KR20210019635A - 표시장치 및 표시장치의 구동 방법 - Google Patents

표시장치 및 표시장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시장치 및 표시장치의 구동 방법이 제공된다. 그 중 표시장치는, 발광 소자가 접속된 화소회로를 포함하는 복수의 화소들, 상기 화소회로에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부, 상기 화소회로에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 상기 화소회로에 전압을 공급하는 전원 공급부, 상기 주사 구동부를 제어하는 타이밍 제어부, 상기 타이밍 제어부에 제1 클럭 신호를 제공하는 제1 신호 발생기, 및 상기 타이밍 제어부에 제2 클럭 신호를 제공하는 제2 신호 발생기를 포함한다.

Description

표시장치 및 표시장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시장치 및 표시장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가변 주파수 구동을 하는 표시장치 및 가변 주파수 구동 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display) 분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 표시장치가 개발되고 있다. 이와 같은 표시 장치의 구체적인 예로는 액정 표시장치, 전계방출 표시장치, 유기발광 표시장치 등을 들 수 있다.
그 중 유기발광 표시장치를 구성하는 다수의 화소들 각각은 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이의 유기 발광층으로 구성된 유기발광 다이오드와, 유기발광 다이오드를 독립적으로 구동하는 화소회로를 구비한다. 화소회로는 박막 형태의 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 커패시터를 포함한다.
유기발광 표시장치는 공정 편차 등의 이유로 화소 마다 구동 트랜지스터의 문턱 전압 및 이동도(mobility)와 같은 특성 차이가 발생하고, 고전위 전압의 전압 강하가 발생하여 유기발광 다이오드를 구동하는 전류량이 달라짐으로써 화소들 간에 휘도 편차가 발생하게 된다. 일반적으로, 초기의 구동 트랜지스터의 특성 차이로 인해 화면에 의도치 않았던 얼룩이나 무늬가 발생되는 문제점이 있고, 유기발광 다이오드를 구동하면서 발생하는 구동 트랜지스터의 열화로 인한 특성 차이는 유기발광 다이오드의 수명을 감소시키거나 화면 내 잔상을 발생시키는 문제점이 있다. 이에, 구동 트랜지스터 특성 편차를 보상하고, 고전위 전압의 전압 강하를 보상하는 보상 회로를 도입함으로써, 화소 간의 휘도 편차를 줄여 화질을 향상시키고자 하는 시도가 계속되고 있다.
이에, 유기발광 표시장치의 구동 방식을 다양하게 변경함으로써 유기발광 표시장치의 소비전력을 저감시키고자 하였다. 소비전력을 저감할 수 있는 구동 방식 중 하나로서 유기발광 표시장치를 구동하는 주파수를 기본 구동 주파수보다 감소시키는 저속 구동 방식이 연구되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 고주파수 구동에도 저주파수 구동에서와 만큼 보상 시간을 확보한 표시장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 발광 소자가 접속된 화소회로를 포함하는 복수의 화소들, 상기 화소회로에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부, 상기 화소회로에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 상기 화소회로에 전압을 공급하는 전원 공급부, 상기 주사 구동부를 제어하는 타이밍 제어부, 상기 타이밍 제어부에 제1 클럭 신호를 제공하는 제1 신호 발생기, 및 상기 타이밍 제어부에 제2 클럭 신호를 제공하는 제2 신호 발생기를 포함한다.
상기 타이밍 제어부는 상기 제1 클럭 신호를 제공받아 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제1 주사 신호를 공급하도록 제어하고, 상기 제2 클럭 신호를 제공받아 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제2 주사 신호를 공급하도록 제어할 수 있다.
상기 제1 주사 신호가 공급되는 동안 상기 데이터 구동부로부터 상기 데이터 신호가 상기 화소회로에 공급되고, 상기 제2 주사 신호가 공급되는 동안 상기 전원 공급부로부터 상기 전압이 상기 화소회로에 공급될 수 있다.
상기 발광 소자가 비발광하는 기간 동안, 상기 제1 주사 신호 및 상기 제2 주사 신호가 공급될 수 있다.
상기 제2 주사 신호가 공급된 후 상기 제1 주사 신호가 공급될 수 있다.
상기 전압은 상기 화소회로 내 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 초기화하는 초기화 전압일 수 있다.
상기 표시장치는, 상기 데이터 신호가 공급되는 데이터 라인, 상기 주사 구동부로부터 제1 주사 신호가 공급되는 제1 주사 라인, 상기 주사 구동부로부터 제2 주사 신호가 공급되는 제2 주사 라인, 상기 전원 공급부로부터 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전원 전압 공급 라인을 더 포함하되, 상기 화소회로는, 상기 제1 전원 전압 공급 라인에 접속된 제1 전극, 제2 전극, 및 제1 노드에 연결된 제1 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 데이터 라인에 접속된 제3 전극, 제2 노드에 연결된 제4 전극, 및 상기 제1 주사 라인에 접속된 제2 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 및 상기 제1 노드에 접속된 제5 전극, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제6 전극, 상기 제2 주사 라인에 접속된 제3 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 화소회로는, 상기 제1 전원 전압 공급 라인과 상기 제2 노드 사이에 접속된 제1 커패시터, 및 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
상기 표시장치는, 상기 주사 구동부로부터 제3 주사 신호가 공급되는 제3 주사 라인, 및 상기 전원 공급부로부터 초기화 전압이 공급되는 초기화 전압 공급 라인을 더 포함하되, 상기 화소회로는, 상기 제1 노드에 접속된 제7 전극, 상기 초기화 전압 공급 라인에 접속된 제8 전극 및 상기 제3 주사 라인에 접속된 제4 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자가 비발광하는 기간 동안, 상기 제3 주사 신호가 공급된 후 상기 제2 주사 신호가 공급되고, 상기 제2 주사 신호가 공급된 후 상기 제1 주사 신호가 공급될 수 있다.
상기 제1 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터, 및 상기 제4 트랜지스터는 P형(PMOS) 트랜지스터일 수 있다.
상기 제1 클럭 신호를 제공하면, 상기 제1 주사 신호가 공급되고, 상기 제2 클럭 신호를 제공하면, 상기 제2 주사 신호가 공급될 수 있다.
상기 표시장치는 서로 다른 제1 주파수 및 제2 주파수로 가변 주파수 구동할 수 있다.
상기 제1 주파수로 구동 시 상기 제2 주사 신호가 공급되는 시간과 상기 제2 주파수로 구동 시 상기 제2 주사 신호가 공급되는 시간이 동일할 수 있다.
상기 제1 주파수는 1Hz 내지 60Hz이고, 상기 제2 주파수는 120Hz 내지 250Hz일 수 있다.
상기 표시장치는, 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 다른 제3 주파수로도 가변 주파수 구동하되, 상기 제3 주파수는 60Hz 내지 120Hz일 수 있다.
상기 제1 신호 발생기 및 상기 제2 신호 발생기는 상기 타이밍 제어부 및 상기 주사 구동부의 외부에 배치될 수 있다.
상기 제1 신호 발생기 및 상기 제2 신호 발생기는 각각 별개의 독립된 구성일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치 구동방법은, 서로 다른 제1 주파수 및 제2 주파수로 가변 주파수 구동하는 표시장치에 있어서, 제1 신호 발생기가 타이밍 제어부에 제1 클럭 신호를 제공하고, 상기 타이밍 제어부에 의해 제어되는 주사 구동부가 화소회로에 제1 주사 신호를 공급하는 단계, 및 제2 신호 발생기가 상기 타이밍 제어부에 제2 클럭 신호를 제공하고, 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제2 주사 신호를 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 표시장치가 상기 제1 주파수로 구동할 때, 상기 제1 주사 신호를 공급하는 단계 및 상기 제2 주사 신호를 공급하는 단계가 수행되고, 상기 표시장치가 상기 제2 주파수로 구동할 때, 상기 제1 신호 발생기가 상기 타이밍 제어부에 상기 제1 클럭 신호를 제공하고, 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제3 주사 신호를 공급하는 단계, 및 상기 제2 신호 발생기가 상기 타이밍 제어부에 상기 제2 클럭 신호를 제공하고, 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제4 주사 신호를 공급하는 단계를 포함하되, 상기 제1 주사 신호와 상기 제3 주사 신호가 공급되는 시간의 길이는 다르고, 상기 제2 주사 신호와 상기 제4 주사 신호가 공급되는 시간의 길이는 동일할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 고주파수 구동에도 저주파수 구동에서와 만큼 보상 시간을 확보하여 사용자에게 표시장치의 휘도 변화의 시인을 최소화할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유기발광 표시장치의 일 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 2의 변형 예로서, 일 화소의 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 가변 주파수 구동 시 예시적인 화면을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 신호 발생기, 타이밍 제어부, 주사 구동부의 관계를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치가 저주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치가 고주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
도 8은 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 것을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일 화소의 등가 회로도이다.
도 11은 도 10의 유기발광 표시장치가 저주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
도 12는 도 10의 유기발광 표시장치가 고주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
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.
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. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서의 다양한 실시예들에 따른 표시장치는 동영상이나 정지영상을 표시하는 장치 또는 입체 영상을 표시하는 장치로서 이동 통신 단말기, 스마트폰, 태블릿, 스마트 워치 및 내비게이션 등과 같은 휴대용 전자 기기뿐만 아니라 텔레비전, 노트북, 모니터, 광고판, 사물 인터넷 등의 다양한 제품의 표시 화면으로 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 이하에서는 표시장치로서 유기발광 표시장치를 예로서 설명하기로 한다. 다만, 이에 제한되지 않고 발명의 사상을 변경하지 않는 한 액정 표시장치이나, 전계 방출 표시장치나, 전기영동장치와 같은 다른 표시장치에도 적용될 수 있다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유기발광 표시장치(1)는 복수의 화소(PX)를 포함하는 표시부(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 발광 제어 구동부(40), 및 타이밍 제어부(50), 전원 공급부(70) 및 복수의 신호 발생기(61, 62)를 포함한다.
표시부(10)는 복수의 주사 라인(SL11~SL1n, SL21~SL2n, SL31~SL3n)(n은 1보다 큰 정수), 복수의 데이터 라인(DL1~DLm)(m은 1보다 큰 정수), 및 복수의 발광 제어 라인(EL1~ELn)의 교차부에 위치되어, 행렬 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 각 화소(PX)는 화소회로와 화소회로에 접속된 발광 소자를 포함한다. 일 실시예로 발광 소자는 유기발광 다이오드(도 2의 'OLED'참조)일 수 있다.
복수의 화소(PX)는 복수의 색을 발광하는 발광 영역을 정의할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(PX)는 적색, 녹색, 청색을 발광하는 발광 영역을 정의할 수 있다.
복수의 주사 라인(SL11~SL1n, SL21~SL2n, SL31~SL3n) 및 복수의 발광 제어 라인(EL1~ELn)은 행 방향(도면상 가로방향)으로 연장되고, 복수의 데이터 라인(DL1~DLm)은 열 방향(도면상 세로방향)으로 연장될 수 있다. 행 방향과 열 방향은 서로 바뀔 수도 있다. 명확히 도시하진 않았지만, 초기화 전압 공급 라인(VINTL) 및 기준 전압 공급 라인(VREFL)은 행별로 분기되어 행 방향으로 연장되고, 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)은 열별로 분기되어 열 방향으로 연장될 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니고, 초기화 전압 공급 라인(VINTL)과 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)의 연장 방향은 다양하게 변형 가능하다.
예시적인 화소(PX)인 1행 1열의 화소(PX)에는 3개의 주사 라인(SL11, SL21, SL31), 1개의 데이터 라인(DL1), 1개의 발광 제어 라인(EL1), 1개의 초기화 전압 공급 라인(VINTL), 1개의 기준 전압 공급 라인(VREFL) 및 1개의 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)이 지날 수 있다. 다른 화소(PX)도 마찬가지의 배선이 지날 수 있다.
주사 구동부(20)는 복수의 주사 라인(SL11~SL1n, SL21~SL2n, SL31~SL3n)을 통해 각 화소(PX)에 세 개의 주사 신호를 생성하여 전달한다. 즉, 주사 구동부(20)는 제1 주사 라인(SL11~SL1n), 제2 주사 라인(SL21~SL2n) 및 제3 주사 라인(SL31~SL3n)으로 주사 신호(도 2의 'GD[j], GW[j], GI[j]' 참조)를 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(30)는 복수의 데이터 라인(DL1~DLm)을 통해 각 화소(PX)에 데이터 신호를 전달한다. 데이터 신호는 제1 주사 라인(SL11~SL1n)으로 제1 주사 신호(도 2의 'GD[j]'참조)가 공급될 때마다 제1 주사 신호에 의해 선택된 화소(PX)로 공급된다.
발광 제어 구동부(40)는 복수의 발광 제어 라인(EL1~ELn)을 통해 각 화소(PX)에 발광 제어 신호(도 2의 'EM[j]' 참조)를 생성하여 전달한다. 발광 제어 신호는 화소(PX)의 발광 시간을 제어한다. 발광 제어 구동부(40)는 주사 구동부(20)가 주사 신호뿐만 아니라 발광 제어 신호를 생성하는 경우, 또는 화소(PX)의 내부 구조에 따라 생략될 수도 있다. 실시예에 따라, 발광 제어 구동부(40)는 주사 구동부(20)에 포함될 수도 있다.
타이밍 제어부(50)는 외부에서 전달되는 복수의 영상 신호(R, G, B)를 복수의 영상 데이터 신호(DR, DG, DB)로 변경하여 데이터 구동부(30)에 전달한다. 또한 타이밍 제어부(50)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 및 클럭 신호들(CLK1, CLK2)을 전달받아 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 및 발광 제어 구동부(40)의 구동을 제어하기 위한 제어 신호, 예컨대 주사 구동부(20)를 제어하는 주사 구동 제어 신호(SCS), 데이터 구동부(30)를 제어하는 데이터 구동 제어 신호(DCS), 및 발광 제어 구동부(40)를 제어하는 발광 구동 제어 신호(ECS)를 각각 생성하여 전달한다.
제1 신호 발생기(61)와 제2 신호 발생기(62)는 각각 타이밍 제어부(50)로 제1 클럭 신호(CLK1)와 제2 클럭 신호(CLK2)를 전달한다. 제1 클럭 신호(CLK1)와 제2 클럭 신호(CLK2)는 독립적으로 타이밍 제어부(50)에 제공될 수 있다. 이에 따라 타이밍 제어부(50)는 복수의 타이밍 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예로, 제1 신호 발생기(61)와 제2 신호 발생기(62)는 오실레이터일 수 있다. 제1 신호 발생기(61)와 제2 신호 발생기(62)는 타이밍 제어부(50)나, 주사 구동부(20)의 외부에 배치된 별개의 구성일 수 있다. 또한, 제1 신호 발생기(61)와 제2 신호 발생기(62)는 각각 별개의 독립된 구성일 수 있다.
복수의 화소(PX) 각각은 제1 전원 전압(도 2의 'ELVDD' 참조) 및 제2 전원 전압(도 2의 'ELVSS' 참조)을 공급받는다. 제1 전원 전압은 소정의 하이 레벨 전압일 수 있고, 제2 전원 전압은 제1 전원 전압보다 낮은 전압일 수 있다.
복수의 화소(PX) 각각은 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 통해 전달된 데이터 신호(도 2의 'DATA[i]'참조)에 따라 발광 소자로 공급되는 구동 전류에 의해 소정 휘도의 빛을 발광한다.
제1 전원 전압, 제2 전원 전압, 초기화 전압(도 2의 'VINT'참조), 기준 전압(도 2의 'VREF' 참조) 등은 전원 공급부(70)로부터 공급될 수 있다.
전원 공급부(70)는 외부 입력 전압을 수신하고, 외부 입력 전압을 변환함으로써 전원 전압을 출력단에 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(70)는 배터리 등으로부터 외부 입력 전압을 수신하고, 외부 입력 전압을 부스팅(boosting)하여 외부 입력 전압보다 더 높은 전압인 전원 전압을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(70)는 PMIC(power management integrated chip)로 구성될 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(70)는 외부(external) DC/DC IC로 구성될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 유기발광 표시장치의 일 화소의 등가 회로도이다. 도 3은 도 2의 변형 예로서, 일 화소의 등가 회로도이다.
도 2를 참조하면, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 화소회로에 접속되고, 캐소드 전극은 제2 전원 전압이(ELVSS) 공급되는 제2 전원 전압 공급 라인(ELVSSL)에 접속된다.
화소회로는 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위하여, 화소회로는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 제3 트랜지스터(TR3), 제4 트랜지스터(TR4), 제5 트랜지스터(TR5), 제6 트랜지스터(TR6) 및 제7 트랜지스터(TR7)를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극은 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)에 접속되고, 제 2전극은 제6 트랜지스터(TR6)의 제1 전극에 접속된다. 그리고, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 일 실시예로 제1 트랜지스터(TR1)는 구동 트랜지스터일 수 있다. 본 명세서에서 트랜지스터(TR1~TR7)의 제1 전극과 제2 전극 중 어느 하나는 입력단자이고 나머지 하나는 출력단자일 수 있다. 즉, 트랜지스터(TR1~TR7)의 제1 전극과 제2 전극 중 어느 하나는 트랜지스터(TR1~TR7)의 소스 전극이고, 다른 하나는 드레인 전극일 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)는 게이트-소스 간 전압(문턱전압)에 따라 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어할 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)는 제2 커패시터(C2)에 저장된 데이터 신호(DATA[i])에 응답하여 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)으로부터 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류를 제어함으로써 유기발광 다이오드(OLED)의 발광량을 조절할 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(TR1)는 제1 노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류를 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 제1 전극과 제2 전극이 각각 데이터 라인(DLi, 1≤i≤m)과 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 형성된다. 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 제1 주사 라인(SL1j, 1≤j≤n)에 접속되고, 제1 주사 라인(SL1j)으로 제1 주사 신호(GD[j])가 공급될 때 턴-온되어 데이터 라인(DLi)과 제2 노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다.
제3 트랜지스터(TR3)의 제1 전극은 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극에 접속되고, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제3 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극은 제2 주사 라인(SL2j)에 접속된다. 이와 같은 제3 트랜지스터(TR3)는 제2 주사 라인(SL2j)으로 제2 주사 신호(GW[j])가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극과 제1 노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다. 이 경우, 제1 트랜지스터(TR1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
제4 트랜지스터(TR4)의 제1 전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제2 전극은 초기화 전압 공급 라인(VINTL)에 접속된다. 그리고, 제4 트랜지스터(TR4)의 게이트 전극은 제3 주사 라인(SL3j)에 접속된다. 이와 같은 제4 트랜지스터(TR4)는 제3 주사 라인(SL3j)으로 제3 주사 신호(GI[j])가 공급될 때 턴-온되어 제1 노드(N1)로 초기화 전압(VINT)을 공급한다. 제4 트랜지스터(TR4)는 제3 주사 라인(SL3j)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극을 초기화 전압(VINT)의 전압으로 초기화할 수 있다. 여기서, 초기화 전압(VINT)은 제1 전원 전압(ELVDD)보다 낮은 전압, 예를 들면, 제1 트랜지스터(TR1)의 문턱전압보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
제5 트랜지스터(TR5)의 제1 전극은 기준 전압 공급 라인(VREFL)에 접속되고, 제2 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제5 트랜지스터(TR5)의 게이트 전극은 제2 주사 라인(SL2j)에 접속된다. 일 실시예로, 제2 주사 라인(SL2j)은 연장되어 제3 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극과 제5 트랜지스터(TR5)의 게이트 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 제5 트랜지스터(TR5)는 제2 주사 라인(SL2j)으로 제2 주사 신호(GW[j])가 공급될 때 턴-온되어 기준 전압(VREF)을 제2 노드(N2)로 공급한다. 여기서, 기준 전압(VREF)은 화이트의 데이터 전압보다 높은 전압으로 설정되고, 블랙의 데이터 전압보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
제6 트랜지스터(TR6)의 제1 전극은 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극에 접속되고, 제6 트랜지스터(TR6)의 제2 전극은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 접속된다. 그리고, 제6 트랜지스터(TR6)의 게이트 전극은 발광 제어 라인(ELj)에 접속된다. 이와 같은 제6 트랜지스터(TR6)는 발광 제어 라인(ELj)으로 발광 제어 신호(EM[j])가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제7 트랜지스터(TR7)는 제1 전극이 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 접속되고, 제2 전극이 초기화 전압 공급 라인(VINTL)에 접속된다. 그리고, 제7 트랜지스터(TR7)의 게이트 전극이 제1 주사 라인(SL1(j+1))에 접속된다. 제7 트랜지스터(TR7)는 애노드 전극에 대한 초기화 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제1 커패시터(C1)는 제2 노드(N2)와 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL) 사이에 접속된다. 이와 같은 제1 커패시터(C1)는 제1 트랜지스터(TR1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전할 수 있다.
제2 커패시터(C2)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속된다. 이와 같은 제2 커패시터(C2)는 데이터 신호(DATA[i])에 대응하는 전압을 충전할 수 있다. 그리고, 제2 커패시터(C2)는 제2 노드(N2)의 전압 변화량에 대응하여 제1 노드(N1)의 전압을 제어할 수 있다.
일 실시예로, 트랜지스터들(TR1~TR7)은 P형(PMOS) 트랜지스터일 수 있다. 트랜지스터들(TR1~TR7)의 채널들은 폴리 실리콘(poly silicon)으로 구성될 수도 있다. 폴리 실리콘 트랜지스터는 LTPS(low temperature poly silicon) 트랜지스터일 수도 있다. 폴리 실리콘 트랜지스터는 높은 전자 이동도를 가지며, 이에 따른 빠른 구동 특성을 갖는다.
다만, 실시예가 트랜지스터들의 종류에 제한되지 않는다. 트랜지스터들(TR1~TR7)은 N형(NMOS) 트랜지스터일 수도 있다. 이 때, 트랜지스터들(TR1~TR7)의 채널들은 산화물 반도체(oxide semiconductor)로 구성될 수도 있다. 산화물 반도체 트랜지스터는 저온 공정이 가능하며, 폴리 실리콘에 비하여 낮은 전하 이동도를 갖는다. 따라서, 산화물 반도체 트랜지스터들은 턴-오프 상태에서 발생하는 누설 전류 량이 폴리 실리콘 트랜지스터들에 비해 작다.
도 3을 참조하면, 다른 실시예의 화소(PX_1)에서, 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2) 및 제5 내지 제7 트랜지스터(TR5~TR7)들은 P형 트랜지스터이고, 제3 트랜지스터(TR3)와 제4 트랜지스터(TR4)는 N형 트랜지스터들일 수 있다. 실시예에 따라, 제7 트랜지스터(TR7)가 폴리 실리콘이 아닌 N형 산화물 반도체 트랜지스터로 구성될 수도 있다. 이때, 트랜지스터(TR7)의 게이트 전극에는 제1 주사 라인(SL1j)을 대체하여 주사 제2 주사 라인(SL2j) 및 제3 주사 라인(SL3j) 중 하나가 연결될 수도 있다.
다음으로, 도 4 내지 도 8을 결부해, 유기발광 표시장치(1)가 가변 주파수 구동하는 방법에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 가변 주파수 구동 시 예시적인 화면을 나타낸 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 신호 발생기, 타이밍 제어부, 주사 구동부의 관계를 나타낸 블록도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치가 저주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치가 고주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다. 도 8은 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 것을 나타내는 타이밍도이다.
유기발광 표시장치(1)는 가변 주파수 구동할 수 있다. 여기서, 주파수 구동은 화면 주사율에 따른 구동 방식을 의미할 수 있다.
유기발광 표시장치(1)는 적어도 2개의 서로 다른 주파수로 가변 주파수 구동할 수 있다. 예를 들어, 유기발광 표시장치(1)는 저주파수 구동(1a)으로서 약 1Hz 내지 약 60Hz의 주파수로 구동할 수 있다. 또한, 유기발광 표시장치(1)는 고주파수 구동(1b)으로서 약 120Hz 내지 약 250Hz의 주파수로 구동할 수 있다. 예를 들어, 유기발광 표시장치(1)는 정지 화면(still image)을 표시하는 경우 저주파수로 구동 하고, 움직이는 화면(movie image, 예를 들어 scrolling)을 표시하는 경우 고주파수로 구동 하고, 다시 정지 화면(still image)을 표시하는 경우, 저주파수로 구동할 수 있다.
이하에서, 표시장치가 저주파수로 구동하는 경우 60Hz의 주파수로 구동하고, 고주파수로 구동하는 경우 120Hz로 구동하는 것을 예로서 설명한다.
일 실시예로, 제1 신호 발생기(61)는 타이밍 제어부(50)에 제1 클럭 신호(CLK1)를 제공하고, 타이밍 제어부(50)를 통해 주사 구동부(20)의 제1 주사 신호(GD[j])를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 신호 발생기(61)는 화소회로에 데이터 신호(DATA[i])를 기입하기 위해, 타이밍 제어부(50)를 통해 주사 구동부(20)가 제1 주사 신호(GD[j])를 발생하도록 제1 클럭 신호(CLK1)를 공급할 수 있다.
일 실시예로, 제2 신호 발생기(62)는 타이밍 제어부(50)에 제2 클럭 신호(CLK2)를 제공하고, 타이밍 제어부(50)를 통해 주사 구동부(20)의 제2 주사 신호(GW[j]) 및 제3 주사 신호(GI[j])를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 신호 발생기(62)는 화소회로에 초기화 전압(VINT) 및 기준 전압(VREF)을 공급하기 위해, 타이밍 제어부(50)를 통해 주사 구동부(20)가 제1 주사 신호(GD[j]) 및 제2 주사 신호(GW[j])를 발생하도록 제2 클럭 신호(CLK2)를 공급할 수 있다. 또한, 제2 신호 발생기(62)는 제2 클럭 신호(CLK2)를 제공하고 타이밍 제어부(50)를 통해 발광 제어 구동부(40)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 신호 발생기(62)는 화소회로에 발광 제어 신호(EM[j])를 공급하기 위해, 타이밍 제어부(50)를 통해 발광 제어 구동부(40)가 발광 제어 신호(EM[j])를 발생하도록 제2 클럭 신호(CLK2)를 공급할 수 있다.
우선, 유기발광 표시장치(1)가 60Hz의 저주파수 구동(1a)하는 경우를 설명한다. 유기발광 표시장치(1)가 60Hz의 저주파수로 구동하는 경우, 1H는 약 1.67ms(1/60초)일 수 있다.
발광 제어 신호(EM[j])에 의해 제6 트랜지스터(TR6)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 제6 트랜지스터(TR6)가 턴-오프 상태를 유지하는 동안 제1 트랜지스터(TR1)와 유기발광 다이오드(OLED)의 전기적 접속이 차단될 수 있다. 이때 유기발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 설정될 수 있다.
유기발광 다이오드(OLED)가 비발광 하는 기간동안 제3 주사 신호(GI[j]), 제2 주사 신호(GW[j]), 제1 주사 신호(GD[j])가 차례로 인가될 수 있다. 이에 따라, 제6 트랜지스터(TR6)가 턴-오프 상태를 유지하는 동안 제4 트랜지스터(TR4), 제3 트랜지스터(TR3) 및 제2 트랜지스터(TR2)가 차례로 턴-온 될 수 있다.
먼저, 제1 기간(T1) 동안 제3 주사 라인(SL3j)으로 제3 주사 신호(GI[j])가 제4 트랜지스터(TR4)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 제3 주사 신호(GI[j])는 제2 신호 발생기(62)가 타이밍 제어부(50)에 제2 클럭 신호(CLK2)를 제공하고, 제2 클럭 신호(CLK2)를 기반으로 타이밍 제어부(50)가 주사 구동부(20)를 제어하는 것에 의해 생성될 수 있다.
그리고, 제4 트랜지스터(TR4)가 턴-온 될 수 있다. 예를 들어, 제1 기간(T1)은 저주파수 구동(1a)의 1H인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
제4 트랜지스터(TR4)가 턴-온 됨에 따라, 초기화 전압(VINT)이 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 인가될 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극이 초기화 전압(VINT)의 전압 레벨로 쉬프트될 수 있다. 제1 기간(T1)은 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 초기화 되는 기간일 수 있다.
이후, 제2 기간(T2) 동안 제2 주사 라인(SL2j)으로 제2 주사 신호(GW[j])가 제3 트랜지스터(TR3) 및 제5 트랜지스터(TR5)의 각 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 제2 주사 신호(GW[j])는 제2 신호 발생기(62)가 타이밍 제어부(50)에 제2 클럭 신호(CLK2)를 제공하고, 제2 클럭 신호(CLK2)를 기반으로 타이밍 제어부(50)가 주사 구동부(20)를 제어하는 것에 의해 생성될 수 있다.
그리고, 제3 트랜지스터(TR3) 및 제5 트랜지스터(TR5)가 턴-온 될 수 있다. 예를 들어, 제2 기간(T2)은 저주파수 구동(1a)의 1H인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
제3 트랜지스터(TR3)가 턴-온 됨에 따라, 초기화 전압(VINT)이 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극에 인가될 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극이 초기화 전압(VINT)으로 쉬프트될 수 있다. 제2 커패시터(C2)에 연결된 게이트 전극과 초기화 전압(VINT)이 인가된 제2 전극에 의해, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압의 크기가 서서히 줄어들 수 있다. 제2 기간(T2)은 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차가 보상되는 기간일 수 있다.
한편, 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 줄어드는 기간이 충분히 확보되어, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 문턱 전압 레벨(Vth)보다 낮아야, 사용자에게 휘도 변화(예, 깜빡임)이 시인되지 않을 수 있다. 예를 들어, 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 줄어드는 기간이 약 1.67ms초 주어지는 경우, 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 제1 전압 레벨(Vth1)이 될 수 있다. 여기서, 제1 전압 레벨(Vth1)은 문턱 전압(Vth_ref) 보다 낮을 수 있다. 제1 전압 레벨(Vth1)은 사용자에게 휘도 변화가 시인되지 않도록 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 보상된 전압 레벨일 수 있다.
이후, 제3 기간(T3) 동안 제3 주사 라인(SL3j)으로 제1 주사 신호(GD[j])가 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 제1 주사 신호(GD[j])는 제1 신호 발생기(61)가 타이밍 제어부(50)에 제1 클럭 신호(CLK1)를 제공하고, 제1 클럭 신호(CLK1)를 기반으로 타이밍 제어부(50)가 주사 구동부(20)를 제어하는 것에 의해 생성될 수 있다.
그리고, 제2 트랜지스터(TR2)가 턴-온 될 수 있다. 예를 들어, 제3 기간(T3)은 저주파수 구동(1a)의 1H인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)가 턴-온되면 데이터 라인(DLi)과 제2 노드(N2)가 전기적으로 접속될 수 있다. 데이터 라인(DLi)과 제2 노드(N2)가 전기적으로 접속되면 데이터 라인(DLi)으로부터의 데이터 신호(DATA[i])가 제2 노드(N2)로 공급될 수 있다. 여기서, 제2 트랜지스터(TR2)가 1H의 기간 동안 턴-온 상태로 설정되기 때문에 이에 해당하는 데이터 신호(DATA[i])가 공급될 수 있다. 이에 따라, 제2 노드(N2)에 원하는 데이터 신호(DATA[i])의 전압이 인가될 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 제2 노드(N2)의 전압 변화량에 대응하여 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극이 연결된 제1 노드(N1)에 원하는 데이터 신호(DATA[i])의 전압이 인가될 수 있다.
다음으로, 표시장치가 120Hz의 고주파수 구동(1b)하는 경우를 설명한다. 표시장치가 120Hz의 고주파수로 구동하는 경우, 1H'는 약 0.83ms(1/120초)일 수 있다.
발광 제어 신호(EM[j])에 의해 제6 트랜지스터(TR6)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 제6 트랜지스터(TR6)가 턴-오프 상태를 유지하는 동안 제1 트랜지스터(TR1)와 유기발광 다이오드(OLED)의 전기적 접속이 차단될 수 있다. 이때 유기발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 설정될 수 있다.
마찬가지로, 유기발광 다이오드(OLED)가 비발광 하는 기간동안 제3 주사 신호(GI[j]), 제2 주사 신호(GW[j]), 제1 주사 신호(GD[j])가 차례로 인가될 수 있다. 이에 따라, 제6 트랜지스터(TR6)가 턴-오프 상태를 유지하는 동안 제4 트랜지스터(TR4), 제3 트랜지스터(TR3) 및 제2 트랜지스터(TR2)가 차례로 턴-온 될 수 있다.
먼저, 제1 기간(T1') 동안 제3 주사 라인(SL3j)으로 제3 주사 신호(GI[j])가 제4 트랜지스터(TR4)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(TR4)가 턴-온 될 수 있다. 일 실시예로, 고주파수 구동(1b) 시의 제1 기간(T1')의 길이는 저주파수 구동(1a) 시의 제1 기간(T1)의 길이와 동일하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기간(T1')은 고주파수 구동(1b)의 2H'인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다. 즉, 저주파수 구동(1a) 시의 제3 주사 신호(GI[j])와 고주파수 구동(1b) 시의 제3 주사 신호(GI[j])의 펄스 폭은 동일할 수 있다.
제4 트랜지스터(TR4)가 턴-온 됨에 따라, 초기화 전압(VINT)이 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 인가될 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극이 초기화 전압(VINT)의 전압 레벨로 쉬프트될 수 있다. 제1 기간(T1')은 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 초기화 되는 기간일 수 있다.
이에 따라, 고주파수 구동(1b) 시에도, 저주파수 구동(1a) 시와 동일한 수준으로 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 초기화 되는 시간의 길이를 확보할 수 있다.
이후, 제2 기간(T2') 동안 제2 주사 라인(SL2j)으로 제2 주사 신호(GW[j])가 제3 트랜지스터(TR3) 및 제5 트랜지스터(TR5)의 각 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(TR3) 및 제5 트랜지스터(TR5)가 턴-온 될 수 있다. 일 실시예로, 고주파수 구동(1b) 시의 제2 기간(T2')의 길이는 저주파수 구동(1a) 시의 제2 기간(T2)의 길이와 동일하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 고주파수 구동(1b) 시의 제2 기간(T2')은 고주파수 구동(1b)의 2H'인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다. 즉, 저주파수 구동(1a) 시의 제2 주사 신호(GW[j])와 고주파수 구동(1b) 시의 제2 주사 신호(GW[j])의 펄스 폭은 동일할 수 있다.
이에 따라, 고주파수 구동(1b) 시에도, 저주파수 구동(1a) 시와 동일한 수준으로 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되는 시간을 확보할 수 있다. 만약, 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되는 기간이 1H'인 약 0.83ms로 설정되는 경우, 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 문턱 전압 레벨(Vth_ref)보다 큰 제2 전압 레벨(Vth2)을 갖고, 사용자에게 휘도 변화가 시인될 수도 있다.
고주파수 구동(1b) 시 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차의 보상 시간을 저주파수 구동(1a) 시와 마찬가지로 약 1.67ms초로 확보하여, 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 제1 전압 레벨(Vth1)을 갖도록 할 수 있다. 즉, 고주파수 구동(1b) 시에도 휘도 변화가 시인되지 않도록 구동 트랜지스터의 게이트(Vg)-소스(Vs) 간 전압차가 충분히 보상될 수 있다.
이후, 제3 기간(T3') 동안 제3 주사 라인(SL3j)으로 제1 주사 신호(GD[j])가 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(TR2)가 턴-온 될 수 있다. 예를 들어, 제3 기간(T3')은 고주파수 구동(1b)의 1H'인 약 0.83ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
제1 주사 신호(GD[j]) 생성에 관여하는 제1 신호 발생기(61)와 제2, 3 주사 신호(GW[j], GI[j]) 생성에 관여하는 제2 신호 발생기(62)가 별개로 구성되므로, 같은 주사파수 구동에도 서로 간 펄스의 폭이 다르도록 설정될 수 있다.
다음으로, 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대해 설명하기로 한다. 이하, 도 1 내지 도 8과 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 설명을 생략하고, 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용하였다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 도 6 및 도 7의 실시예에 따른 유기발광 표시장치(1) 대비, 제1 주파수, 제2 주파수 및 제3 주파수로 가변 주파수 구동하는 점에서 그 차이가 있다.
유기발광 표시장치는 가변 주파수 구동을 하되, 보간법(interpolation)을 사용하는 가변 주파수 구동할 수 있다. 예를 들어, 저주파수로 구동(1a)에서 고주파수로 구동(1b)하기 위해 주파수 가변 사이에 중간주파수 구동(1c)을 하도록 설정할 수 있다.
유기발광 표시장치는 제1 주파수, 제2 주파수 및 제3 주파수로 가변 주파수 구동할 수 있다. 일 실시예로, 제1 주파수는 약 1Hz 내지 약 60Hz이고, 제2 주파수는 약 60Hz 내지 약 120Hz이고, 제3 주파수는 약 120Hz 내지 약 250Hz일 수 있다. 이하에서, 제1 주파수는 60Hz, 제2 주파수는 90Hz, 제3 주파수는 120Hz인 것을 예로서 설명한다.
본 실시예에서 제1 주파수로 구동하는 것에 대한 설명은 앞선 실시예에서 설명한 저주파수 구동(1a)하는 것에 대한 설명을 적용하고, 본 실시예에서 제3 주파수로 구동하는 것에 대한 설명은 앞선 실시예에서 설명한 고주파수 구동(1b)하는 것에 대한 설명을 적용할 수 있으므로, 유사한 설명은 생략한다.
표시장치가 90Hz의 중간주파수 구동(1c)하는 경우, 1H "는 약 1.11ms(1/90초)일 수 있다.
발광 제어 신호(EM[j])에 의해 제6 트랜지스터(TR6)는 턴-온 상태에서 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라, 제6 트랜지스터(TR6)가 턴-오프 상태를 유지하는 동안 제1 트랜지스터(TR1)와 유기발광 다이오드(OLED)의 전기적 접속이 차단될 수 있다. 이때 유기발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 설정될 수 있다.
유기발광 다이오드(OLED)가 비발광 하는 기간동안 제3 주사 신호(GI[j]), 제2 주사 신호(GW[j]), 제1 주사 신호(GD[j])가 차례로 인가될 수 있다. 이에 따라, 제6 트랜지스터(TR6)가 턴-오프 상태를 유지하는 동안 제4 트랜지스터(TR4), 제3 트랜지스터(TR3) 및 제2 트랜지스터(TR2)가 차례로 턴-온 될 수 있다.
먼저, 제1 기간(T1") 동안 제3 주사 라인(SL3j)으로 제3 주사 신호(GI[j])가 제4 트랜지스터(TR4)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(TR4)가 턴-온 될 수 있다. 일 실시예로, 제2 주파수 구동 시의 제1 기간(T1")의 길이는 제1 주파수 구동(1a) 시의 제1 기간(T1)의 길이와 동일하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 구동(1c) 시 제1 기간(T1")은 제2 주파수 구동(1c)의 1.5H"인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
이에 따라, 제2 주파수 구동(1c) 시에도, 제1 주파수 구동(1a) 시와 동일한 수준으로 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 초기화 되는 기간을 확보할 수 있다.
이후, 제2 기간(T2") 동안 제2 주사 라인(SL2j)으로 제2 주사 신호(GW[j])가 제3 트랜지스터(TR3) 및 제5 트랜지스터(TR5)의 각 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(TR3) 및 제5 트랜지스터(TR5)가 턴-온 될 수 있다. 일 실시예로, 제2 주파수 구동(1c) 시의 제2 기간(T2")의 길이는 제1 주파수 구동(1a) 시의 제2 기간(T2)의 길이와 동일하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 구동(1c) 시의 제2 기간(T2")은 제2 주파수 구동(1c)의 1.5H"인 약 1.67ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
이에 따라, 제2 주파수 구동(1c) 시에도, 제1 주파수 구동(1a) 시와 동일한 수준으로 구동 트랜지스터의 게이트-소스 간 전압차가 보상되는 시간을 확보할 수 있다.
이후, 제3 기간(T3") 동안 제3 주사 라인(SL3j)으로 제1 주사 신호(GD[j])가 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(TR2)가 턴-온 될 수 있다. 예를 들어, 제2 주파수 구동(1c)의 제3 기간(T3")은 제2 주파수 구동(1c)의 1H"인 약 1.11ms의 시간 길이를 가질 수 있다.
제1 주사 신호(GD[j]) 생성에 관여하는 제1 신호 발생기(61)와 제2, 3 주사 신호 생성에 관여하는 제2 신호 발생기(62)가 별개로 구성되므로, 같은 주파수 구동에도 서로 간 펄스 폭이 다르도록 설정될 수 있다.
유기발광 표시장치는 보간법을 사용하는 가변 주파수 구동을 통해, 주파수 가변 시 휘도 변화의 시인을 최소화할 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 일 화소의 등가 회로도이다. 도 11은 도 10의 유기발광 표시장치가 저주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다. 도 12는 도 10의 유기발광 표시장치가 고주파수로 구동 시 일 화소에 기입되는 신호의 타이밍도이다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 도 2, 도 6 및 도 7의 실시예에 따른 유기발광 표시장치 대비, 화소회로가 3개의 트랜지스터를 갖는 점에서 그 차이가 있다.
유기발광 표시장치의 화소(PX_2)는 유기발광 다이오드(OLED)와 유기발광 다이오드(OLED)가 접속된 화소회로를 포함한다.
화소회로는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 제3 트랜지스터(TR3), 제1 커패시터(C1), 제2 커패시터(C2)를 포함한다. 일 실시예로, 화소회로는 3TR2C 구조를 가지나, 이는 설계적으로 변경될 수 있다. 실시예에 따라, 화소회로는 보상회로를 구현하기 위한 추가적인 트랜지스터 및 커패시터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소회로는 4TR2C 구조, 5TR2C 구조 또는 6TR2C 구조 등 다양한 구조로 설계될 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극은 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)과 연결될 수 있고, 제2 전극은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극과 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 데이터 라인(DLi)과 연결되어 데이터 신호(DATA[i])를 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 인가할 수 있다. 제2 트랜지스터(TR2)의 제1 전극은 데이터 라인(DLi)과 연결되고, 제2 트랜지스터(TR2)의 제2 전극은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에는 제1 주사 신호(GD[j])가 인가될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 주사 신호(GD[j])와 제2 주사 신호(GW[j])는 동일한 신호일 수 있고, 서로 다른 신호일 수 있다.
제3 트랜지스터(TR3)의 제1 전극은 제1 노드(N1)에 연결될 수 있고, 제3 트랜지스터(TR3)의 제2 전극은 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극 및 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극과 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극에는 제2 주사 신호(GW[j])가 인가될 수 있다.
제1 커패시터(C1)는 제1 전원 전압 공급 라인(ELVDDL)과 제2 노드(N2) 사이에 접속되고, 제2 커패시터(C2)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속될 수 있다.
본 실시예에도, 제1 신호 발생기(61)와 제2 신호 발생기(62)가 별개로 구성됨에 따라, 제1 주사 신호(GD[j])와 제2 주사 신호(GW[j])의 펄스 폭을 독립적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 유기발광 표시장치가 고주파수 구동(1b_1)하는 경우에, 저주파수 구동(1a_1)하는 경우와 동일한 길이의 시간 수준으로 제2 주사 신호(GW[j])를 인가할 수 있다.
마찬가지로, 표시장치가 고주파수 구동(1b_1)하는 경우, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트-소스 간 전압차의 보상 시간을 확보해, 사용자에게 휘도 변화의 시인을 최소화할 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.
1: 유기발광 표시장치
20: 주사 구동부
30: 데이터 구동부
40: 발광 제어 구동부
50: 타이밍 제어부
61: 제1 신호 발생기
62: 제2 신호 발생기
70: 전원 공급부

Claims (20)

  1. 발광 소자가 접속된 화소회로를 포함하는 복수의 화소들;
    상기 화소회로에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부;
    상기 화소회로에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부;
    상기 화소회로에 전압을 공급하는 전원 공급부;
    상기 주사 구동부를 제어하는 타이밍 제어부;
    상기 타이밍 제어부에 제1 클럭 신호를 제공하는 제1 신호 발생기; 및
    상기 타이밍 제어부에 제2 클럭 신호를 제공하는 제2 신호 발생기를 포함하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제1 클럭 신호를 제공받아 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제1 주사 신호를 공급하도록 제어하고, 상기 제2 클럭 신호를 제공받아 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제2 주사 신호를 공급하도록 제어하는 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 주사 신호가 공급되는 동안 상기 데이터 구동부로부터 상기 데이터 신호가 상기 화소회로에 공급되고,
    상기 제2 주사 신호가 공급되는 동안 상기 전원 공급부로부터 상기 전압이 상기 화소회로에 공급되는 표시장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 발광 소자가 비발광하는 기간 동안, 상기 제1 주사 신호 및 상기 제2 주사 신호가 공급되는 표시장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 주사 신호가 공급된 후 상기 제1 주사 신호가 공급되는 표시장치.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 전압은 상기 화소회로 내 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 초기화하는 초기화 전압인 표시장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 신호가 공급되는 데이터 라인;
    상기 주사 구동부로부터 제1 주사 신호가 공급되는 제1 주사 라인;
    상기 주사 구동부로부터 제2 주사 신호가 공급되는 제2 주사 라인; 및
    상기 전원 공급부로부터 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전원 전압 공급 라인을 더 포함하되,
    상기 화소회로는,
    상기 제1 전원 전압 공급 라인에 접속된 제1 전극, 제2 전극, 및 제1 노드에 연결된 제1 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터 라인에 접속된 제3 전극, 제2 노드에 연결된 제4 전극, 및 상기 제1 주사 라인에 접속된 제2 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터; 및
    상기 제1 노드에 접속된 제5 전극, 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제6 전극, 상기 제2 주사 라인에 접속된 제3 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 화소회로는,
    상기 제1 전원 전압 공급 라인과 상기 제2 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 및
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 더 포함하는 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 주사 구동부로부터 제3 주사 신호가 공급되는 제3 주사 라인; 및
    상기 전원 공급부로부터 초기화 전압이 공급되는 초기화 전압 공급 라인을 더 포함하되,
    상기 화소회로는,
    상기 제1 노드에 접속된 제7 전극, 상기 초기화 전압 공급 라인에 접속된 제8 전극 및 상기 제3 주사 라인에 접속된 제4 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터를 더 포함하는 표시장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 발광 소자가 비발광하는 기간 동안,
    상기 제3 주사 신호가 공급된 후 상기 제2 주사 신호가 공급되고,
    상기 제2 주사 신호가 공급된 후 상기 제1 주사 신호가 공급되는 표시장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터, 및 상기 제4 트랜지스터는 P형(PMOS) 트랜지스터인 표시장치.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 클럭 신호를 제공하면, 상기 제1 주사 신호가 공급되고,
    상기 제2 클럭 신호를 제공하면, 상기 제2 주사 신호가 공급되는 표시장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 표시장치는 서로 다른 제1 주파수 및 제2 주파수로 가변 주파수 구동하는 표시장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 주파수로 구동 시 상기 제2 주사 신호가 공급되는 시간과 상기 제2 주파수로 구동 시 상기 제2 주사 신호가 공급되는 시간이 동일한 표시장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 1Hz 내지 60Hz이고,
    상기 제2 주파수는 120Hz 내지 250Hz인 표시장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 표시장치는 상기 제1 주파수 및 상기 제2 주파수와 다른 제3 주파수로도 가변 주파수 구동하되,
    상기 제3 주파수는 60Hz 내지 120Hz인 표시장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 신호 발생기 및 상기 제2 신호 발생기는 상기 타이밍 제어부 및 상기 주사 구동부의 외부에 배치되는 표시장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제1 신호 발생기 및 상기 제2 신호 발생기는 각각 별개의 독립된 구성인 표시장치.
  19. 서로 다른 제1 주파수 및 제2 주파수로 가변 주파수 구동하는 표시장치에 있어서,
    제1 신호 발생기가 타이밍 제어부에 제1 클럭 신호를 제공하고, 상기 타이밍 제어부에 의해 제어되는 주사 구동부가 화소회로에 제1 주사 신호를 공급하는 단계; 및
    제2 신호 발생기가 상기 타이밍 제어부에 제2 클럭 신호를 제공하고, 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제2 주사 신호를 공급하는 단계를 포함하는 표시장치 구동방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 표시장치가 상기 제1 주파수로 구동할 때,
    상기 제1 주사 신호를 공급하는 단계 및 상기 제2 주사 신호를 공급하는 단계가 수행되고,
    상기 표시장치가 상기 제2 주파수로 구동할 때,
    상기 제1 신호 발생기가 상기 타이밍 제어부에 상기 제1 클럭 신호를 제공하고, 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제3 주사 신호를 공급하는 단계; 및
    상기 제2 신호 발생기가 상기 타이밍 제어부에 상기 제2 클럭 신호를 제공하고, 상기 주사 구동부가 상기 화소회로에 제4 주사 신호를 공급하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 주사 신호와 상기 제3 주사 신호가 공급되는 시간의 길이는 다르고,
    상기 제2 주사 신호와 상기 제4 주사 신호가 공급되는 시간의 길이는 동일한 표시장치 구동방법.
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