(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記スレショルド電圧補償部は、前記走査信号の活性化区間前に活性化される初期化制御信号に応答し、前記第2電源電圧を補償キャパシタに印加され、前記補償キャパシタを前記駆動部のスレショルド電圧レベルまで充電し、前記補償キャパシタを介して、前記データ信号を前記駆動部に印加することによって、前記駆動部のスレショルド電圧を補償し、
前記走査駆動部は、前記初期化制御信号をさらに出力することを特徴とする請求項11に記載の発光表示装置。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。下記の説明及び添付された図面は、本発明による動作を理解するためのものであり、本技術分野の当業者が容易に具現できる部分は省略されうる。
また、本明細書及び図面は、本発明を制限するための目的で提供されたものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲によって決まるものである。本明細書で使われた用語は、本発明を最も適切に表現できるように、本発明の技術的思想に符合する意味と概念とに解釈されねばならない。
【0014】
図1は、発光表示装置の画素回路を図示した図面である。
該発光表示装置は、発光素子(例えば、OLED(organic light emitting diode))、駆動トランジスタM1、走査トランジスタM2及び保存キャパシタC
stを含む。駆動トランジスタM1は、走査トランジスタM2を介して入力されるデータ信号D
mに応答し、電流を発生させて発光素子OLEDに供給する。このとき、データ信号D
mは、走査信号S
nに応答して一定区間の間でのみ、データ信号D
mを駆動トランジスタM1に印加する。また、データ信号D
mが走査区間の間に印加される間、保存トランジスタC
stにデータ信号が保存され、走査区間が終了した後にも、データ信号D
mに対応する電圧が、駆動トランジスタM1に印加される。駆動トランジスタM1によって発生した電流が、発光素子OLEDに印加されれば、発光素子OLEDは、印加された電流の大きさに対応する輝度の光を放出する。
【0015】
ここで、駆動トランジスタM1から発光素子に印加される電流の大きさは、次の数式1のようである。
【数1】
ここで、I
OLEDは、発光素子OLEDに流れる電流、V
gsは、駆動トランジスタM1のゲート電極及びソース電極間の電圧、V
thは、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧、V
dataは、走査トランジスタM2を介して、駆動トランジスタM1のゲート電極に印加されるデータ信号D
mの電圧、βは、定数値を示す。数式1から分かるように、発光素子OLEDに供給される電流は、データ信号D
mの電圧V
data、電源電圧V
DD及びスレショルド電圧V
thに依存する。ところで、パネルのサイズが大型化すると、画素の位置によって、電源電圧V
DD(以下、「第1電源電圧」という)及びスレショルド電圧V
thの大きさが変わるという問題点が発生する。
【0016】
図2は、パネルの大型化による現象について説明するための図面である。
パネルは、一般的にNxM行列の形態で配列された複数の画素回路を含み、それぞれの画素回路に、データ信号D
m、走査信号S
n及び第1電源電圧V
DDが印加される。第1電源電圧は、あらゆる画素回路に対して共通して供給されうる。
ところで、
図2に図示されているように、第1電源電圧V
DDが各画素に供給されるとき、電圧降下が発生しうる。一般的に、電源電圧を供給するための配線には、寄生抵抗成分が存在し、このような配線を介して第1電源電圧が供給されれば、かような寄生抵抗成分によって電圧降下が発生する。従って、このような電圧降下によって、それぞれの画素回路に供給される第1電源電圧V
DDのレベルは、その画素回路と第1電源電圧VDDの電圧源との間の配線の長さが長くなるほど、落ちてしまう(A)。
【0017】
また、第1電源電圧VDDが、それぞれの画素回路の駆動トランジスタM1の駆動電圧として印加されれば、第1電源電圧供給線から駆動トランジスタM1に電流が流入する。このようなそれぞれの画素回路への電流流入によって、画素回路の位置が、第1電源電圧V
DDの供給地点から遠ざかるほど、その画素回路に供給される第1電源電圧V
DDの電圧レベルが落ちてしまう(B)。これによって、数式1のV
DD値が、画素の位置によって変わるLR(long range uniformity)の問題が発生する。
【0018】
また、前述の通り、製造工程の不均一性によって生じるTFT(thin film transistor)のスレショルド電圧V
thの偏差によって、発光素子OLEDに供給される電流の量が変わるというSR(short range uniformity)の問題が発生する。このような問題は、パネルが大型化するほどさらに激しくなる。それぞれの画素回路のスレショルド電圧V
thの不均一性を補償するために、画素回路は、駆動トランジスタのゲート端子に連結された補償キャパシタC
vthをさらに含み、補償キャパシタC
vthに所定の電源電圧を印加することによって、スレショルド電圧V
thの不均一性を補償できる。ここで、所定の電源電圧として、別途の第2電源電圧V
susを具備できる。ところで、第2電源電圧V
susもまた、前述の通り、第2電源電圧供給線の寄生抵抗成分による電圧降下(A)、及びそれぞれの画素回路に流入する電流による電圧降下(B)によって、画素回路の位置によってその電圧レベルが変わりうる。
【0019】
一般的に、第2電源電圧V
susの供給線は、第1電源電圧V
DDの供給線に比べて供給容量が小さい場合が多い。このような場合、第2電源電圧V
susは、パネルが大型化すれば、さらに敏感に変化する。
このような問題点を解決するために、本発明は、第1電源電圧V
DD及び第2電源電圧V
susを電気的に連結し、第2電源電圧V
susの変化を第1電源電圧V
DDで補償する構造を提供する。
【0020】
図3は、本発明による発光表示装置を図示した図面である。
本発明による発光表示装置300は、複数の画素回路P
nm、第1電源電圧供給線310、第2電源電圧供給線320及び電源電圧補償部330を含むことができる。
複数の画素回路P
nmは、
図5に図示されているように、NxMマトリックス状に配列されうる。
第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、
図5に図示されているように、それぞれの画素回路Pnmに連結され、それぞれ第1電源電圧V
DD及び第2電源電圧V
susを印加する。このために、第1電源電圧供給線310は、第1電源電圧V
DDを供給する第1電源電圧源(図示せず)に電気的に連結され、第2電源電圧供給線320は、第2電源電圧V
susを供給する第2電源電圧源(図示せず)に電気的に連結されうる。
【0021】
また、第1電源電圧V
DD及び第2電源電圧V
susは、望ましくは、同じ電圧レベルを有する。1つの実施形態として、第1電源電圧V
DD及び第2電源電圧V
susが同じ電圧レベルを有する場合、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、同じ電圧源に連結されうる。
【0022】
電源電圧補償部330は、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320の電圧レベルの変化を補償する。本発明の一実施形態として、電源電圧補償部330は、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320を電気的に連結させて具現されうる。また、このような電気的連結は、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間での別途の配線によって具現されうる。代案として、このような電気的連結は、所定の制御信号に応答し、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320を電気的に連結させるスイッチ素子でありうる。しかし、本発明は、かような形態に限定されるものではなく、電源電圧補償部330は、第1電源電圧供給線310の電圧降下、及び第2電源電圧供給線320の電圧降下を補償できる形態であるならば、いかなる形態でも可能である。
【0023】
前記複数の画素回路P
nmは、それぞれ発光部340、データ入力部350、駆動部360及びスレショルド電圧補償部370を含むことができる。
発光部340は、発光入力信号を入力され、発光入力信号の大きさによる輝度の光を出力する。発光部340は、電気的入力信号に応答して光を放出する発光素子であるならば、いかなる形態でも可能であり、前記発光素子は、例えばOLEDでありうる。また、発光入力信号は、電流入力形態で入力されうる。
【0024】
さらに、発光部340は、発光制御信号E
nに応答し、一定の周期でのみ発光入力信号を入力されるように構成されうる。かような具現で、発光入力信号は、発光制御信号E
nに応答してスイッチングされる所定のスイッチ素子を介して発光素子に入力されうる。
データ入力部350は、走査信号S
nに応答してデータ信号D
mを入力され、一定の区間の間に入力されたデータ信号D
mを保存する。このために、データ入力部350は、走査信号S
nに応答してスイッチングされるスイッチ素子を含むことができる。また、入力されたデータ信号D
mを保存するために、保存キャパシタを含むことができる。
【0025】
スレショルド電圧補償部370は、データ信号D
mが入力される前に、駆動部360のスレショルド電圧を補償するために、スレショルド電圧に該当する電圧を保存し、データ信号D
mが駆動部360に入力されるとき、スレショルド電圧に該当する電圧レベルを補償する。このために、スレショルド電圧補償部370は、スレショルド電圧に該当する電圧を保存するための補償キャパシタを含むことができる。また、スレショルド電圧補償部370は、データ信号D
mが入力される前に、一定区間の間に活性化される初期化制御信号S
n−1に応答し、前記補償キャパシタに第2電源電圧V
susを印加するスイッチ素子を含むことができる。さらに、スレショルド電圧補償部370は、初期化制御信号S
n−1に応答し、駆動部360の駆動トランジスタをダイオード連結させるスイッチ素子をさらに含むことができる。
【0026】
駆動部360は、スレショルド電圧補償部370を介して入力されたデータ信号D
mを入力され、データ信号D
mの大きさに対応する発光入力信号を発生させ、発光入力信号を発光部340に出力する。駆動部360は、このために、駆動トランジスタを含むことができる。前記駆動トランジスタは、ゲート電極からデータ信号D
mを入力され、発光入力信号を発生させることができる。前記駆動トランジスタの駆動電圧として、前記駆動トランジスタのソース電極に、第1電源電圧V
DDが第1電源電圧供給線310を介して印加されうる。
【0027】
図4は、本発明の第1実施形態による発光表示装置の画素回路の構造を図示した図面である。
本発明の第1実施形態による画素回路は、発光素子OLED、駆動トランジスタM1、第1スイッチ素子M3、補償キャパシタC
vth、第2スイッチ素子M2、及び保存キャパシタC
stを含む。第1電源電圧供給線310は、駆動トランジスタM1の駆動電圧に連結され、第2電源電圧供給線320は、第1スイッチ素子M1の一端に連結される。
【0028】
本発明の一実施形態によって、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、第1電源電圧供給線310の電圧降下、及び第2電源電圧供給線320の電圧降下を補償するように、互いに電気的に連結されうる。このために、第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間に、別途の電源電圧補償配線400が備わりうる。
【0029】
走査信号S
nが活性化されることによって、データ信号D
mが入力される前に、補償キャパシタC
vthに駆動トランジスタM1のスレショルド電圧を補償するための電圧が蓄電される。このために、初期化制御信号S
n−1が、走査信号S
nが活性化される前に、一定区間の間活性化され、初期化制御信号S
n−1の活性化に応答し、第1スイッチ素子M3を介して、第2電源電圧V
susが補償キャパシタC
vthに印加される。補償キャパシタC
vthは、第2電源電圧V
susによって、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧に該当する電圧レベルほど蓄電される。
【0030】
初期化制御信号S
n−1の活性化区間が終了した後、走査信号S
nが活性化され、第2スイッチ素子M2を介して、データ信号D
mが入力される。データ信号D
mは、走査信号S
nが活性化される区間の間、保存キャパシタC
stに印加され、保存キャパシタC
stは、データ信号D
mを保存する。このとき、データ信号D
mは、保存キャパシタC
stに電圧書き込み方式、または電流書き込み方式によって保存されうる。
【0031】
保存キャパシタC
stに保存されたデータ信号D
mは、補償キャパシタC
vthを介して、駆動トランジスタM1のゲート電極に入力される。このとき、補償キャパシタC
vthによって、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧が補償され、駆動トランジスタM1で生成される発光入力信号は、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧に独立的である。
発光入力信号は、発光素子OLEDに入力され、発光素子OLEDは、発光入力信号の大きさに対応する輝度の光を発生させる。このとき、発光入力信号は、電流入力の形態で入力されうる。
【0032】
第1スイッチ素子M3及び第2スイッチ素子M2は、P型MOSFET(metal oxide semiconductor field-effect transistors)として図示されているが、これに限定されるものではなく、所定の制御信号に応答してスイッチ機能を行う素子であるならば、いかなる形態でも可能である。
ここで、第2スイッチ素子M2及び保存キャパシタC
stはデータ入力部350に、第1スイッチ素子M3及び補償キャパシタC
vthはスレショルド電圧補償部370に、駆動トランジスタM1は駆動部360に、発光素子OLEDは発光部340に、それぞれ対応しうる。また、電源電圧補償配線400は、電源電圧補償部330に対応しうる。
【0033】
図5は、本発明の第1実施形態による発光表示装置の構造を図示した図面である。
複数の画素回路P
NMは、NxMマトリックス状に配列されうる。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、それぞれの画素回路P
NMに連結される。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、電源電圧補償配線400を介して、電気的に連結されうる。また、本発明の第1実施形態による発光表示装置は、複数の画素回路P
NMに、走査信号S
nを供給する走査駆動部510、及び複数の画素回路P
NMにデータ信号D
mを供給するデータ駆動部520をさらに含むことができる。一実施形態によれば、走査信号S
nは、同じ行の画素回路P
NMに共通して印加され、データ信号D
mは、同じ列の画素回路P
NMに共通して印加されうる。
【0034】
本発明の一実施形態として、電源電圧補償配線400は、複数の位置で備わりうる。また、本発明の他の実施形態として、電源電圧補償配線400は、第1電源電圧供給源(図示せず)から、画素回路P
NM間の第1電源電圧供給線310の配線長が他の画素回路P
NMに比べて相対的に長い画素回路P
NM周辺の第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間に、優先的に配されうる。同様に、電源電圧補償配線400は、第2電源電圧供給源(図示せず)から、画素回路P
NM間の第2電源電圧供給線320の配線長が他の画素回路P
NMに比べて相対的に長い画素回路P
NM周辺の第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320間に優先的に配されうる。
【0035】
図6は、本発明の第2実施形態による発光表示装置の画素回路の構造を図示した図面である。
本発明の第2実施形態による発光表示装置は、発光素子OLED、第4スイッチ素子M5、駆動トランジスタM1、第1スイッチ素子M3、第3スイッチ素子M4、補償キャパシタC
vth、第2スイッチ素子M2及び保存キャパシタC
stを含む。第1電源電圧供給線310は、駆動トランジスタM1の駆動電圧に連結され、第2電源電圧供給線320は、第1スイッチ素子M1の一端に連結される。
【0036】
初期化制御信号S
n−1が活性化されれば、第1スイッチ素子M3及び第3スイッチ素子M4が、ターンオンされる。
第3スイッチ素子M4がターンオンされることによって、駆動トランジスタM1は、ダイオード連結され、駆動トランジスタM1のゲート電極及びソース電極間の電圧V
gsが駆動トランジスタM1のスレショルド電圧V
thまで変わる。このとき、駆動トランジスタM1のソース電圧は、第1電源電圧V
DDであるから、駆動トランジスタM1のゲート端子、すなわち補償キャパシタC
vthの一端に印加される電圧は(V
DD+V
th)となる。
また、第1スイッチ素子M3がターンオンされることによって、補償キャパシタC
vthの他端に、第2電源電圧V
susが印加される。
【0037】
従って、補償キャパシタC
vthの両端にかかる電圧V
cvthは、次の数式2の通りである。
【数2】
ここで、V
Cvth1は、補償キャパシタC
vth一端に印加される電位、V
Cvth2は、補償キャパシタC
vthの他端に印加される電位である。
次に、初期化制御信号S
n−1が非活性化になり、走査信号S
nが活性化される。走査信号S
nが活性化されることによる第2スイッチ素子及び保存キャパシタC
stの動作は、
図4で説明したところの通りである。
保存キャパシタC
stにデータ信号Dmが保存された後、駆動トランジスタM1のゲート
【0038】
電極及びソース電極間の電圧V
gsは、次の数式3の通りである。
【数3】
発光素子OLEDに流れる電流I
OLEDは、次の数式4の通りである。
【数4】
【0039】
すなわち、発光素子OLEDには、数式4のような発光入力信号が入力され、発光入力信号の電流I
OLEDの大きさによる輝度の光を発光素子OLEDから放出する。このとき、発光入力信号の大きさは、数式4に示されているように、データ信号の大きさV
dataと、第2電源電圧V
susの大きさとに依存する。従って、第2電源電圧V
susが、第2電源電圧供給線320の寄生抵抗成分による電圧降下(A)、または画素回路P
NMへの電流流入による電圧降下(B)によって、各画素回路P
NMに、その位置によって異なって印加されれば、表示される映像に歪曲現象が発生する。
【0040】
よって、本発明は、かような問題点を解決するために、第2電源電圧供給線320の電圧降下を補償するための構造を含む。例えば、かような構造は、第1電源電圧供給線310と第2電源電圧供給線320との間の電源電圧補償配線400でありうる。第1電源電圧供給線310と第2電源電圧供給線320は、互いに補完的な関係にあり、一本が太くなる場合、他の一本は細くなり、これによって、一方の電圧降下が激しくなれば、クロストーク(cross-talk)が発生しうる。本発明の一実施形態は、第1電源電圧供給線310と第2電源電圧供給線320とを互いに電気的に連結させることにより、第1電源電圧供給線310の電圧降下と第2電源電圧供給線320の電圧降下とを互いに補償し、クロストーク現象を防止する。
【0041】
図7は、本発明の第2実施形態による発光表示装置の構造を図示した図面である。
複数の画素回路P
NMは、NxMマトリックス状に配列されうる。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、それぞれの画素回路P
NMに連結される。第1電源電圧供給線310及び第2電源電圧供給線320は、電源電圧補償配線400を介して、電気的に連結されうる。また、本発明の第2実施形態による発光表示装置は、複数の画素回路P
NMに、走査信号S
n及び発光制御信号E
nを供給する走査駆動部510;複数の画素回路P
NMに、データ信号D
mを供給するデータ駆動部520をさらに含むことができる。本発明の一実施形態によれば、走査信号S
nは、同じ行の画素回路P
NMに共通して印加され、データ信号D
mは、同じ列の画素回路P
NMに共通して印加されうる。また、本発明の一実施形態によれば、初期化制御信号S
n−1は、ある画素回路PNMに対する走査信号S
nが活性化される前に印加される1行前の走査信号でありうる。
【0042】
図8は、本発明による発光表示装置の駆動方法を示すフローチャートである。
本発明による発光表示装置は、1フレーム単位でそれぞれの画素回路にデータ信号D
mが入力され、1フレーム周期の間に走査信号S
nが活性化される間、同行に配された画素回路P
NMを単位に、データ信号D
mが順次に入力されうる。また、初期化制御信号S
n−1及び発光制御信号E
nは、同行に配された画素回路PNMに共通して印加され、それぞれの行に対して順次に活性化されうる。
【0043】
初期化制御信号S
n−1が活性化されれば、駆動トランジスタM1がダイオード連結され、補償キャパシタC
vthに第1スイッチ素子M3を介して、第2電源電圧V
susが印加される(S802)。補償キャパシタC
vthは、初期化制御信号S
n−1が活性化される間、駆動トランジスタM1のスレショルド電圧V
thレベルまで充電される。
初期化制御信号S
n−1が非活性化になった後、走査信号S
nが活性化される。走査信号S
nが活性化される間にデータ信号D
mを入力され、保存キャパシタC
stにデータ信号D
mを保存する(S804)。保存キャパシタC
stに保存されたデータ信号D
mは、補償キャパシタC
vthを介して、駆動トランジスタM1のゲート端子に入力され、駆動トランジスタM1は、入力されたデータ信号D
mに応答して発光表示信号を生成する。
【0044】
次に、発光制御信号E
nが活性化され、駆動トランジスタM1によって生成された発光表示信号が、発光制御信号E
nが活性化される間、発光素子OLEDに入力される(S806)。発光素子OLEDは、発光表示信号による輝度の光の放出する。
【0045】
以上、図面と明細書とで最適実施形態が開示された。ここで、特定の用語が使われているが、それらは単に、本発明について説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。従って、本技術分野の当業者であるならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することが可能であろう。よって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決まるものである。