KR20120065716A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소에 포함된 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 소정 레벨의 제1 전압이 인가되고, 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨의 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 복수의 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하는 문턱전압 보상 단계, 상기 복수의 화소에 데이터 전압을 인가하여 상기 복수의 구동 트랜지스터를 턴-온시키는 데이터 기입 단계, 및 상기 복수의 구동 트랜지스터가 턴-온된 상태에서 상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원 전압을 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 전환하여 상기 복수의 유기발광 다이오드를 발광시키는 발광 단계를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{Display device and driving method thereof}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동시 발광 방식에서 화소의 발광 시간을 확장할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소로 구성된 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 행 방향으로 형성된 복수의 주사선 및 열 방향으로 형성된 복수의 데이터선을 포함하고, 복수의 주사선 및 복수의 데이터선은 교차하면서 배열된다. 복수의 화소 각각은 대응하는 주사선 및 데이터선으로부터 전달되는 주사 신호 및 데이터 신호에 의해 구동된다.
평판 표시장치는 화소의 구동 방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스 형 발광 표시장치와 액티브(Active) 매트릭스 형 발광 표시 장치로 구분된다. 이 중 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스 형이 주류가 되고 있다.
액티브 매트릭스 형 발광 표시 장치는 복수의 화소에 영상 데이터를 입력하는 데이터 기입 구간, 데이터 기입 구간 전에 복수의 화소를 전체적으로 리셋시키기 위한 리셋 구간, 유기발광 다이오드로 전류를 공급하는 구동 트랜지스터의 문턱전압의 편차를 전체적으로 보상하는 문턱전압 보상 구간을 포함하는 구동 방식에 따라 구동될 수 있다. 또한, 이 구동 방식은 데이터 기입 구간이 종료되면 복수의 화소가 발광하는 발광 기간을 포함한다. 리셋 기간, 문턱 전압 보상 기간, 데이터 기입 구간, 및 발광 기간에 따라 복수의 화소 각각에 전달되는 제어 신호 및 전원 전압을 다르게 제어해야 하는 복잡한 구동 방법이 필요하다. 또한, 발광 기간을 충분히 확보하기 어려운 점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 동시 발광 방식에서 신호 제어를 단순화하고 화소의 발광 시간을 확장할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소에 포함된 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 소정 레벨의 제1 전압이 인가되고, 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨의 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 복수의 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하는 문턱전압 보상 단계, 상기 복수의 화소에 데이터 전압을 인가하여 상기 복수의 구동 트랜지스터를 턴-온시키는 데이터 기입 단계, 및 상기 복수의 구동 트랜지스터가 턴-온된 상태에서 상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원 전압을 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 전환하여 상기 복수의 유기발광 다이오드를 발광시키는 발광 단계를 포함한다.
상기 문턱전압 보상 단계는, 상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 상기 제2 전원 전압을 상기 제1 전압으로 인가하고, 상기 제1 전압은 상기 제1 전원 전압보다 낮은 전압이며, 상기 제2 전원 전압에 의해 상기 제1 전압이 상기 애노드 전극에 인가되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 전압은 상기 제1 전원 전압과의 전압차에 의해 상기 복수의 유기발광 다이오드에 전류가 흐르지 않는 레벨을 갖는 전압일 수 있다.
상기 데이터 기입 단계에서 상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 상기 제2 전원 전압은 상기 제1 전압으로 인가될 수 있다.
상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 로우 레벨 전압의 주사신호를 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키는 리셋 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 문턱전압 보상 단계는, 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨 전압의 주사신호를 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 문턱전압 보상 단계에서 상기 제1 전압은 상기 주사신호의 논리 하이 레벨 전압일 수 있다.
상기 데이터 기입 단계에서 상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압은 논리 하이 레벨 전압으로 인가될 수 있다.
상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 초기화 전압을 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키는 리셋 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 초기화 전압은 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키기 위해 미리 정해진 논리 로우 레벨 전압일 수 있다.
상기 데이터 기입 단계에서 상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압은 논리 하이 레벨 전압으로 인가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 복수의 화소를 구동하기 위한 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 상기 표시부에 공급하는 전원 공급부, 및 상기 복수의 화소에 포함되는 복수의 유기발광 다이오드에 상기 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시키기 위한 보상 제어신호를 상기 표시부에 전달하는 문턱전압 보상 구동부를 포함하고, 상기 전원 공급부는 상기 제1 전원 전압을 논리 하이 레벨 전압으로 공급하고, 상기 복수의 구동 트랜지스터가 다이오드 연결될 때 상기 제2 전원 전압을 상기 제1 전원 전압보다 소정 레벨 낮은 제1 전압으로 공급하고, 상기 복수의 화소에 데이터 전압이 전달된 후 상기 제2 전원 전압을 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 공급하여 상기 복수의 유기발광 다이오드를 동시에 발광시킬 수 있다.
상기 제1 전압은 상기 제1 전원 전압과의 전압차에 의해 상기 복수의 유기발광 다이오드에 전류가 흐르지 않는 레벨을 갖는 전압일 수 있다.
상기 복수의 구동 트랜지스터가 다이오드 연결될 때 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에는 상기 제2 전원 전압에 의해 상기 제1 전압이 인가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 표시부에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 상기 데이터 전압이 상기 표시부에 인가되도록 주사신호를 인가하는 주사 구동부, 및 상기 복수의 화소에 포함되는 복수의 유기발광 다이오드에 상기 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시키기 위한 보상 제어신호를 상기 표시부에 전달하는 문턱전압 보상 구동부를 포함하고, 상기 주사 구동부는 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 로우 레벨 전압의 주사신호를 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시킨 후, 상기 복수의 구동 트랜지스터가 다이오드 연결될 때 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨 전압의 주사신호를 인가한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 복수의 화소에 포함되는 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 로우 레벨의 초기화 전압을 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키는 초기화 구동부, 및 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시키기 위한 보상 제어신호를 상기 표시부에 전달하는 문턱전압 보상 구동부를 포함하고, 상기 문턱전압 보상 구동부는 상기 초기화 전압에 의해 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극이 리셋된 후 상기 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 복수의 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상한다.
동시 발광 방식으로 구동하는 표시 장치의 신호 제어를 단순화하고 화소의 발광 시간을 확장시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치는 신호 제어부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 문턱전압 보상 구동부(400), 전원 공급부(500) 및 표시부(600)를 포함한다.
신호 제어부(100)는 외부 장치로부터 입력되는 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들어 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26)개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(100)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 표시부(600) 및 데이터 구동부(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 주사 제어신호(CONT1), 데이터 제어신호(CONT2), 문턱전압 보상 제어신호(CONT3), 전원 제어신호(CONT4) 및 영상 데이터 신호(DAT)를 생성한다. 신호 제어부(100)는 주사 제어신호(CONT1)를 주사 구동부(200)에 전달한다. 신호 제어부(100)는 데이터 제어신호(CONT2) 및 영상 데이터 신호(DAT)를 데이터 구동부(300)에 전달한다. 신호 제어부(100)는 문턱전압 보상 제어신호(CONT3)를 문턱전압 보상 구동부(400)에 전달한다. 신호 제어부(100)는 전원 제어신호(CONT4)를 전원 공급부(500)에 전달한다.
표시부(600)는 복수의 주사선(S1~Sn), 복수의 데이터선(D1~Dm), 복수의 보상선(Gc1~Gcn) 및 복수의 신호선(S1~Sn, D1~Dm, Gc1~Gcn)에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열되는 복수의 화소(PX)를 포함한다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 복수의 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 보상선(Gc1~Gcn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 보상선(Gc1~Gcn)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행할 수도 있다.
주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)에 연결되고, 주사 제어신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다. 주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)에 주사 신호를 순차적으로 인가할 수 있다. 주사 구동부(200)는 복수의 화소(PX)에 데이터 신호가 인가되도록 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다. 주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)에 주사 신호를 순차적으로 인가할 수 있다.
데이터 구동부(300)는 복수의 데이터선(D1~Dm)에 연결되고, 영상 데이터 신호(DAT)에 따른 계조 전압을 선택한다. 데이터 구동부(300)는 데이터 제어신호(CONT2)에 따라 선택한 계조 전압을 데이터 신호로서 복수의 데이터선(D1~Dm)에 인가한다.
문턱전압 보상 구동부(400)는 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 연결되고, 문턱전압 보상 제어신호(CONT3)에 따라 논리 하이 레벨 전압 논리 로우 레벨 전압의 조합으로 이루어진 보상 제어신호를 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 인가한다. 문턱전압 보상 구동부(400)는 보상 제어신호를 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 동시에 인가할 수 있다.
전원 공급부(500)는 복수의 화소를 구동하기 위한 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 표시부(600)에 공급한다. 제1 전원 전압(ELVDD)은 논리 하이 레벨 전압이고 제2 전원 전압(ELVSS)은 논리 로우 레벨 전압이다. 전원 공급부(500)는 전원 제어신호(CONT4)에 따라 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨의 제1 전압 및 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 변동하여 표시부(600)에 공급할 수 있다. 제1 전압은 제1 전원 전압(ELVDD)보다 소정 레벨 낮은 전압이다.
상술한 구동 장치(100, 200, 300, 400, 500) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시부(600) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시부(600)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 위에 장착되거나, 또는 신호선(S1~Sn, D1~Dm, Gc1~Gcn)과 함께 표시부(600)에 집적될 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 복수의 화소에 영상 데이터를 입력하는 데이터 기입 구간 및 전체 화소를 동시에 발광시키는 발광 구간을 포함하는 동시 발광 방식으로 구동할 수 있다. 동시 발광 방식에서는 전체 화소를 동시에 발광시킴에 따라 복수의 화소를 전체적으로 리셋시키기 위한 리셋 구간과 유기발광 다이오드로 전류를 공급하는 구동 트랜지스터의 문턱전압의 편차를 전체적으로 보상하는 문턱전압 보상 구간을 필요로 한다. 동시 발광 방식은 대형화되고 있는 표시 패널에 적용하기에 적합한 구동 방식이다. 그러나 동시 발광 방식은 리셋 구간, 문턱전압 보상 구간, 데이터 기입 구간 등에 의해 영상을 표시하는 발광 구간이 대략 42% 정도이고 구동을 위한 신호 제어가 복잡한 단점이 있다.
이하, 동시 발광 방식에서 신호 제어를 단순화하고 발광 시간을 확장할 수 있는 화소 및 그 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치의 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소 회로(10)를 포함한다. 화소 회로(10)는 스위칭 트랜지스터(M11), 구동 트랜지스터(M12), 문턱전압 보상 트랜지스터(M13), 제1 유지 커패시터(C11), 제2 유지 커패시터(C12) 및 제3 유지 커패시터(C13)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M11)는 주사선(Si)에 연결되는 게이트 전극, 데이터선(Dj)에 연결되는 일단 및 제1 노드(N11)에 연결되는 타단을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M11)는 주사선(Si)에 인가되는 주사 신호에 따라 턴-온되어 데이터선(Dj)에 인가되는 데이터 신호를 제1 노드(N11)에 전달한다.
제1 유지 커패시터(C11)는 제1 전원 전압(ELVDD) 단자에 연결되는 일단 및 제1 노드(N11)에 연결되는 타단을 포함한다. 제1 유지 커패시터(C11)는 데이터선(Dj)을 통해 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(M11)가 턴-오프된 뒤에도 데이터 전압을 유지한다.
제2 유지 커패시터(C12)는 제1 노드(N11)에 연결되는 일단 및 제2 노드(N12)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 유지 커패시터(C12)는 제2 노드(N12)에 형성되는 게이트 전압을 스위칭 트랜지스터(M11)가 턴-오프된 뒤에도 유지한다.
구동 트랜지스터(M12)는 제2 노드(N12)에 연결되는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD) 단자에 연결되는 일단 및 제3 노드(N13)에 연결되는 타단을 포함한다. 구동 트랜지스터(M12)는 제1 노드(N11)에 인가되는 데이터 전압에 대응하여 제2 노드(N12)에 형성되는 게이트 전압에 따라 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류를 제어한다.
문턱전압 보상 트랜지스터(M13)는 보상선(Gci)에 연결되는 게이트 전극, 제2 노드(N12)에 연결되는 일단 및 제3 노드(N13)에 연결되는 타단을 포함한다. 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)는 구동 트랜지스터(M12)를 다이오드 연결시켜 구동 트랜지스터(M12)의 문턱전압을 보상한다.
제3 유지 커패시터(C13)는 제3 노드(N13)에 연결되는 일단 및 제2 전원 전압(ELVSS) 단자에 연결되는 타단을 포함한다. 제3 유지 커패시터(C13)는 제1 유지 커패시터(C11) 및 제2 유지 커패시터(C12)에 비해 매우 적은 용량을 갖는 기생 커패시터이다.
유기발광 다이오드(OLED)는 제3 노드(N13)에 연결되는 애노드 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS) 단자에 연결되는 캐소드 전극을 포함한다.
제1 노드(N11)에는 스위칭 트랜지스터(M11)의 타단, 제1 유지 커패시터(C11)의 타단, 제2 유지 커패시터(C12)의 일단이 연결된다. 제2 노드(N12)에는 제2 유지 커패시터(C12)의 타단, 구동 트랜지스터(M12)의 게이트 전극, 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)의 일단이 연결된다. 제3 노드(N13)에는 구동 트랜지스터(M12)의 타단, 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)의 타단, 제3 유지 커패시터(C13)의 일단 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극이 연결된다.
스위칭 트랜지스터(M11), 구동 트랜지스터(M12) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때, 스위칭 트랜지스터(M11), 구동 트랜지스터(M12) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 로우 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 하이 레벨 전압이다.
여기서는 p-채널 전계 효과 트랜지스터를 나타내었으나, 스위칭 트랜지스터(M11), 구동 트랜지스터(M12) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M13) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있으며, 이때 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 로우 레벨 전압이다.
유기발광 다이오드(OLED)는 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상을 표시한다. 이 경우에 일부 유기발광 다이오드(OLED)는 백색의 빛을 낼 수 있으며 이렇게 하면 휘도가 높아진다. 이와는 달리, 모든 화소(PX)의 유기발광 다이오드(OLED)가 백색의 빛을 낼 수 있으며, 일부 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED)에서 나오는 백색광을 기본색광 중 어느 하나로 바꿔주는 색필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
이제, 도 2의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소의 문턱전압의 편차를 보상하는 문턱전압 보상 구간(T11), 복수의 화소에 데이터 신호가 기입되는 데이터 기입 구간(T12) 및 복수의 화소가 동시에 발광하는 발광 구간(T13)을 포함하는 프레임을 이용한 동시 발광 방식으로 구동될 수 있다.
문턱전압 보상 구간(T11)에서, 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 로우 레벨의 보상 제어신호(GC)를 각 화소의 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)의 게이트 전극에 인가하여 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)를 턴-온시킨다. 이때, 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD)으로 논리 하이 레벨의 전압을 인가하고, 제2 전원 전압(ELVSS)으로 제1 전원 전압(ELVDD)보다 소정 레벨 낮은 제1 전압으로 인가한다. 예를 들어, 제1 전원 전압(ELVDD)이 13V일 때, 제1 전압은 제1 전원 전압(ELVDD)보다 대략 2V 낮은 11V일 수 있다. 제1 전압은 제1 전원 전압(ELVDD)과의 전압차에 의해 유기발광 다이오드(OLED)에 전류가 흐르지 않을 정도의 레벨을 갖는 전압이다. 제3 유지 커패시터(C13)는 제1 유지 커패시터(C11) 및 제2 유지 커패시터(C12)에 비해 매우 적은 용량을 갖는 기생 커패시터이므로, 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)과의 전압차(예를 들어, 2V)는 거의 제1 유지 커패시터(C11) 및 제2 유지 커패시터(C12)에 걸린다. 따라서, 제3 노드(N13)에는 제1 전압이 형성된다. 즉, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에는 제1 전압이 인가되고, 유기발광 다이오드(OLED)에 이전에 입력된 데이터 신호에 의한 전압이 리셋된다. 그리고, 문턱전압 보상 트랜지스터(M13)가 턴-온됨에 따라 제2 노드(N12)에도 제1 전압이 형성되고, 구동 트랜지스터(M12)는 다이오드 연결되어 구동 트랜지스터(M12)의 문턱전압이 보상된다. 즉, 구동 트랜지스터(M12)가 다이오드 연결될 때 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에는 제2 전원 전압(ELVSS)에 의해 제1 전압이 인가된다.
데이터 기입 구간(T12)에서, 주사 구동부(200)는 논리 로우 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 인가한다. 이때, 데이터 구동부(300)는 게이트 온 전압의 주사신호가 인가되는 화소열에 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 복수의 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 인가하여 각 화소의 문턱전압 보상 트래지스터(M13)를 턴-오프시킨다. 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 논리 하이 레벨 전압으로 유지하고 제2 전원 전압(ELVSS)을 제1 전압으로 유지한다. 각 화소의 스위칭 트랜지스터(M11)는 논리 로우 레벨의 주사신호에 의해 턴-온되고, 제1 노드(N11)에 데이터 전압이 인가된다. 제1 유지 커패시터(C11)에는 데이터 전압이 저장된다. 제2 노드(N12)에는 제2 유지 커패시터(C12)에 의한 커플링에 의해 데이터 전압에 대응하는 게이트 전압이 형성된다. 제2 노드(N12)에 형성된 게이트 전압에 의해 구동 트랜지스터(M12)가 턴-온된다. 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에는 데이터 전압에 대응하여 제1 전원 전압(ELVDD)이 인가될 수 있고, 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극에는 제1 전압이 인가되는 상태이지만, 유기발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않는다. 일반적으로 유기발광 다이오드(OLED)는 발광색에 따라 애노드 전극과 캐소드 전극의 전압차가 대략 2.5V 내지 3V 이상 되어야 전류가 흐르는데, 제1 전압은 제1 전원 전압(ELVDD)과 대략 2V 정도의 전압차를 가지는 전압이므로 유기발광 다이오드(OLED)에는 전류가 흐르지 않는다.
발광 구간(T13)에서, 전원 공급부(500)는 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 전환하여 인가한다. 주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)에 논리 하이 레벨의 주사 신호(Scan[1]~Scan[n])를 인가하고, 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 인가한다. 구동 트랜지스터(M12)는 제2 노드(N12)에 유지되는 게이트 전압에 의해 턴-온된 상태를 유지한다. 제2 전원 전압(ELVSS)이 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 전환됨에 따라 구동 트랜지스터(M12)를 통해 데이터 전압에 대응하는 전류가 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르고, 유기발광 다이오드(OLED)는 데이터 전압에 대응하는 밝기로 발광한다. 즉, 발광 구간(T13)에서, 복수의 화소가 동시에 발광하여 영상 데이터를 표시한다.
상술한 바와 같이, 제2 전원 전압(ELVSS)을 유기발광 다이오드(OLED)에 전류가 흐르지 않을 정도의 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 레벨의 제1 전압으로 인가함으로써, 문턱전압 보상 구간(T11)에서 각 화소의 구동 트랜지스터(M12)의 문턱전압을 보상함과 더불어 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압을 제1 전압으로 리셋시킬 수 있다. 따라서, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압을 리셋시키기 위한 별도의 리셋 구간을 필요로 하지 않고, 이에 따라 동시 발광 방식에서 신호 제어를 단순화하고 화소의 발광 시간을 확장할 수 있다.
이하, 동시 발광 방식에서 신호 제어를 단순화하고 발광 시간을 확장할 수 있는 다른 실시예에 따른 화소 및 그 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 4를 참조하면, 표시 장치의 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소 회로(20)를 포함한다. 화소 회로(20)는 스위칭 트랜지스터(M21), 구동 트랜지스터(M22), 문턱전압 보상 트랜지스터(M23), 제1 유지 커패시터(C21), 제2 유지 커패시터(C22) 및 제3 유지 커패시터(C23)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M21)는 주사선(Si)에 연결되는 게이트 전극, 데이터선(Dj)에 연결되는 일단 및 제1 노드(N21)에 연결되는 타단을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M21)는 주사선(Si)에 인가되는 주사 신호에 따라 턴-온되어 데이터선(Dj)에 인가되는 데이터 신호를 제1 노드(N21)에 전달한다.
제1 유지 커패시터(C21)는 제1 전원 전압(ELVDD) 단자에 연결되는 일단 및 제1 노드(N21)에 연결되는 타단을 포함한다. 제1 유지 커패시터(C21)는 데이터선(Dj)을 통해 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(M21)가 턴-오프된 뒤에도 데이터 전압을 유지한다.
제2 유지 커패시터(C22)는 제1 노드(N21)에 연결되는 일단 및 제2 노드(N22)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 유지 커패시터(C22)는 제2 노드(N22)에 형성되는 게이트 전압을 스위칭 트랜지스터(M21)가 턴-오프된 뒤에도 유지한다.
구동 트랜지스터(M22)는 제2 노드(N22)에 연결되는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD) 단자에 연결되는 일단 및 제3 노드(N23)에 연결되는 타단을 포함한다. 구동 트랜지스터(M22)는 제1 노드(N21)에 인가되는 데이터 전압에 대응하여 제2 노드(N22)에 형성되는 게이트 전압에 따라 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류를 제어한다.
문턱전압 보상 트랜지스터(M23)는 보상선(Gci)에 연결되는 게이트 전극, 제2 노드(N22)에 연결되는 일단 및 제3 노드(N23)에 연결되는 타단을 포함한다. 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)는 구동 트랜지스터(M22)를 다이오드 연결시켜 구동 트랜지스터(M22)의 문턱전압을 보상한다.
제3 유지 커패시터(C23)는 제3 노드(N23)에 연결되는 일단 및 제2 전원 전압(ELVSS) 단자에 연결되는 타단을 포함한다.
유기발광 다이오드(OLED)는 제3 노드(N23)에 연결되는 애노드 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS) 단자에 연결되는 캐소드 전극을 포함한다.
제1 노드(N21)에는 스위칭 트랜지스터(M21)의 타단, 제1 유지 커패시터(C21)의 타단, 제2 유지 커패시터(C22)의 일단이 연결된다. 제2 노드(N22)에는 제2 유지 커패시터(C22)의 타단, 구동 트랜지스터(M22)의 게이트 전극, 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)의 일단이 연결된다. 제3 노드(N23)에는 구동 트랜지스터(M22)의 타단, 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)의 타단, 제3 유지 커패시터(C23)의 일단, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 및 주사선(Si)이 연결된다.
도 2의 화소와 차이점으로, 제3 노드(N23)가 주사선(Si)에 연결된다. 이에 따라, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 주사신호가 인가된다.
스위칭 트랜지스터(M21), 구동 트랜지스터(M22) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때, 스위칭 트랜지스터(M21), 구동 트랜지스터(M22) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 로우 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 하이 레벨 전압이다.
여기서는 p-채널 전계 효과 트랜지스터를 나타내었으나, 스위칭 트랜지스터(M21), 구동 트랜지스터(M22) 및 문턱전압 보상 트랜지스터(M23) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있으며, 이때 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 로우 레벨 전압이다.
이제, 도 4의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 1, 4 및 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 리셋시키는 리셋 구간(T21), 복수의 화소의 문턱전압의 편차를 보상하는 문턱전압 보상 구간(T22), 복수의 화소에 데이터 신호가 기입되는 데이터 기입 구간(T23) 및 복수의 화소가 동시에 발광하는 발광 구간(T24)을 포함하는 프레임을 이용한 동시 발광 방식으로 구동될 수 있다.
리셋 구간(T21)에서, 주사 구동부(200)는 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극을 리셋시키기 위한 정해진 논리 로우 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다. 이때, 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 인가하고, 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨로 인가한다. 논리 로우 레벨의 주사신호는 제3 노드(N23)에 전달된다. 이에 따라, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 논리 로우 레벨 전압이 인가되고, 유기발광 다이오드(OLED)에 이전에 입력된 데이터 신호에 의한 전압이 리셋된다.
문턱전압 보상 구간(T22)에서, 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 로우 레벨의 보상 제어신호(GC)를 각 화소의 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)의 게이트 전극에 인가하여 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)를 턴-온시킨다. 이때, 주사 구동부(200)는 논리 하이 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가하고, 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨로 유지한다. 제3 노드(N23)에는 논리 하이 레벨 전압의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])가 인가되고, 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)가 턴-온됨에 따라 제2 노드(N22)에도 논리 하이 레벨 전압이 형성된다. 즉, 구동 트랜지스터(M22)는 다이오드 연결되어 문턱전압이 보상된다.
데이터 기입 구간(T23)에서, 주사 구동부(200)는 논리 로우 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 인가한다. 이때, 데이터 구동부(300)는 게이트 온 전압의 주사신호가 인가되는 화소열에 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 복수의 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 인가하여 각 화소의 문턱전압 보상 트랜지스터(M23)를 턴-오프시킨다. 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨 전압으로 유지한다. 각 화소의 스위칭 트랜지스터(M21)는 논리 로우 레벨의 주사신호에 의해 턴-온되고, 제1 노드(N21)에 데이터 전압이 인가된다. 제1 유지 커패시터(C21)에는 데이터 전압이 저장된다. 제2 노드(N22)에는 제2 유지 커패시터(C22)에 의한 커플링에 의해 데이터 전압에 대응하는 게이트 전압이 형성된다. 제2 노드(N22)에 형성된 게이트 전압에 의해 구동 트랜지스터(M22)가 턴-온된다. 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)이 논리 하이 레벨 전압으로 인가되므로 유기발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않는다.
발광 구간(T24)에서, 전원 공급부(500)는 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 로우 레벨 전압으로 전환하여 인가한다. 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 인가한다. 구동 트랜지스터(M22)는 제2 노드(N22)에 유지되는 게이트 전압에 의해 턴-온된 상태를 유지한다. 제2 전원 전압(ELVSS)이 논리 로우 레벨 전압으로 전환됨에 따라 구동 트랜지스터(M22)를 통해 데이터 전압에 대응하는 전류가 유기발광 다이오드(OLED)로 흐른다. 이때, 주사 구동부(200)는 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가되는 주사 신호(Scan[1]~Scan[n])를 차단하여 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류에 영향을 주지 않도록 한다. 유기발광 다이오드(OLED)는 데이터 전압에 대응하는 밝기로 발광한다. 즉, 발광 구간(T24)에서, 복수의 화소가 동시에 발광하여 영상 데이터를 표시한다.
상술한 바와 같이, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 주사선(Si)을 연결함으로써, 리셋 구간(T21)에서 간단한 신호 제어로 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압을 리셋시킬 수 있고, 화소의 발광 시간을 확장할 수 있다.
이하, 동시 발광 방식에서 신호 제어를 단순화하고 발광 시간을 확장할 수 있는 다른 실시예에 따른 표시장치, 화소 및 그 구동 방법에 대하여 설명한다. 상술한 도 1의 표시장치, 도 2의 화소 및 도 3의 구동 방법과 비교하여 차이점 위주로 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시 장치는 신호 제어부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 문턱전압 보상 구동부(400), 전원 공급부(500), 표시부(600) 및 초기화 구동부(700)를 포함한다. 도 1의 표시장치와 비교하여 초기화 구동부(700)가 더 포함된다.
신호 제어부(100)는 표시부(600) 및 데이터 구동부(300)의 동작 조건에 따라 초기화 제어신호(CONT5)를 더 생성하고, 초기화 제어신호(CONT5)를 초기화 구동부(700)에 전달한다.
표시부(600)에 포함되는 복수의 화소(PX)는 복수의 주사선(S1~Sn), 복수의 데이터선(D1~Dm), 복수의 보상선(Gc1~Gcn), 복수의 초기화선(Gi1~Gin), 및 복수의 신호선(S1~Sn, D1~Dm, Gc1~Gcn, Gi1~Gin)에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다. 복수의 초기화선(Gi1~Gin)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 초기화선(Gi1~Gin)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행할 수도 있다.
초기화 구동부(700)는 복수의 초기화선(Gi1~Gin)에 연결되고, 초기화 제어신호(CONT5)에 따라 논리 하이 레벨 전압 논리 로우 레벨 전압의 조합으로 이루어진 초기화 신호를 복수의 초기화선(Gi1~Gin)에 인가한다. 초기화 구동부(700)는 초기화 신호를 복수의 초기화선(Gi1~Gin)에 동시에 인가할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소를 나타내는 회로도이다.
도 7을 참조하면, 표시 장치의 화소(PX)는 유기발광 다이오드(OLED) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소 회로(30)를 포함한다. 화소 회로(30)는 스위칭 트랜지스터(M31), 구동 트랜지스터(M32), 문턱전압 보상 트랜지스터(M33), 초기화 트랜지스터(M34), 제1 유지 커패시터(C31), 제2 유지 커패시터(C32) 및 제3 유지 커패시터(C33)를 포함한다. 도 2의 화소와 비교하여 초기화 트랜지스터(M34)가 더 포함된다.
스위칭 트랜지스터(M31)는 주사선(Si)에 연결되는 게이트 전극, 데이터선(Dj)에 연결되는 일단 및 제1 노드(N31)에 연결되는 타단을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(M31)는 주사선(Si)에 인가되는 주사 신호에 따라 턴-온되어 데이터선(Dj)에 인가되는 데이터 신호를 제1 노드(N31)에 전달한다.
제1 유지 커패시터(C31)는 제1 전원 전압(ELVDD) 단자에 연결되는 일단 및 제1 노드(N31)에 연결되는 타단을 포함한다. 제1 유지 커패시터(C31)는 데이터선(Dj)을 통해 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(M31)가 턴-오프된 뒤에도 데이터 전압을 유지한다.
제2 유지 커패시터(C32)는 제1 노드(N31)에 연결되는 일단 및 제2 노드(N32)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 유지 커패시터(C32)는 제2 노드(N32)에 형성되는 게이트 전압을 스위칭 트랜지스터(M31)가 턴-오프된 뒤에도 유지한다.
구동 트랜지스터(M32)는 제2 노드(N32)에 연결되는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD) 단자에 연결되는 일단 및 제3 노드(N33)에 연결되는 타단을 포함한다. 구동 트랜지스터(M32)는 제1 노드(N31)에 인가되는 데이터 전압에 대응하여 제2 노드(N32)에 형성되는 게이트 전압에 따라 유기발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류를 제어한다.
문턱전압 보상 트랜지스터(M33)는 보상선(Gci)에 연결되는 게이트 전극, 제2 노드(N32)에 연결되는 일단 및 제3 노드(N33)에 연결되는 타단을 포함한다. 문턱전압 보상 트랜지스터(M33)는 구동 트랜지스터(M32)를 다이오드 연결시켜 구동 트랜지스터(M32)의 문턱전압을 보상한다.
초기화 트랜지스터(M34)는 초기화선(Gii)에 연결되는 게이트 전극, 초기화 전압(Vini) 단자에 연결되는 일단 및 제3 노드(N33)에 연결되는 타단을 포함한다. 초기화 트랜지스터(M34)는 초기화선(Gii)에 인가되는 초기화 신호에 따라 초기화 전압(Vini)을 제3 노드(N33)에 전달하여 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압을 리셋시킨다.
제3 유지 커패시터(C33)는 제3 노드(N33)에 연결되는 일단 및 제2 전원 전압(ELVSS) 단자에 연결되는 타단을 포함한다.
유기발광 다이오드(OLED)는 제3 노드(N33)에 연결되는 애노드 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS) 단자에 연결되는 캐소드 전극을 포함한다.
제1 노드(N31)에는 스위칭 트랜지스터(M31)의 타단, 제1 유지 커패시터(C31)의 타단, 제2 유지 커패시터(C32)의 일단이 연결된다. 제2 노드(N32)에는 제2 유지 커패시터(C32)의 타단, 구동 트랜지스터(M32)의 게이트 전극, 문턱전압 보상 트랜지스터(M33)의 일단이 연결된다. 제3 노드(N33)에는 구동 트랜지스터(M32)의 타단, 문턱전압 보상 트랜지스터(M33)의 타단, 제3 유지 커패시터(C33)의 일단, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 및 초기화 트랜지스터(M34)의 타단이 연결된다.
스위칭 트랜지스터(M31), 구동 트랜지스터(M32), 문턱전압 보상 트랜지스터(M33) 및 초기화 트랜지스터(M34)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때, 스위칭 트랜지스터(M31), 구동 트랜지스터(M32), 문턱전압 보상 트랜지스터(M33) 및 초기화 트랜지스터(M34)를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 로우 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 하이 레벨 전압이다.
여기서는 p-채널 전계 효과 트랜지스터를 나타내었으나, 스위칭 트랜지스터(M31), 구동 트랜지스터(M32), 문턱전압 보상 트랜지스터(M33) 및 초기화 트랜지스터(M34) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있으며, 이때 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 로우 레벨 전압이다.
한편, 초기화 트랜지스터(M34)가 복수의 화소 각각에 포함되는 것으로 설명하였으나, 초기화 트랜지스터(M34)는 복수의 화소 각각에 포함되지 않을 수 있다. 초기화 전압(Vini) 단자에 연결되는 적어도 하나의 초기화 트랜지스터(M34)를 표시부(600)의 외부에 마련하여 초기화 트랜지스터(M34)의 타단에서 출력되는 초기화 전압(Vini)을 각 화소의 제3 노드(N33)에 전달할 수 있다.
이제, 도 7의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 타이밍도이다.
도 6 내지 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 리셋시키는 리셋 구간(T31), 복수의 화소의 문턱전압의 편차를 보상하는 문턱전압 보상 구간(T32), 복수의 화소에 데이터 신호가 기입되는 데이터 기입 구간(T33) 및 복수의 화소가 동시에 발광하는 발광 구간(T34)을 포함하는 프레임을 이용한 동시 발광 방식으로 구동될 수 있다.
리셋 구간(T31)에서, 초기화 구동부(700)는 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극을 리셋시키기 위한 논리 로우 레벨의 초기화 신호(Gi)를 복수의 초기화선(Gi1~Gin)에 인가한다. 이때, 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 복수의 보상선(Gc1~Gcn)에 인가하고, 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨로 인가하고, 주사 구동부(200)는 논리 하이 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다. 각 화소의 초기화 트랜지스터(M34)가 턴-온되고, 초기화 전압(Vini)이 제3 노드(N33)에 전달된다. 초기화 전압(Vini)은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압을 리셋시키기 위해 정해진 논리 로우 레벨의 전압이다. 예를 들어, 초기화 전압(Vini)으로 1V 또는 2V 전압을 사용할 수 있다. 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 초기화 전압(Vini)이 인가되고, 유기발광 다이오드(OLED)에 이전에 입력된 데이터 신호에 의한 전압이 리셋된다.
문턱전압 보상 구간(T32)에서, 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 로우 레벨의 보상 제어신호(GC)를 각 화소의 문턱전압 보상 트랜지스터(M33)의 게이트 전극에 인가하여 문턱전압 보상 트랜지스터(M33)를 턴-온시킨다. 이때, 주사 구동부(200)는 논리 하이 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가하고, 초기화 구동부(700)는 논리 하이 레벨의 초기화 신호(Gi)를 복수의 초기화선(Gi1~Gin)에 인가하고, 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨로 유지한다. 문턱전압 보상 트랜지스터(M33)가 턴-온됨에 따라 구동 트랜지스터(M32)는 다이오드 연결되어 문턱전압이 보상된다.
데이터 기입 구간(T33)에서, 주사 구동부(200)는 논리 로우 레벨의 주사신호(Scan[1]~Scan[n])를 복수의 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 인가한다. 이때, 데이터 구동부(300)는 게이트 온 전압의 주사신호가 인가되는 화소열에 영상 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 복수의 데이터선(D1~Dm)에 인가한다. 문턱전압 보상 구동부(400)는 논리 하이 레벨의 보상 제어신호(GC)를 인가하여 각 화소의 문턱전압 보상 트래지스터(M33)를 턴-오프시킨다. 전원 공급부(500)는 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 하이 레벨 전압으로 유지하고, 초기화 구동부(700)는 논리 하이 레벨의 초기화 신호(Gi)를 인가하여 각 화소의 초기화 트랜지스터(M34)를 턴-오프시킨다. 각 화소의 스위칭 트랜지스터(M31)는 논리 로우 레벨의 주사신호에 의해 턴-온되고, 제1 노드(N31)에 데이터 전압이 인가된다. 제1 유지 커패시터(C31)에는 데이터 전압이 저장된다. 제2 노드(N32)에는 제2 유지 커패시터(C32)에 의한 커플링에 의해 데이터 전압에 대응하는 게이트 전압이 형성된다. 제2 노드(N32)에 형성된 게이트 전압에 의해 구동 트랜지스터(M32)가 턴-온된다. 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)이 논리 하이 레벨 전압으로 인가되므로 유기발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않는다.
발광 구간(T34)에서, 전원 공급부(500)는 제2 전원 전압(ELVSS)을 논리 로우 레벨 전압으로 전환하여 인가한다. 구동 트랜지스터(M32)는 제2 노드(N32)에 유지되는 게이트 전압에 의해 턴-온된 상태를 유지한다. 제2 전원 전압(ELVSS)이 논리 로우 레벨 전압으로 전환됨에 따라 구동 트랜지스터(M32)를 통해 데이터 전압에 대응하는 전류가 유기발광 다이오드(OLED)로 흐른다. 유기발광 다이오드(OLED)는 데이터 전압에 대응하는 밝기로 발광한다. 즉, 발광 구간(T34)에서, 복수의 화소가 동시에 발광하여 영상 데이터를 표시한다.
상술한 바와 같이, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 초기화 전압(Vini)을 전달하는 초기화 트랜지스터(M34)를 연결함으로써, 리셋 구간(T31)에서 간단한 신호 제어로 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압을 리셋시킬 수 있고, 화소의 발광 시간을 확장할 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 신호 제어부
200 : 주사 구동부
300 : 데이터 구동부
400 : 문턱전압 보상 구동부
500 : 전원 공급부
600 : 표시부
700 : 초기화 구동부

Claims (16)

  1. 복수의 화소에 포함된 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 소정 레벨의 제1 전압이 인가되고, 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨의 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 복수의 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하는 문턱전압 보상 단계;
    상기 복수의 화소에 데이터 전압을 인가하여 상기 복수의 구동 트랜지스터를 턴-온시키는 데이터 기입 단계; 및
    상기 복수의 구동 트랜지스터가 턴-온된 상태에서 상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원 전압을 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 전환하여 상기 복수의 유기발광 다이오드를 발광시키는 발광 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 문턱전압 보상 단계는,
    상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 상기 제2 전원 전압을 상기 제1 전압으로 인가하고, 상기 제1 전압은 상기 제1 전원 전압보다 낮은 전압이며, 상기 제2 전원 전압에 의해 상기 제1 전압이 상기 애노드 전극에 인가되는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 전압은 상기 제1 전원 전압과의 전압차에 의해 상기 복수의 유기발광 다이오드에 전류가 흐르지 않는 레벨을 갖는 전압인 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 기입 단계에서 상기 복수의 유기발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 상기 제2 전원 전압은 상기 제1 전압으로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 로우 레벨 전압의 주사신호를 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키는 리셋 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 문턱전압 보상 단계는,
    상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨 전압의 주사신호를 인가하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 문턱전압 보상 단계에서 상기 제1 전압은 상기 주사신호의 논리 하이 레벨 전압인 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 데이터 기입 단계에서 상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압은 논리 하이 레벨 전압으로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 초기화 전압을 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키는 리셋 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 초기화 전압은 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키기 위해 미리 정해진 논리 로우 레벨 전압인 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 데이터 기입 단계에서 상기 제1 전원 전압 및 상기 제2 전원 전압은 논리 하이 레벨 전압으로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 복수의 화소를 포함하는 표시부;
    상기 복수의 화소를 구동하기 위한 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 상기 표시부에 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 복수의 화소에 포함되는 복수의 유기발광 다이오드에 상기 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시키기 위한 보상 제어신호를 상기 표시부에 전달하는 문턱전압 보상 구동부를 포함하고,
    상기 전원 공급부는 상기 제1 전원 전압을 논리 하이 레벨 전압으로 공급하고, 상기 복수의 구동 트랜지스터가 다이오드 연결될 때 상기 제2 전원 전압을 상기 제1 전원 전압보다 소정 레벨 낮은 제1 전압으로 공급하고, 상기 복수의 화소에 데이터 전압이 전달된 후 상기 제2 전원 전압을 논리 로우 레벨의 제2 전압으로 공급하여 상기 복수의 유기발광 다이오드를 동시에 발광시키는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 전압은 상기 제1 전원 전압과의 전압차에 의해 상기 복수의 유기발광 다이오드에 전류가 흐르지 않는 레벨을 갖는 전압인 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 트랜지스터가 다이오드 연결될 때 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에는 상기 제2 전원 전압에 의해 상기 제1 전압이 인가되는 표시 장치.
  15. 복수의 화소를 포함하는 표시부;
    상기 표시부에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
    상기 데이터 전압이 상기 표시부에 인가되도록 주사신호를 인가하는 주사 구동부; 및
    상기 복수의 화소에 포함되는 복수의 유기발광 다이오드에 상기 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시키기 위한 보상 제어신호를 상기 표시부에 전달하는 문턱전압 보상 구동부를 포함하고,
    상기 주사 구동부는 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 로우 레벨 전압의 주사신호를 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시킨 후, 상기 복수의 구동 트랜지스터가 다이오드 연결될 때 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 하이 레벨 전압의 주사신호를 인가하는 표시 장치.
  16. 복수의 화소를 포함하는 표시부;
    상기 복수의 화소에 포함되는 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 논리 로우 레벨의 초기화 전압을 인가하여 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 리셋시키는 초기화 구동부; 및
    상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극에 제1 전원 전압을 전달하는 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시키기 위한 보상 제어신호를 상기 표시부에 전달하는 문턱전압 보상 구동부를 포함하고,
    상기 문턱전압 보상 구동부는 상기 초기화 전압에 의해 상기 복수의 유기발광 다이오드의 애노드 전극이 리셋된 후 상기 복수의 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 복수의 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하는 표시 장치.
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