KR20050064297A - 일렉트로-루미네센스 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저계조의 화상을 표시할 때 전압을 이용하여 화소셀들을 프리차징 함으로써 원하는 계조의 화상을 표시할 수 있도록 한 일렉트로-루미네센스 표시장치에 관한 것이다.

본 발명의 일렉트로-루미네센스 표시장치는 게이트라인들 및 상기 게이트라인들과 교차되도록 형성되는 데이터라인들과, 게이트라인들 및 데이터라인들의 교차부마다 형성되는 화소셀들과, 1수평기간 단위로 게이트신호를 게이트라인들로 순차적으로 공급하기 위한 게이트 드라이버와, 외부로부터 공급되는 데이터가 고계조일 때 전류만을 이용하여 계조를 구현함과 아울러 데이터가 저계조일 때 전압 및 전류를 이용하여 계조를 구현하기 위한 다수의 데이터 집적회로를 구비한다.

Description

일렉트로-루미네센스 표시장치 및 그 구동방법{Electro-Luminescence Display Apparatus and Driving Method thereof}

본 발명은 일렉트로-루미네센스 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로 특히, 저계조의 화상을 표시할 때 전압을 이용하여 화소셀들을 프리차징 함으로써 원하는 계조의 화상을 표시할 수 있도록 한 일렉트로-루미네센스 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : 이하, "EL"이라 함) 표시장치 등이 있다.

여기서, EL 표시장치는 전자와 정공의 재결합으로 형광물질을 발광시키는 자발광소자로서, 재료 및 구조에 따라 무기 EL과 유기 EL로 대별된다. 이 EL 표시장치는 액정표시장치와 같이 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 발광소자에 비하여 음극선관과 같은 빠른 응답속도를 가지는 장점을 갖고 있다.

도 1은 EL 표시장치의 발광원리를 설명하기 위한 일반적인 유기 EL 구조를 도시한 단면도이다. EL 표시장치 중 유기 EL은 음극(2)과 양극(14) 사이에 적층된 전자 주입층(4), 전자 수송층(6), 발광층(8), 정공 수송층(10), 정공 주입층(12)을 구비한다.

투명전극인 양극(14)과 금속전극인 음극(2) 사이에 전압을 인가하면, 음극(2)으로부터 발생된 전자는 전자 주입층(4) 및 전자 수송층(6)을 통해 발광층(8) 쪽으로 이동한다. 또한, 양극(14)으로부터 발생된 정공은 정공 주입층(12) 및 정공 수송층(10)을 통해 발광층(8) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(8)에서는 전자 수송층(6)과 정공 수송층(10)으로부터 공급되어진 전자와 정공이 충돌하여 재결합함에 의해 빛이 발생하게 되고, 이 빛은 투명전극인 양극(14)을 통해 외부로 방출되어 화상이 표시되게 한다.

도 2는 종래의 액티브 맥트릭스형(Active Matrix Type) EL 표시장치를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 EL 표시장치는 게이트 전극라인들(GL)과 데이터 전극라인들(DL)의 교차부마다 배열된 화소(이하 "PE"라 함) 셀들(22)을 포함하는 EL 표시패널(16)과, 게이트 전극라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(18)와, 데이터 전극라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(20)와, 게이트 드라이버(18) 및 데이터 드라이버(20)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(24)를 구비한다.

타이밍 콘트롤러(24)는 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(18)를 제어한다. 이를 위하여, 타이밍 콘트롤러(24)는 각종 제어신호들을 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(18)로 공급한다. 그리고, 타이밍 콘트롤러(24)는 데이터를 재정렬하여 데이터 드라이버(20)로 공급한다.

게이트 드라이버(18)는 타이밍 콘트롤러(24)의 제어에 의하여 게이트 전극라인들(GL)에 순차적으로 게이트신호를 공급한다. 여기서, 게이트신호는 1수평기간(1H)의 폭을 갖도록 공급된다.

데이터 드라이버(20)는 타이밍 콘트롤러(24)의 제어에 의하여 비디오신호를 데이터 전극라인들(DL)로 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(20)는 게이트신호가 공급되는 1수평기간(1H)동안 1수평라인분의 비디오신호를 데이터 전극라인들(DL)로 공급한다.

PE 셀들(22)은 데이터 전극라인들(DL)로 공급되는 비디오신호(즉, 전류신호)에 대응되는 빛을 발광함으로써 비디오신호에 대응하는 화상을 표시한다.(실질적으로 전류신호는 PE셀들(22)로부터 데이터 전극라인들(DL)로 공급된다) 이를 위하여, PE 셀들(22) 각각은 도 3과 같이 데이터 전극라인(DL)과 게이트 전극라인들(GL) 각각으로부터 공급되는 구동신호에 따라 발광셀(OLED)을 구동시키기 위한 발광셀 구동회로(30)와, 발광셀 구동회로(30)와 기저전압원(GND) 사이에 접속되는 발광셀(OLED)을 구비한다.

발광셀 구동회로(30)는 전압공급라인(VDD)과 발광셀(OLED) 사이에 접속된 제 1구동 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)(T1)와, 게이트 전극라인(GL)과 데이터 전극라인(DL) 사이에 접속된 제 1스위칭 TFT(T3)와, 제 1스위칭 TFT(T3)와 전압공급라인(VDD) 사이에 접속되어 제 1구동 TFT(T1)와 전류미러 회로를 형성하는 제 2구동 TFT(T2)와, 게이트 전극라인(GL)과 제 2구동 TFT(T2) 사이에 접속되는 제 2스위칭 TFT(T4)와, 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2) 사이의 노드와 전압공급라인(VDD) 사이에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 구비한다. 여기서, TFT들은 P 타입 전자 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이다.

제 1구동 TFT(T1)의 게이트단자는 제 2구동 TFT(T2)의 게이트단자에 접속되고, 소오스단자는 전압공급라인(VDD)에 접속된다. 그리고, 제 1구동 TFT(T1)의 드레인단자는 발광 셀(OLED)에 접속된다. 제 2구동 TFT(T2)의 소오스단자는 전압공급라인(VDD)에 접속되고, 드레인단자는 제 1스위칭 TFT(T3)의 드레인단자와 제 2스위칭 TFT(T4)의 소오스단자에 접속된다.

제 1스위칭 TFT(T3)의 소오스단자는 데이터 전극라인(DL)에 접속되고, 게이트단자는 게이트 전극라인(GL)에 접속된다. 제 2스위칭 TFT(T4)의 드레인단자는 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)의 게이트단자 및 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된다. 그리고, 제 2스위칭 TFT(T4)의 게이트단자는 게이트 전극라인(GL)에 접속된다.

여기서, 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)는 전류미러를 형성되도록 접속된다. 따라서, 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)가 동일한 채널폭을 갖는다고 가정하면 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)에 흐르는 전류양은 동일하게 설정된다.

이와 같은 발광셀 구동회로(30)의 동작과정을 설명하면, 먼저 수평라인을 이루는 게이트 전극라인(GL)으로부터 게이트신호가 공급된다. 게이트신호가 공급되면 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)가 턴-온된다. 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)가 턴-온되면 데이터 전극라인(DL)으로부터의 비디오신호가 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)를 경유하여 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)의 게이트단자로 공급된다. 이때, 비디오신호를 공급받은 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)가 턴-온된다. 여기서, 제 1구동 TFT(T1)는 자신의 게이트단자에 공급되는 비디오신호에 따라 자신의 소오스단자(즉, VDD)로부터 드레인단자로 흐르는 전류를 조절하여 발광셀(OLED)로 공급함으로써 발광셀(OLED)에서 비디오신호에 대응되는 밝기의 빛이 발광되도록 제어한다.

이와 동시에 제 2구동 TFT(T2)는 전압공급라인(VDD)으로부터 공급되는 전류(id)를 제 1스위칭 TFT(T3)를 경유하여 데이터 전극라인(DL)으로 공급한다. 여기서, 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)가 전류미러 회로를 형성하기 때문에 제 1 및 제 2구동 TFT(T1,T2)에는 동일한 전류가 흐르게 된다. 한편, 스토리지 캐패시터(Cst)는 제 2구동 TFT(T2)로 흐르는 전류(id)양에 대응되도록 전압공급라인(VDD)으로부터의 전압을 저장한다. 그리고, 스토리지 캐패시터(Cst)는 게이트신호가 오프로 전환되어 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)가 턴-오프될 때 자신에게 저장된 전압을 이용하여 제 1구동 TFT(T1)를 턴-온시킴으로써 발광셀(OLED)로 비디오신호에 대응되는 전류가 공급되도록 한다.

여기서, 종래의 데이터 드라이버(20)는 타이밍 콘트롤러(24)로부터 공급되는 데이터에 대응하여 소정의 전류가 PE 셀(22)로부터 공급되도록 제어한다. 즉, 종래의 데이터 드라이버(20)는 전류를 이용하여 PE 셀(22)들을 구동하게 된다.

이를 위하여, 종래의 데이터 드라이버(20)는 다수의 데이터 드라이버 집적회로(Integraged Circuit : 이하 "IC"라 함)를 구비하며, 상기 다수의 데이터 드라이버 IC 각각은 도 4와 같이 구성된다.

도 4를 참조하면, 데이터 드라이버 IC는 쉬프트 레지스터(40), 제 1래치부(42), 제 2래치부(44) 및 전류 구동부(46)를 구비한다.

쉬프트 레지스터부(40)는 타이밍 콘트롤러(24)로부터 공급되는 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭(SSC)에 대응하여 순차적으로 쉬프트시켜 샘플링신호를 출력한다.

제 1래치부(42)는 쉬프트 레지스터부(40)로부터의 샘플링신호에 응답하여 타이밍 콘트롤러(24)로부터 공급되는 데이터(data)를 일정단위씩 순차적으로 샘플링하여 래치하게 된다. 이를 위하여 제 1래치부(42)는 i(i는 자연수)개의 데이터(data)를 래치하기 위한 i개의 래치들로 구성되고, 그 래치들 각각은 데이터(data)의 비트수에 대응하는 크기를 갖는다. 제 1래치부(42)에 저장된 데이터(data)는 제 2래치부(44)로 공급된다.

제 2래치부(44)는 제 1래치부(42)로부터 공급되는 데이터(data)들을 일시저정함과 아울러 저장된 데이터들(data)을 타이밍 콘트롤러(24)로부터 공급되는 소스 출력 인에이블(SOE) 신호에 응답하여 동시에 출력한다.

전류 구동부(46)는 제 2래치부(44)로부터 입력되는 데이터에 대응하는 전류가 PE 셀(30)로부터 공급될 수 있도록 제어한다. 이를 도 5를 참조하여 상세히 설명하면, 전류 구동부(46) 각각은 채널마다(즉 i개) 전류구동블록(48)을 구비한다. 전류구동블록(48)은 제 2래치부(44)로부터 데이터를 공급받고, 공급받은 데이터에 대응하는 전류감마신호를 이용하여 PE 셀(30)로부터 데이터에 대응하는 전류(id)가 공급될 수 있도록 제어한다. 따라서, 각각의 데이터라인들(DL)로는 비디오신호(즉, 전류)에 대응하는 소정의 전류(id)가 공급되어 데이터(data)에 대응하는 소정의 화상이 표시되게 된다.

상술한 바와 같이 종래의 EL 표시장치는 전류만을 이용하여 PE 셀(30)을 구동시킨다. 하지만, 전류만을 이용하여 PE 셀(30)을 구동시키면 저계조를 표현할 때 발광셀(OLED)에서 원하는 계조의 화상이 표시되지 못하는 문제점이 발생된다. 이를 수학식 1을 참조하여 설명하기로 한다.

t=C_totalV_g/I

여기서, "t"는 비디오신호에 대응되는 전압값이 제 1구동 TFT(T1)의 게이트단자에 인가되는 시간을 나타내고, "C_total"은 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스 및 데이터 전극라인(DL)의 기생 캐패시턴스의 합값을 나타낸다. 그리고, "V_g"는 제 1구동 TFT(T1)의 게이트단자에 인가되는 전압값을 나타내고, "I"는 데이터 전극라인(DL)을 경유하여 발광셀 구동회로(30)로부터 전류구동블록(48)으로 흐르는 전류값을 나타낸다.

수학식 1에서 원하는 전압값이 제 1구동 TFT(T1)의 게이트단자에 인가되는 시간은 발광셀 구동회로(30)로부터 전류구동블록(48)으로 흐르는 전류값(I)에 반비례한다. 따라서, 어느정도 높은 전류가 흐르는 고계조에서는 정해진 시간(1H)안에 제 1구동 TFT(T1)의 게이트단자에 비디오신호에 대응되는 전압값이 인가될 수 있다.(즉, I가 크기 때문에 t가 짧아진다) 하지만, 낮은 전류값이 흐르는 저계조에서는 정해진 시간(1H)안에 제 1구동 TFT(T1)의 게이트단자에 비디오신호에 대응되는 전압값이 인가될 수 없다.(즉, I가 작기 때문에 t가 길어진다) 즉, 종래에는 저계조를 표현할 때 원하는 휘도를 얻을 수 없는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 저계조의 화상을 표시할 때 전압을 이용하여 화소셀들을 프리차징 함으로써 원하는 계조의 화상을 표시할 수 있도록 한 일렉트로-루미네센스 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일렉트로-루미네센스 표시장치는 게이트라인들 및 상기 게이트라인들과 교차되도록 형성되는 데이터라인들과, 게이트라인들 및 데이터라인들의 교차부마다 형성되는 화소셀들과, 1수평기간 단위로 게이트신호를 게이트라인들로 순차적으로 공급하기 위한 게이트 드라이버와, 외부로부터 공급되는 데이터가 고계조일 때 전류만을 이용하여 계조를 구현함과 아울러 데이터가 저계조일 때 전압 및 전류를 이용하여 계조를 구현하기 위한 다수의 데이터 집적회로를 구비한다.

상기 저계조는 화소셀에서 표현할 수 있는 계조의 절반 이하의 계조이다.

상기 데이터 집적회로 각각은 데이터에 대응되는 전류가 화소셀들로부터 공급되도록 제어하기 위한 전류 구동부 및 데이터에 대응되는 전압값을 생성하기 위한 전압 구동부를 구비하는 전류/전압 구동부와, 전류 구동부 각각에 접속되는 제 1스위치들과 전압 구동부 각각에 접속되는 제 2스위치들을 구비하는 스위칭블록과, 데이터의 계조값에 대응하여 제 1 및 제 2스위치 중 어느 하나를 턴-온시키기 위한 스위치 제어부를 구비한다.

상기 데이터 집적회로가 i(i는 자연수)개의 채널을 가질 때 전류 구동부 및 전압 구동부는 i개의 채널마다 각각 설치되고, 제 1 및 제 2스위치는 채널마다 쌍으로 설치되어 하나의 데이터라인에 공통으로 접속된다.

상기 스위치 제어부는 특정 채널의 데이터가 고계조일 때 1수평기간동안 제 1스위치를 턴-온시킨다.

상기 스위치 제어부는 특정 채널의 데이터가 저계조일 때 1수평기간의 제 1기간동안 제 2스위치를 턴-온시키고, 제 1기간을 제외한 나머지 기간인 제 2기간동안 제 1스위치를 턴-온시킨다.

상기 제 2기간은 제 1기간보다 긴 시간이다.

본 발명의 일렉트로-루미네센스 표시장치의 구동방법은 외부로부터 데이터가 입력되는 단계와, 데이터의 계조에 대응하여 전류 및 전압 중 적어도 하나 이상을 이용하여 화소셀을 구동시키는 단계를 포함한다.

상기 데이터의 계조가 고계조인 경우 화소셀에 포함된 발광셀로 데이터의 계조에 대응하는 전류가 흐르도록 제어하여 데이터에 대응하는 휘도의 화상을 표시한다.

상기 데이터의 계조가 저계조인 경우 데이터의 계조에 대응하는 전압을 상기 화소셀로 공급하는 단계와, 전압이 공급된 후 화소셀에 포함된 발광셀로 데이터의 계조에 대응하는 전류가 흐르도록 제어하여 데이터에 대응하는 휘도의 화상을 표시하는 단계를 포함한다.

상기 전압을 공급하는 시간보다 전류가 흐르도록 제어하는 시간이 길게 설정된다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 6은 EL 표시장치의 데이터 드라이버에 다수 포함되는 데이터 드라이버 집적회로를 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 데이터 드라이버 IC는 쉬프트 레지스터부(50), 제 1래치부(52), 제 2래치부(54), 전류/전압 구동부(56), 스위치 제어부(62) 및 스위칭블록(64)을 구비한다.

쉬프트 레지스터부(50)는 도시되지 않은 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭(SSC)에 대응하여 순차적으로 쉬프트시켜 샘플링신호를 출력한다. 여기서, 쉬프트 레지스터부(50)는 데이터 드라이버 IC가 i(i는 자연수)개의 채널을 갖는 경우 i개의 샘플링신호를 출력하기 위하여 i개의 쉬프트 레지스터를 구비한다.

제 1래치부(52)는 쉬프트 레지스터부(50)로부터의 샘플링신호에 응답하여 타이밍 콘트롤러부터 공급되는 데이터(data)를 일정단위씩 순차적으로 샘플링하여 래치한다. 이를 위하여, 제 1래치부(52)는 i개의 데이터(data)를 래치하기 위한 i개의 래치들로 구성되고, 그 래치들 각각은 데이터(data)의 비트수에 대응하는 크기를 갖는다. 제 1래치부(52)에 저장된 데이터들(data)은 제 2래치부(54)로 공급된다.

제 2래치부(54)는 제 1래치부(52)로부터 공급되는 데이터들(data)들을 일시 저장함과 아울러 저장된 데이터들(data)을 타이밍 콘트롤러로부터 공급되는 소스 출력 인에이블(SOE) 신호에 응답하여 동시에 출력한다.

제 2래치부(54)에서 출력된 데이터들은 스위치 제어부(62) 및 전류/전압 구동부(56)로 공급된다. 전류/전압 구동부(56)는 도 7과 같이 채널마다 설치되는 전류구동부(58) 및 전압 구동부(60)를 구비한다.(즉, i개의 채널이라면 i개의 전류구동부 및 i개의 전압 구동부가 포함된다) 전류 구동부(58)는 데이터에 대응하는 전류가 PE 셀로부터 자신쪽으로 공급되도록 제어한다. 전압 구동부(60)는 데이터에 대응하는 전압을 PE 셀로 공급한다.

실제로, 전류 구동부(58)는 외부로부터 공급되는 다수의 전류감마신호 중 데이터에 대응하는 하나의 전류감마신호를 선택하고, 선택된 전류감마신호에 대응되는 전류가 PE 셀로부터 자신쪽으로 공급되도록 제어함으로써 PE 셀에서 계조에 대응하는 소정의 화상이 표시되도록 한다.

그리고, 전압 구동부(60)는 도시되지 않은 감마전압부로부터 다수의 전압감마신호를 공급받는다. 실제로, 전압 구동부(60)는 감마전압부로부터 공급되는 다수의 전압감마신호 중 데이터에 대응하는 하나의 전압감마신호를 선택하고, 선택된 전압감마신호에 대응되는 전압을 PE 셀로 공급한다.

스위칭블록(64)은 채널마다 설치되는 제 1 및 제 2스위치(SW1,SW2)를 구비한다. 여기서, 제 1 및 제 2스위치(SW1,SW2)는 채널마다 쌍으로 설치되어 하나의 데이터라인(DL)에 공통으로 접속된다. 제 1스위치(SW1)는 전류 구동부(58)와 데이터라인(DL) 사이에 설치되어 스위치 제어부(62)의 제어에 의하여 턴-온된다. 제 2스위치(SW2)는 전압 구동부(60)와 데이터라인(DL) 사이에 설치되어 스위치 제어부(62)의 제어에 의하여 턴-온된다.

스위치 제어부(62)는 제 2래치부(54)로부터 공급되는 데이터에 대응하여 각각의 채널에 포함되는 제 1 및 제 2스위치(SW1,SW2) 중 어느 하나의 스위치(SW1 or SW2)를 턴-온시킨다. 이를 상세히 설명하면, 먼저 스위치 제어부(62)는 특정 채널의 데이터가 고계조라면 도 8a와 같이 1수평기간(1H) 동안 특정 채널에 설치되는 제 1스위치(SW1)를 턴-온시킨다. 그러면, 고계조의 전류값이 PE 셀로부터 전류 구동부(58)로 공급되어 고계조에 대응되는 화상이 표시된다. 여기서, 고계조에서는 높은 전류값이 흐르기 때문에 PE 셀에서 원하는 화상을 표시할 수 있다.

한편, 스위치 제어부(62)는 특정 채널의 데이터가 저계조(예를 들어, 표현할 수 있는 계조의 절반이하)라면 도 8b와 같이 1수평기간(1H)의 제 1기간(T1) 동안 제 2스위치(SW2)를 턴-온시킨다. 제 2스위치(SW2)가 턴-온되면 저계조에 대응하는 전압값이 PE 셀로 공급되어 PE 셀의 스토리지 캐패시터(Cst)에 저계조에 대응되는 전압이 프리차징된다. 그리고, 스위치 제어부(62)는 1수평기간(1H) 중 제 1기간(T1)을 제외한 나머지 기간인 제 2기간(T2 : T2>T1) 동안 제 1스위치(SW1)를 턴-온시킨다. 이때, 제 2기간(T2)는 제 1기간(T1)보다 긴 시간(또는 넓은 폭)으로 설정된다. 제 1스위치(SW1)가 턴-온되면 저계조에 대응되는 전류값이 PE 셀로부터 전류 구동부(58)로 공급되어 저계조에 대응되는 화상이 PE 셀에서 표시된다. 여기서, 저계조로 구동될 때 전압값을 이용하여 PE 셀을 먼저 구동함으로써 PE 셀에서 원하는 화상을 표시할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 EL 표시장치에서 저계조를 화상이 표시되는 과정을 도 9를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 게이트 드라이버(72)로부터 게이트신호가 공급되어 특정 수평라인에 형성된 PE 셀(70)이 선택된다.(여기서, PE 셀(70)의 상세한 구동은 도 3과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다) 게이트신호가 공급되면 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)가 턴-온된다.

한편, 저계조를 표현할 때에는 스위치 제어부(62)의 제어에 의하여 제 2스위치(SW2)가 턴-온된다. 제 2스위치(SW2)가 턴-온되면 전압 구동부(60)로부터 데이터에 대응하는 전압값(즉, 전압감마신호)이 데이터라인(DL)으로 공급된다. 이때, 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)가 턴-온되었기 때문에 데이터라인(DL)으로 공급된 전압값은 스토리지 캐패시터(Cst), 제 1구동 TFT(T1) 및 제 2구동 TFT(T2)의 게이트단자로 공급된다. 이때, 스토리지 캐패시터(Cst)에는 데이터에 대응하는 전압값이 충전된다.

이후, 스위치 제어부(62)의 제어에 의하여 제 2스위치(SW2)가 턴-오프됨과 아울러 제 1스위치(SW1)가 턴-온된다. 제 1스위치(SW1)가 턴-온되면 전류 구동부(58)의 제어에 의하여 데이터라인(DL)으로 데이터에 대응하는 전류가 흐르게 된다. 다시 말하여, 제 1스위치(SW1)가 턴-온되면 데이터에 대응하는 전류가 제 2구동 TFT(T2) 및 제 1스위칭 TFT(T3)를 경유하여 전압공급라인(VDD)으로부터의 전류 구동부(58)로 공급된다. 이때, 제 2구동 TFT(T2)와 전류미러를 형성하는 제 1구동 TFT(T1)에도 동일한 전류가 흐르게 된다. 따라서, 발광셀(OLED)은 제 1구동 TFT(T1)로부터 공급되는 전류에 대응되는 밝기의 빛을 발광함으로써 소정의 화상이 패널(74) 상에 표시되도록 한다. 그리고, 스토리지 캐패시터(Cst)는 제 2구동 TFT(T2)로 흐르는 전류양에 대응되도록 소정의 전압이 저장된다. 여기서, 스토리지 캐피시터(Cst)는 제 1시간(T1) 동안 데이터의 전압이 프리차징되었기 때문에 전류양에 대응되는 충분한 전압이 충전된다. 그리고, 스토리지 캐패시터(Cst)는 게이트신호가 오프로 전환되어 제 1 및 제 2스위칭 TFT(T3,T4)가 턴-오프될 때 자신에게 저장된 전압을 이용하여 제 1구동 TFT(T1)를 턴-온시킴으로써 발광셀(OLED)로 비디오신호에 대응되는 전류가 공급되도록 한다.

즉, 본 발명에서는 1수평기간(1H) 중 일부기간동안 데이터에 대응하는 전압값을 PE 셀(70)에 충전하고, 제 1수평기간(1H) 중 나머지 기간동안 PE 셀(70)에서 데이터에 대응하는 전류값이 흐르도록 제어함으로써 저계조에서 충분한 휘도를 얻을 수 있고, 이에 따라 화상의 표시품질을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 일렉트로-루미네센스 표시장치 및 그 구동방법에 의하면 고계조를 표시할 때 전류만을 제어하여 화상을 표시하고, 저계조를 표시할 때 전압 및 전류를 이용하여 화상을 표시하게 된다. 여기서, 저계조에서는 데이터에 대응하는 전압값을 공급하여 스토리지 캐패시터를 프리차징하고 이 후에 전류값을 제어하여 화상을 표시함으로써 저계조에 대응하는 충분한 휘도의 화상을 표시할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 일반적인 일렉트로 루미네센스 표시패널의 유기 발광셀을 나타내는 단면도.

도 2는 종래의 일렉트로-루미네센스 표시장치를 나타내는 도면.

도 3은 도 2에 도시된 화소셀들(PE)을 등가적으로 나타내는 회로도.

도 4는 도 2에 도시된 데이터 드라이버에 포함되는 데이터 집적회로를 나타내는 도면.

도 5는 도 4에 도시된 전류 구동부의 구성을 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 일렉트로 루미네센스 표시장치를 나타내는 도면.

도 7은 도 6에 도시된 전류/전압 구동부 및 스위칭블록을 나타내는 도면.

도 8a 및 도 8b는 도 6에 도시된 스위칭 제어부의 동작과정을 나타내는 파형도.

도 9는 화소셀과 접속된 전류 구동부 및 전압 구동부를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 음극 4 : 전자 주입층

6 : 전자 수송층 8 : 발광층

10 : 정공 수송층 12 : 정공 주입층

14 : 양극 16,74 : EL 표시패널

18,72 : 게이트 드라이버 20 : 데이터 드라이버

22,70 : 화소셀 24 : 타이밍 콘트롤러

30 : 발광셀 구동회로 40,50 : 쉬프트 레지스터부

42,44,52,54 : 래치부 46,58 : 전류 구동부

48 : 전류 구동블록 56 : 전류/전압 구동부

60 : 전압 구동부 62 : 스위치 제어부

64 : 스위칭블록

Claims (11)

1. 게이트라인들 및 상기 게이트라인들과 교차되도록 형성되는 데이터라인들과,

   상기 게이트라인들 및 데이터라인들의 교차부마다 형성되는 화소셀들과,

   1수평기간 단위로 게이트신호를 상기 게이트라인들로 순차적으로 공급하기 위한 게이트 드라이버와,

   외부로부터 공급되는 데이터가 고계조일 때 전류만을 이용하여 계조를 구현함과 아울러 상기 데이터가 저계조일 때 전압 및 전류를 이용하여 계조를 구현하기 위한 다수의 데이터 집적회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 저계조는 상기 화소셀에서 표현할 수 있는 계조의 절반 이하의 계조인것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 데이터 집적회로 각각은

   상기 데이터에 대응되는 전류가 상기 화소셀들로부터 공급되도록 제어하기 위한 전류 구동부 및 상기 데이터에 대응되는 전압값을 생성하기 위한 전압 구동부를 구비하는 전류/전압 구동부와,

   상기 전류 구동부 각각에 접속되는 제 1스위치들과 상기 전압 구동부 각각에 접속되는 제 2스위치들을 구비하는 스위칭블록과,

   상기 데이터의 계조값에 대응하여 제 1 및 제 2스위치 중 어느 하나를 턴-온시키기 위한 스위치 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 데이터 집적회로가 i(i는 자연수)개의 채널을 가질 때 상기 전류 구동부 및 전압 구동부는 상기 i개의 채널마다 각각 설치되고, 상기 제 1 및 제 2스위치는 상기 채널마다 쌍으로 설치되어 하나의 데이터라인에 공통으로 접속되는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 스위치 제어부는 특정 채널의 상기 데이터가 고계조일 때 상기 1수평기간동안 상기 제 1스위치를 턴-온시키는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 스위치 제어부는 특정 채널의 상기 데이터가 저계조일 때 상기 1수평기간의 제 1기간동안 상기 제 2스위치를 턴-온시키고, 제 1기간을 제외한 나머지 기간인 제 2기간동안 상기 제 1스위치를 턴-온시키는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 제 2기간은 상기 제 1기간보다 긴 시간인 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
8. 외부로부터 데이터가 입력되는 단계와,

   상기 데이터의 계조에 대응하여 전류 및 전압 중 적어도 하나 이상을 이용하여 화소셀을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치의 구동방법.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 데이터의 계조가 고계조인 경우 상기 화소셀에 포함된 발광셀로 상기 데이터의 계조에 대응하는 전류가 흐르도록 제어하여 상기 데이터에 대응하는 휘도의 화상을 표시하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치의 구동방법.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 데이터의 계조가 저계조인 경우

    상기 데이터의 계조에 대응하는 전압을 상기 화소셀로 공급하는 단계와,

    상기 전압이 공급된 후 상기 화소셀에 포함된 발광셀로 상기 데이터의 계조에 대응하는 전류가 흐르도록 제어하여 상기 데이터에 대응하는 휘도의 화상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치의 구동방법.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 전압을 공급하는 시간보다 상기 전류가 흐르도록 제어하는 시간이 길게 설정되는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치의 구동방법.