KR20130097964A - 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치는 영상이 표시되는 액티브 영역에 위치된 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과; 영상이 표시되지 않는 블랭크 영역에 위치된 주사선들 및 발광 제어선들과; 상기 액티브 영역에 상기 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되도록 형성되는 화소들과; 패널의 휘도를 제어하기 위한 디밍 제어부와; 상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하기 위한 발광제어선 구동부를 구비하며; 상기 발광제어선 구동부는 상기 디밍 제어부의 제어에 대응하여 상기 액티브 영역에서 발광될 수 있는 상기 화소들의 면적이 일정하도록 상기 발광 제어신호를 공급한다.

Description

유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법{Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof}
본 발명은 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 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 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다. 일반적인 유기전계발광 표시장치는 화소마다 형성되는 트랜지스터를 이용하여 데이터신호에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드로 공급함으로써 유기 발광 다이오드에서 빛이 발생되게 한다.
이와 같은 종래의 유기전계발광 표시장치는 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부, 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부, 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하기 위한 발광제어선 구동부 및 데이터선들, 주사선들 및 발광 제어선들과 접속되는 복수의 화소를 구비하는 화소부를 구비한다.
화소부에 포함된 화소들은 주사선으로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선으로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 화소들은 데이터신호에 대응하는 소정 휘도의 빛을 생성하면서 소정의 영상을 표시한다. 여기서, 화소들의 발광시간은 발광 제어선으로부터 공급되는 발광 제어신호에 의하여 제어된다. 일반적으로 발광 제어신호는 하나의 주사선 또는 두개의 주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되도록 공급되면서 데이터신호가 공급되는 화소들을 비발광 상태로 설정한다.
한편, 유기전계발광 표시장치는 발광 제어신호의 폭을 제어하면서 패널의 휘도, 즉 디밍(Dimming)을 제어한다. 여기서, 디밍 구동시에는 발광 제어신호의 폭이 넓어지기 때문에 화소들이 한 프레임 기간 중 한번 발광되면 플리커 노이즈가 발생된다. 따라서, 디밍 구동시에는 한 프레임 기간 중 화소들이 두번 온/오프되도록 2 듀티(2duty) 구동방식이 사용된다.
일례로, 디밍을 구현하기 위하여 도 1과 같이 발광 제어선들(E1, E2, ...)로 공급되는 발광 제어신호는 한 프레임 기간 중 두 번 발광되도록 설정된다. 하지만, 2 듀티 구동방식에서는 발광 제어신호에 의한 발광영역이 블랭크 영역으로 설정될 때 화소들로 전류를 공급하는 제 1전원(ELVDD)의 전압값이 변화되어 가로줄 형태의 노이즈가 발생되는 문제가 추가로 발생된다.
상세히 설명하면, 패널은 도 2에 도시된 바와 같이 액티브 영역 및 블랭크 영역으로 나뉜다. 액티브 영역은 화소들이 계조를 구현하는 영역이고, 블랭크 영역은 영상이 표시되지 않는 영역이다. 즉, 블랭크 영역은 휘도에 기여하지 않는 영역으로 공정 과정시 복수의 주사선들 및 발광 제어선들이 형성된다.
한편, 발광 제어신호에 의하여 액티브 영역의 제 1영역(1) 및 제 2영역(2)에서 화소들이 발광되는 경우 제 1전원(ELVDD)은 도 3과 같이 제 1전압(V1)의 전압으로 설정된다. 하지만, 발광 제어신호에 의하여 하나의 발광영역이 블랭크 영역에 위치되는 경우, 즉 액티브 영역에서 제 1영역(1)만이 발광되는 경우 제 1전원(ELVDD)은 제 1전압(V1) 보다 높은 제 2전압(V2)으로 설정된다. 다시 말하여, 발광 제어신호에 의하여 하나의 발광영역이 블랭크 영역에 위치되는 경우 발광되는 화소들의 수가 줄어들고, 낮은 전압강하 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)은 제 1전압(V1) 보다 높은 제 2전압(V2)으로 설정된다. 이 경우, 액티브 영역에 위치된 제 1구역(1)의 휘도가 밝아지고, 이에 따라 줄무늬 형태의 노이즈가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 영상이 표시되는 액티브 영역에 위치된 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과; 영상이 표시되지 않는 블랭크 영역에 위치된 주사선들 및 발광 제어선들과; 상기 액티브 영역에 상기 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되도록 형성되는 화소들과; 패널의 휘도를 제어하기 위한 디밍 제어부와; 상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하기 위한 발광제어선 구동부를 구비하며; 상기 발광제어선 구동부는 상기 디밍 제어부의 제어에 대응하여 상기 액티브 영역에서 발광될 수 있는 상기 화소들의 면적이 일정하도록 상기 발광 제어신호를 공급한다.
바람직하게, 상기 발광제어선 구동부는 한 프레임 기간 동안 상기 화소들이 두 번이상 온/오프되도록 상기 발광 제어신호를 공급한다. 상기 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와, 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 더 구비한다. 특정 수평라인에 위치된 주사선으로 공급되는 주사신호는 상기 특정 수평라인에 위치된 발광 제어신호와 중첩된다. 상기 화소들이 두 번 온/오프되는 경우 상기 발광제어선 구동부는 발광되는 제 1영역 및 제 2영역이 상기 액티브 영역에 위치되도록 상기 발광 제어신호를 공급한다.
본 발명의 실시예에 의한 영상이 표시되는 액티브 영역 및 영상이 표시되지 않는 블랭크 영역을 포함하는 패널을 구비하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 액티브 영역에 위치된 화소들을 선택하기 위하여 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하는 단계와, 상기 화소들의 발광시간을 제어하기 위한 발광 제어신호를 공급하는 단계를 포함하며, 상기 발광 제어신호는 한 프레임 기간 동안 상기 화소들이 두 번이상 온/오프됨과 동시에 상기 액티브 영역에서 발광될 수 있는 상기 화소들의 면적이 일정하도록 폭이 제어된다
바람직하게, 상기 블랭크 영역에 위치된 주사선들로 주사신호가 순차적으로 공급되는 단계를 더 포함한다. 특정 수평라인에 위치된 주사선으로 공급되는 주사신호는 상기 특정 수평라인에 위치된 발광 제어신호와 중첩된다. 상기 화소들이 두 번 온/오프되는 경우 상기 발광 제어신호는 발광되는 제 1영역 및 제 2영역이 상기 액티브 영역에 위치되도록 폭이 제어된다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 액티브 영역에서 발광될 수 있는 발광영역이 일정해지도록 발광 제어신호의 폭을 제어하고, 이에 따라 줄무늬 형태의 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 2 듀티 구동방식의 일례를 나타내는 파형도이다.
도 2는 도 1의 2 듀티 구동방식에 의한 발광영역을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 발광영역에 대응한 제 1전원의 전압변화를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 발광영역을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6의 발광영역에 대응한 제 1전원의 전압변화를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm) 및 발광 제어선들(E1 내지 En)의 교차부에 위치되는 화소들(50)을 포함하는 화소부(40)와, 주사선들(S1 내지 Sn)을 구동하기 위한 주사 구동부(10)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(20)와, 발광 제어선들(E1 내지 En)을 구동하기 위한 발광제어선 구동부(30)와, 구동부들(10, 20, 30)을 제어하기 위한 타이밍 제어부(60)를 구비한다. 또한, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 디밍 제어부(70)를 더 구비한다.
화소부(40)(또는 패널)는 액티브 영역(42)과 블랭크 영역(44)으로 나뉜다. 액티브 영역(42)은 영상을 표시하기 위한 영역으로 다수의 화소들(50)을 구비한다. 액티브 영역(42)에 위치된 화소들은 데이터신호에 대응하여 소정의 빛을 생성하면서 계조를 구현한다.
블랭크 영역(44)은 영상을 표시하지 않는 영역이다. 이와 같은 블랭크 영역(44)에는 공정 과정시 복수의 주사선들 및 데이터선들이 형성된다. 블랭크 영역(44)은 관찰자에게 노출되지 않도록 하우징과 중첩되게 위치될 수 있다.
주사 구동부(10)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호(화소에 포함된 트랜지스터가 온될 수 있는 전압)를 순차적으로 공급한다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 공급되면 화소들(50)이 수평라인 단위로 선택된다.
데이터 구동부(20)는 주사신호에 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소들(50)로 공급된다. 한편, 블랭크 영역(44)에 위치된 주사선들(Sn의 포함한 복수의 주사선)로 주사신호가 공급되는 기간 동안 데이터 구동부(20)는 블랭크 데이터신호를 공급하거나 데이터신호를 공급하지 않는다.
발광제어선 구동부(30)는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호(화소에 포함된 트랜지스터가 오프될 수 있는 전압)를 공급한다. 특히, 발광제어선 구동부(30)는 디밍 제어부(70)의 제어에 대응하여 액티브 영역(42)에서 발광될 수 있는 발광면적(즉, 발광될 수 있는 화소들의 면적)이 일정하도록 발광 제어신호를 공급한다. 이를 위하여, 발광제어선 구동부(30)는 주사신호와 비동기되도록 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 공급한다. 다만, 특정 수평라인에 위치된 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 특정 수평라인에 위치된 주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되도록 그 폭이 제어된다.
디밍 제어부(70)는 타이밍 제어부(60)를 경유하여 외부로부터 공급되는 디밍 신호에 대응하여 화소부(40)의 밝기를 제어한다. 이를 위하여, 디밍 제어부(70)는 발광제어선 구동부(30)를 제어하여 발광 제어신호의 폭을 제어한다. 이때, 발광제어선 구동부(30)는 한 프레임 기간 동안 화소들이 2번 이상 온(발광) 및 오프(비발광) 되도록 발광 제어신호를 제어함과 동시에 액티브 영역(42)에서 발광될 수 있는 화소들(50)의 면적이 일정해지도록 발광 제어신호를 공급한다.
타이밍 제어부(60)는 주사 구동부(10), 데이터 구동부(20) 및 디밍 제어부(70)를 제어한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(50)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(52)와, 화소회로(52)와 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속되는 제 3트랜지스터(M3)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 제 3트랜지스터(M3)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(52)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(52)는 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이와 같은 화소회로(52)는 현재 공지된 다양한 형태의 회로로 구성될 수 있다. 예를 들어, 화소회로(52)는 제 1트랜지스터(M1), 제 2트랜지스터(M2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 자신의 게이트전극에 접속된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 제 1전원(ELVDD) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 화소회로(52)에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-온되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-오프된다.
이와 같은, 본원 발명의 화소(50)는 발광 제어신호가 공급되어 제 3트랜지스터(M3)가 턴-오프되는 기간 동안 비발광되고, 발광 제어신호가 공급되지 않아(즉, 로우전압 공급) 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되는 기간 동안 발광된다.
도 6은 본원 발명의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하여 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 디밍 제어부(70)는 소정의 디밍신호를 발광제어선 구동부(30)로 공급한다. 디밍신호를 공급받은 발광제어선 구동부(30)는 한 프레임 동안 화소들이 두 번 온/오프되도록 2 듀티 방식으로 발광 제어신호를 공급한다. 그리고, 발광제어선 구동부(30)는 화소들이 발광될 수 있는 발광영역(1, 2)이 액티브 영역에 위치되도록 발광 제어신호를 공급한다.
실제로, 발광제어선 구동부(30)는 블랭크 영역(44)으로 공급되는 주사신호와 무관하게 발광 영역(1, 2)이 항상 액티브 영역(42)에 위치되도록 주사신호와 비동기형태로 발광 제어신호를 공급한다. 그러면, 디밍시에도 액티브 영역(42)에서 발광될 수 있는 면적이 일정하게 설정되고, 이에 따라 도 7에 도시된 바와 같이 제 1전원(ELVDD)이 제 1전압(V1)으로 유지된다. 즉, 본원 발명에서는 디밍시에 액티브 영역(42)에서 발광될 수 있는 발광영역을 일정하게 설정함으로써 제 1전원(ELVDD)의 전압을 일정하기 유지할 수 있고, 이에 따라 가로줄 형태의 노이즈가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 본원 발명에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1전원(ELVDD)의 전압이 제 1전원(V1)으로 유지되는 것으로 도시하였지만, 실제로 데이터신호 및 화소들의 발광유무에 대응하여 제 1전원(ELVDD)의 전압은 일부 변화된다. 다만, 발광영역이 블랭크 영역에 위치되는 경우보다 제 1전원(ELVDD)의 전압 변화량이 적기 때문에 제 1전원(ELVDD)의 전압을 제 1전압(V1)으로 도시하였다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 주사 구동부 20 : 데이터 구동부
30 : 발광제어선 구동부 40 : 화소부
50 : 화소 52 : 화소회로
60 : 타이밍 제어부 70 : 디밍 제어부

Claims (9)

  1. 영상이 표시되는 액티브 영역에 위치된 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과;
    영상이 표시되지 않는 블랭크 영역에 위치된 주사선들 및 발광 제어선들과;
    상기 액티브 영역에 상기 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되도록 형성되는 화소들과;
    패널의 휘도를 제어하기 위한 디밍 제어부와;
    상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하기 위한 발광제어선 구동부를 구비하며;
    상기 발광제어선 구동부는 상기 디밍 제어부의 제어에 대응하여 상기 액티브 영역에서 발광될 수 있는 상기 화소들의 면적이 일정하도록 상기 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광제어선 구동부는 한 프레임 기간 동안 상기 화소들이 두 번이상 온/오프되도록 상기 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와,
    상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    특정 수평라인에 위치된 주사선으로 공급되는 주사신호는 상기 특정 수평라인에 위치된 발광 제어신호와 중첩되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 화소들이 두 번 온/오프되는 경우 상기 발광제어선 구동부는 발광되는 제 1영역 및 제 2영역이 상기 액티브 영역에 위치되도록 상기 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 영상이 표시되는 액티브 영역 및 영상이 표시되지 않는 블랭크 영역을 포함하는 패널을 구비하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 액티브 영역에 위치된 화소들을 선택하기 위하여 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하는 단계와,
    상기 화소들의 발광시간을 제어하기 위한 발광 제어신호를 공급하는 단계를 포함하며,
    상기 발광 제어신호는 한 프레임 기간 동안 상기 화소들이 두 번이상 온/오프됨과 동시에 상기 액티브 영역에서 발광될 수 있는 상기 화소들의 면적이 일정하도록 폭이 제어되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 블랭크 영역에 위치된 주사선들로 주사신호가 순차적으로 공급되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    특정 수평라인에 위치된 주사선으로 공급되는 주사신호는 상기 특정 수평라인에 위치된 발광 제어신호와 중첩되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 화소들이 두 번 온/오프되는 경우 상기 발광 제어신호는 발광되는 제 1영역 및 제 2영역이 상기 액티브 영역에 위치되도록 폭이 제어되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
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