KR20160066595A - 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

유기 발광 표시 장치가 제공된다. 유기 발광 표시 장치는 매트릭스 배열된 복수의 화소를 포함하되, 상기 각 화소는 유기 발광 소자; 일 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고, 일 전극이 일 데이터 라인에 연결되고, 타 전극이 제1 노드에 연결된 제1 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터를 통해 제공되는 데이터 전압에 따라 상기 유기 발광 소자를 구동하는 제2 트랜지스터; 상기 제1 노드에 일 전극이 연결되고, 타 전극이 제2 노드에 연결된 제3 트랜지스터; 상기 제1 노드와 초기화 전압이 인가되는 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제4 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터; 상기 제2 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 타 전극이 연결된 제5 노드와 타 전극이 연결된 제4 트랜지스터; 상기 제4 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 일 전극이 연결된 제6 노드와 타 전극이 연결된 제5 트랜지스터; 상기 제3 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 타 전극이 연결된 제6 트랜지스터 및 상기 제6 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 타 전극이 연결된 제7 트랜지스터를 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
차세대 디스플레이로 주목 받고 있는 유기 발광 표시 장치는 스스로 발광하는 자체 발광 소자를 구비하여 응답 속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시 장치의 각 화소(Pixel)는 자체 발광 소자인 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 가진다. 그리고, 유기 발광 표시 장치의 각 화소는 화소의 발광정보를 가진 데이터 신호를 인가하기 위한 데이터 라인과 상기 데이터 신호가 순차적으로 화소에 인가될 수 있도록 스캔 신호를 인가하기 위한 스캔 라인이 연결된다. 유기 발광 표시 장치에서 동일한 데이터 라인으로 연결된 화소들은 서로 상이한 스캔 라인과 연결되고, 동일한 스캔 라인으로 연결된 화소들은 서로 상이한 데이터 라인으로 연결되는 구조를 가진다. 따라서, 평판 표시 장치의 해상도를 증가하기 위하여 화소의 수를 증가시킬 경우, 상기 데이터 라인 또는 상기 스캔 라인의 수가 비례하여 증가하게 되므로, 데이터 라인의 증가에 따라 상기 데이터 신호를 생성하여 인가하는 데이터 구동부에 포함되는 회로의 수가 증가하여 제조 비용이 상승하는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 여러 신호들이 조합된 상기 데이터 신호를 디멀티플렉서(Demultiplexer)에서 역다중화(Demultiplex)하여 다수의 데이터 라인에 순차적으로 인가함으로써, 상기 데이터 구동부에 포함되는 회로의 수를 감소시키는 방법이 사용되고 있다.
그러나, 해상도가 증가함에 따라 일 수평 시간이 감소하고, 이에 따라 일 수평 시간 내에서 스캔 신호가 인가되는 시간도 감소한다. 특히, 각 화소에서 화질저하를 방지하기 위해 스캔 신호가 인가되는 기간에 문턱 전압을 보상하는 보상 회로를 구비한 경우, 스캔 신호가 인가되는 시간이 감소함에 따라 문턱 전압을 충분히 보상하지 못하여 무라(Mura) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 충분한 문턱 전압의 보상 시간과 역다중화(Demultiplex) 시간을 확보할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 충분한 문턱 전압의 보상 시간과 역다중화(Demultiplex) 시간을 확보할 수 있는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 매트릭스 배열된 복수의 화소를 포함하되, 상기 각 화소는 유기 발광 소자, 일 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고, 일 전극이 일 데이터 라인에 연결되고, 타 전극이 제1 노드에 연결된 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터를 통해 제공되는 데이터 전압에 따라 상기 유기 발광 소자를 구동하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 노드에 일 전극이 연결되고, 타 전극이 제2 노드에 연결된 제3 트랜지스터, 상기 제1 노드와 초기화 전압이 인가되는 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터, 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제4 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터, 상기 제2 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 타 전극이 연결된 제5 노드와 타 전극이 연결된 제4 트랜지스터, 상기 제4 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 일 전극이 연결된 제6 노드와 타 전극이 연결된 제5 트랜지스터, 상기 제3 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 타 전극이 연결된 제6 트랜지스터 및 상기 제6 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 타 전극이 연결된 제7 트랜지스터를 포함한다.
상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극, 제5 트랜지스터의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 제어 신호 라인에 연결될 수 있다.
또한, 상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극, 제5 트랜지스터의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터의 게이트 전극은 서로 다른 제어 신호 라인에 연결될 수 있다.
상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극, 제5 트랜지스터의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 제1 제어 신호 라인에 연결되고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 제1 제어 신호 라인과 상이한 제2 제어 신호 라인과 연결될 수 있다.
상기 복수의 화소는 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹으로 정의되고, 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결될 수 있다.
상기 각 화소 행 그룹은 8개의 화소 행을 포함하고, 제k 내지 제k+7 스캔 라인을 포함하는 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터는 게이트 전극이 제k+12 스캔 라인과 연결될 수 있다(단, k는 1이상의 자연수).
상기 복수의 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 문턱 전압의 보상이 동시에 수행될 수 있다.
상기 복수의 화소 행 그룹은 순차적으로 스캔 신호를 인가 받을 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 매트릭스 배열되고, 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹으로 정의되는 복수의 화소, 상기 복수의 화소에 순차적으로 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부, 상기 복수의 화소에 제공되는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부, 상기 데이터 신호를 역다중화하여 상기 복수의 화소에 전달하는 데이터 분배부를 포함하되, 상기 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 문턱 전압의 보상이 동시에 수행되고, 상기 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 상기 문턱 전압의 보상 전에 인가된 상기 데이터 신호를 제1 커패시터에 충전하고, 상기 문턱 전압의 보상 이후에 상기 제1 커패시터에 충전된 데이터 신호를 구동 트랜지스터의 게이트 단으로 전달한다.
상기 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은, 상기 제1 커패시터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단의 연결을 제어하는 제어 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단 사이에 접속된 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결될 수 있다.
상기 각 화소 행 그룹은 8개의 화소 행을 포함하고, 제k 내지 제k+7 스캔 라인을 포함하는 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는 게이트 전극이 제k+12 스캔 라인과 연결될 수 있다(단, k는 1이상의 자연수).
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 매트릭스 배열된 복수의 화소를 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹으로 정의하여, 상기 각 화소 행 그룹별로 구동하고, 상기 각 화소는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들에 데이터 신호를 역다중화하여 입력하는 단계, 상기 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들에 초기화 전압을 제공하는 단계, 상기 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 단계, 상기 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단으로 전달하는 단계 및 상기 데이터 신호에 대응하여 유기 발광 소자를 발광시키는 단계를 포함한다.
상기 일 화소 행 그룹과 연속하여 배치된 다른 화소 행 그룹은 상기 일 화소 행 그룹과 순차적으로 데이터 신호를 입력 받을 수 있다.
상기 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압 보상이 동시에 수행될 수 있다.
상기 각 화소는, 상기 데이터 신호가 충전되는 제1 커패시터 및 상기 제1 커패시터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단의 연결을 제어하는 제어 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단 사이에 접속된 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결될 수 있다.
상기 각 화소 행 그룹은 8개의 화소 행을 포함하고, 제k 내지 제k+7 스캔 라인을 포함하는 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는, 게이트 전극이 제k+12 스캔 라인과 연결될 수 있다(단, k는 1이상의 자연수).
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 충분한 문턱 전압의 보상 시간과 역다중화(Demultiplex) 시간을 확보할 수 있어, 유기 발광 표시 장치의 화질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 분배부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 일 화소를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 타이밍도이다.
도 6 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 각 기간별 일 화소의 동작을 나타낸 회로도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 일 화소의 회로도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 타이밍도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법의 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블록도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 분배부의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시부의 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(10)는 표시부(110), 제어부(120), 데이터 구동부(130), 스캔 구동부(140) 및 데이터 분배부(150)을 포함한다.
표시부(110)은 화상이 표시되는 영역일 수 있다. 표시부(110)은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn), 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차하는 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 및 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나와 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 각각 연결되는 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 여기서, n과 m은 서로 다른 자연수이다. 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)과 교차할 수 있다. 즉, 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)은 제1 방향(d1)을 따라 연장될 수 있으며, 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)들은 제1 방향(d1)과 교차하는 제2 방향(d2)을 따라 연장될 수 있다. 여기서, 제1 방향(d1)은 열 방향일 수 있으며, 제2 방향(d2)은 행 방향일 수 있다. 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 제1 방향(d1)을 따라 순서대로 배치된 제1 내지 제n 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 라인들 (DL1, DL2, ..., DLm)은 제2 방향(d2)을 따라 순서대로 배치된 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)을 포함할 수 있다.
복수의 화소(PX)는 매트릭스 형상으로 배치될 수 있다. 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn) 중 하나 및 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 하나와 연결될 수 있다. 복수의 화소(PX) 각각은 연결된 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)으로부터 제공되는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)에 대응하여 연결된 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에 인가되는 데이터 신호(D1, D2, ..., Dm)을 수신할 수 있다. 즉, 스캔 라인(SL1, SL2, ..., SLn)은 각 화소(PX)에 인가되는 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)가 제공될 수 있으며, 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm)에는 데이터 신호(D1, D2, ..., Dm)이 제공될 수 있다. 각 화소(PX)는 제1 전원 라인(미도시)을 통해 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급받을 수 있으며, 제2 전원 라인(미도시)를 통해서 제2 전원 전압(ELVSS)를 공급받을 수 있다. 또한, 각 화소(PX)는 발광 제어 라인(미도시), 제1 제어 라인(미도시) 및 제2 제어 라인(미도시)가 각각 연결되어 발광이 제어될 수 있다. 이에 대해서는 상세히 후술하도록 한다.
제어부(120)는 외부 시스템으로부터 제어 신호(CS) 및 영상 신호(R, G, B)를 수신할 수 있다. 여기서, 영상 신호(R, G, B)는 복수의 화소(PX)의 휘도 정보를 담고 있다. 휘도는 정해진 수효, 예를 들어, 1024, 256 또는 64개의 계조(gray)를 가질 수 있다. 제어 신호(CS)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 및 클럭 신호(CLK)을 포함할 수 있다. 제어부(120)는 영상 신호(R, G, B) 및 제어 신호(CS)에 따라 제1 내지 제3 구동 제어 신호(CONT1 내지 CONT3) 및 영상 데이터(DATA)를 생성할 수 있다. 제어부(120)는 수직 동기 신호(Vsync)에 따라 프레임 단위로 영상 신호(R, G, B)를 구분하고, 수평 동기 신호(Hsync)에 따라 스캔 라인 단위로 영상 신호(R, G, B)를 구분하여 영상 데이터(DATA)를 생성할 수 있다. 여기서, 제어부(120)는 생성된 영상 데이터(DATA)를 보상할 수 있다. 즉, 제어부(120)는 각 화소(PX)에 열화 정보를 센싱하여 휘도 편차가 발생하지 않도록 영상 데이터(DATA)를 보상할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 제어부(120)에서 수행되는 데이터 보상은 상술한 것에 한정되지 않는다. 제어부(120)는 영상 데이터(DATA)를 제1 구동 제어 신호(CONT1)와 함께 데이터 구동부(130)로 출력할 수 있다. 제어부(120)는 제2 구동 제어 신호(CONT2)를 스캔 구동부(140)로 전달할 수 있으며, 제3 구동 제어 신호(CONT3)를 데이터 분배부(150)로 전달할 수 있다.
스캔 구동부(140)는 표시부(110)의 복수의 스캔 라인에 연결되고, 제2 구동 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)을 생성할 수 있다. 스캔 구동부(140)는 복수의 스캔 라인에 게이트 온 전압의 복수의 스캔 신호(S1, S2, ..., Sn)을 순차적으로 인가할 수 있다.
데이터 구동부(130)는 표시부(110)의 복수의 데이터 라인에 연결되고, 제1 구동 제어 신호(CONT1)에 따라 입력된 영상 데이터(DATA)를 샘플링 및 홀딩하고 아날로그 전압으로 변경하여 복수의 데이터 신호(D1, D2, ..., Dm)을 생성할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 복수의 데이터 신호(D1, D2, ..., Dm)을 복수의 출력선(OL1, OL2, ..., OLj)으로 출력할 수 있다. 복수의 출력선(OL1, OL2, OLj) 각각은 데이터 분배부(150)에 포함된 복수의 디멀티플렉서(151) 중 하나와 연결될 수 있다. 즉, 데이터 구동부(130)에서 생성된 복수의 데이터 신호(D1, D2, ..., Dm)은 데이터 분배부(150)를 통해 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 각각에 전달될 수 있다.
데이터 분배부(150)는 복수의 디멀티플렉서(Demultiplexer, 151)를 포함할 수 있다. 각 디멀티플렉서(151)는 복수의 출력선(OL1, OL2, ..., OLj) 중 하나와 연결될 수 있다. 각 디멀티플렉서(151)는 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 연속하여 배치된 적어도 두 개의 데이터 라인과 연결될 수 있다. 즉, 각 디멀티플렉서(151)는 연결된 각 출력선과 연결된 데이터 라인들을 디멀티플렉싱 신호(CL)에 따라 선택적으로 연결시킬 수 있다. 디멀티플렉싱 신호(CL)는 제어부(120)에서 출력되는 제3 구동 신호(CONT3)에 포함될 수 있다. 제3 구동 신호(CONT3)는 데이터 분배부(150)의 개시, 종료 및 동작을 제어하는 신호들을 포함할 수 있다. 여기서, 하나의 디멀티플렉서(151)는 연속하여 배치된 두 개의 데이터 라인과 하나의 출력선을 선택적으로 연결시킬 수 있다. 즉, 하나의 디멀티플렉서(151)는 제1 출력선(OL1)과 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2) 중 하나를 선택적으로 연결할 수 있다. 그리고, 상기 디멀티플렉서(151)과 이웃하는 디멀티플렉서(151)는 제2 출력선(OL2)과 제3 데이터 라인(DL3) 및 제4 데이터 라인(DL4) 중 하나를 선택적으로 연결할 수 있다. 여기서, 제1 데이터 신호(D1)과 제2 데이터 신호(D2)는 조합된 신호로 제1 출력선(OL1)으로 제공될 수 있으며, 디멀티플렉서(151)에서 역다중화되어 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)에 순차적으로 인가될 수 있다. 또한, 제3 데이터 신호(D3)와 제4 데이터 신호(D4)는 조합된 신호로 제2 출력선(OL2)으로 제공될 수 있으며, 디멀티플렉서(151)에서 역다중화되어 제3 데이터 라인(DL3)과 제4 데이터 라인(DL4)에 순차적으로 인가될 수 있다. 이하, 디멀티플렉서(151)가 2개의 데이터 라인을 스위칭하는 것으로 설명을 진행하나, 이는 예시적인 것으로 디멀티플렉서(151)와 연결될 수 있는 데이터 라인의 개수 및 디멀티플렉서(151)의 구조는 도 1 및 도 2에 도시된 것에 한정되지 않는다.
도 2는 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된 디멀티플렉서(151)의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 이하의 설명은 데이터 분배부(150)의 다른 디멀티플렉서(151)에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다. 디멀티플렉서(151)는 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 출력선(OL1)의 연결을 제어하는 제1 스위치(Sw1)과 제2 데이터 라인(DL2)과 제1 출력선(OL1)의 연결을 제어하는 제2 스위치(Sw2)를 포함할 수 있다. 디멀티플렉서(151)는 제1 출력선(OL1)을 통해 제공되는 데이터 신호를 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)에 선택적으로 제공할 수 있다. 제1 스위치(Sw1)는 제1 디멀티플렉싱 신호(CL1)에 의해 활성화될 수 있으며, 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 출력선(OL1)을 연결할 수 있다. 제2 스위치(Sw2)는 제2 디멀티플렉싱 신호(CL2)에 의해 활성화될 수 있으며, 제2 데이터 라인(DL2)과 제1 출력선(DL)을 연결할 수 있다. 제1 디멀티플렉싱 신호(CL1)와 제2 디멀티플렉싱 신호(CL2)는 스캔 신호의 게이트 온 구간 동안 순차적으로 출력될 수 있다. 즉, 스캔 신호의 게이트 온 구간 동안 디멀티플렉서(151)는 제1 데이터 라인(DL1)과 제2 데이터 라인(DL2)을 스위칭할 수 있으며, 제1 데이터 신호(D1)을 제1 데이터 라인(DL1)에 제2 데이터 신호(D2)을 제2 데이터 라인(DL2)으로 출력할 수 있다.
여기서, 데이터 분배부(150)는 데이터 구동부(130)와 별개의 블록으로 도시되었으나, 데이터 분배부(150)와 데이터 구동부(130)는 하나의 회로로 표시부(110)가 형성되는 기판에 실장될 수도 있다. 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(10)는 복수의 디멀티플렉서(151)로 구성된 데이터 분배부(150)를 포함하여 데이터 구동부(130)의 개수 및 구성이 보다 간단히 설계될 수 있다.
복수의 화소(PX)들은 화소 행 단위로 스캔 구동부(140)에서 스캔 신호를 인가 받고 데이터 분배부(150)를 통해 인가되는 데이터 신호에 대응하는 밝기로 발광할 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 화소(PX)는 복수의 화소 행 그룹(G1, G2, ..., Gk)으로 정의될 수 있다. 복수의 화소 행 그룹(G1, G2, ..., Gk)은 동일한 개수의 화소 행을 포함할 수 있다. 복수의 화소 행 그룹(G1, G2, ..., Gk)은 연속하여 정의될 수 있다. 여기서, 제1 화소 행 그룹(G1)은 제1 스캔 라인(SL1)과 제p 스캔 라인(SLp)에 연결된 화소 행을 포함할 수 있으며, 제2 화소 행 그룹(G2)은 제p+1 스캔 라인(SLp+1)과 제2p 스캔 라인(SL2p)에 연결된 화소 행을 포함할 수 있다(단, p는 2이상의 자연수). 예시적인 실시예에서 p는 8일 수 있다. 즉, 제1 화소 행 그룹(G1)은 제1 스캔 라인(SL1)에 연결된 제1 화소 행 내지 제p 스캔 라인(SLp)에 연결된 제p 화소 행을 포함할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 다른 유기 발광 표시 장치(10)는 복수의 화소 행 그룹(G1, G2, ..., Gk)을 기준으로 구동될 수 있다. 구체적으로, 각 화소 행은 순차적으로 데이터 신호가 입력 받아 이를 저장하고, 각 화소 그룹 별로 초기화 및 문턱 전압의 보상이 수행된 이후, 데이터 신호를 전달하여 발광할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 10을 참조하여 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 동작에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 일 화소를 나타낸 회로도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 타이밍도이며, 도 6 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 각 기간별 일 화소의 동작을 나타낸 회로도이다.
여기서, 도 4는 제1 스캔 라인(SL1)과 제1 데이터 라인(DL1)에 의해 정의되는 일 화소(PX11)의 회로를 도시한 것이며, 다른 화소들도 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 도 4의 회로 구조는 예시적인 것으로 본 실시예에 따른 화소의 회로가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4 내지 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 각 화소(PX)는 유기 발광 소자(EL), 제1 내지 제7 트랜지스터(TR1 내지 TR7), 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 즉, 각 화소(PX)는 7T2C 구조일 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)는 제1 스캔 라인(SL1)에 연결된 게이트 전극, 제1 데이터 라인(DL1)과 일 전극 및 제1 노드(N1)에 연결된 타 전극을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 스캔 라인(SL1)에 인가되는 게이트 온 전압의 스캔 신호(S1)에 의해 턴 온되어 데이터 라인(DL1)에 인가되는 데이터 신호(D1)를 제1 노드(N1)에 전달할 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 구동 트랜지스터에 데이터 신호(Dj)을 선택적으로 제공하는 스위칭 트랜지스터일 수 있다. 여기서, 제1 트랜지스터(TR1)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(TR1)는 로우 레벨 전압의 스캔 신호에 의해 턴 온(turn-on)될 수 있으며, 하이 레벨 전압의 스캔 신호에 의해 턴 오프(turn-off)될 수 있다. 여기서, 제2 내지 제 7 트랜지스터(TR2 내지 TR7)는 모두 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제1 내지 제7 트랜지스터(TR1 내지 TR7)는 n-채널 전계 효과 트랜지스터로 구성될 수도 있다. 제1 노드(N1)에는 제1 커패시터(C1)의 일 전극과 제3 트랜지스터(TR3)의 일 전극이 연결될 수 있다. 여기서, 제1 커패시터(C1)의 타 전극은 초기화 전압(Vinit)가 인가되는 제3 노드(N3)와 연결될 수 있다. 제1 커패시터(C1)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 접속될 수 있다. 제1 커패시터(C1)에는 제1 트랜지스터(TR1)를 통해 전달되는 데이터 신호가 충전될 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 구동 트랜지스터일 수 있다. 제2 트랜지스터(TR2)는 게이트 전극의 전압 레벨에 따라 제1 전원 전압(ELVDD)으로부터 유기 발광 소자(EL)에 공급되는 구동 전류(Id)를 제어할 수 있다. 제2 트랜지스터(TR2)는 제4 노드(N4)와 연결된 게이트 전극, 제5 노드(N5)와 연결된 타 전극 및 제6 노드(N6)와 연결된 일 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 제4 노드(N4)는 제2 커패시터(C2)의 타 전극이 연결될 수 있으며, 제5 노드(N5)는 제1 전원 전압(ELVDD)와 제4 트랜지스터(TR4)의 타 전극이 연결될 수 있다.
제3 트랜지스터(TR3)는 게이트 전극이 제2 제어 라인과 연결될 수 있으며, 제2 제어 신호(Co2)에 의해 턴 온 될 수 있다. 제3 트랜지스터(TR3)는 일 전극이 제1 노드(N1)와 연결되고, 타 전극이 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2 노드(N2)는 제2 커패시터(C2)의 일 전극과 제4 트랜지스터(TR4)의 일 전극이 연결될 수 있다. 즉, 제2 커패시터(C2)는 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이에 접속될 수 있다. 제2 커패시터(C2)에는 후술할 문턱 전압의 보상 단계에서 문턱 전압(Vth)이 충전되는 커패시터일 수 있다.
제4 트랜지스터(TR4), 제5 트랜지스터(TR5) 및 제6 트랜지스터(TR6)의 게이트 전극들은 모두 제1 제어 라인과 연결될 수 있다. 즉, 제4 트랜지스터(TR4), 제5 트랜지스터(TR5) 및 제6 트랜지스터(TR6)는 제1 제어 신호(Co1)에 의해 턴 온 될 수 있다. 제4 트랜지스터(TR4)는 제1 전원 전압(ELVDD)이 인가되는 제5 노드(N5)와 제2 커패시터의 일 전극이 연결된 제2 노드(N2)를 제1 제어 신호(Co1)에 따라 연결할 수 있다. 그리고, 제5 트랜지스터(TR5)는 제4 노드(N4)와 제6 노드(N6)를 제1 제어 신호(Co1)에 따라 연결할 수 있다. 즉, 제5 트랜지스터(TR5)는 제1 제어 신호(Co1)에 따라 구동 트랜지스터인 제2 트랜지스터(TR2)를 다이오드 연결할 수 있다. 제6 트랜지스터(TR6)는 일 전극이 제3 노드(N3)와 연결되고, 타 전극이 제7 노드(N7)와 연결될 수 있다. 제7 노드(N7)는 유기 발광 소자(EL)의 애노드 전극이 연결될 수 있다. 제7 트랜지스터(TR7)는 제1 제어 신호(Co1)에 따라 애노드 전극에 충전된 전압 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극을 초기화 전압(Vinit)으로 초기화할 수 있다.
제7 트랜지스터(TR7)는 구동 전류(Id)의 흐름을 차단할 수 있다. 즉, 제7 트랜지스터(TR7)는 게이트 전극이 발광 제어 라인과 연결되고, 일 전극이 제6 노드(N6), 타 전극이 제7 노드(N7)와 연결될 수 있다. 제7 트랜지스터(TR7)는 발광 제어 트랜지스터일 수 있으며, 발광 제어 신호(EM)에 의해 유기 발광 소자(EL)로 흐르는 구동 전류(Id)를 차단할 수 있다.
유기 발광 소자(EL)는 제7 노드(N7)에 연결된 애노드 전극, 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결된 캐소드 전극 및 유기 발광층(미도시)을 포함할 수 있다. 유기 발광층은 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 여기서, 기본색은 적색, 녹색 또는 청색의 삼원색일 수 있다. 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상이 표시될 수 있다. 유기 발광층(미도시)은 각 색에 해당하는 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 포함할 수 있다. 유기 발광층(미도시)을 흐르는 전류량에 따라 각 색에 해당하는 유기물은 발광하여 빛을 발산할 수 있다.
제1 화소 행 그룹(G1)과 제2 화소 행 그룹(G2)은 도 5에 도시된 타이밍 도와 같이 동작될 수 있다. 여기서, 제1 화소 행 그룹(G1)은 제1 내지 제8 스캔 라인(SL1 내지 SL8)에 각각 연결된 복수의 화소 행들을 포함할 수 있으며, 제2 화소 행 그룹(G2)은 제9 내지 제16 스캔 라인(SL9 내지 SL16)에 각각 연결된 복수의 화소 행들을 포함할 수 있다. 제1 화소 행 그룹(G1)과 제2 화소 행 그룹(G2)은 순차적으로 동작할 수 있다. 즉, 제1 화소 행 그룹(G1)에 제1 내지 제8 스캔 신호(S1 내지 S8)이 순차적으로 제공되어 데이터 신호가 입력된 이후, 제2 화소 행 그룹(G2)에 제9 내지 제16 스캔 신호(S9 내지 S16)이 순차적으로 제공되어 데이터 신호가 입력될 수 있다. 이하에서, 제1 화소 행 그룹(G1)의 동작을 기준으로 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 동작 과정을 설명하나, 이는 다른 화소 행 그룹에 동일하게 적용될 수 있다.
제1 화소 행 그룹(G1)의 동작 기간은 제1 기간(t1) 내지 제 5 기간(t5)으로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 기간(t1)은 데이터 신호를 입력하는 기간일 수 있으며, 제2 기간(t2)은 초기화 기간일 수 있으며, 제3 기간(t3)은 문턱 전압을 보상하는 기간일 수 있으며, 제4 기간(t4)는 데이터 신호를 전달하는 기간일 수 있으며, 제5 기간(t5)는 발광 기간이 수 있다. 이하, 용이한 설명을 위해 데이터 신호에 대응하여 각 데이터 라인에 제공되는 전압을 데이터 전압(Vdata)로 설정하고, 제1 화소 행 그룹(G1)은 제1 내지 제8 화소 행으로 구성되는 것으로 가정한다. 여기서, 도 6 내지 도 10은 각각 제1 기간(t1) 내지 제5 기간(t5)에서의 각 화소의 동작을 개략적으로 도시한 것으로 여기서, 실선으로 표시되는 트랜지스터는 턴 온 된 상태를 점선으로 표시되는 트랜지스터는 턴 온프 된 상태를 나타낼 수 있다.
제1 기간(t1)에서, 제1 내지 제8 스캔 신호(S1 내지 S8)는 순차적으로 제공될 수 있다. 즉, 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소 행은 순서대로 턴 온되어 데이터 전압(Vdata)을 입력 받을 수 있다. 이때, 데이터 전압(Vdata)은 디멀티플렉싱되어 각 데이터 라인으로 분배될 수 있다. 즉, 데이터 전압(Vdata)은 디멀티플렉싱 신호에 따라 시분할되어 서로 다른 데이터 라인에 인가될 수 있다.
제1 스캔 신호(S1)에서 로우 레벨의 게이트 온 전압이 인가되는 기간 동안 제1 디멀티플렉싱 신호(CL1)와 제2 디멀티플렉싱(CL2) 신호는 순차적으로 출력될 수 있다. 제1 디멀티플렉싱 신호(CL1)와 제2 디멀티플렉싱(CL2) 신호는 데이터 분배부(150)에 포함된 각 디멀티플렉서(151)에 제공될 수 있으며, 각 디멀티플렉서(151)는 신호에 대응하여 각 출력 라인과 데이터 라인을 연결할 수 있다. 즉, 제1 디멀티플렉싱 신호(CL1)의 로우 레벨 전압에 대응하여 상술한 도 2의 제1 스위치(SW1)은 제1 출력 라인(OL1)과 제1 데이터 라인(DL1)을 연결하여 데이터 신호를 전달할 수 있으며, 제2 디멀티플렉싱 신호(CL2)의 로우 레벨 전압에 대응하여 상술한 도 2의 제2 스위치(SW2)은 제1 출력 라인(OL1)과 제2 데이터 라인(DL2)을 연결하여 데이터 신호를 전달할 수 있다. 제2 스캔 신호(S2)는 제1 스캔 신호(S1)와 순차적으로 출력될 수 있으며, 제2 스캔 신호(S2)와 대응되는 제1 디멀티플렉싱 신호(CL1)와 제2 디멀티플렉싱(CL2) 신호가 출력될 수 있다. 즉, 디멀티플렉싱 신호는 순차적으로 제공되는 스캔 신호와 대응하여 순차적으로 출력될 수 있다.
각 화소의 제1 트랜지스터(TR1)는 스캔 신호에 의해 턴 온 될 수 있으며, 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(N1)에 공급할 수 있다. 여기서, 제3 트랜지스터(TR3)는 턴 오프된 상태이므로, 제1 노드(N1)에 제공된 데이터 전압(Vdata)은 제1 커패시터(C1)에 충전될 수 있다. 이 때, 유기 발광 소자(EL)는 발광 중인 상태일 수 있다. 즉, 발광 제어 신호(EM)은 로우 레벨로 제공되어 제7 트랜지스터(TR7)는 턴 온 된 상태일 수 있다. 즉, 제1 기간(t1)은 이전 프레임에서 제공된 데이터 전압(Vdata)에 의해 유기 발광 소자(EL)가 발광하고, 현재 프레임의 데이터 전압(Vdata)이 제1 커패시터(C1)에 충전되는 기간일 수 있다.
제2 기간(t2)에서, 초기화 전압이 인가하여 구동 트랜지스터인 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전압을 초기화한다. 즉, 제2 기간(t2)에서 제1 제어 신호(Co1)은 로우 레벨로 제공될 수 있으며, 제4, 제5 및 제6 트랜지스터(TR4, TR5 및 TR6)을 턴 온시킬 수 있다. 발광 제어 신호(EM)은 계속 로우 레벨로 제공될 수 있으며, 제7 트랜지스터(TR7)도 계속 턴 온된 상태일 수 있다. 이에 따라 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 단과 유기 발광 소자(EL)와 연결되는 단은 초기화 전압(Vinit)으로 초기화될 수 있다. 이러한, 초기화는 제1 화소 그룹(G1)에 포함된 모든 화소에 동시에 수행될 수 있다. 즉, 각 화소 행 별로 순차적으로 초기화 동작이 수행되는 것이 아니라 각 그룹에 포함된 모든 화소에 동시에 초기화 동작이 수행될 수 있다.
제3 기간(t3)에서, 제4, 제5 및 제6 트랜지스터(TR4, TR5 및 TR6)은 계속 턴 온된 상태일 수 있다. 그리고, 발광 제어 신호(EM)는 하이 레벨로 변경될 수 있다. 이에 따라 제7 트랜지스터(TR7)는 턴 오프될 수 있으며, 문턱 전압(Vth)의 보상이 진행될 수 있다. 이러한 발광 제어 신호(EM)의 변경은 제1 화소 그룹(G1)에 포함된 모든 화소에 동시에 수행될 수 있다. 즉, 문턱 전압(Vth)의 보상 또한 각 화소 그룹에 포함된 모든 화소에 동시에 수행될 수 있다. 여기서, 제2 커패시터(C2)의 양단인 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4)에는 ELVDD와 ELVDD+Vth에 대응되는 전압이 입력될 수 있다. 제7 트랜지스터(TR7)가 턴 오프 됨에 따라, 전위차가 발생하는 제5 노드(N5)에서 제4 노드(N4)로 제2 트랜지스터(TR2)를 통해 전류가 흐를 수 있다. 이때, 제2 트랜지스터(TR2)는 게이트 단과 소스 단의 전위 차가 문턱 전압(Vth)이하가 되면 제2 트랜지스터(TR2)는 턴 오프될 수 있다. 즉, 제3 노드(N3)의 전압 레벨이 ELVDD+Vth가 될 때까지 제5 노드(N5)의 전압은 구동 트랜지스터인 제2 트랜지스터(TR2)를 통해 방전될 수 있다. 여기서, 제2 노드(N2)의 전압 레벨이 ELVDD, 제4 노드(N4)의 전압 레벨이 ELVDD+Vth로 각각 형성됨에 따라 제2 커패시터(C2)에는 Vth가 충전될 수 있다.
제4 기간(t4)에서, 제1 제어 신호(Co1)는 하이 레벨로 변경될 수 있으며, 이에 따라 제4, 제5 및 제6 트랜지스터(TR4, TR5 및 TR6)은 턴 오프될 수 있다. 그리고, 제4 기간(t4)은 제2 제어 신호(Co2)이 로우 레벨로 제공되는 기간을 포함할 수 있다. 즉, 제4 기간(t4) 동안 제2 제어 신호(Co2)는 소정 시간 동안 로우 레벨로 제공될 수 있다. 제2 제어 신호(Co2)가 로우 레벨로 제공됨에 따라 제3 트랜지스터(TR3)는 턴 온 될 수 있다. 이에 따라, 제1 커패시터(C1)에 충전되어 있던 데이터 전압(Vdata)가 제2 노드(N2)로 제공될 수 있다. 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 전압 레벨로 제2 노드(N2)의 전압 레벨은 변경될 수 있다. 그리고 제2 커패시터(C2)는 제2 노드(N2)의 전압이 변함에 따라, 제4 노드(N4)의 전압을 제2 노드(N2)의 전압 변화에 비례하여 커플링할 수 있다. 즉, 제4 노드(N4)의 전압은 Vdata+Vth가 될 수 있다. 즉, 제4 기간(t4)는 제1 커패시터(C1)에 충전된 데이터 전압(Vdata)를 제2 노드(N2)로 전달하고 이에 커플링하여 제4 노드(N4)의 전압이 변경되는 기간일 수 있다. 이러한, 제4 기간(t4)에서, 데이터 전압(Vdata)의 전달은 각 화소 그룹 내의 화소들에 동시에 수행될 수 있다.
제5 기간(t5)은 발광 기간일 수 있다. 즉, 발광 제어 신호(EM)는 로우 레벨로 변경될 수 있으며, 제2 트랜지스터(TR2)는 제4 노드(N4)의 전압에 따라 유기 발광 소자(EL)에 구동 전류(Id)를 공급할 수 있다. 이때, 구동 트랜지스터(TR2)로부터 유기 발광 소자(EL)에 공급되는 구동 전류(Id)는 (1/2)×K(Vgs-Vth)일 수 있다. 여기서, K는 제2 트랜지스터(TR2)의 이동도 및 기생용량에 의해 결정되는 상수 값이다. 그리고, Vg는 제4 노드(N4)의 전압인 Vdata+Vth일 수 있으며, Vs는 제5 노드(N5)의 전압인 ELVDD일 수 있으며, Vgs는 Vg-Vs일 수 있다. 즉, 구동 전류는 문턱 전압(Vth)의 영향이 배제된 상태로 데이터 전압(Vdata)에 대응하는 크기를 가질 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제2 트랜지스터(TR2)의 특성 편차를 보상함으로써, 각 화소(PX) 간의 휘도 편차를 줄일 수 있다. 이러한, 제5 기간(t5)에서, 발광 제어 신호(EM)의 변경은 각 화소 그룹 내의 화소들에 동시에 수행될 수 있으며, 각 화소 그룹 내의 화소들은 동시에 발광할 수 있다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 각 화소 행 블록 별로 초기화 및 문턱 전압의 보상이 동시에 수행되는 바, 초기화 및 문턱 전압에 소요되는 시간을 절약할 수 있다. 즉, 스캔 신호가 인가되기 위한 충분히 시간을 보장할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 이전 프레임의 데이터 전압으로 유기 발광 표시 소자가 발광하는 기간과 중첩하여 현재 프레임의 데이터 전압을 충전할 수 있어, 데이터 전압을 역다중화하는 데 필요한 스캔 시간을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 해상도가 증가하여 일 수평 시간이 감소되더라도 스캔 신호의 인가 시간과 문턱 전압의 보상 시간을 충분히 제공할 수 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 각 화소 행 블록 별로 구동되나, 스캔 신호는 각 라인에 순차적으로 제공될 수 있다. 즉, 일 스캔 라인에 다른 스캔 라인에 동시에 스캔 신호가 제공되지 않아 이들 간의 커플링이 발생하지 않을 수 있다. 또한, 문턱 전압의 보상의 경우, 소정 레벨의 기준 전압을 인가하는 방식이 아니므로, 기준 전압을 인가함에 따라 발생할 수 있는 기준 전압-데이터 전압의 비정상 전압 스윙을 방지할 수 있다. 즉, 보다 개선된 표시 품질을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대해 설명한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 일 화소의 회로도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 타이밍도이다.
도 11은 제1 스캔 라인(SL1)과 제1 데이터 라인(DL1)에 의해 정의되는 일 화소(PX11)의 회로를 도시한 것이며, 다른 화소들도 동일한 구조를 가질 수 있다. 다만, 도 11의 회로 구조는 예시적인 것으로 본 실시예에 따른 화소의 회로가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 11 및 도 12를 참조할 때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 일 화소 행 그룹에 포함된 각 화소의 제3 트랜지스터(TR3)는 게이트 전극이 연속하는 다른 화소 행 그룹에 제공되는 어느 하나의 스캔 라인과 연결될 수 있다. 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 각 화소의 제3 트랜지스터(TR3)는 연속하는 제2 화소 행 그룹(G2)에 제공되는 어느 스캔 신호에 의해 턴 온 될 수 있다. 예시적으로, 제1 화소 행 그룹(G1)이 제1 스캔 라인(SL1) 내지 제8 스캔 라인(SL8)을 포함하고, 제2 화소 행 그룹(G2)이 제9 스캔 라인(SL9) 내지 제17 스캔 라인(SL17)을 포함할 때, 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터(TR3)는 제13 스캔 라인(SL13)과 게이트 전극이 연결될 수 있다. 즉, 제13 스캔 라인(SL13)으로 공급되는 제13 스캔 신호(S13)에 의해 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터(TR3)는 턴 온 될 수 있다. 즉, 제13 스캔 신호(S13)는 제2 화소 행 그룹(G2)에서 제13 스캔 라인(SL13)과 연결된 각 화소들의 제1 트랜지스터(TR1)뿐만 아니라 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터(TR3)도 턴 온시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 일 화소 행 그룹에 포함된 각 화소의 제3 트랜지스터(TR3)를 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹에 제공되는 스캔 신호로써 함께 제어할 수 있다. 즉, 제3 트랜지스터(TR3)를 제어하는 데 필요한 제어 신호를 출력하기 위한 회로를 추가적으로 형성하지 않을 수 있다.
그 밖에 유기 발광 표시 장치에 대한 다른 설명은 도 1 내지 도 10의 유기 발광 표시 장치에 포함된 동일한 명칭을 갖는 설명들과 실질적으로 동일하므로 생략하도록 한다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법의 순서도이다. 본 실시예의 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 12가 참조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 데이터 신호의 입력 단계(S110), 초기화 단계(S120), 문턱 전압 보상 단계(S130), 데이터 전달 단계(S140) 및 발광 단계(S150)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 매트릭스 배열된 복수의 화소(PX)를 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹(G1, G2, ..., Gk)으로 정의하고, 각 화소 행 그룹별로 개별적으로 구동할 수 있다. 여기서, 각 화소는 유기 발광 소자(EL) 및 유기 발광 소자(EL)를 구동하는 구동 트랜지스터(TR2)를 포함할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 각 화소 행 그룹 개별적으로 구동될 수 있다. 또한, 각 화소 행 그룹은 순차적으로 구동될 수 있다. 즉, 제1 화소 행 그룹(G1)과 연속하여 하여 배치된 제2 화소 행 그룹(G2)은 제1 화소 행 그룹(G1)과 순차적으로 데이터 신호를 입력 받을 수 있다. 예시적으로, 제2 화소 행 그룹(G2)은 제1 화소 행 그룹(G1)이 초기화 단계 및 문턱 전압 보상 단계를 수행하는 동안 데이터 신호를 입력 받을 수 있다. 이하, 제1 화소 행 그룹(G1)을 기준으로 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 데이터 신호를 입력한다(S110).
데이터 신호는 데이터 구동부(130)에서 생성되어 데이터 분배부(150)로 전달될 수 있다. 데이터 분배부(150)는 복수의 디멀티플렉서(Demultiplexer, 151)를 포함할 수 있다. 각 디멀티플렉서(151)는 복수의 데이터 라인(DL1, DL2, ..., DLm) 중 연속하여 배치된 적어도 두 개의 데이터 라인과 연결될 수 있다. 복수의 데이터 라인은 하나의 화소 행에 포함된 화소들과 각각 연결될 수 있다. 즉, 데이터 신호는 각 데이터 라인에 제공되는 신호가 조합된 상태로 데이터 분배부(150)로 제공될 수 있으며, 디멀티플렉서(151)에 의해 역다중화되어 각 데이터 라인으로 분배될 수 있다. 여기서, 제1 화소 행 그룹(G1)은 제1 내지 제8 스캔 라인(SL1 내지 SL8)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 스캔 신호 내지 제8 스캔 신호(S1 내지 S8)이 순차적으로 제1 화소 행 그룹(G1)에 제공될 수 있다. 각 스캔 신호의 게이트 온 구간 동안 디멀티플렉싱 신호는 출력될 수 있으며, 역다중화되어 데이터 라인으로 제공된 데이터 신호는 각 화소에 입력될 수 있다. 이 때, 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 데이터 신호가 충전되는 제1 커패시터(C1) 및 제1 커패시터(C1)와 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 단의 연결을 제어하는 제어 트랜지스터(TR3)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어 트랜지스터(TR3)는 턴 오프된 상태일 수 있으며, 제공된 데이터 신호는 제1 커패시터(C1)에 충전될 수 있다. 여기서, 데이터 신호의 입력은 이전 프레임의 데이터 신호에 의해 유기 발광 소자(EL)가 발광하는 동안에 수행될 수 있다. 즉, 역다중화하여 데이터 신호를 입력하더라도 충분한 스캔 시간을 확보할 수 있다.
이어서, 초기화 전압(Vinit)이 인가된다(S120).
제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들에 초기화 전압(Vinit)이 제공될 수 있다. 즉, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 단과 유기 발광 소자(EL)의 애노드 단의 전압 레벨은 초기화 전압으로 초기화할 수 있다. 이러한, 초기화 전압을 제공하는 구성은 도 4에 도시된 구성일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들에 초기화 전압(Vinit)은 동시에 제공될 수 있다. 초기화 단계(S120)는 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들이 동시에 수행될 수 있다.
이어서, 문턱 전압(Vth)을 보상한다(S130).
제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들은 구동 트랜지스터(TR2)의 문턱 전압(Vth)의 보상이 동시에 수행될 수 있다. 여기서 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제어 트랜지스터(TR3)와 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 단 사이에 접속된 제2 커패시터(C2)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 문턱 전압(Vth)의 보상은 제2 커패시터(C2)에 문턱 전압(Vth)에 대응하는 전압을 충전하는 기간일 수 있다. 여기서, 문턱 전압 보상 단계(S130)은 상술한 제3 기간(t3)과 실질적으로 동일할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다만, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 데이터 신호를 전달한다(S140).
데이터 신호 전달 단계(S140)에서, 제어 트랜지스터(TR3)는 턴 온 될 수 있다. 제어 트랜지스터(TR3)는 별도의 제어 라인으로부터 제공되는 제어 신호에 의해 턴 온 될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터(TR3)는 게이트 전극이 제2 화소 행 그룹(G2)과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결될 수 있다. 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 각 화소의 제어 트랜지스터(TR3)는 연속하는 제2 화소 행 그룹(G2)에 제공되는 어느 스캔 신호에 의해 턴 온 될 수 있다. 예시적으로, 제1 화소 행 그룹(G1)이 제1 스캔 라인(SL1) 내지 제8 스캔 라인(SL8)을 포함하고, 제2 화소 행 그룹(G2)이 제9 스캔 라인(SL9) 내지 제17 스캔 라인(SL17)을 포함할 때, 제1 화소 행 그룹(G1)에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터(TR3)는 제13 스캔 라인(SL13)과 게이트 전극이 연결될 수도 있다. 제1 커패시터(C1)에 충전된 데이터 신호에 대응되는 전압을 데이터 전압(Vdata)이라 할 때, 제2 커패시터(C2)의 일 단의 전압은 Vdata일 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 일 단의 전압이 변함에 따라, 타 단의 전압을 비례하여 커플링할 수 있다. 즉, 제2 커패시터(C2)의 타 단인 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 단의 전압은 Vdata+Vth가 될 수 있다.
다음으로, 유기 발광 소자를 발광시킨다(S150).
현 단계에서 구동 트랜지스터(TR2)와 유기 발광 소자(EL)는 전기적으로 연결될 수 있으며, 구동 트랜지스터(TR2)는 게이트 단의 전압에 따라 유기 발광 소자(EL)에 구동 전류(Id)를 공급할 수 있다. 구동 트랜지스터(TR2)는 문턱 전압(Vth)의 영향이 배제된 상태로, 각 화소(PX)간의 휘도 편차는 최소화될 수 있다.
그 밖에 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 대한 다른 설명은 도 1 내지 도 12의 유기 발광 표시 장치에 포함된 동일한 명칭을 갖는 설명들과 실질적으로 동일하므로 생략하도록 한다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 각 화소 행 블록 별로 초기화 및 문턱 전압의 보상이 동시에 수행되는 바, 초기화 및 문턱 전압에 소요되는 시간을 절약할 수 있다. 즉, 스캔 신호가 인가되기 위한 충분히 시간을 보장할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 이전 프레임의 데이터 전압으로 유기 발광 표시 소자가 발광하는 기간과 중첩하여 현재 프레임의 데이터 전압을 충전할 수 있어, 데이터 전압을 역다중화하는 데 필요한 스캔 시간을 충분히 확보할 수 있다. 따라서, 해상도가 증가하여 일 수평 시간이 감소되더라도 스캔 신호의 인가 시간과 문턱 전압의 보상 시간을 충분히 제공할 수 있다. 나아가, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 각 화소 행 블록 별로 구동되나, 스캔 신호는 각 라인에 순차적으로 제공될 수 있으며, 데이터 신호의 입력 또한 화소 행에 따라 순차적일 수 있다. 즉, 일 스캔 라인에 다른 스캔 라인에 동시에 스캔 신호가 제공되지 않아 이들 간의 커플링이 발생하지 않을 수 있다. 또한, 문턱 전압의 보상의 경우, 소정 레벨의 기준 전압을 인가하는 방식이 아니므로, 기준 전압을 인가함에 따라 발생할 수 있는 기준 전압-데이터 전압의 비정상 전압 스윙을 방지할 수 있다. 즉, 보다 개선된 표시 품질을 제공할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 유기 발광 표시 장치
110: 표시부
120: 제어부
130: 데이터 구동부
140: 스캔 구동부
150: 데이터 분배부

Claims (20)

  1. 매트릭스 배열된 복수의 화소를 포함하되,
    상기 각 화소는 유기 발광 소자;
    일 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고, 일 전극이 일 데이터 라인에 연결되고, 타 전극이 제1 노드에 연결된 제1 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터를 통해 제공되는 데이터 전압에 따라 상기 유기 발광 소자를 구동하는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 노드에 일 전극이 연결되고, 타 전극이 제2 노드에 연결된 제3 트랜지스터;
    상기 제1 노드와 초기화 전압이 인가되는 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터;
    상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제4 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터;
    상기 제2 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 타 전극이 연결된 제5 노드와 타 전극이 연결된 제4 트랜지스터;
    상기 제4 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 제2 트랜지스터의 일 전극이 연결된 제6 노드와 타 전극이 연결된 제5 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 타 전극이 연결된 제6 트랜지스터 및
    상기 제6 노드와 일 전극이 연결되고, 상기 유기 발광 소자의 애노드 전극에 타 전극이 연결된 제7 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극, 제5 트랜지스터의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 제어 신호 라인에 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극, 제5 트랜지스터의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터의 게이트 전극은 서로 다른 제어 신호 라인에 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 트랜지스터의 게이트 전극, 제5 트랜지스터의 게이트 전극 및 제6 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 제1 제어 신호 라인에 연결되고,
    상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 제1 제어 신호 라인과 상이한 제2 제어 신호 라인과 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹으로 정의되고,
    일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 각 화소 행 그룹은 8개의 화소 행을 포함하고,
    제k 내지 제k+7 스캔 라인을 포함하는 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제3 트랜지스터는 게이트 전극이 제k+12 스캔 라인과 연결되는 유기 발광 표시 장치(단, k는 1이상의 자연수).
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 문턱 전압의 보상이 동시에 수행되는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 행 그룹은 순차적으로 스캔 신호를 인가 받는 유기 발광 표시 장치.
  9. 매트릭스 배열되고, 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹으로 정의되는 복수의 화소;
    상기 복수의 화소에 순차적으로 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부;
    상기 복수의 화소에 제공되는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부;
    상기 데이터 신호를 역다중화하여 상기 복수의 화소에 전달하는 데이터 분배부를 포함하되,
    상기 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 문턱 전압의 보상이 동시에 수행되고,
    상기 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 상기 문턱 전압의 보상 전에 인가된 상기 데이터 신호를 제1 커패시터에 충전하고,
    상기 문턱 전압의 보상 이후에 상기 제1 커패시터에 충전된 데이터 신호를 구동 트랜지스터의 게이트 단으로 전달하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 각 화소 행 그룹에 포함된 화소들은,
    상기 제1 커패시터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단의 연결을 제어하는 제어 트랜지스터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단 사이에 접속된 제2 커패시터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서,
    일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 각 화소 행 그룹은 8개의 화소 행을 포함하고,
    제k 내지 제k+7 스캔 라인을 포함하는 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는 게이트 전극이 제k+12 스캔 라인과 연결되는 유기 발광 표시 장치(단, k는 1이상의 자연수).
  14. 매트릭스 배열된 복수의 화소를 동일한 개수의 화소 행을 포함하는 복수의 화소 행 그룹으로 정의하여, 상기 각 화소 행 그룹별로 구동하고, 상기 각 화소는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    일 화소 행 그룹에 포함된 화소들에 데이터 신호를 역다중화하여 입력하는 단계;
    상기 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들에 초기화 전압을 제공하는 단계;
    상기 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 단계;
    상기 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단으로 전달하는 단계 및
    상기 데이터 신호에 대응하여 유기 발광 소자를 발광시키는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 일 화소 행 그룹과 연속하여 배치된 다른 화소 행 그룹은 상기 일 화소 행 그룹과 순차적으로 데이터 신호를 입력 받는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 일 화소 행 그룹에 포함된 화소들은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압 보상이 동시에 수행되는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 각 화소는,
    상기 데이터 신호가 충전되는 제1 커패시터 및 상기 제1 커패시터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단의 연결을 제어하는 제어 트랜지스터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제어 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터의 게이트 단 사이에 접속된 제2 커패시터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    일 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는 게이트 전극이 상기 일 화소 행 그룹과 연속하는 다른 화소 행 그룹과 연결되는 스캔 라인 중 하나와 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  20. 제17 항에 있어서,
    상기 각 화소 행 그룹은 8개의 화소 행을 포함하고,
    제k 내지 제k+7 스캔 라인을 포함하는 화소 행 그룹에 포함된 화소들의 제어 트랜지스터는,
    게이트 전극이 제k+12 스캔 라인과 연결되는 유기 발광 표시 장치(단, k는 1이상의 자연수).
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