KR101596970B1 - 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체 영상 표시장치 - Google Patents

유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체 영상 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로, 서로 교차되는 데이터라인들 및 스캔라인들; 및 상기 데이터라인들과 상기 스캔라인들에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 발광셀들을 구비한다. 상기 발광셀들 각각은 유기발광다이오드; 게이트전극의 전압에 따라 상기 유기발광다이오드의 전류를 조절하는 구동 TFT; 기준전압과 데이터전압이 인가되는 제1 노드와, 상기 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 제2 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터; 및 상기 유기발광다이오드의 발광을 억제하는 BDI 구간 동안 상기 구동 TFT의 게이트전극에 고전위 전원전압을 인가하여 상기 구동 TFT를 턴-오프시키는 제1 스위치 TFT를 포함한다.

Description

유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체 영상 표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE AND STEREOSCOPIC IMAGE DISPLAY USING THE SAME}
본 발명은 유기발광다이오드(OLED)를 구동하기 위한 구동 TFT(Thin film Transistor)의 문턱전압 편차와 화소 전원 변동을 보상하는 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체 영상 표시장치에 관한 것이다.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다.
전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광소자와 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
유기발광다이오드 표시장치는 전압구동, 전압보상, 전류구동, 디지털구동, 외부보상 등의 구동방법으로 구동될 수 있고, 최근에는 전압보상 구동방법이 가장 많이 선택되고 있다.
종래의 전압보상 구동방법은 유기발광다이오드(OLED)를 발광시키기 전에 구동 TFT의 게이트전극 전압(또는 게이트 노드 전압)을 초기화한 후에 구동 TFT의 문턱전압을 감지하여 구동 TFT의 문턱전압을 보상한다. 종래의 전압보상 구동방법은 구동 TFT의 게이트 노드를 초기화하는 시간이 한정되어 있다. 한정된 초기화 시간 내에 구동 TFT의 게이트 노드의 전하를 균일하게 방전시켜야 하지만, 패널의 위치나 소자의 특성 편차에 따라 게이트 노드의 초기화가 불균일하게 되어 화질 수준이 저하될 수 있다.
입력 영상에 블랙 데이터를 삽입하는 BDI(Black Data Insertion)는 표시소자의 동영상 응답시간(Motion Picture Response Time, MPRT)을 개선할 수 있는 방법으로 알려져 있다. 그런데, 종래의 유기발광다이오드 표시장치에서 구동 TFT의 게이트 노드를 직접 제어할 수 없기 때문에 BDI를 구현하기가 어렵다.
본 발명은 BDI 구동에 적합한 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체 영상 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 서로 교차되는 데이터라인들 및 스캔라인들; 및 상기 데이터라인들과 상기 스캔라인들에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 발광셀들을 구비한다.
본 발명의 입체 영상 표시장치는 서로 교차되는 데이터라인들 및 스캔라인들, 및 상기 데이터라인들과 상기 스캔라인들에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 발광셀들을 포함하는 유기발광다이오드 표시장치; 2D 모드에서 상기 유기발광다이오드 표시장치에 표시되는 2D 영상의 빛을 그대로 통과시키는 반면, 3D 모드에서 상기 유기발광다이오드 표시장치에 표시되는 좌안 영상의 빛과 우안 영상의 빛의 진행 경로를 분리하는 2D/3D 스위칭 광학소자; 및 상기 좌안 영상의 빛을 투과시키는 좌안 필터와, 상기 우안 영상의 빛을 투과시키는 우안 필터를 포함하는 3D 안경을 구비한다.
상기 발광셀들 각각은 캐소드에 기저전압이 공급되는 유기발광다이오드; 게이트전극의 전압에 따라 상기 유기발광다이오드의 전류를 조절하는 구동 TFT; 기준전압과 데이터전압이 인가되는 제1 노드와, 상기 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 제2 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터; 및 상기 유기발광다이오드의 발광을 억제하는 BDI 구간 동안 상기 구동 TFT의 게이트전극에 고전위 전원전압을 인가하여 상기 구동 TFT를 턴-오프시키는 제1 스위치 TFT를 포함한다.
상기 기준전압과 상기 기저전압과의 차가 상기 유기발광다이오드의 문턱전압 미만의 전압이다.
본 발명은 구동 TFT의 게이트 노드를 직접 제어하여 BDI 구간을 설정할 수 있고 그 BDI 구간을 자유롭게 가변할 수 있으므로 유기발광다이오드 표시장치의 동영상 응답시간을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명은 유기발광다이오드 표시장치를 이용한 입체 영상 표시장치를 구현할 수 있으며, 상기 좌안 영상과 우안 영상 사이에 BDI 구간을 삽입하여 입체 영상의 표시품질을 높일 수 있다.
나아가, 본 발명은 구동 TFT의 문턱전압 편차와 고전위 전원전압의 변동을 보상할 수 있고 발광셀의 초기화구간을 2회에 걸쳐 1 수평기간 이상으로 설정하여 표시패널의 위치 또는 TFT 특성 변차로 인한 초기화 에러를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광셀을 상세히 보여 주는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 발광셀의 구동신호들을 보여 주는 파형도이다.
도 4 내지 도 7은 발광셀의 동작을 단계적으로 보여 주는 회로도들이다.
도 8은 본 발명의 BDI 제어 방법을 보여 주는 파형도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 입체 영상 표시장치를 보여 주는 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 입체 영상 표시장치의 BDI 구현 예를 보여 주는 타이밍도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치(100)는 표시패널(10), 데이터 구동부(20), 스캔 구동부(30), 및 타이밍 콘트롤러(40)를 구비한다.
표시패널(10)은 서로 교차되는 데이터라인들과 스캔라인들과, 데이터라인들과 스캔라인들에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 발광셀들(11)을 포함한다.
데이터 구동부(20)는 타이밍 콘트롤러(40)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 도 3과 같은 데이터전압(VD)으로 변환하여 데이터라인들에 공급한다.
스캔 구동부(30)는 타이밍 콘트롤러(40)의 제어 하에 도 3과 같은 초기화펄스들(INI1, INI2), 프로그래밍 스캔펄스(PRO) 및 발광제어펄스(EM)를 스캔라인들에 순차적으로 공급한다. 스캔 구동부(30)는 제1 초기화펄스(INI1)를 제1 스캔라인들(SCAN1)에 순차적으로 공급하기 위한 제1 쉬프트 레지스터, 제2 초기화펄스(INI2)를 제2 스캔라인들(SCAN2)에 순차적으로 공급하기 위한 제2 쉬프트 레지스터, 데이터전압(VD)과 동기되는 프로그래밍 스캔펄스(PRO)를 제3 스캔라인들(SCAN3)에 순차적으로 공급하기 위한 제3 쉬프트 레지스터, 및 발광제어펄스(EM)를 제4 스캔라인들(SCAN4)에 순차적으로 공급하기 위한 제4 쉬프트 레지스터를 포함한다. 제1 쉬프트 레지스터는 제1 스타트펄스에 응답하여 제1 초기화펄스(INI1)을 발생한다. 제2 쉬프트 레지스터는 제1 스타트펄스에 이어서 발생되는 제2 스타트펄스에 응답하여 제2 초기화펄스(INI2)을 발생한다. 제3 쉬프트 레지스터는 제2 스타트펄스 직후에 발생되는 제3 스타트펄스에 응답하여 프로그래밍 스캔펄스(PRO)을 발생한다. 제4 쉬프트 레지스터는 제3 스타트펄스 직후에 발생되는 제4 스타트펄스에 응답하여 발광제어펄스(EM)를 발생한다.
타이밍 콘트롤러(40)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(20)에 공급한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(40)는 수직/수평 동기신호와 클럭신호 등 외부로부터 입력되는 타이밍 신호에 기초하여 데이터 구동부(20)와 스캔 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 예컨대, 타이밍 콘트롤러(40)는 스타트펄스들을 발생하여 스캔 구동부(30)의 쉬프트 레지스터의 스캔 스타트 타이밍을 제어한다.
발광셀들(11) 각각은 도 2와 같이 유기발광다이오드(OLED), 7 개 의 TFT들(M1~TM6, DT), 및 스토리지 커패시터(Cstg)를 구비한다. 발광셀들(11)에는 고전위 전원전압(VDD), 기저전압(또는 저전위 전원전압, GND), 기준전압(Ref) 등의 구동 전압들이 공통으로 공급된다.
고전위 전원전압(VDD)은 10V 이상의 직류전압이다. 기준전압(Ref)은 기저전압(GND)과의 차가 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압 미만의 전압으로 설정된다. 예컨대, 기준전압(Ref)은 대략 2V 내외의 전압으로 설정될 수 있다. 따라서, 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 기준전압(Ref)이 인가되고 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드전극에 기준전압(Ref)이 인가되면 유기발광다이오드소자(OLED)는 턴-온되지 않기 때문에 발광하지 않는다.
기준전압(Ref)은 유기발광다이오드(OLED)에 접속된 구동 TFT의 초기화시에 유기발광다이오드(OLED)에 역바이어스를 인가할 수 있도록 부극성 전압으로 설정될 수 있다. 이 경우에, 유기발광다이오드(OLED)에 주기적으로 역바이어스가 인가되므로 유기발광다이오드(OLED)의 열화를 줄여 그 수명을 연장시킬 수 있다.
TFT들(M1~M6, DT)은 p 타입 MOS TFT(Metal Oxide Semiconductor TFT), n 타입 MOS TFT로 구현될 수 있다. 또한, TFT들(M1~M6, DT)은 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 p 타입 MOS TFT와 n 타입 MOS TFT의 조합으로 구현될 수 있다. 도 2는 p 타입 MOS TFT로 구현된 TFT들의 일 예를 나타내는 것으로, 본 발명의 TFT들은 p 타입 MOS TFT에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.
제1 스위치 TFT(M1)는 제1 시간(t1) 동안 발생되는 로우 로직 레벨(Low logic level)의 제1 초기화펄스(INI1)에 응답하여 구동 TFT(DT)의 게이트전극에 연결된 제2 노드(또는 게이트 노드, n2)와, 고전위 전원전압 공급라인 사이에 전류패스를 형성한다. 제1 스위치 TFT(M1)의 드레인전극은 제2 노드(n2)에 접속되고, 그 소스전극은 고전위 전원전압 공급라인(VDD)에 접속된다. 제1 스위치 TFT(M1)의 게이트전극은 제1 초기화펄스(INI1)가 공급되는 제1 스캔라인(SCAN1)에 접속된다.
제2 스위치 TFT(M2)는 제2 시간(t2) 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 제2 초기화펄스(INI2)에 응답하여 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극과, 기준전압(Ref)이 공급되는 제4 노드(n4) 사이에 전류패스를 형성한다. 제2 스위치 TFT(M2)의 소스전극은 기준전압(Ref)이 공급되는 제4 노드(n4)에 접속되고, 그 드레인전극은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 제2 스위치 TFT(M2)의 게이트전극은 제2 초기화펄스(INI2)가 공급되는 제2 스캔라인(SCAN2)에 접속된다.
제3 스위치 TFT(M3)는 제2 및 제3 시간(t2, t3) 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스(PRO)에 응답하여 데이터라인(DATA1)과 제1 노드(n1) 사이에 전류패스를 형성한다. 제3 스위치 TFT(M3)의 소스전극은 데이터라인(DATA1)에 접속되고, 그 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속된다. 제3 스위치 TFT(M3)의 게이트전극은 프로그래밍 스캔펄스(PRO)가 공급되는 제3 스캔라인(SCAN3)에 접속된다.
제4 스위치 TFT(M4)는 제2 및 제3 시간(t2, t3) 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스(PRO)에 응답하여 제2 노드(n2)와 제3 노드(n3) 사이에 전류패스를 형성한다. 제2 노드(n2)는 구동 TFT(DT)의 게이트전극과 스토리지 커패시터(Cstg)의 일측 전극 사이에 형성된다. 제3 노드(n3)는 구동 TFT(DT)의 드레인전극과 제6 스위치 TFT(M6)의 소스전극 사이에 형성된다. 제4 스위치 TFT(M4)의 소스전극은 제2 노드(n2)에 접속되고, 그 드레인전극은 제3 노드(n3)에 접속된다. 제4 스위치 TFT(M4)의 게이트전극은 프로그래밍 스캔펄스(PRO)가 공급되는 제3 스캔라인(SCAN3)에 접속된다.
제5 스위치 TFT(M5)는 제3 시간(t3) 동안 발생되는 하이 로직 레벨의 발광제어펄스(EM)에 응답하여 제1 노드(n1)와 제4 노드(n4) 사이의 전류패스를 차단하고, 제3 시간(t3) 이외의 시간(t1~t2, t4)에 제1 노드(n1)와 제4 노드(n4) 사이에 전류패스를 형성한다. 제5 스위치 TFT(M5)의 소스전극은 제1 노드(n1)에 접속되고, 그 드레인전극은 제4 노드(n4)에 접속된다. 제5 스위치 TFT(M5)의 게이트전극은 발광제어펄스(EM)가 공급되는 제4 스캔라인(SCAN4)에 접속된다.
제6 스위치 TFT(M6)는 제3 시간(t3) 동안 발생되는 하이 로직 레벨의 발광제어펄스(EM)에 응답하여 제3 노드(n3)와 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극 사이의 전류패스를 차단하고, 제3 시간(t3) 이외의 시간(t1~t2, t4) 동안 제3 노드(n3)와 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 전류패스를 형성한다. 제6 스위치 TFT(M6)의 소스전극은 제3 노드(n3)에 접속되고, 그 드레인전극은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 제6 스위치 TFT(M6)의 게이트전극은 발광제어펄스(EM)가 공급되는 제4 스캔라인(SCAN4)에 접속된다.
구동 TFT(DT)는 제2 노드의 전압(또는 게이트 노드 전압)에 따라 고전위 전원전압 공급라인과 유기발광다이오드(OLED) 사이에 흐르는 전류양을 조절한다. 구동TFT(DT)의 소스전극은 고전위 전원전압이 공급되는 고전위 전원전압 공급라인에 접속되고, 그 드레인전극은 제3 노드(n3)에 접속된다. 구동 TFT(DT)의 게이트전극은 제2 노드(N2)에 접속된다.
스토리지 커패시터(Cstg)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cstg)는 구동 TFT(DT)의 문턱전압을 저장하고, 구동 TFT(DT)의 문턱전압으로 보상된 데이터전압을 저장한다.
유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극과 캐소드전극 사이에는 다층의 유기 화합물층이 형성된다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 TFT(DT)와 제6 TFT(M6)를 통해 공급되는 전류에 비례하는 밝기로 발광한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극은 제6 스위치 TFT(M6)에 접속되고, 그 캐소드전극은 기저전압(GND)이 공급되는 기저전압 공급라인에 접속된다.
발광셀(11)의 동작을 단계적으로 살명하면 다음과 같다.
제1 시간(t1) 동안, 제1 스캔라인(SCAN1)에 로우 로직 레벨의 제1 초기화펄스(IN1)가 인가된다. 제1 스위치 TFT(M1)는 제1 초기화펄스(INI1)에 응답하여 턴-온된다. 제5 및 제6 스위치 TFT들(M5, M6)은 제1 시간(t1) 동안 제4 스캔라인(SCAN4)의 로우 로직 레벨 전압에 따라 온 상태를 유지한다. 제2, 제3 및 제4 스위치 TFT들(M2~M4)은 제1 시간(t1) 동안 제2 및 제3 스캔라인들(SCAN2, SCAN3)의 전압이 하이 로직 레벨 전압을 유지하므로 제1 시간(t1) 동안 오프 상태를 유지한다. 그 결과, 발광셀(11)의 회로는 도 4와 같이 동작하여 제2 노드(n2)의 전압은 고전위 전원전압(VDD)으로 초기화되고, 제1 노드(n1)의 전압은 기준전압(Ref)으로 초기화된다. 제1 시간(t1) 동안, 구동 TFT(DT)는 고전위 전원전압(VDD)의 게이트 전압으로 인하여 오프되므로 유기발광다이오드(OLED)에 전류가 공급되지 않는다. 따라서, 제1 시간(t1) 동안, 제1 및 제2 노드(n1, n2)가 1차 초기화되고 유기발광다이오드(OLED)는 발광되지 않는다.
제2 시간(t2) 동안, 제2 스캔라인(SCAN2)에 로우 로직 레벨의 제2 초기화펄스(INI2)가 인가된 직후에, 제3 스캔라인(SCAN3)에 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스(PRO)가 인가된다. 제2 시간(t2) 동안, 제1 스캔라인(SCAN1)의 전압은 하이 로직 레벨의 전압으로 변한다. 제2 시간(t2) 동안, 제2 스위치 TFT(M2)는 제2 초기화펄스(INI2)에 응답하여 턴-온되고, 제3 및 제4 스위치 TFT들(M3, M4)는 프로그래밍 스캔펄스(PRO)에 응답하여 턴-온된다. 제5 및 제6 스위치 TFT들(M5, M6)은 제2 시간(t2) 동안 온 상태를 유지한다. 그 결과, 발광셀(11)의 회로는 제2 시간(t2) 동안 도 5와 같이 동작하여 제1 및 제2 노드(n1, n2)의 전압, 및 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극의 전압은 기준전압(Ref)으로 초기화된다. 제2 시간(t2) 동안, 유기발광다이오드(OLED)는 애노드 전압이 기준전압(Ref)으로 낮기 때문에 턴-오프 상태를 유지하여 발광되지 않는다.
발광셀(11)의 초기화 시간은 제1 및 제2 시간(t1, t2)을 포함한 1 수평기간 이상의 시간으로 할당될 수 있다. 따라서, 본 발명은 발광셀들(11)의 초기화 시간을 충분히 확보할 수 있으므로 표시패널(10)의 위치 또는 TFT 소자의 특성 편차로 인한 발광셀들(11)의 초기화 에러를 최소화할 수 있다.
제3 시간(t3) 동안, 제2 및 제3 스캔라인들(SCAN2, SCAN3)의 전압이 로우 로직 레벨을 유지하고, 데이터라인(DATA1)에 데이터전압(VD)이 공급된다. 제3 시간 동안, 제4 스캔라인(SCAN4)에는 하이 로직 레벨의 발광제어펄스(EM)가 인가되고, 제1 스캔라인(SCAN1)의 전압은 하이 로직 레벨을 유지한다. 제2 내지 제4 스위치 TFT들(M2~M4)는 제3 시간(t3) 동안 온 상태를 유지한다. 제3 시간(t3) 동안, 제1 스위치 TFT(M1)은 오프 상태를 유지하고, 제5 및 제6 스위치 TFT들(M5, M6)은 발광제어펄스(EM)에 응답하여 턴-오프된다. 그 결과, 발광셀(11)의 회로는 제3 시간(t3) 동안 도 6과 같이 동작하여 제1 노드(n1)에 데이터전압(VD)이 인가되고 제2 노드(n2)에 구동 TFT(DT)의 문턱전압이 인가된다. 따라서, 스토리지 커패시터(Cstg)는 데이터전압(VD)과 구동 TFT(DT)의 문턱전압의 차전압을 저장하여 구동 TFT(DT)의 문턱전압 만큼 데이터전압(VD)을 보상한다. 제3 시간(t3)은 대략 1 수평기간(1H)으로 설정된다.
제4 시간(t4) 동안, 제2 및 제3 스캔라인들(SCAN2, SCAN3)의 전압은 하이 로직 레벨로 변하고, 제1 스캔라인(SCAN1)의 전압은 하이 로직 레벨로 유지된다. 제4 시간(t4) 동안, 제4 스캔라인(SCAN4)의 전압은 로우 로직 레벨로 변한다. 제5 및 제6 스위치 TFT들(M5, M6)은 제3 시간(t4) 동안 턴-온되고, 제1 내지 제4 스위치 TFT들(M1~M4)은 오프 상태를 유지한다. 그 결과, 발광셀(11)의 회로는 제4 시간(t4) 동안 도 7과 같이 동작하여 유기발광다이오드(OLED)에 전류를 공급한다. 제4 시간(t4)은 1 프레임기간에서 1 수평기간을 뺀 나머지 기간이다. 따라서, 유기발광다이오드(OLED)는 대략 1 프레임기간 동안 발광된다. 유기발광다이오드(OLED)의 전류(IOLED)는 아래의 수학식 1과 같이 구동 TFT(DT)의 문턱전압 편차나 고전위 전원전압(VDD)에 영향을 받지 않는다.
Figure 112010019381311-pat00001
여기서, 'k'는 구동 TFT(DT)의 이동도(μ), 기생용량(Cox), 채널비(W/L)을 함수로 하는 상수값이다.
한편, TFT들(M1~M6, DT)은 p 타입 MOS TFT에 한정되는 것이 아니라, n 타입 MOS TFT로도 구현될 수 있다. 이 경우에, 도 3의 구동 신호 파형들은 역위상으로 발생된다.
본 발명은 제1 초기화펄스(INI1)로 제1 스위치 TFT(M1)를 제어하여 구동 TFT(DT)의 게이트 노드를 직접 제어한다. 그 결과, 본 발명은 도 8과 같이 유기발광다이오드 표시장치의 BDI를 구현할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 및 제2 초기화펄스(INI1, INI2)가 정상적으로 발생되고 프로그래밍 스캔펄스(PRO)가 발생되지 않으면, 구동 TFT(DT)의 게이트 노드 전압이 고전위 전원전압(VDD)으로 상승한다. 따라서, 프로그래밍 스캔펄스(PRO)가 발생되지 않는 BDI 구간에서 구동 TFT(DT)는 오프 상태를 유지하여 유기발광다이오드(OLED)에 전류가 흐르지 않는다. BDI 구간은 프로그래밍 스캔펄스(PRO)가 없는 초기화펄스(IN1)의 라이징 타임부터 프로그래밍 스캔펄스(PRO)의 라이징 타임 사이의 시간이다.
본 발명은 도 9와 같이 유기발광다이오드 표시장치를 이용하여 입체 영상 표시장치를 구현할 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 입체 영상 표시장치는 유기발광다이오드 표시장치(100), 2D/3D 스위칭 광학소자(200), 및 3D 안경(300)을 구비한다.
유기발광다이오드 표시장치(100)는 도 1 내지 도 7을 결부하여 전술한 바 있으므로 그 상세한 설명을 생략한다.
2D/3D 스위칭 광학소자(200)는 유기발광다이오드 표시장치(100)의 화소 어레이에 대향하도록 유기발광다이오드 표시장치(100)의 표시화면에 부착된다. 2D/3D 스위칭 광학소자(200)는 2D 모드에서 유기발광다이오드 표시장치(100)에 표시되는 2D 영상의 빛을 그대로 통과시키는 반면, 3D 모드에서 유기발광다이오드 표시장치(100)에 표시되는 좌안 영상의 빛과 우안 영상의 빛의 진행 경로를 분리한다. 이를 위하여, 2D/3D 스위칭 광학소자(200)는 3D 모드에서 좌안 영상의 빛을 제1 편광으로 변환하고 우안 영상의 빛을 제2 편광으로 변환하는 패턴 리타더(Patterned retarder), 혹은 좌안 영상의 빛과 우안 영상의 빛을 교대로 투과시키는 액정층을 포함한 액티브 리타더(Active retarder)로 구현될 수 있다.
3D 안경(300)은 좌안 영상의 빛을 사용자의 좌안으로 투과시키는 좌안 편광필터(또는 좌안 액정 셔터)과, 우안 영상의 빛을 사용자의 우안으로 투과시키는 우안 편광필터(또는 좌안 액정 셔터)을 포함한다. 사용자는 3D 안경을 착용하여 좌안 영상의 빛을 좌안으로 보고, 우안 영상의 빛을 우안 영상으로 볼 수 있으므로 입체 영상을 느낄 수 있다.
도 9와 같은 입체 영상 표시장치의 유기발광다이오드 표시장치(100)에는 도 10과 같이 좌안 영상 데이터(RGBLEFT)와 우안 영상 데이터(RGBRIGHT)가 시분할로 공급될 수 있다. 유기발광다이오드 표시장치(100)는 N(N은 양의 정수) 번째 프레임기간 동안 좌안 영상 데이터(RGBLEFT)를 발광셀들(11)에 어드레싱한 후에, N+1 번째 프레임기간 동안 우안 영상 데이터(RGBRIGHT)를 발광셀들(11)에 어드레싱한다. 2D/3D 스위칭 광학소자(200) 또는 3D 안경(300)의 액정 지연으로 사용자의 좌안(또는 우안)으로 좌안 영상과 우안 영상이 동시에 입사될 수 있다. 이 경우에, 사용자는 좌안 영상과 우안 영상의 크로스토크로 인하여 역입체시를 느낄 수 있다. 따라서, 본 발명은 도 10과 같이 매 프레임기간을 영상 데이터(RGBLEFT, RGBRIGHT)의 어드레스 기간과, BDI 구간으로 시분할한다.
BDI 구간은 도 8과 같이 제1 초기화펄스(INI1)를 이용한 구동 TFT(DT)의 게이트 노드 제어를 통해 가변 가능하다. BDI 구간은 2D/3D 스위칭 광학소자(200) 또는 3D 안경(300)의 응답 지연시간 이상이고 1 프레임기간보다 짧은 시간으로 설정된다. 예컨대, BDI 구간은 1 프레임기간의 0% 보다 길고 95% 이내의 시간으로 설정될 수 있다. BDI 구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치(100)는 도 8과 같은 신호들을 표시패널의 스캔라인들에 순차적으로 공급한다.
BDI 구간의 설정으로 인하여, 2D/3D 스위칭 광학소자(200) 또는 3D 안경(300)의 응답이 지연되더라도 사용자의 좌안에는 좌안 영상의 빛만이 입사되고 사용자의 우안에는 우안 영상의 빛만이 입사된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 표시패널 11 : 발광셀
20 : 데이터 구동부 30 : 스캔 구동부
40 : 타이밍 콘트롤러 100 : 유기발광다이오드 표시장치
200 : 2D/3D 스위칭 광학소자 300 : 3D 안경

Claims (9)

  1. 서로 교차되는 데이터라인들 및 스캔라인들; 및
    상기 데이터라인들과 상기 스캔라인들에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 발광셀들을 구비하고,
    상기 발광셀들 각각은,
    캐소드에 기저전압이 공급되는 유기발광다이오드;
    게이트전극의 전압에 따라 상기 유기발광다이오드의 전류를 조절하는 구동 TFT;
    기준전압과 데이터전압이 인가되는 제1 노드와, 상기 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 제2 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터; 및
    상기 유기발광다이오드의 발광을 억제하는 BDI(Black Data Insertion) 구간 동안 상기 구동 TFT의 게이트전극에 고전위 전원전압을 인가하여 상기 구동 TFT를 턴-오프시키는 제1 스위치 TFT를 포함하고,
    상기 기준전압과 상기 기저전압과의 차가 상기 유기발광다이오드의 문턱전압 미만의 전압인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 TFT는 상기 고전위 전원전압이 공급되는 고전위 전원전압 공급라인에 접속된 소스전극, 제3 노드에 접속된 드레인전극, 및 상기 제2 노드에 접속된 게이트전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT는 제1 시간 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 제1 초기화펄스에 응답하여 상기 제2 노드와 상기 고전위 전원전압 공급라인 사이에 전류패스를 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT는 상기 제2 노드에 접속된 드레인전극, 상기 고전위 전원전압 공급라인에 접속된 소스전극, 및 상기 제1 초기화펄스가 공급되는 제1 스캔라인에 접속된 게이트전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 발광셀들 각각은,
    제2 시간 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 제2 초기화펄스에 응답하여 상기 유기발광다이오드의 애노드전극과, 상기 기준전압이 공급되는 제4 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제2 스위치 TFT;
    상기 제2 시간과 제3 시간 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스에 응답하여 상기 데이터라인들 중 어느 하나와 상기 제1 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제3 스위치 TFT;
    상기 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스에 응답하여 상기 제2 노드와, 제3 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제4 스위치 TFT;
    상기 제3 시간 동안 발생되는 하이 로직 레벨의 발광제어펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제4 노드 사이의 전류패스를 차단하고, 상기 제3 시간 이외의 시간 동안 상기 제1 노드와 상기 제4 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제5 스위치 TFT;
    상기 하이 로직 레벨의 발광제어펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드전극 사이의 전류패스를 차단하고, 상기 제3 시간 이외의 시간 동안 상기 제3 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드전극 사이에 전류패스를 형성하는 제6 스위치 TFT를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 스위치 TFT는 상기 제4 노드에 접속된 소스전극, 상기 유기발광다이오드의 애노드전극에 접속된 드레인전극, 및 상기 제2 초기화펄스가 공급되는 제2 스캔라인에 접속된 게이트전극을 포함하고,
    상기 제3 스위치 TFT는 상기 데이터라인들 중 어느 하나에 접속된 소스전극, 상기 제1 노드에 접속된 드레인전극, 및 상기 프로그래밍 스캔펄스가 공급되는 제3 스캔라인에 접속된 게이트전극을 포함하고,
    상기 제4 스위치 TFT는 상기 제2 노드에 접속된 소스전극, 상기 제3 노드에 접속된 드레인전극, 및 상기 제3 스캔라인에 접속된 게이트전극을 포함하고,
    상기 제5 스위치 TFT는 상기 제1 노드에 접속된 소스전극, 상기 제4 노드에 접속된 드레인전극, 및 상기 발광제어펄스가 공급되는 제4 스캔라인에 접속된 게이트전극을 포함하고,
    상기 제6 스위치 TFT는 상기 제3 노드에 접속된 소스전극, 상기 유기발광다이오드의 애노드전극에 접속된 드레인전극, 및 상기 제4 스캔라인에 접속된 게이트전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  8. 서로 교차되는 데이터라인들 및 스캔라인들, 및 상기 데이터라인들과 상기 스캔라인들에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치된 발광셀들을 포함하고, 상기 발광셀들에 고전위 전원전압, 기저전압, 및 기준전압이 공급되는 유기발광다이오드 표시장치;
    2D 모드에서 상기 유기발광다이오드 표시장치에 표시되는 2D 영상의 빛을 그대로 통과시키는 반면, 3D 모드에서 상기 유기발광다이오드 표시장치에 표시되는 좌안 영상의 빛과 우안 영상의 빛의 진행 경로를 분리하는 2D/3D 스위칭 광학소자; 및
    상기 좌안 영상의 빛을 투과시키는 좌안 필터와, 상기 우안 영상의 빛을 투과시키는 우안 필터를 포함하는 3D 안경을 구비하고,
    상기 발광셀들 각각은,
    캐소드에 상기 기저전압이 공급되는 유기발광다이오드;
    게이트전극의 전압에 따라 상기 유기발광다이오드의 전류를 조절하는 구동 TFT;
    상기 기준전압과 데이터전압이 인가되는 제1 노드와, 상기 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 제2 노드 사이에 접속된 스토리지 커패시터; 및
    상기 유기발광다이오드의 발광을 억제하는 BDI(Black Data Insertion) 구간 동안 상기 구동 TFT의 게이트전극에 상기 고전위 전원전압을 인가하여 상기 구동 TFT를 턴-오프시키는 제1 스위치 TFT를 포함하고,
    상기 기준전압과 상기 기저전압과의 차가 상기 유기발광다이오드의 문턱전압 미만의 전압인 것을 특징으로 하는 입체 영상 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 발광셀들 각각은,
    제2 시간 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 제2 초기화펄스에 응답하여 상기 유기발광다이오드의 애노드전극과, 기준전압이 공급되는 제4 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제2 스위치 TFT;
    상기 제2 시간과 제3 시간 동안 발생되는 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스에 응답하여 상기 데이터라인들 중 어느 하나와 상기 제1 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제3 스위치 TFT;
    상기 로우 로직 레벨의 프로그래밍 스캔펄스에 응답하여 상기 제2 노드와, 제3 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제4 스위치 TFT;
    상기 제3 시간 동안 발생되는 하이 로직 레벨의 발광제어펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제4 노드 사이의 전류패스를 차단하고, 상기 제3 시간 이외의 시간 동안 상기 제1 노드와 상기 제4 노드 사이에 전류패스를 형성하는 제5 스위치 TFT;
    상기 하이 로직 레벨의 발광제어펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드전극 사이의 전류패스를 차단하고, 상기 제3 시간 이외의 시간 동안 상기 제3 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드전극 사이에 전류패스를 형성하는 제6 스위치 TFT를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
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