KR20190003035A - 전계 발광 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들과 전기적으로 연결된 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널을 구비한 전계 발광 표시장치에 관한 것이다. 상기 픽셀들 각각은, 게이트로 인가된 데이터 전압에 따라 발광 소자의 전류를 조절하는 구동 소자; 및 광 제어 신호의 게이트 온 전압에 따라 고전위 전원 전압을 상기 구동 소자에 공급하고 상기 구동 소자의 소스 및 드레인으로 인가되는 신호를 단속하는 스위치 TFT들을 구비한다. 전계 발광 표시장치는 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상과 데이터 기입을 수행하는 제1모드 및 상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 초기화 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상이 완료되면 상기 데이터 전압을 인가하여 데이터 기입을 수행하는 제2모드 중 어느 하나의 모드로 전환이 가능하다.

Description

전계 발광 표시장치와 그 구동방법{Electroluminescent Display Device and Driving Method thereof}
본 발명은 전계 발광 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기발광 표시장치와 유기발광 표시장치로 대별된다. 이 중에서, 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는, 대표적인 전계 발광 다이오드인, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
자발광 소자인 OLED는 애노드전극 및 캐소드전극과, 이들 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)으로 이루어진다. 애노드전극과 캐소드전극에 전원전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.
유기발광 표시장치는 OLED와 구동 TFT(Thin Film Transistor)를 각각 포함한 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고 영상 데이터의 계조에 따라 픽셀들에서 구현되는 영상의 휘도를 조절한다. 구동 TFT는 자신의 게이트전극과 소스전극 사이에 걸리는 전압(이하, "게이트-소스 간 전압"이라 함)에 따라 OLED에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 구동 전류에 따라 OLED의 발광량과 휘도가 결정된다.
일반적으로 구동 TFT가 포화 영역에서 동작할 때, 구동 TFT의 드레인-소스 사이에 흐르는 구동 전류(Ids)는 아래와 같이 표현된다.
Ids = 1/2*(μ*C*W/L)*(Vgs-Vth)2
여기서, μ는 전자 이동도를, C는 게이트 절연막의 정전 용량을, W 는 구동 TFT의 채널 폭을, 그리고 L은 구동 TFT의 채널 길이를 각각 나타낸다. 그리고, Vgs는 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 나타내고, Vth는 구동 TFT의 문턱전압(또는 임계전압)을 나타낸다. 픽셀 구조에 따라서, 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압(Vgs)이 데이터전압과 기준전압 간의 차 전압이 될 수 있다. 데이터전압은 영상 데이터의 계조에 대응되는 아날로그 전압이고 기준전압은 고정된 전압이므로, 데이터전압에 따라 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압(Vgs)이 프로그래밍(또는 설정)된다. 프로그래밍된 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 구동 전류(Ids)가 결정된다.
구동 TFT의 문턱 전압(Vth), 구동 TFT의 전자 이동도(μ), 및 OLED의 문턱 전압 등과 같은 픽셀의 전기적 특성은 구동 전류(Ids)를 결정하는 팩터(factor)가 되므로 모든 픽셀들에서 동일해야 한다. 하지만, 공정 편차, 경시 변화 등 다양한 원인에 의해 픽셀들 간에 전기적 특성이 달라질 수 있다.
구동 TFT의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해 내부 보상 방법과 외부 보상 방법이 적용될 수 있다. 내부 보상 방법은 구동 TFT의 전기적 특성에 따라 변하는 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 이용하여 픽셀들 간 구동 TFT의 전기적 특성 편차를 실시간 자동으로 보상한다. 외부 보상 방법은 구동 TFT들의 전기적 특성에 따라 변하는 픽셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 바탕으로 외부 회로에서 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 픽셀들 간 구동 TFT의 전기적 특성 편차를 보상한다.
본 발명은 구동 TFT의 이동도, 문턱전압 등의 전기적 특성 변화를 보상하는 한편, 구동 TFT의 전기적 특성 보상 시 발생할 수 있는 휘도 저하를 방지할 수 있는 전계 발광 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들과 전기적으로 연결된 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널을 구비하고, 상기 픽셀들 각각은, 게이트로 인가된 데이터 전압에 따라 발광 소자의 전류를 조절하는 구동 소자; 및 광 제어 신호의 게이트 온 전압에 따라 고전위 전원 전압을 상기 구동 소자에 공급하고 상기 구동 소자의 소스 및 드레인으로 인가되는 신호를 단속하는 스위치 TFT들을 구비하며, 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상과 데이터 기입을 수행하는 제1모드 및 상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 초기화 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상이 완료되면 상기 데이터 전압을 인가하여 데이터 기입을 수행하는 제2모드 중 어느 하나의 모드로 전환이 가능하다.
상기 픽셀들 각각은, 상기 발광 소자의 전류를 게이트-소스간 전압으로 조절하는 구동 TFT, 제1 스캔 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 게이트에 제1 전압을 인가하는 제1 스위치 TFT, 제2 스캔 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 소스에 제2 전압을 인가하는 제2 스위치 TFT 및 발광 제어 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 드레인에 고전위 전원 전압을 공급하는 제3 스위치 TFT를 구비하고, 상기 스캔 신호들과 상기 발광 제어 신호를 발생하는 게이트 구동부; 및 상기 초기화 전압 및 데이터 전압을 발생하는 데이터 구동부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제1모드일 경우, 상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 제1 스위치 소자, 제2 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자가 턴-온된 상태에서 상기 구동 TFT의 게이트에 데이터 전압이 입력된 후, 상기 제2 스위치 소자만 턴 오프되어 상기 구동 TFT의 전기적 특성이 보상될 수 있다.
상기 제2모드일 경우, 상기 1 수평 기간(1H)의 초기에 상기 제1 스위치 소자와 상기 제3 스위치 소자는 턴-온되고 상기 제2 스위치 소자가 턴-오프되며 상기 구동 TFT의 게이트에 초기화 전압이 입력되고, 상기 1 수평 기간(1H)의 나머지 기간에 상기 제2 스위치 소자와 상기 제3 스위치 소자는 턴-오프되고 상기 제1 스위치 소자가 턴-온되며 상기 구동 TFT의 게이트에 상기 데이터 전압이 입력될 수 있다.
상기 제2모드일 경우, 상기 구동 TFT의 게이트에 상기 데이터 전압이 입력되는 기간에는 상기 발광 소자가 오프 상태로 유지될 수 있다.
상기 구동 TFT의 특성을 보상하기 위한 보상 기간에서, 상기 구동 TFT는 상기 게이트 노드와 상기 드레인 노드의 쇼트에 의해 다이오드 연결되고, 상기 게이트 노드의 전위는 고정되고 상기 소스 노드의 전위는 상기 구동 TFT의 특성에 따라 다르게 결정될 수 있다.
상기 데이터 구동회로는, 상기 제1모드인 경우, 상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 구동 TFT의 게이트 노드에 상기 데이터 전압을 인가할 수 있다.
상기 데이터 구동회로는, 상기 제2모드인 경우, 상기 1 수평 기간(1H)의 초기에 상기 데이터라인들에 상기 초기화 전압을 공급하고, 상기 1 수평 기간(1H)의 나머지 기간에 상기 데이터라인들에 상기 데이터 전압을 공급할 수 있다.
본 발명에 따른 전계 발광 표시장치의 구동방법은, 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들과 전기적으로 연결된 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널을 구비하고, 상기 픽셀들 각각은, 게이트로 인가된 데이터 전압에 따라 발광 소자의 전류를 조절하는 구동 소자; 및 광 제어 신호의 게이트 온 전압에 따라 고전위 전원 전압을 상기 구동 소자에 공급하고 상기 구동 소자의 소스 및 드레인으로 인가되는 신호를 단속하는 스위치 TFT들을 구비하는 전계 발광 표시장치의 구동방법에 있어서, 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상과 데이터 기입을 수행하는 제1모드로 동작하는 단계; 및 상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 초기화 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상이 완료면 상기 데이터 전압을 인가하여 데이터 기입을 수행하는 제2모드로 동작하는 단계 중 어느 하나의 모드로 전환이 가능하다.
본 발명에 따른 전계 발광 표시장치는 픽셀의 구동 TFT의 특성을 보상하고 전압 강하로 인한 휘도 저하를 방지할 수 있다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 1 수평 기간 내에 구동 TFT의 특성 보상을 먼저 완료한 후 데이터 전압을 인가함으로써, 휘도를 균일하게 보상하면서 특성 보상 시 발생할 수 있는 전계 발광 표시장치의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 전계 발광 표시장치는 특성 보상이 완료된 후 데이터 전압을 기입함으로써 구동 TFT 보상 시 발생하는 전압 손실을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 픽셀 회로의 일 예를 보여 주는 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 신호 파형을 도시한 파형도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 픽셀 회로의 동작을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 5는 구동 TFT의 특성 보상에 따른 휘도 균일화 원리를 그래프로 표시한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 신호 파형을 도시한 파형도이다.
도 7은 도 6의 신호 파형에 따른 픽셀 회로의 동작을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 픽셀 회로의 구동 신호 파형을 도시한 파형도이다.
도 9는 도 8의 신호 파형에 따른 픽셀 회로의 동작을 보여주는 도면이다.
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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수 있다.
본 발명에서 표시패널의 기판 상에 형성되는 픽셀 회로와 게이트 구동부는 n 타입 또는 p 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 TFT로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서 p 타입 TFT(PMOS)를 예시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. TFT는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. TFT 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 TFT에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 타입 TFT (NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 TFT에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 타입 TFT(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 TFT에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다.
이하에서, 게이트 온 전압(Gate On Voltage)은 TFT가 턴-온(turn-on)될 수 있는 게이트 신호의 전압이다. 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage)은 TFT가 턴-오프(turn-off)될 수 있는 전압이다. PMOS에서 게이트 온 전압은 로우 전압(L)이고, 게이트 오프 전압은 하이 전압(H)이다. NMOS에서 게이트 온 전압은 하이 전압(H)이고, 게이트 오프 전압은 로우 전압(L)이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 전계 발광 표시장치는 유기발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상은 유기발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기발광 표시장치에 적용될 수 있음에 주의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치는 픽셀들(PXL)이 형성된 표시패널(10)과, 데이터라인들(14)을 구동시키기 위한 데이터 구동회로(12)와, 게이트라인들(15)을 구동시키기 위한 게이트 구동회로(13)와, 데이터 구동회로(12) 및 게이트 구동회로(13)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(11)를 구비한다.
표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(14)과 다수의 게이트라인들(15)이 교차되고, 이 교차영역마다 픽셀(PXL)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 동일 수평라인 상에 배치된 픽셀(PXL)들은 하나의 행을 이룬다. 일 행에 배치된 픽셀(PXL)들은 일 게이트라인(15)에 접속되며, 일 게이트라인(15)은 적어도 하나 이상의 스캔라인과 적어도 하나 이상의 에미션라인을 포함할 수 있다. 즉, 각 픽셀(PXL)은 1개의 데이터라인(14)과, 적어도 하나 이상의 스캔라인 및 에미션라인에 접속될 수 있다. 픽셀(PXL)들은 도시하지 않은 전원발생부로부터 고전위 및 저전위 구동전압(VDD,VSS)과 초기화 전압(Vini)을 공통으로 공급받을 수 있다. 이니셜 기간 및 샘플링 기간에서 OLED의 불필요한 발광이 방지되도록 초기화 전압(Vini)은 OLED의 동작전압보다 충분히 낮은 전압 범위 내에서 선택됨이 바람직하며, 저전위 구동전압(ELVSS)과 같거나 그보다 낮게 설정될 수 있다.
픽셀(PXL)를 구성하는 TFT들은 산화물 반도체층을 포함한 산화물 TFT로 구현될 수 있다. 산화물 TFT는 전자 이동도, 공정 편차 등을 모두 고려할 때 표시패널(10)의 대면적화에 유리하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 TFT의 반도체층을 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 등으로 형성할 수도 있다. 각 픽셀(PXL)은 구동 TFT의 문턱전압 변화를 보상하기 위해 다수의 TFT들과 스토리지 커패시터를 포함하는 데, 본 발명은 보상 시간이 길어질수록 발생하는 휘도 저하 문제를 해결할 수 있는 방법을 제안한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 외부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시패널(10)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(12)에 공급한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다.
데이터 구동회로(12)는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 타이밍 콘트롤러(11)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 데이터전압으로 변환한다.
게이트 구동회로(13)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 스캔신호와 에미션신호를 생성할 수 있다. 게이트 구동회로(13)는 스캔 구동부와 에미션 구동부를 포함할 수 있다. 스캔 구동부는 각 행마다 연결된 적어도 하나 이상의 스캔라인을 구동하기 위해 행 순차 방식으로 스캔신호를 생성하여 스캔라인들에 공급할 수 있다. 에미션 구동부는 각 행마다 연결된 적어도 하나 이상의 에미션라인을 구동하기 위해 행 순차 방식으로 에미션신호를 생성하여 에미션라인들에 공급할 수 있다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 구동 소자의 전기적 특성을 보상하는 제1모드와 제2모드를 제공할 수 있다. 제1모드와 제2모드는 구동 TFT의 특성을 보상하기 위한 것으로서, 제1모드는 1 수평 기간(1H) 내에서 데이터 기입과 구동 소자의 특성 보상이 동시에 이루어지는 모드이고, 제2모드는 1 수평 기간(1H) 내에서 구동 소자의 특성 보상과 데이터 기입이 순차적으로 이루어지는 모드이다. 제1모드에 비해 제2모드는 전압 강하를 최소화하여 제1모드 구동으로 인해 표시패널의 휘도가 감소되는 것을 보상할 수 있다. 이러한 제1모드와 제2모드는 일정 주기로 모드를 전환하도록 구동하거나 표시장치의 구동 상황에 따라 제1모드 또는 제2모드의 보상이 진행되도록 설계될 수 있다.
본 발명의 전계 발광 표시장치에서 서브 픽셀들 각각은 도 2에 도시된 바와 같이 발광 소자(EL)의 전류를 게이트-소스간 전압(Vgs)으로 조절하는 구동 TFT(DT), 및 EM 신호(EM)의 게이트 온 전압에 따라 고전위 전원 전압(VDD)을 구동 TFT(DT)에 공급하는 스위치 소자(S3)를 구비한다.
이에, 타이밍 제어부(21)는 제1모드 혹은 제2모드에 따라 1 수평 기간(1H) 내에서 구동 TFT(DT)의 특성을 보상하기 위한 보상 시간을 설정하고, 실시간 특성 보상 시간 동안 구동 TFT(DT)의 소스 노드를 플로팅하여 픽셀들(P) 간의 구동 TFT(DT)의 특성이 보상되도록 데이터 제어신호(DDC)와 게이트 제어신호(GDC)를 발생할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 픽셀 회로를 보여 주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 픽셀 회로는 발광 소자(EL), 구동 TFT(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위치 TFT(S1), 제2 스위치 TFT(S2), 제3 스위치 TFT(S3)를 구비할 수 있다. 스위치 TFT들(S1~S3)과 구동 TFT(DT)는 n 타입 MOSFET로 구현될 수 있다.
발광 소자(EL)는 애노드(Anode)와 캐소드(Cathode) 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 발광 소자(EL)의 캐소드(CAT)는 저전위 전원 전압(VSS)에 연결되고, 애노드(ANO)는 구동 TFT(DT)의 소스에 연결된다.
구동 TFT(DT)는 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)에 흐르는 전류를 조절하는 구동 소자이다. 구동 TFT(DT)는 제2 노드(node2)에 연결된 게이트, 제3 노드(node 3)에 연결된 소스, 및 제1 노드(node 1)에 연결된 드레인을 포함한다. 제2 노드(node2)는 구동 TFT(DT)의 게이트, 스토리지 커패시터(Cst)의 일측 전극 및 제1 스위치 TFT(S1)의 소스에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 노드(node2)와 제3 노드(node 3) 사이에 연결된다. 고전위 전원 전압(VDD)은 제1 노드(node 1)를 통해 구동 TFT(DT)에 인가된다.
이러한 픽셀 회로에서, 제1모드로 구동 TFT(DT)의 특성을 보상하는 경우, 입력 신호 파형은 도 3과 같다.
도 3은 도 2에 도시된 픽셀 회로의 구동 신호 파형을 보여 주는 도면으로서, 제1모드로 구동 TFT(DT)의 특성을 보상하는 경우 구동 신호 파형을 도시한 것이다. 도 3에서 "1H"는 픽셀에 데이터가 기입(write)되는 1 수평 기간을 나타낸다. 도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 픽셀 회로의 동작을 단계적으로 보여 주는 도면들이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2), EM 신호(EM) 및 데이터 신호(Vdata)가 인가된다. 이 신호들(SCAN1, SCAN2, EM) 각각은 고전압과 저전압 사이에서 스윙한다. 도 2의 픽셀회로는 n 타입 MOSFET로 구성된 경우를 예시한 것이므로 게이트는 고전압 상태일 경우 온되고 저전압 상태일 경우 오프되지만 p 타입 MOSFET로 구성할 경우에는 게이트 전압이 저전압 상태일 경우 턴온된다. 따라서, 이하 설명에서는 게이트를 온 시키는 전압을 게이트 온 전압, 게이트를 오프 시키는 전압을 게이트 오프 전압이라 명명하기로 한다.
제1 스캔 신호(SCAN1)는 1 프레임 기간에서 t1 및 t2 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고, t3 기간과 그 이후에 게이트 오프 전압으로 발생된다.
제2 스캔 신호(SCAN2)는 t1 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고, t2 기간과 그 이후에 게이트 오프 전압으로 발생된다. EM 신호(EM)는 t1 및 t2 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고, t3 기간 이후에는 게이트 오프 전압으로 발생되거나, 미리 설정된 PWM(Pulse Width Modulation) 듀티비(duty ratio)로 픽셀들의 온/오프(On/Off)를 스위칭할 수 있다.
도 3의 신호 파형에 따르면, 도 2의 제1 스위치 TFT(S1)는 t1~t2 시간 동안 제1 스캔 신호(SCAN1)에 따라 턴-온되어 데이터 전압(Vdata)을 제2 노드(node2)에 공급한다. 제1 스위치 TFT(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)가 인가되는 제1 게이트 라인에 연결된 게이트, 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 드레인, 및 제2 노드(node2)를 통해 구동 TFT(DT)의 게이트에 연결된 소스를 포함한다.
제2 스위치 TFT(S2)는 t1 시간 동안 제2 스캔 신호(SCAN2)에 따라 턴-온되어 센싱 라인(13)과 제1 노드(node 1) 사이의 전류 경로(current path)를 형성한다. 제2 스위치 TFT(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)가 인가되는 제2 게이트 라인에 연결된 게이트, 소정의 기준 전압(Vref)이 인가되는 소스 및 제3 노드(node 3)를 통해 구동 TFT(DT)의 소스와 발광 소자(EL)의 애노드(ANO) 그리고 스토리지 커패시터(Cst)의 타측 전극에 연결된 드레인을 포함한다. 기준 전압(Vref)은 고전위 전원 전압(VDD) 보다 낮은 전압이다.
제3 스위치 TFT(S3)는 VDD 배선과 구동 TFT(DT)의 드레인 사이에 배치되어 EM 신호(EM)에 응답하여 VDD 배선과 구동 TFT(DT) 사이의 전류 경로를 스위칭한다. 제3 스위치 TFT(S3)는 t1 및 t3 시간 동안 EM 신호(EM)의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 고전위 전원 저압(VDD)을 제1 노드(node 1)를 통해 구동 TFT(DT)의 드레인에 공급한다. 제3 스위치 TFT(S3)는 EM 신호(EM)가 인가되는 제3 게이트 라인에 연결된 게이트, 제1 노드(node 1)을 통해 구동 TFT(DT)의 드레인에 연결된 소스, 및 VDD 배선을 통해 고전위 전원 전압(VDD)이 인가되는 드레인을 포함한다.
이 픽셀 회로의 동작을 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 단계적으로 설명하기로 한다.
초기화 시간(t1) 동안, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)와 EM 신호(EM)의 게이트 온 전압에 따라 스위치 TFT들(S1, S2, S3)이 모두 턴-온된다. 이 때, 도 4a에 도시된 바와 같이 제2 노드(node2)에 데이터 전압(Vdata)이 인가된다. 초기화 시간(t1) 동안 제3 노드(node 3)의 전압은 기준 전압(Vref)이고, 제1 노드(node 1)의 전압은 고전위 전원 전압(VDD)으로 초기화된다. 초기화 시간(t1) 동안, 구동 TFT(DT)는 게이트 전압이 소스 전압 보다 문턱 전압(Vth) 이상 높기 때문에 턴-온된다.
이어서, 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 제1 스위치 TFT(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)가 게이트 온 전압을 유지하여 온 상태를 유지하는 반면, 제2 스위치 TFT(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)가 게이트 오프 전압으로 반전되기 때문에 턴-오프된다. 이 때, 픽셀 회로의 전류 경로는 도 4b와 같다. 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안, 구동 TFT(DT)의 소스에 연결된 제3 노드(node 3)가 플로팅(floating)되어 구동 TFT(DT)의 특성에 따라 구동 TFT(DT)의 소스 전압의 방전양이 달라진다.
실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 이동도가 높은 구동 TFT(DT)는 소스-드레인 간 전류양이 커서 소스 전압이 상대적으로 많이 방전되어 Vgs가 상대적으로 더 작아진다. 반면에, 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 이동도가 낮은 구동 TFT(DT)는 소스-드레인간 전류양이 작아 소스 전압이 상대적으로 적게 방전되어 Vgs가 상대적으로 크다. 픽셀의 휘도는 구동 TFT(DT)의 Vgs에 따라 비례하는 발광 소자(EL)의 전류에 따라 결정된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 이동도가 높은 픽셀(A)은 실시간 이동도 보상 시간(t2) 동안 구동 TFT(DT)의 Vgs가 큰 폭으로 감소되어 휘도가 감소되는 반면에, 구동 TFT(DT)의 이동도가 상대적으로 낮은 픽셀은 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 구동 TFT(DT)의 Vgs 감소 폭이 작아 휘도가 감소가 상대적으로 작다.
따라서, 도 5에서 보상 전후의 픽셀 휘도에서 알 수 있는 바와 같이 화면 전체에서 구동 TFT(DT)의 특성 편차가 균일하게 보상되어 화면 전체에서 픽셀들의 휘도가 균일하게 제어될 수 있다.
이상의 보상 과정은 제1모드에서 수행되어 구동 TFT(DT)의 특성 편차를 보상할 수 있다. 이러한 제1모드는 1H 구간 동안 특성 보상을 수행함과 동시에 Vdata가 인가된다. 따라서 Vdata 인가 시 전류가 흐르기 때문에 전압 강하가 발생할 수 있으며 이로 인해 휘도가 감소될 수 있으므로, 본 발명에서는 휘도 보상이 가능한 제2모드를 함께 수행한다.
도 6은 제2모드로 휘도를 보상하는 경우 입력 신호 파형을 도시한 것이다. 도 6에서 "1H"는 픽셀에 데이터가 기입(write)되는 1 수평 기간을 나타낸다. 제2모드로 보상하는 경우 1H 구간을 초기화 구간(Vini)과 데이터 입력 구간(Vdata)으로 나누어 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 특성을 보상한 후, 나머지 1/2H 동안에 Vdata를 인가한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2), EM 신호(EM) 및 데이터 신호(Vdata)가 인가된다. 이 신호들(SCAN1, SCAN2, EM, Vdata) 각각은 고전압과 저전압 사이에서 스윙한다. 도 2의 픽셀회로는 n 타입 MOSFET로 구성된 경우를 예시한 것이므로 게이트는 고전압 상태일 경우 온되고 저전압 상태일 경우 오프되지만 p 타입 MOSFET로 구성할 경우에는 게이트 전압이 저전압 상태일 경우 온된다. 따라서, 이하 설명에서는 게이트를 온 시키는 전압을 게이트 온 전압, 게이트를 오프 시키는 전압을 게이트 오프 전압이라 명명하기로 한다.
제1 스캔 신호(SCAN1)는 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 게이트 온 전압으로 발생한 후 게이트 오프 전압으로 발생되고, 다음 1/2H 동안의 데이터 입력 구간(Vdata)에서 다시 게이트 온 전압으로 발생한 후 게이트 오프 전압으로 발생된다.
제2 스캔 신호(SCAN2)는 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 t1 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고, t2 기간과 그 이후에 게이트 오프 전압으로 발생된다.
EM 신호(EM)는 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 t1 및 t2 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고 t3 기간 이후에는 게이트 오프 전압으로 발생된다. 따라서, 다음 1/2H 동안의 데이터 입력 구간(Vdata)에서는 게이트 오프 전압으로 유지되고, 데이터 입력 구간(Vdata)이 완료된 이후에 다시 게이트 온 전압으로 발생된다.
도 6의 신호 파형에 따르면, 1H 구간을 초기화 구간(Vini)과 데이터 입력 구간(Vdata)으로 나누어 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 구동 TFT의 특성이 보상되고 나머지 1/2H 동안에 데이터 입력(Vdata)이 수행된다. 데이터 입력 구간(Vdata)에서는 EM신호가 게이트 오프 전압으로 유지되어 발광 소자(EL)를 턴 오프시킨 상태 데이터 입력이 수행된다. 따라서, 데이터 전압(Vdata)를 공급하는 데이터 구동회로(12)는 초기와 전압(Vini)을 공급하기 위한 구성과 데이터 전압(Vdata)을 공급하기 위한 구성을 포함하고 있어야 한다.
도 6의 신호 파형이 입력되면, 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서는 픽셀이 도 4a 내지도 4c를 참조하여 설명하였던 바와 같이 동작할 수 있다.
1/2H 동안의 초기화 시간(t1) 동안, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)와 EM 신호(EM)의 게이트 온 전압에 따라 스위치 TFT들(S1, S2, S3)이 모두 턴-온된다. 이 때, 도 4a에 도시된 바와 같이 제2 노드(node2)에 초기화 전압(Vini)이 인가된다. 초기화 시간(t1) 동안 제3 노드(node 3)의 전압은 기준 전압(Vref)이고, 제1 노드(node 1)의 전압은 고전위 전원 전압(VDD)으로 초기화된다. 초기화 시간(t1) 동안, 구동 TFT(DT)는 게이트 전압이 소스 전압 보다 문턱 전압(Vth) 이상 높기 때문에 턴-온된다.
이어서, 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 제1 스위치 TFT(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)가 게이트 온 전압을 유지하여 온 상태를 유지하는 반면, 제2 스위치 TFT(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)가 게이트 오프 전압으로 반전되기 때문에 턴-오프된다. 이 때, 픽셀 회로의 전류 경로는 도 4b와 같다. 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안, 구동 TFT(DT)의 소스에 연결된 제3 노드(node 3)가 플로팅(floating)되어 구동 TFT(DT)의 특성에 따라 구동 TFT(DT)의 소스 전압의 방전양이 달라진다.
실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 이동도가 높은 구동 TFT(DT)는 소스-드레인 간 전류양이 커서 소스 전압이 상대적으로 많이 방전되어 Vgs가 상대적으로 더 작아진다. 반면에, 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 이동도가 낮은 구동 TFT(DT)는 소스-드레인간 전류양이 작아 소스 전압이 상대적으로 적게 방전되어 Vgs가 상대적으로 크다. 픽셀의 휘도는 구동 TFT(DT)의 Vgs에 따라 비례하는 발광 소자(EL)의 전류에 따라 결정된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 이동도가 높은 픽셀(A)은 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 구동 TFT(DT)의 Vgs가 큰 폭으로 감소되어 휘도가 감소되는 반면에, 구동 TFT(DT)의 이동도가 상대적으로 낮은 픽셀은 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 구동 TFT(DT)의 Vgs 감소 폭이 작아 휘도가 감소가 상대적으로 작다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 특성 편차가 균일하게 보상되어 화면 전체에서 픽셀들의 휘도가 균일하게 제어될 수 있다.
도 7은 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini) 이 후, 1/2H 동안의 데이터 입력 구간(Vdata)에서의 픽셀 동작을 도시한 것이다.
데이터 입력 구간(Vdata)에서는 제1 스캔 신호(SCAN1)만 게이트 온 전압으로 발생되고 제2 스캔 신호와 EM 신호(SCAN2, EM)은 게이트 오프 전압으로 발생되므로, 제1스위치 TFT(S1)만 턴 온되고, 나머지 스위치들(S2, S3)과 발광소자(EL)는 모두 턴 오프된다.
이 후, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 노드(node2)에는 턴 온된 제1스위치 TFT(S1)를 통해 데이터 전압(Vdata)이 인가된다. 이 때, 제2 및 제3 스위치(S2, S3)와 발광소자(EL)는 모두 턴 오프된 상태이므로 제1 노드(node 1)에서 제3 노드(node 3)까지의 전원 라인이 커패시터와 같이 작용하여 데이터 전압(Vdata)이 구동 TFT(DT)의 제2 노드(node2)에 기입된다.
t4 시간 이후, 제1 스캔 신호(SCAN1)가 게이트 오프 전압으로 반전되고 EM 신호(EM) 신호가 게이트 온 전압으로 반전되면, 구동 TFT(DT)의 Vgs에 따라 발광소자(EL)에 VDD가 공급된다.
이와 같이, 본 발명은 1H 구간을 초기화 구간(Vini)과 데이터 입력 구간(Vdata)으로 나누어 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 특성을 보상한 후, 나머지 1/2H 동안에 Vdata를 인가할 수 있다. 이에, 1H 동안 특성 보상이 완료된 후 Vdata를 기입하여 발광소자(EL)가 발광되도록 제어하므로 전압 강하를 문턱 전압(Vth) 이내로 감소시킬 수 있다.
상술한 설명에서는 n 타입 MOSFET로 구성되는 픽셀을 예시하여 설명하였으나, p 타입 MOSFET로 픽셀이 구성되는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.
도 8 및 도 9는 p 타입 MOSFET로 구성된 픽셀에 본 발명의 실시예를 적용하는 경우, 입력되는 신호 파형과 픽셀 동작을 도시한 것이다.
도 8은 p 타입 MOSFET로 구성된 픽셀에서 1H 동안 특성 보상을 완료한 후 Vdata를 기입하여 발광소자(EL)가 발광되도록 제어하는 경우 구동 신호의 파형도이고, 도 9는 도 8의 데이터 입력 구간(Vdata)에서의 픽셀 동작을 도시한 것이다.
p 타입 MOSFET의 경우 게이트는 저전압 상태일 경우 온 되고 고전압 상태일 경우 오프 된다. 따라서, n 타입 MOSFET로 구성된 픽셀에 적용된 신호 파형이 반전된 형태의 신호파형이 적용될 수 있다. 이하 설명에서는 p 타입 MOSFET의 게이트를 온 시키는 전압을 게이트 온 전압, 게이트를 오프 시키는 전압을 오프 전압이라 명명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 픽셀에는 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2), EM 신호(EM) 및 데이터 신호(Vdata)가 인가된다. 이 신호들(SCAN1, SCAN2, EM) 각각은 고전압과 저전압 사이에서 스윙한다. 도 8에서 "1H"는 픽셀에 데이터가 기입(write)되는 1 수평 기간을 나타낸다. 제2모드로 보상하는 경우 1H 구간을 초기화 구간(Vini)과 데이터 입력 구간(Vdata)으로 나누어 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 특성을 보상한 후, 나머지 1/2H 동안에 Vdata를 인가한다.
제1 스캔 신호(SCAN1)는 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 게이트 온 전압으로 발생한 후 게이트 오프 전압으로 발생되고, 다음 1/2H 동안의 데이터 입력 구간(Vdata)에서 다시 게이트 온 전압으로 발생한 후 게이트 오프 전압으로 발생된다.
제2 스캔 신호(SCAN2)는 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 t1 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고, t2 기간과 그 이후에 게이트 오프 전압으로 발생된다.
EM 신호(EM)는 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 t1 및 t2 시간 동안 게이트 온 전압으로 발생되고 t3 기간 이후에는 게이트 오프 전압으로 발생된다. 따라서, 다음 1/2H 동안의 데이터 입력 구간(Vdata)에서는 게이트 오프 전압으로 유지되고, 데이터 입력 구간(Vdata)이 완료된 이후에 다시 게이트 온 전압으로 발생된다.
도 8의 신호 파형에 따르면, 1H 구간을 초기화 구간(Vini)과 데이터 입력 구간(Vdata)으로 나누어 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 전기적 특성이 보상되고 나머지 1/2H 동안에 데이터 입력(Vdata)이 수행된다. 데이터 입력 구간(Vdata)에서는 EM신호가 게이트 오프 전압으로 유지되어 발광 소자(EL)를 턴 오프시킨 상태 데이터 입력이 수행된다. 따라서, 데이터 전압(Vdata)를 공급하는 데이터 구동회로(12)는 초기와 전압(Vini)을 공급하기 위한 구성과 데이터 전압(Vdata)을 공급하기 위한 구성을 포함하고 있어야 한다.
도 9의 픽셀회로는, 1/2H 동안의 초기화 시간동안, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)와 EM 신호(EM)의 게이트 온 전압에 따라 스위치 TFT들(S1, S2, S3)이 모두 턴-온된다. 이 때, 제2 노드(node2)에 초기화 전압(Vini)이 인가된다. 초기화 시간(t1) 동안 제3 노드(node 3)의 전압은 기준 전압(Vref)이고, 제1 노드(node 1)의 전압은 고전위 전원 전압(VDD)으로 초기화된다. 초기화 시간(t1) 동안, 구동 TFT(DT)는 게이트 전압이 소스 전압 보다 문턱 전압(Vth) 이상 높기 때문에 턴-온된다.
이어서, 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 제1 스위치 TFT(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)가 게이트 온 전압을 유지하여 온 상태를 유지하는 반면, 제2 스위치 TFT(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)가 게이트 오프 전압으로 반전되기 때문에 턴-오프된다. 특성 보상 시간(t2) 동안, 구동 TFT(DT)의 소스에 연결된 제3 노드(node 3)가 플로팅(floating)되어 구동 TFT(DT)의 특성에 따라 구동 TFT(DT)의 소스 전압의 방전양이 달라진다.
실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 이동도가 높은 구동 TFT(DT)는 소스-드레인 간 전류양이 커서 소스 전압이 상대적으로 많이 방전되어 Vgs가 상대적으로 더 작아진다. 반면에, 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 이동도가 낮은 구동 TFT(DT)는 소스-드레인간 전류양이 작아 소스 전압이 상대적으로 적게 방전되어 Vgs가 상대적으로 크다. 픽셀의 휘도는 구동 TFT(DT)의 Vgs에 따라 비례하는 발광 소자(EL)의 전류에 따라 결정된다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 이동도가 높은 픽셀(A)은 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 구동 TFT(DT)의 Vgs가 큰 폭으로 감소되어 휘도가 감소되는 반면에, 구동 TFT(DT)의 이동도가 상대적으로 낮은 픽셀은 실시간 특성 보상 시간(t2) 동안 구동 TFT(DT)의 Vgs 감소 폭이 작아 휘도가 감소가 상대적으로 작다. 따라서, 구동 TFT(DT)의 특성 편차가 균일하게 보상되어 화면 전체에서 픽셀들의 휘도가 균일하게 제어될 수 있다.
데이터 입력 구간(Vdata)에서는 도 9에 도시된 바와 같이 제1 스캔 신호(SCAN1)만 게이트 온 전압으로 발생되고 제2 스캔 신호와 EM 신호(SCAN2, EM)은 게이트 오프 전압으로 발생되므로, 제1스위치 TFT(S1)만 턴 온되고, 나머지 스위치들(S2, S3)과 발광소자(EL)는 모두 턴 오프된다.
제2 노드(node2)에는 턴 온된 제1스위치 TFT(S1)를 통해 데이터 전압(Vdata)이 인가된다. 제2 및 제3 스위치(S2, S3)와 발광소자(EL)는 모두 턴 오프된 상태이므로 제1 노드(node 1)에서 제3 노드(node 3)까지의 전원 라인이 커패시터와 같이 작용하여 데이터 전압(Vdata)이 구동 TFT(DT)의 제2 노드(node2)에 기입된다.
t4 시간 이후, 제1 스캔 신호(SCAN1)가 게이트 오프 전압으로 반전되고 EM 신호(EM) 신호가 게이트 온 전압으로 반전되면, 구동 TFT(DT)의 Vgs에 따라 발광소자(EL)에 VDD가 공급된다.
이와 같이, 본 발명은 1H 구간을 초기화 구간(Vini)과 데이터 입력 구간(Vdata)으로 나누어 1/2H 동안의 초기화 구간(Vini)에서 특성을 보상한 후, 나머지 1/2H 동안에 Vdata를 인가할 수 있다. 이에, 1H 동안 특성 보상이 완료된 후 Vdata를 기입하여 발광소자(EL)가 발광되도록 제어하므로 전압 강하를 문턱 전압(Vth) 이내로 감소시킬 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.
10 : 표시패널 12 : 데이터 구동회로
13 : 게이트 구동회로 14 : 데이터라인들
15 : 게이트라인들

Claims (14)

  1. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들과 전기적으로 연결된 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널을 구비하고,
    상기 픽셀들 각각은,
    게이트로 인가된 데이터 전압에 따라 발광 소자의 전류를 조절하는 구동 소자; 및
    광 제어 신호의 게이트 온 전압에 따라 고전위 전원 전압을 상기 구동 소자에 공급하고 상기 구동 소자의 소스 및 드레인으로 인가되는 신호를 단속하는 스위치 TFT들을 구비하고,
    1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상과 데이터 기입을 수행하는 제1모드 및 상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 초기화 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상이 완료되면 상기 데이터 전압을 인가하여 데이터 기입을 수행하는 제2모드 중 어느 하나의 모드로 전환이 가능한 전계 발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 픽셀들 각각은,
    상기 발광 소자의 전류를 게이트-소스간 전압으로 조절하는 구동 TFT, 제1 스캔 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 게이트에 제1 전압을 인가하는 제1 스위치 TFT, 제2 스캔 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 소스에 제2 전압을 인가하는 제2 스위치 TFT 및 발광 제어 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 드레인에 고전위 전원 전압을 공급하는 제3 스위치 TFT를 구비하고,
    상기 스캔 신호들과 상기 발광 제어 신호를 발생하는 게이트 구동부; 및
    상기 초기화 전압 및 데이터 전압을 발생하는 데이터 구동부;
    를 더 포함하는 전계 발광 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1모드일 경우,
    상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 제1 스위치 소자, 제2 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자가 턴-온된 상태에서 상기 구동 TFT의 게이트에 데이터 전압이 입력된 후, 상기 제2 스위치 소자만 턴 오프되어 상기 구동 TFT의 전기적 특성이 보상되는 전계 발광 표시장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2모드일 경우,
    상기 1 수평 기간(1H)의 초기에 상기 제1 스위치 소자와 상기 제3 스위치 소자는 턴-온되고 상기 제2 스위치 소자가 턴-오프되며 상기 구동 TFT의 게이트에 초기화 전압이 입력되고,
    상기 1 수평 기간(1H)의 나머지 기간에 상기 제2 스위치 소자와 상기 제3 스위치 소자는 턴-오프되고 상기 제1 스위치 소자가 턴-온되며 상기 구동 TFT의 게이트에 상기 데이터 전압이 입력되는 전계 발광 표시장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2모드일 경우,
    상기 구동 TFT의 게이트에 상기 데이터 전압이 입력되는 기간에는 상기 발광 소자가 오프 상태로 유지되는 전계 발광 표시장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 구동 TFT의 특성을 보상하기 위한 보상 기간에서,
    상기 구동 TFT는 상기 게이트 노드와 상기 드레인 노드의 쇼트에 의해 다이오드 연결되고,
    상기 게이트 노드의 전위는 고정되고 상기 소스 노드의 전위는 상기 구동 TFT의 특성에 따라 다르게 결정되는 전계 발광 표시장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 구동회로는,
    상기 제1모드인 경우,
    상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 구동 TFT의 게이트 노드에 상기 데이터 전압을 인가하는 전계 발광 표시장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 구동회로는,
    상기 제2모드인 경우,
    상기 1 수평 기간(1H)의 초기에 상기 데이터라인들에 상기 초기화 전압을 공급하고,
    상기 1 수평 기간(1H)의 나머지 기간에 상기 데이터라인들에 상기 데이터 전압을 공급하는 전계 발광 표시장치.
  9. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들과 전기적으로 연결된 다수의 픽셀들이 배치된 표시패널을 구비하고, 상기 픽셀들 각각은 게이트로 인가된 데이터 전압에 따라 발광 소자의 전류를 조절하는 구동 소자; 및 광 제어 신호의 게이트 온 전압에 따라 고전위 전원 전압을 상기 구동 소자에 공급하고 상기 구동 소자의 소스 및 드레인으로 인가되는 신호를 단속하는 스위치 TFT들을 구비하는 전계 발광 표시장치의 구동방법에 있어서,
    1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상과 데이터 기입을 수행하는 제1모드로 동작하는 단계; 및
    상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 구동 소자의 게이트에 초기화 전압을 인가하여 상기 구동 소자의 특성 보상이 완료면 상기 데이터 전압을 인가하여 데이터 기입을 수행하는 제2모드로 동작하는 단계 중 어느 하나의 모드로 전환이 가능한 전계 발광 표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 픽셀들 각각은,
    상기 발광 소자의 전류를 게이트-소스간 전압으로 조절하는 구동 TFT, 제1 스캔 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 게이트에 제1 전압을 인가하는 제1 스위치 TFT, 제2 스캔 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 소스에 제2 전압을 인가하는 제2 스위치 TFT 및 발광 제어 신호에 응답하여 상기 구동 TFT의 드레인에 고전위 전원 전압을 공급하는 제3 스위치 TFT를 구비하고,
    상기 스캔 신호들과 상기 발광 제어 신호를 발생하는 게이트 구동부; 및
    상기 초기화 전압 및 데이터 전압을 발생하는 데이터 구동부;
    를 더 포함하는 전계 발광 표시장치의 구동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1모드일 경우,
    상기 1 수평 기간(1H) 내에 상기 제1 스위치 소자, 제2 스위치 소자 및 상기 제3 스위치 소자가 턴-온된 상태에서 상기 구동 TFT의 게이트에 데이터 전압이 입력된 후, 상기 제2 스위치 소자만 턴 오프되어 상기 구동 TFT의 특성이 보상되는 단계를 포함하는 전계 발광 표시장치의 구동방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제2모드일 경우,
    상기 1 수평 기간(1H)의 초기에 상기 제1 스위치 소자와 상기 제3 스위치 소자는 턴-온되고 상기 제2 스위치 소자가 턴-오프되며 상기 구동 TFT의 게이트에 초기화 전압이 입력되는 단계; 및
    상기 1 수평 기간(1H)의 나머지 기간에 상기 제2 스위치 소자와 상기 제3 스위치 소자는 턴-오프되고 상기 제1 스위치 소자가 턴-온되며 상기 구동 TFT의 게이트에 상기 데이터 전압이 입력되는 단계를 포함하는 전계 발광 표시장치의 구동방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2모드일 경우,
    상기 구동 TFT의 게이트에 상기 데이터 전압이 입력되는 기간에는 상기 발광 소자가 오프 상태로 유지되는 전계 발광 표시장치의 구동방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 구동 TFT의 특성을 보상하기 위한 보상 기간에서,
    상기 구동 TFT는 상기 게이트 노드와 상기 드레인 노드의 쇼트에 의해 다이오드 연결되고,
    상기 게이트 노드의 전위는 고정되고 상기 소스 노드의 전위는 상기 구동 TFT의 특성에 따라 다르게 결정되는 전계 발광 표시장치의 구동방법.
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