KR20210086193A

KR20210086193A - 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법

Info

Publication number: KR20210086193A
Application number: KR1020190179967A
Authority: KR
Inventors: 남유성; 권영철
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-07-08
Also published as: US20210201830A1; CN113129826A; US11468851B2; DE102020134957A1; TWI767322B; TW202127428A

Abstract

유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법에 대해 제시한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 서로 인접한 서브 화소들이 각각 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인을 공유하도록 배열된 표시패널, 복수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부, 화소 배치 구조에 따라 데이터 전압을 출력 채널들로 출력하는 데이터 구동부, 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 데이터 구동부의 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭부, 및 데이터 스위칭부와 게이트 및 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는바, 데이터 구동 회로 단순화 적용 구조에서도 그 구동 주파수를 높여서 구동할 수 있고, 화질 불량 및 왜곡을 방지할 수 있는 효과를 이룰 수 있다.

Description

유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 고속 구동 수행시에도 화질 불량 및 왜곡을 방지할 수 있는 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

휴대전화, 태블릿 PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판형 영상 표시장치가 이용되고 있다. 평판형 영상 표시장치로는 액정 표시장치, 유기발광 다이오드 표시장치, 전자 습윤 표시 장치, 전계 방출장치 등이 주로 적용되고 있다.

액정 표시장치나 유기발광 다이오드 표시장치 등은 복수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 영상 표시패널을 통해, 각 화소들의 광 투과율이나 발광량이 조절되도록 하여 영상을 표시하게 된다. 이를 위해, 영상 표시패널의 화소들을 구동하기 위한 패널 구동회로들이 영상 표시패널에 실장되거나 전기적으로 연결되도록 구성된다.

이중, 유기발광 다이오드 표시장치는 유기발광 다이오드가 배치된 각각의 화소 영역에 적색, 녹색, 청색의 컬러필터를 형성함으로써, 각각의 화소들이 적색, 녹색, 청색으로 발광하도록 해서 컬러 영상을 표시하였다.

하지만, 근래에는 모바일 통신기기, 태블릿 PC, 노트북 등으로 유기발광 다이오드 표시장치의 활용도가 높아지고 활용 분야가 더욱 다양해지면서, 유기발광 다이오드 표시장치가 다양한 분야에 더욱 용이하게 적용될 수 있도록 하기 위한 개선과 발전이 더더욱 요구되고 있다.

모바일 통신기기, 태블릿 PC, 노트북 등으로 유기발광 다이오드 표시장치의 활용도를 높이기 위한 방안으로, 영상 데이터를 보정하거나 영상 표시패널의 화소 배치 구조를 다양하게 변경시키는 방안 등이 제시되었다.

일 예로, 영상 신호가 출력되는 출력 채널들을 서로 인접하게 배치된 한 쌍의 데이터 라인들에 교번적으로 연결시킴으로써, 영상 신호가 한 쌍의 데이터 라인들에 교번적으로 공급되도록 해서 데이터 구동 회로의 구조를 단순화시킬 수 있었다.

또한, 서로 인접하게 배치된 화소들이 하나씩의 데이터 라인을 공유하도록 구성하고, 이러한 영상 표시패널을 DRD(Double Rating Driving) 방식으로 구동함으로써, 데이터 구동 회로의 구조를 더더욱 단순화시킬 수도 있다.

근래에는, 영상 표시패널의 구동 주파수를 변경시켜서 영상 표시 속도를 가변시키기도 하였으나, 구동 주파수를 높여서 고속으로 구동시키는 경우에는 화소들의 구동 기간이 짧아질 수밖에 없기 때문에 화질에 왜곡이 발생될 수밖에 없다.

특히, 영상 신호를 스위칭시켜서 교번적으로 출력하거나, 서로 인접한 화소들을 교번적으로 구동시키는 등의 데이터 구동 회로 단순화 적용 구조는 그 구동 주파수를 높이는데 한계가 있을 수 밖에 없다.

이에, 본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 데이터 구동 회로를 단순화시켜서 적용한 영상 표시패널을 고속 구동시키더라도 화질 불량 및 왜곡을 방지할 수 있는 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것이다.

특히, 영상 신호를 스위칭시켜서 교번적으로 출력하면서도 서로 인접한 화소들을 교번적으로 구동시킬 수 있도록 한 데이터 구동 회로 단순화 적용 구조에서 그 구동 주파수를 높여서 구동하더라도 화질 불량 및 왜곡을 방지할 수 있는 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것이다.

본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 표시 패널에는 게이트 라인 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 서브 화소들이 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인을 공유하도록 배열된다. 이에, 전체 데이터 라인의 개수는 전체 화소 열의 1/2 개수로 구성되며, 복수의 R,G,B 서브 화소 또는 R,G,B,W 서브 화소들은 DRD(Double Rating Driving) 방식으로 구동된다.

이를 위해, 타이밍 제어부는 표시패널의 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1수평 기간 내에 교번적으로 구동되면서도, 전체 서브 화소들이 DRD 방식으로 구동 및 발광될 수 있도록 영상 데이터를 정렬해서 출력한다. 이때, 타이밍 제어부는 데이터 라인을 공유하고 있는 서로 인접한 쌍의 서브 화소들이 적어도 1수평 기간 단위로 연속해서 순서대로 발광될 수 있도록 영상 데이터를 정렬해서 출력한다.

한편, 데이터 스위칭부는 복수의 스위칭 소자로 구성된 복수의 멀티플렉서나 디멀티플렉서 회로를 구비하여 구성된다. 이러한, 데이터 스위칭부는 타이밍 제어부로부터 입력되는 제1 및 제2 선택 신호에 따라 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들이 교번적으로 구동되도록 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들을 데이터 전압 출력 채널과 전기적으로 연결시킨다.

게이트 구동부는 게이트 제어신호에 따라 제1 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 게이트 라인들의 연결 구조에 따라 홀수 열의 서브 화소들에 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급한다. 이어, 게이트 제어신호에 따라 제2 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 게이트 라인들의 연결 구조에 따라 짝수 열의 서브 화소들에도 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급한다. 또한, 게이트 구동부는 게이트 제어신호에 응답하여 복수의 발광 제어신호를 순차적으로 생성하고, 각각의 발광 제어신호들을 각각의 발광 제어라인들에 순차적으로 공급함으로써, 영상이 표시되도록 제어한다.

본 명세서의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법은 영상 신호를 스위칭시켜서 교번적으로 출력함과 아울러, 서로 인접한 화소들을 교번적으로 구동시킬 수 있도록 한 데이터 구동 회로 단순화 적용 구조에서도 그 구동 주파수를 높여서 구동할 수 있고, 화질 불량 및 왜곡을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부 및 그에 따른 서브 화소 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 데이터 라인 공유 구조의 서브 화소 배치 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 어느 한 서브 화소를 구체적으로 나타낸 회로도이다.
도 5는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부 및 서브 화소로 입력되는 제어 신호들의 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.

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 명세서상에서 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.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 유기발광 다이오드 표시장치는 유기발광 다이오드 표시패널(10, 이하 표시패널), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 데이터 스위칭부(100), 전원 공급부(400), 및 타이밍 제어부(500)를 포함한다.

표시패널(10)은 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인(DL1 내지 DLm)이 교차되어 정의된 화소 영역들에 복수의 R,G,B 서브 화소(P) 또는 R,G,B,W 서브 화소(P)들이 각각 배열되도록 구성된다. 여기서, 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 방향을 따라 서로 인접하게 배치된 서브 화소(P)들은 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 공유하도록 배열된다. 따라서, 전체 데이터 라인(DLm)의 개수는 전체 화소 열의 1/2 개수로 구성되며, 복수의 R,G,B 서브 화소(P) 또는 R,G,B,W 서브 화소(P)들은 DRD(Double Rating Driving) 방식으로 구동된다.

데이터 라인을 공유하고 있는 한 쌍씩의 서브 화소(P)들은 각각 다른 복수의 게이트 라인(GLn)과 공유하고 있는 데이터 라인(DLm) 및 전원 라인(PLn)에 접속된 화소 회로, 및 화소 회로와 제2 전원신호(GND) 공급 라인 간에 접속된 유기발광 다이오드를 포함한다. 표시패널(10)의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인(DL1 내지 DLm) 및 각 서브 화소(P)들의 연결 구조는 이후에 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

타이밍 제어부(500)는 표시패널(10)의 서로 인접한 데이터 라인(DL1 내지 DLm)들이 적어도 1수평 기간 내에 교번적으로 구동되면서도, 전체 서브 화소(P)들이 DRD 방식으로 구동 및 발광될 수 있도록 영상 데이터(RGB)를 정렬해서 출력한다. 이러한, 타이밍 제어부(500)는 데이터 라인을 공유하고 있는 서로 인접한 쌍의 서브 화소(P)들이 적어도 1수평 기간 단위로 연속해서 순서대로 발광될 수 있도록 영상 데이터(RGB)를 정렬해서 출력한다. 이하, m, n, i은 0을 제외한 자연수로서 서로 동일하거나 다를 수 있다.

또한, 타이밍 제어부(500)는 표시패널(10)의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 데이터 라인(DL1 내지 DLm)이 DRD 방식으로 구동될 수 있도록 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync)을 이용해서 게이트 제어신호(GVS)와 데이터 제어신호(DVS)를 생성하고, 게이트 및 데이터 구동부(200,300)로 각각 전송한다.

데이터 구동부(300)는 타이밍 제어부(500)에서 정렬된 영상 데이터(Data)를 적어도 한 수평 라인분씩 순차적으로 수신한다. 타이밍 제어부(500)에서 정렬된 영상 데이터(Data)는 전체 서브 화소(P)들이 DRD 방식으로 구동되면서도 서로 인접한 서브 화소(P)들이 적어도 1수평 기간 내에 순서대로 구동 및 발광될 수 있도록 정렬된 데이터이다.

이에, 데이터 구동부(300)는 데이터 제어신호(DVS) 예를 들어, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable) 신호 등을 이용해서, 서로 인접한 데이터 라인(DL1 내지 DLm)들이 매 수평 기간 내에 교번적으로 구동되도록 1/2수평 주기마다 1/2수평 라인분씩 정렬된 영상 데이터(Data)를 아날로그의 데이터 전압으로 변환한다.

구체적으로, 데이터 구동부(300)는 소스 쉬프트 클럭에 따라 입력되는 영상 데이터(Data)를 1/2수평 라인분씩 샘플링해서 데이터 전압으로 변환한다. 그리고, 소스 출력 인에이블 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 신호가 공급되는 1/2수평 주기마다 1/2수평 라인분씩의 데이터 전압을 각각의 출력 채널(CH1 내지 CHn)로 공급한다. 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로 공급한다. 이렇게, 데이터 구동부(300)는 데이터 라인을 공유하고 있는 서로 인접한 서브 화소들이 적어도 1수평 기간동안 연속해서 발광될 수 있도록 데이터 전압을 생성하고, 게이트 온 신호의 출력 타이밍과 동기되도록 출력 채널(CH1 내지 CHn)에 데이터 전압을 순차적으로 공급한다.

데이터 스위칭부(100)는 복수의 스위칭 소자로 구성된 복수의 멀티플렉서나 디멀티플렉서 회로를 구비하여 구성된다. 이러한, 데이터 스위칭부(100)는 타이밍 제어부(500)로부터 입력되는 제1 및 제2 선택 신호(Dmux1,Dmux2)에 따라 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들이 교번적으로 구동되도록 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들을 데이터 전압 출력 채널(CH1 내지 CHn)과 전기적으로 연결시킨다.

다시 말해, 데이터 스위칭부(100)는 제1 선택 신호(Dmux1)에 응답하여, 1/2 또는 1수평 기간에 2i-1번째의 데이터 라인들을 각각 대응되는 데이터 전압 출력 채널(CH1 내지 CHn)들과 전기적으로 연결시킨다. 그리고, 다음의 1/2 또는 1수평 기간에는 제2 선택 신호(Dmux2)에 응답하여 2i번째의 데이터 라인들을 각각 대응되는 데이터 전압 출력 채널(CH1 내지 CHn)들과 전기적으로 연결시킨다.

게이트 구동부(200)는 게이트 제어신호(GVS)에 따라 결정되는 순서로 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 신호를 출력한다. 구체적으로, 게이트 구동부(200)는 적어도 하나의 레벨 쉬프터, 쉬프트 레지스터, 딜레이 회로, 및 플립플롭 등의 내장 회로를 구비하여, 게이트 제어신호(GVS)로 입력된 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable) 신호 등에 따라 게이트 온 신호(예를 들어, 스캔 펄스)를 순차적으로 생성한다. 이때는 게이트 스타트 펄스를 게이트 쉬프트 클럭에 따라 쉬프트 시켜서 게이트 온 신호를 순차적으로 생성한다. 그리고 순차적으로 생성된 게이트 온 신호를 표시패널(10)의 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 연결 구조에 따라 각각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로 공급한다.

일 예로, 게이트 구동부(200)는 게이트 제어신호(GVS)에 따라 제1 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 게이트 라인들의 연결 구조에 따라 홀수 열의 서브 화소들에 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 그리고, 게이트 제어신호(GVS)에 따라 제2 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 게이트 라인들의 연결 구조에 따라 짝수 열의 서브 화소들에도 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다.

또한, 게이트 구동부(200)는 게이트 제어신호(GVS)에 응답하여 복수의 발광 제어신호를 순차적으로 생성하고, 각각의 발광 제어신호들을 각각의 발광 제어라인들에 순차적으로 공급할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부 및 그에 따른 서브 화소 배치 구조를 나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 데이터 스위칭부(100)는 게이트 라인(GL) 방향으로 서로 인접한 서브 화소(P)들이 각각 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인을 공유하도록 배치된 바, 서브 화소(P)들의 배치 구조에 따라서 데이터 전압 출력채널(CH1 내지 CHn)을 통해 출력되는 데이터 전압이 각각의 홀수 및 짝수 번째의 데이터 라인(DLm)들에 교번해서 전송되도록 스위칭한다.

구체적으로, 데이터 스위칭부(100)는 타이밍 제어부(500)로부터 입력되는 제1 및 제2 선택 신호(Dmux1,Dmux2)에 따라 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들이 교번적으로 구동되도록 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들을 각각의 데이터 전압 출력 채널(CH1 내지 CHn)과 전기적으로 연결시킨다.

이를 위해, 데이터 스위칭부(100)는 1/2 또는 1수평 기간동안 입력되는 제1 선택 신호(Dmux1)에 응답하여 데이터 전압 출력 채널(CH1 내지 CHn)들과 2i-1번째(홀수번째)의 데이터 라인들을 각각 연결시키는 복수의 제1 전환 스위치(TS1), 및 1/2 또는 1수평 기간동안 입력되는 제2 선택 신호(Dmux2)에 응답하여 데이터 전압 출력 채널(CH1 내지 CHn)들과 2i번째(짝수번째)의 데이터 라인들을 각각 연결시키는 복수의 제2 전환 스위치(TS2)를 포함할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 데이터 라인 공유 구조의 서브 화소 배치 구성도이다.

도 3으로 도시된 바와 같이, 표시패널(10)은 전체 데이터 라인(DL1 내지 DLm)이 전체 화소 열 대비 1/2로 반감되도록 배치되고, 전체 게이트 라인(GL1 내지 GLn)은 전체 화소 행 대비 2배 내지 4배까지 증가된 수로 배치된다.

각각의 서브 화소(P)는 게이트 라인(GL) 방향으로 서로 인접한 화소(P)들이 각각 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인을 공유한다. 구체적으로, 홀수번째인 2m-1 번째 데이터 라인(DL1, DL3, ...DLm-1)은 4m-3 번째 및 4m-2번째의 화소 열 사이에 배치되며, 4m-3 번째 및 4m-2번째의 화소 열에 배치된 서브 화소(적색(R), 청색(B))들은 그 사이에 배열된 각각의 2m-1 번째 데이터 라인을 공유한다.

짝수번째인 2m번째 데이터 라인(DL2, DL4, ...DLm)은 4m-1 번째 및 4m번째의 화소 열 사이에 배치되며, 4m-1번째 및 4m번째의 화소 열에 배치된 서브 화소(녹색(G), 백색(W))들은 그 사이에 배열된 각각의 2n번째 데이터 라인을 공유한다.

홀수 열에 배치된 각각의 서브 화소(적색(R), 청색(B))는 2개씩의 게이트 라인(예를 들어, 4n-3번째 및 4n-2번째의 게이트 라인)과 1개씩의 데이터 라인(DL)이 교차되어 정의된 화소 영역에 각각 배치된다. 홀수 열에 배치된 각각의 서브 화소(적색(R), 청색(B))는 4n-3번째 및 4n-2번째의 게이트 라인을 통해 순차적으로 입력되는 게이트 온 신호(Scan1(n))에 의해 인에이블되고 발광 제어신호에 의해 영상을 표시한다.

반면, 짝수 열에 배치된 각각의 서브 화소(녹색(G), 백색(W))는 2개씩의 게이트 라인(예를 들어, 4n-1번째 및 4n번째의 게이트 라인)과 하나씩의 데이터 라인(DL)이 교차되어 정의된 화소 영역에 각각 배치된다. 짝수 열에 배치된 각각의 서브 화소(녹색(G), 백색(W))는 4n-1번째 및 4n번째의 게이트 라인을 통해 순차적으로 입력되는 게이트 온 신호(Scan2(n))에 의해 인에이블되고 발광 제어신호에 의해 영상을 표시한다.

도 4는 도 3에 도시된 어느 한 서브 화소를 구체적으로 나타낸 회로도이다. 그리고, 도 5는 도 1에 도시된 데이터 스위칭부 및 서브 화소로 입력되는 제어 신호들의 타이밍도이다.

먼저, 도 4를 참조하면, 각각의 서브 화소(P, 예를 들어 제1행 제2열에 배치된 녹색 서브 화소(G))는 각각의 제1 및 제2 게이트 라인(GL1(1),GL1(2)), 초기화 전압(Vini) 입력 라인, 제1 데이터 라인(DL1), 발광 제어 라인(EL) 등에 접속된 화소 회로, 및 화소 회로와 저전위 전원신호(GND)의 사이에 접속되어 등가적으로는 다이오드로 표현되는 유기발광 다이오드(OLED)를 포함한다.

화소 회로는 소스 폴로워(Source follower) 방식의 보상회로 구조로 구성될 수 있는바, 제1 및 제2 스위칭 소자(ST1,ST2), 스토리지 커패시터(Cst), 구동 스위칭 소자(DT), 및 발광 제어 소자(ET) 등을 포함해서 구성될 수 있다. 본 발명에서의 화소 회로는 소스 폴로워 방식의 보상회로 구조로 한정되지 않으며, 설계 변경 다른 내부 보상 회로들에도 적용 가능하다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 화소 회로의 제1 스위칭 소자(ST1)는 제1 게이트 라인(GL1(1))으로부터의 제1 게이트 온 신호(Scan2(1))에 의해 스위칭(턴-온)되어 해당 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 입력되는 데이터 전압을 구동 스위칭 소자(DT)가 연결된 제1 노드로 전송한다.

이때, 제2 스위칭 소자(ST2)는 초기화 신호로서 제2 게이트 온 신호(Scan2(2))를 수신하고 제2 게이트 온 신호(Scan2(2))에 응답해서 데이터 구동 회로(300)나 전원부 등으로부터 입력되는 초기화 전압(Vini)을 구동 스위칭 소자(DT)와 발광 제어 소자(ET)가 연결된 제2 노드로 공급할 수 있다. 초기화 신호로는 별도의 게이트 쉬프트 클럭들이나 적어도 하나의 클럭 펄스 등을 수신해서 이용할 수도 있다.

구동 스위칭 소자(DT)는 제1 스위칭 소자(ST1)와 연결된 제1 노드에 게이트 단이 연결되고, 발광 제어 소자(ET)가 연결된 제2 노드에 드레인 단이 연결되며, 소스 단(또는, 구동전압 입력단)은 고전위 전압원(Vdd)에 연결되도록 구성된다. 이에, 구동 스위칭 소자(DT)는 제1 스위칭 소자(ST1)를 통해 입력되는 데이터 전압과 제2 스위칭 소자(ST2)를 통해서 입력되는 초기화 전압(Vini)에 의해 문턱 전압(Vth)이 스토리지 커패시터(Cst)에 저장되도록 한다. 그리고, 문턱 전압(Vth)이 보상된 영상 데이터 전압 크기에 대응하는 유기발광 다이오드의 구동전압을 발광 제어 소자(ET)가 연결된 제2 노드로 공급한다.

발광 제어 소자(ET)는 발광 제어 라인(EL)을 통해 발광 제어 신호(EM1)가 입력되는 기간 동안 제2 노드로 입력되는 유기발광 다이오드의 구동전압을 유기발광 다이오드(OLED)로 공급함으로써, 유기발광 다이오드(OLED)가 발광하도록 제어한다.

한편으로, 도 5를 참조하면, 타이밍 제어부(500)에서 생성되는 제1 선택 신호(Dmux1)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 방향으로 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압(Data(V))이 공급되도록 하기 위해 1수평 기간(1H) 중 제1 구동 기간(Rh) 내에 턴-온(turn-on) 레벨인 로우 논리 전압 레벨(Dmux1(on))로 데이터 스위칭부(100)로 공급된다.

이어, 제2 선택 신호(Dmux2)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 방향으로 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압(Data(V))이 공급되도록 하기 위해 1수평 기간(1H) 중 제2 구동 기간(Gh) 내에 턴-온 레벨인 로우 논리 전압 레벨(Dmux2(on), F 기간)로 데이터 스위칭부(100)로 공급된다. 여기서, 1수평 기간(1H) 중 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제2 구동 기간(Gh)은 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제1 구동 기간(Rh) 보다 더 긴 기간(Gh > Rh)으로 설정될 수 있다.

다시 말해, 1수평 기간(1H) 중 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제1 구동 기간(Rh)은 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제2 구동 기간(Gh)은 보다 더 짧은 기간(Rh < Gh)으로 설정될 수 있다.

저속 구동(예를 들어, 60Hz 구동)시에는 2n-1번째 열(홀수번째 열) 및 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들의 전체적인 충전 기간보다는 충전율의 영향이 더 크기 때문에, 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 표시되는 여상 또한 문제가 발생하지 않는다.

하지만, 고속 구동(예를 들어, 90Hz 내지 120Hz 이상)에 있어서는 수평 기간(1H)이 짧아지거나 감소될 수밖에 없으므로, 전체적으로 충전율이 저하될 수밖에 없다. 이 경우, 2n-1번째 열(홀수번째 열)의 화소 구동 기간 및 충전율에 따라 2n번째 열(짝수번째 열)의 화소 충전율이 영상을 받을 수밖에 없다.

이를 방지하기 위해, 본 발명에서는 1수평 기간(1H) 중 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제2 구동 기간(Gh)이 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제1 구동 기간(Rh) 보다 더 길어지게 구동 기간을 설정 및 변경할 수 있다.

또한, 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 스위칭하기 위해 발생되는 제1 선택 신호(Dmux1)는 타이밍 제어부(500)에서 생성되는 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 기준으로 미리 설정된 기간(A 기간) 만큼 지연되어 턴-온(on) 신호로 발생될 수 있다.

그리고, 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 스위칭하기 위해 발생되는 제2 선택 신호(Dmux2)는 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 스위칭하기 위해 발생되는 제1 선택 신호(Dmux1)와 동일한 기간 동안 발생되거나, 제1 선택 신호(Dmux1) 대비 1% 내지 20% 중 어느 한 기간(C 또는 D 기간) 동안 더 길게 발생될 수 있다.

즉, 제2 선택 신호(Dmux2)의 턴-온 기간은 제1 선택 신호(Dmux1)의 턴-온(on) 기간과 동일하거나, 제1 선택 신호(Dmux1) 대비 1% 내지 20% 중 어느 한 기간(C 또는 D 기간) 동안 더 길게 턴-온(on) 신호로 발생될 수 있다.

이렇게, 1수평 기간(1H) 중 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제2 구동 기간(Gh)이 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제1 구동 기간(Rh) 보다 더 길어지도록 해서 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들의 충전율을 더 높일 수 있다.

한편, 제1 게이트 온 신호(Scan2(1))가 턴-온(on) 신호로 입력되는 기간과 제2 게이트 온 신호(Scan2(2))가 턴-온(on) 신호로 입력되는 기간은 제2 선택 신호(Dmux2)가 턴-온(on) 신호로 입력되는 기간(인에이블 기간) 보다 더 길고 더 늦게까지 발생되어 각 서브 화소로 입력되도록 설정될 수 있다.

즉, 제2 선택 신호(Dmux2)가 턴-오프(off) 신호로 입력되는 C기간 이후의 기간까지 제1 및 제2 게이트 온 신호(Scan2(1),Scan2(2))가 턴-온(on) 신호로 각 서브 화소(P)로 입력되도록 할 수 있다. 이 경우, 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들의 발광 유지 기간을 더욱 늘여 밝기 특성을 더욱 높일 수 있다.

이와 더불어, 다음 단 화소 행의 서브 화소(P)들에 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 발생되는 제1 선택 신호(Dmux1)는 이전 단 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들로 공급된 제1 및 제2 게이트 온 신호(Scan2(1),Scan2(2))의 컨-온(on) 기간 보다 미리 설정된 기간(K 기간, 예를 들어 1.0~1.5㎲) 동안 지연된 이후에 데이터 스위칭부(100)로 공급되도록 설정될 수 있다. 이렇게, 이전 단 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들의 구동 기간과 다음 단 화소 행의 서브 화소(P)들의 구동 기간 간에 소정의 지연 기간(예를 들어, K 기간)이 설정되도록 함으로써, 이전 단 충전 기간에 따른 충전율 영향력을 최소화할 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 유기발광 다이오드 표시장치 및 이의 구동방법은 영상 신호를 스위칭시켜서 교번적으로 출력함과 아울러, 서로 인접한 화소들을 교번적으로 구동시킬 수 있도록 한 데이터 구동 회로 단순화 적용 구조에서도 그 구동 주파수를 높여서 구동할 수 있고, 화질 불량 및 왜곡을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 표시패널
100: 데이터 스위칭부
200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부
400: 전원 공급부
500: 타이밍 제어부

Claims

복수의 게이트 및 데이터 라인에 의해 정의된 화소 영역들에 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로 인접한 서브 화소들이 각각 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인을 공유하도록 배열된 표시패널;
상기 복수의 게이트 라인에 게이트 온 신호를 순서대로 공급하는 게이트 구동부;
상기 서로 인접한 서브 화소들에 교번적으로 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 상기 표시패널의 화소 배치 구조에 따라 상기 데이터 전압을 출력 채널들로 출력하는 데이터 구동부;
상기 복수의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들에 교번적으로 상기 데이터 전압이 공급되도록 상기 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부의 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 데이터 스위칭부; 및
상기 각각의 데이터 라인 선택을 위한 제1 및 제2 선택신호와 게이트 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 상기 데이터 스위칭부와 상기 게이트 및 데이터 구동부로 공급하는 타이밍 제어부를 포함하는,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 타이밍 제어부는
상기 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1수평 기간 내에 교번적으로 구동되면서도 전체 서브 화소들이 DRD(Double Rating Driving) 방식으로 구동 및 발광될 수 있도록 영상 데이터를 정렬해서 상기 데이터 구동부로 공급하고,
상기 데이터 스위칭부에서 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들을 데이터 전압 출력 채널들과 교번해서 전기적으로 연결시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 선택신호를 생성하는,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 데이터 스위칭부는
상기 제1 선택 신호에 응답하여 1/2 또는 1수평 기간에 상기 2i-1번째의 데이터 라인들을 각각 대응되는 데이터 전압 출력 채널들과 전기적으로 연결시키고,
다음의 1/2 또는 1수평 기간에는 상기 제2 선택 신호에 응답하여 상기 2i번째의 데이터 라인들을 각각 대응되는 상기 데이터 전압 출력 채널들과 전기적으로 연결시키는,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 게이트 구동부는
상기 게이트 제어신호에 따라 제1 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 홀수 열의 서브 화소들에 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급하고,
상기 게이트 제어신호에 따라 제2 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 짝수 열의 서브 화소들에도 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급하며,
상기 게이트 제어신호에 응답하여 복수의 발광 제어신호를 순차적으로 생성해서 상기 각각의 발광 제어신호들을 각각의 발광 제어라인들을 통해 상기 각 서브 화소에 순차적으로 공급하는,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 선택 신호는 상기 게이트 라인 방향으로 상기 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 1수평 기간 중 제1 구동 기간 내에 상기 데이터 스위칭부로 공급되며,
상기 제2 선택 신호는 상기 게이트 라인 방향으로 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 1수평 기간 중 제2 구동 기간 내에 상기 데이터 스위칭부로 공급되는,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 1수평 기간 중 상기 2n번째 열에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 상기 제2 구동 기간은 상기 2n-1번째 열에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제1 구동 기간 보다 더 긴 기간으로 설정된,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제1 선택 신호는 상기 타이밍 제어부에서 생성되는 소스 출력 인에이블 신호를 기준으로 미리 설정된 기간 만큼 지연되도록 발생되며,
상기 제2 선택 신호는 상기 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 스위칭하기 위해 발생되는 상기 제1 선택 신호와 동일한 기간 동안 발생되거나, 상기 제1 선택 신호 대비 1% 내지 20% 중 어느 한 기간 동안 더 길게 발생되는,
유기발광 다이오드 표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 제1 게이트 온 신호의 입력 기간과 상기 제2 게이트 온 신호의 입력 기간은 상기 제2 선택 신호의 출력 기간(인에이블 기간) 보다 더 길고 더 늦게까지 발생되어 상기 각 서브 화소로 입력되도록 설정된,
유기발광 다이오드 표시장치.
복수의 게이트 및 데이터 라인에 의해 정의된 화소 영역들에 상기 게이트 라인 방향을 따라 서로 인접한 서브 화소들이 각각 쌍을 이루어 하나씩의 데이터 라인을 공유하도록 배열된 표시패널을 구동함에 있어서,
상기 복수의 게이트 라인에 게이트 온 신호를 순서대로 공급하는 단계;
상기 서로 인접한 서브 화소들에 교번적으로 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 상기 표시패널의 화소 배치 구조에 따라 상기 데이터 전압을 출력 채널들로 출력하는 단계;
상기 복수의 데이터 라인들 중 서로 인접한 데이터 라인들에 교번적으로 상기 데이터 전압이 공급되도록 상기 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부의 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 단계; 및
데이터 스위칭부에서 상기 각각의 데이터 라인을 선택할 수 있도록 제1 및 제2 선택신호를 생성함과 아울러, 게이트 및 데이터 제어신호를 각각 생성하여 게이트 및 데이터 구동부로 공급하는,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 선택신호를 생성하는 단계는,
상기 서로 인접한 데이터 라인들이 적어도 1수평 기간 내에 교번적으로 구동되면서도 전체 서브 화소들이 DRD(Double Rating Driving) 방식으로 구동 및 발광될 수 있도록 영상 데이터를 정렬해서 상기 데이터 구동부로 공급하고,
상기 데이터 스위칭부에서 2i-1번째 및 2i번째의 데이터 라인들을 데이터 전압 출력 채널들과 교번해서 전기적으로 연결시킬 수 있도록 상기 제1 및 제2 선택신호를 생성하는,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 10 항에 있어서,
상기 데이터 라인들을 교번적으로 선택하여 상기 데이터 구동부의 출력 채널과 전기적으로 연결시키는 단계는
상기 제1 선택 신호에 응답하여 1/2 또는 1수평 기간에 상기 2i-1번째의 데이터 라인들을 각각 대응되는 데이터 전압 출력 채널들과 전기적으로 연결시키는 단계; 및
다음의 1/2 또는 1수평 기간에는 상기 제2 선택 신호에 응답하여 상기 2i번째의 데이터 라인들을 각각 대응되는 상기 데이터 전압 출력 채널들과 전기적으로 연결시키는 단계를 포함하는,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 10 항에 있어서,
상기 복수의 게이트 라인에 게이트 온 신호를 순서대로 공급하는 단계는
상기 게이트 제어신호에 따라 제1 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 홀수 열의 서브 화소들에 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급하는 단계;
상기 게이트 제어신호에 따라 제2 게이트 온 신호들을 순차적으로 생성해서 짝수 열의 서브 화소들에도 게이트 온 신호들을 순차적으로 공급하는 단계; 및
상기 게이트 제어신호에 응답하여 복수의 발광 제어신호를 순차적으로 생성해서 상기 각각의 발광 제어신호들을 각각의 발광 제어라인들을 통해 상기 각 서브 화소에 순차적으로 공급하는 단계를 포함하는,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 선택 신호는 상기 게이트 라인 방향으로 상기 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 1수평 기간 중 제1 구동 기간 내에 상기 데이터 스위칭부로 공급되며,
상기 제2 선택 신호는 상기 게이트 라인 방향으로 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 1수평 기간 중 제2 구동 기간 내에 상기 데이터 스위칭부로 공급되는,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 13 항에 있어서,
상기 1수평 기간 중 상기 2n번째 열에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 상기 제2 구동 기간은 상기 2n-1번째 열에 배치된 서브 화소들을 구동하기 위한 제1 구동 기간 보다 더 긴 기간으로 설정된,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 선택 신호는 상기 타이밍 제어부에서 생성되는 소스 출력 인에이블 신호를 기준으로 미리 설정된 기간 만큼 지연되도록 발생되며,
상기 제2 선택 신호는 상기 2n-1번째 열(홀수번째 열)에 배치된 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 스위칭하기 위해 발생되는 상기 제1 선택 신호와 동일한 기간 동안 발생되거나, 상기 제1 선택 신호 대비 1% 내지 20% 중 어느 한 기간 동안 더 길게 발생되는,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.
제 13 항에 있어서,
다음 단 화소 행의 서브 화소들에 데이터 전압이 공급되도록 하기 위해 발생되는 제1 선택 신호는 이전 단 상기 2n번째 열(짝수번째 열)에 배치된 서브 화소들로 공급된 상기 제1 및 제2 게이트 온 신호 보다 미리 설정된 기간 동안 지연된 이후에 상기 데이터 스위칭부로 공급되도록 설정된,
유기발광 다이오드 표시장치의 구동방법.