KR101152464B1 - 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2D 및 3D의 영상을 표시할 수 있는 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와; 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되며, 상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하는 화소들과; 외부로부터 입력되는 데이터를 2D 또는 3D 데이터로 분류하고, 한 프레임의 2D 또는 3D 데이터를 이용하여 두 프레임 이상의 2D 또는 3D 데이터를 생성하는 데이터 처리부와; 상기 데이터 처리부로부터 입력된 2D 또는 3D 데이터를 상기 데이터 구동부로 전달하는 타이밍 제어부를 구비하며; 상기 타이밍 제어부의 제어에 의하여 한 프레임 기간 중 상기 주사선들로 주사신호가 공급되는 주사기간 동안 상기 화소들은 비발광 상태로 설정되며; 상기 타이밍 제어부는 사용자의 입력신호에 대응하여 동영상을 표시하는 경우 정지영상보다 상기 주사기간을 넓게 설정한다.

Description

유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법{Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof}
본 발명은 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 2D 및 3D의 영상을 표시할 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있다.
평판 표시장치 중 유기 전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로, 이는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
통상적으로, 유기전계발광 표시장치는 유기 발광 다이오드를 구동하는 방식에 따라 패시브 매트릭스형(PMOLED)와 액티브 매트릭스형(AMOLED)으로 분류된다.
액티브 매트릭스형 유기전계발광 표시장치는 복수개의 주사선, 복수개의 데이터선 및 복수개의 전원선들과, 상기 선들에 연결되어 매트릭스 형태로 배열되는 복수개의 화소를 구비한다. 화소는 통상적으로 유기 발광 다이오드와, 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터로 데이터신호를 전달하기 위한 스위칭 트랜지스터와, 데이터신호의 전압을 유지하기 위한 스토리지 커패시터로 구성된다.
이와 같은 유기전계발광 표시장치는 표시하는 영상에 대응하여 2D용 유기전계발광 표시장치 및 3D용 유기전계발광 표시장치로 구분될 수 있다. 2D용 유기전계발광 표시장치는 패널에서 2D영상을 표시하는 것으로, 현재 대부분의 유기전계발광 표시장치가 이에 해당한다. 3D용 유기전계발광 표시장치는 패널에서 3D 영상을 표시하는 것으로 현재 연구가 활발히 진행중이다.
한편, 상기와 같이 각각의 패널에서 2D 또는 3D의 영상만이 표시되는 경우 2D 및 3D 영상을 관람하기 위하여 2개의 표시장치를 구비해야하는 문제점이 있다. 따라서, 2D 및 3D 영상을 동시에 표시할 수 있는 유기전계발광 표시장치가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 2D 및 3D의 영상을 표시할 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와; 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되며, 상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하는 화소들과; 외부로부터 입력되는 데이터를 2D 또는 3D 데이터로 분류하고, 한 프레임의 2D 또는 3D 데이터를 이용하여 두 프레임 이상의 2D 또는 3D 데이터를 생성하는 데이터 처리부와; 상기 데이터 처리부로부터 입력된 2D 또는 3D 데이터를 상기 데이터 구동부로 전달하는 타이밍 제어부를 구비하며; 상기 타이밍 제어부의 제어에 의하여 한 프레임 기간 중 상기 주사선들로 주사신호가 공급되는 주사기간 동안 상기 화소들은 비발광 상태로 설정되며; 상기 타이밍 제어부는 사용자의 입력신호에 대응하여 동영상을 표시하는 경우 정지영상보다 상기 주사기간을 넓게 설정한다.
바람직하게, 상기 데이터 처리부는 상기 외부로부터 입력되는 데이터의 식별비트를 이용하여 상기 데이터를 2D 또는 3D 데이터로 분류하는 데이터 분배부와, 한 프레임분의 상기 3D 데이터를 이용하여 좌완 영상에 대응하는 프레임 데이터 및 우완 영상에 대응하는 프레임 데이터를 생성하기 위한 3D 데이터 처리부와, 한 프레임분의 상기 2D 데이터를 이용하여 2개 이상의 프레임 데이터를 생성하기 위한 2D 데이터 처리부와, 상기 3D 데이터 처리부 및 2D 데이터 처리부로부터의 데이터를 상기 타이밍 제어부로 전달하기 위한 데이터 전달부를 구비한다.
상기 데이터 처리부는 i(i는 자연수) Hz의 구동 주파수로 상기 외부로부터 데이터를 입력받고, j(j는 i보다 큰 자연수) Hz의 구동 주파수로 상기 3D 데이터 및 2D 데이터를 상기 타이밍 제어부로 전달한다. 상기 i는 60이고, 상기 j는 120이다. 상기 타이밍 제어부에 접속되며 상기 주사기간에 대응하는 무선신호를 송출하기 위한 무선 송신부와, 상기 무선신호에 대응하여 응답시간을 상기 주사기간에 동기시키는 셔텨 안경을 구비한다.
상기 제 1전원을 생성하기 위한 제 1전원 구동부와, 상기 제 2전원을 생성하기 위한 제 2전원 구동부를 더 구비한다. 상기 제 1전원 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어에 대응하여 한 프레임 기간 중 상기 주사기간 동안 상기 제 1전원을 로우레벨로 설정하고, 그 외의 기간 동안 상기 제 1전원을 하이레벨로 설정한다. 상기 제 2전원 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어에 대응하여 한 프레임 기간 중 상기 주사기간 동안 상기 제 2전원을 하이레벨로 설정하고, 그 외의 기간 동안 상기 제 2전원을 로우레벨로 설정한다. 상기 화소들과 공통적으로 접속되는 발광 제어선을 더 구비하며, 상기 주사 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어에 대응하여 상기 주사기간 동안 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급한다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치의 구동방법은 외부로부터 데이터가 입력되는 제 1단계와, 상기 데이터의 식별비트를 이용하여 상기 데이터를 2D 데이터 또는 3D 데이터로 분류하는 제 2단계와, 상기 제 2단계에서 3D 데이터로 분류된 경우 한 프레임 분의 3D 데이터를 이용하여 좌안 영상에 대응하는 프레임 데이터 및 우안 영상에 대응하는 프레임 데이터를 생성하는 제 3단계와, 상기 제 2단계에서 2D 데이터로 분류된 경우 한 프레임 분의 2D 데이터를 이용하여 두 프레임 분의 데이터를 생성하는 제 4단계와, 상기 제 3단계 또는 제 4단계에서 생성된 3D 데이터 또는 2D 데이터를 이용하여 데이터신호를 생성하는 제 5단계를 포함하며, 한 프레임 기간 중 상기 데이터신호가 화소들로 공급되는 주사기간 동안 모든 화소들은 비발광 상태로 설정되고, 상기 주사기간을 제외한 발광기간 동안 상기 화소들은 상기 데이터신호에 대응하여 발광하며; 상기 주사기간은 동영상을 표시하는 경우 정지영상을 표시하는 경우 보다 넓게 설정된다.
상기 발광기간 동안 상기 화소들은 상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어한다. 상기 주사기간 동안 상기 제 1전원의 전압이 로우레벨로 설정되고, 상기 발광기간 동안 상기 제 1전원의 전압이 하이레벨로 설정된다. 상기 주사기간 동안 상기 제 2전원의 전압이 하이레벨로 설정되고, 상기 발광기간 동안 상기 제 2전원의 전압이 로우레벨로 설정된다. 상기 화소들은 상기 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치되는 제어 트랜지스터를 구비하며, 상기 제어 트랜지스터는 상기 주사기간 동안 턴-오프되고 상기 발광기간 동안 턴-온된다. 상기 3D 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 경우 i(i는 자연수)번째 프레임은 좌안 영상을 표시하고, i+1번째 프레임은 우안 영상을 표시한다. 상기 i번째 프레임의 발광구간과 i+1번째 프레임의 발광구간 사이의 주사기간을 셔텨 안경의 응답 시간과 동기시키도록 구현한다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 외부로부터 입력되는 데이터를 2D 데이터 및 3D 데이터로 구분하고, 2D 데이터 및 3D 데이터 각각에 대응하도록 추가 프레임 데이터를 생성함으로서 하나의 패널에서 2D 및 3D 영상을 표시할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 3D 데이터 처리부의 동작과정을 나타내는 도면이다.
도 3은 본원 발명의 실시예에 의한 한 프레임 기간을 나타내는 도면이다.
도 4는 순차 발광 방식으로 셔터 안경식 3D를 구현한 예를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 동시 발광 방식으로 셔터 안경식 3D를 구현한 예를 설명하는 도면이다.
도 6a는 도 1에 도시된 화소의 제 1실시예를 나타내는 도면이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 화소의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6a 및 도 6b에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 6a 및 도 6b에 도시된 화소에서 트랜지스터를 피모스로 변경한 경우를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8a 및 도 8b에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 화소의 제 2실시예를 나타내는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 도 10에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 10에 도시된 화소에서 트랜지스터를 피모스로 변경한 경우를 나타내는 도면이다.
도 13a 및 도 13b는 도 12에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 1 내지 도 13b를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn), 발광 제어선(E) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되는 화소들(140)을 포함하는 화소부(130)와, 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급하며 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호를 공급하는 주사 구동부(110)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부(120)와, 화소들(140)로 제 1전원(ELVDD)을 공급하기 위한 제 1전원 구동부(160)와, 화소들(140)로 제 2전원(ELVSS)을 공급하기 위한 제 2전원 구동부(150)와, 주사 구동부(110), 데이터 구동부(120), 제 1전원 구동부(160) 및 제 2전원 구동부(150)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(180)를 구비한다.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 외부로부터 입력되는 데이터(Data)를 2D 및 3D 데이터(Data')로 분류하여 타이밍 제어부(180)로 전달하기 위한 데이터 처리부(170)와, 한 프레임 기간 중 블랙을 표현하는 기간을 무선 송출하기 위한 무선 송신부(190)를 구비한다.
주사 구동부(110)는 한 프레임 기간 중 주사기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급한다. 그리고, 주사 구동부(110)는 주사기간 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호를 공급한다.
여기서, 발광 제어신호는 트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압레벨로 설정되고, 주사신호는 트랜지스터가 턴-온될 수 있는 전압레벨로 설정된다. 따라서, 주사신호가 하이레벨(또는 로우레벨)의 전압으로 설정되는 경우 발광 제어신호는 로우레벨(또는 하이레벨)의 전압으로 설정된다.
발광 제어선(E)은 모든 화소들(140)과 접속되며, 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 화소들(140)은 비발광 상태로 설정된다. 즉, 본원 발명에서는 한 프레임 기간 중 주사기간 동안 발광 제어신호를 공급하여 화소들(140)을 비발광 상태로 설정하고, 한 프레임 기간 중 주사기간을 제외한 발광기간 동안 발광 제어신호의 공급을 중단하여 화소들(140)을 발광 상태로 설정한다.
데이터 구동부(120)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 순차적으로 공급되는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다.
화소부(130)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치되는 화소들(140)을 구비한다. 화소들(140)은 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받는다. 이와 같은 화소들(140)은 한 프레임 기간 중 발광기간 동안 데이터신호에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 공급되는 전류량을 제어한다. 그러면, 유기 발광 다이오드에서 소정 휘도의 빛이 생성된다.
제 1전원 구동부(160)는 화소들(140)로 제 1전원(ELVDD)을 공급한다. 이와 같은 제 1전원 구동부(160)는 유기 발광 다이오드로 전류가 공급될 수 있도록 제 1전원(ELVDD)으로서 하이레벨의 전압을 공급한다.
제 2전원 구동부(150)는 화소들(140)로 제 2전원(ELVSS)을 공급한다. 이와 같은 제 2전원 구동부(150)는 유기 발광 다이오로부터 전류가 공급될 수 있도록 제 2전원(ELVSS)으로서 로우레벨의 전압을 공급한다.
한편, 본원 발명에서는 발광 제어선(E)이 제거되고, 제 1전원(ELVDD) 또는 제 2전원(ELVSS)을 이용하여 주사기간 동안 화소들(140)을 비발광 상태로 설정할 수 있다. 예를 들어, 주사기간 동안 제 1전원(ELVDD)을 로우레벨의 전압으로 설정하거나 제 2전원(ELVSS)을 하이레벨의 전압으로 설정함으로써 화소들(140)을 비발광 상태로 설정할 수 있다. 이와 관련한 상세한 설명은 화소(140)의 구조와 결부하여 후술하기로 한다.
데이터 처리부(170)는 외부로부터 입력되는 데이터(Data)를 2D 및 3D 데이터(Data)로 분류하고, 분류된 데이터(Data)를 이용하여 추가 프레임 분의 데이터를 생성한다. 이를 위하여, 데이터 처리부(170)는 데이터 분배부(172), 3D 데이터 처리부(174), 2D 데이터 처리부(176) 및 데이터 전달부(178)를 구비한다. 여기서, 데이터 처리부(170)는 i(i는 자연수) 구동 주파수(Hz)로 입력되는 데이터(Data)를 j(j는 i보다 큰 자연수) 구동 주파수(Hz)의 데이터(data')로 변경하여 타이밍 제어부(180)로 공급한다. 이후 설명의 편의성을 위하여 i를 60, j를 120으로 가정하기로 한다.
데이터 분배부(172)는 외부 시스템으로부터 입력되는 데이터(Data)가 2D 또는 3D 데이터(Data)인지를 판별하고, 판별된 데이터(Data)를 3D 데이터 처리부(174) 또는 2D 데이터 처리부(176)로 공급한다.
상세히 설명하면, 외부 시스템으로부터 입력되는 데이터(Data)에는 2D 또는 3D 영상에 대응하는 식별비트가 포함된다. 데이터 분배부(172)는 데이터(Data)에 포함된 식별비트를 이용하여 데이터의 영상을 판별하고, 2D 영상에 대응하는 데이터(Data)는 2D 데이터 처리부(176)로 공급하고 3D 영상에 대응하는 데이터(Data)는 3D 데이터 처리부(174)로 공급한다.
3D 데이터 처리부(174)는 자신에게 입력되는 데이터(Data)를 이용하여 좌안 및 우안영상을 분리한다. 상세히 설명하면, 데이터 분배부(172)로부터 입력되는 한 프레임 분의 3D 영상의 데이터(data)에는 좌안 및 우안영상이 포함된다. 3D 데이터 처리부(174)는 도 2에 도시된 바와 같이 한 프레임에 포함된 좌안(L) 및 우안(R) 영상을 분리하여 2개의 프레임 데이터를 생성한다. 여기서, 하나의 프레임 데이터를 이용하여 2개의 프레임 데이터를 생성하기 때문에 새로 생성되는 좌안(L) 및 우안(R) 프레임 영상은 스케일(scale up)이 향상된다. 스케일 향상 방법은 디더링을 포함한 현재 공지된 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예를 들어, 데이터 분배부(172)로부터 입력된 k(k는 자연수)번째 화소 데이터(좌안으로 가정)를 k 및 k+1번째 화소 데이터로 사용함으로써 스케일을 향상시킬 수도 있다.
2D 데이터 처리부(176)는 자신에게 입력되는 한 프레임의 데이터를 이용하여 두 프레임분의 데이터를 생성한다. 실제로, 2D 데이터 처리부(176)는 현재 공지된 다양한 방법을 이용하여 한 프레임의 데이터를 이용하여 두 프레임 분의 데이터를 생성한다. 예를 들어, 2D 데이터 처리부(176)는 한 프레임분의 데이터를 그대로 복사하여 한 프레임을 추가할 수 있다. 또한, 2D 데이터 처리부(176)는 MEMC(Motion Estimation Motion Compensation) 방식, 즉 인접된 두개의 프레임을 입력받고, 입력받은 두개의 프레임 사이에서 일부 데이터를 변경하여 추가 프레임을 생성할 수도 있다.
데이터 전달부(178)는 3D 데이터 처리부(174)로부터 공급되는 데이터(Data') 또는 2D 데이터 처리부(176)로부터 공급되는 데이터(Data')를 타이밍 제어부(180)로 전달한다.
타이밍 제어부(180)는 자신에게 공급되는 데이터(Data')를 데이터 구동부(120)로 전달한다. 그리고, 타이밍 제어부(180)는 주사 구동부(110), 제 2전원 구동부(150) 및 제 1전원 구동부(160) 중 어느 하나의 구동부를 제어하여 한 프레임 기간에서 주사기간(즉, 비발광되는 기간)이 차지하는 폭을 설정한다. 예를 들어, 타이밍 제어부(180)는 한 프레임 기간 중 50%의 기간 동안 화소들(140)을 비발광 상태로 설정할 수 있다.
한편, 본원 발명에서 타이밍 제어부(180)에서 설정되는 주사기간의 폭은 다양한 형태로 설정될 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(180)는 사용자로부터 입력되는 신호에 대응하여 주사기간의 폭을 제어할 수 있다. 즉, 동영상을 표시하는 경우 주사기간의 폭을 넓게 설정하고, 정지영상을 표시하는 경우 주사기간의 폭을 좁게 설정할 수 있다. 실제로, 동영상을 표시하는 경우 주사기간의 폭이 넓어질수록 좀더 생동감있는 영상이 표시된다.
무선 송신부(190)는 한 프레임 기간 중 주사기간에 대응되는 기간에 무선 신호를 송출한다. 무선 신호를 수신한 셔터 안경(200)은 주사기간과 자신의 응답시간을 동기시킨다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 한 프레임 기간을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본원 발명의 유기전계발광 표시장치는 2D 및 3D와 무관하게 동시 발광 방식으로 구동한다. 일반적으로 구동방식은 순차 발광(Progressive Emission) 및 동시 발광(Simultaneous Emission) 방식으로 구분된다. 순차 발광 방식은 각 주사선별로 데이터가 순차적으로 입력되고, 데이터의 입력 순서와 동일하게 화소들이 수평라인 단위로 순차적으로 발광되는 방식을 의미한다.
동시 발광 방식은 각 주사선별로 데이터가 순차적으로 입력되고, 모든 화소들로 데이터가 입력된 이후에 화소들이 동시에 발광되는 방식을 의미한다. 동시 발광 방식으로 구동되는 본원 발명의 한 프레임은 주사기간 및 발광기간으로 나누어진다.
주사기간은 화소들(140) 각각에 데이터신호를 공급하는 기간이다. 즉, 주사기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되고, 주사신호에 의하여 선택된 화소들로 데이터신호가 공급된다. 이와 같은 주사기간 동안 화소들(140)은 비발광 상태로 설정된다.
발광기간은 주사기간 동안 공급된 데이터신호에 대응하여 화소들(140)이 발광하는 기간이다.
이와 같은 본 발명의 구동방법에서는 비발광기간(즉, 주사기간) 및 발광기간이 시간적으로 명확히 분리되기 때문에 셔터(Shutter) 안경식 3D 디스플레이 구현이 용이하다는 장점이 있다.
셔터 안경식 3D 디스플레이는 각 프레임 별로 좌안 및 우안 영상을 번갈아 출력한다. 사용자는 좌안/우안의 투과율이 0% 및 100%로 스위치되는 "셔터 안경"을 착용한다. 셔터 안경은 좌안 영상은 좌안으로 우안 영상은 우안으로 공급함으로써 사용자가 입체감있는 영상을 인지하도록 한다.
한편, 동시 발광 방식으로 2D 영상을 표시하는 경우에도 주사기간의 폭을 제어함으로써 좀더 생동감 있는 영상을 표시할 수 있다.
도 4는 순차 발광 방식으로 셔터 안경식 3D를 구현한 예를 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 순차 발광 방식으로 화면을 출력하는 경우 좌안/우안 영상간의 크로스토크(cross talk) 현상을 방지하기 위하여 셔터 안경의 응답시간(예를 들면, 2.5ms) 만큼 발광을 꺼주어야 한다. 즉, 좌안 영상을 출력하는 프레임(i 프레임 : i는 자연수)과 우안 영상이 출력되는 프레임(i+1 프레임) 사이에 셔터 안경의 응답시간만큼 비발광 구간을 추가로 생성하고, 이에 따라 발광 시간 비율(Duty ration)이 낮아지는 단점이 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 동시 발광 방식으로 셔터 안경식 3D를 구현한 예를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 동시 발광 방식으로 화면을 출력하는 경우 화소부 전체에서 동시에 발광이 수행되고, 발광 기간 이외의 구간에서 화소들이 비발광 상태로 설정된다. 따라서, 좌안 영상이 출력되는 구간 및 우안 영상이 출력되는 구간 사이에 비발광 구간이 자연스럽게 확보될 수 있다.
즉, i 프레임 및 i+1 프레임 사이의 주사기간동안 화소들(140)이 비발광 상태로 설정되고, 이 주사기간을 상기 셔터 안경의 응답시간과 동기시키면 종래의 순차 발광 방식과 달리 별도로 발광 시간 비율(Duty ration)를 줄이지 않아도 된다.
도 6a는 도 1에 도시된 화소의 제 1실시예를 나타내는 도면이다. 도 6a에서는 설명의 편의성을 위하여 제 n주사선(Sn) 및 제 m데이터선(Dm)에 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소(140)는 유기 발광 다이오드(OLED), 제 1트랜지스터(M1) 내지 제 3트랜지스터(M3)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 제 2트랜지스터(M2 : 구동 트랜지스터)의 제 2전극에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 제 2트랜지스터(M2)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 1전극은 제 3트랜지스터(M3)의 제 2전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 3트랜지스터(M3 : 제어 트랜지스터)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 발광 제어서(E)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되지 않는기간 동안 턴-온된다. 즉, 제 3트랜지스터(M3)는 발광 기간 동안 턴-온되고 주사기간 동안 턴-오프된다.
한편, 본원 발명에서 제 3트랜지스터(M3)는 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류가 흐르지 않도록 주사기간 동안 제 1전원(ELVDD)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 전기적 접속을 차단한다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 도 6b에 도시된 바와 같이 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속될 수도 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
도 7은 도 6a에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 7을 참조하면, 먼저 주사기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 주사기간 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급된다.
주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속된다. 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다. 한편, 주사기간 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되기 때문에 제 3트랜지스터(M3)는 턴-오프 상태를 유지한다.
이후, 발광기간 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 화소들(140) 각각에 포함된 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)으로부터 제 2트랜지스터(M2), 유기 발광 다이오드(OLED) 및 제 2전원(ELVSS)으로 이어지는 전류패스가 형성된다. 이때, 제 2트랜지스터(M2)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다.
한편, 도 6a 및 도 6b에서는 화소들(140)에 포함된 트랜지스터들(M1 내지 M3)이 엔모스(NMOS)로 형성되었지만 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 도 8a 및 8b에 도시된 바와 같이 트랜지스터들(M1 내지 M3)을 피모스(PMOS)로 형성할 수 있다. 이 경우, 스토리지 커패시터(Cst)가 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 제 1전극(ELVDD) 사이에 형성될 뿐 실질적인 회로 구성은 동일하게 설정된다. 다만, 트랜지스터들(M1 내지 M3)이 피모스로 형성되는 경우 도 9에 도시된 바와 같이 구동파형의 극성이 반전된다.
도 10은 도 1에 도시된 화소의 제 2실시예를 나타내는 도면이다. 도 10에서는 설명의 편의성을 위하여 제 n주사선(Sn) 및 제 m데이터선(Dm)에 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소(140)는 유기 발광 다이오드(OLED), 제 1트랜지스터(M1) 및 제 2트랜지스터(M2)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 제 2트랜지스터(M2)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
도 11a는 도 10에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 11a를 참조하면, 먼저 주사기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 주사기간 동안 제 1전원(ELVDD)의 전압이 로우레벨로 설정된다.
주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속된다. 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다. 한편, 주사기간 동안 제 1전원(ELVDD)이 로우레벨의 전압으로 설정되기 때문에 화소(140)는 비발광 상태로 설정된다.
여기서, 주사기간 동안 화소(140)를 비발광 상태로 설정하기 위하여 도 6b와 같이 제 2전원(ELVSS)을 하이레벨의 전압으로 설정할 수도 있다. 즉, 본원 발명에서는 제 1전원(ELVDD)의 전압을 로우레벨로 설정하거나, 제 2전원(ELVSS)의 전압을 하이레벨로 설정하여 화소(140)를 비발광 상태로 설정할 수 있다.
발광기간 동안 제 1전원(ELVDD)이 하이레벨로 설정된다.(도 11b의 경우 제 2전원(ELVSS)의 전압이 로우레벨로 설정) 이때, 제 2트랜지스터(M2)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
한편, 도 10에서는 화소들(140)에 포함된 트랜지스터들(M1, M2)이 엔모스(NMOS)로 형성되었지만 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 도 12에 도시된 바와 같이 트랜지스터들(M1, M2)이 피모스(PMOS)로 형성될 수 있다. 이 경우, 스토리지 커패시터(Cst)가 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 제 1전극(ELVDD) 사이에 형성될 뿐 실질적인 회로 구성은 동일하게 설정된다. 다만, 트랜지스터들(M1, M2)이 피모스로 형성되는 경우 도 13a 및 도 13b에 도시된 바와 같이 구동파형의 극성이 반전된다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 주사 구동부 120 : 데이터 구동부
130 : 화소부 140 : 화소
150 : 제 2전원 구동부 160 : 제 1전원 구동부
170 : 데이터 처리부 172 : 데이터 분배부
174 : 3D 데이터 처리부 176 : 2D 데이터 처리부
178 : 데이터 전달부 180 : 타이밍 제어부
190 : 무선 송신부

Claims (17)

  1. 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와;
    데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되며, 상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하는 화소들과;
    외부로부터 입력되는 데이터를 2D 또는 3D 데이터로 분류하고, 한 프레임의 2D 또는 3D 데이터를 이용하여 두 프레임 이상의 2D 또는 3D 데이터를 생성하는 데이터 처리부와;
    상기 데이터 처리부로부터 입력된 2D 또는 3D 데이터를 상기 데이터 구동부로 전달하는 타이밍 제어부를 구비하며;
    상기 타이밍 제어부의 제어에 의하여 한 프레임 기간 중 상기 주사선들로 주사신호가 공급되는 주사기간 동안 상기 화소들은 비발광 상태로 설정되며;
    상기 타이밍 제어부는 사용자의 입력신호에 대응하여 동영상을 표시하는 경우 정지영상보다 상기 주사기간을 넓게 설정하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는
    상기 외부로부터 입력되는 데이터의 식별비트를 이용하여 상기 데이터를 2D 또는 3D 데이터로 분류하는 데이터 분배부와,
    한 프레임분의 상기 3D 데이터를 이용하여 좌완 영상에 대응하는 프레임 데이터 및 우완 영상에 대응하는 프레임 데이터를 생성하기 위한 3D 데이터 처리부와,
    한 프레임분의 상기 2D 데이터를 이용하여 2개 이상의 프레임 데이터를 생성하기 위한 2D 데이터 처리부와,
    상기 3D 데이터 처리부 및 2D 데이터 처리부로부터의 데이터를 상기 타이밍 제어부로 전달하기 위한 데이터 전달부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 i(i는 자연수) Hz의 구동 주파수로 상기 외부로부터 데이터를 입력받고, j(j는 i보다 큰 자연수) Hz의 구동 주파수로 상기 3D 데이터 및 2D 데이터를 상기 타이밍 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 i는 60이고, 상기 j는 120인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부에 접속되며 상기 주사기간에 대응하는 무선신호를 송출하기 위한 무선 송신부와,
    상기 무선신호에 대응하여 응답시간을 상기 주사기간에 동기시키는 셔텨 안경을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전원을 생성하기 위한 제 1전원 구동부와,
    상기 제 2전원을 생성하기 위한 제 2전원 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1전원 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어에 대응하여 한 프레임 기간 중 상기 주사기간 동안 상기 제 1전원을 로우레벨로 설정하고, 그 외의 기간 동안 상기 제 1전원을 하이레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2전원 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어에 대응하여 한 프레임 기간 중 상기 주사기간 동안 상기 제 2전원을 하이레벨로 설정하고, 그 외의 기간 동안 상기 제 2전원을 로우레벨로 설정하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 화소들과 공통적으로 접속되는 발광 제어선을 더 구비하며, 상기 주사 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어에 대응하여 상기 주사기간 동안 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 유기 발광 다이오드와,
    상기 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 제 1전원 또는 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제어 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 외부로부터 데이터가 입력되는 제 1단계와,
    상기 데이터의 식별비트를 이용하여 상기 데이터를 2D 데이터 또는 3D 데이터로 분류하는 제 2단계와,
    상기 제 2단계에서 3D 데이터로 분류된 경우 한 프레임 분의 3D 데이터를 이용하여 좌안 영상에 대응하는 프레임 데이터 및 우안 영상에 대응하는 프레임 데이터를 생성하는 제 3단계와,
    상기 제 2단계에서 2D 데이터로 분류된 경우 한 프레임 분의 2D 데이터를 이용하여 두 프레임 분의 데이터를 생성하는 제 4단계와,
    상기 제 3단계 또는 제 4단계에서 생성된 3D 데이터 또는 2D 데이터를 이용하여 데이터신호를 생성하는 제 5단계를 포함하며;
    한 프레임 기간 중 상기 데이터신호가 화소들로 공급되는 주사기간 동안 모든 화소들은 비발광 상태로 설정되고, 상기 주사기간을 제외한 발광기간 동안 상기 화소들은 상기 데이터신호에 대응하여 발광하며;
    상기 주사기간은 동영상을 표시하는 경우 정지영상을 표시하는 경우 보다 넓게 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 발광기간 동안 상기 화소들은 상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 주사기간 동안 상기 제 1전원의 전압이 로우레벨로 설정되고, 상기 발광기간 동안 상기 제 1전원의 전압이 하이레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 주사기간 동안 상기 제 2전원의 전압이 하이레벨로 설정되고, 상기 발광기간 동안 상기 제 2전원의 전압이 로우레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 화소들은 상기 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치되는 제어 트랜지스터를 구비하며, 상기 제어 트랜지스터는 상기 주사기간 동안 턴-오프되고 상기 발광기간 동안 턴-온되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 3D 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 경우 i(i는 자연수)번째 프레임은 좌안 영상을 표시하고, i+1번째 프레임은 우안 영상을 표시함을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 i번째 프레임의 발광구간과 i+1번째 프레임의 발광구간 사이의 주사기간을 셔텨 안경의 응답 시간과 동기시키도록 구현함을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시장치의 구동방법.
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