(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-26
(45)【発行日】2022-11-04
(54)【発明の名称】画素駆動回路を含んだ電界発光表示パネル
(51)【国際特許分類】
G09G 3/3233 20160101AFI20221027BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20221027BHJP
H01L 27/32 20060101ALI20221027BHJP
H05B 33/02 20060101ALI20221027BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20221027BHJP
【FI】
G09G3/3233
G09G3/20 624B
G09G3/20 680G
G09G3/20 622A
G09G3/20 623D
G09G3/20 670J
H01L27/32
H05B33/02
H05B33/14 A
(21)【出願番号】P 2020177857
(22)【出願日】2020-10-23
【審査請求日】2020-10-23
(31)【優先権主張番号】10-2019-0144624
(32)【優先日】2019-11-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】501426046
【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100094112
【氏名又は名称】岡部 讓
(74)【代理人】
【識別番号】100106183
【氏名又は名称】吉澤 弘司
(74)【代理人】
【識別番号】100114915
【氏名又は名称】三村 治彦
(74)【代理人】
【識別番号】100125139
【氏名又は名称】岡部 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100209808
【氏名又は名称】三宅 高志
(72)【発明者】
【氏名】キム ジョンチョル
【審査官】橋本 直明
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第105139807(CN,A)
【文献】特開2011-197627(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第108257549(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第103886828(CN,A)
【文献】特開2010-122320(JP,A)
【文献】特開2006-011435(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G09G 3/3233
G09G 3/20
H01L 27/32
H05B 33/02
H01L 51/50
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第n行に含まれた複数のサブ画素はそれぞれ初期化期間、サンプリング期間、プログラミング期間、および発光期間により駆動される画素駆動回路を含み(nは自然数)、
前記画素駆動回路は
発光素子と、
第1ノードおよび第2ノードに連結された第1キャパシタと、
前記第2ノードおよび高電位電圧を提供する高電位電圧配線に連結された第2キャパシタと、
前記発光素子に電流を供給し前記第1ノードに印加された電圧によって制御される駆動トランジスタと、
第1スキャン信号により制御され、前記第1ノードと初期化電圧配線とに連結された第1トランジスタと、
前記第1スキャン信号により制御され、前記初期化電圧配線と前記駆動トランジスタのドレインとに連結された第2トランジスタと、
前記第1スキャン信号により制御され、前記第2ノードと前記駆動トランジスタのソースとに連結された第3トランジスタと、
第2スキャン信号によって制御されて前記プログラミング期間の間ターン-オンされてデータ電圧を前記第2ノードに印加する第2スイッチング回路と、
前記高電位電圧配線と前記第2ノードとに連結された第3スイッチング回路と、
エミッション信号によって制御されて前記初期化期間および前記発光期間の間ターン-オンされて前記高電位電圧を前記駆動トランジスタに印加する発光制御回路と
を含み、
前記サンプリング期間は1水平期間を超過する期間であり、前記初期化期間および前記プログラミング期間は1水平期間である、
電界発光表示パネル。
【請求項2】
前記第1スキャン信号および前記第2スキャン信号は互いに異なるスキャン駆動回路から出力される、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項3】
前記第1キャパシタの電極の面積は前記第2キャパシタの電極の面積の2倍である、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項4】
前記第1トランジスタ及び前記第2トランジスタは前記初期化期間にもターン-オンされて前記駆動トランジスタのゲートを初期化電圧に放電させ、前記第2ノードに前記高電位電圧を印加する、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項5】
前記第3スイッチング回路は第(n-4)行に提供される第2スキャン信号によって制御されて前記初期化期間の間ターン-オンされ、nは5以上の自然数である、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項6】
前記第1トランジスタはダブル-ゲート型トランジスタで実現された二つのトランジスタを含み、
前記二つのトランジスタのうち、前記第1ノードに連結されたトランジスタのチャネル長は前記初期化電圧配線に連結されたトランジスタのチャネル長より長い、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項7】
前記発光制御回路は
前記エミッション信号によってターン-オンされて前記高電位電圧配線と前記駆動トランジスタのソースに連結された第1エミッショントランジスタと、
前記エミッション信号によってターン-オンされて前記駆動トランジスタのドレインと前記発光素子のアノードに連結された第2エミッショントランジスタと
を含む、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項8】
前記サンプリング期間は前記電界発光表示パネルの解像度により可変可能な、請求項1に記載の電界発光表示パネル。
【請求項9】
第n行に含まれた複数のサブ画素はそれぞれ初期化期間、サンプリング期間、プログラミング期間、および発光期間により駆動される画素駆動回路を含み、(nは自然数)
前記画素駆動回路は
発光素子と、
第1ノードおよび第2ノードに連結された第1キャパシタと、
前記第2ノードおよび高電位電圧配線に連結された第2キャパシタと、
前記発光素子に電流を供給し前記第1ノードに印加された電圧によって制御される駆動トランジスタと、
前記第1ノードと初期化電圧配線とに連結され、第1エミッション信号によって制御される第1トランジスタと、
前記初期化電圧配線と前記駆動トランジスタのドレインとに連結され、前記第1エミッション信号によって制御される第2トランジスタと、
前記第2ノードと前記駆動トランジスタのソースとに連結された第3トランジスタと、
スキャン信号によって制御されて前記プログラミング期間の間ターン-オンされてデータ電圧を前記第2ノードに印加する第2スイッチング回路と、
前記高電位電圧配線と前記第2ノードとに連結された第3スイッチング回路と、
第2エミッション信号によって制御されて前記初期化期間および前記発光期間の間ターン-オンされて高電位電圧を前記駆動トランジスタに印加する発光制御回路と
を含み、
前記サンプリング期間は1水平期間を超過する期間であり、前記初期化期間および前記プログラミング期間は1水平期間である、
電界発光表示パネル。
【請求項10】
前記第1キャパシタの電極の面積は前記第2キャパシタの電極の面積の2倍である、請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【請求項11】
前記第1
トランジスタ、前記第2トランジスタ及び前記第3トランジスタはNMOSトランジスタであり、前記発光制御回路はPMOSトランジスタである、請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【請求項12】
前記第1エミッション信号は第(n-1)行に提供されるエミッション信号であり、nは2以上の自然数である、請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【請求項13】
前記第1
トランジスタ、前記第2トランジスタ及び前記第3トランジスタは前記初期化期間にもターン-オンされて前記駆動トランジスタのゲートを初期化電圧に放電させ、前記第2ノードに前記高電位電圧を印加する、請求項12に記載の電界発光表示パネル。
【請求項14】
前記第1エミッション信号および前記第2エミッション信号は第n行に提供される互いに同一のエミッション信号である、
請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【請求項15】
前記第3スイッチング回路は前記初期化期間の間ターン-オンされる、請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【請求項16】
前記第3スイッチング回路は第(n-4)行に提供される第2スキャン信号によってターン-オンおよびターン-オフが制御され、nは5以上の自然数である、請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【請求項17】
前記発光制御回路は
前記第2エミッション信号によってターン-オンされて前記高電位電圧配線と前記駆動トランジスタのソースに連結された第1エミッショントランジスタと、
前記第2エミッション信号によってターン-オンされて前記駆動トランジスタのドレインと前記発光素子のアノードに連結された第2エミッショントランジスタと
を含む、請求項9に記載の電界発光表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は画素駆動回路を含んだ電界発光表示パネルに関し、高解像度および高周波数駆動に効果的な電界発光表示パネルに関する。
【背景技術】
【0002】
情報化技術が発達するにつれて、使用者と情報との連結媒体である表示装置の市場が大きくなりつつある。使用者間に文字中心の情報の伝達を越えて多様な形態のコミュニケーションが活発である。情報の類型が変わるにつれて情報を表示する表示装置の性能も発展している。これに伴い、電界発光表示装置、液晶表示装置、および量子ドット表示装置などのような多様な形態の表示装置に対する需要が増加しており、情報の鮮明度を高めるために高解像度および高周波数駆動が可能な表示装置が活発に研究されている。
【0003】
表示装置は複数のサブ画素を含む表示パネル、表示パネルを駆動させるための信号を供給する駆動回路、および表示パネルに電源を供給する電源供給部などが含まれる。駆動回路には表示パネルにゲート信号を供給するゲート駆動回路および表示パネルにデータ信号を供給するデータ駆動回路などが含まれる。
【0004】
例えば、電界発光表示パネルはサブ画素にゲート信号およびデータ信号などが供給されると、選択されたサブ画素の発光素子が発光することになることによって映像を表示することができる。発光素子は有機物または無機物を基盤として実現され得る。
【0005】
電界発光表示パネルはサブ画素内の発光素子から生成された光を基盤として映像を表示するので多様な長所を有しているが、サブ画素の発光を制御する画素駆動回路の正確度の向上が必要とされる。例えば、画素駆動回路に含まれたトランジスタのしきい電圧が時間の経過と共に変化する時変特性(または経時変化)を補償することによって、画素駆動回路の正確度を向上させることができる。
【0006】
電界発光表示パネルの時変特性を補償するためには十分な補償時間が提供されなければならない。しかし、表示パネルの解像度および/または周波数の増加は、補償時間を短縮させ、結果として、画面のシミ、残像およびクロストーク(cross-talk)等の画質不良を招く。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本明細書の発明者等は前述した問題点を認識して、高解像度および高周波数駆動で十分な補償時間を確保できる画素駆動回路を発明した。
【0008】
本明細書の実施例に係る解決課題は、表示パネルの時変特性を補償するための十分な補償時間を確保して、画面のシミ、残像、およびクロストークなどの画質改善および高速駆動を通じて応答速度を改善した、画素駆動回路を含んだ電界発光表示パネルを提供することである。
【0009】
本明細書の実施例に係る解決課題は、複数のトランジスタで構成された画素駆動回路の集積度を向上させ、トランジスタのタイプを多様化してゲート駆動回路を構成する回路をより簡略に構成することによって、ベゼル(BZ)を減少させることができる、画素駆動回路を含んだ電界発光表示パネルを提供することである。
【0010】
本明細書の課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本明細書の一実施例に係る電界発光表示パネルにおいて、第n行に含まれた複数のサブ画素はそれぞれ初期化期間、サンプリング期間、プログラミング期間、および発光期間により駆動される画素駆動回路を含み、(nは自然数)画素駆動回路は発光素子、第1ノードおよび第2ノードに連結された第1キャパシタ、第2ノードおよび高電位電圧が提供される高電位電圧配線に連結された第2キャパシタ、発光素子に電流を供給し第1ノードに印加された電圧によって制御される駆動トランジスタ、第1スキャン信号によって制御されてサンプリング期間の間ターン-オンされて駆動トランジスタの時変特性を補償する第1スイッチング回路、第2スキャン信号によって制御されてプログラミング期間の間ターン-オンされてデータ電圧を前記第2ノードに印加する第2スイッチング回路、およびエミッション信号によって制御されて初期化期間および発光期間の間ターン-オンされて高電位電圧を駆動トランジスタに印加する発光制御回路を含む。この場合、サンプリング期間は1水平期間を超過する期間であり、初期化期間およびプログラミング期間は1水平期間である。これにより、1水平期間が減少した高解像度/高周波数表示パネルのサンプリング期間を十分に確保して、画素駆動回路の補償能力を向上させて表示パネルの画質を改善することができる。
【0012】
本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置において、第n行に含まれた複数のサブ画素はそれぞれ初期化期間、サンプリング期間、プログラミング期間、および発光期間により駆動される画素駆動回路を含み、(nは自然数)画素駆動回路は発光素子、第1ノードおよび第2ノードに連結された第1キャパシタ、第2ノードおよび高電位電圧配線に連結された第2キャパシタ、発光素子に電流を供給し第1ノードに印加された電圧によって制御される駆動トランジスタ、第1エミッション信号によって制御されてサンプリング期間の間ターン-オンされて駆動トランジスタの時変特性を補償する第1スイッチング回路、スキャン信号によって制御されてプログラミング期間の間ターン-オンされてデータ電圧を第2ノードに印加する第2スイッチング回路、および第2エミッション信号によって制御されて初期化期間および発光期間の間ターン-オンされて高電位電圧を駆動トランジスタに印加する発光制御回路を含む。この場合、サンプリング期間は1水平期間を超過する期間であり、初期化期間およびプログラミング期間は1水平期間である。これにより、1水平期間が減少した高解像度/高周波数表示パネルのサンプリング期間を十分に確保して、画素駆動回路の補償能力を向上させて表示パネルの画質を改善することができる。
【0013】
その他の実施例の具体的な事項は詳細な説明および図面に含まれている。
【発明の効果】
【0014】
本明細書の実施例によると、駆動トランジスタのしきい電圧を補償する過程でデータ電圧が使われないように画素駆動回路を実現することによって、サンプリング期間を1水平期間以上確保することができる。
【0015】
そして、本明細書の実施例によると、駆動トランジスタのゲートに印加される電圧を維持するためのキャパシタの領域の広さを大きくすることによって、画素駆動回路の補償性能を向上させることができる。
【0016】
そして、本明細書の実施例によると、駆動トランジスタのゲート電圧を維持させるキャパシタに連結されたトランジスタをダブル-ゲート型トランジスタで実現することによって、漏洩電流を減少させることができる。また、ダブル-ゲート型トランジスタで実現された二つのトランジスタのうち、駆動トランジスタのゲートにさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長より長くすることによって、漏洩電流を減少させることができる。
【0017】
そして、本明細書の実施例によると、画素駆動回路は第3スイッチング回路を含むことによって、第n以前行のサブ画素に印加される第2スキャン信号によってターン-オンされて高電位電圧をデータ電圧が印加されるノードに印加することによって、第3スイッチング回路は初期化期間の間高電位電圧配線と初期化電圧配線および低電位電圧電極が互いに短絡することを防止する。
【0018】
以上の解決しようとする課題、課題の解決手段、発明の効果に記載された明細書の内容は請求項の必須の特徴を特定するものではないので、請求項の権利範囲は明細書の内容に記載された事項によって制限されない。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置のブロック図。
【
図2a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図2b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図3a】
図2aに図示された画素駆動回路の駆動を段階別に示した図面。
【
図3b】
図2aに図示された画素駆動回路の駆動を段階別に示した図面。
【
図3c】
図2aに図示された画素駆動回路の駆動を段階別に示した図面。
【
図3d】
図2aに図示された画素駆動回路の駆動を段階別に示した図面。
【
図4】
図2aに図示された画素駆動回路のレイアウト図。
【
図6a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図6b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図7a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図7b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図8】
図7aに図示された画素駆動回路のレイアウト図。
【
図9a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図9b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図10a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図10b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図11a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図11b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図12a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図12b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図13a】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【
図13b】本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本発明の利点および特徴、そしてそれらを達成する方法は添付される図面と共に詳細に後述されている実施例を参照すると明確となるであろう。しかし、本発明は以下で開示される実施例に限定されず、互いに異なる多様な形態で実現され得、ただし本実施例は本発明の開示を完全なものとし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるのみである。
【0021】
本発明の実施例を説明するための図面に開示された形状、大きさ、比率、角度、個数等は例示的なものであるため、本発明が図示された事項に限定されるものではない。明細書全体に亘って同一の参照符号は同一の構成要素を指し示す。また、本発明の説明において、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に曖昧にさせ得る恐れがあると判断される場合、その詳細な説明は省略する。本明細書上で言及された「含む」、「有する」、「からなる」等が使われる場合、「~のみ」が使われない限り、他の部分が追加され得る。構成要素を単数で表現した場合、特に明示的な記載事項がない限り複数を含む場合を含む。
【0022】
構成要素の解釈において、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。
【0023】
位置関係に対する説明の場合、例えば、「~上に」、「~の上部に」、「~の下部に」、「~のそばに」等で両部分の位置関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使われない限り両部分間に一つ以上の他の部分が位置してもよい。
【0024】
時間関係に対する説明の場合、例えば、「~後に」、「~に引き続き」、「~の次に」、「~の前に」等で時間的な前後関係が説明される場合、「すぐ」または「直接」が使われない限り、連続的でない場合を含んでもよい。
【0025】
本明細書の多様な実施例のそれぞれの特徴は、部分的にまたは全体的に互いに結合または組み合わせ可能であり、技術的に多様な連動および駆動が可能であり、各実施例が互いに対して独立的に実施可能でもよく、連関関係で共に実施してもよい。
【0026】
本明細書で表示パネルの基板上に形成される駆動回路とゲート駆動回路は、NタイプまたはPタイプのトランジスタで実現され得る。例えば、トランジスタはMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)構造のトランジスタで実現され得る。トランジスタはゲート(gate)、ソース(source)、およびドレイン(drain)を含んだ3電極素子である。ソースはキャリア(carrier)をトランジスタに供給する電極である。トランジスタ内でキャリアはソースからドレインに移動する。Nタイプトランジスタの場合、キャリアが電子(electron)であるので、電子がソースからドレインに移動し、ソース電圧がドレイン電圧より低い電圧を有する。Nタイプトランジスタで電子がソースからドレインに移動するので、電流の方向はドレインからソース側である。Pタイプトランジスタの場合、キャリアが正孔(hole)であるので、正孔がソースからドレインに移動できるようにソース電圧がドレイン電圧より高い。Pタイプトランジスタの正孔がソースからドレイン側に移動するので、電流の方向はソースからドレイン側である。トランジスタのソースとドレインは固定されたものではなく、トランジスタのソースとドレインは印加電圧により変更され得る。
【0027】
以下において、ゲートオン電圧(gate on voltage)はトランジスタがターン-オン(turn-on)され得るゲート信号の電圧であり得る。ゲートオフ電圧(gate off voltage)はトランジスタがターン-オフ(turn-off)され得る電圧であり得る。Pタイプトランジスタでターン-オン電圧はゲートロー電圧であり得、ターン-オフ電圧はゲートハイ電圧であり得る。Nタイプトランジスタでゲートオン電圧はゲートハイ電圧であり得、ゲートオフ電圧はゲートロー電圧であり得る。
【0028】
以下、添付された図面を参照して本明細書の実施例に係る駆動回路およびこれを含んだ電界発光表示装置について説明する。
【0029】
図1は、本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置のブロック図である。
【0030】
図1を参照すると、電界発光表示装置100は表示パネル101を含み、表示パネル101に信号を提供するためのデータ駆動回路102、ゲート駆動回路108、およびタイミングコントローラー110を含む。
【0031】
表示パネル101は映像が表示される表示領域DAと映像が表示されない非表示領域NDAに区分され得る。表示領域DAには映像を表示するための画素が配列される。画素のそれぞれは個別のカラーを実現するための複数のサブ画素を含むことができる。サブ画素のそれぞれはカラーの実現のために赤色サブ画素、緑色サブ画素、および青色サブ画素に分かれ得る。そして画素のそれぞれは白色サブ画素をさらに含んでもよい。
【0032】
それぞれのサブ画素はコラムライン(column line、または列方向)に沿って配列されるデータ配線と連結され、ロウライン(row line、または行方向)に沿って配列されるゲート配線に連結される。同一のロウラインに沿って配置されたサブ画素は同一のゲート配線を共有し同時に駆動される。そして、第1ゲート配線に連結されたサブ画素を第1サブ画素と定義し、第nゲート配線に連結されたサブ画素を第nサブ画素と定義する時、第1サブ画素から第nサブ画素は順次駆動される。
【0033】
サブ画素のそれぞれは発光素子ELを発光させるための画素駆動回路を含み、画素駆動回路はデータ信号、ゲート信号、および電源信号の供給を受けて動作する。データ信号はデータ駆動回路102からデータ配線4aを通じてサブ画素に提供され、ゲート信号はゲート駆動回路108からゲート配線2a、2b、2cを通じてサブ画素に提供され、電源信号は電源の配線4bを通じてサブ画素に提供される。電源の配線4bは高電位電圧をサブ画素に供給する高電位電圧配線、低電位電圧をサブ画素に供給する低電位電圧電極、および初期化電圧をサブ画素に供給する初期化電圧配線を含むことができる。高電位電圧は低電位電圧および初期化電圧より高い電圧であり、初期化電圧は低電位電圧と同じであるか低い電圧である。ゲート配線2a、2b、2cはスキャン信号が供給される多数のスキャンライン2a、2bと発光制御信号が供給される多数のエミッション信号ライン2cを含むことができる。
【0034】
データ駆動回路102は、タイミングコントローラー110から受信された入力映像のデータを、タイミングコントローラー110の制御下でガンマー補償電圧に変換してデータ電圧を発生し、そのデータ電圧をデータ配線4aに出力する。データ駆動回路102はIC(integrated circuit)形態で表示パネル101上に形成されたり、表示パネル101にCOF(chip on film)形態で形成されてもよい。
【0035】
ゲート駆動回路108はスキャン駆動回路103とエミッション駆動回路104を含む。スキャン駆動回路103はタイミングコントローラー110の制御下でスキャン信号をスキャンライン2a、2bに順次供給する。例えば、第nゲート配線(nは自然数)に印加される第nスキャン信号はnデータ電圧に同期される。エミッション駆動回路104はタイミングコントローラー110の制御下でエミッション信号を発生する。エミッション駆動回路104はエミッション信号をエミッション配線2cに順次供給する。
【0036】
ゲート駆動回路108はIC(integrated circuit)形態で形成され得、表示パネル101に内蔵されたGIP(gate in panel)の形態で形成されてもよい。ゲート駆動回路108は表示パネル101の左、右側にそれぞれ配置されてもよく、いずれか一側に配置されてもよい。
【0037】
タイミングコントローラー110はホストシステムから入力映像のデジタルビデオデータと、デジタルビデオデータと同期されるタイミング信号を受信する。タイミング信号はデータイネーブル信号、垂直同期信号、水平同期信号、およびクロック信号が含まれ得る。ホストシステムはTV(Television)システム、セットトップボックス、ナビゲーションシステム、DVDプレーヤー、ブルーレイプレーヤー、個人用コンピュータ、ホームシアターシステム、モバイル情報機器であり得る。
【0038】
タイミングコントローラー110は、ホストシステムから受信されたタイミング信号に基づいてデータ駆動回路102の動作タイミングを制御するためのデータタイミング制御信号、ゲート駆動回路108の動作タイミングを制御するためのゲートタイミング制御信号などを発生する。ゲートタイミング制御信号はスタートパルス、シフトクロックなどを含む。スタートパルスは、スキャン駆動回路103とエミッション駆動回路104のシフトレジスタのそれぞれにおいて最初の出力が発生するスタートタイミングを定義することができる。シフトレジスタはスタートパルスが入力される時に駆動し始めて最初のクロックタイミングに最初の出力信号を発生する。シフトクロックはシフトレジスタの出力シフトタイミングを制御する。
【0039】
表示領域DAにある列方向に羅列されたサブ画素のすべてが一度駆動される期間を1フレーム期間と言える。1フレーム期間はサブ画素に連結されたゲート配線それぞれにおいて、サブ画素にデータがアドレッシングされてサブ画素のそれぞれに入力映像のデータが記入されるスキャン期間と、スキャン期間の以降にエミッション信号によりサブ画素が点灯および消灯を繰り返す発光期間と、に分かれ得る。スキャン期間は駆動回路を初期化する期間、サンプリング期間、プログラミング期間に分けることができる。スキャン期間の間、駆動回路の初期化、駆動トランジスタのしきい電圧の補償およびデータ電圧の充電が行われ、発光期間の間発光動作が行われる。スキャン期間は約数水平期間に過ぎないため、1フレーム期間のほとんどは発光期間である。
【0040】
表示パネル101の解像度が高くなるほど列方向に羅列されたサブ画素の数が多くなるため1水平期間(1H)が減少し、同一解像度の表示パネルで周波数が高くなるほど1水平期間(1H)が減少する。1水平期間(1H)の減少はスキャン期間を減少させるため、駆動トランジスタのしきい電圧を正確に補償するための時間が確保され難い。したがって、表示パネルの解像度および/または周波数が増加しても駆動トランジスタのしきい電圧を正確に補償できる画素駆動回路を以下で説明する。
【0041】
図2aおよび
図2bは、本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図である。
図2aに図示された画素駆動回路は表示領域DAの第n行に配置された第nサブ画素について説明する。
【0042】
図2aを参照すると、発光素子ELに駆動電流を供給するための画素駆動回路は複数のトランジスタおよび複数のキャパシタを含む。
【0043】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は駆動トランジスタDT1のしきい電圧を画素駆動回路を通じて補償できる内部補償回路である。
【0044】
画素駆動回路には高電位電圧Vdd、低電位電圧Vss、初期化電圧Viniの電源電圧が印加され、第1スキャン信号S1(n)、第2スキャン信号S2(n)、エミション信号EM(n)、データ電圧Vdataの画素駆動信号が印加される。
【0045】
スキャン信号S1(n)、S2(n)およびエミッション信号EM(n)はそれぞれ一定時間、間隔によりオン-レベルパルスまたはオフ-レベルパルスを有する。本明細書の一実施例のトランジスタはPMOSトランジスタで実現された例であるので、トランジスタターン-オン電圧はゲートロー電圧(またはオン-レベルパルス)であり、トランジスタターン-オフ電圧はゲートハイ電圧(オフ-レベルパルス)である。
【0046】
発光素子ELはデータ電圧Vdataにより駆動トランジスタDT1で調節される電流量で発光して、入力映像のデータ諧調に該当する輝度を表現する。発光素子ELはアノード、カソード、およびアノードとカソード間に形成された有機化合物層を含むことができる。有機化合物層は発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、および電子注入層を含むことができるが、これに限定されはしない。発光素子ELのアノードは駆動トランジスタDT1に連結され、発光素子ELのカソードは低電位電圧Vssが印加される低電位電圧電極に連結される。
【0047】
駆動トランジスタDT1はソース-ゲート間電圧Vsgにより発光素子ELに流れる電流を調節する駆動素子である。駆動トランジスタDT1は第1ノードAに連結されたゲート、ソース、およびドレインを含む。
【0048】
第1キャパシタCstは第1キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第1ノードAと第2ノードBに連結される。第2キャパシタCdtは第2キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0049】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第1スイッチング回路は、第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT1のゲートおよび発光素子ELのアノードを初期化し、駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償する。第1スイッチング回路は第11トランジスタT11、第12トランジスタT12、および第13トランジスタT13を含む。
【0050】
第11トランジスタT11は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを第1ノードAに提供する。第11トランジスタT11は第1ノードAと初期化電圧配線に連結される。第11トランジスタT11はダブル-ゲート型トランジスタで実現され得る。ダブル-ゲート型トランジスタは
図2aに図示された通り、二つのトランジスタT11a、T11bが同じ信号SC(n)により制御されて直列に連結されたものである。第11トランジスタT11は第1キャパシタCstに連結されるため、ダブル-ゲート型トランジスタで実現されることによって漏洩電流を減少させることができる。また、二つのトランジスタのうち、第1ノードAにさらに近く連結されたトランジスタT11aのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタT11bのチャネル長より長くすることによって、第11トランジスタT11の漏洩電流を減少させることができる。
【0051】
第12トランジスタT12は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを駆動トランジスタDT1のドレインおよび発光素子ELのアノードに提供する。第12トランジスタT12は初期化電圧配線と駆動トランジスタDT1のドレインおよび発光素子ELのアノードに連結される。
【0052】
第13トランジスタT13は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第13トランジスタT13は第2ノードBと駆動トランジスタDT1のソースに連結される。第13トランジスタT13は他のトランジスタを通じて間接的に高電位電圧Vddの提供を受けることができる。
【0053】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第2スイッチング回路は、第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに印加することによって、データ電圧Vdataに該当する電流が駆動トランジスタDT1から発生できるようにする。第2スイッチング回路は第14トランジスタT14を含む。
【0054】
第14トランジスタT14は第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに提供する。第14トランジスタT14は第2ノードBとデータ電圧配線に連結される。
【0055】
第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)は、互いに異なるスキャン駆動回路を通じてそれぞれ第1スイッチング回路および第2スイッチング回路に提供される。
【0056】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の発光制御回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT1に提供することによって、駆動トランジスタDT1がターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。発光制御回路はエミッショントランジスタET1を含む。
【0057】
エミッショントランジスタET1はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT1に提供する。エミッショントランジスタET1は高電位電圧配線と駆動トランジスタDT1のソースに連結される。
【0058】
図2bを参照すると、第1スキャン信号S1(n)に引き続きデータ電圧Vdataに同期される第2スキャン信号S2(n)が第nサブ画素に供給される。サブ画素の駆動は初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、プログラミング期間(P3)、および発光期間(P4)に区分され得る。初期化期間(P1)およびプログラミング期間(P3)はそれぞれ1水平期間(1H)を有し、サンプリング期間(P2)は3水平期間(3H)を有する。サンプリング期間(P2)は第1スキャン信号S1(n)により調節され得る。第1スキャン信号S1(n)は初期化期間(P1)およびサンプリング期間(P2)の間オン-レベルパルスであり、プログラミング期間(P3)および発光期間(P4)の間オフ-レベルパルスである。第2スキャン信号S2(n)はプログラミング期間(P3)の間オン-レベルパルスであり、初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、および発光期間(P4)の間オフ-レベルパルスである。エミッション信号EM(n)は初期化期間(P1)および発光期間(P4)の間オン-レベルパルスであり、サンプリング期間(P2)およびプログラミング期間(P3)の間オフ-レベルパルスである。エミッション信号EM(n)は第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)と重なる約4水平期間(4H)間オフ-レベルパルスである。
【0059】
図3a~
図3dは
図2aに図示された画素駆動回路の駆動を段階別に示した図面である。各段階は
図2bと結び付けて説明する。
【0060】
図3aは、初期化期間(P1)間画素駆動回路の動作を示したものである。初期化期間(P1)が開始される時、第1スキャン信号S1(n)はオフ-レベルパルスからオン-レベルパルスに切り換えられ、初期化期間(P1)が終了する時にエミッション信号EM(n)がオン-レベルパルスからオフ-レベルパルスに切り換えられる。初期化期間(P1)の間第1スイッチング回路T11、T12、T13、駆動トランジスタDT1、および発光制御回路ET1がターン-オンされて第1ノードAと初期化電圧配線が導通され、アノードと初期化電圧配線が導通され、第2ノードBと高電位電圧配線が導通される。この場合、駆動トランジスタDT1のゲートは初期化電圧Viniに放電されソースには高電位電圧Vddが印加されて、駆動トランジスタDT1のゲート-ソース電圧が駆動トランジスタDT1のしきい電圧より低くなる。したがって、駆動トランジスタDT1はターン-オンされる。しかし、初期化電圧Viniは低電位電圧Vssより低い電圧であるので発光素子ELに電流が流れないため、発光素子ELは発光しない。
【0061】
図3bはサンプリング期間(P2)の間画素駆動回路の動作を示したものである。サンプリング期間(P2)が開始される時にエミッション信号EM(n)はオフ-レベルパルスに切り換えられ、第1スキャン信号S1(n)はオン-レベルパルスを維持する。サンプリング期間(P2)の間第1スイッチング回路T11、T12、T13および駆動トランジスタDT1はターン-オン状態を維持する。そして、発光制御回路ET1がターン-オフ状態に切り換えられるため、第2ノードBの電圧は次第に低くなって初期化電圧Viniと駆動トランジスタDT1のしきい電圧の和に収束する。したがって、第2ノードBには駆動トランジスタDT1のしきい電圧値が保存される。この場合、駆動トランジスタDT1のしきい電圧値を第2ノードBに正確に保存するためには、サンプリング期間(P2)の間ターン-オンされたトランジスタを通じての電流の流れが十分に行われて駆動トランジスタDT1が動作点の状態に収束するようにしなければならない。駆動トランジスタDT1の動作点の状態とは、駆動トランジスタDT1のゲート-ソース電圧が駆動トランジスタDT1のしきい電圧と同じ状態を意味する。
【0062】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路はサンプリング期間(P2)を3水平期間(3H)と開示したが、これに限定されはしない。駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataが使われないように画素駆動回路を実現することによって、サンプリング期間(P2)を1水平期間(1H)以上に確保することができる。データ電圧Vdataは1水平期間(1H)に一行のサブ画素に提供される信号である。
【0063】
もし、駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償するためにデータ電圧Vdataを使うのであれば、サンプリング期間(P2)は1水平期間(1H)であるかそれ以下にのみ設定することができる。この場合、サンプリング期間が十分に確保されないため画質不良が発生し得る。
【0064】
したがって、本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、データ電圧Vdataを印加する回路が駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償するための回路と分離して制御できるように別途の信号を使うことによって、サンプリング期間(P2)が1水平期間(1H)を超過できるように十分に確保して駆動トランジスタDT1のしきい電圧を正確に補償することができる。また、表示パネル101の解像度および周波数が増加しても十分な補償時間を確保することができ、表示パネル101の解像度および周波数により能動的にサンプリング期間(P2)を調節することができる。
【0065】
図3cは、プログラミング期間(P3)の間画素駆動回路の動作を示したものである。プログラミング期間(P3)が開始される時、第1スキャン信号S1(n)はオン-レベルパルスからオフ-レベルパルスに切り換えられ、第2スキャン信号S2(n)はオフ-レベルパルスからオン-レベルパルスに切り換えられる。プログラミング期間(P3)の間第2スイッチング回路T14はターン-オンされてデータ電圧配線と第2ノードBを導通させる。第1スイッチング回路T11、T12、T13、駆動トランジスタDT1、および発光制御回路ET1はターン-オフ状態である。この場合、第1ノードAはフローティング状態であるため、第1キャパシタCstのカップリング効果で第2ノードBの電圧変化が第1ノードAに反映される。したがって、第2ノードBにはデータ電圧Vdataが印加され、第1ノードAにはデータ電圧Vdataと駆動トランジスタDT1のしきい電圧の差が印加される。そして、第2キャパシタCdtを形成する二つの電極にはそれぞれ高電位電圧Vddとデータ電圧Vdataが印加される。第1キャパシタCstを高電位電圧配線に直接的に連結せずに第1キャパシタCstと高電位電圧配線の間に第2キャパシタCdtを連結することによって、第2ノードBにデータ電圧Vdataを印加することができる。
【0066】
図3dは、発光期間(P4)の間駆動回路の動作を示したものである。発光期間(P4)が開始される時、第2スキャン信号S2(n)はオン-レベルパルスからオフ-レベルパルスに切り換えられ、エミション信号EM(n)はオフ-レベルパルスからオン-レベルパルスに切り換えられる。発光期間の間(P4)発光制御回路ET1がターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT1のソースと導通させ、駆動トランジスタDT1はターン-オンされて駆動電流I
oledを発光素子ELに提供する。駆動電流I
oledは式1に該当する。
【数1】
【0067】
式1において、Lは駆動トランジスタDT1のチャネル長、Wは駆動トランジスタDT1のチャネル幅、Coxは駆動トランジスタDT1のゲートとアクティブの間の寄生容量、μpは駆動トランジスタDT1の移動度である。式1を参照すると、駆動電流Ioledで駆動トランジスタのしきい電圧値は除去されるので、駆動電流Ioledは駆動トランジスタのしきい電圧に依存せず、しきい電圧の変化にも影響を受けない。
【0068】
第1キャパシタCstは発光期間(P4)の間駆動トランジスタDT1のゲートに一定の電圧を持続的に維持させることによって、駆動電流Ioledを一定に発光素子ELに提供できるようにする。
【0069】
図4は
図2aに図示された画素駆動回路のレイアウト図であり、
図5は
図4の一部分に対する断面図である。
【0070】
図4を参照すると、データ配線14a、高電位電圧配線14b、および初期化電圧配線15は列方向に配置され、第1スキャン配線12a、第2スキャン配線12b、およびエミッション配線12cは行方向に配置される。そして、アクティブ電極11が第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、駆動トランジスタ、および発光制御回路を構成するトランジスタのチャネルが形成されるべき所に互いに連結されて一体に形成される。
【0071】
第11トランジスタT11および第12トランジスタT12は互いに隣接するように配置され、第11トランジスタT11および第12トランジスタT12それぞれの一電極は同じコンタクトホール(ソースコンタクトホールCHs)を通じて初期化電圧配線15に連結される。ソースコンタクトホールCHsは初期化電圧配線15が分岐される必要がないように、初期化電圧配線15と重なり得る。初期化電圧配線15はデータ配線14aおよび高電位電圧配線14bと異なる層に形成され、アノード電極と同じ材料で形成された場合が図示されているが、これに限定されず、データ配線14aおよび高電位電圧配線14bと同一層に形成されてもよく、同じ材料で形成されてもよい。
【0072】
駆動トランジスタDT1のゲート12は、ゲートコンタクトホールCHgを通じて第11トランジスタT11の他電極14dと連結される。第11トランジスタT11の他電極14dと駆動トランジスタDT1のゲート12が互いにコンタクトするようにするために、第1キャパシタCstの第13電極13はゲートコンタクトホールCHgを囲むようにホールHcを形成する。第13電極13に形成されたホールHcは、第11トランジスタT11の他電極14dおよび駆動トランジスタDT1のゲート12と短絡しないようにすることができる。第11トランジスタT11の他電極14dはデータ配線14aおよび高電位電圧配線14bと同一層に形成され、同一材料であり得る。駆動トランジスタDT1のソースは発光制御回路ET1を通じて高電位電圧配線14bと連結される。
図5を参照すると、駆動トランジスタDT1のドレインはアノードコンタクトホールCHaを通じてアノード電極15aと連結される。駆動トランジスタDT1のアクティブ電極11のドレイン領域に連結されたドレイン電極は、アノードコンタクトホールCHaに形成された連結電極14cを通じてアノード電極15aに連結される。初期化電圧配線15がアノード電極と同一材料で形成された場合、アノード電極15aは初期化電圧配線15と同一層に互いに離隔して形成される。この場合、初期化電圧配線15はアノードコンタクトホールCHaと短絡しないようにアノードコンタクトホールChaを迂回するように形成され得る。アノード電極15aは初期化電圧配線15と重ならず、サブ画素別に分離されて形成される。そして、連結電極14cはデータ配線14aおよび高電位電圧配線14bと同一層に形成され、同一材料であり得る。
【0073】
第1キャパシタCstは第13電極13および第12電極12を含み、第13電極13は第1キャパシタCstの一電極としての役割をする。第12電極12は第13電極13の下部に位置し、第13電極13と重なって第1キャパシタンスを形成し、駆動トランジスタDT1のゲートである。第13電極13は第12電極12より大きく形成して第12電極12と重なり得るようにする。
図5は第1キャパシタCstとアクティブ電極11が重なった領域の断面を例にして図示したものであって、これに限定されず、第1キャパシタンスが形成される領域にはアクティブ電極11と重なっていない領域も含まれ得る。
【0074】
第2キャパシタCdtは第21電極および第22電極を含む。第21電極は第1キャパシタCstの第13電極13が延びて高電位電圧配線14bと重なる部分であり、第22電極は第21電極と重なる高電位電圧配線14bの一部分である。第21電極および第22電極が互いに重なる領域で第2キャパシタンスが形成される。第1キャパシタCstと第2キャパシタCdtは互いに重ならずに同じ電極13を共有し、同じ電極13の互いに異なる領域でキャパシタンスを形成する。
【0075】
1フレームのほとんどの期間の間、第1キャパシタCstは駆動トランジスタDT1のゲートの電圧を一定に維持できる程度のキャパシタンスを有する。キックバック(kickback)の影響を減少させて補償性能を向上させるために、第1キャパシタCstのキャパシタンスは第2キャパシタCstのキャパシタンスより大きい。キャパシタンスはキャパシタの電極の面積に比例するため、第1キャパシタCstの領域の広さは第2キャパシタCdtの領域の広さより大きい。具体的には、データ電圧Vdataが駆動トランジスタDT1のゲートに伝えられる効率を向上させるために、第1キャパシタCstの領域の広さは第2キャパシタCdtの領域の広さの二倍以上である。例えば、第1キャパシタCstの領域の広さが第2キャパシタCdtの領域の広さより二倍とならない場合、データ電圧Vdataが5Vであれば駆動トランジスタDT1のゲートには2.5Vしか印加されないため、ブラック画面の実現が難しくなる。駆動キャパシタの領域の広さはキャパシタンスを形成する二つの電極の重なった領域を意味する。
【0076】
図5を参照すると、基板50上にアクティブ電極11、駆動トランジスタDT1のゲート電極でありながら第1キャパシタCstの第12電極12、第1キャパシタCstの第13電極13でありながら第2キャパシタCdtの第21電極、高電位電圧配線14bが順に積層される。それぞれの電極の間には絶縁層51、52、53、54が形成されてコンタクトホールを除いた領域でそれぞれの電極を絶縁させる。絶縁層51、52、53は主にシリコン系列の無機物質で形成され得、電源の配線を覆う絶縁層54はポリアクリルまたはポリイミド系列の無機物質で形成されて、基板50上に形成された電極による基板の段差を緩和させることができる。
【0077】
以上で説明されたレイアウトおよび断面に対する特徴は、以下で説明される他の実施例にも同様に適用され得る。
【0078】
図6aおよび
図6bは、本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図である。
図6aに図示された画素駆動回路は、表示領域DAの第n行に配置された第nサブ画素について説明する。
図6aの画素駆動回路は第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)により制御される第3スイッチング回路が追加された回路であるので、
図2aの説明と重複する部分は省略したり簡略にし得る。
【0079】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、駆動トランジスタDT2のしきい電圧を画素駆動回路を通じて補償できる内部補償回路である。
【0080】
画素駆動回路には高電位電圧Vdd、低電位電圧Vss、初期化電圧Viniの電源電圧が印加され、第1スキャン信号S1(n)、第2スキャン信号S2(n)、第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)、エミション信号EM(n)、データ電圧Vdataの画素駆動信号が印加される。
【0081】
本明細書の一実施例のトランジスタはPMOSトランジスタで実現された例である。
【0082】
発光素子ELはデータ電圧Vdataにより駆動トランジスタDT2で調節される電流量で発光して、入力映像のデータ諧調に該当する輝度を表現する。発光素子ELのアノードは駆動トランジスタDT2に連結され、発光素子ELのカソードは低電位電圧Vssが印加される低電位電圧電極に連結される。
【0083】
駆動トランジスタDT2はゲート-ソース間の電圧Vgsにより発光素子ELに流れる電流を調節する駆動素子である。駆動トランジスタDT2は第1ノードAに連結されたゲート、ソース、およびドレインを含む。
【0084】
第1キャパシタCstは第1キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第1ノードAと第2ノードBに連結される。第2キャパシタCdtは第2キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0085】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第1スイッチング回路は、第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT2のゲートおよび発光素子ELのアノードを初期化し、駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償する。第1スイッチング回路は第21トランジスタT21、第22トランジスタT22、および第23トランジスタT23を含む。以前の実施例と同様に駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataが使われないようにするために、第1スイッチング回路は画素駆動回路にデータ電圧Vdataを印加させるためのトランジスタを含まない。
【0086】
第21トランジスタT21は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを第1ノードAに提供する。第21トランジスタT21は第1ノードAと初期化電圧配線に連結される。第1キャパシタCstに連結される第21トランジスタT21は、ダブル-ゲート型トランジスタで実現されることによって漏洩電流を減少させることができる。また、ダブル-ゲート型トランジスタを構成する二つのトランジスタのうち、第1ノードAにさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長より長くすることによって、第21トランジスタT21の漏洩電流を減少させることができる。
【0087】
第22トランジスタT22は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを発光素子ELのアノードに提供する。第22トランジスタT22は初期化電圧配線と発光素子ELのアノードに連結される。
【0088】
第23トランジスタT23は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第23トランジスタT23は第2ノードBと駆動トランジスタDT2のソースに連結される。第23トランジスタT23は他のトランジスタを通じて間接的に高電位電圧Vddの提供を受けることができる。
【0089】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第2スイッチング回路は、第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに印加することによって、データ電圧Vdataに該当する電流が駆動トランジスタDT2から発生できるようにする。第2スイッチング回路は第24トランジスタT24を含む。
【0090】
第24トランジスタT24は第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに提供する。第24トランジスタT24は第2ノードBとデータ電圧配線に連結される。
【0091】
第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)は、互いに異なるスキャン駆動回路を通じてそれぞれ第1スイッチング回路および第2スイッチング回路に信号を提供する。
【0092】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、第3スイッチング回路を含むことによって、第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに印加する。第3スイッチング回路は初期化期間の間高電位電圧配線と初期化電圧配線および低電位電圧電極が互いに短絡することを防止する。第3スイッチング回路は第25トランジスタT25を含む。
【0093】
第25トランジスタT25は第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第25トランジスタT25は第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0094】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の発光制御回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT2に提供することによって、駆動トランジスタDT2がターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。発光制御回路はエミッショントランジスタET2を含む。
【0095】
エミッショントランジスタET2はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT2に提供する。エミッショントランジスタET2は高電位電圧配線と駆動トランジスタDT2の一電極に連結される。
【0096】
図6bを参照すると、第1スキャン信号S1(n)に先だって第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)が第nサブ画素に供給され、第1スキャン信号S1(n)に引き続きデータ電圧Vdataに同期される第2スキャン信号S2(n)が第nサブ画素に供給される。サブ画素の駆動は初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、プログラミング期間(P3)、および発光期間(P4)に区分され得る。
【0097】
初期化期間(P1)は1水平期間(1H)であり、初期化期間(P1)の間第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)およびエミッション信号EM(n)はオン-レベルパルスである。第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)により第25トランジスタT25がターン-オンされて高電位電圧Vddが第2ノードBに印加される。そして、エミション信号EM(n)によりエミッショントランジスタET2がターン-オンされて高電位電圧Vddが駆動トランジスタDT2のソースに印加される。初期化期間(P1)の間第2ノードBおよび駆動トランジスタDT2のソースは高電位電圧Vddにセッティングされる。
【0098】
サンプリング期間(P2)は3水平期間(3H)を有するように図示したが、これに限定されはしない。サンプリング期間(P2)は第1スキャン信号S1(n)により調節され得る。サンプリング期間(P2)の間第1スキャン信号S1(n)はオン-レベルパルスであり、エミション信号EM(n)はオフ-レベルパルスである。サンプリング期間(P2)の間ターン-オンされた第1スイッチング回路T21、T22、T23は、駆動トランジスタDT2のゲートおよび発光素子ELのアノードを初期化電圧Viniに放電させ、駆動トランジスタDT2をターン-オンさせて駆動トランジスタDT2のしきい電圧を感知する。
【0099】
本明細書の一実施例に係る駆動回路はサンプリング期間(P2)を3水平期間(3H)にしたが、これに限定されはしない。駆動トランジスタDT2のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataは使われないように画素駆動回路を実現することによって、サンプリング期間(P2)を1水平期間(1H)以上に確保することができる。
【0100】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、データ電圧Vdataを印加する回路を、駆動トランジスタDT2のしきい電圧を補償するための回路と分離して制御できるように別途の信号を使うことによって、サンプリング期間(P2)が1水平期間(1H)を超過できるように十分に確保して駆動トランジスタDT2のしきい電圧を正確に補償することができる。また、表示パネル101の解像度および周波数が増加しても十分な補償時間を確保することができ、表示パネル101の解像度および周波数によりサンプリング期間(P2)を調節することができる。
【0101】
プログラミング期間(P3)は1水平期間(1H)であり、プログラミング期間(P3)の間第2スキャン信号S2(n)はオン-レベルパルスである。第1スイッチング回路T21、T22、T23、駆動トランジスタDT2、および発光制御回路ET2はターン-オフ状態である。第2スキャン信号S2(n)により第24トランジスタT24がターン-オンされてデータ電圧Vdataが第2ノードBに印加され、第1ノードAは第1キャパシタCstのカップリング効果でデータ電圧Vdataと駆動トランジスタDT2のしきい電圧の差が印加される。そして、第2キャパシタCdtを形成する二つの電極にはそれぞれ高電位電圧Vddとデータ電圧Vdataが印加される。第1キャパシタCstを高電位電圧配線に直接的に連結せずに第1キャパシタCstと高電位電圧配線の間に第2キャパシタCdtを連結することによって、第2ノードBにデータ電圧Vdataを印加することができる。
【0102】
発光期間(P4)の間エミッション信号EM(n)はオン-レベルパルスであり、第2スキャン信号S2(n)はオフ-レベルパルスに切り換えられる。エミッション信号EM(n)は第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)と重なる約4水平期間(4H)間オフ-レベルパルスを維持する。
【0103】
発光期間の間(P4)発光制御回路ET2がターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT2のソースと導通させ、駆動トランジスタDT2はターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。駆動電流Ioledは式1に該当する。式1を参照すると、駆動電流Ioledで駆動トランジスタのしきい電圧値は除去されるので、駆動電流Ioledは駆動トランジスタのしきい電圧に依存せず、しきい電圧の変化にも影響を受けない。
【0104】
第1キャパシタCstは発光期間(P4)の間駆動トランジスタDT2のゲートに一定の電圧を持続的に維持させることによって駆動電流Ioledを一定に発光素子ELに提供できるようにする。
【0105】
図7aおよび
図7bは,本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図である。
図7aに図示された駆動回路は表示領域DAの第n行に配置された第nサブ画素について説明する。
図7aの駆動回路は
図2aの駆動回路にエミッショントランジスタET32が追加された回路であるので、
図2aの説明と重複する部分は省略したり簡略にし得る。
【0106】
本明細書の一実施例に係る駆動回路は駆動トランジスタDT3のしきい電圧を駆動回路を通じて補償できる内部補償回路である。
【0107】
駆動回路には高電位電圧Vdd、低電位電圧Vss、初期化電圧Viniの電源電圧が印加され、第1スキャン信号S1(n)、第2スキャン信号S2(n)、エミション信号EM(n)、データ電圧Vdataの画素駆動信号が印加される。
【0108】
本明細書の一実施例のトランジスタはPMOSトランジスタで実現された例である。
【0109】
発光素子ELはデータ電圧Vdataにより駆動トランジスタDT3で調節される電流量で発光して、入力映像のデータ諧調に該当する輝度を表現する。発光素子ELのアノードは発光制御回路に連結され、発光素子ELのカソードは低電位電圧Vssが印加される低電位電圧電極に連結される。
【0110】
駆動トランジスタDT3はゲート-ソース間の電圧Vgsにより発光素子ELに流れる電流を調節する駆動素子である。駆動トランジスタDT3は第1ノードAに連結されたゲート、ソース、およびドレインを含む。
【0111】
第1キャパシタCstは第1キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第1ノードAと第2ノードBに連結される。第2キャパシタCdtは第2キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0112】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第1スイッチング回路は、第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT3のゲートおよびドレインを初期化し、駆動トランジスタDT3のしきい電圧を補償する。第1スイッチング回路は第31トランジスタT31、第32トランジスタT32、および第33トランジスタT33を含む。以前の実施例と同様に駆動トランジスタDT3のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataが使われないようにするために、第1スイッチング回路は画素駆動回路にデータ電圧Vdataを印加させるためのトランジスタを含まない。
【0113】
第31トランジスタT31は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを第1ノードAに提供する。第31トランジスタT31は第1ノードAと初期化電圧配線に連結される。第1キャパシタCstに連結される第31トランジスタT31は、ダブル-ゲート型トランジスタで実現されることによって漏洩電流を減少させることができる。また、ダブル-ゲート型トランジスタを構成する二つのトランジスタのうち、第1ノードAにさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長より長くすることによって、第31トランジスタT31の漏洩電流を減少させることができる。
【0114】
第32トランジスタT32は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを駆動トランジスタDT3のドレインに提供する。第32トランジスタT32は初期化電圧配線と駆動トランジスタDT3のドレインに連結される。
【0115】
第33トランジスタT33は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第33トランジスタT33は第2ノードBと駆動トランジスタDT3のソースに連結される。第33トランジスタT33は他のトランジスタを通じて間接的に高電位電圧Vddの提供を受けることができる。
【0116】
本明細書の一実施例に係る駆動回路の第2スイッチング回路は、第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに印加することによって、データ電圧Vdataに該当する電流が駆動トランジスタDT1から発生できるようにする。第2スイッチング回路は第34トランジスタT34を含む。
【0117】
第34トランジスタT34は第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに提供する。第34トランジスタT34は第2ノードBとデータ電圧配線に連結される。
【0118】
第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)は、互いに異なるスキャン駆動回路を通じてそれぞれ第1スイッチング回路および第2スイッチング回路に信号を提供する。
【0119】
本明細書の一実施例に係る駆動回路の発光制御回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT3に提供することによって駆動トランジスタDT3をターン-オンさせて駆動電流Ioledを発生させ、駆動トランジスタDT3と発光素子ELの間に電流パスを形成する。発光制御回路は第1エミッショントランジスタET31および第2エミッショントランジスタET32を含む。
【0120】
第1エミッショントランジスタET31はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT3に提供する。第1エミッショントランジスタET31は高電位電圧配線と駆動トランジスタDT3のソースに連結される。
【0121】
第2エミッショントランジスタET32はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT3で発生した駆動電流を発光素子ELのアノードに提供する。第2エミッショントランジスタET32が追加されると第1エミッショントランジスタET31のみがある構造対比抵抗が増加するため、初期化期間で発光素子ELに流れることができる電流をさらに減少させることができる。これに伴い、ブラック画面がさらに暗くなるため、表示パネルの明暗比を向上させることができる。また、初期化期間に発光素子ELのアノードを初期化電圧に放電させる。
【0122】
図7bを参照すると、第1スキャン信号S1(n)に引き続きデータ電圧Vdataに同期される第2スキャン信号S2(n)が第nサブ画素に供給される。サブ画素の駆動は初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、プログラミング期間(P3)、および発光期間(P4)に区分され得る。
【0123】
初期化期間(P1)は1水平期間(1H)であり、初期化期間(P1)の間第1スキャン信号S1(n)およびエミッション信号EM(n)はオン-レベルパルスである。したがって、第1スイッチング回路T31、T32、T33、駆動トランジスタDT3、および発光制御回路ET31、ET32がターン-オンされて第1ノードAと初期化電圧配線が導通され、アノードと初期化電圧配線が導通され、第2ノードBと高電位電圧配線が導通される。
【0124】
サンプリング期間(P2)の間第1スキャン信号S1(n)はオン-レベルパルスであり、エミション信号EM(n)はオフ-レベルパルスである。サンプリング期間(P2)の間ターン-オンされた第1スイッチング回路T31、T32、T33および駆動トランジスタDT3により駆動トランジスタDT3のしきい電圧を感知する。
【0125】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、サンプリング期間(P2)を3水平期間(3H)にしたが、これに限定されない。駆動トランジスタDT3のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataは使われないように画素駆動回路を実現することによって、サンプリング期間(P2)を1水平期間(1H)以上に確保することができる。
【0126】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、データ電圧Vdataを印加する回路を、駆動トランジスタDT3のしきい電圧を補償するための回路と分離して制御できるように別途の信号を使うことによって、サンプリング期間(P2)が1水平期間(1H)を超過できるように十分に確保して駆動トランジスタDT3のしきい電圧を正確に補償することができる。また、表示パネル101の解像度および周波数が増加しても十分な補償時間を確保することができ、表示パネル101の解像度および周波数によりサンプリング期間(P2)を調節することができる。
【0127】
プログラミング期間(P3)の間第2スイッチング回路T34はターン-オンされてデータ電圧配線と第2ノードBを導通させる。第1スイッチング回路T31、T32、T33、駆動トランジスタDT1、および発光制御回路ET31、ET32はターン-オフ状態である。この場合、第2ノードBにはデータ電圧Vdataが印加され、第1キャパシタCstのカップリング効果で第1ノードAはデータ電圧Vdataと駆動トランジスタDT3のしきい電圧の差が印加される。そして、第2キャパシタCdtを形成する二つの電極にはそれぞれ高電位電圧Vddとデータ電圧Vdataが印加される。第1キャパシタCstを高電位電圧配線に直接的に連結せずに第1キャパシタCstと高電位電圧配線の間に第2キャパシタCdtを連結することによって、第2ノードBにデータ電圧Vdataを印加することができる。
【0128】
発光期間の間(P4)発光制御回路ET31、ET32がターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT3のソースと導通させ、駆動トランジスタDT3はターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。駆動電流Ioledは式1に該当する。式1を参照すると、駆動電流Ioledで駆動トランジスタのしきい電圧値は除去されるので、駆動電流Ioledは駆動トランジスタのしきい電圧に依存せず、しきい電圧の変化にも影響を受けない。
【0129】
第1キャパシタCstは発光期間(P4)の間駆動トランジスタDT3のゲートに一定の電圧を持続的に維持させることによって駆動電流Ioledを一定に発光素子ELに提供できるようにする。
【0130】
図8は、
図7aに図示された画素駆動回路のレイアウト図である。
【0131】
図8を参照すると、データ配線24a、高電位電圧配線24b、および初期化電圧配線24cは列方向に配置され、第1スキャン配線22a、第2スキャン配線22b、およびエミッション配線22cは行方向に配置される。そして、アクティブ電極21は第1スイッチング回路、第2スイッチング回路、駆動トランジスタ、および発光制御回路を構成するトランジスタのチャネルが形成されるべき所に互いに連結されて一体に形成される。
【0132】
第31トランジスタT31および第32トランジスタT32は互いに隣接するように配置され、第31トランジスタT31および第32トランジスタT32それぞれの一電極は同じコンタクトホール(ソースコンタクトホールCHs)を通じて初期化電圧配線24cに連結される。ソースコンタクトホールCHsは初期化電圧配線24cが分岐される必要がないように初期化電圧配線24cと重なる。初期化電圧配線24cはデータ配線24aおよび高電位電圧配線24bと同一層に同じ材料で形成される。
【0133】
駆動トランジスタDT3のソースは第1発光制御回路ET31を通じて高電位電圧配線24bと連結され、駆動トランジスタDT3のドレインはアノードコンタクトホールCHaを通じてアノード電極と連結される。そして、駆動トランジスタDT3のゲート22はゲートコンタクトホールCHgを通じて第31トランジスタT31の他電極24dと連結される。第31トランジスタT31の他電極24dと駆動トランジスタDT3のゲート22が互いにコンタクトするようにするために、第1キャパシタCstの第23電極23はゲートコンタクトホールCHgを囲むようにホールHcを形成する。第23電極23に形成されたホールHcは第31トランジスタT31の他電極24dおよび駆動トランジスタDT3のゲート22と短絡しないようにすることができる。
【0134】
第1キャパシタCstは第23電極23および第22電極22を含み、第23電極23は第1キャパシタCstの一電極としての役割をする。第22電極22は第23電極23の下部に位置し、第23電極23と重なって第1キャパシタンスを形成し、駆動トランジスタDT3のゲートとしての役割をする。第23電極23は第22電極22より大きく形成して第22電極22と重なり得るようにする。
【0135】
第2キャパシタCdtは第25電極および第26電極を含む。第25電極は第1キャパシタCstの第23電極23が延びて高電位電圧配線24bと重なる部分であり、第26電極は第25電極と重なる高電位電圧配線24bの一部分である。第25電極および第26電極が互いに重なる領域で第2キャパシタンスが形成される。第2キャパシタンスを増加させるために、第1キャパシタCstの第22電極22と重ならないように第26電極の領域を拡張させることによって補償性能を向上させて表示パネルの高輝度を実現することができる。第26電極の領域は高電位電圧配線24bの一部を突出させることによって拡張させることができる。第1キャパシタCstと第2キャパシタCdtは互いに重複せず、同じ電極23を共有し、同じ電極23の互いに異なる領域でキャパシタンスを形成する。
【0136】
図9aおよび
図9bは、本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図である。
図9aに図示された画素駆動回路は表示領域DAの第n行に配置された第nサブ画素について説明する。
図9aの駆動回路は
図6aおよび
図7aの構成要素がすべて含まれた回路であるので、
図6aおよび
図7aの説明と重複する部分は省略したり簡略にし得る。
【0137】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、駆動トランジスタDT4のしきい電圧を画素駆動回路を通じて補償できる内部補償回路である。
【0138】
駆動回路には高電位電圧Vdd、低電位電圧Vss、初期化電圧Viniの電源電圧が印加され、第1スキャン信号S1(n)、第2スキャン信号S2(n)、第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)、エミション信号EM(n)、データ電圧Vdataの画素駆動信号が印加される。
【0139】
本明細書の一実施例のトランジスタはPMOSトランジスタで実現された例である。
【0140】
発光素子ELはデータ電圧Vdataにより駆動トランジスタDT4で調節される電流量で発光して、入力映像のデータ諧調に該当する輝度を表現する。発光素子ELのアノードは発光制御回路に連結され、発光素子ELのカソードは低電位電圧Vssが印加される低電位電圧電極に連結される。
【0141】
駆動トランジスタDT4はゲート-ソース間の電圧Vgsにより発光素子ELに流れる電流を調節する駆動素子である。駆動トランジスタDT4は第1ノードAに連結されたゲート、ソース、およびドレインを含む。
【0142】
第1キャパシタCstは第1キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第1ノードAと第2ノードBに連結される。第2キャパシタCdtは第2キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0143】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第1スイッチング回路は、第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT4のゲートおよびドレインを初期化し、駆動トランジスタDT4のしきい電圧を補償する。第1スイッチング回路は第41トランジスタT41、第42トランジスタT42、および第43トランジスタT43を含む。以前の実施例と同様に駆動トランジスタDT4のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataが使われないため、第1スイッチング回路は画素駆動回路にデータ電圧Vdataを印加させるためのトランジスタを含まない。
【0144】
第41トランジスタT41は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを第1ノードAに提供する。第41トランジスタT41は第1ノードAと初期化電圧配線に連結される。第1キャパシタCstに連結される第41トランジスタT41は、ダブル-ゲート型トランジスタで実現されることによって漏洩電流を減少させることができる。また、ダブル-ゲート型トランジスタを構成する二つのトランジスタのうち、第1ノードAにさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長より長くすることによって、第41トランジスタT41の漏洩電流を減少させることができる。
【0145】
第42トランジスタT42は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを駆動トランジスタDT4のドレインに提供する。第42トランジスタT42は初期化電圧配線と駆動トランジスタDT4のドレインに連結される。
【0146】
第43トランジスタT43は第1スキャン信号S1(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第43トランジスタT43は第2ノードBと駆動トランジスタDT4の一電極に連結される。第43トランジスタT43は他のトランジスタを通じて間接的に高電位電圧Vddの提供を受けることができる。
【0147】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第2スイッチング回路は、第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに印加することによって、データ電圧Vdataに該当する電流が駆動トランジスタDT4から発生できるようにする。第2スイッチング回路は第44トランジスタT44を含む。
【0148】
第44トランジスタT44は第2スキャン信号S2(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに提供する。第44トランジスタT44は第2ノードBとデータ電圧配線に連結される。
【0149】
第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)は、互いに異なるスキャン駆動回路を通じてそれぞれ第1スイッチング回路および第2スイッチング回路に信号を提供する。
【0150】
本明細書の一実施例に係る駆動回路は、第3スイッチング回路を含むことによって第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに印加する。第3スイッチング回路は初期化期間の間高電位電圧配線と初期化電圧配線および低電位電圧電極が互いに短絡することを防止する。第3スイッチング回路は第45トランジスタT45を含む。
【0151】
第45トランジスタT45は第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第45トランジスタT45は第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0152】
本明細書の一実施例に係る駆動回路の発光制御回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT4に提供することによって駆動トランジスタDT4をターン-オンさせて駆動電流Ioledを発生させ、駆動トランジスタDT4と発光素子ELの間に電流パスを形成する。発光制御回路は第1エミッショントランジスタET41および第2エミッショントランジスタET42を含む。
【0153】
第1エミッショントランジスタET41はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT4に提供する。第1エミッショントランジスタET41は高電位電圧配線と駆動トランジスタDT4のソースに連結される。
【0154】
第2エミッショントランジスタET42はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT4で発生した駆動電流を発光素子ELのアノードに提供する。第2エミッショントランジスタET42が追加されると第1エミッショントランジスタET41のみがある構造対比抵抗が増加するため、初期化期間で発光素子ELに流れることができる電流をさらに減少させることができる。これに伴い、ブラック画面がさらに暗くなるため、表示パネルの明暗比を向上させることができる。また、初期化期間に発光素子ELのアノードを初期化電圧に放電させる。
【0155】
図9bを参照すると、第1スキャン信号S1(n)に先だって第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)が第nサブ画素に供給され、第1スキャン信号S1(n)に引き続きデータ電圧Vdataに同期される第2スキャン信号S2(n)が第nサブ画素に供給される。サブ画素の駆動は初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、プログラミング期間(P3)、および発光期間(P4)に区分され得る。
【0156】
初期化期間(P1)は1水平期間(1H)であり、初期化期間(P1)の間第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)およびエミッション信号EM(n)はオン-レベルパルスである。第(n-4)サブ画素に印加される第2スキャン信号S2(n-4)により第45トランジスタT45がターン-オンされて高電位電圧Vddが第2ノードBに印加される。そして、エミション信号EM(n)により第1エミッショントランジスタET41がターン-オンされて高電位電圧Vddが駆動トランジスタDT4のソースに印加される。初期化期間(P1)の間第2ノードBおよび駆動トランジスタDT4のソースは高電位電圧Vddにセッティングされる。
【0157】
サンプリング期間(P2)は3水平期間(3H)を有するように図示したが、これに限定されはしない。サンプリング期間(P2)は第1スキャン信号S1(n)により調節され得る。サンプリング期間(P2)の間第1スキャン信号S1(n)がオン-レベルパルスで維持され、エミション信号EM(n)はオフ-レベルパルスに切り換えられる。サンプリング期間(P2)の間ターン-オンされた第1スイッチング回路T41、T42、T43は駆動トランジスタDT4のゲートおよびドレインを初期化電圧Viniに放電させ、駆動トランジスタDT4をターン-オンさせて駆動トランジスタDT4のしきい電圧を感知する。この場合、第1ノードAは初期化電圧Viniであり、第2ノードBは初期化電圧Viniと駆動トランジスタDT4のしきい電圧の和である。したがって、第2ノードBには駆動トランジスタDT4のしきい電圧値が保存される。
【0158】
本明細書の一実施例に係る駆動回路はサンプリング期間(P2)を3水平期間(3H)にしたが、これに限定されない。駆動トランジスタDT4のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataは使われないように駆動回路を実現することによって、サンプリング期間(P2)を1水平期間(1H)以上に確保することができる。
【0159】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、データ電圧Vdataを印加する回路を、駆動トランジスタDT4のしきい電圧を補償するための回路と分離して制御できるように別途の信号を使うことによって、サンプリング期間(P2)が1水平期間(1H)を超過できるように十分に確保して駆動トランジスタDT4のしきい電圧を正確に補償することができる。また、表示パネル101の解像度および周波数が増加しても十分な補償時間を確保することができ、表示パネル101の解像度および周波数によりサンプリング期間(P2)を調節することができる。
【0160】
プログラミング期間(P3)は1水平期間(1H)であり、プログラミング期間(P3)の間第2スキャン信号S2(n)はオン-レベルパルスである。第1スイッチング回路T41、T42、T43、駆動トランジスタDT4、および発光制御回路ET41、ET42はターン-オフ状態である。第2スキャン信号S2(n)により第44トランジスタT44がターン-オンされてデータ電圧Vdataが第2ノードBに印加され、第1ノードAは第1キャパシタCstのカップリング効果でデータ電圧Vdataと駆動トランジスタDT4のしきい電圧の差が印加される。そして、第2キャパシタCdtを形成する二つの電極にはそれぞれ高電位電圧Vddとデータ電圧Vdataが印加される。第1キャパシタCstを高電位電圧配線に直接的に連結せずに第1キャパシタCstと高電位電圧配線の間に第2キャパシタCdtを連結することによって、第2ノードBにデータ電圧Vdataを印加することができる。
【0161】
発光期間(P4)の間エミッション信号EM(n)はオン-レベルパルスであり、第2スキャン信号S2(n)はオフ-レベルパルスに切り換えられる。エミッション信号EM(n)は第1スキャン信号S1(n)および第2スキャン信号S2(n)と重なる約4水平期間(4H)間オフ-レベルパルスを維持する。
【0162】
発光期間の間(P4)発光制御回路ET41、ET42がターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT4のソースと導通させ、駆動トランジスタDT4はターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。駆動電流Ioledは式1に該当する。式1を参照すると、駆動電流Ioledで駆動トランジスタのしきい電圧値は除去されるので、駆動電流Ioledは駆動トランジスタのしきい電圧に依存せず、しきい電圧の変化にも影響を受けない。
【0163】
第1キャパシタCstは発光期間(P4)の間駆動トランジスタDT4のゲートに一定の電圧を持続的に維持させることによって駆動電流Ioledを一定に発光素子ELに提供できるようにする。
【0164】
図10aおよび
図10bは、本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図である。
図10aに図示された画素駆動回路は表示領域DAの第n行に配置された第nサブ画素について説明する。
図10aの画素駆動回路は
図7aの画素駆動回路で一部のトランジスタがNMOSで実現された回路であるので、
図7aの説明と重複する部分は省略したり簡略にし得る。
【0165】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、駆動トランジスタDT5のしきい電圧を、画素駆動回路を通じて補償できる内部補償回路である。
【0166】
画素駆動回路には高電位電圧Vdd、低電位電圧Vss、初期化電圧Viniの電源電圧が印加され、スキャン信号S(n)、第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)、エミション信号EM(n)、データ電圧Vdataの画素駆動信号が印加される。
【0167】
本明細書の一実施例のトランジスタはNMOSおよびPMOSトランジスタで実現された例であって、NMOSトランジスタのターン-オン電圧はゲートハイ電圧であり、NMOSトランジスタのターン-オフ電圧はゲートロー電圧であり、PMOSトランジスタのターン-オン電圧はゲートロー電圧であり、PMOSトランジスタのターン-オフ電圧はゲートハイ電圧である。
【0168】
発光素子ELはデータ電圧Vdataにより駆動トランジスタDT5で調節される電流量で発光して、入力映像のデータ諧調に該当する輝度を表現する。発光素子ELのアノードは発光制御回路に連結され、発光素子ELのカソードは低電位電圧Vssが印加される低電位電圧電極に連結される。
【0169】
駆動トランジスタDT5はゲート-ソース間の電圧Vgsにより発光素子ELに流れる電流を調節する駆動素子である。駆動トランジスタDT5はPMOSトランジスタで実現されて第1ノードAに連結されたゲート、ソース、およびドレインを含む。
【0170】
第1キャパシタCstは第1キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第1ノードAと第2ノードBに連結される。第2キャパシタCdtは第2キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0171】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第1スイッチング回路は、第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT5のゲートおよびドレインを初期化し、駆動トランジスタDT5のしきい電圧を補償する。第1スイッチング回路はNMOSトランジスタで実現された第51トランジスタT51、第52トランジスタT52、および第53トランジスタT53を含む。以前の実施例と同様に駆動トランジスタDT5のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataが使われないようにするために、第1スイッチング回路は画素駆動回路にデータ電圧Vdataを印加させるためのトランジスタを含まない。
【0172】
第51トランジスタT51は第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを第1ノードAに提供する。第51トランジスタT51は第1ノードAと初期化電圧配線に連結される。第1キャパシタCstに連結される第51トランジスタT51は、ダブル-ゲート型トランジスタで実現されることによって漏洩電流を減少させることができる。また、ダブル-ゲート型トランジスタを構成する二つのトランジスタのうち、第1ノードAにさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長より長くすることによって、第51トランジスタT51の漏洩電流を減少させることができる。
【0173】
第52トランジスタT52は第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを駆動トランジスタDT5のドレインに提供する。第52トランジスタT52は初期化電圧配線と駆動トランジスタDT5のドレインに連結される。
【0174】
第53トランジスタT53は第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第53トランジスタT53は第2ノードBと駆動トランジスタDT5のソースに連結される。第53トランジスタT53は他のトランジスタを通じて間接的に高電位電圧Vddの提供を受けることができる。
【0175】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第2スイッチング回路は、スキャン信号S(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに印加することによって、データ電圧Vdataに該当する電流が駆動トランジスタDT5から発生できるようにする。第2スイッチング回路はNMOSトランジスタで実現された第54トランジスタT54を含む。
【0176】
第54トランジスタT54はスキャン信号S(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに提供する。第54トランジスタT54は第2ノードBとデータ電圧配線に連結される。
【0177】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の発光制御回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT5に提供することによって駆動トランジスタDT5をターン-オンさせて駆動電流Ioledを発生させ、駆動トランジスタDT5と発光素子ELの間に電流パスを形成する。発光制御回路はPMOSトランジスタで実現された第1エミッショントランジスタET51および第2エミッショントランジスタET52を含む。
【0178】
第1エミッショントランジスタET51はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT5に提供する。第1エミッショントランジスタET51は高電位電圧配線と駆動トランジスタDT5のソースに連結される。
【0179】
第2エミッショントランジスタET52はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT5で発生した駆動電流を発光素子ELのアノードに提供する。第2エミッショントランジスタET52が追加されると第1エミッショントランジスタET51のみがある構造対比抵抗が増加するため、初期化期間で発光素子ELに流れることができる電流をさらに減少させることができる。これに伴い、ブラック画面がさらに暗くなるため、表示パネルの明暗比を向上させることができる。また、初期化期間に発光素子ELのアノードを初期化電圧に放電させる。
【0180】
図11aに図示された駆動回路のように、第2エミッショントランジスタET52は省略され得る。
図11bは
図11aの駆動回路のゲート信号波形図であって、第2エミッショントランジスタET52が省略されても
図10bと同じゲート信号波形で動作することができる。
【0181】
図10bを参照すると、第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)に引き続きデータ電圧Vdataに同期されるスキャン信号S(n)が第nサブ画素に供給される。サブ画素の駆動は初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、プログラミング期間(P3)、および発光期間(P4)に区分され得る。
【0182】
初期化期間(P1)およびプログラミング期間(P3)はそれぞれ1水平期間(1H)を有し、サンプリング期間(P2)は3水平期間(3H)を有する。サンプリング期間(P2)は第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)により制御されて水平期間を調節することができる。第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)は初期化期間(P1)およびサンプリング期間(P2)の間オン-レベルパルスであり、プログラミング期間(P3)および発光期間(P4)の間オフ-レベルパルスである。スキャン信号S(n)はプログラミング期間(P3)の間オン-レベルパルスであり、初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、および発光期間(P4)の間オフ-レベルパルスである。エミッション信号EM(n)は初期化期間(P1)および発光期間(P4)の間オン-レベルパルスであり、サンプリング期間(P2)およびプログラミング期間(P3)の間オフ-レベルパルスである。エミッション信号EM(n)は第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)およびスキャン信号S(n)と重なる約4水平期間(4H)間オフ-レベルパルスを維持する。
【0183】
この場合、第1スイッチング回路に印加される第(n-1)サブ画素に印加されるエミッション信号EM(n-1)のオン-レベルパルスはゲートハイ電圧であり、オフ-レベルパルスはゲートロー電圧である。第2スイッチング回路に印加されるスキャン信号S(n)のオン-レベルパルスはゲートハイ電圧であり、オフ-レベルパルスはゲートロー電圧である。発光制御回路に印加されるエミッション信号EM(n)のオン-レベルパルスはゲートロー電圧であり、オフ-レベルパルスはゲートハイ電圧である。
【0184】
初期化期間(P1)の間第1スイッチング回路T51、T52、T53、駆動トランジスタDT5、および発光制御回路ET51、ET52がターン-オンされて第1ノードAと初期化電圧配線が導通され、アノードと初期化電圧配線が導通され、第2ノードBと高電位電圧配線が導通される。
【0185】
サンプリング期間(P2)の間第1スイッチング回路T51、T52、T53および駆動トランジスタDT5はターン-オン状態である。そして、発光制御回路ET51、ET52がターン-オフ状態であるので、第2ノードBの電圧は次第に低くなって初期化電圧Viniと駆動トランジスタDT5のしきい電圧の和に至る。したがって、第2ノードBには駆動トランジスタDT5のしきい電圧値が保存される。
【0186】
本明細書の一実施例に係る駆動回路はサンプリング期間(P2)を3水平期間(3H)にしたが、これに限定されはしない。駆動トランジスタDT5のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataは使われないように画素駆動回路を実現することによって、サンプリング期間(P2)を1水平期間(1H)以上に確保することができる。
【0187】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路にデータ電圧Vdataを印加する回路を、駆動トランジスタDT5のしきい電圧を補償するための回路と分離して制御できるように別途の信号を使うことによって、サンプリング期間(P2)が1水平期間(1H)を超過できるように十分に確保して駆動トランジスタDT5のしきい電圧を正確に補償することができる。また、表示パネル101の解像度および周波数が増加しても十分な補償時間を確保することができ、表示パネル101の解像度および周波数によりサンプリング期間(P2)を調節することができる。
【0188】
プログラミング期間(P3)の間第2スイッチング回路T54はターン-オンされてデータ電圧配線と第2ノードBを導通させる。第1スイッチング回路T51、T52、T53、駆動トランジスタDT5、および発光制御回路ET51、ET52はターン-オフ状態である。この場合、第2ノードBにはデータ電圧Vdataが印加され、第1キャパシタCstのカップリング効果で第1ノードAはデータ電圧Vdataと駆動トランジスタDT5のしきい電圧の差が印加される。そして、第2キャパシタCdtを形成する二つの電極にはそれぞれ高電位電圧Vddとデータ電圧Vdataが印加される。第1キャパシタCstを高電位電圧配線に直接的に連結せずに第1キャパシタCstと高電位電圧配線の間に第2キャパシタCdtを連結することによって、第2ノードBにデータ電圧Vdataを印加することができる。
【0189】
発光期間の間(P4)発光制御回路ET51、ET52がターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT5のソースと導通させ、駆動トランジスタDT5はターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。駆動電流Ioledは式1に該当する。式1を参照すると、駆動電流Ioledで駆動トランジスタのしきい電圧値は除去されるので、駆動電流Ioledは駆動トランジスタのしきい電圧に依存せず、しきい電圧の変化にも影響を受けない。
【0190】
第1キャパシタCstは発光期間(P4)の間駆動トランジスタDT5のゲートに一定の電圧を持続的に維持させることによって駆動電流Ioledを一定に発光素子ELに提供できるようにする。
【0191】
図12aおよび
図12bは、本明細書の一実施例に係る画素駆動回路およびゲート信号波形図である。
図12aに図示された画素駆動回路は表示領域DAの第n行に配置された第nサブ画素について説明する。
図12aの画素駆動回路は
図9aの画素駆動回路で一部のトランジスタがNMOSで実現された回路であるので、
図9aの説明と重複する部分は省略したり簡略にし得る。
【0192】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、駆動トランジスタDT7のしきい電圧を、画素駆動回路を通じて補償できる内部補償回路である。
【0193】
画素駆動回路には高電位電圧Vdd、低電位電圧Vss、初期化電圧Viniの電源電圧が印加され、スキャン信号S(n)、第(n-1)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)、エミション信号EM(n)、データ電圧Vdataの画素駆動信号が印加される。
【0194】
スキャン信号S(n)、S(n-4)およびエミッション信号EM(n)はそれぞれ一定時間、間隔によりゲートロー電圧またはゲートハイ電圧を有する。本明細書の一実施例のトランジスタはNMOSおよびPMOSトランジスタで実現された例である。
【0195】
発光素子ELはデータ電圧Vdataにより駆動トランジスタDT7で調節される電流量で発光して、入力映像のデータ諧調に該当する輝度を表現する。発光素子ELのアノードは発光制御回路に連結され、発光素子ELのカソードは低電位電圧Vssが印加される低電位電圧電極に連結される。
【0196】
駆動トランジスタDT7はゲート-ソース間の電圧Vgsにより発光素子ELに流れる電流を調節する駆動素子である。駆動トランジスタDT5はPMOSトランジスタで実現されて第1ノードAに連結されたゲート、ソース、およびドレインを含む。
【0197】
第1キャパシタCstは第1キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第1ノードAと第2ノードBに連結される。第2キャパシタCdtは第2キャパシタンスを形成するための二つの電極を含み、二つの電極はそれぞれ第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0198】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第1スイッチング回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT7のゲートおよびドレインを初期化し、駆動トランジスタDT7のしきい電圧を補償する。第1スイッチング回路はNMOSトランジスタで実現された第71トランジスタT71、第72トランジスタT72、および第73トランジスタT73を含む。以前の実施例と同様に駆動トランジスタDT1のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataが使われないようにするために、第1スイッチング回路は画素駆動回路にデータ電圧Vdataを印加させるためのトランジスタを含まない。
【0199】
第71トランジスタT71はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを第1ノードAに提供する。第71トランジスタT71は第1ノードAと初期化電圧配線に連結される。第1キャパシタCstに連結される第71トランジスタT71は、ダブル-ゲート型トランジスタで実現されることによって漏洩電流を減少させることができる。また、ダブル-ゲート型トランジスタを構成する二つのトランジスタのうち、第1ノードAにさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長を初期化電圧配線にさらに近く連結されたトランジスタのチャネル長より長くすることによって、第71トランジスタT71の漏洩電流を減少させることができる。
【0200】
第72トランジスタT72はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて初期化電圧Viniを発光素子ELのアノードに提供する。第72トランジスタT72は初期化電圧配線と駆動トランジスタDT7のドレインに連結される。
【0201】
第73トランジスタT73はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第73トランジスタT73は第2ノードBと駆動トランジスタDT7のソースに連結される。第73トランジスタT73は他のトランジスタを通じて間接的に高電位電圧Vddの提供を受けることができる。
【0202】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の第2スイッチング回路は、スキャン信号S(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに印加することによって、データ電圧Vdataに該当する電流が駆動トランジスタDT7から発生できるようにする。第2スイッチング回路はNMOSトランジスタで実現された第74トランジスタT74を含む。
【0203】
第74トランジスタT74はスキャン信号S(n)によりターン-オンされてデータ電圧Vdataを第2ノードBに提供する。第74トランジスタT74は第2ノードBとデータ電圧配線に連結される。
【0204】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、第3スイッチング回路を含むことによって第(n-4)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに印加する。第3スイッチング回路は初期化期間の間高電位電圧配線と初期化電圧配線および低電位電圧電極が互いに短絡することを防止する。第3スイッチング回路はNMOSで実現された第75トランジスタT75を含む。
【0205】
第75トランジスタT75は第(n-4)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを第2ノードBに提供する。第75トランジスタT75は第2ノードBと高電位電圧配線に連結される。
【0206】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路の発光制御回路は、エミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT7に提供することによって駆動トランジスタDT7をターン-オンさせて駆動電流Ioledを発生させ、駆動トランジスタDT7と発光素子ELの間に電流パスを形成する。発光制御回路はPMOSトランジスタで実現された第1エミッショントランジスタET71、第2エミッショントランジスタET72を含む。
【0207】
第1エミッショントランジスタET71はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT7に提供する。エミッショントランジスタET71は高電位電圧配線と駆動トランジスタDT7のソースに連結される。
【0208】
第2エミッショントランジスタET72はエミッション信号EM(n)によりターン-オンされて駆動トランジスタDT7で発生した駆動電流を発光素子ELのアノードに提供する。第2エミッショントランジスタET72が追加されると第1エミッショントランジスタET71のみがある構造対比抵抗が増加するため、初期化期間で発光素子ELに流れることができる電流をさらに減少させることができる。これに伴い、ブラック画面がさらに暗くなるため、表示パネルの明暗比を向上させることができる。また、初期化期間に発光素子ELのアノードを初期化電圧に放電させる。
【0209】
図13aに図示された画素駆動回路のように、第2エミッショントランジスタET72は省略され得る。
図13bは
図13aの駆動回路のゲート信号波形図であって、第2エミッショントランジスタET72が省略されても
図12bと同じゲート信号波形で動作することができる。
【0210】
図12bを参照すると、サブ画素の駆動は初期化期間(P1)、サンプリング期間(P2)、プログラミング期間(P3)、および発光期間(P4)に区分され得る。初期化期間(P1)およびプログラミング期間(P3)はそれぞれ1水平期間(1H)を有し、サンプリング期間(P2)は3水平期間(3H)を有する。サンプリング期間(P2)はエミッション信号EM(n)により制御されて水平期間を調節することができる。第(n-4)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)は初期化期間(P1)間オン-レベルパルスで維持され、その他の期間の間オフ-レベルパルスを維持する。エミッション信号EM(n)はサンプリング期間(P2)の間ゲートハイ電圧で維持され、その他の期間の間ゲートロー電圧で維持される。スキャン信号S(n)はプログラミング期間(P3)の間オン-レベルパルスで維持され、その他の期間の間オフ-レベルパルスで維持される。
【0211】
この場合、エミション信号EM(n)のゲートハイ電圧は第1スイッチング回路に印加される場合、オン-レベルパルスで発光制御回路に印加される場合、オフ-レベルパルスである。第2スイッチング回路に印加されるスキャン信号S(n)のオン-レベルパルスはゲートハイ電圧であり、オフ-レベルパルスはゲートロー電圧である。第(n-4)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)のオン-レベルパルスはゲートハイ電圧であり、オフ-レベルパルスはゲートロー電圧である。
【0212】
初期化期間(P1)の間、第(n-4)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)はゲートハイ電圧であるので第3スイッチング回路がターン-オンされ、エミション信号EM(n)はゲートロー電圧であるので発光制御回路がターン-オンされる。第(n-4)サブ画素に印加されるスキャン信号S(n-4)により第75トランジスタT75がターン-オンされて高電位電圧Vddが第2ノードBに印加される。そして、エミション信号EM(n)によりエミッショントランジスタET71、ET72がターン-オンされて高電位電圧Vddが駆動トランジスタDT7のソースに印加される。初期化期間(P1)の間第2ノードBおよび駆動トランジスタDT7のソースは高電位電圧Vddにセッティングされる。
【0213】
この場合、エミション信号EM(n)により制御される回路は第1スイッチング回路および発光制御回路である。第1スイッチング回路はNMOSトランジスタで実現され、発光制御回路はPMOSトランジスタで実現されるので、第1スイッチング回路がターン-オンされる時に発光制御回路はターン-オフされ、第1スイッチング回路がターン-オフされ時に発光制御回路はターン-オンされる。したがって、一つのゲート駆動回路を通じて第1スイッチング回路と発光制御回路を制御することができるため、ゲート駆動回路の大きさを減少させることができる。
【0214】
サンプリング期間(P2)は3水平期間(3H)を有するように図示したが、これに限定されはしない。サンプリング期間(P2)はエミッション信号EM(n)により調節され得、サンプリング期間(P2)の間ゲートハイ電圧で維持される。サンプリング期間(P2)の間ターン-オンされた第1スイッチング回路T71、T72、T73は駆動トランジスタDT7のゲートおよびドレインを初期化電圧Viniに放電させ、駆動トランジスタDT7をターン-オンさせて駆動トランジスタDT7のしきい電圧を感知する。この場合、第1ノードAは初期化電圧Viniであり、第2ノードBは初期化電圧Viniと駆動トランジスタDT7のしきい電圧の和である。したがって、第2ノードBには駆動トランジスタDT7のしきい電圧値が保存される。
【0215】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路は、サンプリング期間(P2)を3水平期間(3H)にしたが、これに限定されない。駆動トランジスタDT7のしきい電圧を補償する過程でデータ電圧Vdataは使われないように画素駆動回路を実現することによって、サンプリング期間(P2)を1水平期間(1H)以上に確保することができる。
【0216】
本明細書の一実施例に係る画素駆動回路にデータ電圧Vdataの印加の有無を制御する回路を駆動トランジスタDT7のしきい電圧を補償するための回路と分離して制御できるように別途の信号を使うことによって、サンプリング期間(P2)が1水平期間(1H)を超過できるように十分に確保して駆動トランジスタDT7のしきい電圧を正確に補償することができる。また、表示パネル101の解像度および周波数が増加しても十分な補償時間を確保することができ、表示パネル101の解像度および周波数によりサンプリング期間(P2)を調節することができる。
【0217】
プログラミング期間(P3)は1水平期間(1H)であり、プログラミング期間(P3)の間第2スキャン信号S2(n)はオン-レベルパルスである。第1スイッチング回路T71、T72、T73、駆動トランジスタDT7、および発光制御回路ET71、ET72はターン-オフ状態である。スキャン信号S(n)により第74トランジスタT74がターン-オンされてデータ電圧Vdataが第2ノードBに印加され、第1ノードAは第1キャパシタCstのカップリング効果でデータ電圧Vdataと駆動トランジスタDT7のしきい電圧の差が印加される。そして、第2キャパシタCdtを形成する二つの電極にはそれぞれ高電位電圧Vddとデータ電圧Vdataが印加される。第1キャパシタCstを高電位電圧配線に直接的に連結せずに第1キャパシタCstと高電位電圧配線の間に第2キャパシタCdtを連結することによって、第2ノードBにデータ電圧Vdataを印加することができる。
【0218】
発光期間(P4)の間エミッション信号EM(n)はゲートロー電圧を維持する。発光期間の間(P4)発光制御回路ET71、ET72がターン-オンされて高電位電圧Vddを駆動トランジスタDT7のソースと導通させ、駆動トランジスタDT7はターン-オンされて駆動電流Ioledを発光素子ELに提供する。駆動電流Ioledは式1に該当する。式1を参照すると、駆動電流Ioledで駆動トランジスタのしきい電圧値は除去されるので、駆動電流Ioledは駆動トランジスタのしきい電圧に依存せず、しきい電圧の変化にも影響を受けない。
【0219】
第1キャパシタCstは発光期間(P4)の間駆動トランジスタDT7のゲートに一定の電圧を持続的に維持させることによって駆動電流Ioledを一定に発光素子ELに提供できるようにする。
【0220】
本明細書の実施例に係る画素駆動回路を含んだ電界発光表示パネルは次のように説明され得る。
【0221】
本明細書の一実施例に係る電界発光表示パネルにおいて、第n行に含まれた複数のサブ画素はそれぞれ初期化期間、サンプリング期間、プログラミング期間、および発光期間により駆動される画素駆動回路を含み、(nは自然数)画素駆動回路は発光素子、第1ノードおよび第2ノードに連結された第1キャパシタ、第2ノードおよび高電位電圧が提供される高電位電圧配線に連結された第2キャパシタ、発光素子に電流を供給し第1ノードに印加された電圧によって制御される駆動トランジスタ、第1スキャン信号によって制御されてサンプリング期間の間ターン-オンされて駆動トランジスタの時変特性を補償する第1スイッチング回路、第2スキャン信号によって制御されてプログラミング期間の間ターン-オンされてデータ電圧を前記第2ノードに印加する第2スイッチング回路、およびエミッション信号によって制御されて初期化期間および発光期間の間ターン-オンされて高電位電圧を駆動トランジスタに印加する発光制御回路を含む。この場合、サンプリング期間は1水平期間を超過する期間であり、初期化期間およびプログラミング期間は1水平期間である。これにより、1水平期間が減少した高解像度/高周波数表示パネルのサンプリング期間を十分に確保して、画素駆動回路の補償能力を向上させて表示パネルの画質を改善することができる。
【0222】
本発明の他の特徴によると、第1スキャン信号および第2スキャン信号は互いに異なるスキャン駆動回路から出力され得る。
【0223】
本発明の他の特徴によると、第1キャパシタの領域の広さは第2キャパシタの領域の広さの二倍であり得る。
【0224】
本発明の他の特徴によると、第1スイッチング回路は初期化期間にもターン-オンされて駆動トランジスタのゲートを初期化電圧に放電させ、第2ノードに高電位電圧を印加することができる。
【0225】
本発明の他の特徴によると、高電位電圧配線と第2ノードに連結された第3スイッチング回路をさらに含むことができ、第3スイッチング回路は第(n-4)行に提供される第2スキャン信号によって制御されて初期化期間の間ターン-オンされ得る。
【0226】
本発明の他の特徴によると、第1スイッチング回路は第1ノードと初期化電圧配線に連結された第1トランジスタ、初期化電圧配線と駆動トランジスタのドレインに連結された第2トランジスタ、および第2ノードと駆動トランジスタのソースに連結された第3トランジスタを含むことができる。そして、第1トランジスタはダブル-ゲート型トランジスタで実現された二つのトランジスタを含むことができ、二つのトランジスタのうち第1ノードに連結されたトランジスタのチャネル長は初期化電圧配線に連結されたトランジスタのチャネル長より長くてもよい。
【0227】
本発明の他の特徴によると、発光制御回路はエミッション信号によってターン-オンされて高電位電圧配線と駆動トランジスタのソースに連結された第1エミッショントランジスタ、およびエミッション信号によってターン-オンされて駆動トランジスタのドレインと発光素子のアノードに連結された第2エミッショントランジスタを含むことができる。
【0228】
本発明の他の特徴によると、サンプリング期間は電界発光表示パネルの解像度により可変され得る。
【0229】
本明細書の一実施例に係る電界発光表示装置において、第n行に含まれた複数のサブ画素はそれぞれ初期化期間、サンプリング期間、プログラミング期間、および発光期間により駆動される画素駆動回路を含み、(nは自然数)画素駆動回路は発光素子、第1ノードおよび第2ノードに連結された第1キャパシタ、第2ノードおよび高電位電圧配線に連結された第2キャパシタ、発光素子に電流を供給し第1ノードに印加された電圧によって制御される駆動トランジスタ、第1エミッション信号によって制御されてサンプリング期間の間ターン-オンされて駆動トランジスタの時変特性を補償する第1スイッチング回路、スキャン信号によって制御されてプログラミング期間の間ターン-オンされてデータ電圧を第2ノードに印加する第2スイッチング回路、および第2エミッション信号によって制御されて初期化期間および発光期間の間ターン-オンされて高電位電圧を駆動トランジスタに印加する発光制御回路を含む。この場合、サンプリング期間は1水平期間を超過する期間であり、初期化期間およびプログラミング期間は1水平期間である。これにより、1水平期間が減少した高解像度/高周波数表示パネルのサンプリング期間を十分に確保して、画素駆動回路の補償能力を向上させて表示パネルの画質を改善することができる。
【0230】
本発明の他の特徴によると、第1キャパシタの領域の広さは第2キャパシタの領域の広さの二倍であり得る。
【0231】
本発明の他の特徴によると、第1スイッチング回路はNMOSトランジスタであり、発光制御回路はPMOSトランジスタであり得る。
【0232】
本発明の他の特徴によると、第1エミッション信号は第(n-1)行に提供されるエミッション信号であり得る。そして、第1スイッチング回路は初期化期間にもターン-オンされて駆動トランジスタのゲートを初期化電圧に放電させて第2ノードに高電位電圧を印加することができる。
【0233】
本発明の他の特徴によると、第1エミッション信号および第2エミッション信号は第n行に提供される互いに同一のエミッション信号であり得る。そして、高電位電圧が提供される高電位電圧配線と第2ノードに連結された第3スイッチング回路をさらに含むことができる。そして、第3スイッチング回路は初期化期間の間ターン-オンされ得、第(n-4)行に提供される第2スキャン信号によってターン-オンおよびターン-オフが制御され得る。
【0234】
本発明の他の特徴によると、第1スイッチング回路は第1ノードと初期化電圧配線に連結された第1トランジスタ、初期化電圧配線と駆動トランジスタのドレインに連結された第2トランジスタ、および第2ノードと駆動トランジスタのソースに連結された第3トランジスタを含むことができる。
【0235】
本発明の他の特徴によると、発光制御回路はエミッション信号によってターン-オンされて高電位電圧配線と駆動トランジスタのソースに連結された第1エミッショントランジスタ、およびエミッション信号によってターン-オンされて駆動トランジスタのドレインと発光素子のアノードに連結された第2エミッショントランジスタを含むことができる。
【0236】
以上添付された図面を参照して本発明の実施例をさらに詳細に説明したが、本発明は必ずしもこのような実施例に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱しない範囲内で多様に変形実施され得る。したがって、本発明に開示された実施例は本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。したがって、以上で説明された実施例はすべての面において例示的なものであって、限定的ではないものと理解されるべきである。本発明の保護範囲は特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
【符号の説明】
【0237】
2a、2b、2c:ゲート配線
4a:データ配線
4b:電源の配線
100:表示装置
101:表示パネル
102:データ駆動回路
103:スキャン駆動回路
104:エミッション駆動回路
108:ゲート駆動回路
110:タイミングコントローラー