KR20140054758A - 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동작 속도를 향상시킴과 동시에 패널 간 균일성을 향상시킬 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와; 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되며, 바이어스 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하는 화소들과; 상기 화소들로 상기 바이어스 전압을 공급하기 위한 바이어스 전압 공급부를 구비하며; 상기 바이어스 전압의 전압값은 상기 화소들이 발광할 때 미리 설정된 휘도의 빛이 생성되도록 설정된다.

Description

유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법{Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof}
본 발명의 실시예는 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 동작 속도를 향상시킴과 동시에 패널 간 균일성을 향상시킬 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device : LCD), 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device : OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display : FPD)의 사용이 증가하고 있다.
평판 표시장치 중 유기 전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로, 이는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기전계발광 표시장치는 복수의 데이터선, 주사선들, 전원선들의 교차부에 매트릭스 형태로 배열되는 복수개의 화소를 구비한다. 화소들은 통상적으로 유기 발광 다이오드, 구동 트랜지스터를 포함하는 둘 이상의 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터로 이루어진다.
이와 같은 유기전계발광 표시장치는 소비전력이 적은 이점이 있지만 화소들 각각에 포함되는 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차에 따라 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량이 변화되고, 이에 따라 표시 불균일을 초래하는 문제점이 있다.
화소들 각각에 구비되는 구동 트랜지스터는 제조 공정 변수에 따라 특성이 변화된다. 실제로, 유기전계발광 표시장치의 모든 트랜지스터가 동일한 특성을 갖도록 제조하는 것은 현재 공정단계에서 불가능하며, 이에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차가 발생한다.
일례로, 공정 편차에 대응하여 구동 트랜지스터들은 패널 간 대략 3V의 문턱전압 편차를 갖는다. 이 경우, 구동 트랜지스터들의 문턱전압 편차를 고려하여 대략 3V 정도의 데이터신호 스윙폭(data signal swing)이 증가되고, 이에 따라 높은 소비전력이 소모됨과 동시에 동작속도가 저하되는 문제점이 발생한다.
또한, 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차는 패널 간 더욱 크게 발생한다. 다시 말하여, 제 1패널에 위치된 구동 트랜지스터들과 제 2패널에 위치된 구동 트랜지스터들은 높은 문턱전압 편차를 갖게 되고, 이에 따라 동일 데이터신호를 공급하더라도 제 1패널 및 제 2패널간 서로 다른 휘도의 빛이 생성되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예의 목적은 동작속도를 향상시킴과 동시에 소비전력을 최소화할 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 목적은 패널 간 균일성을 향상시킬 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와; 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되며, 바이어스 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하는 화소들과; 상기 화소들로 상기 바이어스 전압을 공급하기 위한 바이어스 전압 공급부를 구비하며; 상기 바이어스 전압의 전압값은 상기 화소들이 발광할 때 미리 설정된 휘도의 빛이 생성되도록 설정된다.
바람직하게, 상기 화소들은 상기 데이터신호에 대응하여 발광 또는 비발광된다. 상기 화소들 각각은 제 1전원과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 게이트전극으로 상기 바이어스 전압을 공급받는 제 1트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 게이트전극이 제 1노드에 접속되는 제 2트랜지스터와; 데이터선과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 주사선에 접속되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 구비한다. 상기 제 1트랜지스터는 상기 바이어스 전압에 대응하여 포화 영역에서 구동된다. 상기 제 2트랜지스터는 상기 데이터신호에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프되도록 선형 영역에서 구동된다.
상기 바이어스 전압 공급부는 상기 바이어스 전압을 생성하기 위한 전압 생성부와; 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 상기 주사신호의 전압정보, 상기 데이터신호의 전압정보, 상기 주사신호와 데이터신호의 간격정보 및 상기 주사신호들의 간격정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 룩업 테이블과; 상기 룩업 테이블로부터 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하는 정보를 추출하기 위한 제어부를 구비한다. 상기 주사신호가 생성될 수 있도록 상기 주사 구동부로 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 공급하기 위한 전원부를 더 구비한다. 상기 전원부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 비례되도록 상기 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압의 전압값을 제어한다.
상기 데이터 구동부로 상기 화소의 발광에 대응하는 제 1데이터신호의 감마전압, 상기 화소의 비발광에 대응하는 제 2데이터신호의 감마전압을 공급하기 위한 감마전압부를 더 구비한다. 상기 감마전압부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 비례되도록 상기 제 1데이터신호의 감마전압 및 상기 제 2데이터신호의 감마전압의 전압값을 제어한다. 상기 주사 구동부 및 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비한다. 상기 타이밍 제어부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례되도록 상기 주사신호가 공급된 후 상기 데이터신호가 공급되기까지의 시간을 제어한다. 상기 타이밍 제어부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례되도록 상기 주사신호들의 간격을 제어한다. 상기 바이어스 전압 공급부는 적색 화소들로 적색 바이어스 전압, 녹색 화소들로 녹색 바이어스 전압 및 청색 화소들로 청색 바이어스 전압을 공급한다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치의 구동방법은 바이어스 전압을 이용하여 화소들에서 흐르는 전류량을 제어하는 단계와; 한 프레임 기간 동안 상기 화소들의 발광시간을 제어하면서 소정 계조를 구현하는 단계를 포함하며; 상기 바이어스 전압의 전압값은 상기 화소들이 발광될 때 미리 설정된 휘도의 빛이 생성되도록 설정된다.
바람직하게, 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 주사신호의 전압이 제어되는 단계를 더 포함한다. 상기 주사신호의 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압은 상기 바이어스 전압의 전압값에 비례되도록 설정된다. 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 데이터신호의 전압이 제어되는 단계를 더 포함한다. 상기 화소들이 발광되는 제 1데이터신호의 전압 및 상기 화소들이 비발광되는 제 2데이터신호의 전압값은 상기 바이어스 전압의 전압값에 비례되도록 설정된다. 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 상기 주사신호가 공급된 후 상기 데이터신호가 공급되기까지의 제 1시간이 제어되는 단계를 더 포함한다. 상기 제 1시간은 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례 관계로 설정된다. 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 이전 주사신호가 공급된 후 현재 주사신호가 공급되기까지의 제 2시간이 제어되는 단계를 더 포함한다. 상기 제 2시간은 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례 관계로 설정된다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 패널에서 소정의 휘도의 빛이 생성되도록 바이어스 전압을 설정하고, 이에 따라 패널 간 휘도 균일성을 확보할 수 있다. 또한, 각 패널에서 바이어스 전압의 전압값, 즉 트랜지스터의 문턱전압 편차에 대응하여 데이터신호의 전압, 주사신호의 전압, 주사신호들의 간격 및 주사신호와 데이터신호의 간격 중 적어도 하나를 제어함으로써 동작속도를 향상시킴과 동시에 소비전력을 저감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 한 프레임을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 바이어스 전압 공급부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 바이어스 전압 공급부를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되는 복수의 화소들(40)을 포함하는 화소부(30)와, 주사선들(S1 내지 Sn)을 구동하기 위한 주사 구동부(10)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(20)와, 주사 구동부(10) 및 데이터 구동부(20)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(50)를 구비한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 화소들(40)로 바이어스 전압(Vbias)을 공급하기 위한 바이어스 전압 공급부(60)와, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 데이터신호의 전압을 제어하기 위한 감마전압 생성부(80)와, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 주사신호들의 전압을 제어하기 위한 전원부(70)를 더 구비한다.
화소들(40)은 외부로부터 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받는다. 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받은 화소들(40)은 데이터신호에 대응하여 발광 또는 비발광 상태로 설정된다.
여기서, 화소들(40)이 발광 상태로 설정될 때 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류는 바이어스 전압(Vbias)에 의하여 결정된다. 일례로, 바이어스 전압(Vbias)은 소정 휘도에 대응하는 전류가 유기 발광 다이오드로 공급될 수 있도록 설정된다. 각각의 패널마다 바이어스 전압(Vbias)이 소정 휘도의 빛이 생성되도록 설정되는 경우, 패널에서 균일한 휘도의 빛이 생성될 수 있다.
한편, 바이어스 전압(Vbias)이 소정 휘도의 빛이 생성되도록 설정되는 경우 문턱전압 편차에 의하여 패널마다 바이어스 전압(Vbias)의 전압값이 상이하게 설정된다. 실제로, 바이어스 전압(Vbias)의 전압값은 패널 간 균일한 휘도의 영상이 표시될 수 있도록 패널의 출하 전에 미리 설정된다. 바이어스 전압(Vbias)에 관해서 상세한 설명은 화소(40)의 구조와 결부하여 후술하기로 한다.
주사 구동부(10)는 한 프레임에 포함되는 다수의 서브 프레임의 주사기간마다 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 공급되면 화소들(40)이 수평라인 단위로 선택된다.
여기서, 주사 구동부(10)는 전원부(70)로부터 공급되는 게이트 오프 전압(VGH) 및 게이트 온 전압(VGL)을 이용하여 주사신호를 생성한다. 일례로, 주사 구동부(10)는 주사선(S)으로 주사신호가 공급되지 않을 때 게이트 오프 전압(VGH)을 공급하고, 주사선(S)으로 주사신호가 공급될 때 게이트 온 전압(VGL)을 공급할 수 있다.
데이터 구동부(20)는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(20)는 데이터선들(D1 내지 Dm) 각각으로 화소들(40)이 발광하는 제 1데이터신호 또는 화소들(40)이 비발광하는 제 2데이터신호를 공급한다. 주사기간 동안 제 1데이터신호를 공급받은 화소들(40)은 주사기간 이후의 발광기간 동안 발광 상태로 설정된다.
데이터 구동부(20)는 감마전압 생성부(80)로부터 공급되는 감마전압을 이용하여 데이터신호를 생성한다. 다시 말하여, 데이터 구동부(20)는 감마전압 생성부(80)로부터 제 1데이터신호에 대응하는 전압, 제 2데이터신호에 대응하는 전압을 공급받는다. 한편, 본원 발명에서 감마전압 생성부(80)는 데이터 구동부(20)의 내부에 포함될 수 있다.
타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 동기신호들(미도시)에 대응하여 주사 구동부(10) 및 데이터 구동부(20)를 제어한다.
바이어스 전압 공급부(60)는 화소들(40) 각각으로 바이어스 전압(Vbias)을 공급한다. 여기서, 바이어스 전압(Vbias)은 화소들(40)이 발광하는 경우 평균적으로 미리 설정된 휘도의 빛이 생성되도록 실험적으로 결정된다. 일례로, 바이어스 전압(Vbias)은 패널에서 화이트 계조를 구현할 때 소정 휘도의 빛이 생성될 수 있도록 바이어스 전압(Vbias)의 전압값을 설정한다. 이 경우, 바이어스 전압(Vbias)은 문턱전압 편차에 의하여 패널마다 상이하게 설정될 수 있다.
전원부(70)는 게이트 오프 전압(VGH) 및 게이트 온 전압(VGL)을 생성하고, 생성된 게이트 오프 전압(VGH) 및 게이트 온 전압(VGL)을 주사 구동부(10)로 공급한다. 여기서, 게이트 오프 전압(VGH) 및 게이트 온 전압(VGL)은 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 전압값이 설정된다.
상세히 설명하면, 바이어스 전압(Vbias)은 패널(즉, 화소부(30))에서 소정의 휘도가 구현될 수 있도록 전압값이 설정되고, 이에 따라 바이어스 전압(Vbias)의 전압값에는 패널에 형성되는 트랜지스터들의 문턱전압 정보(예를 들면, 평균 문턱전압 정보)가 포함된다. 전원부(70)는 바이어스 전압(Vbias), 즉 문턱전압 정보에 대응하여 트랜지스터들이 안정적으로 턴-온 및 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압(VGH) 및 게이트 온 전압(VGL)을 생성한다. 여기서, 게이트 오프 전압(VGH) 및 게이트 온 전압(VGL)은 문턱전압 정보에 대응하여 설정되기 때문에 전압마진이 최소화될 수 있고, 이에 따라 동작속도가 향상됨과 동시에 소비전력을 저감할 수 있다.
감마전압 생성부(80)는 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 제 1데이터신호에 대응하는 감마전압, 제 2데이터신호에 대응하는 감마전압을 데이터 구동부(20)로 공급한다. 여기서, 바이어스 전압(Vbias)은 트랜지스터들의 문턱전압 정보를 포함하기 때문에 감마전압들은 트랜지스터들의 문턱전압 정보에 대응하여 설정된다. 이 경우, 데이터신호의 전압마진을 최소화할 수 있고, 이에 따라 동작속도를 향상시킴과 동시에 소비전력을 저감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 한 프레임을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 한 프레임(1F) 기간은 복수의 서브 프레임(SF1 내지 SF8)으로 분할된다. 서브 프레임(SF1 내지 SF8) 각각은 주사기간 및 발광기간으로 나누어진다. 주사기간에는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 공급되고, 데이터선들(D1 내지 Dm)로 주사신호에 동기되는 데이터신호가 공급된다. 따라서, 주사기간 동안 화소들(40) 각각에는 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호에 대응하는 전압이 충전된다.
발광기간에는 주사기간 동안 제 1데이터신호를 공급받은 화소들(40)이 발광된다. 한편, 발광기간은 소정의 계조가 구현될 수 있도록 서브 프레임(SF1 내지 SF8)마다 동일 및/또는 상이하게 설정된다. 즉, 본원 발명의 화소들(40)은 한 프레임 기간의 발광시간에 대응하여 소정 계조를 구현한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(40)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로의 전류 공급여부를 제어하기 위한 화소회로(42)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(42)로부터 전류가 공급될 때 발광 상태로 설정되고, 화소회로(42)로부터 전류가 공급되지 않을 때 비발광 상태로 설정된다.
화소회로(42)는 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하거나 차단한다. 이를 위해, 화소회로(42)는 제 1트랜지스터(M1), 제 2트랜지스터(M2), 제 3트랜지스터(M3) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 바이어스 전압(Vbias)을 공급받는다.
여기서, 바이어스 전압(Vbias)은 유기 발광 다이오드(OLED)에서 소정 휘도의 빛이 생성될 수 있도록 그 전압값이 설정된다. 다시 말하여, 바이어스 전압(Vbias)은 제 1트랜지스터(M1)에서 소정 휘도에 대응하는 전류가 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급될 수 있도록 설정된다.
한편, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 소정 휘도에 대응하는 전류를 공급하는 제 1트랜지스터(M1)는 포화 영역(saturation region)에서 구동된다. 즉, 제 1트랜지스터(M1)는 바이어스 전압(Vbias) 전압에 대응하는 전류원으로써, 소정의 전류를 제 2트랜지스터(M2)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
다시 말하여, 제 2트랜지스터(M2)는 제 1데이터신호에 대응하는 전압이 제 1노드(N1)에 인가되는 경우 턴-온 상태로 설정되고, 제 2데이터신호에 대응하는 전압이 제 1노드(N1)에 인가되는 경우 턴-오프 상태로 설정된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 턴-온 또는 턴-오프의 스위치 역할을 수행하고, 이에 따라 선형 영역(linear region)에서 구동된다.
한편, 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온 상태로 설정되는 경우 유기 발광 다이오드(OLED)는 전류원으로 구동되는 제 1트랜지스터(M1)와 접속된다. 즉, 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온 상태로 설정될 때 유기 발광 다이오드(OLED)는 전압원(ELVDD)과 직접 접속되지 않고, 전류원으로 구동되는 제 1트랜지스터(M1)와 접속된다. 이 경우, 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화가 최소화되고, 이에 따라 수명을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
다시 말하여, 종래의 디지털 구동에서는 유기 발광 다이오드(OLED)가 전압원과 직접 접속되기 때문에 열화가 빠르게 진행되는 문제점이 있었다. 하지만, 본원 발명에서는 유기 발광 다이오드(OLED)가 전류원(M1)으로부터 공급되는 전류에 대응하여 구동되기 때문에 종래와 비교하여 열화 속도를 늦출 수 있는 장점이 있다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호를 제 1노드(N1)로 공급한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1전원(ELVDD)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호에 대응하는 전압을 저장한다.
동작과정을 개략적으로 설명하면, 먼저 제 1트랜지스터(M1)는 소정 휘도의 빛이 생성될 수 있도록 미리 설정된 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 소정의 전류를 공급한다.
이후, 구현하고자 하는 계조에 대응하여 서브 프레임(SF1 내지 SF8) 각각의 주사기간 동안 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호가 공급되고, 이에 대응하여 스토리지 커패시터(Cst)에 소정의 전압이 저장된다. 제 2트랜지스터(M2)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 제 1트랜지스터(M1)로부터 소정의 전류가 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광 상태로 설정된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-오프되면 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류가 공급되지 않고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)가 비발광 상태로 설정된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 바이어스 전압 공급부를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 바이어스 전압 공급부(60)는 전압 생성부(62), 룩업 테이블(Look up table : 이하 "LUT"라 하기로 함)(64) 및 제어부(66)를 구비한다.
전압 생성부(62)는 바이어스 전압(Vbias)을 생성하고, 생성된 전압을 화소들(40)로 공급한다. 여기서, 바이어스 전압(Vbias)은 패널에서 풀 화이트 계조를 구현할 때 소정 휘도의 빛이 생성될 수 있도록 검사과정 등에서 미리 설정된다. 이 경우, 패널들 각각에서 동일한 휘도의 빛이 생성될 수 있도록, 즉 패널 간 평균 트랜지스터들의 문턱전압 편차에 대응하여 바이어스 전압(Vbias)이 각각 상이하게 설정된다.
LUT(64)에는 바이어스 전압(Vbias)에 대응한 게이트 온 전압(VGL), 게이트 오프 전압(VGH), 제 1데이터신호 감마전압, 제 2데이터신호 감마전압, 주사신호와 데이터신호의 간격, 주사신호의 간격 정보를 포함한 적어도 하나의 정보가 저장된다.
예를 들어, LUT(64)에는 표 1과 같은 정보가 저장될 수 있다.
Vbias(V) Vth(V) VGH(V) VGL(V) data_H(V) data_L(V) T_fd(s) T_no(s)
4 -1 9 -11 7 -3.3 9.0E-08 2.9E-07
3 -2 8 -12 6 -4.4 1.0E-07 3.2E-07
2 -3 7 -13 5 -5.5 1.1E-07 3.5E-07
1 -4 6 -14 4 -6.6 1.2E-07 3.8E-07
표 1을 참조하면, 전압 생성부(62)에서 생성되는 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 트랜지스터들의 평균 문턱전압 정보를 추출할 수 있다. 실제로, 바이어스 전압(Vbais)은 소정 휘도에 대응하는 전류가 유기 발광 다이오드로 공급되도록 문턱전압(Vth)과 일정한 전압차로 설정된다. 이 경우, 표 1에 기재된 바와 같이 바이어스 전압(Vbias)이 높을수록 문턱전압(Vth)도 높게 설정된다.
한편, 동일 패널에 위치된 트랜지스터들은 동일 공정 조건으로 형성되기 때문에 대략 유사한 문턱전압을 갖는다. 하지만, 서로 다른 패널에 위치된 트랜지스터들은 서로 다른 시점에 형성되기 때문에 대략 3V 정도의 문턱전압 편차를 갖는다.
전압 생성부(62)에서 바이어스 전압(Vbias)이 결정되면, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 게이트 온 전압(VGL) 및 게이트 오프 전압(VGH)이 설정된다. 실제로, 제어부(66)는 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 LUT(64)로부터 게이트 온 전압(VGL) 및 게이트 오프 전압(VGH)을 추출하고, 추출된 정보를 전원부(70)로 공급한다. 그러면, 전원부(70)는 제어부(66)로부터 공급된 정보에 대응하는 게이트 온 전압(VGL) 및 게이트 오프 전압(VGHL)을 주사 구동부(10)로 전달한다.
여기서, 게이트 온 전압(VGH) 및 게이트 오프 전압(VGL)은 바이어스 전압(Vbias)이 높을수록 높은 전압으로 설정된다. 다시 말하여, 바이어스 전압(Vbias)의 전압값에 비례하여 게이트 온 전압(VGH) 및 게이트 오프 전압(VGL)의 전압값이 설정된다.
전압 생성부(62)에서 바이어스 전압(Vbias)이 결정되면, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 제 1데이터신호 감마전압(data_L) 및 제 2데이터신호 감마전압(data_H)의 전압값이 설정된다. 실제로, 제어부(66)는 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 제 1데이터신호 감마전압(data_L) 및 제 2데이터신호 감마전압(data_H)을 추출하고, 추출된 정보를 감마전압 생성부(80)로 공급한다. 그러면, 감마전압 생성부(80)는 제어부(66)로부터 공급된 정보에 대응하는 제 1데이터신호의 감마전압(data_L)및 제 2데이터신호의 감마전압(data_H)을 데이터 구동부(20)로 전달한다.
여기서, 제 1데이터신호 감마전압(data_L) 및 제 2데이터신호 감마전압(data_H)은 바이어스 전압(Vbias)이 높을수록 높은 전압으로 설정된다. 다시 말하여, 바이어스 전압(Vbias)의 전압값에 비례하여 제 1데이터신호 감마전압(data_L) 및 제 2데이터신호 감마전압(data_H)의 전압값이 설정된다.
전압 생성부(62)에서 바이어스 전압(Vbias)이 결정되면, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 주사신호와 데이터신호의 간격(T_fd)을 설정된다. 여기서, 주사신호와 데이터신호의 간격(T_fd)은 주사신호가 공급된 후 데이터신호가 공급되기까지의 시간을 의미한다. 제어부(66)는 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 주사신호와 데이터신호의 간격(T_fd) 정보를 타이밍 제어부(50)로 공급한다. 그러면, 타이밍 제어부(50)는 주사신호와 데이터신호의 간격(T_fd)이 조절되도록 주사 구동부(10) 및 데이터 구동부(20)를 제어한다. 여기서, 주사신호와 데이터신호의 간격(T_fd)은 바이어스 전압(Vbias)이 높을수록 짧게 설정된다.(즉, 반비례 관계)
전압 생성부(62)에서 바이어스 전압(Vbias)이 결정되면, 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 주사신호 간의 간격(T_no)이 설정된다. 여기서, 주사신호 간의 간격(T_no)은 이전 주사신호가 공급된 후 현재 주사신호가 공급되기까지의 시간을 의미한다. 제어부(66)는 바이어스 전압(Vbias)에 대응하여 주사신호 간의 간격(T_no) 정보를 타이밍 제어부(50)로 공급한다. 그러면, 타이밍 제어부(50)는 주사신호의 간격(T_no)이 조절되도록 주사 구동부(10)를 제어한다. 주사신호 간의 간격(T_no)은 바이어스 전압(Vbias)이 높을수록 짧게 설정된다.(즉, 반비례 관계)
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 바이어스 전압 공급부를 나타내는 도면이다. 도 5를 설명할 때 도 4와 동일한 구성에 대해서 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전압 생성부(62')는 적색, 녹색 및 청색 화소들 각각에 대응하도록 적색 바이어스 전압(Vbias(R)), 녹색 바이어스 전압(Vbias(G)) 및 청색 바이어스 전압(Vbias(B))을 생성한다.
적색 바이어스 전압(Vbias(R))은 적색 화소들로 공급되며, 적색 화소들에서 풀 화이트에 대응하여 소정 휘도의 빛이 생성되도록 전압값이 설정된다.
녹색 바이어스 전압(Vbias(G))은 녹색 화소들로 공급되며, 녹색 화소들에서 풀 화이트에 대응하여 소정 휘도의 빛이 생성되도록 전압값이 설정된다.
청색 바이어스 전압(Vbias(B))은 청색 화소들로 공급되며, 청색 화소들에서 풀 화이트에 대응하여 소정 휘도의 빛이 생성되도록 전압값이 설정된다.
즉, 본원 발명의 다른 실시예에 의한 바이어스 전압 공급부(60)는 적색, 녹색 및 청색 화소들에 대응하여 별도의 바이어스 전압(Vbias(R, G, B)을 생성한다. 이 경우, 적색, 녹색 및 청색 화소들의 특성을 반영하여 바이어스 전압(Vbias(R, G, B)을 설정할 수 있고, 이에 따라 보다 안정적으로 원하는 휘도를 구현할 수 있다. 이 경우, LUT(64)에는 적색 바이어스 전압(Vbias(R)), 녹색 바이어스 전압(Vbias(G)) 및 청색 바이어스 전압(Vbias(B)) 중 어느 하나의 바이어스 전압에 대응하여 게이트 온 전압(VGL), 게이트 오프 전압(VGH), 제 1데이터신호 감마전압, 제 2데이터신호 감마전압, 주사신호와 데이터신호의 간격, 주사신호의 간격 정보가 저장될 수 있다.
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 : 화소부 40 : 화소
42 : 화소회로 50 : 타이밍 제어부
60 : 바이어스 전압 공급부 62 : 전압 생성부
64 : LUT 66 : 제어부
70 : 전원부 80 : 감마전압 생성부

Claims (23)

  1. 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와;
    데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되며, 바이어스 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하는 화소들과;
    상기 화소들로 상기 바이어스 전압을 공급하기 위한 바이어스 전압 공급부를 구비하며;
    상기 바이어스 전압의 전압값은 상기 화소들이 발광할 때 미리 설정된 휘도의 빛이 생성되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화소들은 상기 데이터신호에 대응하여 발광 또는 비발광되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    제 1전원과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 게이트전극으로 상기 바이어스 전압을 공급받는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 게이트전극이 제 1노드에 접속되는 제 2트랜지스터와;
    데이터선과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 주사선에 접속되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1트랜지스터는 상기 바이어스 전압에 대응하여 포화 영역에서 구동되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터는 상기 데이터신호에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프되도록 선형 영역에서 구동되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바이어스 전압 공급부는
    상기 바이어스 전압을 생성하기 위한 전압 생성부와;
    상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 상기 주사신호의 전압정보, 상기 데이터신호의 전압정보, 상기 주사신호와 데이터신호의 간격정보 및 상기 주사신호들의 간격정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 룩업 테이블과;
    상기 룩업 테이블로부터 상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하는 정보를 추출하기 위한 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 주사신호가 생성될 수 있도록 상기 주사 구동부로 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 공급하기 위한 전원부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전원부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 비례되도록 상기 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압의 전압값을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 데이터 구동부로 상기 화소의 발광에 대응하는 제 1데이터신호의 감마전압, 상기 화소의 비발광에 대응하는 제 2데이터신호의 감마전압을 공급하기 위한 감마전압부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 감마전압부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 비례되도록 상기 제 1데이터신호의 감마전압 및 상기 제 2데이터신호의 감마전압의 전압값을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 주사 구동부 및 데이터 구동부를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례되도록 상기 주사신호가 공급된 후 상기 데이터신호가 공급되기까지의 시간을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제어부로부터 공급되는 정보에 대응하여 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례되도록 상기 주사신호들의 간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 바이어스 전압 공급부는 적색 화소들로 적색 바이어스 전압, 녹색 화소들로 녹색 바이어스 전압 및 청색 화소들로 청색 바이어스 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  15. 바이어스 전압을 이용하여 화소들에서 흐르는 전류량을 제어하는 단계와;
    한 프레임 기간 동안 상기 화소들의 발광시간을 제어하면서 소정 계조를 구현하는 단계를 포함하며;
    상기 바이어스 전압의 전압값은 상기 화소들이 발광될 때 미리 설정된 휘도의 빛이 생성되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 주사신호의 전압이 제어되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 주사신호의 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압은 상기 바이어스 전압의 전압값에 비례되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 데이터신호의 전압이 제어되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 화소들이 발광되는 제 1데이터신호의 전압 및 상기 화소들이 비발광되는 제 2데이터신호의 전압값은 상기 바이어스 전압의 전압값에 비례되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  20. 제 15항에 있어서,
    상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 상기 주사신호가 공급된 후 상기 데이터신호가 공급되기까지의 제 1시간이 제어되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 제 1시간은 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례 관계로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  22. 제 15항에 있어서,
    상기 바이어스 전압의 전압값에 대응하여 이전 주사신호가 공급된 후 현재 주사신호가 공급되기까지의 제 2시간이 제어되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 제 2시간은 상기 바이어스 전압의 전압값과 반비례 관계로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
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