KR100741965B1 - 표시장치의 픽셀회로 및 구동방법 - Google Patents

표시장치의 픽셀회로 및 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 영상표시장치에 이용되는 발광소자의 구동회로 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 표시장치에 구비되는 발광소자의 구동회로에 있어서, 각 화소의 구동회로를 공통으로 사용하여 패널내의 구성소자를 감소시키고, 상기 발광소자의 데이타차징과 발광기간을 분할하여 순차적으로 발광시켜 발광소자의 개구율 및 콘트라스트비를 향상시키는 표시장치의 픽셀회로 및 방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 적어도 2개이상의 발광소자와; 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 일정구간에서 일정기간별로 순차적으로 발광제어하는 순차제어수단과; 상기 적어도 2개이상의 발광소자에 공통연결되어 구동신호를 전달하는 구동소자와; 상기 구동소자의 문턱전압을 보상하는 전압을 출력하는 보상회로를 포함하며, 상기 순차제어수단은 상기 적어도 2개이상의 발광소자가 상기 일정기간내에서 소정시간동안만 발광되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
유기EL, 순차구동, 데이타차징기간

Description

표시장치의 픽셀회로 및 구동방법{Pixel circuit and driving method for display panel}
도 1은 종래의 표시장치를 나타낸 블럭도,
도 2는 종래의 표시장치에 있어서, 비자기보상회로를 나타낸 회로도,
도 3은 종래의 표시장치에 있어서, 자기보상회로를 나타낸 회로도,
도 4는 종래의 표시장치에 있어서, 픽셀구동방법을 나타낸 회로도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 표시장치의 픽셀회로를 나타낸 회로도,
도 7은 본 발명에 따른 표시장치의 픽셀구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 데이타드라이버 200 : 스캔드라이버
300 : 순차제어부 311R : 레드발광제어라인
311G : 그린발광제어라인 311B : 블루발광제어라인
400 : 화소부 410 : 화소
420 : 보상회로 431 : 제 1 순차제어수단
432 : 제 2 순차제어수단 433 : 제 3 순차제어수단
본 발명은 영상표시장치에 이용되는 발광소자의 구동회로 및 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 각 화소의 구동회로를 공통으로 사용하여 패널내의 구성 소자를 감소시키고, 상기 발광소자의 데이타차징과 발광기간을 분할하여 순차적으로 발광시켜 발광소자의 개구율및 콘트라스트비를 향상시키는 표시장치의 픽셀회로 및 방법에 관한 것이다.
표시장치, 예를들면, 유기전계발광표시장치는 화소마다 형성된 화소전극으로부터 유기EL소자로 전류를 흘림으로써 표시를 행하는 표시장치이며, 이는 크게 패시브 매트릭스 형과 액티브 매트릭스 타입으로 나뉘어진다. 이중, 액티브 매트릭스형은 유기화소부내에 각각의 화소에 스위칭소자를 설치하고, 그 화소의 화상데이타에 따른 전압 또는 전류를 인가하여 영상표시를 행한다. 이는 도 1 에 도시된 바와 같다.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스형 표시장치를 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이 액티브 매트릭스형 유기전계발광표시장치는 화상데이타를 출력하는 데이타드라이버(10)와, 스캔신호를 출력하는 스캔드라이버(20)와, 상기 데이타드라이버(10)와 스캔드라이버(20)에서 각각 연결된 데이타라인(D1, D2, D... Dm)과 게이트라인(S1, S2, ...Sm-1, Sm)이 종과 횡으로 배열되는 화소부(30)로 구성된다. 여기서 화소(40)는 상기 화소부(30)에서 상기 게이트라인과 데이타라인의 교차부에 각각 구성되는 R, G, B의 단위화소(41)의 조합이다.
따라서, 데이타드라이버(10)에서 화상데이타가, 스캔드라이버(20)에서 스캔신호가 인가되면 각 단위화소회로(41)는 인가된 신호에 따라서 해당 구동신호를 각 발광소자에 전달하므로써 각 화소(40)는 레드, 그린, 블루의 조합에 따라서 각각의 색상을 표시한다. 즉, 종래의 화소(40)는 단위화소별로 구동회로가 각각 구성되어 상기 게이트라인(S1, S2, ...Sm-1, Sm)과 데이타라인(D1, D2, D3... Dm)에 각각 연결되어 입력되는 스캔신호와 데이타신호에 따라서 각 단위화소(P11-Pnm)가 개별적으로 구동됨으로써 하나의 화소데이타가 표현된다.
상기와 같이 일정색을 표현하는 단위화소(P11-Pnm)에는 회로 구성요소간의 특성에 따른 신호의 편차를 해결하기 위하여 보상회로를 포함하여 구성됨이 일반적이다. 이러한 단위화소의 보상회로는 스위칭소자를 다이오드 연결하여 구동스위칭 소자의 문턱전압을 보상하는 자기보상회로와, 별도의 보상스위칭소자를 구성하여 구동스위칭소자의 문턱전압을 보상하는 비자기보상회로가 있으며 이는 첨부된 도 2 및 도 3을 이용하여 상세히 설명한다.
도 2는 종래의 표시장치에 있어서, 비자기보상픽셀회로를 나타낸 회로도이다.
종래의 화소는 제 1 내지 제 3 단위화소(41a)(41b)(41c)를 포함하며, 상기 제 1 내지 제 3 단위화소(41a)(41b)(41c)는 각각 데이타라인(11-13)과 게이트라인(21)에 각각 연결되어 구동트랜지스터의 문턱전압을 보상하는 제 1 내지 제 3 비자기보상회로(42)(43)(44)와, 상기 비자기보상회로(42)(43)(44)에 연결되어 데이타를 저장하는 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1)(C2)(C3)와, 게이트가 각각 상기 비보상회로(42)(43)(44)에 연결되고 소스가 전원전압, 드레인에 발광소자(R)(G)(B)가 연 결되는 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)를 포함한다. 또한 상기 제 1 내지 제 3 단위화소(41a)(41b)(41c)는 서로다른 색상을 갖는 발광소자(R)(G)(B)를 각각 포함하며, 상기 발광소자중, 레드 EL소자(R)는 제 1 단위화소(41a), 그린 EL소자(G)는 제 2 단위화소(41b), 블루 EL소자(B)는 제 3 단위화소(41c)에 각각 포함된다.
데이타라인(11)(12)(13)을 통해 데이타신호가 인가되고, 게이트라인(21)을 통해 스캔신호가 제 1 내지 제 3 단위화소(41a)(41b)(41c)에 순차적으로 인가되면, 상기 제 1 내지 제 3 비자기보상회로(42)(43)(44)에 포함된 스위칭트랜지스터(도시되지 않음)가 스캔신호에 의해 스위칭온되어 데이타신호를 전달한다. 그러므로 전달된 데이타신호는 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1)(C2)(C3)에 각각 저장되어 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)에 인가된다. 따라서 상기 제 1 내지 제 3 박막트랜지터(M1)(M2)(M3)는 상기 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1)(C2)(C3)에 저장된 데이타신호에 상응하는 구동신호를 연결되는 각각의 발광소자(R)(G)(B)에 전달한다. 이때 상기 제 1 내지 제 3 비자기보상회로(42)(43)(44)는 상기 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)의 문턱전압에 해당되는 보상전압을 출력함으로써 상기 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)는 원래의 데이타에 상응하는 발광소자(R)(G)(B)의 구동신호를 출력한다.
여기서 상기 제 1 내지 제 3 단위화소(41a)(41b)(41c)는 상기 스캔신호와 데이타신호에 따라서 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)가 동시에 발광하여 상기화소(40)는 소정의 색을 표현한다.
도 3은 종래의 표시장치에 있어서, 자기보상회로를 나타낸 회로도이다.
도 3을 참조하면, 화소(40)는 데이타라인(14)(15)(16)과 게이트라인(22)이 종과 횡으로 교차하는 교차부에 배치되어 상기 데이타라인(14)(15)(16)과 게이트라인(22)에 연결되는 제 1 내지 제 3 단위화소(41d)(41e)(41f)를 포함하며, 상기 제 1 단위화소(41d)는 제 1 데이타라인(14)과 게이트라인(22)에 연결되는 제 1 자기보상회로(48)와 상기 제 1 자기보상회로(48)에 연결되는 제 1 캐패시터(C1) 및 제 1 박막트랜지스터(M1)와 상기 제 1 박막트랜지스터(M4)의 드레인에 연결되는 레드 EL소자(R)와, 상기 제 1 박막트랜지스터(M1)의 드레인과 상기 레드 EL소자(R)사이에 배치되어 발광제어라인(51)에 연결되는 제 4 박막트랜지스터(M7)를 포함한다.
상기 제 2 단위화소(41e)는 제 2 데이타라인(15)과 게이트라인(22)에 연결되는 제 2 자기보상회로(49)와 상기 제 2 자기보상회로(49)에 연결되는 제 1 캐패시터(C1) 및 제 2 박막트랜지스터(M2)와 상기 제 2 박막트랜지스터(M2)의 드레인에 연결되는 그린 EL소자(G)와, 상기 제 2 박막트랜지스터(M2)의 드레인과 상기 그린 EL소자(G)사이에 배치되어 발광제어라인(51)에 연결되는 제 5 박막트랜지스터(M5)를 포함한다.
상기 제 3 단위화소(4If)는 제 3 데이타라인(16)과 게이트라인(22)에 연결되는 제 3 자기보상회로(50)와 상기 제 3 자기보상회로(50)에 연결되는 제 3 캐패시터(C3) 및 제 3 박막트랜지스터(M3)와 상기 제 3 박막트랜지스터(M3)의 드레인에 연결되는 블루 EL소자(B)와, 상기 제 3 박막트랜지스터(M3)의 드레인과 상기 블루 EL소자(B)사이에 배치되어 발광제어라인(51)에 연결되는 제 6 박막트랜지스터(M6)를 포함한다.
제 1 내지 제 3 데이타라인(14)(15)(16)에 데이타신호가 인가되고, 게이트라인(22)을 통해 스캔신호가 제 1 내지 제 3 단위화소(41d)(41e)(41f)에 순차적으로 인가되면, 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)는 스위칭온되어 상기 제 1 내지 제 3 데이타라인(14)(15)(16)을 통해 전달되는 데이타신호를 상기 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1)(C2)(C3)에 전달한다.
이때, 상기와 같은 데이타신호가 상기 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1)(C2)(C3)에 저장되는 데이타차징기간동안 제 4 내지 제 6 박막트랜지스터(M4)(M5)(M6)는 연결된 발광제어라인(51)을 통해 전달되는 오프신호에 따라 상기 데이타차징기간동안 상기 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)에서 출력된 구동신호가 상기 EL소자(R)(G)(B)에 인가되는 것을 방지한다.
이후, 상기 데이타차징기간이 완료되면, 제 1 내지 제 3 캐패시터(C1)(C2)(C3)에서 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)에 데이타신호를 전달한다. 따라서 상기 제 1 내지 제 3 박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)는 인가되는 데이타신호에 상응하는 구동전류를 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)에 출력한다. 따라서 상기 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)는 동시에 발광하므로 하나의 화소(40)는 소정의 색상을 표시한다.
도 4는 종래의 표시장치에 있어서, 구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
먼저, 제 1 게이트라인(S1)에 스캔신호(S1)가 인가되면 상기 제 1 게이트라인(S1)이 구동되고, 상기 제 1 게이트라인(S1)에 연결된 화소(PR1 - PB1n)가 구동된다.
즉, 제 1 게이트라인(S1)에 인가되는 스캔신호(S1)에 의해 제 1 게이트라인(S1)에 연결된 각 레드, 그린, 블루 단위화소(PR11 - PR1n), (PG11 - PG1n), (PB11 - PB1n)의 보상회로에 포함된 스위칭 박막트랜지스터가 구동된다. 스위칭 박막트랜지스터의 구동에 따라, 제 1 내지 제 m 데이타라인(D1, ..Dm)을 구성하는 레드, 그린, 블루 데이타라인(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)으로부터 레드, 그린, 블루 데이타신호(D1)(DR1 - DRn), (D1)(DG1 - DGn), (D1)(DB1 - DBn)가 레드, 그린, 블루단위화소의 구동박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)의 게이트에 동시에 각각 인가된다.
레드, 그린, 블루 단위화소의 구동박막트랜지스터(M1)(M2)(M3)는 레드, 그린, 블루 데이타라인(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)에 각각 인가되는 레드, 그린, 블루데이타신호 (D1)(DR1 -DRn), (D1)(DG1 - DGn), (D1)(DB1 - DBn)에 대응하는 구동전류를 레드, 그린, 블루EL 소자(R)(G)(B)에 제공한다. 따라서, 제 1 게이트라인(S1)에 연결된 화소(PR11 - PB1n)를 구성하는 EL 소자는 제 1 게이트라인(S1)에 스캔신호가 인가되면, 동시에 구동된다.
이와 마찬가지로, 제 2 게이트라인을 구동하기 위한 스캔신호(S2)가 인가되면, 제 2 게이트라인(S2)에 연결된 화소(PR21 - PR2n), (PG21 - PG2n), (PB21 - PB2n)에는 레드, 그린, 블루데이타라인(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)으로부터 데이타신호 (D2)(DR1 - DRn), (D2)(DG1 - DGn), (D2)(DB1 - DBn)가 인가된다.
제 2 게이트라인(S2)에 연결된 화소(PR21 - PR2n), (PG21 - PG2n), (PB21 - PB2n)을 구성하는 EL 소자가 데이타신호 (D2)(DR1- DRn), (D2)(DG1- DGn), (D2)(DB1 -DBn)에 대응하는 구동전류에 의해 동시에 구동된다.
이와 같은 동작을 반복하여 최종적으로 m 번째 게이트라인(11m)에 스캔신호(Sm)가 인가되면 레드, 그린, 블루데이타라인(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)에 인가되는 레드, 그린, 블루데이타신호 (Dm)(DR1 - DRn), (Dm)(DG1 - DGn), (Dm)(DB1 - DBn)에 따라 m번째 게이트라인(Sm)에 연결된 화소(PRm1 - PBmn)를 구성하는 EL소자가 동시에 구동된다.
그러므로, 제 1 게이트라인(S1)부터 제 m 번째 게이트라인(Sm)으로 순차적으로 스캔신호가 인가되면, 각 게이트라인(S1- Sm)에 연결된 화소(PR11 - PB1n) - (PRm1 - PBmn)가 순차적으로 구동되어 1 프레임동안 화소를 구동하여 화상을 디스플레이하게 된다.
그러나 이와같은 종래에는 각 화소마다 3개의 데이터라인 및 3개의 전원라인이 배치되고, 다수개의 박막트랜지스터와 보상회로 및 3개의 캐패시터가 요구되었다. 한편, 자기보상회로의 경우는 상술한 바와 같이 발광제어신호를 제공하기 위한 별도의 발광제어라인이 필요하게되어 한정된 화소부의 공간에서 상술한 바와 같은회로를 구성해야 하므로 회로구성이 복잡하고, 수율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 표시장치가 점점 고정세화됨에 따라 각 화소의 면적이 감소하고, 그에따라 하나의 화소에 많은 요소를 배열하는 것이 어려울 뿐만 아니라 개구율이 감소하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명은, 고정세에 적합하고 개구율 및 수율을 향상시킬 수 있는 유기전계 발광표시장치의 픽셀회로 및 그의 구동방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 자기보상 및 비자기보상회로에 공용으로 사용가능한 픽셀회로 및 구동방법을 제공함으로써 픽셀회로의 구성을 간단히 할 수 있는 유기전계 발광표시장치의 픽셀회로 및 그의 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 적어도 2개이상의 발광소자와; 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 일정구간에서 일정기간별로 순차적으로 발광제어하는 순차제어수단과; 상기 적어도 2개이상의 발광소자에 공통연결되어 구동신호를 전달하는 구동소자와; 상기 구동소자의 문턱전압을 보상하는 전압을 출력하는 보상회로를 포함하며, 상기 순차제어수단은 상기 적어도 2개이상의 발광소자가 상기 일정기간내에서 소정시간동안만 발광되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 순차제어수단은 일정구간에서 일정기간마다 데이타차징구간과 발광기간으로 분할하여 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 순차제어하되, 상기 발광기간동안에만 상기 발광소자가 구동되어 소정의 색을 구현하도록 제어한다.
아울러, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서 상기 1 프레임은 적어도 2개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 각 서브 프레임마다 적어도 하나이상의 발광소자가 순차 구동되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서, 상기 1 프레임은 적어도 3개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 적어도 2개이상의 발광소자는 1 프레임내에서 각 서브 프레임마다 순차 구동되고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임에서는 적어도 2개이상의 발광소자중 하나가 다시 구동되거나 또는 적어도 2개의 발광소자가 동시에 구동되어 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임은 다수의 서브 프레임중 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 발광소자는 FED, PDP, 유기EL, LCD중 어느하나인것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 순차제어수단은 적어도 하나이상의 스위칭소자로 구성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 발광소자는 제 1 전극이 상기 순차제어수단에 연결되고, 제 2 전극이 공통접지되는 것을 특징으로 한다.
또는, 적어도 2개이상의 발광소자와; 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 일정구간에서 일정기간마다 순차적으로 발광제어하는 순차제어수단과; 상기 적어도 2개이상의 발광소자에 공통연결되어 구동신호를 전달하는 구동소자와; 상기 구동소자의 보상신호를 출력하는 보상회로를 포함하되, 상기 순차제어수단은 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 상기 일정기간마다 데이타차징기간과 발광기간을 갖고 순차적으로 발광제어한다.
그리고, 상기 순차제어수단은 일정구간에서 일정기간마다 데이타차징구간과 발광기간으로 분할하여 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 순차제어하되, 상기 발광기간동안에만 상기 발광소자가 구동되어 소정의 색을 구현하도록 제어한다.
여기서, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서 상기 1 프레임은 적어도 2개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 각 서브 프레임마다 적어도 하나이상의 발광소자가 순차 구동되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서, 상기 1 프레임은 적어도 3개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 적어도 2개이상의 발광소자는 1 프레임내에서 각 서브 프레임마다 순차 구동되고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임에서는 적어도 2개이상의 발광소자중 하나가 다시 구동되거나 또는 적어도 2개의 발광소자가 동시에 구동되어 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임은 다수의 서브 프레임중 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 발광소자는 FED, 유기EL, LCD중 어느하나인것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 순차제어수단은 제 1 전극은 상기 구동소자에 공통연결되고, 제 2 전극은 상기 하나의 발광소자에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.
또는, 레드, 그린, 블루 EL소자와; 상기 레드, 그린, 블루 EL소자와 공통연결되어 구동신호를 전달하는 구동소자와; 상기 레드, 그린, 블루 EL소자에 각각 연결되어 일정구간에서 일정기간마다 순차적으로 발광제어하는 순차제어수단과; 상기 순차제어수단에 일정구간에서 일정기간마다 스위칭신호를 전달하는 순차제어부를 포함하되, 상기 순차제어수단은 상기 일정구간에서 일정기간마다 상기 레드, 그린, 블루EL소자중 적어도 어느하나를 데이타차징기간과 발광기간을 갖고 순차적으로 발광제어하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 순차제어수단은 일정구간에서 일정기간마다 데이타차징구간과 발광기간으로 분할하여 상기 레드, 그린, 블루 EL소자중 적어도 2개이상의 EL소자를 순차제어하되, 상기 발광기간동안에만 상기 EL소자가 구동되어 소정의 색을 구현하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서 상기 1 프레임은 적어도 2개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 각 서브 프레임마다 상기 레드, 그린, 블루 EL소자중 적어도 하나 이상의 EL소자가 순차 구동되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서, 상기 1 프레임은 적어도 3개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 적어도 상기 레드, 그린, 블루 EL소자중 적어도 2개이상의 EL소자는 1 프레임내에서 각 서브 프레임마다 순차 구동되고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임에서는 적어도 2개이상의 EL소자 중 하나가 다시 구동되거나 또는 적어도 2개의 발광소자가 동시에 구동되어 밝기를 조절하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임은 다수의 서브 프레임중 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 유기전계발광표시장치는 데이타드라이버(100), 스캔드라이버(200), 순차제어부(300) 및 화소부(400)를 구비한다. 화소부(400)는 상기 스캔드라이버(200)로부터 스캔신호(S1 - Sm)가 각각 제공되는 다수의 게이트라인(210)과, 상기 데이타드라이버(100)로부터 데이터신호(D1 - Dm)가 각각 제공되는 다수의 데이터라인(111-11n)과, 상기 순차제어부(300)로부터 발광제어신호(EC_R, G, B1 - EC_R, G, Bm)가 각각 제공되는 다수의 발광제어라인(311-31m)을 구비한다.
상기 화소부(400)는 다수의 게이트라인(211-21m), 다수의 데이터라인(111-11n), 다수의 발광제어라인(311-31m)에 연결되어, 매트릭스형태로 배열되는 다수의 화소(P11 - Pmn)를 더 포함한다.
다수의 화소(P11 - Pmn) 각각은 다수의 게이트라인(211-21m)중 해당하는 하나의 게이트라인(211), 다수의 데이터라인(111-11n)해당하는 하나의 데이터라인(111), 다수의 발광제어라인(311-31m)중 해당하는 하나의 발광제어라인(311)에 연결된다.
예를 들어, 화소(P11)는 다수의 게이트라인(211-21m)중 제 1 스캔신호(S1)를 제공하는 제 1 게이트라인(211), 다수의 데이터라인(111-11n)중 제 1 데이타신호(D1)를 제공하는 제 1 데이타라인(521), 다수의 발광제어라인(311 -31m)중 제 1 발광제어신호(EC_R, G, B1)를 출력하는 제 1 발광제어라인(311)에 연결된다.
따라서, 각각의 화소(P11 - Pmn)에는 해당 게이트라인(211-21m)을 통해 스캔신호(S1, S2, S3..Sm)가 인가되고, 해당하는 데이터라인(111-11n)을 통해 레드, 그린, 블루 데이터신호(DR1-DRm, DG1-DGm, DB1-DBm)가 순차 제공되며, 해당하는 발광제어라인(311-31m)을 통해 해당하는 레드, 그린, 블루 발광제어신호(EC_R, G, B)가 순차 제공된다. 그러므로, 각각의 화소(P11-Pnm)는 해당하는 스캔신호(S1)(S2)(S3)가 인가될 때마다 해당하는 레드, 그린, 블루 데이터신호(DR1-DRm, DG1-DGm, DB1-DBm)가 순차 인가되고, 레드, 그린, 블루 발광제어신호(EC_R, G, B)에 따라서 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)가 순차 구동되어 상기 레드, 그린, 블루 데이터신호(DR1-DRm, DG1-DGm, DB1-DBm)에 상응하는 광을 순차 발광한다.
여기서, 상기 순차제어부(300)는 상기 화소(P11-Pnm)에 발광제어신호(EC_R, G, B)를 출력하되 1 프레임을, 예를들면, 3개의 서브프레임으로 분할하고, 그리고 각 서브프레임마다 상기 데이타신호(DR1-DRm, DG1-DGm, DB1-DBm)가 저장되는 데이타차징구간과 상기 화소(P11-Pnm)에 포함된 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)가 발광되는 발광기간으로 분할하여 순차구동시키므로, 한 프레임동안 소정의 색 즉, 화상을 표시하게 된다.
또는 본 발명의 응용예로써 1 프레임을 적어도 3개이상의 서브프레임으로 분할하여 각 발광소자(R)(G)(B)는 1 프레임내에서 각 서브 프레임마다 순차 구동되고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임에서는 발광소자(R)(G)(B)중 하나가 다시 구동되거나 또는 적어도 2개의 발광소자가 동시에 구동되어 밝기를 조절하는 것도 본 발명의 요지에 해당된다. 여기서 나머지 적어도 하나의 서브 프레임은 다수의 서브 프레임중 임의적으로 선택된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 발광소자를 유기EL소자를 일예로써 설명하나 사용자의 의도에 따른 응용에 따라서 FED, LCD, 유기EL 중 어느하나가 채용됨도 본 발명의 요지에 해당된다.
도 6은 본 발명에 따른 표시장치의 픽셀회로를 나타낸 회로도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 표시장치에 있어서 하나의 화소(410)는 데이타라인(111)에 소스가 연결되고, 게이트가 게이트라인(211)에 연결되는 보상회로(420)와, 상기 보상회로(420)로부터 전달되는 데이타신호를 저장하는 캐패시터(Cst)와, 상기 보상회로(420)에 연결되어 상기 데이타신호에 상응하는 구동신호를 출력하는 제 1 박막트랜지스터(M1)와, 상기 제 1 박막트랜지스터(M1)에 공통 연결되는 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)과, 상기 제 1 순차제어수단(431)에 연결되는 레드 EL소자(R)와, 상기 제 2 순차제어수단(432)에 연결되는 그린 EL소자(G)와, 상기 제 3 순차제어수단(433)에 연결되는 블루 EL소자(B)를 포함한다. 여기서 상기 보상회로(420)는 자기보상회로 또는 비자기보상회로를 모두 포함한다. 즉, 본 발명은 자기보상회로 또는 비자기보상회로 모두가 적용가능함으로 요지로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 표시장치에서 하나의 화소(410)는 각각의 단위화소를 포함하되, 각 단위화소에 포함된 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)를 하나의 구동소자(M1)에 공통연결하고, 순차제어수단(431)(432)(433)을 통하여 각각의 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)를 각각 순차제어하도록 구성된다.
여기서 순차제어수단(431)(432)(433)은 상기 화소(410)에서 하나의 화상을 표시하는 1프레임을 적어도 2개 이상 또는 3개이상의 서브프레임으로 분할하고, 각 서브프레임은 데이타차징기간과 발광기간으로 분할되어 구동된다.
즉, 게이트라인(211)을 통해 전달되는 스캔신호에 따라 상기 보상회로(410)에 포함된 스위칭 박막트랜지스터(도시되지 않음)가 온되면, 데이타라인(111)을 통해 전달되는 레드, 그린, 블루 데이타(DR1-DRm, DG1-DGm, DB1-DBm)가 상기 보상회로(410)를 통해 캐패시터(Cst)에 저장된다.
아울러, 보상회로(420)는 상기 제 1 박막트랜지스터(Ml)의 문턱전압에 상응하는 전압을 상기 캐패시터(Cst)에 출력한다. 따라서 상기 캐패시터(Cst)에는 상기 데이타신호와 제 1 박막트랜지스터(M1)의 문턱전압을 보상하는 보상전압이 저장된다.
이때 상기 순차제어부(300)는 각각 발광제어신호(EC_R, G, B)를 상기 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)에 출력하여 상기 캐패시터(Cst)에 데이타가 저장되는 데이타차징기간동안 오프시킨다. 따라서 상기 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)은 오프되므로써 데이타차징기간동안 구동신호가 각 발광소자(R)(G)(B)에 인가됨을 방지한다. 즉, 표시장치에서 하나의 영상으로 표시하는 1 프레임내에서 다수개의 서브프레임으로 분할되고, 상기 서브프레임마다 적어도 하나이상의 발광소자가 순차적으로 발광하되, 상기 서브프레임은 데이타차징기간과 발광기간으로 분한된다. 그리고 상술한 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)의 발광제어에 따라 상기 데이타차징기간동안에는 각 발광소자에 구동신호가 전달되는 것을 차단되며, 캐패시터(Cst)에 상기 발광소자(R)(G)(B)의 데이타가 저장된다.
이후, 상기 데이타차징기간이 완료되면, 상기 순차제어부(300)는 상기 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)중 어느하나에 온신호를 출력하고, 상기 캐패시터(Cst)에 저장된 데이타신호가 제 1 박막트랜지스터(M1)에 전달되고 제 1 박막트랜지스터(M1)는 인가된 데이타신호에 상응하는 구동신호를 출력함으로써 발광기간이 개시된다.
따라서 상기 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)는 1 프레임내에서 순차적으로 각 서브프레임에서 적어도 어느하나의 발광소자가 발광하되, 각 서브프레임마다 상기 순차제어수단(431)(432)(433)이 오프되는 데이타차징기간에는 오프되고, 상기 순차제어수단(431)(432)(433)에는 발광된다.
이와 같은 본 발명에 따른 표시장치의 동작설명은 첨부되는 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 표시장치의 픽셀구동방법을 나타낸 타이밍도이다.
먼저, 1프레임중 제 1 서브 프레임동안, 스캔드라이버(200)로부터 제 1 게이트라인(211)에 스캔신호(S1)가 인가되면 상기 제 1 게이트라인(211)이 구동되고, 데이타드라이버(100)으로부터 데이터신호(D1 - Dm)로서 레드 데이타신호(DR1 - DRn)가 제 1 게이트라인(211)에 연결된 화소(P11 - P1n)에서 캐패시터(Cst)에 저장된다.
이때, 순차제어부(300)는 발광제어라인(311R)을 통해 제 1 게이트라인(211)에 연결된 화소(P11 - P1n)의 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)의 오프제어신호를 인가함으로써 상기 데이타신호(DR1 - DRn)가 캐패시터(Cst)에 저장되는 데이타 차징기간(TR1)동안 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)을 오프시킨다. 그러므로 상기 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)은 인가되는 발광제어신호(EC_R1)(EC_G1)(EC_B1)에 따라서 오프됨으로 상기 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)에 연결되는 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)는 상기 데이타차징기간(TR1)동안 오프된다.
이어서, 일정시간이 경과되면, 상기 순차제어부(430)는 상기 제 1 순차제어수단(431)에 발광제어신호(EC_R1)를 출력함으로써 제 1 순차제어수단(431)은 턴온 되므로써 데이타차징기간(TR1)이 완료되고 발광기간(TR2)이 개시된다. 그리고 상기 순차제어부(300)는 제 2, 제 3 순차제어수단(432)(433)에는 오프 발광제어신호(EC_G1)(EC_B1)를 인가하여 제 1 서브프레임동안 상기 그린, 블루 EL소자(G)(B)를 오프시킨다.
따라서 상기 캐패시터(Cst)에 저장된 레드 데이타(DR1-DRn)가 구동소자인 제 1 박막트랜지스터(M1)에 전달되고, 상기 제 1 박막트랜지스터(M1)는 상기 레드 데이타(DR1-DRn)에 상응하는 구동전류를 상기 제 1 순차제어수단(431)을 통하여 레드 EL소자(R)에 전달한다. 그러므로 상기 발광기간(TR2)동안 상기 레드 EL소자(R)는 발광한다.
이어서, 제 1 프레임의 제 2 서브 프레임동안, 제 1 게이트라인(211)에 두 번째 스캔신호(S1)가 인가되면 데이타라인(111-11n)으로 그린 데이터신호(DG1 - DGn)가 상기 보상회로(420)을 통해 캐패시터(Cst)에 저장되는 제 2 서브프레임의 데이타차징기간(TG1)이 개시된다. 이때, 순차제어부(300)로부터 발광제어라인(311R)(311G)(311B)을 통해 제 1 게이트라인(211)에 연결된 화소(P11 - P1n)의 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)에 오프제어신호가 인가되므로 상기 데이타차징기간(TG1)동안 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)는 오프된다.
이어서, 일정시간이 경과되면, 상기 순차제어부(300)는 상기 제 2 순차제어수단(432)에 발광제어신호(EC_G1)를 출력함으로써 제 2 순차제어수단(432)은 턴온 되므로써 데이타차징기간(TG1)이 완료되고 발광기간(TG2)이 개시된다. 그리고 상기 순차제어부(300)는 제 1, 제 3 순차제어수단(431)(433)에는 오프 발광제어신호(EC_R1)(EC_B1)를 인가하여 제 1 서브프레임동안 상기 레드, 블루 EL 소자(R)(B)를 오프시킨다.
따라서 상기 캐패시터(Cst)에 저장된 그린 데이타(DG1-DGn)가 구동소자인 제 1 박막트랜지스터(M1)에 전달되고, 상기 제 1 박막트랜지스터(M1)는 상기 그린 데이타(DG1-DGn)에 상응하는 구동전류를 상기 제 2 순차제어수단(432)을 통하여 그린 EL소자(G)에 전달한다.
그러므로 상기 발광기간(TG2)동안 상기 그린 EL소자(G)는 발광한다.
이어서, 제 1 프레임의 제 3 서브 프레임동안, 제 1 게이트라인(211)에 세 번째 스캔신호(S1)가 인가되면 데이타라인(111-11n)으로 블루 데이터신호(DB1 - DBn)가 제 1 박막트랜지스터(M1)를 통해 캐패시터(Cst)에 저장되는 제 3 서브프레임의 데이타차징기간(TB1)이 개시된다. 이때, 순차제어부(300)로부터 발광제어라인(311R)(311G)(311B)을 통해 제 1 게이트라인(211)에 연결된 화소(P11 - P1n)의 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)에 오프제어신호가 인가되므로 상기 데이타차징기간(TB1)동안 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)는 오프된다.
이어서, 일정시간이 경과되면, 상기 순차제어부(300)는 상기 제 3 순차제어 수단(433)에 발광제어신호(EC_B1)를 출력함으로써 제 3 순차제어수단(433)은 턴온 되므로써 데이타차징기간(TB1)이 완료되고 발광기간(TB2)이 개시된다. 그리고 상기 순차제어부(300)는 제 1, 제 2 순차제어수단(431)(432)에는 오프 발광제어신호(EC_R1)(EC_G1)를 인가하여 제 1 서브프레임동안 상기 레드, 그린 EL소자(R)(G)를 오프시킨다.
따라서 상기 캐패시터(Cst)에 저장된 블루 데이타(DB1-DBn)가 제 2 박막트랜지스터(M2)에 전달되고, 상기 제 2 박막트랜지스터(M2)는 상기 블루 데이타(DB1-DBn)에 상응하는 구동전류를 상기 제 3 순차제어수단(433)을 통하여 블루 EL소자(B)에 전달한다. 그러므로 상기 발광기간(TB2)동안 상기 블루 EL소자(B)는 발광한다.
이어서, 1프레임의 각 서브 프레임마다 제 2 게이트라인(212)에 스캔신호(S2)가 인가되면 상기와 마찬가지로 데이터라인(112 - 12n)으로 R, G, B 데이터신호(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)가 순차 인가되고, 순차제어부로(300)로부터 발광제어라인(311R, 311G, 311B)을 통해 제 2 게이트라인(112)에 연결된 화소(P21 - P2n)의 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)를 데이타차징기간(TR1, TG1, TB1)과 발광기간(TR2, TG2, TB2)을 갖고 순차 제어하기 위한 발광제어신호(EC_R2, EC_G2, EC_B2)가 순차제어수단(431)(432)(433)으로 순차 발생된다. 따라서, 각 순차제어수단(431)(432)(433)은 순차 턴온되어 레드, 그린, 블루 데이터신호(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)에 상응하는 구동전류가 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)로 순차 제공되어 구동된다.
상기와 같은 동작을 반복하여 1 프레임의 각 서브 프레임마다 m 게이트라인(211-21m)에 스캔신호가 인가되면 데이터라인(111 - 11n)으로 레드, 그린, 블루 데이터신호(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)이 순차 인가되고, 순차제어부(300)로부터 발광제어라인(311R, 311G, 311B)을 통해 m 게이트라인(211- 21m)에 연결된 화소(Pm1 - Pmn)의 레드, 그린, 블루 EL소자(R)(G)(B)를 데이타차징기간(TR1, TG1, TB1)과 발광기간(TR2, TG2, TB2)을 갖고 서브프레임으로 분할하여 순차 제어하기 위한 발광제어신호(EC_Rm, EC_Gm, EC_Bm)가 순차제어수단(300)으로 순차 발생된다. 이에 따라, 제 1 내지 제 3 순차제어수단(431)(432)(433)가 순차 턴온되어 레드, 그린, 블루 데이터신호(DR1 - DRn), (DG1 - DGn), (DB1 - DBn)에 상응하는 구동전류가 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)로 순차 제공되어 구동된다.
따라서, 1 프레임은 3서브 프레임으로 분할되고, 3서브 프레임동안 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)를 순차 구동시켜 줌으로써 화상을 디스플레이하게 된다. 이때, 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)가 순차적으로 구동되지만, 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)가 순차구동되는 시간이 매우 빠르므로, 사람들은 레드, 그린, 블루 EL 소자(R)(G)(B)가 동시에 구동되는 것으로 인식되어 화상을 정상적으로 디스플레이하게 되는 것이다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기한 바와 같이 본 발명은 레드, 그린, 블루 발광소자가 구동소자와 스위칭소자를 공유하여 시분할적으로 구동되므로 고정세화가 가능하고, 자기보상 및 비자기보상회로에 공용으로 적용이 가능하므로 소자 및 배선수를 감소시켜 개구율 및 수율을 향상시킬 수 있다. 아울러 상기 레드, 그린, 블루 발광소자를 데이타차징기간과 발광기간으로 분할하여 구동시키므로 블랙계조의 명확한 표현 및 콘트라스트 비를 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 적어도 2개이상의 발광소자와;
    상기 적어도 2개이상의 발광소자를 일정구간 내에서, 상기 일정구간을 분할하는 일정기간별로 순차적으로 발광제어하는 순차제어수단과;
    상기 적어도 2개이상의 발광소자에 공통연결되어 구동신호를 전달하는 구동소자와;
    상기 구동소자의 문턱전압을 보상하는 전압을 출력하는 보상회로를 포함하며,
    상기 순차제어수단은 상기 적어도 2개이상의 발광소자가 상기 일정기간 중 일부기간에서만 발광되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 순차제어수단은
    상기 일정기간을 데이타차징구간과 발광기간으로 분할하여 상기 적어도 2개이상의 발광소자를 순차제어하되, 상기 발광기간동안에만 상기 발광소자가 구동되어 소정의 색을 구현하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서 상기 1 프레임은 적어도 2개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 각 서브 프레임마다 적어도 하나이상의 발광소자가 순차 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서, 상기 1 프레임은 적어도 3개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 적어도 2개이상의 발광소자는 1 프레임내에서 각 서브 프레임마다 순차 구동되고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임에서는 적어도 2개이상의 발광소자중 하나가 다시 구동되거나 또는 적어도 2개의 발광소자가 동시에 구동되어 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임은 다수의 서브 프레임중 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항에 있어서, 상기 발광소자는
    FED, 유기EL, LCD중 어느하나인것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 순차제어수단은
    제 1 전극은 상기 구동소자에 공통연결되고, 제 2 전극은 상기 하나의 발광소자에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 레드, 그린, 블루 EL소자와;
    상기 레드, 그린, 블루 EL소자와 공통연결되어 구동신호를 전달하는 구동소자와;
    상기 레드, 그린, 블루 EL소자에 각각 연결되어 일정구간 내에서, 상기 일정구간을 분할하는 일정기간마다 순차적으로 발광제어하는 순차제어수단과;
    상기 순차제어수단에 상기 일정기간마다 스위칭신호를 전달하는 순차제어부를 포함하되,
    상기 순차제어수단은 상기 일정기간마다 상기 레드, 그린, 블루EL소자중 적어도 어느하나를 데이타차징기간과 발광기간을 갖고 순차적으로 발광제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 순차제어수단은
    상기 일정기간마다 데이타차징구간과 발광기간으로 분할하여 상기 레드, 그린, 블루 EL소자중 적어도 2개이상의 EL소자를 순차제어하되, 상기 발광기간동안에만 상기 EL소자가 구동되어 소정의 색을 구현하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서 상기 1 프레임은 적어도 2개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 각 서브 프레임마다 상기 레드, 그린, 블루 EL소자중 적어도 하나 이상의 EL소자가 순차 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 일정구간은 1 프레임이고, 일정기간은 서브 프레임으로서, 상기 1 프레임은 적어도 3개이상의 서브 프레임으로 분할되며, 적어도 상기 레드, 그린, 블루 EL소자중 적어도 2개이상의 EL소자는 1 프레임내에서 각 서브 프레임마다 순차 구동되고, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임에서는 적어도 2개이상의 EL소자중 하나가 다시 구동되거나 또는 적어도 2개의 발광소자가 동시에 구동되어 밝기를 조절하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 나머지 적어도 하나의 서브 프레임은 다수의 서브 프레임중 임의적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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