KR20140056697A - 유기발광소자표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 게이트배선 및 데이터배선과 연결되는 스위칭트랜지스터와; 제1노드를 사이에 두고 상기 스위칭트랜지스터와 연결되며, 게이트단자와 드레인단자가 서로 접속된 센싱트랜지스터와; 상기 센싱트랜지스터와 제2노드를 사이에 두고 연결되며, 상기 센싱트랜지스터와 동일한 문턱전압을 갖는 구동트랜지스터와; 상기 구동트랜지스터와 연결된 유기발광다이오드와; 상기 제2노드와 상기 유기발광다이오드 사이에 연결된 초기화트랜지스터와; 상기 제2노드에 연결된 커패시터를 포함하는 유기발광소자표시장치를 제공한다.

Description

유기발광소자표시장치 및 그 구동방법{Organic Light Emitting diode display and method of driving the same}
본 발명은 유기발광소자표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기발광소자표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD : liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP : plasma display panel), 유기발광소자표시장치 (OLED : organic light emitting diode display)와 같은 여러가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이들 평판표시장치 중에서, 유기발광소자표시장치는 소형화, 경량화, 박형화, 저전력 구동의 장점을 가지고 있어, 최근에 널리 사용되고 있다.
유기발광소자표시장치로서는, 매트릭스형태로 배치된 화소 각각에 스위칭트랜지스터가 형성된 액티브매트릭스 타입(active matrix type)의 유기발광소자표시장치가 현재 보편적으로 사용되고 있다.
이와 같은 유기발광소자표시장치는, 구동트랜지스터에 인가된 데이터전압에 따라 발광전류가 발생되어 유기발광다이오드에 인가됨에 따라 발광하게 된다.
발광전류는, Ioled = 1/2*K*(Vgs - |Vth|)2 와 같은 수식에 따라 발생하게 된다. 여기서, K는 상수이며, Vgs는 구동트랜지스터의 게이트-소스 전압차이고, Vth는 구동트랜지스터의 문턱전압(threshold voltage)이다. 이처럼, 발광전류((Ioled)는 구동트랜지스터의 문턱전압에 의존하게 된다.
그런데, 여러가지 요인으로 인해 구동트랜지스터의 문턱전압에 편차가 발생하게 되며, 이에 따라 발광전류에도 편차가 발생하게 된다. 이에 따라, 화질 저하가 유발된다.
이를 개선하기 위해, 구동트랜지스터의 문턱전압을 보상하는 유기발광소자표시장치가 제안되었다.
도 1은 종래의 문턱전압 보상 방식 유기발광소자표시장치의 화소 구조를 나타낸 회로도이다.
도 1을 참조하면, 화소(P)는 5개의 트랜지스터(T1 내지 T5)와 1개의 캐패시터(C)를 갖는 5T1C 구조로 구성된다.
이와 같은 5T1C 구조의 화소(P)에 대해서는, 수평주기 동안 초기화 과정과 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정이 수행되고, 그 후에 발광 과정이 진행된다.
먼저, 초기화 과정에서는, 게이트배선(GL)에 로우(low)전압이 인가되어 스위칭트랜지스터(T1)은 턴온(turn-on)되고, 데이터배선(DL)에 로우레벨의 기준전압이 인가된다. 이에 따라, 다이오드 커넥션(diode connection) 구조의 초기화트랜지스터(T4)는 턴온되고, 초기화트랜지스터(T4)와는 반대 방향의 다이오드 커넥션 구조를 갖는 센싱트랜지스터(T3)는 턴오프(turn-off)된다. 이로 인해, 커패시터(C)에 충전된 전하는 초기화트랜지스터(T4)를 경유하여 방전된다.
다음으로, 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정에서는, 스위칭트랜지스터(T1)가 턴온된 상태에서, 데이터배선(DL)에는 하이레벨의 데이터전압(Vdata)이 인가되어, 초기화트랜지스터(T4)는 턴오프되고, 센싱트랜지스터(T4)는 턴온된다. 이에 따라, 구동트랜지스터(T2)의 게이트단자에는 (Vdata - |Vth_T3|)의 전압이 발생되며, 이와 같은 전압은 커패시터(C)에 저장된다. 여기서, Vth_T3는 센싱트랜지스터(T3)의 문턱전압이다.
센싱트랜지스터(T3)는 구동트랜지스터(T2)와 동일한 구조로 형성되므로, 센싱트랜지스터(T3)와 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압은 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 센싱트랜지스터(T3)의 문턱전압(Vth_T3) 센싱을 통해 결과적으로 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)이 센싱될 수 있게 된다.
다음으로, 발광 과정에서는, 발광제어배선(EL)에 로우전압이 인가되어 발광트랜지스터(T5)는 턴온되고, 구동트랜지스터(T2)에서 발생된 발광전류(Ioled)가 유기발광다이오드(OLED)에 공급된다.
여기서, 발광전류(Ioled)는, 1/2*K*(Vdd - (Vdata - |Vth_T3|) - |Vth_T2|)2 = 1/2*K*(Vdd - Vdata)2가 된다.
이처럼, 문턱전압 보상이 이루어지게 되어, 발광전류(Ioled)는 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)에 의존하지 않게 된다.
그런데, 전술한 바와 같은 종래의 구조에서는, 수평주기 동안 초기화 과정뿐만 아니라 데이터 기입 및 문턱전압 센싱이 수행되는바, 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 시간이 부족하게 된다. 이는 유기발광표시장치의 고속 구동을 저해하는 요인으로 작용하게 된다.
또한, 종래의 구조에서는, 상대적으로 많은 수의 트랜지스터가 사용되며, 또한 유기발광다이오드의 발광을 제어하기 위한 별도의 발광제어배선이 요구된다. 이는 고해상도의 유기발광표시장치 제작을 저해하는 요인으로 작용하게 된다.
본 발명은, 고속 구동과 고해상도를 효과적으로 달성할 수 있는 유기발광소자표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 게이트배선 및 데이터배선과 연결되는 스위칭트랜지스터와; 제1노드를 사이에 두고 상기 스위칭트랜지스터와 연결되며, 게이트단자와 드레인단자가 서로 접속된 센싱트랜지스터와; 상기 센싱트랜지스터와 제2노드를 사이에 두고 연결되며, 상기 센싱트랜지스터와 동일한 문턱전압을 갖는 구동트랜지스터와; 상기 구동트랜지스터와 연결된 유기발광다이오드와; 상기 제2노드와 상기 유기발광다이오드 사이에 연결된 초기화트랜지스터와; 상기 제2노드에 연결된 커패시터를 포함하는 유기발광소자표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 센싱트랜지스터의 소스단자는 상기 스위칭트랜지스터의 드레인단자와 연결되고, 상기 센싱트랜지스터의 드레인단자는, 상기 구동트랜지스터의 게이트단자 및 상기 초기화트랜지스터의 소스단자와 연결되고, 상기 초기화트랜지스터의 드레인단자는 상기 구동트랜지스터의 드레인단자와 연결되고, 상기 초기화트랜지스터의 게이트단자는 초기화제어배선과 연결되고, 상기 커패시터는 상기 제2노드와 구동전원 사이에 연결될 수 있다.
상기 초기화트랜지스터는 초기화 구간 동안 턴온되어, 상기 커패시터에 충전된 전하는 상기 유기발광다이오드 측으로 방전되며, 상기 초기화 구간 이후에, 상기 데이터배선을 통해 전달된 데이터전압이 상기 제1노드에 인가되어, 상기 제2노드에 상기 센싱트랜지스터의 문턱전압이 센싱될 수 있다.
상기 초기화 구간은 이전 행라인의 수평주기에 구성될 수 있다.
상기 스위칭트랜지스터와 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, 결정질 실리콘 트랜지스터와 비정질 실리콘 트랜지스터와 산화물 트랜지스터 중 하나로 구성될 수 있다.
상기 스위칭트랜지스터와 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, P타입 트랜지스터로 구성될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 커패시터가 연결된 제2노드와 유기발광다이오드 사이에 연결된 초기화트랜지스터를 턴온하여, 상기 커패시터에 충전된 전하를 방전하는 초기화 단계와; 제1노드에 데이터전압을 인가하여, 상기 제1 및 2노드 사이에 연결되고, 게이트단자와 드레인단자가 연결되며, 상기 제2노드에 연결된 구동트랜지스터와 동일한 문턱전압을 갖는 센싱트랜지스터의 문턱전압을 상기 제2노드에서 센싱하는 단계를 포함하는 유기발광소자표시장치 구동방법을 제공한다.
여기서, 상기 제1노드를 사이에 두고 상기 센싱트랜지스터와 연결되는 스위칭트랜지스터를 턴온하여, 상기 제1노드에 데이터전압을 인가할 수 있다.
상기 초기화 단계는, 이전 행라인의 수평주기에서 수행될 수 있다.
상기 문턱전압을 센싱하는 단계에서, 상기 구동트랜지스터에 의해 발생된 발광전류는 상기 유기발광다이오드에 공급될 수 있다.
상기 발광전류는, 다음 프레임의 상기 초기화 단계 전까지 상기 유기발광다이오드에 계속해서 공급될 수 있다.
상기 센싱트랜지스터의 소스단자는, 게이트배선 및 데이터배선과 연결된 스위칭트랜지스터의 드레인단자와 연결되고, 상기 센싱트랜지스터의 드레인단자는, 상기 구동트랜지스터의 게이트단자 및 상기 초기화트랜지스터의 소스단자와 연결되고, 상기 초기화트랜지스터의 드레인단자는 상기 구동트랜지스터의 드레인단자와 연결되고, 상기 초기화트랜지스터의 게이트단자는 초기화제어배선과 연결되고, 상기 커패시터는 상기 제2노드와 구동전원 사이에 연결될 수 있다.
상기 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, 결정질 실리콘 트랜지스터와 비정질 실리콘 트랜지스터와 산화물 트랜지스터 중 하나로 구성될 수 있다.
상기 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, P타입 트랜지스터로 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 초기화 과정에서 초기화트랜지스터를 통해 유기발광다이오드 측으로 방전패스를 발생시켜 커패시터에 충전된 전하를 방전한 후, 수평주기 동안 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정을 수행하게 된다. 이에 따라, 수평주기에서, 종래와 같은 초기화 과정이 제거될 수 있게 된다. 따라서, 데이터 기입 및 문턱전압 센싱이 충분한 시간 동안 이루어질 수 있게 되어, 고속 구동이 효과적으로 달성될 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 종래와 같은 발광트랜지스터나 발광제어배선이 요구되지 않는다. 따라서, 화소가 차지하는 면적을 줄일 수 있게 되어, 고해상도의 유기발광소자표시장치를 효과적으로 제작할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 문턱전압 보상 방식 유기발광소자표시장치의 화소 구조를 나타낸 회로도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자표시장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자표시장치의 화소 구조를 개략적으로 도시한 회로도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 화소를 초기화하는 과정을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 화소에 데이터를 기입하고 문턱전압을 센싱하는 과정을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 화소를 구동하는 과정에서 발생된 신호들의 파형을 나타낸 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자표시장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자표시장치의 화소 구조를 개략적으로 도시한 회로도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자표시장치(100)는, 유기발광패널(110)과 유기발광패널(110)을 구동하는 구동회로를 포함할 수 있다.
구동회로는, 데이터구동회로(120)와 스캔구동회로(130)와 타이밍제어회로(140)를 포함할 수 있다.
타이밍제어회로(140)는 예를 들면 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 외부의 시스템으로부터 수직/수평동기신호, 클럭신호, 데이터인에이블신호 등의 타이밍신호를 공급받게 된다.
이와 같은 타이밍신호를 사용하여, 타이밍제어회로(140)는 데이터구동회로(120)를 제어하는 데이터제어신호와 스캔구동회로(200)를 제어하는 스캔제어신호를 생성할 수 있다.
한편, 타이밍제어회로(140)는 외부 시스템으로부터 영상표시를 위한 디지털 데이터신호를 입력받고 이를 처리하여 데이터구동회로(120)에 공급하게 된다.
데이터구동회로(120)는 예를 들면 다수의 구동IC로 구성되거나 유기발광패널(110)에 직접 형성될 수 있다. 구동IC로 구성되는 경우에, 데이터구동회로(120)는 COG(Chip On Glass) 공정이나 COF(Chip On Film) 공정 등으로 유기발광패널(110)과 연결되어 대응되는 데이터배선(DL)에 접속될 수 있다.
데이터구동회로(120)는 타이밍제어회로(140)로부터 데이터신호와 데이터제어신호를 전달받고, 이에 응답하여 아날로그 형태의 데이터전압을 대응되는 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.
한편, 도시하지는 않았지만, 유기발광소자표시장치(100)에는 감마전압회로가 구비될 수 있다. 감마전압회로는 감마전압을 생성하여 이를 데이터구동회로(120)에 공급하게 되며, 이와 같이 공급된 감마전압을 사용하여 데이터신호에 대응되는 데이터전압을 생성할 수 있게 된다.
스캔구동회로(130)는 예를 들면 다수의 구동IC로 구성되거나 유기발광패널(110)에 직접 형성될 수 있다. 구동IC로 구성되는 경우에, 게이트구동회로(130)는 COG(Chip On Glass) 공정이나 COF(Chip On Film) 공정 등으로 유기발광패널(110)과 연결되어 대응되는 초기화제어배선(IL)과 게이트배선(GL)에 접속될 수 있다.
스캔구동회로(130)는 타이밍제어회로(140)로부터 공급되는 스캔제어신호에 응답하여, 초기화제어배선(IL)과 게이트배선(GL) 각각을 순차적으로 스캔할 수 있다.
예를 들면, 초기화제어배선(IL)과 게이트배선(GL) 각각은 프레임마다 열방향을 따라 순차적으로 스캔된다. 한편, 각 행라인에서, 초기화제어배선(IL)과 게이트배선(GL)은 해당 행라인의 구동 타이밍에 따라 스캔된다. 즉, 초기화 과정과 데이터 기입 과정의 타이밍에 따라, 초기화제어배선(IL)과 게이트배선(GL)은 스캔된다.
이와 같이 초기화제어배선(IL)과 게이트배선(GL)이 스캔되어 선택되면, 해당 배선에는 대응되는 전압인 초기화제어전압과 게이트전압이 출력된다.
유기발광패널(110)은 영상을 표시하는 표시패널로서, 다수의 화소(P)가 매트릭스 형태로 배치되어 있다.
유기발광패널(110)에는 다수의 게이트배선(GL)이 제1방향으로서 행방향을 따라 연장되어 있다. 그리고, 다수의 데이터배선(DL)은 제1방향과 교차하는 제2방향으로서 열(column)방향을 따라 연장되어 있다. 이와 같이 서로 교차하는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)은 매트릭스 형태로 배치된 다수의 화소(P)를 정의한다.
그리고, 유기발광패널(110)에는, 행라인마다 게이트배선(GL)에 대응하여 행방향을 따라 연장된 초기화제어배선(IL)이 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 화소(P)는 예를 들면 4T1C 구조로 구성될 수 있는데, 이에 대해 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
화소(P)에는, 다수의 트랜지스터(T1 내지 T4)와, 커패시터(C)와, 유기발광다이오드(OLED)가 구성될 수 있다.
다수의 트랜지스터(T1 내지 T4)는, 예를 들면 스위칭트랜지스터(T1)와, 구동트랜지스터(T2)와, 센싱트랜지스터(T3)와, 초기화트랜지스터(T4)을 포함할 수 있다.
이들 트랜지스터(T1 내지 T4)로서는, 예를 들면 저온결정화공정 등을 통해 결정화된 실리콘을 사용한 결정질 실리콘 트랜지스터, 비정질 실리콘 실리콘 트랜지스터, 산화물(oxide) 트랜지스터 등이 사용될 수 있는데, 이에 한정되지는 않는다.
한편, 설명의 편의를 위해, 이들 트랜지스터(T1 내지 T4)로서 예를 들면 P타입의 트랜지스터가 사용되는 경우를 예로 든다.
스위칭트랜지스터(T1)는 대응되는 게이트배선 및 데이터배선(GL, DL)과 연결된다. 즉, 스위칭트랜지스터(T1)의 게이트단자와 소스단자는 각각 게이트배선 및 데이터배선(GL, DL)과 연결된다.
구동트랜지스터(T2)와 스위칭트랜지스터(T1) 사이에는, 스위칭트랜지스터(T1)와 직렬로 연결된 센싱트랜지스터(T3)가 구성될 수 있다. 센싱트랜지스터(T3)의 소스단자는 스위칭트랜지스터(T1)의 드레인단자와 연결될 수 있다. 센싱트랜지스터(T3)의 드레인단자는 구동트랜지스터(T2)의 게이트단자와 연결될 수 있다.
여기서, 설명의 편의를 위해, 센싱트랜지스터(T3)와 스위칭트랜지스터(T1) 사이의 노드(node)을 제1노드(A)로, 센싱트랜지스터(T3)와 구동트랜지스터(T2) 사이의 노드를 제2노드(B)라 한다.
한편, 센싱트랜지스터(T3)의 게이트단자는 드레인단자와 연결될 수 있다. 즉, 센싱트랜지스터(T3)는 다이오드 커넥션 구조로 형성될 수 있다. 그리고, 센싱트랜지스터(T3)는 구동트랜지스터(T2)와 동일한 구조를 갖도록 형성되어 동일한 전기적 특성을 갖게 된다. 이에 따라, 센싱트랜지스터(T3)의 문턱전압(Vth_T3)은 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)과 실질적으로 동일하게 된다 (즉, Vth_T3 = Vth_T2).
이와 같이 센싱트랜지스터(T3)를 구성함에 따라, 센싱트랜지스터(T3)의 문턱전압(Vth_T3)을 센싱하게 되면, 결과적으로 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)이 센싱될 수 있게 된다.
이와 관련하여 예를 들면, 센싱트랜지스터(T3)의 소스단자로 전압이 인가되면, 다이오드 커넥션에 따라, 센싱트랜지스터(T3)의 게이트단자 또는 드레인단자에는 문턱전압(Vth_T3)이 반영된 전압이 발생될 수 있게 된다.
따라서, 제1노드(A)의 전압(Va)이 Vdata인 경우에, 제2노드(B)에는 Vb = Vdata - |Vth_T3|의 전압이 발생될 수 있게 된다. 이와 같이 발생된 제2노드(B)의 전압(Vb)은 구동트랜지스터(T2)의 게이트단자에 인가되며 커패시터(C)에 저장될 수 있게 된다.
구동트랜지스터(T2)는 게이트단자에 인가된 전압 즉 제2노드(B)의 전압(Vb)에 따라, 대응되는 발광전류(Ioled)를 발생시켜 유기발광다이오드(OLED)에 공급하게 된다.
유기발광다이오드(OLED)의 애노드(anode)는 구동트랜지스터(T2)의 드레인단자와 연결될 수 있다. 그리고, 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드(cathode)는 제2구동전원에 연결되어, 제2구동전압(Vss)을 인가받을 수 있다.
구동트랜지스터(T2)의 소스단자는 제1구동전원에 연결되어, 제1구동전압(Vdd)을 인가받을 수 있다.
구동트랜지스터(T2)의 소스단자와 게이트단자 사이에는 커패시터(C)가 구성될 수 있다. 이에 따라, 커패시터(C)는 구동트랜지스터(T2)의 게이트단자에 인가된 전압인 제2노드(B)의 전압(Vb)을 저장하게 된다.
한편, 구동트랜지스터(T2)의 드레인단자와 게이트단자 즉 제2노드(B) 사이에는 초기화트랜지스터(T4)가 구성될 수 있다.
초기화트랜지스터(T4)의 소스단자 및 드레인단자는 각각 제2노드(B) 및 유기발광다이오드(OLED)에 연결될 수 있다. 그리고, 초기화트랜지스터(T4)의 게이트단자는 초기화제어배선(IL)에 연결될 수 있다.
이와 같이 구성된 초기화트랜지스터(T4)에 의해, 제2노드(B)는 초기화될 수 있게 된다.
이와 관련하여 예를 들면, 초기화트랜지스터(T4)의 게이트단자에 초기화제어전압이 인가되어 초기화트랜지스터(T4)를 턴온하게 되면, 제2노드(B)로부터 유기발광다이오드(OLED) 측으로 방전패스가 발생된다. 이에 따라, 커패시터(C)에 충전된 전하는 방전패스를 따라 방전되어, 제2노드(B)의 전압(Vb)은 초기값으로 리프레쉬(refresh)될 수 있게 된다.
이하, 도 4 내지 6을 더욱 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자표시장치의 화소를 구동하는 방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 화소를 초기화하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따라 화소에 데이터를 기입하고 문턱전압을 센싱하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 화소를 구동하는 과정에서 발생된 신호들의 파형을 나타낸 도면이다.
여기서, 설명의 편의를 위해, 현재 행라인 즉 n번째 행라인에 위치한 화소(P)를 구동하는 과정을 예로 든다.
먼저, 초기화 과정에서는, 설정된 구간으로서 예를 들어 초기화 구간(t1) 동안 로우레벨의 초기화제어전압(Vinit)을 초기화제어배선(IL)에 인가하게 된다. 한편, 초기화 구간(t1) 동안, 게이트전압(Vg)은 하이레벨로 유지된다.
이에 따라, 초기화트랜지스터(T4)는 턴온되며, 스위칭트랜지스터(T1)는 턴오프 상태를 유지하게 된다.
따라서, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2노드(B)로부터 유기발광다이오드(OLED) 방향으로 방전패스가 발생된다. 이로 인해, 커패시터(C)에 저장된 전하가 방전되어, 제2노드(B)의 전압(Vb)은 초기화된다.
이와 같은 초기화 과정은, 이전 행라인 즉 (n-1)번째 행라인의 수평주기(H)에서 수행되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같은 초기화 과정이 완료되면, 초기화제어전압(Vinit)은 하이레벨로 변경되어 초기화트랜지스터(T4)는 턴오프된다. 이에 따라, 방전패스는 오프상태가 된다.
다음으로, 전술한 초기화 과정이 완료된 후에, n번째 행라인의 수평주기(H) 동안 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정이 수행된다.
이와 같은 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정에서는, 설정된 구간으로서 예를 들어 데이터 기입 구간(t2) 동안 로우레벨의 게이트전압(Vg)이 게이트배선(GL)에 인가된다. 한편, 데이터 기입 구간(t2) 동안, 초기화전압(Vinit)은 하이레벨로 유지된다.
이에 따라, 스위칭트랜지스터(T1)는 턴온되며, 초기화트랜지스터(T1)는 턴오프 상태를 유지하게 된다. 이에 동기하여, 데이터배선(DL)에는 n번째 행라인 데이터신호(Data)에 따른 데이터전압(Vdata)이 출력된다.
이와 같은 데이터전압(Vdata)은 스위칭트랜지스터(T1)를 경유하여 제1노드(A)에 인가되며, 이에 따라 제1노드(A)는 데이터전압(Vdata)을 갖게 된다 (즉, Va = Vdata).
제1노드(A)에 데이터전압(Vdata)이 인가됨에 따라, 센싱트랜지스터(T3)는 턴온된다. 센싱트랜지스터(T3)는 다이오드로 기능하게 되므로, 제2노드(B)에는 센싱트랜지스터(T3)의 문턱전압(Vth_T3)이 센싱된다. 즉, 제2노드(B)에는, Vb = Vdata - |Vth_T3|의 전압이 발생된다.
이와 같은 제2노드(B)의 전압(Vb)은 커패시터(C)에 저장되고, 구동트랜지스터(T2)의 게이트단자에 인가된다.
이에 따라, 구동트랜지스터(T2)는 턴온되어 발광전류(Ioled)를 발생시키게 된다.
여기서, 발광전류(Ioled)는, Ioled = 1/2*K*(Vdd - (Vdata - |Vth_T3|) - |Vth_T2|)2와 같은 수식에 따라 발생된다. 그런데, 전술한 바와 같이, 센싱트랜지스터(T3)의 문턱전압(Vth_T3)은 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)과 동일하다.
이에 따라, 위 수식에서 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)은 센싱된 문턱전압(Vth_T3)에 의해 상쇄되어, 1/2*K*(Vdd - Vdata)2로 표현되는 발광전류(Ioled)가 발생된다.
이처럼, 문턱전압 보상에 의해, 발광전류(Ioled)는 구동트랜지스터(T2)의 문턱전압(Vth_T2)에 의존하지 않고, 데이터전압(Vdata)에 따라 발생된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 종래기술과는 달리, 별도의 발광트랜지스터가 구비되지 않는다. 따라서, 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정에서 발생된 발광전류(Ioled)는 발광다이오드(OLED)에 공급되어, 대응되는 휘도의 빛이 출사될 수 있게 된다. 즉, 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정과 함께 발광 과정이 수행될 수 있게 된다.
전술한 바와 같이 수평주기(H) 동안 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정이 완료되면, 게이트전압(Vg)은 하이레벨로 변경되어, 스위칭트랜지스터(T1)는 턴오프된다. 스위칭트랜지스터(T1)가 턴오프되더라도, 센싱된 문턱전압(Vth_T3)이 반영된 제2노드(B)의 전압은 커패시터(C)에 저장되어 있다. 이에 따라, 발광다이오드(OLED)에는 문턱전압 보상이 이루어진 발광전류(Ioled)가 계속해서 공급되어, 다음 프레임의 초기화 과정이 수행되기까지 발광이 지속될 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 초기화 과정에서 초기화트랜지스터를 통해 유기발광다이오드 측으로 방전패스를 발생시켜 커패시터에 충전된 전하를 방전한 후, 수평주기 동안 데이터 기입 및 문턱전압 센싱 과정을 수행하게 된다. 이에 따라, 수평주기에서, 종래와 같은 초기화 과정이 제거될 수 있게 된다. 따라서, 데이터 기입 및 문턱전압 센싱이 충분한 시간 동안 이루어질 수 있게 되어, 고속 구동이 효과적으로 달성될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 종래와 같은 발광트랜지스터나 발광제어배선이 요구되지 않는다. 따라서, 화소가 차지하는 면적을 줄일 수 있게 되어, 고해상도의 유기발광소자표시장치를 효과적으로 제작할 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예는 본 발명의 일예로서, 본 발명의 정신에 포함되는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 첨부된 특허청구범위 및 이와 등가되는 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.
T1: 스위칭트랜지스터 T2: 구동트랜지스터
T3: 센싱트랜지스터 T4: 초기화트랜지스터
C: 커패시터 P: 화소
DL: 데이터배선 GL: 게이트배선
IL: 초기화제어배선

Claims (14)

  1. 게이트배선 및 데이터배선과 연결되는 스위칭트랜지스터와;
    제1노드를 사이에 두고 상기 스위칭트랜지스터와 연결되며, 게이트단자와 드레인단자가 서로 접속된 센싱트랜지스터와;
    상기 센싱트랜지스터와 제2노드를 사이에 두고 연결되며, 상기 센싱트랜지스터와 동일한 문턱전압을 갖는 구동트랜지스터와;
    상기 구동트랜지스터와 연결된 유기발광다이오드와;
    상기 제2노드와 상기 유기발광다이오드 사이에 연결된 초기화트랜지스터와;
    상기 제2노드에 연결된 커패시터
    를 포함하는 유기발광소자표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱트랜지스터의 소스단자는 상기 스위칭트랜지스터의 드레인단자와 연결되고,
    상기 센싱트랜지스터의 드레인단자는, 상기 구동트랜지스터의 게이트단자 및 상기 초기화트랜지스터의 소스단자와 연결되고,
    상기 초기화트랜지스터의 드레인단자는 상기 구동트랜지스터의 드레인단자와 연결되고,
    상기 초기화트랜지스터의 게이트단자는 초기화제어배선과 연결되고,
    상기 커패시터는 상기 제2노드와 구동전원 사이에 연결되는
    유기발광소자표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초기화트랜지스터는 초기화 구간 동안 턴온되어, 상기 커패시터에 충전된 전하는 상기 유기발광다이오드 측으로 방전되며,
    상기 초기화 구간 이후에, 상기 데이터배선을 통해 전달된 데이터전압이 상기 제1노드에 인가되어, 상기 제2노드에 상기 센싱트랜지스터의 문턱전압이 센싱되는
    유기발광소자표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 초기화 구간은 이전 행라인의 수평주기에 구성된
    유기발광소자표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭트랜지스터와 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, 결정질 실리콘 트랜지스터와 비정질 실리콘 트랜지스터와 산화물 트랜지스터 중 하나로 구성된
    유기발광소자표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭트랜지스터와 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, P타입 트랜지스터로 구성된
    유기발광소자표시장치.
  7. 커패시터가 연결된 제2노드와 유기발광다이오드 사이에 연결된 초기화트랜지스터를 턴온하여, 상기 커패시터에 충전된 전하를 방전하는 초기화 단계와;
    제1노드에 데이터전압을 인가하여, 상기 제1 및 2노드 사이에 연결되고, 게이트단자와 드레인단자가 연결되며, 상기 제2노드에 연결된 구동트랜지스터와 동일한 문턱전압을 갖는 센싱트랜지스터의 문턱전압을 상기 제2노드에서 센싱하는 단계를 포함하는
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1노드를 사이에 두고 상기 센싱트랜지스터와 연결되는 스위칭트랜지스터를 턴온하여, 상기 제1노드에 데이터전압을 인가하는
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 초기화 단계는, 이전 행라인의 수평주기에서 수행되는
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 문턱전압을 센싱하는 단계에서, 상기 구동트랜지스터에 의해 발생된 발광전류는 상기 유기발광다이오드에 공급되는
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 발광전류는, 다음 프레임의 상기 초기화 단계 전까지 상기 유기발광다이오드에 계속해서 공급되는
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 센싱트랜지스터의 소스단자는, 게이트배선 및 데이터배선과 연결된 스위칭트랜지스터의 드레인단자와 연결되고,
    상기 센싱트랜지스터의 드레인단자는, 상기 구동트랜지스터의 게이트단자 및 상기 초기화트랜지스터의 소스단자와 연결되고,
    상기 초기화트랜지스터의 드레인단자는 상기 구동트랜지스터의 드레인단자와 연결되고,
    상기 초기화트랜지스터의 게이트단자는 초기화제어배선과 연결되고,
    상기 커패시터는 상기 제2노드와 구동전원 사이에 연결되는
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, 결정질 실리콘 트랜지스터와 비정질 실리콘 트랜지스터와 산화물 트랜지스터 중 하나로 구성된
    유기발광소자표시장치 구동방법.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 센싱트랜지스터와 구동트랜지스터와 초기화트랜지스터는, P타입 트랜지스터로 구성된
    유기발광소자표시장치 구동방법.
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