KR20160087880A - 화소회로, 화소 및 해당 화소를 포함하는 amoled 디스플레이 장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소회로, 화소 및 상기 화소를 포함하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치 및 그 구동방법을 공개하였으며, 해당 화소회로(112)는 순차적으로 연결된 송전회로(1121), 기본회로(1122)와 보상회로(1123)를 포함하며; 상기 송전회로(1121)는 제1 전원ELVDD와 연결되어 상기 기본회로(1122)에 전원을 제공하며; 상기 보상회로(1123)는 각각 제2 전원ELVSS1와 제3 전원ELVSS2에 연결되어, 유기발광다이오드OLED의 전압과 전류의 차이값을 보상하는데 쓰인다. 상기 화소는 OLED와 상기 화소회로를 포함한다. 상기 AMOLED 디스플레이 장치는 상기 화소회로를 포함한다. 본 발명을 적용하면, 트랜지스터의 문턱전압과 전원전압의 차이값을 보상하고, AMOLED의 응답특성을 개선해 동일한 휘도의 광선을 생성할 수 있으며, 따라서 AMOLED 디스플레이 장치의 이미지 균일성, 일치성 요건을 만족시킬 수 있다.

Description

화소회로, 화소 및 해당 화소를 포함하는 AMOLED 디스플레이 장치 및 그 구동방법{PIXEL CIRCUIT, PIXEL, AMOLED DISPLAY DEVICE COMPRISING SAME AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 평판디스플레이 기술에 관한 것으로서, 특히 화소회로, 화소 및 상기 화소를 포함하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
근래에 음극선관에 비해 훨씬 가볍고 부피도 훨씬 작은 다양한 유형의 평판디스플레이 장치가 속속 개발되었다.
다양한 유형의 평판디스플레이 장치 중에서, 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치는 자체발광형 유기발광다이오드(OLED)를 사용해 이미지를 디스플레이하는바, 일반적으로 응답시간이 짧고 저전력으로 구동되며, 그리고 휘도와 색상순도가 보다 높은 특성이 있으며, 이에 따라 유기발광 디스플레이 장치는 차세대 디스플레이기술의 트렌드가 되었다.
대형 AMOLED 디스플레이 장치는 스캔선과 데이터선 교차구역의 다수의 화소를 포함한다. 각 화소는 OLED와 상기 OLED를 구동하는 화소회로를 포함하며, 상기 화소회로는 일반적으로 스위치 트랜지스터, 구동 트랜지스터와 저장콘덴서를 포함한다.
AMOLED는 화소특성상 구동 트랜지스터 간 차이와 스위치 트랜지스터의 누전류 등 불리한 요소의 영향을 받기에 이러한 다수의 화소 디스플레이에 의한 이미지의 질 균일성과 일치성이 미비하다.
도 1은 기존 기술의 하나인 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치의 화소 예시도이다. 도 1을 보면 그 화소회로(112) 중의 트랜지스터는 PMOS(n형 기판, p채널, 홀의 유동운송 전류에 의존하는 MOS관) 트랜지스터이다.
AMOLED 디스플레이 장치의 화소(110)는 OLED, 데이터선(Dm)과 스캔 제어선(Sn1)과 연결되어 상기 OLED를 제어하는 화소회로(112)를 포함한다. 그중 상기 OLED의 양극은 화소회로(112)에 연결되고, OLED의 음극은 제2 전원ELVSS와 연결된다. 해당 OLED는 화소회로(112)가 제공한 전류 세기에 대응하는 휘도의 광선을 발송한다.
스캔 제어선(Sn1)에 스캔신호를 제공 시, 화소회로(112)는 데이터선(Dm)에 공급되는 데이터신호로 OLED에 공급되는 전류량을 제어한다. 따라서 화소회로(112)에는 제1 전원ELVDD와 유기발광다이오드OLED 양극 사이에 연결되는 제2 트랜지스터(T2)(즉 구동 트랜지스터), 제2 트랜지스터 (T2)의 그리드와 데이터선(Dm) 사이에 연결된 제1 트랜지스터(T1)(즉 스위치 트랜지스터), 그리고 제2 트랜지스터(T2)의 그리드와 제1 전원ELVDD 사이에 연결된 제1 콘덴서 (C1)이 포함되며, 그 가운데 제1 트랜지스터(T1)의 그리드는 상기 스캔 제어선(Sn1)과 연결된다.
제1 트랜지스터(T1)의 그리드는 스캔 제어선(Sn1)과 연결되며, 제1 트랜지스터(T1)의 소스(혹은 드레인)는 데이터선(Dm)과 연결된다. 제1 트랜지스터(T1)의 드레인(혹은 소스)은 제1 콘덴서 (C1)의 한개 단(다른 단은 제1 전원ELVDD와 연결)과 연결된다. 스캔 제어선(Sn1)이 제1 트랜지스터(T1)에 스캔 제어신호를 제공하면, 제1 트랜지스터 (T1)이 도통될 뿐만아니라 데이터선(Dm)에서 비롯된 데이터신호가 제1 콘덴서(C1)에 공급된다. 이 경우에 데이터신호에 대응하는 전압은 제1 콘덴서(C1)에 저장된다.
제2 트랜지스터(T2)의 그리드는 제1 콘덴서(C1)의 한개 단(다른 단은 제1 전원ELVDD와 연결)과 연결되며, 제2 트랜지스터(T2)의 소스는 제1 전원ELVDD와 연결된다. 제2 트랜지스터(T2)의 드레인은 OLED의 양극과 연결된다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 전원ELVDD에서 상기 OLED를 거쳐 제2 전원ELVSS에 흘러간 전류를 제어하며, 해당 전류의 세기는 제1 콘덴서(C1)에 저장된 전압에 대응한다.
제1 콘덴서(C1)의 한개 단은 제2 트랜지스터(T2)의 그리드와 연결되고, 해당 제1 콘덴서(C1)의 다른 단은 제1 전원ELVDD와 연결되며, 데이터신호에 대응하는 전압을 제1 콘덴서(C1)에 충전한다.
화소(110)은 제1 콘덴서(C1)에 대응하는 충전된 전압과 조절을 거쳐 OLED에 공급되는 전류를 통해OLED의 휘도를 제어하며, 그리하여 예정 휘도를 구비한 이미지를 구현한다. 그러나 이러한 전통적인 AMOLED 디스플레이 장치는 제2 트랜지스터(T2)의 문턱전압 변화와 제1 트랜지스터(T1)의 누전류의 영향을 받아, 디스플레이 휘도가 균일한 이미지를 구현하기가 매우 어렵다. 이를테면 서로 다른 화소에서 제2 트랜지스터(T2)의 문턱전압의 차이와 제1 전원ELVDD의 차이에 따라 동일한 그리드 구동전압을 충전 시 OLED를 경유하는 전류가 불일치하여 OLED의 휘도 불일치를 초래한다. 이 경우 모든 화소는 동일한 데이터신호로 응답하며, 생성된 광선의 휘도가 판이해지면서 균일한 이미지 휘도 구현이 어려워진다.
상기 요소를 고려한 본 발명의 주요목적은 화소 및 상기 화소를 사용하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치 및 그 구동방법을 제공하며, 트랜지스터의 문턱전압과 전원전압의 차이값 보상을 통해 AMOLED의 응답특성을 개선하여 동일한 휘도의 광선을 생성하게 함으로써, AMOLED 디스플레이 장치가 구현하고자 하는 이미지의 균일성, 일치성 요건을 충족시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 과제의 해결 수단은 하기와 같이 실현되었다.
화소회로(112)는 기본회로(1122), 해당 화소회로(112) 외에도 송전회로(1121)와 보상회로(1123)를 포함하며; 상기 송전회로(1121), 기본회로(1122) 및 보상회로(1123)는 순차적으로 연결되며; 상기 송전회로(1121)는 제1 전원ELVDD와 연결되어, 상기 기본회로(1122)에 전원을 공급하며; 상기 보상회로(1123)은 각각 제2 전원ELVSS1 및 제3 전원ELVSS2에 연결되어, 유기발광다이오드 OLED의 전압과 전류의 차이값을 보상하는 것을 포함한다.
그중 상기 송전회로(1121)은 제2 트랜지스터(T2)이며; 상기 제2 트랜지스터(T2)의 그리드는 스캔 제어신호선(Scan1)과 연결되고, 소스는 제1 전원ELVDD와 연결되며, 드레인은 상기 기본회로(1122)에 연결된다.
상기 기본회로(1122)는 병렬연결된 OLED와 기생 캐패시터 Coled를 거쳐 상기 보상회로(1123)과 연결된다.
상기 기본회로(1122)는 제1 트랜지스터(T1), 제5 트랜지스터(T5), 제1 콘덴서 (C1)을 포함하며; 상기 제1 트랜지스터(T1)의 그리드는 제2 스캔 제어선(Scan2)에 연결되고 상기 제1 트랜지스터(T1)의 소스는 데이터선(Dm)과 연결되며, 그 드레인은 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드와 연결되며; 제1 콘덴서(C1)은 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드와 소스 사이에 병렬연결된다.
상기 보상회로(1123)는 OLED와 병렬연결된 기생 캐패시터 Coled, 제3 트랜지스터(T3)과 제4 트랜지스터(T4); 상기 OLED는 기생 캐패시터 Coled와 병렬연결된 후, 기본회로(1122)의 제5 트랜지스터(T5)의 드레인과 보상회로(1123)의 제3 트랜지스터(T3) 및 제4 트랜지스터(T4)의 소스 사이에 직렬연결되며; 상기 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4)의 그리드는 각각 발사 제어선(Em1), 발사 제어선 (Em2)에 연결되며; 그 드레인은 각각 제2 전원ELVSS1, 제3 전원ELVSS2에 연결되는 것을 포함한다.
본 발명은 상술한 화소회로의 화소를 더 제공한다.
본 발명은 상기 화소의 AMOLED 디스플레이 장치를 더 제공한다.
해당 화소의 구동방법은 아래 단계를 포함한다.
A. 제1 전원ELVDD를 통해 송전회로(1121)과 기본회로(1122)를 연결하고 기본회로(1122)로 하여금 OLED를 통해 보상회로(1123)과 연결되게 하며; 상기 보상회로(1123)은 제2 전원ELVSS1, 제3 전원ELVSS2에 연결되며;
B. 상기 송전회로(1121)의 제2 트랜지스터(T2)를 통해 기본회로(1122)에 송전하며; 각기 제2 전원ELVSS1 과 제3 전원ELVSS2를 통해 보상회로(1123)에 송전하며; 상기 송전회로(1121)의 제2 트랜지스터(T2)의 그리드에 스캔 제어신호(Scan1)을 입력하며; 상기 기본회로(1122)의 제1 트랜지스터(T1)의 그리드에 스캔 제어신호(Scan2)를 입력하고, 그 소스에 데이터신호(Dm)을 입력하며; 상기 보상회로(1123)의 제3 트랜지스터(T3)와 제4 트랜지스터(T4)의 그리드에는 각각 발사 제어신호(Em1)과 발사 제어신호(Em2)을 입력하고, 그 소스는 모두 OLED의 음극과 연결하며;
C. 화소 작동주기T의 시간대 t1기간에 스캔 제어신호를 제공하고, 제2 트랜지스터(T2)를 거쳐 제1 전원전압ELVDD를 제공해 제1 콘덴서(C1)을 초기화하며;
D. 제1 트랜지스터(T1)에 스캔 제어신호(Scan2)를 제공하는 시간대 t2기간에 제1 트랜지스터(T1)을 통해 제공한 데이터신호Vdata에 대응하는 전압을 제1 콘덴서(C1)에 저장하며; 한편 제1 트랜지스터(T1)은 저레벨의 스캔 제어신호(Scan2)에 응답하면서 도통되고, 제1 트랜지스터(T1)을 거쳐 데이터선(Dm)에 제공된 데이터신호 Vdata를 제5 트랜지스터(T5)의 그리드에 제공하며; 제2 트랜지스터(T2)의 드레인에 대응하는 전압을 OLED의 양극에 제공하고, OLED의 음극에 송전하는 제2 전원전압ELVSS1은 OLED의 기생 캐패시터 Coled, 제5 트랜지스터(T5)의 드레인을 거쳐 제1 콘덴서(C1)을 충전하며;
E. 문턱전압 보상의 시간대 t3기간에 발사 제어신호(Em2)는 저레벨로 변환되어, 제4 트랜지스터(T4)가 발사 제어신호(Em2) 응답으로 도통되게 하며; 제2 트랜지스터(T2)의 드레인의 전하는 제5 트랜지스터(T5), OLED의 양극의 루트를 거쳐 제3 전원ELVSS2에 흘러들며; 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전압이 제5 트랜지스터(T5)그리드의 전압에 비해 높은 특정 문턱전압에 도달했을 시, 제5 트랜지스터(T5)는 차단되며, 상기 제2 트랜지스터(T2)드레인의 전하 유동은 정지되며;
F. OLED 발광의 시간대 t4기간에 스캔 제어신호(Scan1)은 저레벨로 변환되며; 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 제어신호(Scan1)에 응답하면서 도통되며; 구동전류는 제1 전원ELVDD을 따라 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), OLED와 제4 트랜지스터(T4)의 루트를 거쳐 제3 전원ELVSS2에 흘러간다.
그중 시간대 t1기간에 제3 트랜지스터(T3)을 거쳐 제2 전원ELVSS1의 전압을 리셋전압으로 하여 제3 트랜지스터(T3)의 소스에 제공하고, 각 프레임 하에 제3 트랜지스터(T3)의 소스로 하여금 항구적으로 리셋되게 한다.
OLED 발광의 시간대 t4기간에 상기 OLED를 경유하는 전류Ioled는:
Ioled=1/2Cox(μW/L)(Vdata ) ^2；
그중 상기 Cox, μ, W와 L은 각각 제5 트랜지스터(T5)의 단위면적 채널 콘덴서, 채널 이동도, 채널 폭과 길이를 뜻하며; Vdata는 데이터전압을 뜻한다.
OLED를 통과하는 상기 전류Ioled 근사치는:
Ioled=1/2*K*[Vdata]^2；
그가운데 K는 상수를 뜻하고, Vdata는 데이터전압을 뜻한다.
본 발명에서 제공하는 화소회로, 화소 및 해당 화소를 포함하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치 및 그 구동방법은 하기 장점을 구비하였다.
본 발명의 화소 및 상기 화소를 포함한 AMOLED 디스플레이 장치를 적용해 제2 트랜지스터(T2)의 문턱전압과 제1 전원전압ELVDD의 차이를 보상하는 방식은 AMOLED의 응답특성을 개선하고, 동일한 휘도의 광선을 생성하게 할 수 있으며, 이에 따라 해당 화소회로의 AMOLED 디스플레이 장치로 디스플레이의 이미지 질의 균일성과 일치성을 동반 실현할 수 있다.
도 1은 기존 기술의 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치의 화소회로 예시도이다.
도 2는 본 발명의 화소를 포함하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치의 기능블럭도이다.
도 3은 도 2에서 제시된 화소의 구조 예시도이다.
도 4는 도 3에 제시된 화소를 구동시키는 구동신호 파형도이다.
이하 도면 및 본 발명 실시예에 의해 본 발명의 화소회로, 화소 및 해당 화소를 포함하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치 및 그 구동방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
여기에서 제1 소자를 제2 소자와 연결된 것이라고 설명할 경우 제1 소자를 제2 소자와 직접 연결시키거나, 하나 혹은 다수의 추가 소자 사이에 제2 소자를 연결시킬 수 있다. 본 발명을 진일보로 간단명료하게 설명하기 위해 본 발명을 충분히 이해하는데 비필수적인 특정 소자는 생략한다.
도 2는 본 발명의 화소를 포함하는 액티브 매트릭스 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이 장치의 기능블럭도이다. 도 2를 보면 상기 AMOLED 디스플레이 장치는 주로 디스플레이유닛(100), 스캔 드라이버(200)과 데이터 드라이버(300)을 포함함을 알 수 있다.
상기 디스플레이유닛(100)은 다수의 화소(110)(도 3에 도시)를 포함하며, 상기 다수의 화소(110)은 매트릭스 형태로 스캔 제어선(Scan1n), 스캔 제어선(Scan2n), 발사 제어선(Em1n), 발사 제어선(Em2n) 및 데이터선(D1) 내지 데이터선(Dm)의 교차구역에 배열된다. 그가운데 n은 화소가 위치한 행의 번호이다.
매개 화소(110)은 스캔 제어선(Scan1n, Scan2n 등), 발사 제어선(Em1n, Em2 등) 및 데이터선과 각각 연결된다. 상기 데이터선은 열별로 해당하는 열의 화소중의 화소(110)과 연결된다. 이를테면 제i행의 제j열에 놓인 화소(110)은 제i행의 스캔 제어선Scan1i, Scan2i, 제i행 발사 제어선Em1i와 Em2i, 그리고 제j열 데이터선Dj와 연결된다.
디스플레이유닛(100)은 외부전원, 이를테면 제1 전원ELVDD, 제2 전원ELVSS1, 제3 전원ELVSS2의 송전을 접수한다. 상기 제1 전원ELVDD와 제3 전원ELVSS2은 각각 고레벨 전압원과 저레벨 전압원으로 쓰인다. 제1 전원ELVDD와 제3 전원ELVSS2는 화소(110)의 구동전원으로 쓰인다. 제2 전원ELVSS1은 제5 트랜지스터(T5)(도 3 참조) 문턱전압 변동으로 초래된 유기발광다이오드 구동전류의 변화를 보상하는 목적으로 쓰인다.
스캔 드라이버(200)은 화소(110)용 스캔 제어신호와 발사 제어신호를 생성한다. 스캔 제어기(200)이 생성한 스캔 제어신호는 각각 스캔 제어선(Scan1i) 내지 스캔 제어선(Scan1n)의 순서에 따라 화소(110)에 제공되며; 그리고 스캔 제어기(200)이 생성한 발사 제어신호는 각각 발사 제어선(Em1i) 내지 발사 제어선(Em1n)의 순서에 따라 화소(110)에 제공된다.
데이터 드라이버(300)는 화소(110)용 데이터와 데이터 제어신호에 대응하는 데이터신호를 생성한다. 데이터 드라이버(300)가 생성한 데이터신호는 데이터선(D1) 내지 데이터선(Dm)과 스캔신호를 통해 동시에 화소(110)에 제공된다.
도 3은 도 2에서 제시된 화소의 구조 예시도이다. 도 3에서 제시된 화소는, 도 2에서 제시된 AMOLED 디스플레이 장치에 적용된다. 설명의 편리를 위해 도 3은 제n행의 제m열에 위치한 화소(110)을 예로 설명을 했는데, 데이터선(Dm)을 더 포함된다.
도 3을 보면 상기 화소(110)는 화소회로(112)와 OLED를 포함한다. 상기 화소회로(112)는 제1 전원ELVDD와 제3 전원ELVSS2사이에 연결되며, 유기발광다이오드(OLED)에 구동전류를 제공하는 목적으로 쓰인다.
상기 화소회로(112)는 주로 순차적으로 연결된 송전회로(1121), 기본회로(1122)와 보상회로(1123) 등 3개 부분을 포함한다. 그 중, 송전회로(1121)은 제2 트랜지스터(T2)를 포함한다. 상기 제2 트랜지스터(T2)의 그리드는 제1 스캔 제어선(Scan1)과 연결되고, 그 소스(혹은 드레인)는 제1 전원ELVDD와 연결되며, 그 드레인(혹은 소스)은 상기 기본회로(1122)에서 제5 트랜지스터(T5)의 소스(혹은 드레인)와 연결된다.
기본회로(1122), 즉 2T1C회로는 기존의 일반적인 화소회로를 포함한다. 해당 기본회로(1122)는 제1 트랜지스터(T1), 제5 트랜지스터(T5), 제1 콘덴서(C1)을 포함한다. 그 가운데 제1 트랜지스터(T1)의 그리드는 제2 스캔 제어선(Scan2)에 연결되고, 상기 제1 트랜지스터(T1)의 소스(혹은 드레인)는 데이터선(Dm)과 연결되고, 그 드레인(혹은 소스)은 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드와 연결된다. 상기 제1 콘덴서(C1)은 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드 및 송전회로(1121)와 연결된 소스(혹은 드레인) 사이에 병렬연결된다. 이는 다시 말해서 상기 기본회로(1122)가 제5 트랜지스터(T5)의 소스(혹은 드레인)를 통해 상기 송전회로(1121)의 제2 트랜지스터(T2) 드레인(혹은 그리드)과 연결됨을 의미한다.
상기 기본회로(1122)는 제5 트랜지스터(T5)의 드레인(혹은 소스)을 통해 화소(110)의 OLED 양극과 연결되고, 상기 OLED의 음극은 보상회로(1123)의 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4)의 소스(혹은 드레인)와 연결된다. 기생 캐패시터 Coled는 상기 OLED의 양극과 음극 양단에 병렬연결되며, 상기 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4)와 상기 보상회로(1123)를 구성한다.
상기 보상회로(1123)에서 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4)의 드레인(혹은 소스)은 각각 제2 전원ELVSS1과 제3 전원ELVSS2에 연결된다. 제3 트랜지스터(T3)의 그리드는 발사 제어선(Em1)과 연결되고, 제4 트랜지스터(T4)의 그리드는 발사 제어선(Em2)에 연결된다. 상기 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4)의 소스(혹은 드레인)의 전위는 동일하다.
위에서 언급된 제1 트랜지스터, 제2 트랜지스터, 제3 트랜지스터, 제4 트랜지스터와 제5 트랜지스터는 모두 전기장효과관이며, 그 소스는 드레인과 동일하다.
본 발명의 화소회로(112)의 작동원리는 하기와 같다.
제1 트랜지스터(T1)은 스캔 제어신호가 스캔 제어선(Scan2)에 제공되는 시간대 t2기간에, 상기 제1 트랜지스터(T1)은 데이터전압Vdata를 제5 트랜지스터의 그리드에 공급한다.
제2 트랜지스터(T2)는 제1 전원ELVDD와 제5 트랜지스터(T5)의 소스(혹은 드레인)의 사이에 연결되며, 제2 트랜지스터(T2)의 그리드는 스캔 제어선(Scan1)과 연결되어 시간대 t2기간에 스캔 제어신호를 스캔 제어선(Scan1)를 제공하며, 이 경우에 송전회로(1121)중의 제2 트랜지스터(T2)가 도통되며, 이에 따라 제1 전원ELVDD이 화소(110)와 도통된다.
제3 트랜지스터(T3)은 OLED의 음극과 제2 전원ELVSS1사이에 연결되며, 상기 제3 트랜지스터(T3)의 그리드는 발사 제어선(Em1)과 연결된다. 스캔 제어신호를 발사 제어선(Em1)에 제공하는 시간대 t3기간에 제3 트랜지스터(T3)이 도통되며, 이에 따라 상기 OLED가 제2 전원전압ELVSS1과 도통되며, 이에 따라 화소(110)을 제어하여 초기화 시간대 t1기간 및 데이터전압 입력 시간대 t2기간 OLED의 음극 구동전압의 폭이 제2 전원ELVSS1전압과 같게 한다.
제4 트랜지스터(T4)는 OLED의 음극과 제3 전원ELVSS2사이에 연결되며, 상기 제4 트랜지스터(T4)의 그리드는 발사 제어선(Em2)에 연결된다. 스캔 제어신호를 발사 제어선(Em2)에 제공하는 시간대 t4기간에 제4 트랜지스터(T4)가 도통되며, 이에 따라 상기 OLED는 제3 전원전압ELVSS2와 도통되고, 화소(110)을 제어하여 문턱전압 보상 시간대 t3기간, 발광 시간대 t4기간에 상기 OLED의 음극 구동전압의 폭이 제3 전원ELVSS2전압과 같게 한다.
제5 트랜지스터(T5)는 제2 트랜지스터(T2) 및 OLED의 양극 사이에 직렬연결되며, 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드는 제1 트랜지스터(T1)의 드레인(혹은 소스)과 연결된다. 스캔 제어선이 제공한 스캔 제어신호(Scan2)가 저레벨로 변환되면 제1 트랜지스터(T1)이 도통되며, 이에 데이터신호는 제1 트랜지스터(T1)을 거쳐 제5 트랜지스터(T5)의 그리드에 발송된다.
제1 콘덴서(C1)은 제2 트랜지스터(T2)의 드레인(혹은 소스)과 제5 트랜지스터(T5)의 그리드 사이에 연결된다. 스캔 제어신호를 스캔 제어선(Scan1)에 제공하는 시간대 t1기간에 제2 트랜지스터(T2)를 거쳐 제1 전원전압ELVDD를 공급해 제1 콘덴서(C1)을 초기화한다. 이어 스캔 제어신호를 스캔 제어선(Scan2)에 제공하는 시간대 t2기간에 제1 트랜지스터(T1)이 제공한 데이터신호에 대응하는 전압을 제1 콘덴서(C1)에 저장한다.
상기 OLED 제5 트랜지스터(T5)의 드레인(혹은 소스), 제3 트랜지스터(T3)의 소스(혹은 드레인)의 사이에 직렬연결된다. 화소(110)의 발광시간대 t4기간에 OLED는 제1 전원ELVDD, 제5 트랜지스터(T5), 제2 트랜지스터(T2)와 제4 트랜지스터(T4)를 거쳐 제공되는 구동전류세기에 해당한 광선을 발사한다.
화소(110)에서 구동 트랜지스터(예를 테면, 제5 트랜지스터(T5))의 문턱전압 불일치로 OLED를 경유하는 전류도 불일치해지면서 화소(110) 휘도의 일치성이 약화, 최종적으로 이미지 불균일을 초래한다. 그러나 제4 트랜지스터(T4)와 제3 트랜지스터(T3)을 설정한 후 각 프레임의 초기화시간대 t1기간에 구동 트랜지스터(이를테면, 제5 트랜지스터(T5)의 문턱전압의 변화를 보상하면, 화소(110)의 휘도 일치성 약화로 인해 이미지가 불균일하지 못한 제품 하자를 방지할 수 있다.
도 4는 도 3에 제시된 화소를 구동시키는 구동신호 파형도이다. 설명의 편리를 위해 도 4는 도 3에 제시된 화소가 한개 프레임 내의 신호기간에 제공하는 구동신호의 파형을 구현하고, 도 3과 결합해 해당 화소의 구동과정에 대해 하기와 같이 설명한다.
스캔 제어신호（Scan1）은 제2 트랜지스터（T2）를 제어하는데 사용하며, 제2 트랜지스터（T2）와 제1 전원ELVDD의 도통을 제어한다.
스캔 제어신호（Scan2）는 제1 트랜지스터（T1）를 제어하는데 사용하여, 데이터 레벨을 입력한다.
발사 제어선(Em1)은 제3 트랜지스터(T3)를 제어하는데 사용하며, 동 제어선을 사용해 제3 트랜지스터(T3)과 제2 전원ELVSS1의 도통을 제어한다.
발사 제어선(Em2)는 제4 트랜지스터(T4)를 제어하는데 쓰이며, 동 제어선을 사용해 제4 트랜지스터(T4)와 제3 전원ELVSS2의 도통을 제어한다.
도 4에서는 초기화단계로 설정된 시간대 t1기간에, 우선 저레벨의 스캔 제어신호(Scan1)을 화소(110)에 제공한다. 이에 따라 제2 트랜지스터(T2)는 저레벨의 스캔 제어신호(Scan1)를 통해 도통된다. 이어 제1 전원ELVDD의 전압은 제5 트랜지스터(T5)의 소스(혹은 드레인)에 공급되며, 저레벨의 발사 제어신호(Em1)은 화소(110)에 제공된다. 이에 따라 제3 트랜지스터(T3)은 저레벨의 발사 제어신호 (Em1)을 통해 도통된다. 이에 따라 제2 전원ELVSS1의 전압은 제3 트랜지스터(T3)의 소스(혹은 드레인)에 공급된다.
도 3을 보면 시간대 t1기간에 제3 트랜지스터(T3)을 통해서도 제2 전원ELVSS1의 전압을 리셋전압으로 하여 제3 트랜지스터(T3)의 소스(혹은 드레인)에 공급할 수 있다. 이에 따라 각 프레임하에 제3 트랜지스터(T3)의 소스(혹은 드레인)은 항구적인 리셋이 가능하다.
이어 데이터전압 입력시간대로 설정된 t2기간(즉 데이터입력 전압단계)에 저레벨의 스캔 제어신호(Scan2)를 화소(110)에 제공한다. 그 뒤를 이어 제1 트랜지스터(T1)은 저레벨의 스캔 제어신호(Scan2)에 응답하면서 도통된다. 이에 따라 제1 트랜지스터(T1)을 거쳐 데이터선(Dm)에 제공된 데이터신호Vdata는 제5 트랜지스터(T5)의 그리드에 제공된다. 이 경우에 제5 트랜지스터(T5)가 도통상태에 있어, 제2 트랜지스터(T2)의 드레인(혹은 소스)에 대응하는 전압이 OLED의 양극에 공급된다. 한편 OLED에 공급된 음극단의 제2 전원전압ELVSS1은 OLED의 기생 캐패시터 Coled, 제5 트랜지스터(T5)의 드레인(혹은 소스)을 통해 제1 콘덴서(C1)에 대하여 충전한다.
또 이어 문턱전압 보상으로 설정된 시간대 t3기간(즉 문턱값 보상), 발사 제어신호(Em2)는 저레벨로 변환된다. 그다음 제4 트랜지스터(T4)는 발사 제어신호(Em2)에 응답하면서 도통된다. 이에 따라 제2 트랜지스터(T2)의 드레인(혹은 소스)의 전하는 제5 트랜지스터(T5), OLED의 양극의 루트를 거쳐 제3 전원 ELVSS2에 흘러들며, 제2 트랜지스터(T2)의 드레인(혹은 소스)의 전압이 제5 트랜지스터(T5)그리드의 전압에 비해 한개 단위 문턱전압(즉 제5 트랜지스터(T5)의 문턱전압)이 더 높을 경우 제5 트랜지스터(T5)가 차단되며, 상기 제2 트랜지스터(T2) 드레인(혹은 소스)의 전하 유동이 정지된다.
여기에서 상기 제5 트랜지스터(T5)가 제5 트랜지스터(T5)에 제공된 문턱전압에 대응하여 응답하는 전압을 제1 콘덴서 (C1)에 저장하며, 따라서 시간대 t3기간에 제5 트랜지스터(T5)의 문턱전압에 대해 보상을 한다.
마지막으로 발광으로 설정된 시간대 t4기간(즉 발광단계)에 스캔 제어신호(Scan1)은 저레벨로 변환된다. 그후 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 제어신호(Scan1)에 응답하면서 도통된다. 이에 따라 구동전류는 제1 전원ELVDD를 따라 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), OLED와 제4 트랜지스터(T4)의 루트를 거쳐 제3 전원ELVSS2에 흘러든다. 유기발광다이오드(OLED)를 경유하는 전류 Ioled는:
Ioled=1/2Cox(μW/L)(Vdata ) ^2
상기 식 중Cox, μ, W와 L은 각각 제5 트랜지스터(T5)의 단위면적 채널 콘덴서, 채널 이동도, 채널 폭과 길이를 뜻하며, Vdata는 데이터전압을 뜻한다.
OLED를 통과하는 상기 전류의 근사치 계산공식은 하기와 같다.
Ioled= 1/2*K*[Vsg - |Vth|]^2
=1/2*K*[Vdd -(Vdd - Vc1) - |Vth|]^2
=1/2*K*[|Vth| +(1 - N)/N* Vdata - |Vth|]^ 2
=1/2*K*[(1 - N)/N* Vdata]^2
=1/2*K*[Vdata]^2 .
상기 식 중, K는 상수로서 Cox*μ*W*L이며; Vsg는 소스와 그리드의 전압차이며; Vth는 문턱전압이며; Vdd는 제1 전원전압ELVDD이며; Vc1은 제1 콘덴서(C1)의 저장전압이며; Vdata는 데이터전압이며; N은 1보다 큰 자연수이다.
상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예에 지나지 않으며, 본 발명의 보호범위를 국한하는 것은 아니다.

Claims (11)

  1. 기본회로(1122)를 포함하며,
    송전회로(1121)와 보상회로(1123); 상기 송전회로(1121), 기본회로(1122) 및 보상회로(1123)는 순차적으로 연결되며; 송전회로(1121)는 제1 전원ELVDD에 연결되어 상기 기본회로(1122)에 전원을 제공하며; 상기 보상회로(1123)는 각각 제2 전원ELVSS1와 제3 전원ELVSS2에 연결되어, 유기발광다이오드OLED의 전압과 전류의 차이값을 보상하는데 쓰이는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화소회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송전회로(1121)는 제2 트랜지스터(T2)이고; 상기 제2 트랜지스터(T2)의 그리드는 스캔 제어신호선(Scan1)과 연결되고, 소스는 제1 전원ELVDD와 연결되며, 드레인은 상기 기본회로(1122)와 연결되는 것을 특징으로 하는 화소회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기본회로(1122)는 병렬연결된 OLED와 기생 캐패시터 Coled를 거쳐 상기 보상회로(1123)와 연결되는 것을 특징으로 하는 화소회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기본회로(1122)는 제1 트랜지스터(T1), 제5 트랜지스터(T5)와 제1 콘덴서 (C1)를 포함하며; 상기 제1 트랜지스터(T1)의 그리드는 제2 스캔 제어선(Scan2)에 연결되고, 상기 제1 트랜지스터(T1)의 소스는 데이터선(Dm)과 연결되며, 그 드레인은 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드와 연결되며; 상기 제1 콘덴서 (C1)은 상기 제5 트랜지스터(T5)의 그리드와 소스 사이에 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 화소회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보상회로(1123)는 OLED와 병렬연결된 기생 캐패시터 Coled, 제3 트랜지스터(T3)와 제4 트랜지스터(T4); 상기 OLED와 기생 캐패시터 Coled는 병렬연결된 후 기본회로(1122)의 제5 트랜지스터(T5)의 드레인과 보상회로(1123)의 제3 트랜지스터(T3)과 제4 트랜지스터(T4)의 소스 사이에 직렬연결되며; 상기 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4)의 그리드는 각각 발사 제어선(Em1), 발사 제어선(Em2)에 연결되며; 그 드레인은 각각 제2 전원ELVSS1, 제3 전원ELVSS2에 연결됨을 포함하는 것을 특징으로 하는 화소회로.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항의 화소회로를 포함하는 화소.
  7. 제6항의 화소를 포함하는 AMOLED 디스플레이 장치.
  8. A. 제1 전원ELVDD를 거쳐 송전회로(1121)와 기본회로(1122)가 연결되고, 기본회로(1122)는 OLED를 통해 보상회로(1123)와 연결되며; 상기 보상회로(1123)는 제2 전원ELVSS1, 제3 전원ELVSS2에 연결되며;
    B. 상기 송전회로(1121)의 제2 트랜지스터(T2)를 통해 기본회로(1122)에 송전하며; 각각 제2 전원ELVSS1, 제3 전원ELVSS2를 통해 보상회로(1123)에 송전하며; 상기 송전회로(1121)의 제2 트랜지스터(T2)의 그리드에 스캔 제어신호(Scan1)을 입력하며; 상기 기본회로(1122)의 제1 트랜지스터(T1)의 그리드에 스캔 제어신호(Scan2)를 입력하고, 그 소스에 데이터신호Dm을 입력하며; 상기 보상회로(1123)의 제3 트랜지스터(T3)과 제4 트랜지스터(T4)의 그리드에 각각 발사 제어신호(Em1)과 발사 제어신호(Em2)를 입력하고, 그 소스는 모두 OLED의 음극과 연결되며;
    C. 화소 작동주기T의 시간대 t1기간에 스캔 제어신호를 제공하고, 제2 트랜지스터(T2)를 거쳐 제1 전원전압ELVDD을 공급해 제1 콘덴서 (C1)을 초기화하며;
    D. 제1 트랜지스터(T1)에 스캔 제어신호(Scan2)를 제공하는 시간대 t2기간에 제1 트랜지스터(T1)을 거쳐 제공하는 데이터신호Vdata에 대응하는 전압이 제1 콘덴서 (C1)에 저장되며; 한편 제1 트랜지스터(T1)은 저레벨의 스캔 제어신호(Scan2)에 응답하면서 도통되고, 제1 트랜지스터(T1)을 거쳐 데이터선(Dm)에 제공된 데이터신호Vdata는 제5 트랜지스터(T5)의 그리드에 제공되며; 제2 트랜지스터(T2)의 드레인에 대응하는 전압은 OLED 양극에 공급되고, OLED의 음극에 송전하는 제2 전원전압ELVSS1은 OLED의 기생 캐패시터 Coled, 제5 트랜지스터(T5)의 드레인을 거쳐 제1 콘덴서 (C1)에 대하여 충전하며;
    E. 문턱전압 보상의 시간대 t3기간에 발사 제어신호(Em2)는 저레벨로 변환되어, 제4 트랜지스터(T4)로 하여금 발사 제어신호(Em2)에 응답하면서 도통되게 하며; 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전하는 제5 트랜지스터(T5), OLED 양극의 루트를 거쳐 제3 전원ELVSS2에 흘러들며; 제2 트랜지스터(T2)의 드레인 전압이 제5 트랜지스터(T5)그리드의 전압에 비해 한개단위 문턱전압이 더 높을 경우, 제5 트랜지스터(T5)가 차단되고, 상기 제2 트랜지스터(T2)드레인의 전하 유동은 정지되며;
    F. OLED 발광의 시간대 t4기간에 스캔 제어신호(Scan1)은 저레벨로 변환되며; 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 제어신호(Scan1)에 응답하면서 도통되고, 구동전류는 제1 전원ELVDD를 따라 제2 트랜지스터(T2), 제5 트랜지스터(T5), OLED와 제4 트랜지스터(T4)의 루트를 거쳐 제3 전원ELVSS2에 흘러드는
    단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화소의 구동방법.
  9. 제8항에 있어서,
    시간대 t1기간에 또 제3 트랜지스터(T3)을 거쳐 제2 전원ELVSS1의 전압을 리셋전압으로 하여 제3 트랜지스터(T3) 소스에 공급하고, 각 프레임에서 제3 트랜지스터(T3)의 소스가 항구적으로 리셋되게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 화소의 구동방법.
  10. 제8항에 있어서,
    OLED 발광의 시간대 t4기간에 상기 OLED를 경유하는 전류Ioled는:
    Ioled=1/2Cox(μW/L)(Vdata ) ^2；
    상기 식 중 상기 Cox, μ, W와 L은 각각 제5 트랜지스터(T5)의 단위면적 채널 콘덴서, 채널 이동도, 채널 폭과 길이이며; Vdata는 데이터전압인 것을 특징으로 하는 화소의 구동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 OLED를 통과하는 전류 Ioled 근사치를
    Ioled=1/2*K*[Vdata]^2；
    상기 식 중 K는 상수이며; Vdata는 데이터전압으로 표시하는 것을 특징으로하는 화소의 구동방법.
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