KR20070071524A - Method and apparatus for driving organic light diode display - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 통상의 유기발광다이오드 표시소자의 구조를 개략적으로 나타내는 도면. 1 is a view schematically showing a structure of a conventional organic light emitting diode display device.
도 2는 통상의 액티브 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어서 한 화소를 등가적으로 나타내는 회로도. Fig. 2 is a circuit diagram equivalently showing one pixel in a conventional active matrix organic light emitting diode display element.
도 3은 도 2에 도시된 구동 박막트랜지스터의 문턱치 전압 변동 예를 나타내는 그래프.3 is a graph illustrating an example of threshold voltage variation of the driving thin film transistor illustrated in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자를 나타내는 블록도.4 is a block diagram illustrating an organic light emitting diode display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 도 4에 도시된 한 화소를 등가적으로 나타내는 회로도.FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of one pixel illustrated in FIG. 4. FIG.
도 6은 도 5에 도시된 화소에 공급되는 구동 신호를 나타내는 파형도.FIG. 6 is a waveform diagram illustrating a drive signal supplied to the pixel illustrated in FIG. 5. FIG.
도 7은 도 6의 P1 기간 동안 도 5에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 회로도. FIG. 7 is a circuit diagram for describing an operation of the pixel illustrated in FIG. 5 during a period P1 of FIG. 6.
도 8은 도 6의 P2 기간 동안 도 5에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 회로도. FIG. 8 is a circuit diagram for describing an operation of the pixel illustrated in FIG. 5 during a P2 period of FIG. 6.
도 9는 도 5에 도시된 회복회로에 의한 박막트랜지스터의 문턱전압특성의 회복원리를 설명하기 위한 그래프.9 is a graph for explaining the recovery principle of the threshold voltage characteristics of the thin film transistor by the recovery circuit shown in FIG.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 리셋펄스를 나타내는 파형도. 10 is a waveform diagram showing a reset pulse according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
30 : 표시패널 31 : 타이밍 콘트롤러30: display panel 31: timing controller
32 : 데이터 구동부 33 : 게이트 구동부32: data driver 33: gate driver
34 : 리셋 구동부 41 : 보상회로34: reset driver 41: compensation circuit
42 : 회복회로42: recovery circuit
본 발명은 유기발광다이오드 표시소자에 관한 것으로 특히, 박막트랜지스터의 문턱치 전압 변동을 보상함과 아울러 박막트랜지스터의 특성을 원 상태로 회복하도록 한 유기발광다이오드 표시소자의 구동방법 및 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED) 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다. Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes. Such flat panel displays include liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LCDs"), field emission displays (FED) plasma display panels (hereinafter referred to as "PDPs") and electroluminescence. Electroluminescence Device and the like.
이들 중에 PDP는 구조와 제조공정이 단순하기 때문에 경박단소하면서도 대화면화에 가장 유리한 표시장치로 주목받고 있지만 발광효율과 휘도가 낮고 소비전력이 큰 단점이 있다. 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 한다)가 적용된 액티브 매트릭스 LCD는 반도체공정을 이용하기 때문에 대화면화에 어려움이 있지만 노트북 컴퓨터의 표시소자로 주로 이용되면서 수요가 늘고 있다. 이에 비하여, 전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광소자와 유기발광다이오드소자로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. Among them, PDP is attracting attention as the most favorable display device for light and small size and large screen because of its simple structure and manufacturing process, but it has the disadvantages of low luminous efficiency, low luminance and high power consumption. Active matrix LCDs with thin film transistors (hereinafter referred to as "TFTs") as switching devices are difficult to screen due to the use of semiconductor processes, but demand is increasing as they are mainly used as display devices in notebook computers. In contrast, the electroluminescent device is classified into an inorganic electroluminescent device and an organic light emitting diode device according to the material of the light emitting layer. The electroluminescent device is a self-light emitting device that emits light, and has a high response speed and high luminous efficiency, luminance, and viewing angle.
유기발광다이오드소자는 표시소자로써 도 1과 같이 유리기판 상에 투명도전성물질로 이루어진 애노드전극을 형성하고, 유기 화합물층 및 도전성 금속으로 된 캐소드전극이 적층된다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer)을 포함한다. As the organic light emitting diode device, as shown in FIG. 1, an anode electrode made of a transparent conductive material is formed on a glass substrate, and an organic compound layer and a cathode electrode made of a conductive metal are stacked. The organic compound layer includes a hole injection layer, a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer. do.
애노드전극과 캐소드전극에 구동전압이 인가되면 정공주입층 내의 정공과 전자주입층 내의 전자는 각각 발광층 쪽으로 진행하여 발광층을 여기시키고, 그 결과 발광층이 가시광을 발산하게 한다. 이렇게 발광층으로부터 발생되는 가시광으로 화상 또는 영상을 표시하게 된다. When a driving voltage is applied to the anode electrode and the cathode electrode, holes in the hole injection layer and electrons in the electron injection layer proceed toward the light emitting layer to excite the light emitting layer, thereby causing the light emitting layer to emit visible light. Thus, an image or an image is displayed by the visible light generated from the light emitting layer.
이와 같은 유기발광다이오드소자는 패씨브 매트릭스(passive matrix) 방식 과, 스위칭소자로써 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, "TFT"라 함)를 이용하는 액티브 매트릭스(active matrix) 방식으로 나뉘어진다. 패씨브 매트릭스 방식은 애노드전극과 캐소드전극을 직교하여 그 전극들에 인가되는 전류에 따라 발광셀을 선택하는데 비하여, 액티브 매트릭스 방식은 TFT를 턴-온시켜 발광셀을 선택하고 스토리지 커패시터(Storgage Capacitor)에 유지되는 전압으로 발광셀의 발광을 유지한다. Such an organic light emitting diode device is divided into a passive matrix method and an active matrix method using a thin film transistor (hereinafter, referred to as a TFT) as a switching device. The passive matrix method selects the light emitting cells according to the current applied to the electrodes by orthogonal to the anode electrode and the cathode electrode, whereas the active matrix method selects the light emitting cells by turning on the TFT, and a storage capacitor. The light emission of the light emitting cell is maintained at a voltage maintained at.
도 2는 액티브 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자에 있어서 하나의 화소를 등가적으로 나타내는 회로도이다. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel in an organic light emitting diode display device of an active matrix type.
도 2를 참조하면, 액티브 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자는 유기발광다이오드소자(OLED), 서로 교차하는 데이터라인(DL) 및 게이트라인(GL), 스위치 TFT(SW_TFT), 구동 TFT(DRV_TFT), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. Referring to FIG. 2, an organic light emitting diode display device of an active matrix type includes an organic light emitting diode (OLED), an intersecting data line DL and a gate line GL, a switch TFT (SW_TFT), and a driving TFT (DRV_TFT). , And a storage capacitor Cst.
스위치 TFT(SW_TFT)는 게이트라인(GL)으로부터의 게이트하이전압(또는 스캔전압)에 응답하여 턴-온됨으로써 자신의 소스단자와 드레인단자 사이의 전류패스를 도통시키고, 게이트라인(GL) 상의 전압이 자신의 문턱전압(Threshold Voltage : Vth) 이하인 게이트로우전압일 때 오프 상태를 유지하게 된다. 이 스위치 TFT(SW_TFT)의 온타임기간 동안 데이터라인(DL)으로부터의 데이터전압은 스위치 TFT(SW_TFT)의 소스단자와 드레인단자를 경유하여 구동 TFT(DRV_TFT)의 게이트단자에 인가된다. 이와 반대로, 스위치 TFT(SW_TFT)의 오프타임 기간 동안 스위치 TFT(SW_TFT)의 소스단자와 드레인단자 사이의 전류패스가 개방되어 데이터전압(VDL)이 구동 TFT(DRV_TFT)에 인가되지 않는다. The switch TFT SW_TFT is turned on in response to the gate high voltage (or scan voltage) from the gate line GL to conduct a current path between its source terminal and the drain terminal, and the voltage on the gate line GL. When the gate low voltage is less than its own threshold voltage (Vth) is maintained off. During the on-time period of the switch TFT SW_TFT, the data voltage from the data line DL is applied to the gate terminal of the driving TFT DRV_TFT via the source terminal and the drain terminal of the switch TFT SW_TFT. On the contrary, during the off time period of the switch TFT SW_TFT, the current path between the source terminal and the drain terminal of the switch TFT SW_TFT is opened so that the data voltage VDL is not applied to the driving TFT DRV_TFT.
구동 TFT(DRV_TFT)는 자신의 게이트단자에 공급되는 데이터전압에 따라 소스단자와 드레인단자간의 전류양을 조절하여 데이터전압에 대응하는 밝기로 유기발광다이오드소자(OLED)를 발광시킨다. The driving TFT DRV_TFT adjusts an amount of current between the source terminal and the drain terminal according to the data voltage supplied to its gate terminal to emit the organic light emitting diode OLED with brightness corresponding to the data voltage.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터전압과 저전위공통전압(VSS) 사이의 차전압을 저장하여 구동 TFT(DRV_TFT)의 게이트단자에 인가되는 전압을 한 프레임기간동안 일정하게 유지시킨다. The storage capacitor Cst stores the difference voltage between the data voltage and the low potential common voltage VSS to maintain a constant voltage applied to the gate terminal of the driving TFT DRV_TFT for one frame period.
유기발광다이오드소자(OLED)는 도 1과 같은 구조로 구현되고 구동 TFT(DRV_TFT)의 드레인단자에 접속된 캐소드단자와 고전위 구동전압(VDD)이 공급되는 캐소드단자를 포함한다. 이 유기발광다이오드소자(OLED)는 구동 TFT(DRV_TFT)로부터의 전류에 의해 발광한다. The organic light emitting diode OLED has a structure as shown in FIG. 1 and includes a cathode terminal connected to the drain terminal of the driving TFT DRV_TFT and a cathode terminal supplied with a high potential driving voltage VDD. The organic light emitting diode OLED emits light by the current from the driving TFT DRV_TFT.
그런데 액티브 매트릭스 방식의 유기발광다이오드 표시소자는 구동 TFT(DRV_TFT)의 문턱전압 변동으로 인하여 화질이 열화되는 문제점이 있다. 특히, TFT들의 반도체층이 비정질 실리콘(amorphous silicon)으로 이루어지면 구동시간이 경과할수록 동일 극성의 게이트전압이 반복적으로 인가되면서 시간이 경과될수록 누적 스트레스로 인한 문턱치 전압 변동이 심해지는 문제점이 있다. 이러한 비정질 실리콘 타입의 TFT는 폴리 실리콘 타입의 TFT들보다 문턱치 전압 변동의 영향을 더 크게 받는다. However, an active matrix organic light emitting diode display device has a problem in that image quality deteriorates due to a change in the threshold voltage of the driving TFT DRV_TFT. In particular, when the semiconductor layers of the TFTs are made of amorphous silicon, gate voltages of the same polarity are repeatedly applied as the driving time elapses, and as the time passes, the threshold voltage fluctuation due to the cumulative stress becomes severe. Such amorphous silicon type TFTs are more affected by threshold voltage variations than polysilicon type TFTs.
도 3은 비정질 실리콘 타입의 TFT에서 누적 스트레스로 인한 문턱치 전압의 변동 예를 나타낸다. 3 shows an example of variation in threshold voltage due to cumulative stress in an amorphous silicon type TFT.
도 3을 참조하면, N 타입 MOS-FET인 비정질 실리콘 타입의 TFT는 게이트전극 에 정극성 전압으로 게이트전압이 장시간 인가되면 문턱전압이 화살표 방향으로 이동하게 되고, 그 결과 동일한 게이트전압에서 초기 상태에 비하여 시간이 갈수록 유기발광다이오드소자(OLED)에 흐르는 전류가 작게 된다. Referring to FIG. 3, in the case of an amorphous silicon type TFT, which is an N-type MOS-FET, when a gate voltage is applied to the gate electrode with a positive voltage for a long time, the threshold voltage is moved in the direction of the arrow, and as a result, the threshold voltage moves to the initial state at the same gate voltage. As compared with time, the current flowing through the organic light emitting diode OLED becomes smaller.
따라서, 본 발명의 목적은 TFT의 문턱치 전압 변동을 보상(compensation)함과 아울러 TFT의 특성을 원 상태로 회복(recovery)하도록 한 유기발광다이오드 표시소자의 구동방법 및 장치를 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for driving an organic light emitting diode display device which compensates for a threshold voltage variation of a TFT and recovers the characteristics of the TFT to its original state.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 구동방법은 데이터라인에 리셋전압을 공급하는 단계와; 상기 리셋전압을 스토리지 커패시터에 공급하여 상기 스토리지 커패시터를 초기화하는 단계와; 제1 스캔라인에 제1 논리전압의 스캔펄스를 공급하여 제1 트랜지스터를 턴-온시키는 단계와; 상기 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 단계와; 제2 박막트랜지스터의 문턱전압만큼 상기 제1 박막트랜지스터를 경유하여 공급되는 데이터전압을 보상하여 보상 데이터 전압을 발생하고 상기 보상 데이터전압을 상기 스토리지 커패시터에 저장하는 단계와; 상기 제1 스캔라인에 제2 논리전압을 공급하고 리셋라인에 리셋펄스를 공급하는 단계와; 상기 리셋펄스에 응답하여 상기 제2 논리전압을 상기 제2 박막트랜지스터의 게이트전극에 공급하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, a method of driving an organic light emitting diode display device according to the present invention comprises the steps of supplying a reset voltage to the data line; Supplying the reset voltage to a storage capacitor to initialize the storage capacitor; Supplying a scan pulse of a first logic voltage to the first scan line to turn on the first transistor; Supplying a data voltage to the data line; Compensating the data voltage supplied through the first thin film transistor by the threshold voltage of the second thin film transistor to generate a compensation data voltage and storing the compensated data voltage in the storage capacitor; Supplying a second logic voltage to the first scan line and supplying a reset pulse to a reset line; And supplying the second logic voltage to the gate electrode of the second thin film transistor in response to the reset pulse.
상기 구동방법은 상기 제1 스캔라인에 상기 제1 논리전압의 스캔펄스가 공급될 때 제2 스캔라인에 제2 논리전압의 스캔펄스를 공급하여 제6 박막트랜지스터를 턴-오프시켜 유기발광다이오드소자의 전류패스를 개방하는 단계를 더 포함한다. In the driving method, when the scan pulse of the first logic voltage is supplied to the first scan line, the second thin film transistor is turned off by supplying the scan pulse of the second logic voltage to a second scan line to turn off the organic light emitting diode device. Opening the current path of the further comprises.
본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 구동장치는 리셋전압과 데이터전압이 공급되는 데이터라인과; 상기 데이터라인과 교차되고 제1 논리전압의 제1 스캔펄스와 제2 논리전압이 제1 스캔라인과; 상기 데이터라인과 교차되고 리셋펄스가 공급되는 리셋라인과; 매트릭스 형태로 배치되는 다수의 화소들과; 상기 화소 각각에 형성된 유기발광다이오드소자와; 상기 화소 각각에 형성된 스토리지 커패시터와; 상기 화소 내에서 상기 제1 스캔펄스에 응답하여 상기 데이터라인으로부터의 리셋전압과 데이터전압을 제1 노드에 공급하는 제1 박막트랜지스터와; 상기 화소 내에서 제2 노드의 전압에 응답하여 상기 유기발광다이오드소자에 흐르는 전류를 제어하는 제2 박막트랜지스터와; 상기 제1 노드의 리셋전압을 상기 스토리지 커패시터에 저장시킨 후에 상기 제2 박막트랜지스터의 문턱치 전압만큼 상기 데이터전압을 보상하여 보상 데이터전압을 발생하고 상기 보상 데이터전압을 상기 제2 노드에 공급하여 상기 스토리지 커패시터에 상기 보상 데이터전압을 저장시키는 보상회로와; 상기 리셋펄스에 응답하여 상기 제2 노드의 전압을 상기 제1 스캔라인으로부터의 제2 논리전압을 상기 제2 노드에 공급하는 회복회로를 구비한다. An apparatus for driving an organic light emitting diode display device according to the present invention includes: a data line to which a reset voltage and a data voltage are supplied; A first scan line crossing the data line and having a first scan pulse and a second logic voltage of a first logic voltage; A reset line crossing the data line and supplied with a reset pulse; A plurality of pixels arranged in a matrix form; An organic light emitting diode element formed in each of the pixels; A storage capacitor formed in each of the pixels; A first thin film transistor supplying a reset voltage and a data voltage from the data line to a first node in response to the first scan pulse in the pixel; A second thin film transistor for controlling a current flowing through the organic light emitting diode device in response to a voltage of a second node in the pixel; After storing the reset voltage of the first node in the storage capacitor, the data voltage is compensated by the threshold voltage of the second thin film transistor to generate a compensation data voltage, and the compensation data voltage is supplied to the second node to store the storage voltage. A compensation circuit for storing the compensation data voltage in a capacitor; And a recovery circuit for supplying the voltage of the second node to the second logic voltage from the first scan line in response to the reset pulse.
상기 보상회로와 상기 회복회로 각각은 상기 화소 내에 배치된다. Each of the compensation circuit and the recovery circuit is disposed in the pixel.
상기 구동장치는 상기 제1 논리전압의 제1 스캔펄스가 상기 제1 스캔라인에 공급되는 동안 제2 논리전압의 제2 스캔펄스가 공급되고 상기 제2 논리전압이 상기 제1 스캔라인에 공급되는 동안 상기 제1 논리전압이 공급되는 제2 스캔라인과; 상기 제2 스캔라인으로부터의 제2 논리전압에 응답하여 상기 유기발광다이오드소자와 제3 노드 사이의 전류패스를 개방하는 제6 박막트랜지스터를 더 구비하고; 상기 제2 박막트랜지스터는 상기 제2 노드의 전압에 응답하여 상기 제3 노드와 저전위 구동전압원 사이의 전류를 제어한다. The driving device is configured to supply a second scan pulse of a second logic voltage and supply the second logic voltage to the first scan line while a first scan pulse of the first logic voltage is supplied to the first scan line. A second scan line to which the first logic voltage is supplied during the second scan line; A sixth thin film transistor for opening a current path between the organic light emitting diode device and a third node in response to a second logic voltage from the second scan line; The second thin film transistor controls the current between the third node and the low potential driving voltage source in response to the voltage of the second node.
상기 보상회로는 상기 제1 노드에 게이트전극 및 소스전극이 접속되고 상기 제2 노드에 드레인전극이 접속된 제3 박막트랜지스터와; 상기 제1 노드에 드레인전극이 접속되고 상기 제2 노드에 게이트전극 및 소스전극이 접속된 제4 박막트랜지스터를 구비한다. The compensation circuit includes a third thin film transistor having a gate electrode and a source electrode connected to the first node, and a drain electrode connected to the second node; A fourth thin film transistor includes a drain electrode connected to the first node and a gate electrode and a source electrode connected to the second node.
상기 회복회로는 상기 리셋라인에 게이트전극이 접속되고 상기 제1 스캔라인에 소스전극이 접속되며 드레인전극이 상기 제2 노드에 접속되는 제5 박막트랜지스터를 구비한다. The recovery circuit includes a fifth thin film transistor having a gate electrode connected to the reset line, a source electrode connected to the first scan line, and a drain electrode connected to the second node.
상기 유기발광다이오드소자는 고전위구동 전압원과 상기 제6 박막트랜지스터의 소스전극 사이에 접속된다. The organic light emitting diode device is connected between a high potential driving voltage source and a source electrode of the sixth thin film transistor.
이하, 도 4 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 11.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 구동장치는 m×n 개의 화소들이 형성되는 표시패널(30)과, 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터전압을 공급하기 위한 데이터 구동부(32)와, 제1 및 제2 스캔라인들(SⅠ1 내지 SⅠn, SⅡ1 내지 SⅡn)에 서로 역위상인 스캔펄스쌍을 순차 적으로 공급하기 위한 스캔 구동부(33)와, 리셋펄스를 리셋라인들(RL1 내지 RLn)에 공급하기 위한 리셋 구동부(34), 구동부들(32, 33, 34)을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(31)를 구비한다. 4 to 6, a driving device of an organic light emitting diode display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
표시패널(30)에는 화소들과 함께, 각각 n 개의 제1 및 제2 스캔라인들(SⅠ1 내지 SⅠn, SⅡ1 내지 SⅡn), 각각 n 개의 제1 및 제2 스캔라인들(SⅠ1 내지 SⅠn, SⅡ1 내지 SⅡn)과 교차하는 m 개의 데이터라인들(DL1 내지 DLm), m 개의 리셋라인들(RL1 내지 RLn)이 이 형성된다. 표시패널(30)의 각 화소들에는 고전위 구동 전압(VDD)과 저전위 구동전압(VSS)이 공급된다. The
데이터 구동부(32)는 타이밍 콘트롤러(31)로부터의 제어신호(DDC)에 응답하여 각 화소(35)의 유기발광다이오드소자(OLED)가 발광되기 전에 각 화소(35)의 스토리지 커패시터(Cst)를 초기화하기 위한 리셋전압(Vrst)을 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한 후, 타이밍 콘트롤러(31)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 리셋전압(Vrst)보다 낮은 아날로그 감마보상전압으로 변환하고, 그 아날로그 감마보상전압을 데이터전압(Vdata)으로써 표시패널(30)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. The
스캔 구동부(33)는 타이밍 콘트롤러(31)로부터의 제어신호(SDC)에 응답하여 하이논리전압의 제1 스캔펄스(SP1)를 제1 스캔라인들(SⅠ1 내지 SⅠn)에 순차적으로 공급함과 동시에, 제1 스캔펄스(SP1)와 역위상으로 발생되는 로우논리전압의 제2 스캔펄스(SP2)를 제1 스캔펄스(SP1)와 동기되도록 제1 스캔라인들(SⅠ1 내지 SⅠn)에 순차적으로 공급한다. The
제1 및 제2 스캔펄스(SP1, SP2)는 각 화소들(35)의 스토리지 커패시터(Cst)가 초기화되는 P1 기간, 그 스토리지 커패시터(Cst)에 문턱치 전압이 보상된 데이터전압이 저장되는 P2 기간 동안 발생된다. The first and second scan pulses SP1 and SP2 have a period P1 during which the storage capacitor Cst of each
리셋 구동부(34)는 모든 수평 주사라인들이 스캐닝된 후 프레임의 종래 직전에 리셋펄스를 리셋라인들(RL1 내지 RLn)에 동시에 공급한다. 예컨대, 1 프레임 기간의 90% 정도는 스캔펄스들과 데이터들이 인가되고 그 1 프레임 기간의 나머지 10% 이내에서 리셋 구동부(34)는 리셋펄스를 리셋라인들(RL1 내지 RLn)에 공급한다. 한편, 리셋라인들(RL 내지 RLn)은 리셋 구동부(34)의 출력 단에서 공통으로 접속된다. The
타이밍 콘트롤러(31)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(32)에 공급하고 수직/수평 동기신호와 클럭신호 등을 이용하여 스캔 구동부(33), 데이터 구동부(32) 및 리셋 구동부(34)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어신호(DDC, GDC, RDC)를 발생한다. The
표시패널(32)에 형성된 각 화소들 각각은 도 4와 같이 유기발광다이오드소자(OLED), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 TFT(T1), 제2 TFT(T2), 제6 TFT(T6), 보상회로(41), 회복회로(42)를 구비한다. Each of the pixels formed in the
유기발광다이오드소자(OLED)는 각 화소 내에서 도 1과 같은 구조로 형성된다. 이 유기발광다이오드소자(OLED)는 제2 및 제6 TFT(T2, T6)가 온 상태를 유지하는 발광기간 동안 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압에 대응하는 전류가 흘러 발광하게 된다. The organic light emitting diode OLED has a structure as shown in FIG. 1 in each pixel. The organic light emitting diode OLED emits light by flowing a current corresponding to the data voltage stored in the storage capacitor Cst during the light emitting period during which the second and sixth TFTs T2 and T6 are kept in an on state.
스토리지 커패시터(Cst)는 보상회로(41)에 의해 유기발광다이오드소자(OLED)의 발광기간에 앞서 리셋전압(Vrst)으로 초기화된 후, 제2 TFT(T2)의 문턱전압만큼 보상된 데이터전압을 충전한다. The storage capacitor Cst is initialized to the reset voltage Vrst before the light emitting period of the organic light emitting diode OLED by the
제1 TFT(T1)는 스위치 TFT로써, 제1 스캔라인(SⅠ)으로부터 공급되는 하이논리전압의 제1 스캔펄스에 응답하여 데이터라인(DL)으부터의 데이터전압을 제1 노드(n1)에 공급한다. 이 제1 TFT(T1)의 게이트전극은 제1 스캔라인(SⅠ)에 접속되고 소스전극은 데이터라인(DL)에 접속된다. 그리고 제1 TFT(T1)의 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속된다. The first TFT T1 is a switch TFT and transmits the data voltage from the data line DL to the first node n1 in response to the first scan pulse of the high logic voltage supplied from the first scan line SI. Supply. The gate electrode of this first TFT T1 is connected to the first scan line SI and the source electrode is connected to the data line DL. The drain electrode of the first TFT T1 is connected to the first node n1.
제2 TFT(T2)는 구동 TFT로써 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압만큼 소스전극과 드레인전극 간에 전류를 흘려 유기발광다이오드소자(OLED)에 전류가 흐르도록 함으로써 유기발광다이오드소자(OLED)를 구동한다. 이 제2 TFT(T2)의 게이트전극은 제2 노드(n2)에 접속되고, 소스전극은 제3 노드(n3)에 접속된다. 그리고 제2 TFT(T2)의 드레인전극은 저전위 구동전압(VSS) 또는 기저전압을 발생하는 저전위 공통전압원에 접속된다. The second TFT T2 serves as a driving TFT to flow the current between the source electrode and the drain electrode as much as the data voltage stored in the storage capacitor Cst to allow the current to flow through the organic light emitting diode OLED. Drive. The gate electrode of this second TFT T2 is connected to the second node n2, and the source electrode is connected to the third node n3. The drain electrode of the second TFT T2 is connected to a low potential common voltage source that generates a low potential driving voltage VSS or a base voltage.
제6 TFT(T6)는 스위치 TFT로써 로우논리전압의 제2 스캔펄스(SP2)가 제2 스캔라인(SⅡ)에 공급되는 P1, P2 기간 동안 턴-오프되어 유기발광다이오드소자(OLED)의 전류패스를 차단하고, 그 이외의 발광기간 동안 온 상태를 유지하여 유기발광다이오드소자(OLED)의 전류패스를 형성한다. 이 제6 TFT(T6)의 게이트전극은 제2 스캔라인(SⅡ)에 접속되고, 소스전극은 고전위 구동전압(VDD)에 접속된다. 그리고 제6 TFT(T6)의 드레인전극은 제3 노드(n3)를 경유하여 제2 TFT(T2)의 소스전 극에 접속된다.The sixth TFT T6 is a switch TFT and is turned off during the periods P1 and P2 when the second scan pulse SP2 having a low logic voltage is supplied to the second scan line SII, so that the current of the organic light emitting diode OLED is changed. The path is blocked and is maintained in the other light emitting period to form a current path of the organic light emitting diode device OLED. The gate electrode of the sixth TFT T6 is connected to the second scan line SII, and the source electrode is connected to the high potential driving voltage VDD. The drain electrode of the sixth TFT T6 is connected to the source electrode of the second TFT T2 via the third node n3.
보상회로(41)는 제1 노드(n1)의 전압에 응답하여 스토리지 커패시터(Cst)를 초기화하고, 제2 TFT의 문턱치를 보상하는 데이터전압(이하, "보상 데이터전압"이라 함)을 발생하고 그 보상 데이터전압을 스토리지 커패시터(Cst)에 저장한다. The
이 보상회로(41)는 각각 다이오드 역할을 하며 반도체특성이 제2 TFT(T2)와 실질적으로 동일하거나 유사한 제3 및 제4 TFT(T3, T4)를 구비한다. Each of the
제3 TFT(T3)는 도 7과 같이 제1 노드(n1)의 전압이 제2 노드(n2)의 전압보다 자신의 문턱치 전압 이상으로 높을 때 턴-온되어 데이터라인(DL)으로부터의 리셋전압(Vrst)을 스토리지 커패시터(Cst)에 저장한다. 이 제3 TFT(T3)가 턴-온될 때 전류(i)는 제1 노드(n1)로부터 제2 노드(n2) 쪽으로 흐르게 된다. 이 제3 TFT(T3)의 게이트전극 및 소스전극은 제1 노드(n1)에 접속되고 드레인전극은 제2 노드(n2)에 접속된다. As shown in FIG. 7, the third TFT T3 is turned on when the voltage of the first node n1 is higher than the voltage of the second node n2 by more than its threshold voltage so as to reset the voltage from the data line DL. Vrst is stored in the storage capacitor Cst. When the third TFT T3 is turned on, the current i flows from the first node n1 toward the second node n2. The gate electrode and the source electrode of this third TFT T3 are connected to the first node n1 and the drain electrode is connected to the second node n2.
제4 TFT(T4)는 도 8과 같이 제2 노드(n2)의 전압이 제1 노드(n1)의 전압보다 자신의 문턱치 전압 이상으로 높을 때 턴-온되어 스토리지 커패시터(Cst)의 전압을 리셋전압(Vrst)으로부터 데이터전압(Vdata) + 제4 TFT(T4)의 문턱치 전압까지 낮춘다. 이 제4 TFT(T4)가 턴-온될 때 전류(i)는 제2 노드(n2)로부터 제1 노드(n1) 쪽으로 흐르게 된다. 이 제4 TFT(T4)의 게이트전극 및 소스전극은 제2 노드(n2)에 접속되고 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속된다. As shown in FIG. 8, the fourth TFT T4 is turned on when the voltage of the second node n2 is higher than its own threshold voltage than the voltage of the first node n1 to reset the voltage of the storage capacitor Cst. The voltage Vrst is lowered from the data voltage Vdata to the threshold voltage of the fourth TFT T4. When the fourth TFT T4 is turned on, the current i flows from the second node n2 toward the first node n1. The gate electrode and the source electrode of this fourth TFT T4 are connected to the second node n2 and the drain electrode is connected to the first node n1.
이러한 보상회로(41)의 보상 동작을 도 5 내지 도 8을 결부하여 단계적으로 설명하면 다음과 같다. The compensation operation of the
도 6의 P1 기간 동안 TFT의 문턱전압보다 높은 하이논리전압의 제1 스캔펄스(SP1)가 제1 스캔라인(SⅠ)에 공급됨과 동시에 로우논리전압 또는 TFT의 문턱전압보다 낮은 게이트로우전압의 제2 스캔펄스(SP2)가 제2 스캔라인(SⅡ)에 공급된다. 그러면, 제4 및 제6 TFT(T4, T6)는 턴-오프되는 반면 제1 및 제3 TFT(T1, T3)는 턴-온되어 데이터라인(DL)으로부터의 리셋전압(Vrst)이 도 7과 같이 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다. During the period P1 of FIG. 6, the first scan pulse SP1 having the high logic voltage higher than the threshold voltage of the TFT is supplied to the first scan line SI and the gate low voltage lower than the threshold voltage of the TFT is applied. 2 scan pulses SP2 are supplied to the second scan line SII. Then, the fourth and sixth TFTs T4 and T6 are turned off while the first and third TFTs T1 and T3 are turned on so that the reset voltage Vrst from the data line DL is shown in FIG. 7. It is stored in the storage capacitor (Cst) as shown.
이어서, 도 6의 P2 기간 동안 제1 스캔펄스(SP1)는 하이논리전압을 유지하고 제2 스캔펄스(SP2)는 로우논리전압을 유지한다. 이 P2 기간 동안 제6 TFT(T4, T6)는 오프 상태를 유지하고, 제1 TFT(T1)는 온 상태를 유지한다. 그리고 도 8과 같이 제3 TFT(T3)는 턴-오프되는 반면 제4 TFT(T4)는 턴-온된다. 따라서, P2 기간 동안, 스토리지 커패시터(Cst)의 전압은 리셋전압(Vrst)으로부터 (데이터전압(Vdata) + 제4 TFT의 문턱전압) 만큼 낮아지게 된다. 그 결과, 스토리지 커패시터(Cst)에는 제2 TFT(T2)의 문턱전압이 보상된 데이터 전압이 저장된다. 이러한 보상원리는 아래의 수학식 1에서 명백히 알 수 있다. Subsequently, during the period P2 of FIG. 6, the first scan pulse SP1 maintains a high logic voltage and the second scan pulse SP2 maintains a low logic voltage. During this P2 period, the sixth TFTs T4 and T6 remain in the off state, and the first TFT T1 remains in the on state. As shown in FIG. 8, the third TFT T3 is turned off while the fourth TFT T4 is turned on. Therefore, during the P2 period, the voltage of the storage capacitor Cst is lowered from the reset voltage Vrst by (data voltage Vdata + threshold voltage of the fourth TFT). As a result, the data capacitor having the compensation of the threshold voltage of the second TFT T2 is stored in the storage capacitor Cst. This compensation principle can be clearly seen in
여기서, IT2는 제2 TFT(T2)의 소스-드레인전극 간 흐르는 전류, k는 상수, Vdata는 데이터전압, VthT4는 제4 TFT(T4)의 문턱전압, 그리고 VthT2는 제2 TFT(T2)의 문턱전압을 각각 의미한다. Where I T2 is the current flowing between the source and drain electrodes of the second TFT (T2), k is a constant, Vdata is the data voltage, V thT4 is the threshold voltage of the fourth TFT (T4), and V thT2 is the second TFT ( Means the threshold voltage of T2).
전술한 바와 같이 제2 및 제4 TFT(T2, T4)는 근접 배치되어 있어 반도체 특성과 문턱전압이 실질적으로 동일하다. 따라서, 수학식 1에서 알 수 있는 바 제2 TFT(T2)의 문턱전압만큼 제4 TFT(T4)의 문턱전압이 변동하게 되고, 제2 TFT(T2)의 게이트전압을 공급하는 스토리지 커패시터(Cst)의 전압이 (데이터전압(Vdata) + 제4 TFT의 문턱전압)을 저장하므로 제4 TFT(T4)의 문턱전압이 보상된다. As described above, the second and fourth TFTs T2 and T4 are arranged in close proximity so that the semiconductor characteristics and the threshold voltages are substantially the same. Accordingly, as can be seen from
P2 기간에 이어서, 제1 스캔라인(SⅠ)의 전압이 로우논리전압으로 변하고 제2 스캔라인(SⅡ)의 전압이 하이논리전압으로 변하면, 제6 TFT(T6)가 턴-온되고 제2 TFT(T2)의 보상된 데이터전압에 의해 온 상태를 유지한다. 따라서, P2 기간에 이어서, 유기발광다이오드소자(OLED)는 원 데이터의 계조에 대응하는 전류가 흐르게 되어 발광된다. Following the P2 period, when the voltage of the first scan line SI changes to a low logic voltage and the voltage of the second scan line SI changes to a high logic voltage, the sixth TFT T6 is turned on and the second TFT is turned on. The on state is maintained by the compensated data voltage of (T2). Therefore, following the P2 period, the organic light emitting diode OLED emits light by flowing a current corresponding to the gradation of the original data.
결국, 보상회로(41)는 도 3에서 제2 TFT(T4)의 문턱전압 쉬프트만큼 데이터전압을 보상하여 제2 TFT(2)에 흐르는 전류가 원 데이터의 계조에 맞게 유기발광 다이오드소자(OLED)에 전류가 흐르도록 한다. As a result, the
회복회로(42)는 하이논리전압의 리셋펄스(RST)에 응답하여 로우논리전압을 제2 노드(n2)에 공급하여 도 9의 화살표와 같이 제2 TFT(T2)의 문턱전압 쉬프트를 초기상태로 회복시킨다. 이를 위하여, 회복회로(42)는 제5 TFT(T5)를 구비한다. 제5 TFT(T5)의 게이트전극은 리셋라인(RL)에 접속되고 및 소스전극은 제1 스캔라인(SⅠ)에 접속된다. 그리고 제5 TFT(T5)의 드레인전극은 제2 노드(n2)에 접속된다. 이러한 구동 TFT 특성 회록회로(42)의 제2 TFT(T2)의 문턱전압 특성 회복원리는 다 음과 같다. The
제2 TFT(T2)가 N 타입 MOS-FET로 구현되고 그 게이트전압이 문턱전압 이상의 정극성 전압이 지속적으로 공급되면 도 3의 화살표와 같이 문턱전압이 더 높은 전압 쪽으로 쉬프트된다. 즉, 제2 TFT(T2)는 포지트브 스트레스(Positive stress)에 의해 문턱전압이 쉬프트되는 것이다. 회복회로(42)는 비스캔기간 동안 제2 TFT(T2)의 게이트전극에 접속된 제2 노드(n2)에 제2 TFT의 문턱전압보다 낮은 로우논리전압을 공급하여 즉, 네가티브 바이어스 전압을 제2 TFT(T2)의 게이트전극에 인가하여 제2 TFT(T2)의 게이트-소스 간 전압이 마이너스 값이 되도록 함으로써 제2 TFT(T2)의 문턱전압 특성을 도 9와 같이 회복시킨다. When the second TFT T2 is implemented with an N-type MOS-FET and its gate voltage is continuously supplied with a positive voltage above the threshold voltage, the threshold voltage is shifted toward a higher voltage as shown by the arrow of FIG. 3. That is, in the second TFT T2, the threshold voltage is shifted by positive stress. The
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 구동파형을 나타내는 파형도들이다. 도 10과 같이 리셋펄스(RST)는 도 10과 같이 스캔펄스들(SP1, SP2)에 이어서 리셋라인들(RL1 내지 RLn)에 순차적으로 공급된다. 또한, 리셋펄스(RST)는 도 11과 같이 모든 스캔라인들(SⅠ1 내지 SⅠn, SⅡ1 내지 SⅡn)에 스캔펄스들(SP1, SP2)이 공급된 직후인 한 프레임 기간의 종료시점에 모든 리셋라인들(RL1 내지 RLn)에 동시에 공급된다. 10 and 11 are waveform diagrams illustrating driving waveforms of an organic light emitting diode display device according to example embodiments. As shown in FIG. 10, the reset pulse RST is sequentially supplied to the reset lines RL1 to RLn after the scan pulses SP1 and SP2 as shown in FIG. 10. Also, as shown in FIG. 11, the reset pulse RST includes all reset lines at the end of one frame period immediately after the scan pulses SP1 and SP2 are supplied to all of the scan lines SI1 to SIn and SII1 to SIIn. It is supplied simultaneously to (RL1 to RLn).
한편, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자는 실시예에서 N 타입 MOS-FET를 중심으로 설명되었지만 P 타입 MOS-FET에도 적용될 수 있다. 화소들 내의 스위치가 P 타입 MOS-FET로 구현되면 데이터, 스캔펄스, 리셋펄스의 극성이 전술한 실시예와 반대로 된다. 또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 TFT들은 비정질 실리콘 또는 폴리 실리콘의 반도체층을 포함한다. On the other hand, the organic light emitting diode display device according to the present invention has been described based on the N-type MOS-FET in the embodiment, but may be applied to the P-type MOS-FET. If the switches in the pixels are implemented with a P-type MOS-FET, the polarities of the data, scan pulses, and reset pulses are reversed from the above-described embodiment. In addition, the TFTs of the organic light emitting diode display according to the present invention include a semiconductor layer of amorphous silicon or polysilicon.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시소자의 구동방법 및 장치는 각 화소들 내에 보상회로를 구성하여 구동 TFT의 문턱치 전압 변동을 보상함과 아울러 상기 각 화소들 내에 회복회로를 구성하여 구동 TFT에 누적되는 스트레스를 원 상태로 회복할 수 있다. As described above, the method and apparatus for driving an organic light emitting diode display according to the present invention configure a compensation circuit in each pixel to compensate for the threshold voltage variation of the driving TFT, and also configure a recovery circuit in each pixel. The stress accumulated in the driving TFT can be restored to its original state.
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 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present 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.
Claims (8)
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KR1020050135047A KR20070071524A (en) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Method and apparatus for driving organic light diode display |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20070071524A true KR20070071524A (en) | 2007-07-04 |
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ID=38506641
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KR1020050135047A KR20070071524A (en) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Method and apparatus for driving organic light diode display |
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