KR102627274B1 - Organic light emitting display apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은, 내부 보상을 위해 구비되며, 산화물 반도체로 구성된 에미션 트랜지스터를 포화 구간에서 구동시키는, 유기발광 표시장치를 제공하는 것이다. 이를 위해, 상기 유기발광 표시장치는, 유기발광 표시패널, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버 및 제어부를 포함하고, 상기 유기발광 표시패널에 구비되는 픽셀들 각각은, 유기발광다이오드, 상기 유기발광다이오드와 연결된 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 데이터 라인 사이에 연결되며, 상기 게이트 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위칭 트랜지스터 및 제1 구동전원이 공급되는 전원공급라인과 상기 구동 트랜지스터 사이에 연결되며 에미션 제어 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 에미션 트랜지스터를 포함하고, 상기 게이트 드라이버는 상기 게이트 신호와 상기 에미션 제어 신호를 상기 픽셀들 각각으로 전송하고, 상기 에미션 트랜지스터는 산화물 반도체로 형성되는 산화물 박막트랜지스터이며, 상기 에미션 트랜지스터는, 상기 에미션 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이 상기 에미션 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 크거나 같게 형성되는 포화 구간에서 동작된다.An object of the present invention is to provide an organic light emitting display device that is provided for internal compensation and drives an emission transistor made of an oxide semiconductor in a saturation section. To this end, the organic light emitting display device includes an organic light emitting display panel, a data driver, a gate driver, and a control unit, and each pixel provided in the organic light emitting display panel includes an organic light emitting diode and a driving device connected to the organic light emitting diode. A transistor, connected between the gate of the driving transistor and the data line, a switching transistor turned on or off by the gate signal, and connected between the power supply line to which the first driving power is supplied and the driving transistor and an emission control signal. and an emission transistor that is turned on or off by, wherein the gate driver transmits the gate signal and the emission control signal to each of the pixels, and the emission transistor is an oxide thin film transistor formed of an oxide semiconductor. , the emission transistor is operated in a saturation section in which the differential voltage between the drain and source of the emission transistor is greater than or equal to the differential voltage between the gate and source of the emission transistor.
Description
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다. The present invention relates to an organic light emitting display device.
휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시장치에는, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 유기발광 표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD: ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다. Flat panel displays (FPD) are used in various types of electronic products, including mobile phones, tablet PCs, and laptops. Flat panel displays include liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting display devices (OLEDs), and recently, electrophoretic displays (EPDs) are also widely used. .
평판표시장치(이하, 간단히 '표시장치'라 함)들 중에서, 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device)는, 1ms 이하의 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮기 때문에, 차세대 표시장치로 주목받고 있다.Among flat panel displays (hereinafter simply referred to as 'display devices'), organic light emitting display devices have a high-speed response speed of less than 1ms and low power consumption, so they are considered the next generation display devices. It is attracting attention.
도 1은 유기발광 표시장치에 적용되는 박막트랜지스터의 전압-전류 특성을 나타낸 예시도이다. 예를 들어, 도 1에서 Vds는 박막트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압을 의미하며, Ids는 상기 전압(Vds)의 변화에 따라 상기 박막트랜지스터를 흐르는 전류를 의미한다. 또한, Vgs는 상기 박막트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압을 의미하며, Vth는 상기 박막트랜지스터의 문턱 전압을 의미한다. Figure 1 is an exemplary diagram showing the voltage-current characteristics of a thin film transistor applied to an organic light emitting display device. For example, in Figure 1, Vds refers to the differential voltage between the drain and source of the thin film transistor, and Ids refers to the current flowing through the thin film transistor according to a change in the voltage (Vds). Additionally, Vgs refers to the differential voltage between the gate and source of the thin film transistor, and Vth refers to the threshold voltage of the thin film transistor.
유기발광 표시장치에 적용되는 유기발광 표시패널에는 픽셀들이 구비되어 있으며, 픽셀들 각각에는 유기발광다이오드 및 적어도 두 개의 박막트랜지스터들이 구비되어 있다. An organic light emitting display panel applied to an organic light emitting display device is provided with pixels, and each pixel is provided with an organic light emitting diode and at least two thin film transistors.
상기 박막트랜지스터들은 일반적으로 P타입 저온 폴리 실리콘(LTPS: Low Temperature Poly-Silicon)(이하, 간단히 LTPS라 함)을 이용한 LTPS 박막트랜지스터들이다. 그러나, LTPS 박막트랜지스터는, 70 내지 100의 이동도를 갖는 고이동도 소자이다. 따라서, 전류의 량을 제어하여 계조 표현을 하는 유기발광 표시패널의 픽셀들에 상기 LTPS 박막트랜지스터가 적용되기 위해서는, 상기 LTPS 박막트랜지스터의 전류 능력을 감소시키기 위해, LTPS 박막트랜지스터의 채널길이가 증가되어야 한다. 이에 따라, 유기발광 표시패널의 표시영역의 설계가 제약을 받을 수 있다. 특히, 전류의 량을 직접적으로 제어하는 구동 트랜지스터가 LTPS 박막트랜지스터로 구성된 경우, 전류의 량이 정확하게 제어되지 않을 수도 있다. 이에 따라, LTPS 박막트랜지스터는 유기발광 표시패널의 각 픽셀들의 구동 트랜지스터로 이용되기에는 적합하지 않다.The thin film transistors are generally LTPS thin film transistors using P-type low temperature poly-silicon (LTPS: Low Temperature Poly-Silicon) (hereinafter simply referred to as LTPS). However, the LTPS thin film transistor is a high mobility device with a mobility of 70 to 100. Therefore, in order for the LTPS thin film transistor to be applied to the pixels of an organic light emitting display panel that expresses grayscale by controlling the amount of current, the channel length of the LTPS thin film transistor must be increased in order to reduce the current capability of the LTPS thin film transistor. do. Accordingly, the design of the display area of the organic light emitting display panel may be restricted. In particular, when the driving transistor that directly controls the amount of current is composed of an LTPS thin film transistor, the amount of current may not be accurately controlled. Accordingly, the LTPS thin film transistor is not suitable for use as a driving transistor for each pixel of an organic light emitting display panel.
따라서, 최근에는 픽셀에 구비되는 박막트랜지스터들을, N타입 산화물 반도체를 이용한 산화물 박막트랜지스터로 대체하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. Therefore, research has recently been actively conducted to replace thin film transistors provided in pixels with oxide thin film transistors using N-type oxide semiconductors.
그러나, 산화물 반도체로 구성되며, 유기발광다이오드로 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터가, 장시간 사용되면 신뢰성이 저하된다.However, the reliability of the driving transistor, which is made of an oxide semiconductor and controls the current flowing to the organic light emitting diode, is reduced when used for a long time.
따라서, 일반적으로 상기 픽셀들 각각에는 상기 구동 트랜지스터의 특성 저하를 보상하기 위해, 적어도 하나의 보상용 트랜지스터가 구비된다. Therefore, in general, each of the pixels is provided with at least one compensation transistor to compensate for a decrease in characteristics of the driving transistor.
상기 구동 트랜지스터의 특성 저하를 보상하는 방법에는, 상기 구동 트랜지스터의 특성 변화를 감지한 후, 상기 구동 트랜지스터로 공급되는 데이터 전압의 레벨을 변경시키는 외부 보상 방법 및 상기 구동 트랜지스터를 흐르는 전류의 량이 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)의 변동에 상관없이 제어되도록 하는 내부 보상 방법이 포함된다.Methods for compensating for deterioration in the characteristics of the driving transistor include an external compensation method that changes the level of the data voltage supplied to the driving transistor after detecting a change in the characteristics of the driving transistor, and an external compensation method that changes the level of the data voltage supplied to the driving transistor and determines the amount of current flowing through the driving transistor. An internal compensation method is included to enable control regardless of changes in the threshold voltage (Vth) of the transistor.
상기 외부 보상 방법이 적용되기 위해서는, 상기 구동 트랜지스터의 특성 변화에 따라 데이터 전압의 레벨을 변경시켜주기 위해, 상기 픽셀들 외부에, 추가적인 회로들이 구비되어야 하며, 이에 따라, 유기발광 표시패널의 제조 비용이 증가될 수 있다. In order for the external compensation method to be applied, additional circuits must be provided outside the pixels to change the level of the data voltage according to changes in the characteristics of the driving transistor, resulting in the manufacturing cost of the organic light emitting display panel. This can be increased.
상기 내부 보상 방법이 적용되기 위해서는, 상기 구동 트랜지스터로 공급되는 전류를 차단 또는 통과시키는 기능을 수행하는 에미션 트랜지스터가 상기 구동 트랜지스터에 연결되어야 한다. In order for the internal compensation method to be applied, an emission transistor that functions to block or pass the current supplied to the driving transistor must be connected to the driving transistor.
그러나, 내부 보상 방법을 이용하는 종래의 유기발광 표시장치에서는, 상기박막트랜지스터들이 LTPS 박막트랜지스터들로 구성되어 있으며, 따라서, LTPS 박막트랜지스터들에 적합하도록 내부 보상 방법이 수행되고 있다. However, in a conventional organic light emitting display device using an internal compensation method, the thin film transistors are composed of LTPS thin film transistors, and therefore, an internal compensation method is performed to suit the LTPS thin film transistors.
예를 들어, 종래의 유기발광 표시장치에서는, 상기 에미션 트랜지스터가 단순히 스위칭 기능만을 수행하고 있기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터의 게이트에 공급되는 게이트 전압이 고전압으로 설정되어 있다. For example, in a conventional organic light emitting display device, since the emission transistor simply performs a switching function, the gate voltage supplied to the gate of the emission transistor is set to a high voltage.
부연하여 설명하면, 상기 에미션 트랜지스터는 스위칭 기능만을 수행하고 있기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터는, 도 1에 도시된 전류-전압 그래프의 선형 구간(X)에서 구동되고 있다. Y는 포화 구간을 의미한다. 상기 선형 구간(X)에서는 상기 에미션 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압(Vds)이 상기 에미션 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)에서 상기 에미션 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)을 뺀 값보다 작다. 즉, [Vds + Vth < Vgs]이 성립된다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터의 게이트로 공급되는 전압이 클수록 유리하다. 특히, 상기 에미션 트랜지스터의 게이트로 공급되는 전압이 상기 에미션 트랜지스터의 드레인으로 공급되는 전압보다 매우 높을수록, 상기 에미션 트랜지스터의 스위칭 기능이 향상될 수 있다. To elaborate, since the emission transistor only performs a switching function, the emission transistor is driven in the linear section (X) of the current-voltage graph shown in FIG. 1. Y means saturation section. In the linear section (X), the differential voltage (Vds) between the drain and source of the emission transistor is the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the emission transistor minus the threshold voltage (Vth) of the emission transistor. smaller than In other words, [Vds + Vth < Vgs] is established. Therefore, the larger the voltage supplied to the gate of the emission transistor, the more advantageous. In particular, as the voltage supplied to the gate of the emission transistor is much higher than the voltage supplied to the drain of the emission transistor, the switching function of the emission transistor can be improved.
그러나, 내부 보상 방법이 적용되는 유기발광 표시장치에서, 상기 에미션 트랜지스터는 1프레임 기간 중 대부분의 기간, 예를 들어, 1프레임 기간의 99% 이상의 기간 동안, 턴온 상태로 유지된다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터가 산화물 반도체로 구성되면, 상기 에미션 트랜지스터의 열화가 심하게 발생될 수 있다. 부연하여 설명하면, 산화물 반도체로 구성된 에미션 트랜지스터가 적용된 유기발광 표시장치에서 내부 보상이 이루어지면, 상기 에미션 트랜지스터가, 고전압이 지속적으로 공급되는 가혹 조건에서 구동되기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터의 신뢰성이 보장되기 어렵다. 이에 따라, 산화물 박막트랜지스터가 적용되는 유기발광 표시장치에는 실질적으로 내부 보상 방법이 적용되기 어려우며, 따라서, 외부 보상 방법이 적용되고 있다. 부연하여 설명하면, 현재, 이론적으로는 산화물 박막트랜지스터와 내부 보상 방법이 적용된 유기발광 표시장치가 개발되고 있다. 그러나, 상기한 바와 같은 이유로 인해, 내부 보상 방법이 적용되는 유기발광 표시장치에는, 산화물 박막트랜지스터가 실질적으로 적용되기 어렵다. However, in an organic light emitting display device to which an internal compensation method is applied, the emission transistor remains turned on for most of one frame period, for example, more than 99% of one frame period. Therefore, if the emission transistor is made of an oxide semiconductor, the emission transistor may be severely deteriorated. To elaborate, when internal compensation is performed in an organic light emitting display device using an emission transistor made of an oxide semiconductor, the reliability of the emission transistor is reduced because the emission transistor is driven under harsh conditions in which high voltage is continuously supplied. This is difficult to guarantee. Accordingly, it is practically difficult to apply an internal compensation method to an organic light emitting display device using an oxide thin film transistor, and therefore, an external compensation method is applied. To elaborate, currently, theoretically, an organic light emitting display device using an oxide thin film transistor and an internal compensation method is being developed. However, for the reasons described above, it is difficult for oxide thin film transistors to be practically applied to organic light emitting display devices in which an internal compensation method is applied.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 내부 보상을 위해 구비되며, 산화물 반도체로 구성된 에미션 트랜지스터를 포화 구간에서 구동시키는, 유기발광 표시장치를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention proposed to solve the above-described problems is to provide an organic light emitting display device that is provided for internal compensation and drives an emission transistor made of an oxide semiconductor in a saturation section.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 데이터 라인들과, 게이트 라인들과, 픽셀들이 구비되어 있는 유기발광 표시패널; 상기 데이터 라인들로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 드라이버; 상기 게이트 라인들로 게이트 신호들을 공급하는 게이트 드라이버; 및 상기 데이터 드라이버와 상기 게이트 드라이버를 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 픽셀들 각각은, 유기발광다이오드; 상기 유기발광다이오드와 연결되는 구동 트랜지스터; 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 데이터 라인 사이에 연결되며, 상기 게이트 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위칭 트랜지스터; 및 제1 구동전원이 공급되는 전원공급라인과 상기 구동 트랜지스터 사이에 연결되며 에미션 제어 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 에미션 트랜지스터를 포함한다. 상기 게이트 드라이버는 상기 게이트 신호와 상기 에미션 제어 신호를 상기 픽셀들 각각으로 전송한다. 상기 에미션 트랜지스터는 산화물 반도체로 형성되는 산화물 박막트랜지스터이다. 상기 에미션 트랜지스터는, 상기 에미션 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이 상기 에미션 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 크거나 같게 형성되는 포화 구간에서 동작된다.An organic light emitting display device according to the present invention to solve the problems described above includes an organic light emitting display panel provided with data lines, gate lines, and pixels; a data driver that supplies data voltages to the data lines; a gate driver supplying gate signals to the gate lines; and a control unit that controls the data driver and the gate driver. Each of the pixels includes an organic light emitting diode; A driving transistor connected to the organic light emitting diode; a switching transistor connected between the gate of the driving transistor and the data line and turned on or off by the gate signal; and an emission transistor connected between the power supply line through which the first driving power is supplied and the driving transistor, and turned on or off by an emission control signal. The gate driver transmits the gate signal and the emission control signal to each of the pixels. The emission transistor is an oxide thin film transistor made of an oxide semiconductor. The emission transistor is operated in a saturation section in which the differential voltage between the drain and source of the emission transistor is greater than or equal to the differential voltage between the gate and source of the emission transistor.
본 발명에 의하면, 산화물 반도체로 구성된 에미션 트랜지스터의 열화가 방지될 수 있기때문에, 구동 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압(Vds)의 변화 및 구동 트랜지스터를 흐르는 전류의 변화가 최소화될 수 있다. 따라서, 유기발광 표시장치의 신뢰성이 향상될 수 있다. According to the present invention, since deterioration of an emission transistor made of an oxide semiconductor can be prevented, changes in the differential voltage (Vds) between the drain and source of the driving transistor and changes in the current flowing through the driving transistor can be minimized. Accordingly, the reliability of the organic light emitting display device can be improved.
본 발명에 의하면, 스위칭 기능을 가지고 있는 에미션 트랜지스터의 구동 구간이, 종래에 이용되던 선형 구간에서 포화 구간으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 에미션 트랜지스터의 가혹 조건이 문턱 전압(Vth)으로 최소화될 수 있다. According to the present invention, the driving section of the emission transistor having a switching function can be changed from the linear section used in the related art to the saturation section. Accordingly, the harsh conditions of the emission transistor can be minimized to the threshold voltage (Vth).
본 발명에 의하면, 에미션 트랜지스터의 구동 구간이, 턴온 기능, 즉, 낮은 저항에 중점을 둔 선형 구간으로부터, 일정 저항이 유지되는 포화 구간으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 구동 트랜지스터의 전류 구동 특성이 향상될 수 있다. According to the present invention, the driving section of the emission transistor can be changed from a turn-on function, that is, a linear section focusing on low resistance, to a saturation section in which a constant resistance is maintained. Accordingly, the current driving characteristics of the driving transistor can be improved.
도 1은 유기발광 표시장치에 적용되는 박막트랜지스터의 전압-전류 특성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 적용되는 유기발광 표시패널의 하나의 픽셀의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 구동에 적용되는 신호들의 파형을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 적용되는 산화물 박막 트랜지스터들의 구동 조건을 설명하기 위한 일실시예 그래프.Figure 1 is an example diagram showing the voltage-current characteristics of a thin film transistor applied to an organic light emitting display device.
Figure 2 is a configuration diagram of an embodiment of an organic light emitting display device according to the present invention.
Figure 3 is an example diagram showing the configuration of one pixel of an organic light emitting display panel applied to an organic light emitting display device according to the present invention.
Figure 4 is an example diagram showing waveforms of signals applied to driving an organic light emitting display device according to the present invention.
Figure 5 is a graph of an embodiment for explaining the driving conditions of oxide thin film transistors applied to an organic light emitting display device according to the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. These embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete, and those skilled in the art It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. In this specification, it should be noted that when adding reference numbers to components in each drawing, the same components are given the same number as much as possible even if they are shown in different drawings.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, etc. disclosed in the drawings for explaining embodiments of the present invention are illustrative, and the present invention is not limited to the matters shown. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. When 'includes', 'has', 'consists of', etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, the plural is included unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.When interpreting a component, it is interpreted to include the margin of error even if there is no separate explicit description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of a positional relationship, for example, if the positional relationship of two parts is described as 'on top', 'on the top', 'on the bottom', 'next to', etc., 'immediately' Alternatively, there may be one or more other parts placed between the two parts, unless 'directly' is used.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if a temporal relationship is described as 'after', 'successfully after', 'after', 'before', etc., 'immediately' or 'directly' Unless used, non-consecutive cases may also be included.
‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.The term ‘at least one’ should be understood to include all possible combinations from one or more related items. For example, 'at least one of the first item, the second item and the third item' means each of the first item, the second item or the third item, as well as two of the first item, the second item and the third item. It means a combination of all items that can be presented from more than one.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.Although first, second, etc. are used to describe various components, these components are not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Accordingly, the first component mentioned below may also be the second component within the technical spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.Each feature of the various embodiments of the present invention can be partially or fully combined or combined with each other, various technical interconnections and operations are possible, and each embodiment can be implemented independently of each other or together in a related relationship. It may be possible.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예가 상세히 설명된다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 일실시예 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 적용되는 유기발광 표시패널의 하나의 픽셀의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 구동에 적용되는 신호들의 파형을 나타낸 예시도이다. Figure 2 is a configuration diagram of an embodiment of an organic light emitting display device according to the present invention, and Figure 3 is an exemplary diagram showing the configuration of one pixel of an organic light emitting display panel applied to the organic light emitting display device according to the present invention. 4 is an example diagram showing the waveforms of signals applied to driving the organic light emitting display device according to the present invention.
본 발명에 따른 유기발광 표시장치는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 유기발광 표시패널(100), 데이터 드라이버(300) 및 제어부(400)를 포함한다. The organic light emitting display device according to the present invention includes an organic light emitting
우선, 상기 유기발광 표시패널(100)은, 게이트 라인들(GL1 to GLg), 데이터 라인들(DL1 to DLd), 픽셀(110)들 및 상기 픽셀(110)들에 구비된 스위칭 트랜지스터(Tsw1)들로 게이트 신호(VG)들을 공급하는 게이트 드라이버(200)를 포함한다. First, the organic light emitting
상기 유기발광 표시패널(100)은 영상을 표시하는 상기 픽셀(110)들이 구비되는 표시영역(120) 및 상기 표시영역(120)의 외곽을 감싸고 있는 비표시영역(130)을 포함한다.The organic light emitting
상기 픽셀(110)들 각각에는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 유기발광다이오드(OLED)에 연결된 구동 트랜지스터(Tdr) 및 상기 유기발광다이오드(OLED)의 발광 타이밍을 제어하며, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)가 문턱 전압에 영향을 받지않고 동작될 수 있도록 하기 위한 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 구비된다. Each of the
상기 게이트 드라이버(200)는 상기 비표시영역(130)에 구비된다. 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 픽셀들에 구비되는 트랜지스터들을 생성하는 공정을 통해 상기 트랜지스터들과 함께 상기 유기발광 표시패널(100)에 구비될 수 있다. 상기 유기발광 표시패널(100)에 내장되어 있는 게이트 드라이버(200)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 방식의 게이트 드라이버(200)라 한다. 그러나, 상기 게이트 드라이버(200)는 상기 유기발광 표시패널(100)과 별도로 제조된 후, 상기 비표시영역(130)에 장착될 수 있다. The
상기 게이트 드라이버(200)는 상기 게이트 신호(VG) 및 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)들로 공급될 에미션 제어 신호(EM)를 생성한다. 이를 위해, 상기 게이트 드라이버는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 신호(VG)를 생성하는 게이트 신호 생성부(210) 및 상기 에미션 제어 신호(EM)를 생성하는 에미션 제어 신호 생성부(220)를 포함할 수 있다. The
상기 게이트 신호(VG)는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시키는 게이트 펄스 및 상기 스위칭 트랜지스터를 턴오프시키는 게이트 로우 신호를 포함한다.The gate signal (VG) includes a gate pulse that turns on the switching transistor (Tsw1) and a gate low signal that turns off the switching transistor.
상기 픽셀(110)들 각각은, 상기 유기발광다이오드(OLED) 및 픽셀 구동부(PDC)를 포함한다. Each of the
상기 픽셀(110)들 각각에는, 상기 픽셀 구동부(PDC)에 구동 신호를 공급하는 신호 라인들(DL, EL, GL, PLA, PLB, SL, SPL,)이 형성되어 있다. In each of the
상기 데이터 라인(DL)으로는 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 상기 게이트 라인(GL)으로는 게이트 펄스 또는 게이트 로우 신호가 공급되고, 전원공급라인(PLA)으로는 제1 구동 전원(ELVDD)이 공급되고, 구동전원라인(PLB)으로는 제2 구동 전원(ELVSS)이 공급되고, 센싱 라인(SL)으로는 초기화 전압(Vini)이 공급되고, 센싱 펄스 라인(SPL)으로는 센싱 트랜지스터(Tsw2)를 턴온시키는 센싱 제어 신호(SS)가 공급되며, 에미션 라인(EL)으로는 에미션 트랜지스터(Tsw3)를 구동시키기 위한 상기 에미션 제어 신호(EM)가 공급된다. A data voltage (Vdata) is supplied to the data line (DL), a gate pulse or gate low signal is supplied to the gate line (GL), and a first driving power source (ELVDD) is supplied to the power supply line (PLA). is supplied, the second driving power supply (ELVSS) is supplied to the driving power line (PLB), the initialization voltage (Vini) is supplied to the sensing line (SL), and the sensing transistor ( A sensing control signal (SS) to turn on Tsw2) is supplied, and the emission control signal (EM) to drive the emission transistor (Tsw3) is supplied to the emission line (EL).
상기 픽셀 구동부(PDC)는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 소스가 상기 유기발광다이오드(OLED)와 연결되는 구동 트랜지스터(Tdr), 상기 전원공급라인(PLA)과 상기 구동 트랜지스터(Tdr) 사이에 연결되는 에미션 트랜지스터(Tsw3), 상기 데이터 라인(DL)과 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 사이에 연결되는 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 연결된 제2 노드(n2)와 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스와 연결된 제1 노드(n1) 사이에 연결되어 스토리지 캐패시턴스를 유도하는 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다. For example, as shown in FIG. 3, the pixel driver (PDC) includes a driving transistor (Tdr) whose source is connected to the organic light emitting diode (OLED), the power supply line (PLA), and the driving transistor ( an emission transistor (Tsw3) connected between the data line (DL) and the gate of the driving transistor (Tdr), a switching transistor (Tsw1) connected between the data line (DL) and the gate of the driving transistor (Tdr), and a second transistor connected to the gate of the driving transistor (Tdr). 2 and includes a storage capacitor (Cst) connected between the node (n2) and the first node (n1) connected to the source of the driving transistor (Tdr) to induce storage capacitance.
상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 상기 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 펄스에 의해 턴온되어, 상기 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 전송한다. 즉, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 게이트 펄스에 따라 데이터 전압(Data)을 어드레싱 하는 기능을 수행한다. 따라서, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 스위칭 기능을 수행한다. The switching transistor Tsw1 is turned on by a gate pulse supplied to the gate line GL, and transmits the data voltage Vdata supplied to the data line DL to the gate of the driving transistor Tdr. That is, the switching transistor Tsw1 performs a function of addressing the data voltage Data according to the gate pulse. Therefore, the switching transistor Tsw1 performs a switching function.
상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 유기발광다이오드(OLED) 사이의 제1 노드(n1) 및 상기 센싱 라인(SL) 사이에 연결되어, 센싱 제어 신호(SS)를 구성하는 센싱 펄스에 의해 턴온되며, 상기 구동 트랜지스터의 특성을 감지하는 기능을 수행한다. 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 초기화 동작을 수행한다. 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2) 역시 스위칭 기능을 수행한다. The sensing transistor (Tsw2) is connected between the first node (n1) between the driving transistor (Tdr) and the organic light emitting diode (OLED) and the sensing line (SL), and constitutes a sensing control signal (SS). It is turned on by a sensing pulse and performs the function of detecting the characteristics of the driving transistor. The sensing transistor (Tsw2) performs an initialization operation. The sensing transistor (Tsw2) also performs a switching function.
상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 상기 에미션 제어 신호(EM)에 의해 턴온 또는 턴오프되어, 상기 제1 구동 전원(ELVDD)을 상기 구동 트랜지스(Tdr)로 전달하거나, 상기 제1 구동 전원(ELVDD)을 차단한다. 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 턴온될 때, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)로 전류가 공급되어, 상기 유기발광다이오드(OLED)로부터 광이 출력된다. 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 보상 및 발광 기능을 수행한다. The emission transistor (Tsw3) is turned on or off by the emission control signal (EM) to transfer the first driving power (ELVDD) to the driving transistor (Tdr), or to transmit the first driving power (ELVDD) to the driving transistor (Tdr). ELVDD) is blocked. When the emission transistor (Tsw3) is turned on, current is supplied to the driving transistor (Tdr), and light is output from the organic light emitting diode (OLED). The emission transistor (Tsw3) performs compensation and light emission functions.
상기 에미션 트랜지스터(Tsw3) 역시 스위칭 기능을 수행한다. 그러나, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)의 변화 주기가 빠른 반면에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 변화 주기는 매우 느리다. 또한, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 1프레임 기간 중 대부분의 기간에서 턴오프되어 있으나, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 1프레임 기간 중 대부분의 기간에서 턴온되어 있다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)에 요구되는 특성은, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)에 요구되는 특성과는 다르다. The emission transistor (Tsw3) also performs a switching function. However, while the change period of the switching transistor (Tsw1) and the sensing transistor (Tsw2) is fast, the change period of the emission transistor (Tsw3) is very slow. In addition, the switching transistor (Tsw1) and the sensing transistor (Tsw2) are turned off for most periods of one frame period, but the emission transistor (Tsw3) is turned on for most periods of one frame period. Accordingly, the characteristics required for the emission transistor Tsw3 are different from the characteristics required for the switching transistor Tsw1 and the sensing transistor Tsw2.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류의 양을 제어한다. 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 연결된 제2노드(n2)는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 연결된다. 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 데이터 라인(DL)과 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 통해 전송되는 데이터 전압의 크기에 따라, 상기 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류의 양을 제어한다. 따라서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에 요구되는 특성은, 단순히 스위칭 기능을 수행하는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2) 및 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)에 요구되는 특성과는 다르다. The driving transistor (Tdr) controls the amount of current flowing to the organic light emitting diode (OLED). The second node (n2) connected to the gate of the driving transistor (Tdr) is connected to the switching transistor (Tsw1). The driving transistor (Tdr) controls the amount of current flowing to the organic light emitting diode (OLED) according to the size of the data voltage transmitted through the data line (DL) and the switching transistor (Tsw1). Accordingly, the characteristics required for the driving transistor (Tdr) are different from the characteristics required for the switching transistor (Tsw1), the sensing transistor (Tsw2), and the emission transistor (Tsw3) that simply perform a switching function.
상기 픽셀구동부(PDC)의 구조는, 도 3에 도시된 구조 이외에도, 다양한 구조로 형성될 수 있다. The structure of the pixel driver (PDC) may be formed in various structures other than the structure shown in FIG. 3.
이하에서는, 도 3에 도시된 바와 같은 상기 픽셀 구동부(PDC)에 의해, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)과 상관 없이, 상기 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 광이 상기 유기발광다이오드(OLED)로부터 출력되는 방법이, 도 4를 참조하여, 간단히 설명된다. 이 경우, 상기 픽셀 구동부(PDC)로는 상기 게이트 신호(VG), 상기 에미션 제어 신호(EM), 상기 센싱 제어 신호(SS) 및 상기 데이터 전압(Vdata)이 공급된다. Hereinafter, light corresponding to the data voltage (Vdata) is transmitted to the organic light emitting diode by the pixel driver (PDC) as shown in FIG. 3, regardless of the threshold voltage (Vth) of the driving transistor (Tdr). The method of outputting from (OLED) is briefly explained with reference to FIG. 4. In this case, the gate signal (VG), the emission control signal (EM), the sensing control signal (SS), and the data voltage (Vdata) are supplied to the pixel driver (PDC).
부연하여 설명하면, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 특징은, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 구동되는 조건에 있다. 그러나, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 구동 조건이 파악되기 위해서는, 상기 픽셀 구동부(PDC)의 전체적인 구동 방법이 설명되어야 한다. 따라서, 이하에서는, 상기 픽셀 구동부(PDC)의 구동 방법들 중 하나의 예가, 도 3 및 도 4를 참조하여 간단히 설명된다. To explain further, the characteristic of the organic light emitting display device according to the present invention lies in the conditions under which the emission transistor Tsw3 is driven. However, in order to understand the driving conditions of the emission transistor Tsw3, the overall driving method of the pixel driver PDC must be explained. Therefore, below, an example of one of the driving methods of the pixel driver (PDC) will be briefly described with reference to FIGS. 3 and 4.
첫째, 초기화 기간(A)에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 턴오프되고, 상기 게이트 신호(VS)에 의해 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 턴온되며, 상기 상기 센싱 제어 신호(SS)에 의해 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 턴온된다. 이에 따라, 상기 제1 노드(n1)에는 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)를 통해 초기화 전압(Vini)이 공급되며, 상기 제2 노드(n2)에는 상기 데이터 라인(DL)을 통해 기준 전압(Vref)이 공급된다. 이를 위해, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로는 로우 값을 갖는 상기 에미션 신호(EM)가 공급된다. First, in the initialization period (A), the emission transistor (Tsw3) is turned off, the switching transistor (Tsw1) is turned on by the gate signal (VS), and the sensing control signal (SS) is turned on. The sensing transistor (Tsw2) is turned on. Accordingly, an initialization voltage (Vini) is supplied to the first node (n1) through the sensing transistor (Tsw2), and a reference voltage (Vref) is supplied to the second node (n2) through the data line (DL). supplied. For this purpose, the emission signal EM having a low value is supplied to the emission transistor Tsw3.
둘째, 샘플링 기간(B)에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 턴온되며, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 턴오프된다. 이를 위해, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로는 하이 값을 갖는 에미션 제어 신호(EM)가 공급된다. 상기 샘플링 기간(B)에는, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)가 턴오프되어 상기 제1 노드(n1)가 플로팅되며, 시간이 경과 할수록 상기 제1 노드(n1)의 전압은 상승한다. 이 경우, 상기 제1 노드(n1)의 전압은, 상기 제2 노드(n2)와 상기 제1 노드(n1)의 전압 차이가 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)이 될 때까지 상승한다. 따라서, 상기 샘플링 기간의 마지막 타이밍에, 상기 제1 노드(n1)에는 상기 기준 전압(Vref)과 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 차 전압(= Vref - Vth)이 충전되며, 상기 제2 노드(n2)에는 상기 기준 전압(Vref)이 충전된다. 이에 따라, 상기 샘플링 기간(B)의 마지막 타이밍에, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스 간의 차 전압(Vgs = Vref - (Vref -Vth))은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)이 된다. Second, during the sampling period (B), the emission transistor (Tsw3) is turned on and the sensing transistor (Tsw2) is turned off. For this purpose, an emission control signal (EM) having a high value is supplied to the emission transistor (Tsw3). During the sampling period (B), the sensing transistor (Tsw2) is turned off and the first node (n1) is floated, and as time passes, the voltage of the first node (n1) increases. In this case, the voltage of the first node (n1) increases until the voltage difference between the second node (n2) and the first node (n1) becomes the threshold voltage (Vth) of the driving transistor (Tdr). do. Therefore, at the last timing of the sampling period, the first node (n1) is charged with the difference voltage (=Vref - Vth) between the reference voltage (Vref) and the threshold voltage (Vth) of the driving transistor (Tdr), The second node (n2) is charged with the reference voltage (Vref). Accordingly, at the last timing of the sampling period (B), the difference voltage (Vgs = Vref - (Vref -Vth)) between the gate and source of the driving transistor (Tdr) becomes the threshold voltage (Vth) of the driving transistor. .
셋째, 데이터 라이팅 기간(C)에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 턴오프되며, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)가 턴오프된다. 이를 위해, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로는 로우 값을 갖는 에미션 제어 신호(EM)가 공급된다. 이 경우, 상기 제2 노드(n2)의 전압은 상기 데이터 전압(Vdata)으로 상승한다. 또한, 상기 제1 노드(n1)의 전압은, 상기 기준 전압(Vref)과 상기 문턱 전압(Vth)의 차 전압(= Vref -Vth) 보다 조금 더 상승한다. 즉, 상기 제1 노드(n1)의 전압은 (Vref - Vth + α)로 상승한다. 여기서, α는 상기 픽셀 구동부(PCD)에 형성된 다양한 커패시터들에 의해 결정되는 상수이다. 이 경우, 상기 제2 노드(n2)와 상기 제1 노드(n1)의 차 전압, 즉, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스의 차 전압(Vgs)은 [(Vdata - (Vref - Vth + α) = Vdata + Vth + K]가 된다. 여기서, K는 (α-Vref)이며, 따라서, K는 상수이다. Third, during the data writing period (C), the emission transistor (Tsw3) is turned off and the sensing transistor (Tsw2) is turned off. For this purpose, an emission control signal (EM) having a low value is supplied to the emission transistor (Tsw3). In this case, the voltage of the second node (n2) rises to the data voltage (Vdata). Additionally, the voltage of the first node (n1) increases slightly more than the difference voltage (=Vref -Vth) between the reference voltage (Vref) and the threshold voltage (Vth). That is, the voltage of the first node (n1) increases to (Vref - Vth + α). Here, α is a constant determined by various capacitors formed in the pixel driver (PCD). In this case, the difference voltage between the second node (n2) and the first node (n1), that is, the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the driving transistor (Tdr) is [(Vdata - (Vref - Vth + α) = Vdata + Vth + K], where K is (α-Vref), and therefore K is a constant.
넷째, 에미션 기간(D)에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 턴온되며, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 턴오프된다. 이를 위해, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로는 하이 값을 갖는 에미션 제어 신호(EM)가 공급된다. 상기 에미션 기간에, 상기 제1 노드(n1)와 상기 제2 노드(n2)는 상기 제1 구동전원(ELVDD)에 의해 부스팅되어 상승된다. 그러나, 상기 제2 노드(n1)와 상기 제1 노드(n1)의 차 전압, 즉, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스의 차 전압(Vgs)은 여전히 [(Vdata - (Vref - Vth + α) = Vdata + Vth + K]가 된다. Fourth, in the emission period (D), the emission transistor (Tsw3) is turned on, and the sensing transistor (Tsw2) is turned off. For this purpose, an emission control signal (EM) having a high value is supplied to the emission transistor (Tsw3). During the emission period, the first node (n1) and the second node (n2) are boosted by the first driving power source (ELVDD). However, the difference voltage between the second node (n1) and the first node (n1), that is, the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the driving transistor (Tdr) is still [(Vdata - (Vref - Vth + α) = Vdata + Vth + K].
상기 유기발광다이오드(OLED)의 밝기는, 아래의 [수학식 1]과 같이 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)에 비례한다. 상기 유기발광다이오드를 흐르는 전류(Ioled)는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스의 차 전압(Vgs) 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)에 의존한다. 즉, 상기 유기발광다이오드를 흐르는 전류(Ioled)는 (Vgs - Vth)2에 비례한다. The brightness of the organic light emitting diode (OLED) is proportional to the current (Ioled) flowing through the organic light emitting diode (OLED) as shown in [Equation 1] below. The current (Ioled) flowing through the organic light emitting diode depends on the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the driving transistor (Tdr) and the threshold voltage (Vth) of the driving transistor (Tdr). That is, the current (Ioled) flowing through the organic light emitting diode is proportional to (Vgs - Vth) 2 .
[수학식 1]에서 μ는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 이동도를, CGI는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 기생용량을, W는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 채널폭을, L은 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 채널길이를, VGS는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압과 소스 전압의 차전압을, VTH는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 나타낸다. In [Equation 1], μ is the mobility of the driving transistor (Tdr), C GI is the parasitic capacitance of the driving transistor (Tdr), W is the channel width of the driving transistor (Tdr), and L is the driving transistor (Tdr). V GS represents the channel length of the transistor Tdr, V GS represents the difference voltage between the gate voltage and source voltage of the driving transistor Tdr, and V TH represents the threshold voltage of the driving transistor Tdr.
상기 에미션 기간(D)에서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압과 소스 전압 간의 차 전압(Vgs)은 상기한 바와 같이, [Vdata + Vth + K]가 된다.In the emission period (D), the difference voltage (Vgs) between the gate voltage and source voltage of the driving transistor (Tdr) becomes [Vdata + Vth + K], as described above.
이 경우, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압과 소스 전압 전압 간의 차 전압(Vgs)과 문턱 전압(Vth)의 차이 값(Vgs-Vth)은 [(Vdata + Vth + K) - Vth = Vdata + K]가 된다. In this case, the difference value (Vgs-Vth) between the difference voltage (Vgs) and the threshold voltage (Vth) between the gate voltage and the source voltage of the driving transistor (Tdr) is [(Vdata + Vth + K) - Vth = Vdata + [K].
즉, [수학식 1]에서, (Vgs - Vth)2은 (Vdata + K)2이 된다. That is, in [Equation 1], (Vgs - Vth) 2 becomes (Vdata + K) 2 .
따라서, [수학식 1]에서 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)는 (Vgs - Vth = (Vdata + Vth + K) - Vth = Vdata + K)의 제곱에 비례하며, 상기 K는 상수이기 때문에, 실질적으로는 상기 데이터 전압의 제곱에 비례한다. Therefore, in [Equation 1], the current (Ioled) flowing through the organic light emitting diode (OLED) is proportional to the square of (Vgs - Vth = (Vdata + Vth + K) - Vth = Vdata + K), and K is Because it is a constant, it is effectively proportional to the square of the data voltage.
이에 따라, 상기 유기발광다이오드(OLED)는, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 변화에 관계없이, 상기 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 광을 출력할 수 있다.Accordingly, the organic light emitting diode (OLED) can output light corresponding to the data voltage (Vdata) regardless of a change in the threshold voltage (Vth) of the driving transistor (Tdr).
상기한 바와 같이, 상기 초기화 기간(A)에는 로우 값을 갖는 상기 에미션 제어 신호(EM)가 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로 공급되고, 상기 샘플링 기간(B)에는 하이 값을 갖는 상기 에미션 제어 신호(EM)가 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로 공급되고, 상기 데이터 라이팅 기간(C)에는 로우 값을 갖는 상기 에미션 제어 신호(EM)가 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로 공급되며, 상기 에미션 기간(D)에는 하이 값을 갖는 상기 에미션 제어 신호(EM)가 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로 공급된다. As described above, during the initialization period (A), the emission control signal (EM) having a low value is supplied to the emission transistor (Tsw3), and during the sampling period (B), the emission control signal (EM) with a high value is supplied to the emission transistor (Tsw3). A control signal (EM) is supplied to the emission transistor (Tsw3), and during the data writing period (C), the emission control signal (EM) having a low value is supplied to the emission transistor (Tsw3), During the emission period D, the emission control signal EM having a high value is supplied to the emission transistor Tsw3.
이 경우, 상기 에미션 기간(D)은 1프레임 기간(1Frame Period)의 대부분을 차지한다. 즉, 상기 에미션 제어 신호(EM)는 1프레임 기간의 대부분의 기간동안 하이 값을 갖는다. In this case, the emission period (D) occupies most of 1 frame period (1 Frame Period). That is, the emission control signal (EM) has a high value for most of one frame period.
이를 위해, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트에, 고전압이 지속적으로 공급되면, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 열화되어, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 특성이 변화될 수 있다. 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 특성 변화에 의해, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)로 공급되는 전압 및 전류가 변하면, 상기 유기발광다이오드(OLED)에서, 데이터 전압에 대응되는 광이 정확하게 출력될 수 없다.To this end, if a high voltage is continuously supplied to the gate of the emission transistor Tsw3, the emission transistor Tsw3 may be deteriorated and the characteristics of the emission transistor Tsw3 may change. If the voltage and current supplied to the driving transistor (Tdr) change due to a change in the characteristics of the emission transistor (Tsw3), light corresponding to the data voltage cannot be accurately output from the organic light emitting diode (OLED).
이러한, 문제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은, 이하에서, 도 5를 참조하여 상세히 설명된다. The features of the present invention for solving this problem will be described in detail below with reference to FIG. 5.
다음, 상기 제어부(400)는 외부 시스템으로부터 공급되는 타이밍 신호, 예를 들어, 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭 등을 이용하여, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와, 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다. 상기 제어부(400)는 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터(Data)를 상기 데이터 드라이버(300)에 공급한다.Next, the
마지막으로, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 제어부(400)로부터 입력된 상기 영상데이터(Data)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인(GL)에 상기 게이트 펄스가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압(Vdata)들을 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 전송한다. 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 초기화 전압(Vini)을 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)로 전송할 수 있으며, 상기 기준 전압(Vref)을 상기 데이터 라인(DL)으로 공급할 수 있다. Finally, the
도 5는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 적용되는 산화물 박막 트랜지스터들의 구동 조건을 설명하기 위한 일실시예 그래프이다. 도 5에서, Z로 표시된 선은, 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이 상기 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압과 동일한 지점을 나타낸다. 이하의 설명 중, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다. Figure 5 is a graph of an embodiment to explain the driving conditions of oxide thin film transistors applied to the organic light emitting display device according to the present invention. In FIG. 5, the line marked Z represents a point where the differential voltage between the drain and source of the transistor is equal to the differential voltage between the gate and source of the transistor. In the following description, content that is the same or similar to that described with reference to FIGS. 2 to 4 is omitted or simply described.
본 발명에 따른 유기발광 표시장치에 적용되는 유기발광 표시패널(100)에는, 도 3에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 픽셀(110)들이 구비된다. The organic light emitting
상기 픽셀들 각각에는, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 상기 구동 트랜지스터(Tdr), 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2) 및 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 구비된다.Each of the pixels is provided with the switching transistor (Tsw1), the driving transistor (Tdr), the sensing transistor (Tsw2), and the emission transistor (Tsw3).
상기 트랜지스터들 각각은, 산화물 반도체를 이용한 산화물 박막트랜지스터이다.Each of the transistors is an oxide thin film transistor using an oxide semiconductor.
상기 트랜지스터들 각각은, 액티브 상단에 게이트가 구비되는 코플라나 구조로 형성될 수 있다. Each of the transistors may be formed in a coplanar structure with a gate at the top of the active layer.
우선, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 도 5의 전압-전류 그래프에 도시된 선형 구간(X) 및 포화 구간(Y) 중 상기 포화 구간(Y)에서 동작된다. First, the driving transistor (Tdr) is operated in the saturation section (Y) among the linear section (X) and the saturation section (Y) shown in the voltage-current graph of FIG. 5.
예를 들어, 상기 포화 구간(Y)에서는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인과 소스 사이의 전압(Vds)이 변하더라도, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 흐르는 전류(Ids)의 량은 일정하게 유지될 수 있다.For example, in the saturation period (Y), even if the voltage (Vds) between the drain and source of the driving transistor (Tdr) changes, the amount of current (Ids) flowing through the driving transistor (Tdr) will remain constant. You can.
또한, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)의 크기, 즉, Vgs1, Vgs2,..., Vgsm에 따라, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 흐르는 전류(Ids)의 량이 제어될 수 있다.In addition, the amount of current (Ids) flowing through the driving transistor (Tdr) is controlled according to the size of the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the driving transistor (Tdr), that is, Vgs1, Vgs2,..., Vgsm. It can be.
따라서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 공급되는 데이터 전압(Vdata)의 크기에 따라, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 흐르는 전류(Ids)의 량이 제어될 수 있으며, 이에 따라, 상기 유기발광다이오드(OELD)로 흐르는 전류의 량이 제어될 수 있다.Therefore, the amount of current (Ids) flowing through the driving transistor (Tdr) can be controlled according to the size of the data voltage (Vdata) supplied to the gate of the driving transistor (Tdr), and accordingly, the organic light emitting diode ( The amount of current flowing into the OELD can be controlled.
상기 전류의 량에 따라 상기 유기발광다이오드(OLED)로부터 출력되는 광의 밝기가 제어될 수 있다.The brightness of light output from the organic light emitting diode (OLED) can be controlled depending on the amount of current.
부연하여 설명하면, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 포화 구간(Y)에서 동작되기 때문에, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 변경하는 것에 의해, 상기 유기발광다이오드(OLED)로부터 출력되는 광의 밝기가 제어될 수 있다. To elaborate, since the driving transistor (Tdr) is operated in the saturation period (Y), by changing the data voltage (Vdata) supplied to the gate of the driving transistor (Tdr), the organic light emitting diode ( The brightness of light output from OLED can be controlled.
이 경우, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인과 소스의 전압이 다소 변경되더라도, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 흐르는 전류의 량은 변하지 않는다.In this case, even if the voltages of the drain and source of the driving transistor (Tdr) change somewhat, the amount of current flowing through the driving transistor (Tdr) does not change.
이에 따라, 상기 유기발광다이오드에서는 하나의 데이터 전압에 대응되는 밝기를 갖는 광이 안정적으로 출력될 수 있다.Accordingly, the organic light emitting diode can stably output light with brightness corresponding to one data voltage.
상기 포화 구간(Y)에서는, [Vds >> Vgs - Vth] 공식이 성립되기 때문에, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인과 소스의 차전압(Vds)은 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)보다 크게 형성될 수 있다. 이 경우, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)은 작아질 수 있다. 따라서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 공급되는 전압은 작게 형성될 수 있다. In the saturation period (Y), since the formula [Vds >> Vgs - Vth] is established, the differential voltage (Vds) between the drain and source of the driving transistor (Tdr) is the difference between the gate and source of the driving transistor (Tdr). It can be formed larger than the differential voltage (Vgs). In this case, the differential voltage (Vgs) between the gate and source of the driving transistor (Tdr) may be small. Accordingly, the voltage supplied to the gate of the driving transistor Tdr can be made small.
다음, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1) 또는 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 도 5의 전압-전류 그래프에 도시된 선형 구간(X) 및 포화 구간(Y) 중 상기 선형 구간(X)에서 동작된다. 이하에서 설명되는, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 상기 선형 구간(X)에서의 동작 방법은, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)에도 동일하게 적용될 수 있다. Next, the switching transistor (Tsw1) or the sensing transistor (Tsw2) is operated in the linear section (X) of the linear section (X) and saturation section (Y) shown in the voltage-current graph of FIG. 5. The method of operating the switching transistor (Tsw1) in the linear section (X), described below, can be equally applied to the sensing transistor (Tsw2).
예를 들어, 상기 선형 구간(X)에서는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 드레인과 소스 사이의 전압(Vds)이 변함에 따라, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 흐르는 전류의 량(Ids)이 크게 변화될 수 있다.For example, in the linear section You can.
상기 선형 구간(X)에서는 [Vds << Vgs -Vth] 공식이 성립되기 때문에, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)은 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 드레인과 소스의 차전압(Vds) 보다 매우 크게 형성된다. Since the formula [Vds << Vgs -Vth] is established in the linear section It is formed much larger than the voltage (Vds).
이것은, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)이 매우 크다는 것을 의미하며, 따라서, 상기 게이트에는 고전압이 공급되어야 한다. This means that the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the switching transistor (Tsw1) is very large, and therefore, a high voltage must be supplied to the gate.
이 경우, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 1프레임 기간 중 대부분의 기간에서 턴오프되기 때문에, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시키기 위한 고전압이 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트에 공급되는 기간은 매우 짧다. In this case, as described above, since the switching transistor (Tsw1) is turned off in most periods of one frame period, the high voltage for turning on the switching transistor (Tsw1) is applied to the gate of the switching transistor (Tsw1). The supply period is very short.
따라서, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 산화물 반도체로 구성되고, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트로 고전압이 공급되더라도, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 열화되는 정도는 약하다. 따라서, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치가 장시간 이용되더라도, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 열화에 의해, 유기발광 표시장치의 품질이 크게 저하되지 않는다.Therefore, even if the switching transistor Tsw1 is made of an oxide semiconductor and a high voltage is supplied to the gate of the switching transistor Tsw1, the degree of deterioration of the switching transistor Tsw1 is weak. Therefore, even if the organic light emitting display device according to the present invention is used for a long time, the quality of the organic light emitting display device does not significantly deteriorate due to deterioration of the switching transistor Tsw1.
부연하여 설명하면, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트?卉治뵀?(Tsw2)도 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)와 마찬가지로 스위칭 기능을 수행하고 있다. 그러나, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트?卉治뵀?(Tsw2)에는 고전압이 공급되는 기간이 짧고, 지속적으로 턴온 상태와 턴오프 상태가 변경되기 때문에, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트?卉治뵀?(Tsw2)가 상기 선형 구간(X)에서 구동되더라도 쉽게 열화되지 않는다. 오히려, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)가 상기 포화 구간(Y)에서 구동되면, 전달율이 낮아지나 스위칭 속도가 늦어질 수도 있다. To elaborate, the switching transistor (Tsw1) and the sensing transistor (Tsw2) also perform a switching function like the emission transistor (Tsw3). However, because the period during which high voltage is supplied to the switching transistor (Tsw1) and the sensing switch (Tsw2) is short and the turn-on and turn-off states are continuously changed, the switching transistor (Tsw1) and the Even if the sensing sensor (Tsw2) is driven in the linear section (X), it is not easily deteriorated. Rather, when the switching transistor (Tsw1) and the sensing transistor (Tsw2) are driven in the saturation section (Y), the transmission rate may be lowered but the switching speed may be slow.
예를 들어, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)로는 상기 초기화 전압(Vin)이 인가되며, 상기 초기화 전압(Vin)은 1.5 내지 4V 정도로 매우 낮다. 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)가 상기 포화 구간(Y)에서 구동되기 위해서는, 상기 초기화 전압(Vin) 보다 낮은 게이트 전압이 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)의 게이트로 공급되어야 한다. 이 경우, 상기 게이트가 조금 열리기 때문에, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)의 전달속도가 저하될 수 있다. For example, the initialization voltage Vin is applied to the sensing transistor Tsw2, and the initialization voltage Vin is very low, approximately 1.5 to 4V. In order for the sensing transistor Tsw2 to be driven in the saturation period Y, a gate voltage lower than the initialization voltage Vin must be supplied to the gate of the sensing transistor Tsw2. In this case, because the gate is slightly opened, the transmission speed of the sensing transistor (Tsw2) may decrease.
또한, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에서는, 계조에 따라 게이트로 인가되는 전압이 다르기 때문에, 저계조에서는, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)가 가지는 문제와 동일한 문제가 발생될 수 있다. 또한, 계조가 지속적으로 변경되기 때문에, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 상기 포화 구간(Y)에서 구동되기에는 적절하지 않다. In addition, because the voltage applied to the gate of the switching transistor Tsw1 is different depending on the gray level, the same problem as that of the sensing transistor Tsw2 may occur at low gray levels. In addition, because the gray level changes continuously, the switching transistor Tsw1 is not suitable for driving in the saturation section Y.
마지막으로, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 도 5의 전압-전류 그래프에 도시된 선형 구간(X) 및 포화 구간(Y) 중 상기 포화 구간(Y)에서 동작된다. Lastly, the emission transistor (Tsw3) is operated in the saturation section (Y) among the linear section (X) and saturation section (Y) shown in the voltage-current graph of FIG. 5.
종래의 유기발광 표시장치에서는, [발명의 배경이 되는 기술]에서 설명된 바와 같이, 산화물 반도체로 구성된 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 선형 구간에서 동작된다.In a conventional organic light emitting display device, as described in [Background Technology of the Invention], the emission transistor Tsw3 made of an oxide semiconductor operates in a linear section.
이 경우, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로는 고전압이 인가된다.In this case, as described with reference to the switching transistor Tsw1, a high voltage is applied to the gate of the emission transistor Tsw3.
특히, 상기 내부 보상 방법에서 설명된 바와 같이, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 1프레임 기간 중 대부분의 기간에서 턴온된다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로 고전압이 지속적으로 공급되면, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 열화되어, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 특성이 변경된다. 이에 따라, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 소스와 연결된, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인으로 공급되는 전압의 크기가 변경될 수 있으며, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)로 공급되는 전류의 량도 변화될 수 있다. 따라서, 동일한 데이터 전압이 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트로 공급되더라도, 상기 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류의 량이 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기발광다이오드(OLED)에서 출력되는 광의 밝기가 변경될 수 있다. 부연하여 설명하면, 종래에는, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 상기 선형 구간(X)에서 동작되었기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 쉽게 열화되며, 이에 따라, 유기발광 표시장치의 영상 품질이 저하될 수 있다.In particular, as described in the internal compensation method, the emission transistor Tsw3 is turned on during most of one frame period. Therefore, when a high voltage is continuously supplied to the emission transistor (Tsw3), the emission transistor (Tsw3) deteriorates and the characteristics of the emission transistor (Tsw3) change. Accordingly, the magnitude of the voltage supplied to the drain of the driving transistor (Tdr), which is connected to the source of the emission transistor (Tsw3), may change, and the amount of current supplied to the driving transistor (Tdr) may also change. You can. Therefore, even if the same data voltage is supplied to the gate of the driving transistor (Tdr), the amount of current flowing to the organic light emitting diode (OLED) may change. Accordingly, the brightness of light output from the organic light emitting diode (OLED) may change. To elaborate, in the related art, because the emission transistor Tsw3 was operated in the linear section may deteriorate.
그러나, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에서는, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 마찬가지로, 상기 포화 구간(Y)에서 구동된다. However, in the organic light emitting display device according to the present invention, the emission transistor (Tsw3) is driven in the saturation section (Y) like the driving transistor (Tdr).
상기에서 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 일예로 하여 설명된 바와 같이, 상기 포화 구간(B)에서는, [Vds >> Vgs - Vth] 공식이 성립되기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 드레인과 소스의 차전압(Vds = VEd - VEs)은 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs = VEg -VEs)보다 크거나 같게 형성될 수 있다. As explained above using the driving transistor Tdr as an example, in the saturation period B, the formula [Vds >> Vgs - Vth] is established, so the drain and source of the emission transistor Tsw3 The differential voltage (Vds = VEd - VEs) may be greater than or equal to the differential voltage (Vgs = VEg -VEs) between the gate and source of the emission transistor (Tsw3).
이 경우, 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)은 작아질 수 있다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 공급되는 전압(VEg)은 작게 형성될 수 있다. 특히, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 공급되는 전압(VEg)은 상기 에미션 트랜지스터의 드레인으로 공급되는 전압(VEd) 보다 작거나 같게 형성될 수 있다.In this case, the differential voltage (Vgs) between the gate and source of the emission transistor (Tsw3) can be reduced. Accordingly, the voltage VEg supplied to the gate of the emission transistor Tsw3 can be made small. In particular, the voltage VEg supplied to the gate of the emission transistor Tsw3 may be less than or equal to the voltage VEd supplied to the drain of the emission transistor.
상기 에미션 트랜지스터의 드레인으로 공급되는 전압(VEd)은, 상기 제1 구동 전원(ELVDD)이다. 따라서, 상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 제1 구동 전원(ELVDD) 보다 작거나 같은 전압을 상기 에미션 제어 신호로 이용할 수 있다. 따라서, 상기 에미션 제어 신호의 하이 값, 즉, 상기 에미션 제어 신호의 최대값은 상기 제1 구동 전원(ELVDD)보다 작거나 같은 값을 가질 수 있다. The voltage VEd supplied to the drain of the emission transistor is the first driving power source ELVDD. Accordingly, the
예를 들어, 종래의 유기발광 표시장치에서, 상기 제1 구동 전원(ELVDD)이 5V인 경우, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)이 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 드레인과 소스의 차전압(Vds) 보다 커야 하기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로는 5V보다 큰 전압이 공급되어야 한다.For example, in a conventional organic light emitting display device, when the first driving power source (ELVDD) is 5V, the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the emission transistor (Tsw3) is Since it must be greater than the difference voltage (Vds) between the drain and the source, a voltage greater than 5V must be supplied to the emission transistor (Tsw3).
그러나, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에서는, 상기 제1 구동 전원(ELVDD)이 5V인 경우, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트와 소스의 차전압(Vgs)이 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 드레인과 소스의 차전압(Vds) 보다 작거나 같아야 하기 때문에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)로는 5V보다 작거나 같은 전압이 공급되어야 한다. However, in the organic light emitting display device according to the present invention, when the first driving power source (ELVDD) is 5V, the difference voltage (Vgs) between the gate and source of the emission transistor (Tsw3) is Since it must be less than or equal to the difference voltage (Vds) between the drain and the source, a voltage less than or equal to 5V must be supplied to the emission transistor (Tsw3).
따라서, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에서는, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 N타입의 산화물 반도체로 형성되더라도, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 종래보다 낮은 전압이 공급될 수 있다. 여기서, 낮은 전압이 공급된다는 것은 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)에 낮은 스트레스가 인가된다는 것을 의미한다. Accordingly, in the organic light emitting display device according to the present invention, even if the emission transistor (Tsw3) is formed of an N-type oxide semiconductor, a lower voltage than before can be supplied to the gate of the emission transistor (Tsw3). Here, supplying a low voltage means that low stress is applied to the emission transistor (Tsw3).
이에 따라, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치가 장시간 사용되더라도, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)에 낮은 스트레스가 인가된다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 열화가 지연되거나, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 열화 정도가 약하게 된다.Accordingly, even if the organic light emitting display device according to the present invention is used for a long time, low stress is applied to the emission transistor (Tsw3). Accordingly, deterioration of the emission transistor Tsw3 is delayed or the degree of deterioration of the emission transistor Tsw3 is weakened.
따라서, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 신뢰도가 향상될 수 있고, 이에 따라, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 신뢰도가 향상될 수 있으며, 상기 유기발광 표시장치의 품질이 향상될 수 있다. Accordingly, the reliability of the emission transistor Tsw3 can be improved, and accordingly, the reliability of the driving transistor Tdr can be improved, and the quality of the organic light emitting display device can be improved.
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에서, 상기 포화 구간은 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이 상기 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 크거나 같게 형성되는 영역을 의미한다. As explained above, in the present invention, the saturation section refers to a region in which the differential voltage between the drain and source of the transistor is greater than or equal to the differential voltage between the gate and source of the transistor.
그러나, 실질적으로는, Vth_min < Vth <Vth_max 와 같이 일정 산포를 가지는 패널에서, 모든 에미션 트랜지스터가 포화 구간에 포함될 수 있도록 하는 게이트 전압의 조건은, (ELVDD + Vth)-(저항에의한 ELVDD 강하)가 고려되어야 한다. However, in reality, in a panel with a certain distribution such as Vth_min < Vth < Vth_max, the gate voltage condition that allows all emission transistors to be included in the saturation section is (ELVDD + Vth) - (ELVDD by resistance descent) must be considered.
즉, ELVDD에서 가장 멀리 떨어진 에미션 트랜지스터로 공급되는 전압이 ELVDD-a이고, 반면에 가장 가까운 곳의 에미션 트랜지스터로 공급되는 전압이 ELVDD 라고 가정할 때, 상기 에미션 트랜지스터의 게이트 전압은, 상기 포화 구간에서의 상/하 변동을 고려한 값으로 설정되어야 한다. That is, assuming that the voltage supplied to the emission transistor furthest from ELVDD is ELVDD-a, and on the other hand, assuming that the voltage supplied to the emission transistor closest to ELVDD is ELVDD, the gate voltage of the emission transistor is It should be set to a value that takes into account the up/down fluctuations in the saturation section.
상기 설명에서는, 열화 방지를 위해, 상기 초기화 기간(A), 상기 샘플링 기간(B), 상기 데이터 라이팅 기간(C) 및 상기 에미션 기간(D) 동안, 상기 포화 구간(Y)에서 구동되는 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 본 발명의 일예로서 설명되었다. In the above description, to prevent deterioration, the initialization period (A), the sampling period (B), the data writing period (C), and the emission period (D) are driven in the saturation period (Y). An emission transistor (Tsw3) has been described as an example of the present invention.
그러나, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 상기 샘플링 기간(B)에는 상기 선형 구간(X)에서 동작될 수 있다.However, the emission transistor (Tsw3) may be operated in the linear section (X) during the sampling period (B).
예를 들어, 상기 샘플링 기간(B)은 1프레임 기간 중 매우 짧은 기간, 예를 들어, 1수평기간 정도에 대응되는 매우 짧은 기간이다. 따라서, 상기 샘플링 기간 동안, 고전압이 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)에 공급되더라도, 상기 고전압에 의해서는 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 크게 열화되지 않는다. 따라서, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 상기 샘플링 기간(B)에는 상기 선형 구간(X)에서 동작될 수 있다. For example, the sampling period (B) is a very short period of one frame period, for example, a very short period corresponding to about one horizontal period. Therefore, even if a high voltage is supplied to the emission transistor Tsw3 during the sampling period, the emission transistor Tsw3 is not significantly deteriorated by the high voltage. Accordingly, the emission transistor (Tsw3) can be operated in the linear section (X) during the sampling period (B).
또한, 상기 샘플링 기간(B)에는 신속하게 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 스위칭되어야 하기 때문에, 상기 샘플링 기간(B)에는, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 상기 선형 구간(X)에서 동작될 필요가 있다.In addition, since the emission transistor (Tsw3) must be switched quickly during the sampling period (B), the emission transistor (Tsw3) needs to be operated in the linear section (X) during the sampling period (B). There is.
이를 위해, 상기 제어부(400)는 상기 초기화 기간(A), 상기 데이터 라이팅 기간(C) 및 상기 에미션 기간(D) 동안에는, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 상기 포화 구간(Y)에서 동작되도록 하는 전압이 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 공급되고, 상기 샘플링 기간(B)에는 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 상기 선형 구간(X)에서 동작되도록 하는 전압이 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 공급되도록, 상기 게이트 드라이버(200), 특히, 상기 에미션 제어 신호 생성부(220)를 제어할 수 있다.To this end, the
이를 위해, 상기 게이트 드라이버(200), 특히, 상기 에미션 제어 신호 생성부(220)는 상기 선형 구간(X)에 대응되는 전압을 갖는 상기 에미션 제어 신호(EM) 및 상기 포화 구간(Y)에 대응되는 전압을 갖는 상기 에미션 제어 신호(EM)를 생성할 수 있다.To this end, the
부연하여 설명하면, 상기 샘플링 기간(B) 및 상기 에미션 기간(D)에, 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)를 턴온 시키기 위해 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 전송되는 상기 에미션 제어 신호(EM)의 전압 레벨은 동일할 수도 있으며, 다를 수도 있다. To explain further, in the sampling period (B) and the emission period (D), the emission control signal transmitted to the gate of the emission transistor (Tsw3) to turn on the emission transistor (Tsw3) ( EM) voltage levels may be the same or different.
즉, 상기 에미션 제어 신호 생성부(220)는 상기 샘플링 기간(B) 및 상기 에미션 기간(D)에 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 동일한 레벨을 갖는 전압, 즉, 상기 에미션 제어 신호(EM)를 공급할 수 있다.That is, the emission
또한, 상기 에미션 제어 신호 생성부(220)는 상기 유기발광다이오드가 발광하는 상기 에미션 기간(D)에는, 상기 샘플링 기간(B)에 상기 에미션 트랜지스터의 게이트로 전송되는 전압보다 낮은 레벨을 갖는 전압, 즉, 상기 에미션 제어 신호(EM)를 상기 에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트로 전송할 수 있다. In addition, the emission
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
100: 유기발광 표시패널 110: 픽셀
200: 게이트 드라이버 300: 데이터 드라이버
400: 제어부 100: organic light emitting display panel 110: pixel
200: gate driver 300: data driver
400: Control unit
Claims (6)
상기 픽셀들 각각은, 유기발광다이오드; 상기 유기발광다이오드와 연결되는 구동 트랜지스터; 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 데이터 라인 사이에 연결되며, 상기 게이트 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 스위칭 트랜지스터; 및 제1 구동전원이 공급되는 전원공급라인과 상기 구동 트랜지스터 사이에 연결되며 에미션 제어 신호에 의해 턴온 또는 턴오프되는 에미션 트랜지스터를 포함하고,
상기 게이트 드라이버는 상기 게이트 신호와 상기 에미션 제어 신호를 상기 픽셀들 각각으로 전송하고,
상기 에미션 트랜지스터는 산화물 반도체로 형성되는 산화물 박막트랜지스터이며,
상기 에미션 트랜지스터는, 상기 에미션 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이 상기 에미션 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 크거나 같게 형성되는 포화 구간에서 동작되고,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압 센싱을 위한 동작이 수행되는 샘플링 기간에 상기 에미션 트랜지스터의 게이트에 공급되는 전원은 상기 제1 구동전원보다 높은 전압을 갖고,
상기 유기발광다이오드가 발광하는 에미션 기간에 상기 에미션 트랜지스터의 게이트에 공급되는 전원은 상기 제1 구동전원보다 낮거나 같은 전압을 갖는 유기발광 표시장치.An organic light emitting display panel including data lines, gate lines, and pixels; a data driver that supplies data voltages to the data lines; a gate driver supplying gate signals to the gate lines; and a control unit that controls the data driver and the gate driver,
Each of the pixels includes an organic light emitting diode; A driving transistor connected to the organic light emitting diode; a switching transistor connected between the gate of the driving transistor and the data line and turned on or off by the gate signal; and an emission transistor connected between the power supply line to which the first driving power is supplied and the driving transistor and turned on or off by an emission control signal,
The gate driver transmits the gate signal and the emission control signal to each of the pixels,
The emission transistor is an oxide thin film transistor formed of an oxide semiconductor,
The emission transistor is operated in a saturation section in which the differential voltage between the drain and source of the emission transistor is greater than or equal to the differential voltage between the gate and source of the emission transistor,
During a sampling period during which an operation for sensing the threshold voltage of the driving transistor is performed, the power supplied to the gate of the emission transistor has a higher voltage than the first driving power supply,
An organic light emitting diode display device in which power supplied to the gate of the emission transistor has a voltage lower than or equal to that of the first driving power during an emission period in which the organic light emitting diode emits light.
상기 구동 트랜지스터는, 상기 구동 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 크거나 같게 형성되는 포화 구간에서 동작되는 유기발광 표시장치. According to claim 1,
The driving transistor is operated in a saturation section where a differential voltage between the drain and source of the driving transistor is greater than or equal to a differential voltage between the gate and source of the driving transistor.
상기 스위칭 트랜지스터는, 상기 스위칭 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이, 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 작게 형성되는 선형 구간에서 동작되는 유기발광 표시장치. According to claim 1,
The switching transistor is operated in a linear section where a differential voltage between the drain and the source of the switching transistor is smaller than the differential voltage between the gate and the source of the switching transistor.
상기 샘플링 기간에,
상기 에미션 트랜지스터는, 상기 에미션 트랜지스터의 드레인과 소스의 차전압이 상기 에미션 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압 보다 작게 형성되는 선형 구간에서 동작되는 유기발광 표시장치.According to claim 1,
During the above sampling period,
The emission transistor is operated in a linear section in which the differential voltage between the drain and the source of the emission transistor is smaller than the differential voltage between the gate and the source of the emission transistor.
상기 게이트 드라이버는 상기 에미션 기간에는, 상기 샘플링 기간에 상기 에미션 트랜지스터의 게이트로 전송되는 전압보다 낮은 레벨을 갖는 전압을 상기 에미션 트랜지스터의 게이트로 전송하는 유기발광 표시장치. According to claim 5,
The gate driver transmits a voltage having a lower level to the gate of the emission transistor during the emission period than the voltage transmitted to the gate of the emission transistor during the sampling period.
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