KR20060038847A

KR20060038847A - 능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조

Info

Publication number: KR20060038847A
Application number: KR1020040088017A
Authority: KR
Inventors: 임순일
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-11-01
Filing date: 2004-11-01
Publication date: 2006-05-04

Abstract

본 발명은 전압제어를 이용한 유기 EL 의 휘도 균일성을 얻을 수 있도록 한 능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조에 관한 것으로서, Vdd 라인에 스위치 트랜지스터(P4)가 연결되고, 스위치 트랜지스터(P4)의 소스단에 제1커패시터(C1)과 구동 트랜지스터(P2)가 병렬로 연결되며, 스위치 트랜지스터(P4)의 게이트단으로 AZB 신호가 입력되며, 구동 트랜지스터(P2)의 게이트단에 제1커패시터(C1)과 제2커패시터(C2), 및 스위치 트랜지스터(P3)가 연결되며, 구동 트랜지스터(P2)의 소스단은 게이트단으로 AZ 신호가 입력되는 스위치 트랜지스터(P3)의 소스단과 연결되어 픽셀(OLE)과 연결되며, 제1커패시터(C1)과 소스단으로 연결되는 스위치 트랜지스터(P1)은 게이트이 셀렉트 라인(Slect)과 연결됨과 더불어 드레인단이 데이타라인(Data)과 연결되는 것을 특징으로 한다.

유기 EL, 능동소자, 픽셀, 휘도, 커패시터

Description

능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조{A element structure of a organic electro luminescence operation using active element}

도 1 은 일반적인 유기 EL 픽셀의 단면도.

도 2 는 종래의 능동 소자를 이용한 유기 EL 소자 구동의 화소 구조를 나타낸 도면.

도 3 은 본 발명에 따른 능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조.

본 발명은 전압제어를 이용한 유기 EL의 픽셀 구동 회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전압제어를 이용한 유기 EL 의 휘도 균일성을 얻을 수 있도록 한 전압제어를 이용한 유기 이엘의 픽셀 구동 회로에 관한 것이다.

일반적으로 평판 표시(FPD; Flat Panel Display) 소자는 사용되는 물질을 기준으로 무기물을 사용하는 소자와 유기물을 사용하는 소자로 구분된다. 무기물을 사용하는 소자로서는 형광체로부터 PL(Photo Luminescence)을 이용하는 플라즈마 표시 패널(PDP; Plasma Display Panel)과, CE(Cathod Luminescence)를 이용하는 전계방출 표시(FED; Field Emission Display)소자 등이 있고, 유기물을 사용하는 소자로서는 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 액정 표시소자(LCD; Lyquid Crystal Display) 및 유기 EL 등이 있다.

상기 유기 EL은 현재 널리 사용화되어 있는 LCD에 비하여 약 30,000배 이상의 빠른 응답속도를 가지고 있으므로 동영상의 구현이 가능하고, 자체적으로 발광하여 시야각이 넓으며, 높은 휘도를 낼 수 있는 장점이 있어 차세대의 표시소자로 각광받고 있다.

이러한 유기 EL은 사용하는 물질의 종류에 따라 구분되는 것으로 분자량이 작은 기능성 단분자를 사용하는 저분자 유기 EL 표시기와 분자량이 큰 고분자를 사용하는 고분자 유기 EL 표시기가 있다.

이 유기 EL은 통상적으로 투명한 유리기판 상에 양극전극인 투명한 ITO(Indium Tin Oxide)층을 형성하고, 이 ITO층에 발광층인 유기층과 음극 전극인 캐소드를 순차적으로 형성하고 있다.

이러한 구성을 가지는 유기 EL은 양극전극인 ITO층에 플러스 전원을 인가하고 음극전극인 캐소드에 마이너스 전극을 인가할 경우에 플러스 전원의 정공과 마이너스 전원의 전자가 각기 유기층으로 유입되고, 상호간에 결합되면서 여기 및 천이되어 소정 색상의 광을 발생하게 되고, 발생되는 광은 투명한 ITO층 및 유리기판을 통해 외부로 출력되어 시각적으로 확인할 수 있게 된다.

또한, 유기 EL은 통상적으로 데이터 라인과 스캔 라인 사이에 복수의 단위 유기 EL 표시기를 구비하는 수동 매트릭스 구조로 표시패널을 형성하고, 그 표시패널의 구동은 스캔 라인을 순차적으로 주사하는 선주사 방식을 사용하고, 데이타 라인에는 영상 데이타를 1 라인씩 병렬로 인가하는 수동 구동방식을 채용하고 있다.

도 1 은 일반적인 유기 EL 픽셀의 단면도로서, 유기 EL의 픽셀은 투명전극인 양극(14)과 금속전극인 음극(2) 사이에 전압을 인가하면, 음극(2)로부터 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) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(8)에서는 전자 수송층(6)과 정공 수송층(10)으로부터 공급되어진 전자와 정공이 충돌하여 재결합함으로써 빛이 발생하게 되고, 이 빛은 투명전극인 양극(14)을 통해 외부로 방출되어 화상이 표시되게 된다.

이러한 유기 EL의 구동원리는 도 2 에 도시된 바와 같이, 게이트(gate)가 턴온되는 순간 소스 라인(source Line)에서부터 화면의 신호가 스위치 트랜지스터(SW_TFT)를 통해 커패시터(Cst)에 저장된다.

이 신호값이 유기 EL 의 구동소자인 구동 트랜지스터(DRV_TFT)를 작동시켜 유기 EL에 흐르는 전류를 제어하여 휘도를 조절한다.

그리고, 스위치 트랜지스터(SW_TFT)가 턴오프되더라도 커패시터(Cst)에 저장된 전압값에 의해 구동 트랜지스터(DRV_TFT)를 구동하기 때문에 다음 화상의 화면 신호가 들어올 때까지 계속적으로 전류가 유기 EL 소자로 흘러 빛을 발하게 된다.

능동소자로 사용되는 LTPS(Low Temperature Poly Silicon)-TFT 소자는 레이져를 이용하여 결정화하는 경우가 많다. 이 때 결정화에 따른 소자 특성의 차이를 보이게 된다.

구동 트랜지스터(DRV_TFT)의 소자 특성이 지역별로 차이를 보이게 되면 동일한 화면 신호에 대해 서로 다른 휘도를 보이게 된다. 이를 화면 전체적으로 보면 휘도의 불균일이 보이게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전압제어를 이용한 유기 EL 의 휘도 균일성을 얻을 수 있도록 한 능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 구성은 다음과 같다. 본 발명은 능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조에 있어서, Vdd 라인에 스위치 트랜지스터(P4)가 연결되고, 스위치 트랜지스터(P4)의 소스단에 제1커패시터(C1)과 구동 트랜지스터(P2)가 병렬로 연결되며, 스위치 트랜지스터(P4)의 게이트단으로 AZB 신호가 입력되며, 구동 트랜지스터(P2)의 게이트단에 제1커패시터(C1)과 제2커패시터(C2), 및 스위치 트랜지스터(P3)가 연결되며, 구동 트랜지스터(P2)의 소스단은 게이트단으로 AZ 신호가 입력되는 스위치 트랜지스터(P3)의 소스 단과 연결되어 픽셀(OLE)과 연결되며, 제1커패시터(C1)과 소스단으로 연결되는 스위치 트랜지스터(P1)은 게이트이 셀렉트 라인(Slect)과 연결됨과 더불어 드레인단이 데이타라인(Data)과 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 전압제어를 이용한 유기 EL의 픽셀 구동 회로도이다.

Vdd 라인에 스위치 트랜지스터(P4)가 연결되고, 이 스위치 트랜지스터(P4)의 소스단에 제1커패시터(C1)과 구동 트랜지스터(P2)가 병렬로 연결되며, 이 스위치 트랜지스터(P4)의 게이트단으로 AZB 신호가 입력된다.

여기서, 제1커패시터(C1)과 제2커패시터(C2), 및 스위치 트랜지스터(P3)가 구동 트랜지스터(P2)의 게이트단에 연결된다. 또한, 구동 트랜지스터(P2)의 소스단은 스위치 트랜지스터(P3)의 소스단과 연결되어 픽셀(OLE)에 연결된다.

또한, 스위치 트랜지스터(P1)의 게이트단은 셀렉트 라인(Slect)과 연결되고, 드레인단에는 데이타라인(Data)과 연결되며, 소스단에은 제1커패시터(C1)에 연결된다.

스위치 트랜지스터(P3의 게이트단은 AZ신호가 입력된다.

이러한 본 발명에 따른 유기 EL 픽셀 구동회로의 구동과정을 설명하면, Gate 턴 온과 동시에 AZ도 턴온시키고 AZB는 턴오프시키므로 Vdd 는 차단되어 구동 트랜 지스터(P2)의 문턱전압 Vth을 제2커패시터(C2)에 저장시킬 수 있다.

그 후 AZ를 턴오프시키고 화면 신호를 인가함으로써, 구동 트랜지스터(P2)의 문턱전압 Vth를 보상한 화면의 신호를 제2커패시터(C2)에 저장할 수 있다.

즉, 두 번 샘플링하여 구동 트랜지스터(P2)의 문턱전압 Vth를 보상하게 된다. 처음 샘플링을 통해 구동 트랜지스터(P2)의 문턱전압 Vth을 제2커패시터(C2)에 저장하고, 마지막 샘플링을 통해서 화면의 신호를 입력하면, 제1,제2커패시터(C1,C2)의 커패시터 커플링 효과에 의하여 문턱전압 Vth의 전압이 보상된 화면 신호가 제2커패시터(C2)에 저장된다.

본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 처음 샘플링을 통해 구동 트랜지스터의 문턱전압을 제2커패시터에 저장하고, 마지막 샘플링을 통해서 화면의 신호를 입력하여 제1,제2커패시터(C1,C2)의 커패시터 커플링 효과에 의해 문턱전압의 전압이 보상된 화면 신호가 C2에 저장됨으로써, 픽셀 구동시 발생하는 휘도의 불균일을 개선할 수 있다.

Claims

능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조에 있어서,

Vdd 라인에 스위치 트랜지스터(P4)가 연결되고, 상기 스위치 트랜지스터(P4)의 소스단에 제1커패시터(C1)과 구동 트랜지스터(P2)가 병렬로 연결되며, 상기 스위치 트랜지스터(P4)의 게이트단으로 AZB 신호가 입력되며, 상기 구동 트랜지스터(P2)의 게이트단에 제1커패시터(C1)과 제2커패시터(C2), 및 스위치 트랜지스터(P3)가 연결되며, 상기 구동 트랜지스터(P2)의 소스단은 게이트단으로 AZ 신호가 입력되는 상기 스위치 트랜지스터(P3)의 소스단과 연결되어 픽셀(OLE)과 연결되며, 상기 제1커패시터(C1)과 소스단으로 연결되는 스위치 트랜지스터(P1)은 게이트이 셀렉트 라인(Slect)과 연결됨과 더불어 드레인단이 데이타라인(Data)과 연결되는 것을 특징으로 하는 능동소자를 이용한 유기 이엘 소자 구동의 소자 구조.