KR100649246B1 - 역다중화 장치와, 이를 이용한 표시 장치 및 그 표시 패널 - Google Patents

역다중화 장치와, 이를 이용한 표시 장치 및 그 표시 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 역다중화 장치와, 이를 이용한 표시 장치 및 그 표시 패널에 관한 것이다. 본 발명에 따른 표시 장치는 화상을 나타내는 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선과 데이터선에 전기적으로 연결된 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 영역, 복수의 제1 신호선, 복수의 제1 신호선에 전기적으로 연결되고, 데이터 신호에 대응되는 제1 신호를 시분할하여 제1 신호선으로 전달하는 데이터 구동부, 및 복수의 제1 신호선으로부터 전달된 제1 신호를 역다중화한 데이터 신호를 적어도 두 개의 제1 및 제2 데이터선으로 인가하는 역다중화부를 포함하며, 한 프레임은 제1 및 제2 필드를 포함하고, 역다중화부는 제1 필드의 제1 기간 동안 데이터 신호를 제1 데이터선에 인가하고, 제2 필드의 제2 기간 동안 데이터 신호를 제2 데이터선에 인가하며, 제1 신호는 적어도 두 개의 색상에 대응되도록 설정된다.
역다중화, 스위칭 소자, 표시 장치, 데이터 전류, EL

Description

역다중화 장치와, 이를 이용한 표시 장치 및 그 표시 패널{DEMULTIPLEXER, DISPLAY APPARATUS USING THE SAME, AND DISPLAY PANEL THEREOF}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 역다중화부의 내부 구성을 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 역다중화부와 화소 회로의 연결 관계를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 역다중화부의 제1 필드에서의 구동 타이밍을 도시한 것이다.
도 5는 제1 필드에서 점등되는 화소를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 역다중화부의 제2 필드에서의 구동 타이밍을 도시한 것이다.
도 7은 제2 필드에서 점등되는 화소를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 역다중화부와 부화소 회로의 연결 관계를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 역다중화부와 부화소 회로의 연결 관계를 도시한 것이다.
도 10은 제1 필드에서 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 역다중화부의 구동 타이밍을 도시한 것이다.
도 11은 제2 필드에서 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 역다중화부의 구동 타이밍을 도시한 것이다.
본 발명은 역다중화 장치 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 데이터 전류를 역다중화(demultiplexing)하기 위한 역다중화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 EL 표시 장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 표시 장치로서, N X M 개의 유기 발광셀들을 전압 기입 혹은 전류 기입하여 영상을 표현할 수 있도록 되어 있다. 이러한 유기 발광셀은 애노드, 유기 박막, 캐소드 레이어의 구조를 가지고 있다. 유기 박막은 전자와 정공의 균형을 좋게 하여 발광 효율을 향상시키기 위해 발광층(emitting layer, EML), 전자 수송층(electron transport layer, ETL), 및 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함한 다층 구조로 이루어지고, 또한 별도의 전자 주입층(electron injecting layer, EIL)과 정공 주입층(hole injecting layer, HIL)을 포함하고 있다.
유기 발광셀을 구동하는 방식에는 단순 매트릭스(passive matrix) 방식과 박 막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이용한 능동 구동(active matrix) 방식이 있다. 단순 매트릭스 방식은 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 능동 구동 방식은 박막 트랜지스터를 각 ITO(indium tin oxide) 화소 전극에 접속하고 박막 트랜지스터의 게이트에 접속된 커패시터의 용량에 의해 유지된 전압에 의하여 구동하는 방식이다. 이때, 커패시터에 전압을 기록하기 위해 인가되는 신호의 형태에 따라 능동 구동 방식은 전압 기입(voltage programming) 방식과 전류 기입(current programming) 방식으로 나누어진다.
이러한 유기 EL 표시 장치는 주사선을 구동하기 위한 주사 구동부와 데이터선을 구동하기 위한 데이터 구동부가 필요하다. 이 때, 데이터 구동부는 디지털 데이터 신호를 아날로그 신호로 변환하여 모든 데이터선에 인가하여야 하므로, 데이터선의 개수에 해당하는 출력 단자를 가져야 한다. 그런데, 일반적으로 데이터 구동부는 복수의 집적 회로로 제작되며, 하나의 집적 회로가 가지는 출력 단자의 개수는 제한되어 있으므로 모든 데이터선을 구동하기 위해서는 많은 집적 회로가 사용되어야 하는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 데이터 구동부의 집적 회로의 수를 감소시키기 위한 표시 장치의 구동 방법과 이를 이용한 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 하나의 특징에 따른 표시 장치는 화 상을 나타내는 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선과 상기 데이터선에 전기적으로 연결된 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 영역; 복수의 제1 신호선; 상기 복수의 제1 신호선에 전기적으로 연결되고, 적어도 두 개의 색상에 대응되는 제1 전류를 시분할하여 상기 제1 신호선으로 전달하는 데이터 구동부; 및 상기 복수의 제1 신호선으로부터 전달된 상기 제1 전류를 역다중화하여 상기 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 신호를 적어도 두 개의 데이터선으로 인가하는 역다중화부를 포함하며, 상기 역다중화부는 상기 데이터 신호를 상기 적어도 두 개의 데이터선에 교대로 인가하고, 상기 데이터 신호가 상기 적어도 두 개의 데이터선에 인가되는 순서는 제1 필드와 제2 필드에서 서로 다르게 설정된다.
본 발명의 다른 하나의 특징에 따른 표시 장치는 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선, 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선, 및 상기 데이터선과 상기 주사선에 각각 연결되는 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 영역; 상기 화소에 기입될 데이터 신호를 생성하고, 상기 복수의 데이터선 중 인접한 두 개의 데이터선에 기입될 데이터 신호를 시분할하여 하나의 제1 신호로 출력하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터 구동부로부터 출력된 상기 제1 신호를 역다중화하여 상기 두 개의 데이터선에 교대로 인가하는 역다중화부를 포함하며, 상기 화소 회로는 적어도 두 개의 색상을 표시하는 화소가 행 방향으로 교대로 배열되고, 상기 하나의 데이터선에는 실질적으로 동일한 색상의 화소가 연결된다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 역다중화 장치는 데이터 구동부로부터 시분할되어 입력되는 데이터 전류를 역다중화하기 위한 역다중화 장치로서, 제1 제어 신 호에 응답하여 상기 데이터 전류를 제1 데이터선으로 전달하는 제1 스위칭 소자; 및 제2 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전류를 제2 데이터선으로 전달하는 제1 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제1 데이터선과 상기 제2 데이터선으로 전달되는 상기 데이터 전류는 서로 다른 구동 범위를 가지고, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호는 한 프레임 동안 순서를 달리하여 교대로 인가된다.
본 발명의 하나의 특징에 따른 표시 패널의 구동 방법은 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선, 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선, 및 상기 데이터선과 상기 주사선에 각각 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널의 구동 방법으로서, 상기 화소는 서로 다른 색상의 화상을 표시하는 적어도 두 개의 제1 및 제2 화소 그룹을 포함하고, 한 프레임은 적어도 두 개의 필드로 나뉘어 구동되며, 상기 구동 방법은, 상기 각 필드에서 상기 복수의 주사선에 선택 신호를 순차적으로 인가하는 제1 단계; 및 상기 제1 단계 동안 상기 제1 화소 그룹과 상기 제2 화소 그룹이 각각 연결된 데이터선에 교대로 상기 데이터 신호를 전달하는 제2 단계를 포함하며, 상기 각 필드에서 인접하는 발광 화소 사이에 적어도 하나의 비발광 화소가 존재하도록 상기 제1 및 제2 화소 그룹이 설정된다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략 하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 역다중화 장치 및 이를 이용한 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 주사 구동부(200, 300), 데이터 구동부(400) 및 역다중화부(500)를 포함한다.
표시 패널(100)에는 복수의 데이터선(Data[1]-Data[m]), 복수의 선택 주사선(select1[1]-select1[n]), 복수의 발광 주사선(select2[1]-select2[n]), 및 복수의 화소 회로(110)를 포함한다. 복수의 데이터선(Data[1]-Data[m])은 열 방향으로 뻗어 있으며 화상을 나타내는 데이터 전류를 화소 회로(110)로 전달한다. 복수의 선택 주사선 (select1[1]-select1[n])과 복수의 발광 주사선(select2[1]-select2[n])은 행 방향으로 뻗어 있으며 각각 선택 신호와 발광 신호를 화소 회로(110)로 전달한다. 각 화소 회로(110)는 이웃한 데이터선과 이웃한 두 주사선에 의하여 정의되는 영역에 형성되어 있다.
주사 구동부(200)는 선택 주사선(select1[1]-select1[n])에 선택 신호를 순차적으로 인가하고, 주사 구동부(300)는 발광 주사선(select2[1]-select2[n])에 발 광 신호를 순차적으로 인가한다. 데이터 구동부(400)는 신호선(SP[1]-SP[m'])을 통하여 데이터 전류를 역다중화부(500)로 출력하고, 역다중화부(500)는 신호선(SP[1]-SP[m'])에 의하여 입력된 데이터 전류를 역다중화하여 데이터선(Data[1]-Data[m])으로 전달한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 역다중화부(500)는 1:2 형태의 역다중화 장치로서, 데이터 구동부(400)로부터 입력되는 데이터 신호를 두 개의 데이터선으로 분할하여 인가한다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 1:3, 1:4 등의 1:N 역다중화 장치를 이용할 수 있으며, N을 3이하의 정수로 설정하는 것이 바람직하다.
주사 구동부(200, 300), 데이터 구동부(400) 및/또는 역다중화부(500)는 표시 패널(100)에 전기적으로 연결될 수 있으며 또는 표시 패널(100)에 접착되어 전기적으로 연결되어 있는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package, TCP)에 칩 등의 형태로 장착될 수 있다. 또는 표시 패널(100)에 접착되어 전기적으로 연결되어 있는 가요성 인쇄 회로(flexible printed circuit, FPC) 또는 필름(film) 등에 칩 등의 형태로 장착될 수도 있다. 이와는 달리 주사 구동부(200, 300), 데이터 구동부(400) 및/또는 역다중화부(500)는 표시 패널(100)의 유리 기판 위에 직접 장착될 수도 있으며, 또는 유리 기판 위에 주사선, 데이터선 및 박막 트랜지스터와 동일한 층들로 형성되어 있는 구동 회로와 대체될 수도 직접 장착될 수도 있다.
이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 역다중화부(500)에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 역다중화부의 내부 구성을 도시한 회로도 이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 역다중화부(500)는 신호선(SP[1]-SP[m'])을 통하여 데이터 구동부(400)와 연결되어 있으며, 하나의 신호선(SP[i])으로부터 인가된 데이터 신호를 두 개의 데이터선(Data[2i-1], Data[2i])으로 전달한다. 그리고 하나의 신호선(SP[i])에는 두 개의 스위칭 소자(S1, S2)가 연결되어 있으며, 스위칭 소자(S1, S2)는 각각 하나의 데이터선(Data[2i-1], Data[2i])과 연결된다.
스위칭 소자(S1, S2)는 인가되는 제어 신호에 응답하여 교대로 온/오프되며, 신호선(SP[i])으로부터의 데이터 신호를 각각 데이터선(Data[2i-1], Data[2i])으로 전달한다. 이러한 스위칭 소자(S1, S2)로서는 NMOS 또는 PMOS 등의 트랜지스터나 이와 유사한 스위칭 소자가 사용될 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 역다중화부의 동작을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 역다중화부와 화소 회로의 연결 관계를 도시한 것이다. 또한, 도 3에서는, 데이터선(Data[2i-1], Data[2i])과 주사선(select1[j], select2[j])에 연결되는 두 화소 회로(110a, 110b)를 대표적으로 도시하였다.
화소 회로(110a)는 트랜지스터(M1-M4), 커패시터(Cst), 및 유기 EL 소자(OLED)를 포함하며, 화소 회로(110b)는 트랜지스터(M1'-M4'), 커패시터(Cst'), 및 유기 EL 소자(OLED')를 포함한다.
먼저, 주사선(select1[j])으로부터의 선택 신호가 로우 레벨이 되면 트랜지 스터(M1, M2, M1', M2')가 턴온된다. 이 때, 스위칭 소자(S1)가 턴온되면 신호선(SP[i])으로부터의 데이터 신호가 데이터선(Data[2i-1])을 통하여 화소 회로(110a)에 인가된다. 이로써, 트랜지스터(M1, M2)에 의하여 트랜지스터(M3)가 다이오드 연결 상태로 되고, 데이터선(Data[2i-1])으로부터의 데이터 신호에 대응되는 전압이 커패시터(Cst)에 기입된다.
다음, 스위칭 소자(S2)가 턴온되면 신호선(SP[i])으로부터의 데이터 신호가 데이터선(Data[2i])을 통하여 화소 회로(110b)에 인가된다. 또한, 트랜지스터(M1', M2')에 의해 트랜지스터(M3')가 다이오드 연결되므로, 데이터선(Data[2i])으로부터의 데이터 신호에 대응되는 전압이 커패시터(Cst')에 기입된다. 이때, 스위칭 소자(S1)는 턴오프되어 있으므로, 데이터선(Data[2i-1])을 통하여 0A의 전류가 전달되며 커패시터(Cst)에는 0A에 대응되는 전압(블랭크 신호)가 기입된다.
따라서, 주사선(select2[j])으로부터의 발광 신호에 의해 트랜지스터(M4, M4')가 턴온되어 화소 회로(110a, 110b)가 발광하는 경우에, 화소 회로(110a)에서는 0A의 전류가 유기 EL 소자(OLED)에 흐르게 된다. 즉, 화소 회로(110a)는 원래의 계조를 표시하지 못하고 블랭크 상태로 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서는 화소 회로(110a)와 화소 회로(110b)에 대해서 별도의 주사선을 사용할 수 있지만, 이렇게 별도의 주사선을 추가하게 되면 배선이 늘어나므로 개구율이 줄어들고, 추가된 주사선을 제어하기 위한 주사 드라이버도 추가해야 하므로 비용이 상승하게 된다.
그러므로 이러한 점을 보완하기 위하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 역다중 화부는 한 프레임을 복수의 필드로 구분하고 인접한 두 개의 화소 회로에 교대로 데이터 전류를 기입한다.
이하에서는 한 프레임을 제1 필드 및 제2 필드로 구분하고, 제1 필드 및 제2 필드에서 인접한 두 개의 화소 회로에 교대로 데이터 전류를 기입하는 경우를 중심으로 설명한다. 그러나, 이러한 한 프레임의 구분은 실시예에 따라서 변경가능한 사항으로서 3개 이상의 복수의 필드로 구분할 수 있고 각 필드마다 길이를 달리하여 설정할 수 있음은 물론이다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 역다중화부의 동작을 설명한다.
먼저, 도 4 및 도 5를 참조하여 제1 필드에서의 역다중화부의 동작을 설명한다. 도 4는 제1 필드에서 역다중화부의 구동 타이밍을 도시한 것이고, 도 5는 제1 필드에서 점등되는 화소를 도시한 것이다.
제1 필드에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 선택 신호가 주사선(select1[1]- select1[n])에 인가되는 동안에 스위칭 소자(S1, S2)를 교대로 온/오프시킨다.
즉, 주사선(select1[1])에 선택 신호가 인가될 때에는 스위칭 소자(S1)를 턴온시키고, 스위칭 소자(S2)를 턴오프시킨다. 이 경우, 데이터선(Data[2i-1])에만 데이터 신호가 인가되고 데이터선(Data[2i])에는 데이터 신호가 차단된다. 따라서 주사선(select2[1])에 발광 신호가 인가되면, 주사선(select1[1])과 데이터선(Data[2i-1])에 연결되는 화소 회로(110a)는 발광하고, 주사선(select1[1])과 데이터선(Data[2i])에 연결되는 화소 회로(110b)는 블랭크 상태로 되어 발광하지 않는다.
이러한 발광 신호는 주사선(select1[1])에 인가되는 선택 신호의 인에이블 구간이 끝난 후에 주사선(select2[1])에 인가되는 것이 바람직하다. 또는 발광 신호를 전달하는 주사선(select2[1]-select2[n])을 제거하고 도 3의 화소 회로에서 트랜지스터(M4, M4')를 NMOS 트랜지스터로 바꾸고, 트랜지스터(M4, M4')의 게이트를 주사선(select1[1]-select1[n])에 연결하면 선택 신호의 인에이블 구간이 끝남과 동시에 화소 회로가 발광하게 할 수도 있다.
다음으로 주사선(select1[2])에 선택 신호가 인가되어 스위칭 소자(S2)가 턴온되고, 스위칭 소자(S1)가 턴오프된다. 그러면 데이터선(Data[2i])에만 데이터 신호가 인가되고 데이터선(Data[2i-1])에는 데이터 신호가 차단된다. 따라서 주사선(select2[2])에 발광 신호가 인가되면, 주사선(select1[2])과 데이터선(Data[2i])이 연결되는 화소 회로(도시되지 않음)는 발광하고, 주사선(select1[2])과 데이터선(Data[2i-1])이 연결되는 화소 회로(도시되지 않음)는 블랭크 상태로 되어 발광하지 않는다.
이와 같은 방법으로, 주사선(select1[3]-select1[n])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1) 및 스위칭 소자(S2)를 교대로 온/오프시킴으로써, 데이터선(Data[2i-1])과 데이터선(Data[2i])에 차례로 데이터 신호를 인가한다. 이와 같이 하면, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 필드에서는 홀수 번째 주사선(select1[2j-1])과 홀수 번째 데이터선(Data[2i-1])에 연결된 화소 회로와, 짝수 번째 주사선(select1[2j])과 짝수 번째 데이터선(Data[2i])에 연결된 화소 회로에만 데 이터 신호가 기입된다. 그리고 데이터 신호가 기입된 화소 회로는 아래에서 설명하는 제2 필드에 의해 블랭크 상태로 되기 전까지 즉, 한 프레임의 대략 1/2 기간 동안 발광한다. 물론, 발광 신호의 타이밍을 조절하여 이들 화소 회로가 발광하는 기간을 줄일 수도 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 제2 필드에서 역다중화부의 동작을 설명한다. 도 6은 제2 필드에서 역다중화부의 구동 타이밍을 도시한 것이고, 도 7은 제2 필드에서 점등되는 화소를 도시한 것이다.
제2 필드에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 선택 신호가 주사선(select1[1]- select1[n])에 인가되는 동안에 두 개의 인접한 데이터선(Data[2i], Data[2i-1])에 교대로 데이터 신호가 인가되도록 스위칭 소자(S2, S1)를 온/오프시킨다.
다만, 제2 필드에서는 제1 필드와 반대로 스위칭 소자(S1, S2)를 온/오프시킴으로써, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 필드에서 점등되었던 화소 회로가 소등되도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 구동 방법에서는 한 프레임의 대략 절반 기간 동안만 발광시키는 듀티 구동 방식을 사용하므로, 일반적인 구동 방식에 비하여 데이터 전류의 크기를 2배로 할 수 있다. 이와 같이 데이터 전류의 크기를 2배로 하면 역다중화부의 사용으로 인하여 발생되는 데이터 기입 시간의 축소 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 듀티 구동 방식은 인접하는 화소 회로를 교대로 점등시키기 때문에 종래의 듀티 구동 방식에서 발생되는 플리커 현상을 개 선할 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 11을 참조하여 하나의 화소가 복수개의 부화소를 포함하는 경우의 구동 방법에 대하여 설명한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 역다중화부와 부화소의 연결 관계를 도시한 것이고, 도 10 및 도 11은 제1 및 제2 필드에서 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 역다중화부의 구동 타이밍을 도시한 것이다.
도 8 및 도 9에서는 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 부화소가 행 방향으로 교대로 배열되어 있고, 열 방향으로 동일한 색상의 부화소가 배열되어 있는 것으로 한다. 그리고, 적색, 녹색, 청색의 부화소가 각각 2개씩 있는 것으로 가정하였으며, 2개보다 많은 경우에도 도 8 및 도 9에 나타낸 것과 동일한 패턴으로 연결된다.
한편, 이하에서는 부화소(110R, 110G, 110B)를 포함하는 하나의 화소를 제1 화소라 하고, 부화소(120R, 120G, 120B)를 포함하는 하나의 화소를 제2 화소라 한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 도 8에 도시된 바와 같이, 각 신호선(SP[i-1], SP[i], SP[i+1])은 인접하는 제1 및 제2 화소의 부화소 중 동일한 색상을 표시하는 부화소의 데이터선과 연결되며, 각 신호선(SP[i-1], SP[i], SP[i+1])은 하나의 색상에 대응하는 데이터 전류를 전달하게 된다.
구체적으로, 신호선(SP[i-1])에는 적색에 대응되는 데이터 신호가 인가되고, 스위칭 소자(S1, S2)를 통하여 데이터 전류를 데이터선(Data[2i-3], Data[2i])에 교대로 인가한다.
신호선(SP[i])에는 녹색에 대응되는 데이터 신호가 인가되고, 스위칭 소자(S3, S4)를 통하여 데이터 전류를 데이터선(Data[2i-2], Data[2i+1])에 교대로 인가한다.
또한, 신호선(SP[i+1])에는 청색에 대응되는 데이터 신호가 인가되고, 스위칭 소자(S5, S6)를 통하여 데이터 전류를 데이터선(Data[2i-1], Data[2i+2])에 교대로 인가한다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 역다중화부의 동작을 상세히 설명한다.
제1 필드에서, 주사선(select1[1]-select1[n])에 선택 신호가 인가되는 동안 하나의 신호선과 연결된 두 개의 데이터선에 교대로 데이터 신호가 인가되도록 스위칭 소자(S1-S6)를 온/오프시킨다.
즉, 주사선(select1[1])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴온시키고 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴오프시키면, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-2], Data[2i-1])에만 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i], Data[2i+1], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[1])에 발광 신호가 인가되면, 제1 화소의 부화소(110R, 110G, 110B)가 점등되고, 제2 화소의 부화소(120R, 120G, 120B)는 소등된다. 즉, 제1 화소만이 발광하여 데이터 신호에 대응하는 화상을 표시한다.
이 후, 주사선(select1[2])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴온시키고 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴오프시키면, 데이터선(Data[2i], Data[2i+1], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-2], Data[2i-1])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[2])에 발광 신호가 인가되면, 주사선(select1[2]) 및 데이터선(Data[2i], Data[2i+1], Data[2i+2])에 연결된 부화소를 포함하는 화소(도시되지 않음)는 발광하고, 주사선(select1[2]) 및 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-2], Data[2i-1])에 연결된 부화소를 포함하는 화소(도시되지 않음)는 발광하지 않는다.
이와 같은 방법으로 주사선(select1[3]-select1[n])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1-S6)를 온/오프시키면, 홀수 번째 주사선에 연결된 화소 중 홀수 번째 화소와 짝수 번째 주사선에 연결된 화소 중 짝수 번째 화소에만 데이터 신호가 기입되어 제2 필드에 의하여 블랭크 상태로 되기 전까지 발광하게 된다.
제2 필드 동안에는, 제1 필드에서와 반대로 스위칭 소자(S1-S6)가 온/오프되며, 제1 필드에서 소등되었던 화소가 점등된다.
즉, 주사선(select1[1])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴온시키고 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴오프시키면, 데이터선(Data[2i], Data[2i+1], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-2], Data[2i-1])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[1])에 발광 신호가 인가되면, 제2 화소의 부화소(120R, 120G, 120B)가 점등되고, 제1 화소의 부화소(110R, 110G, 110G)는 소 등된다. 즉, 제2 화소만이 발광하여 데이터 신호에 해당하는 화상을 표시한다.
이 후, 주사선(select1[2])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴온시키고, 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴오프시키면, 데이터선((Data[2i-3], Data[2i-2], Data[2i-1])에는 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i], Data[2i+1], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[2])에 발광 신호가 인가되면, 주사선(select1[2]) 및 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-2], Data[2i-1])에 연결된 부화소는 발광하고, 주사선(select1[2]) 및 데이터선(Data[2i], Data[2i+1], Data[2i+2])에 연결된 부화소는 발광하지 않게 된다.
이와 같은 방법으로 주사선(select1[3]-select1[n])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1-S6)를 온/오프시키면, 홀수 번째 주사선에 연결된 화소 중 짝수 번째 화소와, 짝수 번째 주사선에 연결된 화소 중 홀수 번째 화소에만 데이터 신호가 기입되어 발광하게 된다.
이로써, 본 발명의 제3 실시예에 따르면 인접하는 화소를 교대로 점등시킴으로써 데이터 전류의 크기를 2배로 할 수 있으며 듀티 구동 방식에서 발생되는 플리커 문제를 해결할 수 있다.
그러나, 본 발명의 제3 실시예와 같이 한 프레임을 복수개의 필드로 나누고 각 필드에서 화소를 단위로 점등시키는 경우, 각각의 필드에서 비발광하는 화소(즉, 블랙 화소)의 패턴이 표시 패널 상에 순간적으로 나타나는데 이 패턴이 관찰자에 의해 인식될 수 있는 문제가 있다. 즉, 상하좌우로 서로 이웃하는 두 발광 화소 사이에 적어도 하나의 비발광 화소가 존재하는 경우, 이러한 비발광 화소의 크기와 개수는 표시 장치의 화질에 중요한 영향을 미치게 된다.
화소의 크기가 커질수록 즉, 피치(pitch)가 커질수록 블랙 화소의 패턴이 인식되는 현상이 심화되는데, 실험 결과 화소의 피치가 198μm 이상인 패널에서는 제3 실시예와 같이 화소 단위로 점등시키는 방법을 사용하는 것은 바람직하지 않은 것으로 확인되었다. 예를 들어, 2.2인치 QCIF(Quarter Common Intermediate Format) 표시 장치의 경우 화소의 피치가 198μm 인데, 제3 실시예와 같이 역다중화하는 경우, 비발광 화소로 구성되는 블랙 패턴이 표시 패널 상에 나타나 화면이 거칠게 보이게 된다. 이는 블랙 패턴을 구성하는 단위 영역이 화소의 크기(198μm X 198μm) 이상으로 크기 때문인데, 본 발명의 제4 실시예에서는 이러한 블랙 패턴을 구성하는 단위 영역을 작게 하여 표시 패널의 화질을 개선시킨다
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 역다중화부와 부화소의 연결 관계를 도시한 것이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 신호선(SP[i-1])에는 적색에 대응되는 데이터 전류와 녹색에 대응되는 데이터 전류가 교대로 인가되며, 스위칭 소자(S1, S2)가 교대로 온/오프됨으로써 데이터 전류가 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-2])에 기입된다.
또한, 신호선(SP[i])에는 청색에 대응되는 데이터 전류와 적색에 대응되는 데이터 전류가 교대로 인가되며, 스위칭 소자(S3, S4)가 교대로 온/오프됨으로써 데이터 전류가 데이터선(Data[2i-1], Data[2i])에 기입된다.
신호선(SP[i+1])에는 녹색에 대응되는 데이터 전류와 청색에 대응되는 데이터 전류가 교대로 인가되며, 스위칭 소자(S5, S6)가 교대로 온/오프됨으로써 데이터 전류가 데이터선(Data[2i+1], Data[2i+2])에 교대로 기입된다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 역다중화 방법을 상세히 설명한다.
제1 필드에서, 주사선(select1[1])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴온시키고 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴오프시키면, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-1], Data[2i+1])에만 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i-2], Data[2i], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(Select2[1])에 발광 신호가 인가되면, 부화소(110R, 110B, 120G)가 발광하고, 부화소(110G, 120R, 120B)는 블랭크 상태로 되어 발광하지 않는다.
다음으로, 주사선(select1[2])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴온시키고 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴오프시키면, 데이터선(Data[2i-2], Data[2i], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-1], Data[2i+1])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[2])에 발광 신호가 인가되면, 주사선(select1[2]) 및 데이터선(Data[2i-2], Data[2i], Data[2i+2])에 연결된 부화소(도시되지 않음)는 발광하고, 주사선(select1[2]) 및 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-1], Data[2i+1])에 연결된 부화소(도시되지 않음)는 발광하지 않는다.
이와 같은 방법으로 스위칭 소자(S1-S6)를 교대로 온/오프시키면, 홀수 번째 주사선과 홀수 번째 데이터선에 연결된 부화소와, 짝수 번째 주사선과 짝수 번째 데이터선에 연결된 부화소에만 데이터 신호가 기입된다. 그리고, 데이터 신호가 기입된 부화소는 제2 필드에 의하여 블랭크 상태로 되기 전까지 발광하게 된다.
제2 필드 동안에는, 도 11에 도시된 바와 같이, 주사선(select1[1])에 선택 신호가 인가될 때 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴온시키고 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴오프시킨다. 이로써, 데이터선(Data[2i-2], Data[2i], Data[2i+2])에만 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-1], Data[2i+1])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[1])에 발광 신호가 인가되면, 부화소(110G, 120R, 120B)가 발광하고, 부화소(110R, 110B, 120G)는 블랭크 상태로 되어 발광하지 않는다.
다음으로, 주사선(select1[2])에 선택 신호가 인가되는 동안 스위칭 소자(S1, S3, S5)를 턴온시키고 스위칭 소자(S2, S4, S6)를 턴오프시킨다. 이로써, 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-1], Data[2i+1])에만 데이터 신호가 인가되고, 데이터선(Data[2i-2], Data[2i], Data[2i+2])에는 데이터 신호가 차단된다.
따라서, 주사선(select2[2])에 발광 신호가 인가되면, 주사선(select1[2])과 데이터선(Data[2i-3], Data[2i-1], Data[2i+1])에 연결된 부화소가 발광하고, 주사선(select1[2])과 데이터선(Data[2i-2], Data[2i], Data[2i+2])에 연결된 부화소는 블랭크 상태로 되어 발광하지 않는다.
이와 같은 방법으로 스위칭 소자(S1-S6)를 교대로 온/오프시키면, 홀수 번째 주사선과 짝수 번째 데이터선에 연결된 부화소와, 짝수 번째 주사선과 홀수 번째 데이터선에 연결된 부화소에만 데이터 신호가 기입되어 발광하게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 인접하는 부화소가 교대로 점등됨으로써, 패널 상에 표시되는 화상이 거칠게 보이는 현상을 감소시킬 수 있다. 따라서, 표시 장치의 화질을 개선시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 따른 역다중화 장치 및 이를 이용한 표시 장치에 대하여 설명하였다. 상기 설명된 실시예는 본 발명의 개념이 적용된 일실시예로서, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 개념을 그대로 이용하여 여러 가지 변형된 실시예를 형성할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
본 발명에 따르면, 데이터 구동부로부터 출력되는 데이터 신호를 역다중화하여 데이터선에 인가함으로써, 데이터 구동부의 집적 회로의 수를 감소시킬 수 있다.
또한, 듀티 구동 방식으로 화소 회로를 구동하고 프레임을 복수의 필드로 나누어 각각의 화소를 교대로 점등시킴으로써 표시 패널에 발생되는 플리커 문제를 제거할 수 있다.
나아가, 적색, 녹색, 청색을 표시하는 부화소가 복수의 필드에서 교대로 점등되도록 함으로써, 표시 패널에 표시되는 화상이 거칠게 보이는 문제를 개선할 수 있다.

Claims (22)

  1. 화상을 나타내는 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선과 상기 데이터선에 전기적으로 연결된 복수의 화소 회로를 포함하는 표시 영역;
    복수의 제1 신호선;
    상기 복수의 제1 신호선에 전기적으로 연결되고, 상기 데이터 신호에 대응되는 제1 신호를 시분할하여 상기 제1 신호선으로 전달하는 데이터 구동부; 및
    상기 복수의 제1 신호선으로부터 전달된 상기 제1 신호를 역다중화한 상기 데이터 신호를 적어도 두 개의 제1 및 제2 데이터선으로 인가하는 역다중화부를 포함하며,
    한 프레임은 제1 및 제2 필드를 포함하고,
    상기 역다중화부는 상기 제1 필드의 제1 기간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제1 데이터선에 인가하고, 상기 제2 필드의 제2 기간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제2 데이터선에 인가하며,
    상기 제1 신호는 적어도 두 개의 색상에 대응되는 신호인 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 역다중화부는 상기 제1 및 제2 데이터선에 상기 데이터 신호가 인가되지 않는 동안에는 블랭크 신호를 인가하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화소 회로는 상기 데이터 신호의 크기에 대응하여 발광하는 발광 소자를 포함하며,
    상기 제1 필드 동안 상기 제1 데이터선에 연결된 화소 회로가 발광하고, 상기 제2 필드 동안 상기 제2 데이터선에 연결된 화소 회로가 발광하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 역다중화부는 상기 제1 필드의 제3 기간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제2 데이터선에 인가하고, 상기 제2 필드의 제4 기간 동안 상기 데이터 신호를 상기 제1 데이터선에 인가하는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 역다중화부는 인접하는 발광 화소 회로 사이에 적어도 하나의 비발광 화소 회로가 존재하도록 상기 데이터 신호를 상기 제1 및 제2 데이터선에 인가하는 표시 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역다중화부는 일전극이 상기 제1 신호선에 연결되고 타전극이 상기 적어도 두 개의 데이터선에 각각 연결되는 적어도 두 개의 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 표시 영역에는 서로 다른 제1 내지 제3 색상의 화소 회로가 행 방향으로 반복하여 배열되고, 상기 복수의 데이터선에는 각각 실질적으로 동일한 색상의 화소 회로가 연결되는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 동일한 색상의 화소 회로가 연결된 데이터선 간의 간격은 198μm 이하인 표시 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 상기 제1 및 제2 데이터선에 연결된 상기 화소 회로의 색상에 대응되는 상기 데이터 신호를 시분할하여 출력하는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 데이터선은 홀수 번째 데이터선이고, 상기 제2 데이터선은 짝수 번째 데이터선인 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 전류 형태로 공급되는 신호인 표시 장치.
  12. 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선, 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선, 및 상기 데이터선과 상기 주사선에 각각 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시 영역;
    상기 복수의 화소에 기입될 데이터 신호를 생성하고, 상기 복수의 데이터선 중 인접한 제1 및 제2 데이터선에 인가될 데이터 신호를 시분할하여 하나의 제1 신호로 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 제1 신호를 역다중화하여 상기 데이터 신호를 상기 제1 및 제2 데이터선에 인가하는 역다중화부를 포함하며,
    상기 표시 영역에는 적어도 두 개의 색상을 표시하는 화소가 행 방향으로 반복하여 배열되고,
    상기 역다중화부는 인접하는 발광 화소 사이에 적어도 하나의 비발광 화소 회로가 존재하도록 상기 데이터 신호를 상기 데이터선에 인가하는 표시 패널.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 역다중화부가 상기 데이터 신호를 상기 두 개의 데이터선 중 어느 하나에 인가하는 기간은 상기 주사선에 선택 신호가 인가되는 수평 주기와 동일한 표시 패널.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 역다중화부는 상기 데이터 신호를 상기 두 개의 데이터선 중 어느 하나로 인가하는 동안 다른 하나의 데이터선에는 블랭크 신호를 인가하는 표시 패널.
  15. 제12항에 있어서,
    한 프레임은 적어도 두 개의 필드를 포함하고, 각 필드에서 상기 주사선에 순차적으로 상기 선택 신호가 인가되는 표시 패널.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 필드에서, 상기 역다중화부는 상기 복수의 주사선 중 제1 주사선에 선택 신호가 인가되는 동안 상기 데이터 신호를 상기 제1 데이터선에 인가하고, 제2 주사선에 상기 선택 신호가 인가되는 동안 상기 데이터 신호를 상기 제2 데이터선에 인가하는 표시 패널.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2 필드에서, 상기 역다중화부는 상기 제1 주사선에 상기 선택 신호가 인가되는 동안 상기 데이터 신호를 상기 제2 데이터선에 인가하고, 상기 제2 주사선에 상기 선택 신호가 인가되는 동안 상기 데이터 신호를 상기 제1 데이터선에 인가하는 표시 패널.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 데이터선 간의 간격은 66μm 이하인 표시 패널.
  19. 데이터 구동부로부터 시분할되어 입력되는 데이터 신호를 역다중화하기 위한 역다중화 장치에 있어서,
    제1 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 제1 데이터선으로 전달하는 제1 스위칭 소자; 및
    제2 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 제2 데이터선으로 전달하는 제1 스위칭 소자
    를 포함하며,
    한 프레임은 제1 필드 및 제2 필드를 포함하고, 상기 데이터 신호는 적어도 두 개의 색상에 대응되는 데이터 전류이며, 상기 제1 제어 신호와 상기 제2 제어 신호는 상기 제1 필드와 상기 제2 필드에서 순서를 달리하여 교대로 인가되는 역다중화 장치.
  20. 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선, 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선, 및 상기 데이터선과 상기 주사선에 각각 연결되는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널의 구동 방법에 있어서,
    상기 화소는 서로 다른 색상의 화상을 표시하는 적어도 두 개의 제1 및 제2 화소 그룹을 포함하고, 한 프레임은 적어도 두 개의 필드로 나뉘어 구동되며,
    상기 구동 방법은,
    상기 각 필드에서 상기 복수의 주사선에 선택 신호를 순차적으로 인가하는 제1 단계; 및
    상기 제1 단계 동안 상기 제1 화소 그룹과 상기 제2 화소 그룹이 각각 연결된 데이터선에 교대로 상기 데이터 신호를 전달하는 제2 단계를 포함하며,
    상기 각 필드에서 인접하는 발광 화소 사이에 적어도 하나의 비발광 화소가 존재하도록 상기 제1 및 제2 화소 그룹이 설정되는 표시 패널의 구동 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 필드 중 어느 하나의 필드와 다른 하나의 필드에서, 상기 제1 화소 그룹과 상기 제2 화소 그룹이 각각 연결된 상기 데이터선에 상기 데이터 신호를 전달하는 순서는 서로 다르게 설정되는 표시 패널의 구동 방법.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 데이터 신호는 전류 형태로 공급되는 신호이고, 상기 화소 회로는 상기 데이터선을 통하여 기입되는 상기 데이터 신호의 크기에 대응하여 발광하는 표시 패널의 구동 방법.
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