KR100560444B1 - 발광 표시 장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2개 이상의 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 화소회로를 포함하는 양방향 주사가 가능한 방출 표시 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 발광 표시 장치는 양방향 신호전달 시프트레지스터, 제1 및 제2 주사선을 포함하는 2 이상의 주사선이 각각 형성되는 복수의 화소회로 및 신호인가부를 포함한다. 양방향 신호전달 시프트레지스터는 제1 제어신호에 응답하여 제1 방향으로 순차적으로 제1 신호를 출력하고, 제2 제어신호에 응답하여 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 순차적으로 제2 신호를 출력한다. 신호인가부는 시프트레지스터에서 순차적으로 출력되는 제1 신호 또는 제2 신호에 각각 대응하는 제1 선택신호 또는 제2 선택신호를 순차적으로 복수의 화소회로의 주사선들에 전달한다. 즉, 제1 제어신호에 응답하여 하나의 제1 선택신호를 제1 화소회로의 제1 주사선에 인가하고 상기 하나의 제1 선택신호 이후에 인가되는 다른 제1 선택신호를 제2 주사선에 인가하며, 제2 제어신호에 응답하여 하나의 제2 선택신호를 제1 주사선에 인가하고 하나의 제2 선택신호 이후에 인가되는 다른 제2 선택신호를 제2 주사선에 인가한다.
양방향, 시프트레지스터, 양면표시

Description

발광 표시 장치 및 그 구동방법{Light emitting display and driving method thereof}
도 1은 유기EL 소자의 개념도이다.
도 2는 양면표시가 가능한 일반적인 유기EL 소자를 개략적으로 보여주는 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 유기EL 표시패널을 포함하는 유기EL 표시장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치의 구성을 계략적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5의 선택신호인가부(240)의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 선택신호인가부(240)에서 순방향 주사의 경우 주사선변경 상태를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 6의 선택신호인가부(240)에서 역방향 주사의 경우 주사선변경 상태를 보여주는 도면이다.
본 발명은, 발광 표시 장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 유기 물질의 전계 발광(이하, "유기 EL"이라 함)을 이용한 유기EL 발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 유기EL 표시장치는, 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 표시장치로서, 행렬 형태로 배열된 N×M 개의 유기 발광셀들을 전압 구동 혹은 전류 구동하여 영상을 표현할 수 있도록 되어 있다.
이러한 유기 발광셀은 다이오드 특성을 가져서 유기 발광 다이오드(OLED)로도 불리며, 도 1에 나타낸 바와 같이 애노드(ITO), 유기 박막, 캐소드 전극층의 구조를 가지고 있다. 유기 박막은 전자와 정공의 균형을 좋게 하여 발광 효율을 향상시키기 위해 발광층(emitting layer, EML), 전자 수송층(electron transport layer, ETL) 및 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함한 다층 구조로 이루어지고, 또한 별도의 전자 주입층(electron injecting layer, EIL)과 정공 주입층(hole injecting layer, HIL)을 포함하고 있다. 이러한 유기 발광셀들이 N×M 개의 매트릭스 형태로 배열되어 유기 EL 표시패널을 형성한다. 여기서, 애노드전극과 캐소드전극을 모두 투명전극으로 사용하면 양면표시가 가능하다.
이와 같은 유기EL 표시패널을 구동하는 방식에는 단순 매트릭스(passive matrix) 방식과 박막 트랜지스터(thin film transistor, 이하 TFT라고 명명함)를 이용한 능동 구동(active matrix) 방식이 있다. 단순 매트릭스 방식은 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 능동 구동 방식은 박막 트랜지스터를 각 ITO(indium tin oxide) 화소 전극에 연결하고 박막 트랜지스터의 게이트에 연결된 커패시터 용량에 의해 유지된 전압에 따라 구동하는 방식이다.
도 2는 양면표시가 가능한 일반적인 유기EL 소자를 개략적으로 보여주는 부분 사시도이다.
유기EL 소자는, 상부 유리기판(40) 및 하부 유리기판(22) 사이에 제1 투명전극(24), 정공주입층(26), 정공운송층(28), 유기발광층(30), 전자운송층(32), 전자주입층(34) 및 제2 투명전극(36)을 포함한다.
애노드전극인 제1 투명전극(24)은 인듐-틴-옥시드(Indium-Tin-Oxide;ITO), 인듐-징크-옥시드(Indium-Zinc-Oxide;IZO), 인듐-틴-징크-옥시드(Indium - Tin - Zinc - Oxide; ITZO) 등의 물질 중 어느 한 물질을 진공증착이나 스퍼터링(Sputtering)에 의해 하부 유리기판(22) 상에 형성되어 데이터 전극으로 이용된다.
발광층(38)은 제1 투명전극(24) 상에 정공주입층(26), 정공운송층(28), 유기발광층(30), 전자운송층(32), 전자주입층(34)이 순차적으로 적층된다.
캐소드전극인 제2 투명전극(36)은 인듐-틴-옥시드(ITO), 인듐-징크-옥시드(IZO), 인듐-틴-징크-옥시드(ITZO) 등의 물질 중 어느 한 물질을 진공증착이나 스퍼터링에 의해 발광층(38) 상에 형성된다.
여기서, 제1 투명전극(24)과 제2 투명전극(36)은 옥시드(Oxide)의 조성비 및 O2 플라즈마 처리에 의해서 각각의 일함수(Work Function)를 다르게 설정할 수 있 다. 이에 따라, 제1 투명전극(24)과 제2 투명전극(36)의 일함수는 전자 및 정공들이 이동하여 할 수 있도록 두 전극(24, 36) 중 어느 하나가 낮도록 설정된다. 이에 따라, 유기발광층(38)은 일함수 차이에 의해 제1 투명전극(24)과 제2 투명전극(36)에서 공급되는 정공 및 전자를 이용하여 발광하게 된다.
이러한 유기발광층(30)에서 발생되는 가시광은 제1 투명전극(24) 및 제2 투명전극(36)과 상부 및 하부 유리기판(22, 40)을 통해 양방향으로 방출하게 된다. 이에 따라, 유기EL 소자를 사용한 양면표시 기능을 가지는 EL 소자는 앞쪽 및 뒷쪽에서 화상을 표시하게 된다.
도 3은 도 2의 유기EL 표시패널을 포함하는 유기EL 표시장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 유기EL 표시장치는 유기EL 표시패널(100), 주사 구동부(200), 및 데이터 구동부(300)를 포함한다.
유기EL 표시패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1-Dm), 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 주사선(S1-Sn), 및 복수의 화소회로(110)를 포함한다. 데이터선(D1-Dm)은 화상 신호를 나타내는 데이터 신호를 화소회로(110)로 전달하며, 주사선(S1-Sn)은 선택 신호를 화소회로(110)로 전달한다. 화소회로(110)는 이웃한 두 데이터선(D1-Dm)과 이웃한 두 주사선(S1-Sn)에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된다. 이하에서는, 주사선(S1)에 연결된 화소를 'P1', 주사선(Sn)에 연결된 화소를 'Pn'이라고 명명한다.
주사 구동부(200)는 주사선(S1-Sn)에 각각 선택 신호를 순차적으로 인가한 다. 데이터 구동부(300)는 데이터선(D1-Dm)에 화상 신호에 대응되는 데이터 전압을 인가한다.
주사 구동부(200) 및/또는 데이터 구동부(300)는 표시패널(100)에 전기적으로 연결될 수 있으며 또는 표시패널(100)에 접착되어 전기적으로 연결되어 있는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package, TCP)에 칩 등의 형태로 장착될 수 있다. 또는 표시 패널(100)에 접착되어 전기적으로 연결되어 있는 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC) 또는 필름(film) 등에 칩 등의 형태로 장착될 수도 있다. 이와는 달리 주사 구동부(200) 및/또는 데이터 구동부(300)는 표시 패널의 유리 기판 위에 직접 장착될 수도 있으며, 또는 유리 기판 위에 주사선, 데이터선 및 박막 트랜지스터와 동일한 층들로 형성되어 있는 구동 회로와 대체될 수도 직접 장착될 수도 있다.
한편, 양면표시가 가능한 유기EL 표시장치는 전면화면과 뒷면화면의 좌우가 바뀌게된다. 따라서 표시장치의 전면에 표시되는 화면과 뒷면에 표시되는 화면이 동일하기 위해서는, 전면표시의 경우에 데이터선(D1)에 인가되는 제1 데이터신호가 뒷면표시의 경우에는 데이터선(Dm)에 인가되고, 전면표시의 경우에 데이터선(Dm)에 인가되는 제m 데이터신호가 뒷면표시의 경우에는 데이터선(D1)에 인가되어야 한다. 이와 같이 양방향(bidirectional)으로 데이터신호를 인가하도록 하는 양방향 시프트레지스터를 포함하는 양방향 데이터 구동부가 한국공개특허공보 제2002-0097420호에 개시되어 있다.
그런데, 예컨대 180°회전하는 경우와 같이 표시패널의 화면이 좌우뿐만 아 니라 화면의 상하도 바뀌는 경우에는, 데이터 구동뿐만 아니라 주사 구동부도 주사선에 인가되는 선택신호를 양방향으로 인가하는 양방향 시프트레지스터를 포함하여야 한다. 즉, 표시화면이 180°회전하는 방출 표시 장치는, 위에서 아래 방향으로 순차적으로 선택신호가 인가되는 경우(이하 '순방향 주사' 라고 명명함)에는 주사선(S1)에 인가되는 제1 선택신호를 아래에서 위 방향을 순차적으로 선택신호를 인가되는 경우(이하 '역방향 주사'라고 명명함)에는 주사선(Sn)에 인가하고, 순방향 주사에서 주사선(Sn)에 인가되는 제n 선택신호를 역방향 주사에서는 주사선(S1)에 인가하는 양방향 주사 구동부를 이용하여 회전 전과 회전 후의 화면이 동일하게 표시되도록 한다.
그러나, 한국공개특허공보 제2004-0009285호에 개시된 화소회로와 같이, 하나의 화소회로(Pn)가 2개 이상의 서로 다른 선택신호, 예컨대 현재 주사선(Sn)에 인가되는 제n 선택신호와 직전 주사선(Sn-1)에 인가되는 제n-1 선택신호에 기초하여 동작할 수 있다. 이와 같은 화소회로는 순방향 주사에서 주사선(Sn-1)에 제n-1 선택신호가 인가된 다음 주사선(Sn)에 제n 선택신호가 인가됨으로써 정상적으로 구동되도록 하는 배치구조를 갖는다. 따라서 역방향 주사에서는 주사선의 인가방향이 역전되어 주사선(Sn)에 제1 선택신호가 인가된 후 주사선(Sn-1)에 제2 선택신호가 인가되므로, 화소회로는 정상적으로 구동될 수 없게 된다.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 2개 이상의 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 화소회로를 포함하며 양방향 주사가 가능한 방출 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 하나의 특징에 따른 발광 표시 장치는
제1 제어신호에 응답하여 제1 방향으로 순차적으로 제1 신호를 출력하고, 제2 제어신호에 응답하여 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 순차적으로 제2 신호를 출력하는 양방향 신호전달 시프트레지스터;
제1 및 제2 주사선을 포함하는 2 이상의 주사선이 각각 형성되는 복수의 화소회로; 및
상기 시프트레지스터에서 순차적으로 출력되는 제1 신호 또는 제2 신호에 각각 대응하는 제3 신호 또는 제4 신호를 수신하여 복수의 화소회로의 주사선들에 제1 선택신호 또는 제2 선택신호를 순차적으로 전달하는 신호인가부를 포함하고,
상기 신호인가부는, 상기 제1 제어신호에 응답하여 하나의 제1 선택신호를 상기 복수의 화소회로 중 제1 화소회로의 제1 주사선에 인가하고 상기 하나의 제1 선택신호 이후에 인가되는 다른 제1 선택신호를 제2 주사선에 인가하며, 상기 제2 제어신호에 응답하여 하나의 제2 선택신호를 제1 주사선에 인가하고 상기 하나의 제2 선택신호 이후에 인가되는 다른 제2 선택신호를 제2 주사선에 인가한다.
상기 다른 제1 선택신호는 제2 화소회로의 제1 주사선에 인가될 수 있고, 여기서 상기 신호인가부는 상기 제1 선택신호가 입력되는 제1 입력선과 상기 제1 화소회로의 제2 주사선을 전기적으로 연결하는 제1 스위치; 및 상기 제1 입력선과 상 기 제2 화소회로의 제1 주사선을 전기적으로 연결하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
상기 다른 제2 선택신호는 상기 제1 화소회로의 제1 주사선에 인가될 수 있고, 여기서 상기 신호인가부는 상기 제2 선택신호가 입력되는 제2 입력선과 상기 제2 화소회로의 제2 주사선을 전기적으로 연결하는 제3 스위치; 및 상기 제2 입력선과 상기 제1 화소회로의 제1 주사선을 전기적으로 연결하는 제4 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제1 화소회로 및 제2 화소회로는 서로 인접할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 발광 표시 장치는,
제1 제어신호에 응답하여 제1 방향으로 순차적으로 제1 및 제2 신호를 출력하고, 제2 제어신호에 응답하여 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 순차적으로 제3 및 제4 신호를 출력하는 양방향 신호전달 시프트레지스터;
제1 및 제2 주사선을 포함하는 제1 화소회로; 및
상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 제1 신호는 제1 주사선에 인가하고, 제2 신호는 제2 주사선에 인가하고, 상기 제2 제어신호에 응답하여 제3 신호를 제1 주사선에 인가하고 제4 신호를 제2 주사선에 인가하는 신호인가부를 포함한다.
상기 제1 제어신호에 기초하여 제1 방향의 데이터 신호를 생성하고, 제2 제어신호에 기초하여 제2 방향의 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터선에 각각 인가하는 데이터구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 화소회로에 제1 방향으로 인접한 제2 화소회로를 더 포함하고, 상 기 제2 신호는 상기 제2 화소회로의 제1 주사선에 인가될 수 있다.
상기 제1 화소회로에 제2 방향으로 인접한 제3 화소회로를 더 포함하고, 상기 제4 신호는 상기 제3 화소회로의 제1 주사선에 인가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 발광 표시 장치의 구동방법은,
제1 및 제2 주사선 및 데이터선에 각각 연결되어 형성된 제1 및 제2 화소회로를 포함하는 복수의 화소회로, 상기 주사선에 선택신호를 인가하는 주사구동부를 포함하는 발광 표시 장치의 구동방법으로서,
제1 방향으로 주사되는 경우, 상기 복수의 화소회로 중 제1 화소회로의 제1 주사선에 제1 선택신호를 인가한 후, 제1 화소회로의 제2 주사선 및 제2 화소회로의 제1 주사선에 제2 선택신호를 인가하고,
제2 방향으로 주사되는 경우, 제2 화소회로의 제1 주사선에 제1 선택신호를 인가한 후, 상기 제2 화소회로의 제2 주사선 및 상기 제1 화소회로의 제1 주사선에 제2 선택신호를 인가한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 4 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화소 회로의 등가 회로도이다.
도 4에서는 설명의 편의상 m번째 데이터선(Dm)과 n번째 주사선(Sn)에 연결된 화소 회로만을 도시하였다. 한편, 주사선에 관한 용어를 정의하면, 현재 선택 신호를 전달하려고 하는 주사선을 "현재 주사선"이라 하고, 현재 선택 신호가 전달되기 전에 선택 신호를 전달한 주사선을 "직전 주사선"이라 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 회로(10)는 트랜지스터(M1-M5), 커패시터(Cst, Cvth), 및 유기 EL 소자(OLED)를 포함한다.
트랜지스터(M1)는 유기 EL 소자(OLED)를 구동하기 위한 구동 트랜지스터로서, 전압(VDD)을 공급하기 위한 전원과 유기 EL 소자(OLED) 간에 접속되고, 게이트에 인가되는 전압에 의하여 트랜지스터(M5)를 통하여 유기 EL 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 트랜지스터(M2)는 직전 주사선(Sn-1)으로부터의 선택 신호에 응답하여 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결시킨다.
트랜지스터(M1)의 게이트에는 커패시터(Cvth)의 일전극(A)이 접속되고, 커패시터(Cvth)의 타전극(B) 및 전압(VDD)을 공급하는 전원 간에 커패시터(Cst)와 트랜지스터(M4)가 병렬 접속된다. 트랜지스터(M4)는 직전 주사선(Sn-1)으로부터의 선택 신호에 응답하여 커패시터(Cvth)의 타전극(B)에 전원(VDD)을 공급한다.
트랜지스터(M3)는 현재 주사선(Sn)으로부터의 선택 신호에 응답하여 데이터선(Dm)으로부터의 데이터를 커패시터(Cvth)의 타전극(B)으로 전달한다.
트랜지스터(M5)는 트랜지스터(M1)의 드레인과 유기 EL 소자(OLED)의 애노드 간에 접속되고, 직전 주사선(Sn-1)으로부터의 선택 신호에 응답하여 트랜지스터(M1)의 드레인과 유기 EL 소자(OLED)를 차단시킨다.
유기 EL 소자(OLED)는 입력되는 전류에 대응하여 빛을 방출한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 유기 EL 소자(OLED)의 캐소드에 연결되는 전압(VSS)은 전압(VDD)보다 낮은 레벨의 전압으로서, 그라운드 전압 등이 사용될 수 있다.
이와 같은 화소회로의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 직전 주사선(Sn-1)에 로우 레벨의 주사 전압이 인가되면, 트랜지스터(M3)가 턴온되어 트랜지스터(M1)는 다이오드 연결 상태가 된다. 따라서, 트랜지스터(M1)의 게이트 및 소스간 전압이 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)이 될 때까지 변하게 된다. 이때 트랜지스터(M1)의 소스가 전원(Vdd)에 연결되어 있으므로, 트랜지스터(M1)의 게이트 즉, 커패시터(Cvth)의 노드(A)에 인가되는 전압은 전원전압(Vdd)과 문턱전압(Vth)의 합이 된다. 또한, 트랜지스터(M4)가 턴온되어 커패시터(Cvth)의 노드(B)에는 전원(Vdd)이 인가되어, 커패시터(Cvth)에 충전되는 전압(VCvth)은 수학식 1과 같다.
Figure 112004012006579-pat00001
여기서, VCvth는 커패시터(Cvth)에 충전되는 전압을 의미하고, VCvthA는 커패시터(Cvth)의 노드(A)에 인가되는 전압, VCvthB는 커패시터(Cvth)의 노드(B)에 인가되는 전압을 의미한다.
또한, N타입의 채널을 갖는 트랜지스터(M2)는 직전 주사선(Sn-1)의 로우레벨의 신호에 응답하여 차단되어, 트랜지스터(M1)에 흐르는 전류가 유기EL 소자(OLED) 로 흐르는 것을 방지한다.
다음, 현재 주사선(Sn)에 로우 레벨의 주사 전압이 인가되면, 트랜지스터(M5)가 턴온되어 데이터 전압(Vdata)이 노드(B)에 인가된다. 또한, 커패시터(Cvth)에는 트랜지스터(M1)의 문턱 전압(Vth)에 해당되는 전압이 충전되어 있으므로, 트랜지스터(M1)의 게이트에는 데이터 전압(Vdata)과 트랜지스터(M1)의 문턱 전압(Vth)의 합에 대응되는 전압이 인가된다. 즉, 트랜지스터(M1)의 게이트-소스간 전압(Vgs)은 다음의 수학식 2와 같다.
Figure 112004012006579-pat00002
또한, 현재 주사선(Sn)의 하이레벨에 응답하여 트랜지스터(M2)가 온되어 트랜지스터(M1)의 게이트-소스 전압(VGS)에 대응하는 전류(IOLED)가 유기EL 소자(OLED)에 공급되어, 유기 EL 소자(OLED)는 발광하게 된다. 전류(IOLED)는 수학식 3과 같다.
Figure 112004012006579-pat00003
여기서, IOLED는 유기 EL 소자(OLED)에 흐르는 전류, Vgs는 트랜지스터(M1)의 소스와 게이트 사이의 전압, Vth는 트랜지스터(M1)의 문턱 전압, Vdata는 데이터 전압, β는 상수 값을 나타낸다.
이와 같이 직전 주사선(Sn-1)에 주사 신호가 인가되는 동안, 트랜지스터(M2) 가 오프되어 누설전류가 흐르는 것을 차단하게 되고 블랙 계조를 정확하게 표현할 수 있다.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 화소회로로서 5개의 트랜지스터와 2개의 커패시터가 포함되는 것을 예로 들었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 2이상의 선택신호에 의해 동작하는 모든 화소회로에 적용될 것이다.
도 5는 도 4의 화소회로를 포함하는 발광 표시 장치의 구성을 계략적으로 보여주는 도면이다.
도 5에서와 같이 발광 표시 장치는 표시패널(100), 주사구동부(200) 및 데이터구동부(300)를 포함한다.
표시패널(100)은 정상 화면 및 180°회전된 화면을 모두 표시할 수 있는 표시패널이다. 또한, n×m개의 화소가 매트릭스 형태로 배열되어 있다(이하에서 불특정 화소는 'Pk'라고 명명하고, 여기서 k는 1과 n 사이의 자연수이다). 한 쌍의 주사선(Ska, Skb)과 데이터선(Dm)이 교차하는 부분에 도 4의 화소회로가 마련되고, 하나의 화소(Pk)는 서로 다른 선택신호를 인가하는 2개의 주사선(Ska, Skb)에 전기적으로 연결된다. 이 경우, 하나의 화소(Pk)에서, 동일한 선택신호로 동작하는 능동소자는 동일한 주사선에 연결된다. 예컨대, 도 4의 화소회로(Pk)에서, 주사선(Ska)은 트랜지스터(M2), 트랜지스터(M4) 및 트랜지스터(M5)와 전기적으로 연결되어 직전 주사선에 대응되고, 주사선(Skb)은 트랜지스터(M3)와 전기적으로 연결되어 현재 주사선이 된다. 이렇게 함으로써, 표시패널(100)에 존재하는 주사선(S1a. S1b, S2a, S2b … Sna, Snb)의 개수는 총 화소 수(n)의 2배(2n)가 된 다.
데이터구동부(300)는 앞서 설명한 바와 같이 양방향 시프트레지스터를 포함하여 양방향으로 데이터신호를 인가할 수 있는 양방향 데이터구동부이다.
주사구동부(200)는 시프트레지스터(210), 레벨시프터(220), 버퍼(230) 및 선택신호인가부(240)를 포함한다.
시프트레지스터(210)는 양방향 주사가 가능한 양방향 시프트레지스터로서, 시작신호(STV), 클록신호(CLK), 순방향신호(CTU), 역방향신호(CTD)를 제어부(미도시)로부터 공급받아, 각 주사선(S1a. S1b, S2a, S2b … Sna, Snb)에 인가될 제1 내지 제n+1 선택신호(SR1∼SRn+1)를 생성하여 레벨시프터(220)로 출력한다. 구체적으로, 시프트레지스터(210)는 순방향신호(CTU)가 인에이블 레벨이 된 경우에 입력되는 클록신호(CLK)에 따라 시작신호(STV)를 순차적으로 시프트시켜 n+1개의 신호를 선택신호(SR1~SRn+1)로서 순차적으로 출력한다. 한편, 역방향신호(CTD)가 인에이블 레벨이 된 경우에 시프트레지스터(210)는 입력되는 클록신호(CLK)에 따라 시작신호(STV)를 순차적으로 시프트시켜 n+1개의 신호를 선택신호(SRn+1∼SR1)로서 순차적으로 출력한다.
레벨시프터(220)는 전원공급부(미도시)로부터 전원(Vdd, Vss)를 공급받아 시프트레지스터(210)로부터 입력받은 제1 내지 제n+1 선택신호(SR1∼SRn+1)를 소정의 전압레벨로 시프트한다.
버퍼(230)는 소정의 전압레벨로 시프트된 제1 내지 제n 선택신호(SR1∼SRn+1)를 버퍼링하였다가 선택신호인가부(240)로 인가한다.
선택신호인가부(240)는 순방향신호(CTU) 및 역방향신호(CTD)에 응답하여 각 선택신호(SR1∼SRn+1)가 해당 주사선들(S1a, S1b, S2a, S2b …Sna, Snb)에 인가되도록 동작한다. 순반향신호(CTU)가 온신호이면, 선택신호(SR1∼SRn)는 각각 'a' 주사선(S1a, S2a, S3a, S4a … Sna)에 인가되고, 선택신호(SR2∼SRn+1)는 각각 'b' 주사선(S1b, S2b, S3b, S4b … Snb)에 인가된다. 따라서, 선택신호인가부(240)에 의해, 선택신호(SR1)는 주사선(S1a)에 인가되고, 선택신호(SR2)는 주사선(S1b) 및 주사선(S2a)에 인가된다. 마찬가지로, 선택신호(SRn)는 주사선(Sn-1b) 및 주사선(Sna)에 인가되고 선택신호(SRn+1)는 주사선(Snb)에 인가된다.
한편, 역방향신호(CUD)가 온신호이면, 선택신호(SRn+1∼SR2)는 각각 'a' 주사선(Sna, Sn-1a, Sn-2a, … S2a, S1a)에 인가되고, 선택신호(SRn∼SR1)는 각각 'b' 주사선(Snb, Sn-1b, Sn-2b, … S2b, S1b)에 인가된다. 따라서, 선택신호(SRn+1)는 주사선(Sna)에 인가되고, 선택신호(SRn)는 주사선(Snb) 및 주사선(Sn-1a)에 인가된다. 마찬가지로, 선택신호(SR2)는 주사선(S2b) 및 주사선(S1a)에 인가되고 선택신호(SR1)는 주사선(S1b)에 인가된다.
따라서, 하나의 화소에서 직전 선택신호에 의해 동작하는 능동소자들(M2, M4, M5)이 'a' 주사선에 연결되고, 현재 선택신호에 의해 동작하는 능동소자(M3)가 'b' 주사선에 연결된 패널은 순방향이든 역방향이든 직전 선택신호는 'a' 주사선에 인가되고 현재 선택신호는 'b' 주사선에 인가되어 정상적으로 영상을 표시할 수 있다.
도 6은 도 5의 선택신호인가부(240)의 구성을 구체적으로 보여주는 도면이 다.
도 6에서는 설명의 간략화를 위하여 화소의 수(n)는 4이고, 선택신호(SR1∼SR5)의 수는 5, 주사선(S1a, S1b, S2a, S2b, S3a, S3b, S4a, S4b)의 수는 8인 경우를 예로써 설명한다.
선택신호인가부(240)는 순방향신호(CTU) 및 역방향신호(CTD)에 응답하여 버퍼(230)에 출력되는 선택신호(SR1∼SR5)를 각 화소에 연결되는 주사선들(S1a, S1b, S2a, S2b …S4a, S4b)의 접속 및 차단을 제어하는 스위치들(SU1~SU9) 및 스위치들(SD1~SD9)을 포함한다. 선택신호(SR1)는 스위치(SU1)와 스위치(SD9)에 의해 주사선(1a) 및 주사선(1b)에 각각 인가된다. 선택신호(SR2)는 스위치(SU3)와 스위치(SU2)를 통하여 주사선(2a) 및 주사선(1b)에, 스위치(SD7)와 스위치(SD8)를 통하여 주사선(2b) 및 주사선(1a)에 각각 인가된다. 선택신호(SR3)는 스위치(SU5)와 스위치(SU4)에 의해 주사선(S3a) 및 주사선(S2a)에, 스위치(SD5)와 스위치(SD6)를 통하여 주사선(S3b) 및 주사선(S2a)에 인가된다. 선택신호(SR4)는 스위치(SU7)와 스위치(SU6)에 의해 주사선(S4a) 및 주사선(S3b)에, 스위치(SD3)와 스위치(SD4)를 통하여 주사선(S4b) 및 주사선(S3a)에 각각 인가된다. 선택신호(SR5)는 스위치(SU9)와 스위치(SU8)에 의해 주사선(S4b)에, 스위치(SD1)와 스위치(SD2)를 통하여 주사선(S4a)에 인가된다. 여기서, 스위치들(SU1~SU9)은 순방향신호(CTU)에 응답하여 턴온되며, 스위치들(SD1~SD8)은 역방향신호(CTD)에 응답하여 턴온된다.
순방향신호(CTU)에 의해 스위치들(SU1~SU9)이 모두 턴온되면, 선택신호(SR1∼SR4)는 각각 'a' 주사선(S1a, S2a, S3a, S4a)에 인가되고, 선택신호(SR2∼SR5)는 각각 'b' 주사선(S1b, S2b, S3b, S4b)에 인가된다. 따라서 화소(1)는 주사선(S1a) 및 주사선(S1b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR1, SR2)에 의해 구동되고, 화소(2)는 주사선(S2a) 및 주사선(S2b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR2, SR3)에 의해 구동된다. 마찬가지로 화소(3)는 주사선(S3a) 및 주사선(S3b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR3, SR4)에 의해 구동되고, 화소(4)는 주사선(S4a) 및 주사선(S4b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR4, SR5)에 의해 구동된다.
한편, 역방향신호(CUD)에 의해 스위치들(SD1~SD9)이 모두 턴온되면, 선택신호(SR5∼SR2)는 각각 'a' 주사선(S4a, S3a, S2a, S1a)에 인가되고, 선택신호(SR4∼SR1)는 각각 'b' 주사선(S4b, S3b, S2b, S1b)에 인가된다. 따라서, 화소(4)는 주사선(S4a) 및 주사선(S4b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR5, SR4)에 의해 구동되고, 화소(3)는 주사선(S3a) 및 주사선(S3b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR4, SR3)에 의해 구동된다. 화소(2)는 주사선(S2a) 및 주사선(S2b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR3, SR2)에 의해 구동되고, 화소(1)는 주사선(S1a) 및 주사선(S1b)에 순차적으로 인가되는 선택신호(SR2, SR1)에 의해 구동된다.
도 7은 순방향 주사의 경우 주사선변경 상태를 보여주는 도면이고, 도 8은 역방향 주사의 경우 주사선변경 상태를 보여주는 도면이다.
도 7에서와 같이, 순방향 주사의 경우, 순방향신호(CTU)로서 온신호를 인가하면 스위치들(SU1~SU9)이 모두 온된다.
구체적으로, 선택신호(SR1)는 스위치(SU1)가 온되어 주사선(S1a)인가되어 화소(P1)의 직전 선택신호가 된다.
선택신호(SR2)는 스위치(SU3)가 온되어 주사선(S2a)에 인가되고 스위치(SU2)가 온되어 주사선(S1b)에 인가된다. 따라서 선택신호(SR2)는 주사선(S1b)을 통하여 화소(P1)의 현재 선택신호가 되고, 주사선(S2a)을 통하여 화소(P2)의 직전 선택신호가 된다.
선택신호(SR3)는 스위치(SU5)가 온되어 주사선(S3a)에 인가되고 스위치(SU4)가 온되어 주사선(S2b)에 인가된다. 따라서 선택신호(SR3)는 주사선(S2b)을 통하여 화소(P2)의 현재 선택신호가 되고, 주사선(S3a)을 통하여 화소(P3)의 직전 선택신호가 된다.
선택신호(SR4)는 스위치(SU7)가 온되어 주사선(S4a)에 인가되고 스위치(SU6)가 온되어 주사선(S3b)에 인가된다. 따라서 선택신호(SR4)는 주사선(S3b)을 통하여 화소(P3)의 현재 선택신호가 되고, 주사선(S4a)을 통하여 화소(P4)의 직전 선택신호가 된다.
마지막으로 스위치(SU9) 및 스위치(SU8)가 온되어, 선택신호(SR5)는 주사선(S4b)에 인가되어 화소(P4)의 현재 선택신호가 된다.
이와 같이, 순방향신호(CTU)로서 온신호에 의해 스위치들(SU1~SU9)이 모두 온됨으로써, 모든 화소는 순차적으로 인가되는 직전 선택신호와 현재 선택신호에 기초하여 정상적으로 동작된다.
다음은, 도 8을 참조하여 역방향 주사의 경우 주사선변경 상태를 설명한다.
도 8에서와 같이, 역방향 주사의 경우, 역방향신호(CTD)로서 온신호를 인가하면 스위치들(SD1~SD9)이 모두 온된다.
구체적으로, 선택신호(SR5)는 스위치(SD1) 및 스위치(SD2)가 온되어 주사선(S4a)에 인가되어 화소(P4)의 직전 선택신호가 된다.
선택신호(SR4)는 스위치(SD3)가 온되어 주사선(S4b)에 인가되고 스위치(SD4)가 온되어 주사선(S3a)에 인가된다. 따라서 선택신호(SR4)는 주사선(S4b)을 통하여 화소(P4)의 현재 선택신호가 되고, 주사선(S3a)을 통하여 화소(P3)의 직전 선택신호가 된다.
선택신호(SR3)는 스위치(SD5)가 온되어 주사선(S3b)에 인가되고 스위치(SD6)가 온되어 주사선(S2a)에 인가된다. 따라서 선택신호(SR3)는 주사선(S3b)을 통하여 화소(P3)의 현재 선택신호가 되고, 주사선(S2a)을 통하여 화소(P2)의 직전 선택신호가 된다.
선택신호(SR2)는 스위치(SD7)가 온되어 주사선(S2b)에 인가되고 스위치(SD8)가 온되어 주사선(S1a)에 인가된다. 따라서 선택신호(SR2)는 주사선(S2b)을 통하여 화소(P2)의 현재 선택신호가 되고, 주사선(S1a)을 통하여 화소(P1)의 직전 선택신호가 된다.
마지막으로 선택신호(SR1)는 스위치(SD9)가 온되어, 주사선(S1b)에 인가되어 화소(P1)의 현재 선택신호가 된다.
이와 같이, 역방향신호(CTD)로서 온신호에 의해 스위치들(SU1~SU9)이 모두 온됨으로써, 모든 화소는 순차적으로 인가되는 직전 선택신호와 현재 선택신호에 기초하여 정상적으로 동작된다.
또한, 도 7 및 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 순방향 주사이거나 역방향 주사에 상관없이, 각 화소회로에 인가되는 직전 선택신호는 주사선(S1a, S2a, S3a, S4a)을 통하여 인가되고, 각 화소회로에 인가되는 현재 선택신호는 주사선(S1b, S2b. S3b, S4b)을 통하여 인가된다.
이렇게 함으로써, 2개의 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 화소회로를 포함하는 표시패널이 180°회전되더라도 역방향 주사를 통하여 동일한 영상을 표시할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 외의 다양한 변경이나 변형이 가능하다.
예컨대, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 2개의 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 경우에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 2개 이상 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 경우에도 적용할 수 있다. 다만 이 경우 주사선의 수는 화소수의 3배가 되어야 할 것이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 선택신호인가부가 주사구동부의 버퍼에 연결되는 경우에 대하여 설명하였으나, 선택신호인가부는 주사구동부와 별개로 마련될 수도 있다.
본 발명과 같이, 2개 이상의 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 화소회로를 포함하는 발광 표시 패널은, 각 화소마다 인가되어야 하는 다른 선택신호 수와 동일한 수만큼의 주사선을 포함하고, 순방향으로 선택신호를 순차적으로 인가하는 순방향 주사를 제어하는 순방향신호 및 역방향으로 선택신호를 순차적으로 인가하는 역방향 주사를 제어하는 역방향신호에 기초하여 각 화소에 서로 다른 선택 신호가 순차적으로 인가되도록 함으로써, 2개 이상의 서로 다른 선택신호에 기초하여 동작하는 화소회로를 포함하는 발광 표시 패널을 양 방향으로 구동할 수 있다.

Claims (11)

  1. 발광 표시 장치에 있어서,
    제1 제어신호에 응답하여 제1 방향으로 순차적으로 제1 신호를 출력하고, 제2 제어신호에 응답하여 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 순차적으로 제2 신호를 출력하는 양방향 신호전달 시프트레지스터;
    제1 및 제2 주사선을 포함하는 2 이상의 주사선이 각각 형성되는 복수의 화소회로; 및
    상기 시프트레지스터에서 순차적으로 출력되는 제1 신호 또는 제2 신호에 각각 대응하는 제3 신호 또는 제4 신호를 수신하여 복수의 화소회로의 주사선들에 제1 선택신호 또는 제2 선택신호를 순차적으로 전달하는 신호인가부를 포함하고,
    상기 신호인가부는, 상기 제1 제어신호에 응답하여 하나의 제1 선택신호를 상기 복수의 화소회로 중 제1 화소회로의 제1 주사선에 인가하고 상기 하나의 제1 선택신호 이후에 인가되는 다른 제1 선택신호를 제2 주사선에 인가하며, 상기 제2 제어신호에 응답하여 하나의 제2 선택신호를 제1 주사선에 인가하고 상기 하나의 제2 선택신호 이후에 인가되는 다른 제2 선택신호를 제2 주사선에 인가하는 발광 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다른 제1 선택신호는 제2 화소회로의 제1 주사선에 인가되는 발광 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 신호인가부는
    상기 제1 선택신호가 입력되는 제1 입력선과 상기 제1 화소회로의 제2 주사선을 전기적으로 연결하는 제1 스위치; 및
    상기 제1 입력선과 상기 제2 화소회로의 제1 주사선을 전기적으로 연결하는 제2 스위치를 포함하는 발광 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 다른 제2 선택신호는 상기 제1 화소회로의 제1 주사선에 인가되는 발광 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 신호인가부는
    상기 제2 선택신호가 입력되는 제2 입력선과 상기 제2 화소회로의 제2 주사선을 전기적으로 연결하는 제3 스위치; 및
    상기 제2 입력선과 상기 제1 화소회로의 제1 주사선을 전기적으로 연결하는 제4 스위치를 포함하는 발광 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제5항에 있어서,
    상기 제1 화소회로 및 제2 화소회로는 서로 인접하는 발광 표시 장치.
  7. 발광 표시 장치에 있어서,
    제1 제어신호에 응답하여 제1 방향으로 순차적으로 제1 및 제2 신호를 출력하고, 제2 제어신호에 응답하여 제1 방향과 반대방향인 제2 방향으로 순차적으로 제3 및 제4 신호를 출력하는 양방향 신호전달 시프트레지스터;
    제1 및 제2 주사선을 포함하는 제1 화소회로; 및
    상기 제1 제어신호에 응답하여 상기 제1 신호는 제1 주사선에 인가하고, 제2 신호는 제2 주사선에 인가하고, 상기 제2 제어신호에 응답하여 제3 신호를 제1 주사선에 인가하고 제4 신호를 제2 주사선에 인가하는 신호인가부
    를 포함하는 발광 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 제어신호에 기초하여 제1 방향의 데이터 신호를 생성하고, 제2 제어신호에 기초하여 제2 방향의 데이터 신호를 생성하여 상기 데이터선에 각각 인가하는 데이터구동부
    를 더 포함하는 발광 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 화소회로에 제1 방향으로 인접한 제2 화소회로를 더 포함하고,
    상기 제2 신호는 상기 제2 화소회로의 제1 주사선에 인가되는 발광 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 화소회로에 제2 방향으로 인접한 제3 화소회로를 더 포함하고,
    상기 제4 신호는 상기 제3 화소회로의 제1 주사선에 인가되는 발광 표시 장치.
  11. 제1 및 제2 주사선 및 데이터선에 각각 연결되어 형성된 제1 및 제2 화소회로를 포함하는 복수의 화소회로, 상기 주사선에 선택신호를 인가하는 주사구동부를 포함하는 발광 표시 장치의 구동방법에 있어서,
    제1 방향으로 주사되는 경우, 상기 복수의 화소회로 중 제1 화소회로의 제1 주사선에 제1 선택신호를 인가한 후, 제1 화소회로의 제2 주사선 및 제2 화소회로의 제1 주사선에 제2 선택신호를 인가하고,
    제2 방향으로 주사되는 경우, 제2 화소회로의 제1 주사선에 제1 선택신호를 인가한 후, 상기 제2 화소회로의 제2 주사선 및 상기 제1 화소회로의 제1 주사선에 제2 선택신호를 인가하는 발광 표시 장치의 구동방법.
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