KR102006702B1 - 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 스캔 신호에 따라 데이터 전압을 제1노드로 공급하는 제1트랜지스터; 상기 제1노드와 제2노드 사이에 연결되며, 제1제어 신호에 따라 상기 제1노드와 상기 제2노드를 연결하는 제2트랜지스터; 기준 전압을 상기 제1제어 신호에 따라 상기 제3노드로 공급하는 제3트랜지스터; 초기화 전압을 제2제어 신호에 따라 상기 제2노드로 공급하는 제4트랜지스터; 상기 기준 전압을 상기 스캔 신호에 따라 상기 제2노드로 공급하는 제5트랜지스터; 드레인 전극으로 고전위 전원 전압이 공급되고, 소스 전극이 상기 제2노드와 연결되며, 게이트 전극이 상기 제3노드와 연결되는 구동 트랜지스터; 상기 제1노드 및 상기 제3노드 사이에 연결되는 제1커패시터; 상기 제2노드 및 상기 제3노드 사이에 연결되며, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 제2커패시터; 및 애노드 전극이 상기 제2노드와 연결되며, 상기 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 따라 발광이 제어되는 유기 발광 다이오드를 포함한다.
Description
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 소비 전력 저감화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel Device), 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다.
특히, 최근에 연구가 활발히 진행되고 있는 유기 발광 다이오드 표시장치는 각 화소 마다 다양한 크기의 데이터 전압(Vdata)을 인가하여 상이한 계조를 표시함에 따라 영상을 표시할 수 있다.
이를 위해, 각 화소는 전류 제어 소자인 유기 발광 다이오드 및 구동 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터 등을 포함하고 있다. 특히, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류는 구동 트랜지스터에 의해 제어되며, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 및 저전위 전원 전압 등 각종 파라미터에 의해 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류량이 변화되고, 이에 따라 화면의 휘도 불균일이 초래되는 문제점이 있었다.
구체적으로, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차는 구동 트랜지스터의 제조 공정 변수에 따라 구동 트랜지스터의 특성이 변화게 되어 발생하고, 저전위 전원 전압의 편차는 전원 공급 라인의 IR Drop에 의해 발생한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 문턱 전압 편차 및 저전위 전원 전압 편차 보상이 가능한 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 스캔 신호에 따라 데이터 전압을 제1노드로 공급하는 제1트랜지스터; 상기 제1노드와 제2노드 사이에 연결되며, 제1제어 신호에 따라 상기 제1노드와 상기 제2노드를 연결하는 제2트랜지스터; 기준 전압을 상기 제1제어 신호에 따라 상기 제3노드로 공급하는 제3트랜지스터; 초기화 전압을 제2제어 신호에 따라 상기 제2노드로 공급하는 제4트랜지스터; 상기 기준 전압을 상기 스캔 신호에 따라 상기 제2노드로 공급하는 제5트랜지스터; 드레인 전극으로 고전위 전원 전압이 공급되고, 소스 전극이 상기 제2노드와 연결되며, 게이트 전극이 상기 제3노드와 연결되는 구동 트랜지스터; 상기 제1노드 및 상기 제3노드 사이에 연결되는 제1커패시터; 상기 제2노드 및 상기 제3노드 사이에 연결되며, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 제2커패시터; 및 애노드 전극이 상기 제2노드와 연결되며, 상기 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 따라 발광이 제어되는 유기 발광 다이오드를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유기 발광 다이오드 표지장치 구동 방법은 제1 내지 제5 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제1 및 제2 커패시터 및 유기 발광 다이오드를 포함하는 유기 발광 다이오드 표시장치의 구동 방법으로써, 상기 제2 내지 제4 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제2커패시터의 일단과 연결되는 제2노드로 초기화 전압을 공급하고, 상기 초기화 전압을 상기 제1커패시터의 일단과 연결되는 제1노드로 전달하며, 상기 제1커패시터의 타단 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 연결되는 제3노드로 기준 전압을 공급하는 단계; 상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제2 및 제3 노드 사이에 연결되는 상기 제2커패시터에 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 단계; 상기 제1 및 제5 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제1노드로 데이터 전압을 공급하는 단계; 및 상기 제1 내지 제5 트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극인 상기 제2노드와 연결된 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 구동 트랜지스터의 동작 상태에 따른 문턱 전압의 편차 및 저전위 전원 전압의 편차를 보상함으로써, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 등가 회로를 개략적으로 보여주는 도면;
도 3은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 신호들의 일 실시예에 따른 타이밍도;
도 4는 도 3에 도시된 타이밍도를 구체화한 도면;
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면;
도 6은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 신호들의 다른 실시예에 따른 타이밍도; 및
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 문턱 전압 편차 및 저전위 전원 전압 편차에 따른 전류의 변화를 설명하기 위한 시뮬레이션 결과들의 도면.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 등가 회로를 개략적으로 보여주는 도면;
도 3은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 신호들의 일 실시예에 따른 타이밍도;
도 4는 도 3에 도시된 타이밍도를 구체화한 도면;
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면;
도 6은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 신호들의 다른 실시예에 따른 타이밍도; 및
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 문턱 전압 편차 및 저전위 전원 전압 편차에 따른 전류의 변화를 설명하기 위한 시뮬레이션 결과들의 도면.
이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치(100)는 패널(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 포함한다.
패널(110)은 매트릭스 형태로 배치된 서브 픽셀들(SP)을 포함한다. 패널에 포함된 서브 픽셀들(SP)은 스캔 구동부(130)로부터 다수의 스캔 라인들(SL1~SLm)을 통해 공급되는 스캔 신호와 데이터 구동부(140)로부터 다수의 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 공급되는 데이터 신호에 의해 발광한다. 또한, 서브 픽셀들(SP)은 스캔 신호와 데이터 신호뿐만 아니라 스캔 구동부(130)로부터 다수의 제1 및 제2 제어 라인(미도시)를 통해 공급되는 제1 및 제2 제어 신호(Em, H)에 의해 발광이 제어될 수 있다.
이를 위해, 하나의 서브 픽셀에는 유기 발광 다이오드와 이를 구동하기 위한 다수의 트랜지스터 및 커패시터가 형성되어 있다. 이러한 서브 픽셀(SP)의 세부 구성에 대해서는 도 2에서 자세히 살펴보기로 한다.
타이밍 제어부(120)는 외부로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK), 영상 신호를 공급받는다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 외부로부터 입력되는 영상 신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 형태의 영상 데이터(R, G, B)를 생성한다.
예를 들어, 타이밍 제어부(120)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 이용하여 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다.
이를 위해, 타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)와 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 패널(100)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 포함된 트랜지스터들이 동작 가능하도록 스캔 신호(Scan)를 생성하고, 생성된 스캔 신호(Scan)를 스캔 라인들(SL)을 통해 패널(100)로 공급한다. 또한, 스캔 구동부(130)는 제1 및 제2 제어 신호(Em, H)를 생성하고, 생성된 제1 및 제2 제어 신호(Em, H)를 제1 및 제2 제어 라인들(미도시)을 통해 패널(100)로 공급한다. 이하에서는, 스캔 라인들 중 제n번째 스캔 라인을 통해 인가되는 스캔 신호를 Scan[n]으로 가정하기로 한다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급되는 디지털 형태의 영상 데이터(R, G, B) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 이용하여 생성하고, 생성된 데이터 신호를 데이터 라인들(DL)을 통해 패널(100)로 공급한다.
이하에서는 서브 픽셀의 세부 구성에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 등가 회로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 서브 픽셀(SP)은 제1 내지 제5 트랜지스터(T1 ~ T5)와 구동 트랜지스터(Tdr), 제1 및 제2 커패시터(C1, C2) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제5 트랜지스터(T1 ~ T5) 및 구동 트랜지스터(Tdr)는 도 2에 도시된 바와 같이 NMOS 타입의 트랜지스터가 적용되어 있으나, 다른 실시예로 PMOS 타입의 트랜지스터도 가능하며, 이 경우 PMOS 타입의 트랜지스터를 턴 온 시키는 전압은 NMOS 타입의 트랜지스터를 턴 온 시키는 전압과 반대 극성을 갖는다.
먼저, 제1트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 스캔 신호(Scan)가 인가되며, 드레인 전극으로 데이터 전압이 인가되고, 제1트랜지스터(T1)의 소스 전극은 제1커패시터(C1)와 제2커패시터(C2)의 일단인 제1노드(N1)에 연결된다.
예를 들어, 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 전압(Vdata)이 제1트랜지스터(T1)의 드레인 전극으로 인가되고, 제1트랜지스터(T1)는 스캔 신호(Scan)에 따라 턴 온 되어, 데이터 전압(Vdata)을 제1노드(N1)로 공급한다.
따라서, 제1트랜지스터(T1)는 스캔 라인(SL)을 통해 공급되는 스캔 신호(Scan)에 따라 턴 온 되어 동작이 제어될 수 있다.
여기서, 데이터 전압(Vdata)은 1 수평 주기(1H) 마다 서로 다른 데이터 전압일 수 있다. 예를 들어, 제1트랜지스터(T1)의 드레인 전극으로 1 수평 주기(1H) 동안 제(n-1)번째 데이터 전압(Vdata[n-1])이 인가되는 경우, 다음 1 수평 주기(1H) 동안에는 제n번째 데이터 전압(Vdata[n])이 인가되고, 계속해서 1 수평 주기(1H)마다 다음 번째 데이터 전압이 연속하여 인가될 수 있다.
다음으로, 제2트랜지스터(T2)는 제1노드(N1)와 제2커패시터(C2)의 타단인 제2노드(N2) 사이에 연결되며, 제2트랜지스터(T2)의 게이트 전극으로 제1제어 신호(Em)가 인가된다.
예를 들어, 제2트랜지스터(T2)는 제1제어 신호(Em)에 따라 턴 온 되어, 제2노드(N2)와 제1노드(N1)가 연결되고, 제1 및 제2 노드 전압은 동일한 전압을 유지하게 된다.
따라서, 제2트랜지스터(T2)는 제1제어 라인(미도시)를 통해 공급되는 제1제어 신호(Em)에 따라 턴 온 됨에 따라 동작이 제어될 수 있다.
다음으로, 제3트랜지스터(T3)의 게이트 전극으로 인가되는 제1제어 신호(Em)에 따라 기준 전압(Vref)이 제1커패시터(C1)의 타단이면서, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 연결된 제3노드(N3)로 공급된다.
예를 들어, 제3트랜지스터(T3)는 제1제어 신호(Em)에 따라 턴 온 되어, 기준 전압(Vref)을 제3노드(N3)로 전달함에 따라 제3노드와 연결된 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 기준 전압으로 초기화 시킬 수 있다.
따라서, 제3트랜지스터(T3)는 제1제어 라인(미도시)를 통해 공급되는 제1제어 신호(Em)에 의해 턴 온 됨에 따라 동작이 제어되며, 제3노드 전압을 기준 전압으로 초기화 시키는 역할을 한다.
다음으로, 제4트랜지스터(T4)의 게이트 전극으로 인가되는 제2제어 신호(H)에 따라 초기화 전압(Vinitial)이 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극과 연결된 제2노드로 공급된다.
예를 들어, 제4트랜지스터(T4)는 제2제어 신호(H)에 따라 턴 온 되어, 초기화 전압(Vinitial)을 제2노드(N2)로 전달함에 따라 제2노드와 연결된 구동 트랜지스터의 소스 전극의 전압을 초기화 전압으로 초기화 시킬 수 있다. 여기서, 초기화 전압(Vinitial)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압 보다 낮은 전압일 수 있다.
따라서, 제4트랜지스터(T4)는 제2제어 라인(미도시)를 통해 공급되는 제2제어 신호(H)에 의해 턴 온 됨에 따라 동작이 제어되며, 제2노드 전압을 초기화 전압으로 초기화 시킴에 따라, 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류가 흐르지 않게 되어 유기 발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않게 된다.
다음으로, 제5트랜지스터(T5)의 게이트 전극으로 스캔 신호(Scan)가 인가되며, 소스 전극으로 기준 전압(Vref)이 인가된다. 제5트랜지스터(T5)의 드레인 전극은 제2노드(N2)에 연결된다. 다른 실시예에 있어서, 제5트랜지스터(T5)의 소스 전극으로 기준 전압(Vref) 이외에 초기화 전압(Vinitial) 또는 저전위 전원 전압(VSS)이 인가될 수 있다.
예를 들어, 제5트랜지스터(T5)는 스캔 신호(Scan)에 따라 턴 온 되어, 제2노드(N2)로 기준 전압(Vref)보다 같거나 큰 전압(Vref + a)을 공급한다. 이는 구동 트랜지스터(Tdr)와 제5트랜지스터(T5)이 동시에 턴 온 되어 고전위 전원 전압(VDD) 단자와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성되기 때문이다. 여기서, 전압 “a”는 전류 패스에 의한 전압 강하를 고려한 전압으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압에 따라 변화될 수 있다.
따라서, 제5트랜지스터(T5)는 스캔 라인(SL)을 통해 공급되는 스캔 신호(Scan)에 의해 턴 온 됨에 따라 동작이 제어 될 수 있다.
다음으로, 제1커패시터(C1)는 제1노드(N1)와 제3노드(N3) 사이에 연결되며, 데이터 전압을 한 프레임(frame) 동안 유지하여 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 양을 일정하게 하고 유기 발광 다이오드(OLED) 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 스토리지 커패시터의 역할을 할 수 있다. 또한, 제2트랜지스터가 턴 온 되어 제1노드 및 제2노드가 연결됨으로써, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 센싱하는데 이용되는 센싱 커패시터의 역할을 할 수 있다.
다음으로, 제2커패시터(C2)는 제2노드(N2)와 제3노드(N3) 사이에 연결되며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 센싱하는데 이용되는 센싱 커패시터의 역할을 할 수 있다.
다음으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압(VDD)이 인가되고, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극은 제3노드(N3)와 연결되며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극이면서, 제4 및 제5 트랜지스터(T4, T5)의 드레인 전극인 제2노드(N2)와 연결된다.
예를 들어, 구동 트랜지스터(Tdr)는 게이트 전극인 제3노드(N3)로 인가되는 되는 전압에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)를 흐르는 전류의 양을 조절할 수 있으며, 제3노드(N3)로 인가되는 전압은 데이터 전압(Vdata), 기준 전압 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)과 제1 및 제2 커패시터의 커패시턴스에 의해 정해 질 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 양은 데이터 전압(Vdata)의 크기에 비례할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 각 서브 픽셀(SP)마다 다양한 크기의 데이터 전압(Vdata)을 인가하여 상이한 계조를 표시함에 따라 영상을 디스플레이 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 고정된 전압이 인가되지 않고 부하가 연결된 소스 팔로워(source follower) 구조를 채택하고 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압의 극성이 부극성인 경우에도 문턱 전압의 센싱이 가능하므로, 문턱 전압의 극성에 관계 없이 문턱 전압의 편차를 보상할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 정극성 또는 부극성의 문턱 전압의 편차에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 변화를 보상함으로써, 문턱 전압의 편차와 관계 없이 데이터 전압(Vdata)에 따른 전류를 일정하게 유지할 수 있다.
다음으로, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 제2노드(N2)와 연결되고, 캐소드 전극으로 저전위 전원 전압(VSS)이 인가된다.
이하에서는 도 3 및 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치에 포함된 각 서브 픽셀의 동작을 자세히 살펴보기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 신호들의 일 실시예에 따른 타이밍도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 초기화(Initial) 기간(t1), 센싱(Sensing) 기간(t2), 샘플링(Sampling) 기간(t3) 및 발광(Emission) 기간(t4)으로 구분되어 동작하며, 초기화 기간(t1), 센싱 기간(t2), 샘플링 기간(t3) 및 발광 기간(t4)의 시간은 각각 1 수평 주기(1H)인 것을 알 수 있다.
먼저, 초기화 기간(t1) 동안에, 도 3에 도시된 바와 같이, 로우 레벨의 스캔 신호(Scan[n]) 및 하이 레벨의 제1 및 제2 제어 신호(Em[n], H[n])가 인가된다.
이에 따라, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 및 제5 트랜지스터(T1, T5)는 턴 오프 되고, 제2 및 제3 트랜지스터(T2, T3)는 하이 레벨의 제1제어 신호(Em[n])에 의해 턴 온 되고, 제4트랜지스터는 하이 레벨의 제2제어 신호(H[n])에 의해 턴 온 된다.
예를 들어, 초기화 기간(t1) 동안, 제3트랜지스터(T3)가 턴 온 됨에 따라 제3노드(N3)와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성되어, 제3노드(N3) 전압은 기준 전압(Vref)으로 초기화 될 수 있다. 또한, 제4트랜지스터(T4)가 턴 온 됨에 따라 제2노드(N2)와 초기화 전압(Vinitial) 단자 사이에 전류 패스가 형성되어 제2노드(N2) 전압은 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 될 수 있다. 그리고, 제2트랜지스터(T2)가 턴 온 됨에 따라 제2노드(N2)와 제1노드(N1) 사이에도 전류 패스가 형성되어 제1노드(N1) 전압은 제2노드(N2) 전압인 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 될 수 있다.
여기서, 초기화 전압(Vinitial)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압(Vth_oled)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극으로 인가되는 저전위 전원 전압(VSS)의 합 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다(Vinitial<Vth_oled+VSS). 또한, 유기 발광 다이오드의 문턱 전압(Vth_oled)은 유기 발광 다이오드의 발광이 시작되는 전압으로서, 유기 발광 다이오드 양단 사이의 전압으로 “Vth_oled” 보다 낮은 전압이 인가되면 유기 발광 다이오드는 발광하지 않게 된다.
다시 말해, 초기화 기간(t1) 동안, 제3노드(N3)는 기준 전압(Vref)으로 초기화 되고, 제1노드(N1) 및 제2노드(N2)는 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 시킴에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광을 오프 시킨다.
다시 도 3을 참조하면, 센싱 기간(t2) 동안에, 로우 레벨의 스캔 신호(Scan[n]) 및 제2제어 신호(H[n])가 인가되며, 하이 레벨의 제1제어 신호(Em[n])가 인가된다.
이에 따라, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2 및 제3 트랜지스터(T2, T3)는 하이 레벨의 제1제어 신호(Em[n])에 의해 턴 온 되고, 제1, 제4 및 제5 트랜지스터(T1, T4, T5)는 턴 오프 된다.
예를 들어, 센싱 기간(t2) 동안, 제3노드(N3)의 전압은 기준 전압(Vref)을 유지하고, 제2노드(N2)의 전압은 기준 전압(Vref)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 차이만큼의 전압(Vref-Vth)을 유지할 수 있다. 이에 따라, 제2커패시터(C2)에는 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)이 저장될 수 있다. 또한, 제2트랜지스터(T2)가 턴 온 상태를 유지함에 따라 제2노드와 제1노드가 연결되어, 제1노드(N1)의 전압 또한 제2노드의 전압과 동일한 전압(Vref-Vth)을 유지할 수 있다. 이에 따라, 제1커패시터(C1)에는 제2커패시터와 동일하게 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)이 저장될 수 있다.
여기서, 제1노드(N1) 및 제2노드(N2)의 전압인 “Vref-Vth”는 유기 발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압(Vth_oled)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극 전압(VSS)의 합 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다(Vref-Vth<Vth_oled+VSS).
이에 따라, 센싱 기간(t2) 동안, 제2노드(N2)의 전압을 “Vref-Vth”으로 유지함에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광을 오프 상태로 유지시킬 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 제1제어 신호(Em)의 펄스 폭을 조절함으로써, 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)을 센싱하는 기간(t2)의 시간 조절이 가능하다. 따라서, 제1제어 신호(Em)의 펄스 폭을 늘림으로써 보다 정확하게 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth) 편차의 보상이 가능하다.
다시 도 3을 참조하면, 샘플링(Sampling) 기간(t3) 동안에, 하이 레벨의 스캔 신호(Scan[n])가 인가되고, 로우 레벨의 제1 및 제2 제어 신호(Em[n], H[n])가 인가된다.
이에 따라, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 및 제5 트랜지스터(T1, T5)는 하이 레벨의 스캔 신호(Scan[n])에 의해 턴 온 되고, 제2 내지 제4 트랜지스터(T2 ~ T4)는 턴 오프 되며, 제1트랜지스터(T1)의 드레인 전극으로 데이터 라인을 통해 제 n 번째 데이터 전압(Vdata[n])이 인가된다.
또한, 샘플링 기간 (t3) 동안, 제1트랜지스터(T1)가 턴 온 됨에 따라 데이터 라인을 통해 제1노드(N1)로 제 n 번째 데이터 전압(Vdata[n])이 인가될 수 있다.
예를 들어, 센싱 기간(t2) 동안, 제1커패시터(C1)의 일단인 제1노드(N1)의 전압이 “Vref-Vth”을 유지하다가, 샘플링 기간(t3) 동안, 제 n 번째 데이터 전압으로 변함에 따라, 제1커패시터(C1)의 타단인 제3노드(N3)의 전압 또한 변하게 된다. 그러나, 제1커패시터(C1)에 저장된 전압이 일정하게 유지되며, 제1 및 제2 커패시터가 직렬 연결되어 있기 때문에, 제1 및 제2 커패시터의 커패시턴스(c1, c2) 비율에 의하여 제3노드(N3)의 전압이 결정된다. 따라서, 제3노드의 전압은 센싱 기간(t2) 동안의 제3노드 전압(Vref)과 제1노드 전압 변화량(Vdata[n] - (Vref - Vth)과 제1 및 제2 커패시터의 커패시턴스(c1, c2) 비율(c1/(c1 + c2))에 의해 “{Vdata[n] - (Vref - Vth)}{c1/(c1 + c2)} + Vref}”으로 나타낼 수 있다.
이는, 제1커패시터 및 제2커패시터의 커패시턴스 비율이 후술할 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)에 영향을 주기 때문에, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)에서 커패시턴스 비율을 조절하여 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 영향을 줄일 수 있다.
또한, 제5트랜지스터(T5)가 턴 온 됨에 따라 고전위 전압(VDD) 단자와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성되어, 제2노드(N2)의 전압은 “Vref + a” 만큼의 전압이 인가될 수 있다. 여기서, 전압 “a” 는 구동 트랜지스터(Tdr)와 제5트랜지스터(Tdr)이 동시에 턴 온 됨에 따라 고전위 전원 전압(VDD) 단자와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성됨에 따른 전압 강하를 고려한 전압으로, 제2노드(N2)의 전압은 기준 전압(Vref)과 전압 강하에 따른 전압 “a”를 합한 전압(Vref + a)을 유지할 수 있다. 한편, 샘플링 기간(t3) 동안 제2노드(N2)의 전압(Vref + a)은 “VSS + Vth_oled”보다 작기 때문에 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광을 오프 상태로 유지시킨다.
결국, 샘플링 기간(t3) 동안, 제 n 번째 데이터 전압(Vdata[n])이 제1커패시터(C1)에 저장됨으로써 구동 트랜지스트(Tdr)의 데이터 전압을 샘플링할 수 있다.
다시 말해, 샘플링 기간(t3) 동안, 제1커패시터는 발광 기간(t3) 동안 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광 하는데 필요한 데이터 전압을 샘플링하는 역할을 수행한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치에 포함된 유기 발광 다이오드는 매 프레임마다 각각의 스캔 라인의 샘플링이 완료된 후 발광을 바로 시작할 수 있다.
다시 말해, 각 스캔 라인들마다 초기화, 센싱 및 샘플링과 같은 스캔 동작을 완료한 후 바로 발광을 시작하는 것으로 도 4를 참조하여 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 도 3에 도시된 타이밍도를 구체화한 도면으로, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 스캔 라인들의 개수가 m개라고 가정하면, 제1번째, 제n번째 및 제m번째 스캔 라인 각각에는 스캔 신호로서 Scan[1], Scan[n] 및 Scan[m]이 인가되며, 각각의 스캔 라인과 교차하는 하나의 데이터 라인으로 제1번째 데이터 전압(Vdata[1])부터 제m번째 데이터 전압(Vdata[m])까지 인가되는 것을 알 수 있다.
여기서, 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광을 준비하기 위한 스캔(Scan) 기간에는 각 스캔 라인 별로 초기화(Initial) 기간(t1), 센싱(Sensing) 기간(t2) 및 샘플링(Sampling) 기간(t3)을 포함할 수 있다.
따라서, 각 스캔 라인별로 해당 데이터 전압의 샘플링이 완료된 후 곧 바로 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광을 시작하는 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 발광(Emission) 기간(t4) 동안에, 로우 레벨의 스캔 신호(Scan[n]) 및 제1 및 제2 제어 신호(Em[n], H[n])가 인가된다.
이에 따라, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제5 트랜지스터(T1 ~ T5)는 모두 턴 오프 된다.
예를 들어, 발광 기간(t4)이 시작되는 시점에, 제1노드(N1)의 전압은 제 n 번째 데이터 전압(Vdata[n])을 유지하고, 제3노드(N3)의 전압은 “{Vdata[n] - (Vref - Vth)}{c1/(c1 + c2)} + Vref}”을 유지하고, 제2노드(N2)의 전압은 “Vref + a”을 유지한다. 이 후, 제1 내지 제5 트랜지스터(T1 ~ T5)가 모두 턴 오프 되었기 때문에 각각의 노드 전압은 변하게 되어 제2노드(N2)의 전압이 “VSS+Vth_oled” 보다 크면, 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광을 시작한다.
따라서, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)는 구동 트랜지스터(Tdr)에 흐르는 전류에 의하여 결정될 수 있으며, 구동 트랜지스터에 흐르는 전류는 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극간의 전압(Vgs) 및 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)에 의해 결정되며, 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. 또한, 수식을 간단히 표현하기 위해 데이터 전압(Vdata)은 기준 전압(Vref)과 임의의 전압(Va)의 합(Vdata = Va + Vref)으로 가정하기로 한다. 다시 말해, 임의의 전압(Va)은 기준 전압(Vref)이 일정하기 때문에 데이터 전압(Vdata)에 비례하는 것을 알 수 있다.
여기서, “K”는 비례 상수로서 구동 트랜지스터(Tdr)의 구조와 물리적 특성에 의해 결정되는 값으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 이동도(mobility) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 채널 폭(W)과 채널 길이(L)의 비인 “W/L” 등에 의해서 결정될 수 있다. 한편, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)은 항상 일정한 값을 갖는 것이 아니라, 구동 트랜지스터(Tdr)의 동작 상태에 따라 편차가 발생할 수 있다. 또한, 제1커패시터의 커패시턴스(c1)가 제2커패시터의 커패시턴스(c2)보다 크게 설정할 수 있으며, 이에 따라 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth) 편차에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)의 변화를 작게 할 수 있다.
다시 말해, 수학식 1을 살펴보면, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시 장치에서, 발광 기간(t4) 동안 유기 발광 다이오드를 흐르는 전류(Ioled)가 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth) 및 저전위 전원 전압(VSS) 등에 영향을 받지 않으며, 단지 구동 트랜지스터(Tdr)의 데이터 전압에 비례하는 임의의 전압(Va)에 의해 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터의 동작 상태에 따른 문턱 전압의 영향을 최소화하고, IR Drop에 의한 저전위 전원 전압의 편차를 보상함으로써, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있다.
한편, 도 3에서는 제1 내지 제5 트랜지스터가 스캔 신호(Scan)와 제1 및 제2 제어 신호(Em, H)와 같이 다른 종류의 서로 다른 펄스 폭을 가진 신호들에 의해 동작이 제어되는 것으로 설명하였으나, 다른 실시예에 있어서, 이러한 신호들은 동일한 스캔 구동부에서 생성되어 동일한 펄스 폭을 가진 신호들일 수 있다.
이하에서는 도 6을 참조하여 트랜지스터들을 제어하는 신호들의 다른 실시예에 대해 살펴보기로 한다.
도 6은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 신호들의 다른 실시예에 따른 타이밍도이다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치에 이용되는 제2제어 신호(H), 제1제어 신호(Em) 및 스캔 신호(Scan)는 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 스캔 구동부에서 출력되는 동일 펄스 폭의 스캔 신호들로서, 각각 제 (n-3) 번째 스캔 신호(Scan[n-3]), 제 (n-2) 번째 스캔 신호(Scan[n-2]) 및 제 n 번째 스캔 신호(Scan[n])일 수 있다. 또한, 각각의 스캔 신호들은 펄스 폭을 조절하여 각 스캔 신호들이 중첩되는 시간을 조절할 수 있다.
다시 말해, 트랜지스터들을 제어하는 신호들은 하나의 스캔 구동부에서 스캔 라인들로 출력되는 각각의 스캔 신호들일 수 있다. 따라서, 제2제어 신호로써 제 (n-3) 번째 스캔 신호(Scan[n-3]) 및 제1제어 신호로써 제 (n-2) 번째 스캔 신호(Scan[n-2])는 각각 제 n 번째 스캔 신호(Scan[n])의 세 단 이전의 스캔 신호 및 두 단 이전의 스캔 신호일 수 있다.
도 6을 참조하면, 초기화 기간(t1) 동안에는 제2제어 신호로써 하이 레벨의 제 (n-3) 번째 스캔 신호(Scan[n-3]) 및 제1제어 신호로써 로우 레벨 및 하이 레벨의 제 (n-2) 번째 스캔 신호(Scan[n-2])가 인가되고, 스캔 신호로써 로우 레벨의 제 n 번째 스캔 신호(Scan[n])가 인가될 수 있다.
또한, 센싱 기간(t2) 동안에는 제1제어 신호로써 하이 레벨의 제 (n-2) 번째 스캔 신호(Scan[n-2])가 인가되고, 제2제어 신호로써 로우 레벨의 제 (n-3) 번째 스캔 신호(Scan[n-3]) 및 스캔 신호로써 로우 레벨의 제 n 번째 스캔 신호(Scan(n))가 인가될 수 있다.
그리고, 샘플링 기간(t3) 동안에는 스캔 신호로써 하이 레벨의 제 n 번째 스캔 신호(Scan[n])가 인가되고, 제2제어 신호로써 로우 레벨의 제 (n-3) 번째 스캔 신호(Scan[n-3]) 및 제1제어 신호로써 로우 레벨의 제 (n-2) 번째 스캔 신호(Scan[n-2])가 인가될 수 있다.
또한, 발광 기간(t4) 동안에는, 제2제어 신호, 제1제어 신호 및 스캔 신호로써, 로우 레벨의 제 (n-3) 번째 스캔 신호(Scan[n-3]), 제 (n-2) 번째 스캔 신호(Scan[n-2]) 및 제 n 번째 스캔 신호(Scan[n])가 인가될 수 있다.
한편, 앞에서 유기 발광 다이오드를 흐르는 전류(Ioled)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth) 및 저전위 전원 전압(VSS)에 영향을 받지 않는 것으로 설명하였으나, 도 7 및 도 8을 참조하여 이에 대해 살펴보기로 한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 문턱 전압 편차 및 저전위 전원 전압 편차에 따른 전류의 변화를 설명하기 위한 시뮬레이션 결과들의 도면이다. 이는, c1과 c2의 비율인 “c1:c2”를 “2:1”로 설정하였을 때의 시뮬레이션 결과이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)의 크기는 데이터 전압(Vdata)에 비례하지만, 동일한 데이터 전압(Vdata)에서는 문턱 전압(Vth)의 편차(dVth)에 관계 없이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)의 크기는 도 7과 마찬가지로 데이터 전압(Vdata)에 비례하지만, 동일한 데이터 전압(Vdata)에서는 저전위 전원 전압(VSS)의 편차(dVSS)에 관계없이 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 소스 팔로워(source follower) 구조를 채택함으로써 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압의 극성에 관계 없이 문턱 전압의 편차를 보상하고, 이에 따라 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 저전위 전압에 의한 IR Drop에 의한 저전위 전원 전압 편차를 보상함으로써 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
T1 ~ T5 : 제1 내지 제5 트랜지스터 C1, C2 : 제1 및 제2 커패시터
Tdr : 구동 트랜지스터 OLED : 유기 발광 다이오드
VDD : 고전위 전원 전압 VSS : 저전위 전원 전압
Tdr : 구동 트랜지스터 OLED : 유기 발광 다이오드
VDD : 고전위 전원 전압 VSS : 저전위 전원 전압
Claims (13)
- 스캔 신호에 따라 데이터 전압을 제1노드로 공급하는 제1트랜지스터;
상기 제1노드와 제2노드 사이에 연결되며, 제1제어 신호에 따라 상기 제1노드와 상기 제2노드를 연결하는 제2트랜지스터;
기준 전압을 상기 제1제어 신호에 따라 제3노드로 공급하는 제3트랜지스터;
초기화 전압을 제2제어 신호에 따라 상기 제2노드로 공급하는 제4트랜지스터;
상기 기준 전압을 상기 스캔 신호에 따라 상기 제2노드로 공급하는 제5트랜지스터;
드레인 전극으로 고전위 전원 전압이 공급되고, 소스 전극이 상기 제2노드와 연결되며, 게이트 전극이 상기 제3노드와 연결되는 구동 트랜지스터;
상기 제1노드 및 상기 제3노드 사이에 연결되는 제1커패시터;
상기 제2노드 및 상기 제3노드 사이에 연결되는 제2커패시터; 및
애노드 전극이 상기 제2노드와 연결되며, 상기 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 따라 발광이 제어되는 유기 발광 다이오드를 포함하며,
상기 제1커패시터와 상기 제2커패시터 모두는 상기 기준전압과 상기 초기화 전압의 차전압으로 초기화되며,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압은 상기 제1커패시터와 상기 제2커패시터 모두에 저장되는, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제5트랜지스터는 스캔 라인을 통해 인가되는 상기 스캔 신호에 의해 턴 온 되고,
상기 제2 및 제3트랜지스터는 제1제어 라인을 통해 인가되는 상기 제1제어 신호에 의해 턴 온 되고,
상기 제4트랜지스터는 제2제어 라인을 통해 인가되는 상기 제2제어 신호에 의해 턴 온 되는, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 스캔 신호가 제n번째 스캔 신호이면,
상기 제1제어 신호는 제(n-2)번째 스캔 신호이며, 상기 제2제어 신호는 제(n-3)번째 스캔 신호인, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제4트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제2노드로 상기 초기화 전압이 인가되며,
상기 제3트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제3노드로 상기 기준 전압이 인가되며, 상기 제2트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제1노드와 상기 제2노드가 연결되는, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제4트랜지스터가 턴 오프 되고, 상기 제2 및 제3트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 상기 제1커패시터와 상기 제2커패시터 모두에 저장되는, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 및 제5트랜지스터가 턴 온 되면,
상기 제1노드로 상기 데이터 전압이 인가되며, 상기 제2노드의 전압의 크기는 상기 기준 전압 이상인, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1 내지 제5트랜지스터가 턴 오프 되면, 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는, 유기 발광 다이오드 표시장치. - 제1 내지 제5트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제1 및 제2커패시터 및 유기 발광 다이오드를 포함하는 유기 발광 다이오드 표시장치 구동 방법에 있어서,
상기 제2 내지 제4트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제2커패시터의 일단과 연결되는 제2노드로 초기화 전압을 공급하고, 상기 초기화 전압을 상기 제1커패시터의 일단과 연결되는 제1노드로 전달하며, 상기 제1커패시터의 타단과 상기 제2커패시터의 타단 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 공통적으로 연결되는 제3노드로 기준 전압을 공급하는 단계;
상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제1커패시터와 상기 제2커패시터 모두에 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 단계;
상기 제1 및 제5트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제1노드로 데이터 전압을 공급하는 단계; 및
상기 제1 내지 제5트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극인 상기 제2노드와 연결된 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 단계를 포함하며,
상기 제1커패시터와 상기 제2커패시터 모두는 상기 기준전압과 상기 초기화 전압의 차전압으로 초기화되는, 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제1트랜지스터 및 상기 제5트랜지스터는 스캔 라인을 통해 인가되는 스캔 신호에 의해 턴 온 되고,
상기 제2트랜지스터 및 상기 제3트랜지스터는 제1제어 라인을 통해 인가되는 제1제어 신호에 의해 턴 온 되고,
상기 제4트랜지스터는 제2제어 라인을 통해 인가되는 제2제어 신호에 의해 턴 온 되는, 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 기준 전압을 공급하는 단계는,
상기 제4 트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제2노드로 상기 초기화 전압을 공급하며, 상기 제3트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제3노드로 상기 기준 전압을 공급하며, 상기 제2트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제1노드와 상기 제2노드가 연결되는 단계를 포함하는, 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 문턱 전압을 저장하는 단계는,
상기 제4 트랜지스터가 턴 오프 되고, 상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 상기 제2커패시터 및 상기 제1커패시터에 함께 저장하는 단계를 포함하는, 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 데이터 전압을 공급하는 단계는,
상기 제1트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제1노드로 상기 데이터 전압을 공급하며, 상기 제5트랜지스터가 턴 온 되면, 상기 제2노드로 상기 기준 전압 이상의 전압을 공급하는 단계를 포함하는, 유기 발광 다이오드 표시장치 구동 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1커패시터의 커패시턴스는 상기 제2커패시터의 커패시턴스보다 큰, 유기 발광 다이오드 표시장치.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101413585B1 (ko) * | 2013-05-29 | 2014-07-04 | 숭실대학교산학협력단 | 전압 보상형 화소회로 및 그 구동방법 |
KR102343143B1 (ko) * | 2014-11-12 | 2021-12-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 그의 구동 방법 |
KR102309843B1 (ko) * | 2014-12-04 | 2021-10-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시장치 |
KR102368078B1 (ko) * | 2015-08-31 | 2022-02-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시장치 및 그 구동방법 |
CN105225626B (zh) | 2015-10-13 | 2018-02-02 | 上海天马有机发光显示技术有限公司 | 有机发光二极管像素驱动电路、其显示面板及显示装置 |
US10297781B2 (en) * | 2016-06-30 | 2019-05-21 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting display device and driving method of the same |
CN106652910B (zh) * | 2016-10-31 | 2019-12-24 | 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 | 像素电路及其驱动方法和有机发光显示器 |
KR101856378B1 (ko) | 2016-10-31 | 2018-06-20 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법 |
KR102573916B1 (ko) * | 2016-11-29 | 2023-09-05 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 표시장치 및 이의 구동방법 |
CN106782331B (zh) * | 2016-12-27 | 2023-07-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种像素电路、其驱动方法、显示面板及显示装置 |
CN106847182A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-06-13 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 像素驱动电路及有机发光显示装置 |
EP3676822A4 (en) * | 2017-08-31 | 2021-08-04 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | DISPLAY DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE |
JP7146778B2 (ja) | 2017-09-05 | 2022-10-04 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 表示システム |
KR20230170155A (ko) | 2017-09-15 | 2023-12-18 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치 및 전자 기기 |
CN207503616U (zh) * | 2017-10-31 | 2018-06-15 | 昆山国显光电有限公司 | 一种像素电路和显示装置 |
CN107767813A (zh) * | 2017-11-15 | 2018-03-06 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种像素驱动电路及液晶显示装置 |
CN109992147B (zh) * | 2017-12-29 | 2022-10-11 | 上海和辉光电股份有限公司 | 一种适用于oled显示模组的阴极电压的控制方法及装置 |
CN108648696B (zh) * | 2018-03-22 | 2020-02-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素电路、阵列基板、显示装置和像素驱动方法 |
CN108766353B (zh) * | 2018-05-29 | 2020-03-10 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素驱动电路及方法、显示装置 |
CN108711400B (zh) | 2018-05-31 | 2020-08-07 | 京东方科技集团股份有限公司 | 像素电路及显示装置 |
KR102627270B1 (ko) * | 2018-06-05 | 2024-01-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전계발광 표시장치 |
KR102573311B1 (ko) * | 2018-06-12 | 2023-08-30 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액티브 매트릭스 타입의 표시장치 |
CN109698227A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-04-30 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种oled显示面板 |
CN109785800B (zh) * | 2019-03-05 | 2020-12-22 | 北京大学深圳研究生院 | 一种微显示像素电路 |
CN114882834A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-09 | Tcl华星光电技术有限公司 | 像素驱动电路、像素驱动方法和显示面板 |
CN115101005B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-07-25 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 像素电路及显示面板 |
CN115223499A (zh) * | 2022-07-29 | 2022-10-21 | 合肥京东方卓印科技有限公司 | 像素电路、显示面板、显示装置以及驱动方法 |
US20240203350A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | Lg Display Co., Ltd. | Pixel circuit and display device including the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130088417A1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-11 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display device and method for driving the same |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100562664B1 (ko) * | 2004-05-06 | 2006-03-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 발광 표시 장치 및 그 구동 방법 |
US7173590B2 (en) * | 2004-06-02 | 2007-02-06 | Sony Corporation | Pixel circuit, active matrix apparatus and display apparatus |
KR101324756B1 (ko) * | 2005-10-18 | 2013-11-05 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시장치 및 그의 구동방법 |
KR100739334B1 (ko) * | 2006-08-08 | 2007-07-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의구동방법 |
KR101162864B1 (ko) * | 2010-07-19 | 2012-07-04 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 화소 및 이를 이용한 유기 전계발광 표시장치 |
KR101323390B1 (ko) * | 2010-09-20 | 2013-10-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드 표시소자와 그 저전력 구동방법 |
CN102651192A (zh) * | 2011-06-21 | 2012-08-29 | 京东方科技集团股份有限公司 | 有源矩阵有机发光二极体面板及其驱动电路与方法 |
KR101476880B1 (ko) * | 2011-09-29 | 2014-12-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광다이오드 표시장치 |
TWI488348B (zh) * | 2012-05-24 | 2015-06-11 | Au Optronics Corp | 發光二極體顯示器之畫素電路及其驅動方法與發光二極體顯示器 |
KR101928379B1 (ko) * | 2012-06-14 | 2018-12-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법 |
-
2013
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-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130088417A1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-11 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting diode display device and method for driving the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US12142192B2 (en) | 2020-02-26 | 2024-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display module and display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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