KR20160049586A - Organic Light Emitting Display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an active matrix type organic light emitting display.
액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. The active matrix type organic light emitting display device includes an organic light emitting diode (OLED) which emits light by itself, has a high response speed, and has a high luminous efficiency, luminance, and viewing angle.
자발광 소자인 OLED는 도 1과 같은 구조를 갖는다. OLED는 애노드전극 및 캐소드전극과, 이들 사이에 형성된 유기 화합물층(HIL, HTL, EML, ETL, EIL)을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)으로 이루어진다. 애노드전극과 캐소드전극에 구동전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다. The OLED, which is a self-luminous element, has the structure shown in FIG. The OLED includes an anode electrode and a cathode electrode, and organic compound layers (HIL, HTL, EML, ETL, EIL) formed therebetween. The organic compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer EIL). When a driving voltage is applied to the anode electrode and the cathode electrode, holes passing through the HTL and electrons passing through the ETL are transferred to the EML to form excitons, Thereby generating visible light.
유기발광 표시장치는 OLED를 각각 포함한 화소들을 매트릭스 형태로 배열하고 비디오 데이터의 계조에 따라 화소들의 휘도를 조절한다. 화소들 각각은 게이트-소스 간 전압에 따라 OLED에 흐르는 구동전류를 제어하는 구동 TFT(Thin Film Transistor), 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 한 프레임 동안 일정하게 유지시키는 커패시터, 및 게이트신호에 응답하여 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 적어도 하나 이상의 스위치 TFT를 포함한다. 구동전류는 데이터전압에 따른 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압에 의해 결정되며, 화소의 휘도는 OLED에 흐르는 구동전류의 크기에 비례한다.The organic light emitting display device arranges the pixels each including the OLED in a matrix form and adjusts the brightness of the pixels according to the gradation of the video data. Each of the pixels includes a driving TFT (Thin Film Transistor) for controlling the driving current flowing in the OLED according to the gate-source voltage, a capacitor for keeping the gate-source voltage of the driving TFT constant for one frame, And at least one switch TFT for programming the gate-source voltage of the drive TFT. The driving current is determined by the gate-source voltage of the driving TFT according to the data voltage, and the luminance of the pixel is proportional to the magnitude of the driving current flowing in the OLED.
이러한 유기발광 표시장치에서는, 공정 편차, 구동시간 경과에 따른 게이트-바이어스 스트레스(Gate-Bias Stress) 등의 이유로 화소들 간 구동 TFT의 문턱전압이 달라져 동일 데이터전압에 대응되는 구동전류에 편차가 발생하는 문제가 있다.In such an OLED display device, a threshold voltage of a driving TFT between pixels is changed due to a process deviation, a gate-bias stress due to a driving time lapse, etc., and a deviation occurs in a driving current corresponding to the same data voltage There is a problem.
이를 해결하기 위하여, 각 화소에 추가된 보상용 TFT 또는 보상용 커패시터 등을 이용하여 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하고, 이 프로그래밍 결과에 따라 구동 TFT의 문턱전압 변화가 구동전류에 미치는 영향을 제거하는 다양한 내부 보상용 화소 구조가 알려져 있다. 이 중에서 커패시터들 간의 전압 분배를 이용하여 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 보상 방식의 경우, 보상을 위한 화소 구조를 간소화할 수 있는 장점이 있지만, OLED의 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성되는 기생 커패시터의 영향으로 보상의 정확도가 떨어지는 단점이 있다. OLED의 기생 커패시턴스는 OLED의 두께 차이에 따라 민감하게 변하는 특성이 있다. OLED의 기생 커패시턴스는 상기와 같은 보상 방식에서 보상 전류식의 전압 분배 인자로 포함되므로, OLED의 기생 커패시턴스가 변하면 OLED에 흐르는 구동전류 역시 변한다. 보상시 OLED의 기생 커패시턴스 편차로 인한 구동전류 가 달라지면 보상의 정확도를 떨어뜨리는 일 요인이 된다.
In order to solve this problem, the gate-source voltage of the driving TFT is programmed by using a compensating TFT or a compensation capacitor added to each pixel, and the effect of the threshold voltage change of the driving TFT on the driving current Various internal compensation pixel structures are known. In the compensating method of programming the gate-source voltage of the driving TFT using the voltage division between the capacitors, the pixel structure for compensation can be simplified. However, The accuracy of the compensation is deteriorated due to the influence of the parasitic capacitors. The parasitic capacitance of the OLED is sensitive to the thickness difference of the OLED. Since the parasitic capacitance of the OLED is included in the compensating current type voltage division factor in the above compensation method, the driving current flowing in the OLED also changes when the parasitic capacitance of the OLED changes. When the driving current is changed due to the parasitic capacitance deviation of the OLED during compensation, the compensation becomes a factor to lower accuracy.
따라서, 본 발명의 목적은 커패시터들 간의 전압 분배를 이용하여 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 문턱전압 보상 방식을 채택할 때, OLED의 기생 커패시턴스 편차에 무관하게 구동전류를 프로그래밍할 수 있도록 한 유기발광 표시장치를 제공하는 데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of programming a driving current irrespective of a parasitic capacitance deviation of an OLED when employing a threshold voltage compensation method of programming a gate-source voltage of a driving TFT using a voltage distribution between the capacitors And to provide an organic light emitting display device.
상기 목적을 달설하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 다수의 화소들이 구비된 표시패널; 상기 표시패널의 제1 스캔라인들, 제2 스캔라인들, 제1 에미션라인들, 및 제2 에미션라인들을 구동하는 게이트 구동회로; 및 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동회로를 구비하고; j(j는 자연수)번째 화소행에 배치되어 j번째 제1 및 제2 스캔라인과 j번째 제1 및 제2 에미션라인에 접속된 화소들 각각은, 노드 C와 저전위 구동전압의 입력단 사이에 접속된 유기발광다이오드와; 노드 A에 접속된 게이트, 노드 D에 접속된 드레인, 및 노드 B에 접속된 소스를 포함하여 상기 유기발광다이오드에 인가되는 구동전류를 제어하는 구동 TFT와; 데이터라인과 상기 노드 A 사이에 접속되며, 상기 j번째 제1 스캔라인으로부터의 제1 스캔신호에 따라 스위칭되는 제1 스캔 TFT와; 상기 노드 C와 초기화전압의 입력단 사이에 접속되며, 상기 j번째 제2 스캔라인으로부터의 제2 스캔신호에 따라 스위칭되는 제2 스캔 TFT와; 고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 D 사이에 접속되며, 상기 j번째 제1 에미션라인으로부터의 제1 에미션신호에 따라 스위칭되는 제1 에미션 TFT와; 상기 노드 B와 상기 노드 C 사이에 접속되며, 상기 j번째 제2 에미션라인으로부터의 제2 에미션신호에 따라 스위칭되는 제2 에미션 TFT와; 상기 노드 A와 상기 노드 B 사이에 접속된 제1 커패시터와; 상기 고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 B 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an OLED display including: a display panel including a plurality of pixels; A gate driving circuit for driving first scan lines, second scan lines, first emission lines, and second emission lines of the display panel; And a data driving circuit for driving the data lines of the display panel; each of pixels connected to the jth first and second scan lines and the jth first and second emission lines arranged at j (j is a natural number) pixel row is connected between the node C and the input terminal of the low potential driving voltage An organic light emitting diode connected to the organic light emitting diode; A driving TFT for controlling a driving current applied to the organic light emitting diode, including a gate connected to the node A, a drain connected to the node D, and a source connected to the node B; A first scan TFT connected between the data line and the node A and switched according to a first scan signal from the jth first scan line; A second scan TFT connected between the node C and an input terminal of an initialization voltage and switched according to a second scan signal from the jth second scan line; A first emissive TFT connected between an input terminal of a high potential driving voltage and the node D and switched according to a first emission signal from the jth first emission line; A second emission TFT connected between the node B and the node C, the second emission TFT being switched according to a second emission signal from the jth second emission line; A first capacitor connected between the node A and the node B; And a second capacitor connected between the node B and an input terminal of the high potential driving voltage.
한 프레임기간은, 상기 데이터라인으로부터의 기준전압을 상기 노드 A에 인가하고 상기 초기화전압을 상기 노드 B에 인가하는 초기화 기간; 상기 구동 TFT의 문턱전압을 샘플링하여 상기 제1 커패시터에 저장하는 샘플링 기간; 상기 데이터라인으로부터의 데이터전압을 상기 노드 A에 인가하고, 상기 노드 A의 전위 변화분에 대한 상기 제1 및 제2 커패시터 간의 전압 분배 결과를 상기 노드 B에 반영하여 상기 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 프로그래밍 기간; 및 상기 프로그래밍된 게이트-소스 간 전압에 따른 구동전류를 상기 OLED에 인가하여 상기 OLED를 발광시키는 에미션기간으로 나뉘어지고; 상기 프로그래밍 기간에서, 상기 OLED의 기생 커패시턴스가 상기 전압 분배 결과에 미 반영되도록, 상기 제2 에미션 TFT는 오프 레벨의 상기 제2 에미션신호에 따라 턴 오프 된다.One frame period includes an initialization period in which a reference voltage from the data line is applied to the node A and the initialization voltage is applied to the node B; A sampling period in which a threshold voltage of the driving TFT is sampled and stored in the first capacitor; Applying a data voltage from the data line to the node A and reflecting a result of voltage division between the first and second capacitors with respect to the potential change of the node A to the node B, A programming period for programming the voltage; And an emission period for applying a driving current according to the programmed gate-source voltage to the OLED to emit the OLED; In the programming period, the second emission TFT is turned off according to the second emission signal of the off level so that the parasitic capacitance of the OLED is not reflected in the voltage distribution result.
상기 제1 스캔 TFT는, 상기 초기화 기간, 상기 샘플링 기간 및 상기 프로그래밍 기간에서 온 레벨의 상기 제1 스캔신호에 따라 온 되고, 상기 에미션 기간에서 오프 레벨의 상기 제1 스캔신호에 따라 오프 되며; 상기 제2 스캔 TFT는, 상기 초기화 기간에서 온 레벨의 상기 제2 스캔신호에 따라 온 되고, 상기 샘플링 기간, 상기 프로그래밍 기간, 및 상기 에미션 기간에서 오프 레벨의 상기 제2 스캔신호에 따라 오프 되며; 상기 제1 에미션 TFT는, 상기 샘플링 기간 및 상기 에미션 기간에서 온 레벨의 상기 제1 에미션신호에 따라 온 되고, 상기 초기화 기간 및 상기 프로그래밍 기간에서 오프 레벨의 상기 제1 에미션신호에 따라 오프 되며; 상기 제2 에미션 TFT는, 상기 초기화 기간, 상기 샘플링 기간 및 상기 에미션 기간에서 온 레벨의 상기 제2 에미션신호에 따라 온 된다.The first scan TFT is turned on in accordance with the first scan signal of the on level in the initialization period, the sampling period, and the programming period, and is turned off in accordance with the first scan signal of the off level in the emission period; The second scan TFT is turned on in accordance with the second scan signal of the on level during the initialization period and is turned off according to the second scan signal of the off level during the sampling period, the programming period, and the emission period ; The first emission control TFT is turned on in accordance with the first emission signal of the on level in the sampling period and the emission period and is turned on in accordance with the first emission signal of the off level in the initialization period and the programming period Off; The second emission TFT is turned on in accordance with the second emission signal of the on level in the initialization period, the sampling period, and the emission period.
상기 데이터 구동회로는 각 화소행에 인가되는 제1 스캔신호에 동기되도록 상기 기준전압과 상기 데이터전압을 1/2 수평기간을 주기로 번갈아 상기 데이터라인에 공급하고; 상기 초기화 기간은 j-1번째 화소행의 구동에 할당된 j-1번째 수평 기간 내에서 기준전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되고; 상기 샘플링 기간은 상기 j번째 화소행의 구동에 할당된 j번째 수평 기간 내에서 기준전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되며; 상기 프로그래밍 기간은 상기 j번째 화소행의 구동에 할당된 상기 j번째 수평 기간 내에서 데이터전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응된다.Wherein the data driving circuit alternately supplies the reference voltage and the data voltage to the data line at intervals of a 1/2 horizontal period so as to be synchronized with a first scan signal applied to each pixel line; The initialization period corresponds to a period in which a reference voltage is supplied to the data line in a (j-1) -th horizontal period allocated to drive the (j-1) th pixel row; Wherein the sampling period corresponds to a period in which a reference voltage is supplied to the data line within a jth horizontal period allocated to drive the jth pixel row; The programming period corresponds to a period during which the data voltage is supplied to the data line in the j-th horizontal period allocated for driving the j-th pixel row.
상기 구동 TFT는 N 타입으로 구현되고, 상기 제1 및 제2 스캔 TFT와 상기 제1 및 제2 에미션 TFT는 N 타입 또는 P 타입으로 구현된다.The driving TFT is implemented as an N type, and the first and second scan TFTs and the first and second emission TFTs are implemented as N type or P type.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 다수의 화소들이 구비된 표시패널; 상기 표시패널의 제1 스캔라인들, 제2 스캔라인들, 에미션라인들을 구동하는 게이트 구동회로; 및 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동회로를 구비하고; j(j는 자연수)번째 화소행에 배치되어 j번째 제1 및 제2 스캔라인과 j번째 에미션라인과 j+2번째 에미션라인에 접속된 화소들 각각은, 노드 C와 저전위 구동전압의 입력단 사이에 접속된 유기발광다이오드와; 노드 A에 접속된 게이트, 노드 D에 접속된 드레인, 및 노드 B에 접속된 소스를 포함하여 상기 유기발광다이오드에 인가되는 구동전류를 제어하는 구동 TFT와; 데이터라인과 상기 노드 A 사이에 접속되며, 상기 j번째 제1 스캔라인으로부터의 제1 스캔신호에 따라 스위칭되는 제1 스캔 TFT와; 상기 노드 C와 초기화전압의 입력단 사이에 접속되며, 상기 j번째 제2 스캔라인으로부터의 제2 스캔신호에 따라 스위칭되는 제2 스캔 TFT와; 고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 D 사이에 접속되며, 상기 j번째 에미션라인으로부터의 제1 에미션신호에 따라 스위칭되는 제1 에미션 TFT와; 상기 노드 B와 상기 노드 C 사이에 접속되며, 상기 j+2번째 에미션라인으로부터의 제2 에미션신호에 따라 스위칭되는 제2 에미션 TFT와; 상기 노드 A와 상기 노드 B 사이에 접속된 제1 커패시터와; 상기 고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 B 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided an OLED display including: a display panel having a plurality of pixels; A gate driving circuit for driving the first scan lines, the second scan lines, and the emission lines of the display panel; And a data driving circuit for driving the data lines of the display panel; (j is a natural number) pixel row, and each of the pixels connected to the jth first and second scan lines, the jth emission line, and the j + 2th emission line is connected to the node C and the low potential driving voltage An organic light emitting diode connected between the input terminals of the organic light emitting diode; A driving TFT for controlling a driving current applied to the organic light emitting diode, including a gate connected to the node A, a drain connected to the node D, and a source connected to the node B; A first scan TFT connected between the data line and the node A and switched according to a first scan signal from the jth first scan line; A second scan TFT connected between the node C and an input terminal of an initialization voltage and switched according to a second scan signal from the jth second scan line; A first emission TFT connected between an input terminal of a high potential driving voltage and the node D and switched according to a first emission signal from the jth emission line; A second emission TFT connected between the node B and the node C, the second emission TFT being switched according to a second emission signal from the j + 2th emission line; A first capacitor connected between the node A and the node B; And a second capacitor connected between the node B and an input terminal of the high potential driving voltage.
본 발명은 커패시터들 간의 전압 분배를 이용하여 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 문턱전압 보상 방식을 채택할 때, OLED와 구동 TFT의 소스 사이에 별도의 에미션 TFT를 추가하고 프로그래밍 기간에서 이 에미션 TFT를 오프 시킴으로써, OLED의 기생 커패시턴스 편차에 무관하게 구동전류를 프로그래밍할 수 있다. 본 발명은 문턱전압 보상시 OLED의 기생 커패시턴스 영향을 배제함으로써 보상의 정확도 및 신뢰성을 제고할 수 있다.
The present invention adds a separate emission TFT between the source of the OLED and the driving TFT when adopting a threshold voltage compensation scheme for programming the gate-source voltage of the driving TFT using the voltage distribution between the capacitors, By turning off this emission TFT, the driving current can be programmed irrespective of the parasitic capacitance deviation of the OLED. The present invention can improve the accuracy and reliability of compensation by eliminating the parasitic capacitance effect of the OLED in the threshold voltage compensation.
도 1은 OLED와 그 발광원리를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 도면.
도 3은 화소 어레이와, 화소 어레이에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동회로의 접속 구성에 대한 일 예를 보여주는 도면.
도 4는 화소 어레이와, 화소 어레이에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동회로의 접속 구성에 대한 다른 예를 보여주는 도면.
도 5는 도 3의 화소 어레이에 포함된 화소의 일 등가 회로를 보여주는 도면.
도 6은 도 5의 화소에 인가되는 데이터신호와 게이트신호의 일 예를 보여주는 도면.
도 7은 도 4의 화소 어레이에 포함된 화소의 일 등가 회로를 보여주는 도면.
도 8은 도 7의 화소에 인가되는 데이터신호와 게이트신호의 일 예를 보여주는 도면.
도 9a는 초기화기간에 대응되는 화소의 등가 회로도.
도 9b는 샘플링기간에 대응되는 화소의 등가 회로도.
도 9c는 프로그래밍기간에 대응되는 화소의 등가 회로도.
도 9d는 발광기간에 대응되는 화소의 등가 회로도.
도 10은 보상 구동시 화소의 노드별 전위 변화와 OLED에 인가되는 구동전류를 보여주는 도면.
도 11a 및 도 11b는 문턱전압 변화에 따른 구동전류 편차를 보여주는 시뮬레이션 결과 도면들.
도 12a 및 도 12b는 OLED의 기생 커패시터 영향에 따른 구동전류 편차를 보여주는 시뮬레이션 결과 도면들.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an OLED and its luminescence principle. Fig.
2 is a view illustrating an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an example of a connection configuration of a pixel array and a gate driving circuit for supplying a gate signal to a pixel array;
4 is a view showing another example of a connection configuration of a pixel array and a gate driving circuit for supplying a gate signal to a pixel array;
Fig. 5 is a diagram showing one equivalent circuit of a pixel included in the pixel array of Fig. 3; Fig.
6 is a view showing an example of a data signal and a gate signal applied to the pixel of FIG.
Fig. 7 is a circuit diagram showing one equivalent circuit of a pixel included in the pixel array of Fig. 4; Fig.
8 is a diagram showing an example of a data signal and a gate signal applied to the pixel of FIG.
9A is an equivalent circuit diagram of a pixel corresponding to an initialization period.
9B is an equivalent circuit diagram of a pixel corresponding to the sampling period.
9C is an equivalent circuit diagram of a pixel corresponding to a programming period.
9D is an equivalent circuit diagram of a pixel corresponding to a light emission period.
10 is a view showing a change in potential of each pixel of a pixel during compensation driving and a drive current applied to the OLED.
FIGS. 11A and 11B are simulation results showing driving current deviations according to a threshold voltage change. FIG.
12A and 12B are simulation results showing driving current deviations according to the parasitic capacitor effect of an OLED.
이하, 도 2 내지 도 12b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 12B.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여준다. 도 3 및 도 4는 화소 어레이와, 화소 어레이에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동회로의 접속 구성에 대한 일 예들을 보여준다.2 illustrates an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention. Figs. 3 and 4 show examples of the connection configuration of the pixel array and the gate driving circuit for supplying the gate signal to the pixel array.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 화소들(PXL)이 매트릭스 형태로 배열되는 표시패널(10)과, 데이터라인들(14)을 구동시키기 위한 데이터 구동회로(12)와, 게이트라인들(15)을 구동시키기 위한 게이트 구동회로(13)와, 데이터 구동회로(12) 및 게이트 구동회로(13)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(11)를 구비한다. 2, an organic light emitting display according to an embodiment of the present invention includes a
표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(14)과 다수의 게이트라인들(15)이 교차되고, 이 교차영역마다 화소(PXL)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 각 게이트라인(15)은 2개의 스캔라인들과 적어도 하나 이상의 에미션라인을 포함할 수 있다. 각 화소(PXL)는 1개의 데이터라인(14)과, 2개의 스캔라인들과, 2개의 에미션라인들에 접속될 수 있다. 화소(PXL)들은 도시하지 않은 전원발생부로부터 고전위 및 저전위 구동전압(EVDD,EVSS)과 초기화전압(Vinit)을 공통으로 공급받을 수 있다. OLED의 불필요한 발광이 방지되도록 초기화전압(Vinit)은 저전위 구동전압보다 충분히 낮은 범위 내에서 선택됨이 바람직하다.In the
화소(PXL)를 구성하는 TFT들은 산화물 반도체층을 포함한 산화물 TFT로 구현될 수 있다. 산화물 TFT는 전자 이동도, 공정 편차 등을 모두 고려할 때 표시패널(10)의 대면적화에 유리하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 TFT의 반도체층을 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 등으로 형성할 수도 있다. The TFTs constituting the pixel PXL may be implemented as an oxide TFT including an oxide semiconductor layer. The oxide TFT is advantageous for large-sized
화소(PXL)들 각각은 구동 TFT의 문턱전압 변화를 보상하기 위해 다수의 TFT들과 커패시터들을 포함하되, 커패시터들 간의 전압 분배를 통해 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압이 프로그래밍될 때 OLED의 기생 커패시터가 상기 전압 분배 결과에 미 반영되도록 하는 TFT를 더 포함한다. 이에 대해서는 도 5 및 도 7에서 설명한다.Each of the pixels PXL includes a plurality of TFTs and capacitors for compensating a threshold voltage change of the driving TFT, and when the gate-source voltage of the driving TFT is programmed through a voltage distribution between the capacitors, Is not reflected in the voltage distribution result. This will be described in Fig. 5 and Fig.
타이밍 콘트롤러(11)는 외부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(10)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다. The
데이터 구동회로(12)는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 데이터전압으로 변환한다. 그리고, 데이터 구동회로(12)는 상기 데이터전압과 일정 레벨의 기준전압을 1/2 수평기간을 주기로 번갈아 데이터라인들(14)에 공급할 수 있다.(도 6, 도 8참조) 여기서, 기준전압은 데이터 구동회로(12)에서 생성될 수도 있고, 외부 전원 회로에서 생성된 후 데이터 구동회로(12)에 공급될 수도 있다. 기준전압은 초기화전압(Vinit)보다 높게 설정되어야 한다. 특히, 후술할 초기화 기간에서 구동 TFT가 턴 온 될 수 있도록 기준전압과 초기화전압(Vinit) 간의 차는 구동 TFT의 문턱전압보다 더 크도록 설정되어야 한다.The
게이트 구동회로(13)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 스캔신호와 에미션신호를 생성할 수 있다.The
게이트 구동회로(13)는 도 3과 같이 다수의 제1 스캔라인들(151[1]~151[n],n은 자연수)을 개별적으로 구동하는 제1 스캔 구동부들(131)과, 다수의 제2 스캔라인들(152[1]~152[n])을 개별적으로 구동하는 제2 스캔 구동부들(132)과, 다수의 제1 에미션라인들(153[1]~153[n])을 개별적으로 구동하는 제1 에미션 구동부들(133)과, 다수의 제2 에미션라인들(154[1]~154[n])을 개별적으로 구동하는 제2 에미션 구동부들(134)을 포함할 수 있다. 제1 스캔 구동부들(131)은 순차적으로 동작하여 제1 스캔신호(Scan1)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 제1 스캔라인들(151[1]~151[n])에 순차적으로 공급할 수 있다. 제2 스캔 구동부들(132)은 순차적으로 동작하여 제2 스캔신호(Scan2)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 제2 스캔라인들(152[1]~152[n])에 순차적으로 공급할 수 있다. 제1 에미션 구동부들(133)은 순차적으로 동작하여 제1 에미션신호(EM1)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 제1 에미션라인들(153[1]~153[n])에 순차적으로 공급할 수 있다. 제2 에미션 구동부들(134)은 순차적으로 동작하여 제2 에미션신호(EM2)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 제2 에미션라인들(154[1]~154[n])에 순차적으로 공급할 수 있다.The
이 경우 j(j는 자연수)번째 화소행(R#j)에 배치된 화소들(PXL) 각각은, j번째 제1 및 제2 스캔라인(151[j],152[j])으로부터의 제1 및 제2 스캔신호(Scan1[j],Scan2[j])와, j번째 제1 및 제2 에미션라인(153[j],154[j])으로부터의 제1 및 제2 에미션신호(EM1[j],EM2[j])를 인가받을 수 있다.In this case, each of the pixels PXL arranged in j (j is a natural number) pixel row R # j is divided into a plurality of pixels PXL from the jth first and second scan lines 151 [j] and 152 [j] 1 and the second emission signal from the jth first and second emission lines 153 [j] and 154 [j], and the first and second scan signals Scan1 [j] and Scan2 [j] (EM1 [j], EM2 [j]).
한편, 게이트 구동회로(13)는 도 4와 같이 다수의 제1 스캔라인들(151[1]~151[n],n은 자연수)을 개별적으로 구동하는 제1 스캔 구동부들(131)과, 다수의 제2 스캔라인들(152[1]~152[n])을 개별적으로 구동하는 제2 스캔 구동부들(132)과, 다수의 에미션라인들(153[1]~153[n])을 개별적으로 구동하는 에미션 구동부들(133)을 포함할 수 있다. 제1 스캔 구동부들(131)은 순차적으로 동작하여 제1 스캔신호(Scan1)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 제1 스캔라인들(151[1]~151[n])에 순차적으로 공급할 수 있다. 제2 스캔 구동부들(132)은 순차적으로 동작하여 제2 스캔신호(Scan2)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 제2 스캔라인들(152[1]~152[n])에 순차적으로 공급할 수 있다. 에미션 구동부들(133)은 순차적으로 동작하여 에미션신호(EM)를 행 순차(R#1~R#n) 방식에 따라 생성한 후 에미션라인들(153[1]~153[n])에 순차적으로 공급할 수 있다. The
이 경우 j(j는 자연수)번째 화소행(R#j)에 배치된 화소들(PXL) 각각은, j번째 제1 및 제2 스캔라인(151[j],152[j])으로부터의 제1 및 제2 스캔신호(Scan1[j],Scan2[j])와, j번째 에미션라인(153[j])으로부터의 제1 에미션신호(EM[j])와, j+2번째 에미션라인(153[j+2])으로부터의 제2 에미션신호(EM[j+2])를 인가받을 수 있다.In this case, each of the pixels PXL arranged in j (j is a natural number) pixel row R # j is divided into a plurality of pixels PXL from the jth first and second scan lines 151 [j] and 152 [j] The first and second scan signals Scan1 [j] and Scan2 [j], the first emission signal EM [j] from the jth emission line 153 [j] The second emission signal EM [j + 2] from the first line 153 [j + 2] can be received.
게이트 구동회로(13)는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식에 따라 표시패널(10)의 비 표시영역 상에 직접 형성될 수 있다. 도 3은 비교적 짧은 시간 내에 보상에 필요한 프로그래밍을 완료할 수 있어 한 프레임 기간 중 발광에 소요되는 시간을 충분히 확보할 수 있는 잇점이 있다. 도 4는 게이트 구동회로(13)의 형성 면적과 게이트라인들(15)의 개수를 줄여 개구율을 높일 수 있는 잇점이 있다.The
도 5는 도 3의 화소 어레이에 포함된 화소의 일 등가 회로를 보여준다. 그리고, 도 6은 도 5의 화소에 인가되는 데이터신호와 게이트신호의 일 예를 보여준다.Fig. 5 shows one equivalent circuit of a pixel included in the pixel array of Fig. FIG. 6 shows an example of a data signal and a gate signal applied to the pixel of FIG.
도 5를 참조하여, j번째 화소 행에 배치됨과 아울러 k번째 화소 열에 배치된 화소(PXL[j,k])의 접속 구성을 설명한다.Referring to Fig. 5, a connection configuration of the pixels PXL [j, k] arranged in the jth pixel row and arranged in the kth pixel column will be described.
화소(PXL[j,k])는 OLED, 구동 TFT(DT), 제1 스캔 TFT(ST1), 제2 스캔 TFT(ST2), 제1 에미션 TFT(ET1), 제2 에미션 TFT(ET2), 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함하여 5T2C 구조(5개의 TFT들과 2개의 커패시터들로 구현됨)를 가질 수 있다. 여기서, 구동 TFT(DT)는 N 타입으로 구현되고, 제1 및 제2 스캔 TFT(ST1,ST2)와 제1 및 제2 에미션 TFT(ET1,ET2)는 N 타입 또는 P 타입으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 스캔 TFT(ST1,ST2)와 제1 및 제2 에미션 TFT(ET1,ET2)가 N 타입으로 구현되는 것만을 개시하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 제1 및 제2 스캔 TFT(ST1,ST2)와 제1 및 제2 에미션 TFT(ET1,ET2)가 P 타입으로 구현되는 경우(다만, 이 경우 도 6의 Scan1[j],Scan2[j],EM1[j],EM2[j]는 반전되어야 한다.)에도 적용 가능하다. The pixel PXL [j, k] includes the OLED, the driving TFT DT, the first scanning TFT ST1, the second scanning TFT ST2, the first emission TFT ET1, the second emission TFT ET2 ), A first capacitor C1 and a second capacitor C2, and may have a 5T2C structure (implemented with five TFTs and two capacitors). The first and second scan TFTs ST1 and ST2 and the first and second emission TFTs ET1 and ET2 may be implemented as N type or P type, have. Although the first and second scan TFTs ST1 and ST2 and the first and second emission TFTs ET1 and ET2 are implemented as N type in the embodiment of the present invention, In this case, when the first and second scan TFTs ST1 and ST2 and the first and second emission TFTs ET1 and ET2 are implemented as P type (in this case, Scan1 [j] and Scan2 [j] , EM1 [j], EM2 [j] must be inverted).
OLED는 구동 TFT(DT)로부터 공급되는 구동 전류에 의해 발광한다. 도 1과 같이 OLED의 애노드전극과 캐소드전극 사이에는 다층의 유기 화합물층이 형성된다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함한다. OLED의 애노드전극은 노드 C에 접속되고, 그의 캐소드전극은 저전위 구동전압(EVSS)의 입력단에 접속된다. The OLED emits light by the driving current supplied from the driving TFT DT. As shown in FIG. 1, a multi-layer organic compound layer is formed between the anode electrode and the cathode electrode of the OLED. The organic compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer EIL). The anode electrode of the OLED is connected to the node C, and its cathode electrode is connected to the input terminal of the low potential driving voltage EVSS.
구동 TFT(DT)는 자신의 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 OLED에 인가되는 구동전류를 제어한다. 구동 TFT(DT)의 게이트전극은 노드 A에 접속되고, 드레인전극은 노드 D에 접속되며, 소스전극은 노드 B에 접속된다.The driving TFT DT controls the driving current applied to the OLED according to its own gate-source voltage Vgs. The gate electrode of the driving TFT DT is connected to the node A, the drain electrode is connected to the node D, and the source electrode is connected to the node B.
제1 스캔 TFT(ST1)는 제1 스캔신호(Scan1[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 데이터라인(14[k])과 노드 A 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제1 스캔 TFT(ST1)의 게이트전극은 j번째 제1 스캔라인(151[j])에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(14[k])에 접속되며, 소스전극은 노드 A에 접속된다.The first scan TFT ST1 turns on / off the current path between the data line 14 [k] and the node A by switching in response to the first scan signal Scan1 [j]. The gate electrode of the first scan TFT ST1 is connected to the jth first scan line 151 [j], the drain electrode thereof is connected to the data line 14 [k], and the source electrode thereof is connected to the node A .
제2 스캔 TFT(ST2)는 제2 스캔신호(Scan2[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 초기화전압(Vinit)의 입력단과 노드 C 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제2 스캔 TFT(ST2)의 게이트전극은 j번째 제2 스캔라인(152[j])에 접속되고, 드레인전극은 노드 C에 접속되며, 소스전극은 초기화전압(Vinit)의 입력단에 접속된다.The second scan TFT ST2 is turned on / off in response to the second scan signal Scan2 [j] by turning on / off the current path between the input terminal of the initialization voltage Vinit and the node C. The gate electrode of the second scan TFT ST2 is connected to the jth second scan line 152 [j], the drain electrode thereof is connected to the node C, and the source electrode thereof is connected to the input terminal of the initialization voltage Vinit.
제1 에미션 TFT(ET1)는 제1 에미션신호(EM1[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단과 노드 D 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제1 에미션 TFT(ET1)의 게이트전극은 j번째 제1 에미션라인(153[j])에 접속되고, 드레인전극은 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단에 접속되며, 소스전극은 노드 D에 접속된다.The first emission pixel ET1 is switched in response to the first emission signal EM1 [j] to turn on / off the current path between the input terminal of the high potential driving voltage EVDD and the node D. The gate electrode of the first emission pixel ET1 is connected to the jth first emission line 153 [j], the drain electrode thereof is connected to the input terminal of the high potential driving voltage EVDD, Respectively.
제2 에미션 TFT(ET2)는 제2 에미션신호(EM2[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 노드 B와 노드 C 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제2 에미션 TFT(ET2)의 게이트전극은 j번째 제2 에미션라인(154[j])에 접속되고, 드레인전극은 노드 B에 접속되며, 소스전극은 노드 C에 접속된다. 제2 에미션 TFT(ET2)는 후술할 프로그래밍 기간에서 오프 레벨의 제2 에미션신호(EM2[j])에 따라 턴 오프 됨으로써, OLED의 기생 커패시턴스(Coled)가 제1 및 제2 커패시터(C1,C2) 간 전압 분배 결과에 미 반영되도록 하는 기능을 수행한다.The second emission pixel ET2 is switched in response to the second emission signal EM2 [j] to turn on / off the current path between the node B and the node C. The gate electrode of the second emission TFT ET2 is connected to the jth second emission line 154 [j], the drain electrode thereof is connected to the node B, and the source electrode thereof is connected to the node C. [ The second emission pixel TFT2 is turned off in accordance with the second emission signal EM2 [j] of the OFF level in the programming period to be described later, so that the parasitic capacitance ColED of the OLED is set to the first and second capacitors C1 , C2) of the voltage distribution.
제1 커패시터(C1)는 노드 A와 노드 B 사이에 접속된다. 제1 커패시터(C1)는 소스팔로워(source-follower) 방식에 따라 구동 TFT의 문턱전압을 샘플링하는 데 이용된다. 제2 커패시터(C2)는 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단과 노드 B 사이에 접속된다. 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)는 프로그래밍 기간에서 데이터전압에 의해 노드 A의 전위가 변할 때, 그 변화분을 전압 분배하여 노드 B에 반영하는 기능을 수행한다.A first capacitor (C1) is connected between node A and node B. The first capacitor C1 is used to sample the threshold voltage of the driving TFT in accordance with the source-follower scheme. The second capacitor C2 is connected between the input terminal of the high potential driving voltage EVDD and the node B. The first and second capacitors C1 and C2 perform a function of distributing the voltage to the node B when the potential of the node A is changed by the data voltage in the programming period.
도 6과 함께 도 9a 내지 도 9d, 및 도 10을 참조하여, 도 5의 화소 동작을 설명한다.The pixel operation of FIG. 5 will be described with reference to FIGS. 9A to 9D and FIG. 10 together with FIG.
한 프레임기간은, 도 6과 같이 초기화 기간(Ti), 샘플링 기간(Ts), 프로그래밍 기간(Tp), 및 에미션기간(Te)으로 나뉘어질 수 있다.One frame period can be divided into an initialization period Ti, a sampling period Ts, a programming period Tp, and an emission period Te as shown in Fig.
초기화 기간(Ti)은 도 6과 같이 j-1번째 화소행의 구동에 할당된 j-1번째 수평 기간((j-1)th H) 내에서 기준전압(Vref)이 데이터라인(14[k])에 공급되는 기간에 대응될 수 있다. 초기화 기간(Ti)에서, 데이터라인(14[k])으로부터의 기준전압(Vref)이 노드 A에 인가되고 초기화전압(Vinit)이 노드 B에 인가된다. 이를 위해, 초기화 기간(Ti) 동안, 제1 스캔신호(Scan1[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제1 스캔 TFT(ST1)를 턴 온 시키고, 제2 스캔신호(Scan2[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제2 스캔 TFT(ST2)를 턴 온 시키며, 제1 에미션신호(EM1[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제1 에미션 TFT(ET1)를 턴 오프 시키며, 제2 에미션신호(EM2[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제2 에미션 TFT(ET2)를 턴 온 시킨다. The initialization period Ti is set such that the reference voltage Vref is applied to the data line 14 [k] within the j-1th horizontal period ((j-1) th H) ]). In the initialization period Ti, the reference voltage Vref from the data line 14 [k] is applied to the node A and the initialization voltage Vinit is applied to the node B. The first scan signal Scan1 [j] is input to the on level Lon to turn on the first scan TFT ST1 and the second scan signal Scan2 [j] is turned on during the setup period Ti, The first emission signal EM1 [j] is input to the off-level (Loff), and the first emission TFT ET1 is turned on to turn on the second scan TFT ST2, And the second emission signal EM2 [j] is input to the on level (Lon) to turn on the second emission TFT ET2.
그 결과, 도 9a 및 도 10과 같이 초기화 기간(Ti) 동안, 제1 스캔 TFT(ST1)의 턴 온에 의해 데이터라인(14[k])으로부터의 기준전압(Vref)이 노드 A에 인가되고, 제2 스캔 TFT(ST2)와 제2 에미션 TFT(ET2)의 턴 온에 의해 초기화전압(Vinit)이 노드 C를 거쳐 노드 B에 인가된다.As a result, the reference voltage Vref from the data line 14 [k] is applied to the node A by the turn-on of the first scan TFT ST1 during the setup period Ti as shown in Figs. 9A and 10 The initializing voltage Vinit is applied to the node B through the node C by turning on the second scan TFT ST2 and the second emission TFT ET2.
샘플링 기간(Ts)은 도 6과 같이 j번째 화소행의 구동에 할당된 j번째 수평 기간(jth H) 내에서 기준전압(Vref)이 데이터라인(14[k])에 공급되는 기간에 대응될 수 있다. 샘플링 기간(Ts)에서, 구동 TFT(DT)의 문턱전압이 샘플링되어 제1 커패시터(C1)에 저장된다. 이를 위해, 샘플링 기간(Ts) 동안, 제1 스캔신호(Scan1[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제1 스캔 TFT(ST1)를 턴 온 시키고, 제2 스캔신호(Scan2[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제2 스캔 TFT(ST2)를 턴 오프 시키며, 제1 에미션신호(EM1[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제1 에미션 TFT(ET1)를 턴 온 시키며, 제2 에미션신호(EM2[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제2 에미션 TFT(ET2)를 턴 온 시킨다.The sampling period Ts corresponds to a period in which the reference voltage Vref is supplied to the data line 14 [k] within the j-th horizontal period (jth H) allocated to drive the jth pixel row as shown in Fig. 6 . In the sampling period Ts, the threshold voltage of the driving TFT DT is sampled and stored in the first capacitor C1. To this end, during the sampling period Ts, the first scan signal Scan1 [j] is input to the on level Lon to turn on the first scan TFT ST1 and the second scan signal Scan2 [j] Is input at the off level Loff to turn off the second scan TFT ST2 and the first emission signal EM1 [j] is input to the on level Lon to turn off the first emission TFT ET1, And the second emission signal EM2 [j] is input to the on level (Lon) to turn on the second emission TFT ET2.
그 결과, 도 9b 및 도 10과 같이 샘플링 기간(Ts) 동안, 제1 스캔 TFT(ST1)의 턴 온에 의해 데이터라인(14[k])으로부터의 기준전압(Vref)이 노드 A에 인가되고, 제1 에미션 TFT(ET1)의 턴 온에 의해 노드 D에 고전위 구동전압(EVDD)이 인가된다. 이에 따라 구동 TFT(DT)는 턴 온 되어 드레인-소스 간 전류(Ids)를 흘린다. 샘플링 기간(Ts)에서, 노드 A의 전위는 기준전압(Vref)으로 유지되는데 반해, 노드 B의 전위는 드레인-소스 간 전류(Ids)에 의해 상승하되, 도 10에서와 같이 구동 TFT(DT)를 턴 오프 시킬 수 있는 레벨(Vref-Vth)까지 상승한다. 이러한 소스팔로워(source-follower) 방식에 따라 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)은 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)으로 샘플링되며, 이 샘플링된 문턱전압(Vth)은 제1 커패시터(C1)에 저장되게 된다.As a result, during the sampling period Ts as shown in Figs. 9B and 10, the reference voltage Vref from the data line 14 [k] is applied to the node A by the turn-on of the first scan TFT ST1 , The high-potential driving voltage EVDD is applied to the node D by the turn-on of the first emission pixel ET1. As a result, the driving TFT DT is turned on to pass the drain-source current Ids. In the sampling period Ts, the potential of the node A is maintained at the reference voltage Vref, while the potential of the node B is raised by the drain-source current Ids, To a level (Vref-Vth) at which it can turn off. According to such a source-follower scheme, the gate-source voltage Vgs of the driving TFT DT is sampled at the threshold voltage Vth of the driving TFT DT, and the sampled threshold voltage Vth is And is stored in the first capacitor C1.
프로그래밍 기간(Tp)은 도 6과 같이 j번째 화소행의 구동에 할당된 j번째 수평 기간(jth H) 내에서 데이터전압(Vdata[kj])이 데이터라인(14[k])에 공급되는 기간에 대응될 수 있다. 한편, 도 6에서, "Vdata[kj-1]"은 j-1번째 화소행의 구동에 할당된 j-1번째 수평 기간((j-1)th H) 내에서 공급되는 데이터전압을 의미한다. 프로그래밍 기간(Tp)에서, 데이터라인(14[k])으로부터의 데이터전압(Vdata[kj])이 노드 A에 인가되고, 노드 A의 전위 변화분(Vdata-Vref)에 대한 제1 및 제2 커패시터(C1,C2) 간의 전압 분배 결과가 노드 B에 반영됨으로써 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)이 프로그래밍된다. 이를 위해, 프로그래밍 기간(Tp) 동안, 제1 스캔신호(Scan1[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제1 스캔 TFT(ST1)를 턴 온 시키고, 제2 스캔신호(Scan2[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제2 스캔 TFT(ST2)를 턴 오프 시키며, 제1 에미션신호(EM1[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제1 에미션 TFT(ET1)를 턴 오프 시키며, 제2 에미션신호(EM2[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제2 에미션 TFT(ET2)를 턴 오프 시킨다.The programming period Tp is a period during which the data voltage Vdata [kj] is supplied to the data line 14 [k] within the j-th horizontal period jthH allocated to the driving of the j- Lt; / RTI > 6, "Vdata [kj-1]" means a data voltage supplied in the (j-1) th horizontal period (j-1) th H allocated to the driving of the j-1 th pixel row . In the programming period Tp, the data voltage Vdata [kj] from the data line 14 [k] is applied to the node A and the first and second voltages Vdata- The voltage division result between the capacitors C1 and C2 is reflected to the node B, so that the gate-source voltage Vgs of the drive TFT DT is programmed. To this end, during the programming period Tp, the first scan signal Scan1 [j] is input at the on level Lon to turn on the first scan TFT ST1 and the second scan signal Scan2 [j] Is inputted at the off level Loff to turn off the second scan TFT ST2 and the first emission signal EM1 [j] is inputted at the off level (Loff) And the second emission signal EM2 [j] is input to the off level (Loff) to turn off the second emission TFT ET2.
그 결과, 도 9c 및 도 10과 같이 프로그래밍 기간(Tp) 동안, 제1 스캔 TFT(ST1)의 턴 온에 의해 데이터라인(14[k])으로부터의 데이터전압(Vdata[kj])이 노드 A에 인가된다. 이에 따라, 노드 A의 전위는 샘플링 기간(Ts)을 통해 설정된 기준전압(Vref)으로부터 데이터전압(Vdata)으로 바뀌게 된다. 이 노드 A의 전위 변화분(Vdata-Vref)은 제1 및 제2 커패시터(C1,C2) 간의 전압 분배 결과(C'*(Vdata-Vref))로서 노드 B에 반영된다. 노드 B의 전위는 샘플링 기간(Ts)을 통해 설정된 "Vref-Vth"에 제1 및 제2 커패시터(C1,C2) 간의 전압 분배 결과(C'*(Vdata-Vref))가 더해져 "Vref-Vth+C'*(Vdata-Vref)"가 된다. 결국, 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)은 프로그래밍 기간(Tp)을 통해 "Vdata-Vref+Vth-C'*(Vdata-Vref)"으로 프로그래밍 된다. 여기서, C'는 CST1/(CST1+CST2)이며, CST1은 제1 커패시터(C1)의 제1 커패시턴스를 의미하고, CST2는 제2 커패시터(C2)의 제2 커패시턴스를 의미한다.As a result, during the programming period Tp as shown in Figs. 9C and 10, the data voltage Vdata [kj] from the data line 14 [k] by the turn-on of the first scan TFT ST1 reaches the node A . Accordingly, the potential of the node A is changed from the reference voltage Vref set through the sampling period Ts to the data voltage Vdata. The potential change (Vdata-Vref) of the node A is reflected to the node B as a voltage distribution result C '* (Vdata-Vref) between the first and second capacitors C1 and C2. The potential of the node B is obtained by adding the voltage distribution result C '* (Vdata-Vref) between the first and second capacitors C1 and C2 to "Vref-Vth" set through the sampling period Ts and " + C '* (Vdata-Vref) ". As a result, the gate-source voltage Vgs of the driving TFT DT is programmed to "Vdata-Vref + Vth-C * (Vdata-Vref)" through the programming period Tp. Here, C 'denotes CST1 / (CST1 + CST2), CST1 denotes the first capacitance of the first capacitor C1, and CST2 denotes the second capacitance of the second capacitor C2.
만약, 본 발명의 화소(PXL)에 제2 에미션 TFT(ET2)가 구비되어 있지 않다면, 노드 B에 OLED가 직접 접속되게 되므로, 프로그래밍 기간(Tp)에서 C'는 CST1/(CST1+CST2+Coled)이 된다. 여기서, "Coled"는 OLED의 기생 커패시턴스이다. OLED의 기생 커패시턴스(Coled)는 OLED의 두께 차이에 따라 민감하게 변하는 특성이 있다. 따라서, 공정 편차로 인해 화소들 간 OLED의 기생 커패시턴스가 달라지는 경우, 문턱전압 보상에도 불구하고 화소들 간 구동전류 편차는 여전히 존재하게 되므로, 문턱전압 보상의 신뢰성이 떨어지게 된다.If the second emission TFT ET2 is not provided in the pixel PXL of the present invention, the OLED is directly connected to the node B, so that C 'in the programming period Tp is CST1 / (CST1 + CST2 + Coled). Here, "Coled" is the parasitic capacitance of the OLED. The parasitic capacitance (Coled) of the OLED is sensitive to the thickness difference of the OLED. Therefore, when the parasitic capacitance of the OLED between the pixels is changed due to the process variation, the drift current deviation between the pixels still exists despite the threshold voltage compensation, so that the reliability of the threshold voltage compensation is lowered.
본 발명에서는 제2 에미션 TFT(ET2)가 반드시 필요하며, 제2 에미션 TFT(ET2)는 프로그래밍 기간(Tp) 동안 오프 레벨(Loff)의 제2 에미션신호(EM2[j])에 응답하여 가 턴 오프됨으로써, OLED의 기생 커패시턴스(Coled)가 상기 전압 분배 결과에 반영되는 것을 방지하는 역할을 한다.In the present invention, the second emission pixel ET2 is indispensable, and the second emission pixel TFT ET2 responds to the second emission signal EM2 [j] of the off level Loff during the programming period Tp And is turned off to prevent the parasitic capacitance (Coled) of the OLED from being reflected in the voltage distribution result.
에미션기간(Te)은 프로그래밍 기간(Tp) 이후부터 그 다음 프레임의 초기화 기간(Ti)까지 연속된다. 에미션기간(Te)에서는 프로그래밍 기간(Tp)을 통해 프로그래밍된 게이트-소스 간 전압에 따라 구동전류(Ioled)를 OLED에 인가하여 OLED를 발광시킨다. 이를 위해, 에미션기간(Te) 동안, 제1 스캔신호(Scan1[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제1 스캔 TFT(ST1)를 턴 오프 시키고, 제2 스캔신호(Scan2[j])는 오프 레벨(Loff)로 입력되어 제2 스캔 TFT(ST2)를 턴 오프 시키며, 제1 에미션신호(EM1[j])는 온 레벨(Lon)로 입력되어 제1 에미션 TFT(ET1)를 턴 온 시키며, 제2 에미션신호(EM2[j])는 온 레벨(Lon)로 입력 되어 제2 에미션 TFT(ET2)를 턴 온 시킨다.The emission period Te continues from the programming period Tp to the initialization period Ti of the next frame. In the emission period Te, the driving current Ioled is applied to the OLED according to the gate-source voltage programmed through the programming period Tp to emit the OLED. To this end, during the emission period Te, the first scan signal Scan1 [j] is input at the off level Loff to turn off the first scan TFT ST1, and the second scan signal Scan2 [j ] Is input at the off level Loff to turn off the second scan TFT ST2 and the first emission signal EM1 [j] is input to the on level Lon and the first emission TFT ET1 , And the second emission signal EM2 [j] is input to the on level (Lon) to turn on the second emission TFT ET2.
도 9d 및 도 10과 같이 에미션기간(Te)에서 OLED에 흐르는 구동전류(Ioled)에 대한 관계식은 하기 수학식 1과 같이 된다. OLED는 이러한 구동전류에 의해 발광함으로써 원하는 표시 계조를 구현하게 된다. As shown in FIGS. 9D and 10, a relational expression for the driving current Ioled flowing in the OLED in the emission period Te is represented by the following equation (1). The OLED emits light by this driving current to realize a desired display gradation.
수학식 2에서, k는 구동 TFT(DT)의 전자 이동도, 기생 커패시턴스 및 채널 용량 등에 의해 결정되는 비례 상수를 지시한다.In Equation (2), k indicates a proportional constant determined by electron mobility, parasitic capacitance, channel capacity, and the like of the driving TFT (DT).
구동전류(Ioled) 관계식은 k/2(Vgs-Vth)2인데, 프로그래밍 기간(Tp)을 통해 프로그래밍 된 Vgs에는 Vth 성분이 이미 포함되어 있으므로, 수학식 1과 같이 구동전류(Ioled) 관계식에서 Vth 성분은 소거되게 된다. 이를 통해, 문턱전압(Vth) 변화가 구동전류(Ioled)에 미치는 영향이 제거되는 것이다.Since the Vth component is already included in the Vgs programmed through the programming period Tp, the driving current Ioled relationship is k / 2 (Vgs-Vth) 2 . The ingredients are cleared. Thus, the influence of the change in the threshold voltage Vth on the drive current Ioled is eliminated.
도 7은 도 4의 화소 어레이에 포함된 화소의 일 등가 회로를 보여준다. 그리고, 도 8은 도 7의 화소에 인가되는 데이터신호와 게이트신호의 일 예를 보여준다.FIG. 7 shows one equivalent circuit of a pixel included in the pixel array of FIG. FIG. 8 shows an example of a data signal and a gate signal applied to the pixel of FIG.
도 7을 참조하여, j번째 화소 행에 배치됨과 아울러 k번째 화소 열에 배치된 화소(PXL[j,k])의 접속 구성을 설명한다. 도 7의 화소(PXL[j,k])는 도 5의 화소(PXL[j,k])와 비교하여, 제1 에미션 TFT(ET1)가 j번째 에미션라인(153[j])으로부터의 에미션신호(EM[j])를 제1 에미션신호(EM1[j])로서 입력받고, 제2 에미션 TFT(ET2)가 j+2번째 에미션라인(153[j+2])으로부터의 에미션신호(EM[j+2])를 제2 에미션신호(EM2[j+2])로서 입력받는 것만 상이할 뿐 나머지는 실질적으로 동일하다.Referring to Fig. 7, the connection configuration of the pixels PXL [j, k] arranged in the jth pixel row and arranged in the kth pixel column will be described. The pixel PXL [j, k] in FIG. 7 is compared with the pixel PXL [j, k] in FIG. 5 so that the first emission pixel ET1 is shifted from the jth emission line 153 [ And the second emission TFT ET2 receives the emission signal EM [j] of the j + 2th emission line 153 [j + 2] as the first emission signal EM1 [j] (EM [j + 2]) from the first emission signal EM2 [j + 2], and the rest are substantially the same.
화소(PXL[j,k])는 OLED, 구동 TFT(DT), 제1 스캔 TFT(ST1), 제2 스캔 TFT(ST2), 제1 에미션 TFT(ET1), 제2 에미션 TFT(ET2), 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함하여 5T2C 구조(5개의 TFT들과 2개의 커패시터들로 구현됨)를 가질 수 있다. 여기서, 구동 TFT(DT)는 N 타입으로 구현되고, 제1 및 제2 스캔 TFT(ST1,ST2)와 제1 및 제2 에미션 TFT(ET1,ET2)는 N 타입 또는 P 타입으로 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2 스캔 TFT(ST1,ST2)와 제1 및 제2 에미션 TFT(ET1,ET2)가 N 타입으로 구현되는 것만을 개시하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 제1 및 제2 스캔 TFT(ST1,ST2)와 제1 및 제2 에미션 TFT(ET1,ET2)가 P 타입으로 구현되는 경우(다만, 이 경우 도 8의 Scan1[j],Scan2[j],EM1[j],EM2[j+2]는 반전되어야 한다.)에도 적용 가능하다. The pixel PXL [j, k] includes the OLED, the driving TFT DT, the first scanning TFT ST1, the second scanning TFT ST2, the first emission TFT ET1, the second emission TFT ET2 ), A first capacitor C1 and a second capacitor C2, and may have a 5T2C structure (implemented with five TFTs and two capacitors). The first and second scan TFTs ST1 and ST2 and the first and second emission TFTs ET1 and ET2 may be implemented as N type or P type, have. Although the first and second scan TFTs ST1 and ST2 and the first and second emission TFTs ET1 and ET2 are implemented as N type in the embodiment of the present invention, When the first and second scan TFTs ST1 and ST2 and the first and second emission TFTs ET1 and ET2 are implemented as a P type (in this case, Scan1 [j] and Scan2 [j] , EM1 [j], and EM2 [j + 2] must be inverted).
OLED의 애노드전극은 노드 C에 접속되고, 그의 캐소드전극은 저전위 구동전압(EVSS)의 입력단에 접속된다. The anode electrode of the OLED is connected to the node C, and its cathode electrode is connected to the input terminal of the low potential driving voltage EVSS.
구동 TFT(DT)의 게이트전극은 노드 A에 접속되고, 드레인전극은 노드 D에 접속되며, 소스전극은 노드 B에 접속된다.The gate electrode of the driving TFT DT is connected to the node A, the drain electrode is connected to the node D, and the source electrode is connected to the node B.
제1 스캔 TFT(ST1)는 제1 스캔신호(Scan1[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 데이터라인(14[k])과 노드 A 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제1 스캔 TFT(ST1)의 게이트전극은 j번째 제1 스캔라인(151[j])에 접속되고, 드레인전극은 데이터라인(14[k])에 접속되며, 소스전극은 노드 A에 접속된다.The first scan TFT ST1 turns on / off the current path between the data line 14 [k] and the node A by switching in response to the first scan signal Scan1 [j]. The gate electrode of the first scan TFT ST1 is connected to the jth first scan line 151 [j], the drain electrode thereof is connected to the data line 14 [k], and the source electrode thereof is connected to the node A .
제2 스캔 TFT(ST2)는 제2 스캔신호(Scan2[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 초기화전압(Vinit)의 입력단과 노드 C 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제2 스캔 TFT(ST2)의 게이트전극은 j번째 제2 스캔라인(152[j])에 접속되고, 드레인전극은 노드 C에 접속되며, 소스전극은 초기화전압(Vinit)의 입력단에 접속된다.The second scan TFT ST2 is turned on / off in response to the second scan signal Scan2 [j] by turning on / off the current path between the input terminal of the initialization voltage Vinit and the node C. The gate electrode of the second scan TFT ST2 is connected to the jth second scan line 152 [j], the drain electrode thereof is connected to the node C, and the source electrode thereof is connected to the input terminal of the initialization voltage Vinit.
제1 에미션 TFT(ET1)는 제1 에미션신호(EM1[j])에 응답하여 스위칭됨으로써 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단과 노드 D 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제1 에미션 TFT(ET1)의 게이트전극은 j번째 에미션라인(153[j])에 접속되고, 드레인전극은 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단에 접속되며, 소스전극은 노드 D에 접속된다.The first emission pixel ET1 is switched in response to the first emission signal EM1 [j] to turn on / off the current path between the input terminal of the high potential driving voltage EVDD and the node D. The gate electrode of the first emission TFT ET1 is connected to the jth emission line 153 [j], the drain electrode thereof is connected to the input terminal of the high potential driving voltage EVDD, do.
제2 에미션 TFT(ET2)는 제2 에미션신호(EM2[j+2])에 응답하여 스위칭됨으로써 노드 B와 노드 C 사이의 전류 패스를 온/오프 한다. 제2 에미션 TFT(ET2)의 게이트전극은 j+2번째 에미션라인(154[j+2])에 접속되고, 드레인전극은 노드 B에 접속되며, 소스전극은 노드 C에 접속된다. 제2 에미션 TFT(ET2)는 전술한 프로그래밍 기간에서 오프 레벨의 제2 에미션신호(EM2[j+2])에 따라 턴 오프 됨으로써, OLED의 기생 커패시턴스(Coled)가 제1 및 제2 커패시터(C1,C2) 간 전압 분배 결과에 미 반영되도록 하는 기능을 수행한다.The second emission pixel ET2 is switched in response to the second emission signal EM2 [j + 2], thereby turning on / off the current path between the node B and the node C. [ The gate electrode of the second emission TFT ET2 is connected to the j + 2th emission line 154 [j + 2], the drain electrode thereof is connected to the node B, and the source electrode thereof is connected to the node C. The second emission pixel ET2 is turned off in accordance with the second emission signal EM2 [j + 2] of the off level in the above-described programming period, so that the parasitic capacitance of the OLED (Coled) (C1, C2).
제1 커패시터(C1)는 노드 A와 노드 B 사이에 접속된다. 제1 커패시터(C1)는 소스팔로워(source-follower) 방식에 따라 구동 TFT의 문턱전압을 샘플링하는 데 이용된다. 제2 커패시터(C2)는 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단과 노드 B 사이에 접속된다. 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)는 프로그래밍 기간에서 데이터전압에 의해 노드 A의 전위가 변할 때, 그 변화분을 전압 분배하여 노드 B에 반영하는 기능을 수행한다.A first capacitor (C1) is connected between node A and node B. The first capacitor C1 is used to sample the threshold voltage of the driving TFT in accordance with the source-follower scheme. The second capacitor C2 is connected between the input terminal of the high potential driving voltage EVDD and the node B. The first and second capacitors C1 and C2 perform a function of distributing the voltage to the node B when the potential of the node A is changed by the data voltage in the programming period.
도 8과 함께 도 9a 내지 도 9d, 및 도 10을 참조하여, 도 7의 화소 동작을 설명한다.The pixel operation of FIG. 7 will be described with reference to FIGS. 9A to 9D and FIG. 10 together with FIG.
한 프레임기간은, 도 8과 같이 초기화 기간(Ti), 샘플링 기간(Ts), 프로그래밍 기간(Tp), 및 에미션기간(Te)으로 나뉘어질 수 있다.One frame period can be divided into an initialization period Ti, a sampling period Ts, a programming period Tp, and an emission period Te as shown in Fig.
제1 스캔 TFT(ST1)는, 초기화 기간(Ti), 샘플링 기간(Ts) 및 프로그래밍 기간(Tp)에서 온 레벨(Lon)의 제1 스캔신호(Scan[j])에 따라 턴 온 되고, 에미션 기간(Te)에서 오프 레벨(Loff)의 제1 스캔신호(Scan[j])에 따라 턴 오프 된다.The first scan TFT ST1 is turned on in accordance with the first scan signal Scan [j] of the on level Lon in the initialization period Ti, the sampling period Ts and the programming period Tp, Is turned off according to the first scan signal Scan [j] of the off level Loff in the scan period Te.
제2 스캔 TFT(ST2)는, 초기화 기간(Ti)에서 온 레벨(Lon)의 제2 스캔신호(Scan[j])에 따라 턴 온 되고, 샘플링 기간(Ts), 프로그래밍 기간(Tp), 및 에미션 기간(Te)에서 오프 레벨(Loff)의 제2 스캔신호(Scan[j])에 따라 턴 오프 된다.The second scan TFT ST2 is turned on in accordance with the second scan signal Scan [j] of the on level Lon in the initialization period Ti and the sampling period Ts, the programming period Tp, And is turned off in accordance with the second scan signal Scan [j] of the off level Loff in the emission period Te.
제1 에미션 TFT(ET1)는, 샘플링 기간(Ts) 및 상기 에미션 기간(Te)에서 온 레벨의 제1 에미션신호(EM[j])에 따라 턴 온 되고, 초기화 기간(Ti) 및 프로그래밍 기간(Tp)에서 오프 레벨(Loff)의 제1 에미션신호(EM[j])에 따라 턴 오프 된다.The first emission pixel ET1 is turned on in accordance with the sampling period Ts and the first emission signal EM [j] of the on level in the above-mentioned emission period Te, Is turned off according to the first emission signal EM [j] of the off level (Loff) in the programming period Tp.
제2 에미션 TFT(ET2)는, 초기화 기간(Ti), 샘플링 기간(Ts) 및 에미션 기간(Te)에서 온 레벨(Lon)의 제2 에미션신호(EM[j+2])에 따라 턴 온 되는데 반해, 프로그래밍 기간(Tp)에서 오프 레벨(Loff)의 제2 에미션신호(EM[j+2])에 따라 턴 오프된다.The second emission TFT ET2 is controlled in accordance with the second emission signal EM [j + 2] of the on level Lon in the initialization period Ti, the sampling period Ts and the emission period Te. And is turned off according to the second emission signal EM [j + 2] of the off level (Loff) in the programming period Tp, while being turned on.
상기 한 프레임기간 동안 데이터 구동회로(12)는 각 화소행에 인가되는 제1 스캔신호(Scan1)에 동기되도록 기준전압(Vref)과 데이터전압(Vdata)을 1/2 수평기간(1/2 H)을 주기로 번갈아 데이터라인(14)에 공급한다.During the frame period, the
여기서, 초기화 기간(Ti)은 j-2번째 화소행의 구동에 할당된 j-2번째 수평 기간((j-2)th H) 내에서 기준전압(Vref)이 데이터라인(14)에 공급되는 기간에 대응된다. 그리고, 샘플링 기간(Ts)은 j-1번째 화소행의 구동에 할당된 j-1번째 수평 기간((j-1)th H) 내에서 기준전압(Vref)이 데이터라인(14)에 공급되는 기간에 대응된다. 그리고, 프로그래밍 기간(Tp)은 j번째 화소행의 구동에 할당된 j번째 수평 기간(jth H) 내에서 데이터전압(Vdata)이 데이터라인(14)에 공급되는 기간에 대응된다.Here, the initialization period Ti is set such that the reference voltage Vref is supplied to the
이 외에, 도 7 및 도 8의 구체적인 화소 동작은 도 5 및 도 6을 통해 설명한 것과 실질적으로 동일하므로 생략하기로 한다.In addition, the detailed pixel operation of FIGS. 7 and 8 is substantially the same as that described with reference to FIG. 5 and FIG. 6, and therefore will not be described.
도 11a 및 도 11b는 문턱전압 변화에 따른 구동전류 편차를 보여주는 시뮬레이션 결과들이다. 그리고, 도 12a 및 도 12b는 OLED의 기생 커패시터 영향에 따른 구동전류 편차를 보여주는 시뮬레이션 결과들이다.11A and 11B are simulation results showing a driving current deviation according to a threshold voltage change. 12A and 12B are simulation results showing the driving current deviation according to the parasitic capacitor effect of the OLED.
도 11a 내지 도 12b에서, "5T2C"는 본 발명의 화소를, 그리고, "4T2C"는 본 발명에서 제2 에미션 TFT(ET2)가 제거된 비교 대상 화소를 각각 나타낸다.11A to 12B, " 5T2C "represents the pixel of the present invention and" 4T2C "represents the pixel to be compared in which the second emission TFT ET2 is removed in the present invention.
도 11a 및 도 11b를 참조하면 본 발명의 화소가 비교 대상 화소에 비해 포지티브 방향의 문턱전압 쉬프트 대해 보상 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 즉, 비교 대상 화소에서 문턱전압 편차(ㅿVth)에 따른 구동전류(Ioled) 변화량이 4.9%로 나타났는데 반해, 본 발명의 화소에서 문턱전압 편차(ㅿVth)에 따른 구동전류(Ioled) 변화량은 2.9%로서 훨씬 낮게 나타났다. Referring to FIGS. 11A and 11B, it can be seen that the pixel of the present invention has a better compensation characteristic for the threshold voltage shift in the positive direction as compared with the pixel to be compared. That is, the driving current Ioled change amount according to the threshold voltage variation (Vth) is 4.9% in the pixel to be compared, whereas the driving current Ioled variation amount according to the threshold voltage variation (Vth) And 2.9%, respectively.
도 12a 및 도 12b를 참조하면 본 발명의 화소가 비교 대상 화소에 비해 OLED 기생 커패시턴스(Coled)의 편차에 대해 보상 특성이 우수하다는 것을 알 수 있다. 즉, 비교 대상 화소에서 OLED 기생 커패시턴스(Coled) 편차에 따른 구동전류(Ioled) 변화량이 6.6%로 나타났는데 반해, 본 발명의 화소에서 OLED 기생 커패시턴스(Coled) 편차에 따른 구동전류(Ioled) 변화량은 1.0%로서 훨씬 낮게 나타났다. Referring to FIGS. 12A and 12B, it can be seen that the pixel of the present invention is superior in the compensation characteristic to the deviation of the OLED parasitic capacitance (Coled) as compared with the pixel to be compared. That is, the driving current Ioled change amount according to the OLED parasitic capacitance (Coled) deviation is 6.6% in the comparison target pixel, whereas the variation amount of the driving current Ioled according to the OLED parasitic capacitance (Coled) 1.0%, respectively.
상술한 바와 같이, 본 발명은 커패시터들 간의 전압 분배를 이용하여 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 문턱전압 보상 방식을 채택할 때, OLED와 구동 TFT의 소스 사이에 별도의 에미션 TFT를 추가하고 프로그래밍 기간에서 이 에미션 TFT를 오프 시킴으로써, OLED의 기생 커패시턴스 편차에 무관하게 구동전류를 프로그래밍할 수 있다. 본 발명은 문턱전압 보상시 OLED의 기생 커패시턴스 영향을 배제함으로써 보상의 정확도 및 신뢰성을 제고할 수 있다.As described above, the present invention adopts a threshold voltage compensation method of programming the gate-source voltage of the driving TFT by using the voltage distribution between the capacitors, so that a separate emission TFT is provided between the source of the OLED and the driving TFT And by turning off the emission TFT in the programming period, the driving current can be programmed irrespective of the parasitic capacitance deviation of the OLED. The present invention can improve the accuracy and reliability of compensation by eliminating the parasitic capacitance effect of the OLED in the threshold voltage compensation.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
10 : 표시패널
11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로
13 : 게이트 구동회로
14 : 데이터라인
15 : 게이트라인10: Display panel 11: Timing controller
12: data driving circuit 13: gate driving circuit
14: Data line 15: Gate line
Claims (10)
상기 표시패널의 제1 스캔라인들, 제2 스캔라인들, 제1 에미션라인들, 및 제2 에미션라인들을 구동하는 게이트 구동회로; 및
상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동회로를 구비하고;
j(j는 자연수)번째 화소행에 배치되어 j번째 제1 및 제2 스캔라인과 j번째 제1 및 제2 에미션라인에 접속된 화소들 각각은,
노드 C와 저전위 구동전압의 입력단 사이에 접속된 유기발광다이오드와;
노드 A에 접속된 게이트, 노드 D에 접속된 드레인, 및 노드 B에 접속된 소스를 포함하여 상기 유기발광다이오드에 인가되는 구동전류를 제어하는 구동 TFT와;
데이터라인과 상기 노드 A 사이에 접속되며, 상기 j번째 제1 스캔라인으로부터의 제1 스캔신호에 따라 스위칭되는 제1 스캔 TFT와;
상기 노드 C와 초기화전압의 입력단 사이에 접속되며, 상기 j번째 제2 스캔라인으로부터의 제2 스캔신호에 따라 스위칭되는 제2 스캔 TFT와;
고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 D 사이에 접속되며, 상기 j번째 제1 에미션라인으로부터의 제1 에미션신호에 따라 스위칭되는 제1 에미션 TFT와;
상기 노드 B와 상기 노드 C 사이에 접속되며, 상기 j번째 제2 에미션라인으로부터의 제2 에미션신호에 따라 스위칭되는 제2 에미션 TFT와;
상기 노드 A와 상기 노드 B 사이에 접속된 제1 커패시터와;
상기 고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 B 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.A display panel having a plurality of pixels;
A gate driving circuit for driving first scan lines, second scan lines, first emission lines, and second emission lines of the display panel; And
And a data driving circuit for driving the data lines of the display panel;
each of pixels connected to the jth first and second scan lines and the jth first and second emission lines arranged at j (j is a natural number)
An organic light emitting diode connected between the node C and an input terminal of the low potential driving voltage;
A driving TFT for controlling a driving current applied to the organic light emitting diode, including a gate connected to the node A, a drain connected to the node D, and a source connected to the node B;
A first scan TFT connected between the data line and the node A and switched according to a first scan signal from the jth first scan line;
A second scan TFT connected between the node C and an input terminal of an initialization voltage and switched according to a second scan signal from the jth second scan line;
A first emissive TFT connected between an input terminal of a high potential driving voltage and the node D and switched according to a first emission signal from the jth first emission line;
A second emission TFT connected between the node B and the node C, the second emission TFT being switched according to a second emission signal from the jth second emission line;
A first capacitor connected between the node A and the node B;
And a second capacitor connected between an input terminal of the high potential driving voltage and the node B.
한 프레임기간은,
상기 데이터라인으로부터의 기준전압을 상기 노드 A에 인가하고 상기 초기화전압을 상기 노드 B에 인가하는 초기화 기간;
상기 구동 TFT의 문턱전압을 샘플링하여 상기 제1 커패시터에 저장하는 샘플링 기간;
상기 데이터라인으로부터의 데이터전압을 상기 노드 A에 인가하고, 상기 노드 A의 전위 변화분에 대한 상기 제1 및 제2 커패시터 간의 전압 분배 결과를 상기 노드 B에 반영하여 상기 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 프로그래밍 기간; 및
상기 프로그래밍된 게이트-소스 간 전압에 따른 구동전류를 상기 OLED에 인가하여 상기 OLED를 발광시키는 에미션기간으로 나뉘어지고;
상기 프로그래밍 기간에서,
상기 OLED의 기생 커패시턴스가 상기 전압 분배 결과에 미 반영되도록, 상기 제2 에미션 TFT는 오프 레벨의 상기 제2 에미션신호에 따라 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.The method according to claim 1,
In one frame period,
An initialization period for applying a reference voltage from the data line to the node A and applying the initialization voltage to the node B;
A sampling period in which a threshold voltage of the driving TFT is sampled and stored in the first capacitor;
Applying a data voltage from the data line to the node A and reflecting a result of voltage division between the first and second capacitors with respect to the potential change of the node A to the node B, A programming period for programming the voltage; And
And an emission period in which a driving current according to the programmed gate-source voltage is applied to the OLED to emit the OLED;
In the programming period,
And the second emission TFT is turned off according to the second emission signal of the off level so that the parasitic capacitance of the OLED is not reflected in the voltage distribution result.
상기 제1 스캔 TFT는, 상기 초기화 기간, 상기 샘플링 기간 및 상기 프로그래밍 기간에서 온 레벨의 상기 제1 스캔신호에 따라 온 되고, 상기 에미션 기간에서 오프 레벨의 상기 제1 스캔신호에 따라 오프 되며;
상기 제2 스캔 TFT는, 상기 초기화 기간에서 온 레벨의 상기 제2 스캔신호에 따라 온 되고, 상기 샘플링 기간, 상기 프로그래밍 기간, 및 상기 에미션 기간에서 오프 레벨의 상기 제2 스캔신호에 따라 오프 되며;
상기 제1 에미션 TFT는, 상기 샘플링 기간 및 상기 에미션 기간에서 온 레벨의 상기 제1 에미션신호에 따라 온 되고, 상기 초기화 기간 및 상기 프로그래밍 기간에서 오프 레벨의 상기 제1 에미션신호에 따라 오프 되며;
상기 제2 에미션 TFT는, 상기 초기화 기간, 상기 샘플링 기간 및 상기 에미션 기간에서 온 레벨의 상기 제2 에미션신호에 따라 온 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.3. The method of claim 2,
The first scan TFT is turned on in accordance with the first scan signal of the on level in the initialization period, the sampling period, and the programming period, and is turned off in accordance with the first scan signal of the off level in the emission period;
The second scan TFT is turned on in accordance with the second scan signal of the on level during the initialization period and is turned off according to the second scan signal of the off level during the sampling period, the programming period, and the emission period ;
The first emission control TFT is turned on in accordance with the first emission signal of the on level in the sampling period and the emission period and is turned on in accordance with the first emission signal of the off level in the initialization period and the programming period Off;
And the second emission TFT is turned on in accordance with the second emission signal of the on level in the initialization period, the sampling period, and the emission period.
상기 데이터 구동회로는 각 화소행에 인가되는 제1 스캔신호에 동기되도록 상기 기준전압과 상기 데이터전압을 1/2 수평기간을 주기로 번갈아 상기 데이터라인에 공급하고;
상기 초기화 기간은 j-1번째 화소행의 구동에 할당된 j-1번째 수평 기간 내에서 기준전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되고;
상기 샘플링 기간은 상기 j번째 화소행의 구동에 할당된 j번째 수평 기간 내에서 기준전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되며;
상기 프로그래밍 기간은 상기 j번째 화소행의 구동에 할당된 상기 j번째 수평 기간 내에서 데이터전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.The method of claim 3,
Wherein the data driving circuit alternately supplies the reference voltage and the data voltage to the data line at intervals of a 1/2 horizontal period so as to be synchronized with a first scan signal applied to each pixel line;
The initialization period corresponds to a period in which a reference voltage is supplied to the data line in a (j-1) -th horizontal period allocated to drive the (j-1) th pixel row;
Wherein the sampling period corresponds to a period in which a reference voltage is supplied to the data line within a jth horizontal period allocated to drive the jth pixel row;
Wherein the programming period corresponds to a period during which the data voltage is supplied to the data line in the j-th horizontal period allocated for driving the j-th pixel row.
상기 구동 TFT는 N 타입으로 구현되고, 상기 제1 및 제2 스캔 TFT와 상기 제1 및 제2 에미션 TFT는 N 타입 또는 P 타입으로 구현되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.The method according to claim 1,
Wherein the driving TFT is implemented as an N type, and the first and second scan TFTs and the first and second emission TFTs are implemented as N type or P type.
상기 표시패널의 제1 스캔라인들, 제2 스캔라인들, 에미션라인들을 구동하는 게이트 구동회로; 및
상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동회로를 구비하고;
j(j는 자연수)번째 화소행에 배치되어 j번째 제1 및 제2 스캔라인과 j번째 에미션라인과 j+2번째 에미션라인에 접속된 화소들 각각은,
노드 C와 저전위 구동전압의 입력단 사이에 접속된 유기발광다이오드와;
노드 A에 접속된 게이트, 노드 D에 접속된 드레인, 및 노드 B에 접속된 소스를 포함하여 상기 유기발광다이오드에 인가되는 구동전류를 제어하는 구동 TFT와;
데이터라인과 상기 노드 A 사이에 접속되며, 상기 j번째 제1 스캔라인으로부터의 제1 스캔신호에 따라 스위칭되는 제1 스캔 TFT와;
상기 노드 C와 초기화전압의 입력단 사이에 접속되며, 상기 j번째 제2 스캔라인으로부터의 제2 스캔신호에 따라 스위칭되는 제2 스캔 TFT와;
고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 D 사이에 접속되며, 상기 j번째 에미션라인으로부터의 제1 에미션신호에 따라 스위칭되는 제1 에미션 TFT와;
상기 노드 B와 상기 노드 C 사이에 접속되며, 상기 j+2번째 에미션라인으로부터의 제2 에미션신호에 따라 스위칭되는 제2 에미션 TFT와;
상기 노드 A와 상기 노드 B 사이에 접속된 제1 커패시터와;
상기 고전위 구동전압의 입력단과 상기 노드 B 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.A display panel having a plurality of pixels;
A gate driving circuit for driving the first scan lines, the second scan lines, and the emission lines of the display panel; And
And a data driving circuit for driving the data lines of the display panel;
Each of the pixels, which are disposed at jth (j is a natural number) pixel row and are connected to the jth first and second scan lines, the jth emission line, and the j + 2th emission line,
An organic light emitting diode connected between the node C and an input terminal of the low potential driving voltage;
A driving TFT for controlling a driving current applied to the organic light emitting diode, including a gate connected to the node A, a drain connected to the node D, and a source connected to the node B;
A first scan TFT connected between the data line and the node A and switched according to a first scan signal from the jth first scan line;
A second scan TFT connected between the node C and an input terminal of an initialization voltage and switched according to a second scan signal from the jth second scan line;
A first emission TFT connected between an input terminal of a high potential driving voltage and the node D and switched according to a first emission signal from the jth emission line;
A second emission TFT connected between the node B and the node C, the second emission TFT being switched according to a second emission signal from the j + 2th emission line;
A first capacitor connected between the node A and the node B;
And a second capacitor connected between an input terminal of the high potential driving voltage and the node B.
한 프레임기간은,
상기 데이터라인으로부터의 기준전압을 상기 노드 A에 인가하고 상기 초기화전압을 상기 노드 B에 인가하는 초기화 기간;
상기 구동 TFT의 문턱전압을 샘플링하여 상기 제1 커패시터에 저장하는 샘플링 기간;
상기 데이터라인으로부터의 데이터전압을 상기 노드 A에 인가하고, 상기 노드 A의 전위 변화분에 대한 상기 제1 및 제2 커패시터 간의 전압 분배 결과를 상기 노드 B에 반영하여 상기 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는 프로그래밍 기간; 및
상기 프로그래밍된 게이트-소스 간 전압에 따른 구동전류를 상기 OLED에 인가하여 상기 OLED를 발광시키는 에미션기간으로 나뉘어지고;
상기 프로그래밍 기간에서,
상기 OLED의 기생 커패시턴스가 상기 전압 분배 결과에 미 반영되도록, 상기 제2 에미션 TFT는 오프 레벨의 상기 제2 에미션신호에 따라 턴 오프 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.The method according to claim 6,
In one frame period,
An initialization period for applying a reference voltage from the data line to the node A and applying the initialization voltage to the node B;
A sampling period in which a threshold voltage of the driving TFT is sampled and stored in the first capacitor;
Applying a data voltage from the data line to the node A and reflecting a result of voltage division between the first and second capacitors with respect to the potential change of the node A to the node B, A programming period for programming the voltage; And
And an emission period in which a driving current according to the programmed gate-source voltage is applied to the OLED to emit the OLED;
In the programming period,
And the second emission TFT is turned off according to the second emission signal of the off level so that the parasitic capacitance of the OLED is not reflected in the voltage distribution result.
상기 제1 스캔 TFT는, 상기 초기화 기간, 상기 샘플링 기간 및 상기 프로그래밍 기간에서 온 레벨의 상기 제1 스캔신호에 따라 온 되고, 상기 에미션 기간에서 오프 레벨의 상기 제1 스캔신호에 따라 오프 되며;
상기 제2 스캔 TFT는, 상기 초기화 기간에서 온 레벨의 상기 제2 스캔신호에 따라 온 되고, 상기 샘플링 기간, 상기 프로그래밍 기간, 및 상기 에미션 기간에서 오프 레벨의 상기 제2 스캔신호에 따라 오프 되며;
상기 제1 에미션 TFT는, 상기 샘플링 기간 및 상기 에미션 기간에서 온 레벨의 상기 제1 에미션신호에 따라 온 되고, 상기 초기화 기간 및 상기 프로그래밍 기간에서 오프 레벨의 상기 제1 에미션신호에 따라 오프 되며;
상기 제2 에미션 TFT는, 상기 초기화 기간, 상기 샘플링 기간 및 상기 에미션 기간에서 온 레벨의 상기 제2 에미션신호에 따라 온 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.8. The method of claim 7,
The first scan TFT is turned on in accordance with the first scan signal of the on level in the initialization period, the sampling period, and the programming period, and is turned off in accordance with the first scan signal of the off level in the emission period;
The second scan TFT is turned on in accordance with the second scan signal of the on level during the initialization period and is turned off according to the second scan signal of the off level during the sampling period, the programming period, and the emission period ;
The first emission control TFT is turned on in accordance with the first emission signal of the on level in the sampling period and the emission period and is turned on in accordance with the first emission signal of the off level in the initialization period and the programming period Off;
And the second emission TFT is turned on in accordance with the second emission signal of the on level in the initialization period, the sampling period, and the emission period.
상기 데이터 구동회로는 각 화소행에 인가되는 제1 스캔신호에 동기되도록 상기 기준전압과 상기 데이터전압을 1/2 수평기간을 주기로 번갈아 상기 데이터라인에 공급하고;
상기 초기화 기간은 j-2번째 화소행의 구동에 할당된 j-2번째 수평 기간 내에서 기준전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되고;
상기 샘플링 기간은 상기 j-1번째 화소행의 구동에 할당된 j-1번째 수평 기간 내에서 기준전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되며;
상기 프로그래밍 기간은 상기 j번째 화소행의 구동에 할당된 상기 j번째 수평 기간 내에서 데이터전압이 상기 데이터라인에 공급되는 기간에 대응되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.9. The method of claim 8,
Wherein the data driving circuit alternately supplies the reference voltage and the data voltage to the data line at intervals of a 1/2 horizontal period so as to be synchronized with a first scan signal applied to each pixel line;
The initialization period corresponds to a period in which a reference voltage is supplied to the data line in an (j-2) -th horizontal period allocated for driving the (j-2) th pixel row;
The sampling period corresponds to a period in which a reference voltage is supplied to the data line in a (j-1) -th horizontal period allocated to drive the j-th pixel row;
Wherein the programming period corresponds to a period during which the data voltage is supplied to the data line in the j-th horizontal period allocated for driving the j-th pixel row.
상기 구동 TFT는 N 타입으로 구현되고, 상기 제1 및 제2 스캔 TFT와 상기 제1 및 제2 에미션 TFT는 N 타입 또는 P 타입으로 구현되는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
The method according to claim 6,
Wherein the driving TFT is implemented as an N type, and the first and second scan TFTs and the first and second emission TFTs are implemented as N type or P type.
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