KR101985501B1

KR101985501B1 - 화소 및 이를 포함하는 표시 장치, 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR101985501B1
Application number: KR1020130002138A
Authority: KR
Inventors: 정경훈
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-01-08
Filing date: 2013-01-08
Publication date: 2019-06-04
Also published as: KR20140090364A; US20140192037A1; US9153162B2

Abstract

본 발명은 화소 및 이를 포함하는 표시 장치, 및 그 구동 방법으로서, 구체적으로 표시 장치는 데이터 구동부; 주사 구동부; 복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압을 리셋하고, 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상을 제어하는 제1 제어신호, 및 상기 복수의 화소의 동시 발광을 제어하는 제2 제어신호를 각각 생성하여 전달하는 보상 제어 신호부; 제1 전원전압 및 제2 전원전압을 공급하는 전원 제어부; 데이터 선, 주사선, 제1 제어선, 제2 제어선, 제1 전압선, 및 제2 전압선에 연결되어 있는 화소를 복수 개 포함하는 표시부, 및 외부 영상 신호를 처리하여 복수의 데이터 신호를 생성하고, 상기 각 구동부들의 구동을 각각 제어하는 복수의 구동 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함한다.

Description

화소 및 이를 포함하는 표시 장치, 및 그 구동 방법{PIXEL, DIPLAY DEVICE COMPRISING THE PIXEL AND DRIVING METHOD OF THE DIPLAY DEVICE}

본 발명은 화소 및 이를 포함하는 표시장치, 및 그 구동방법에 관한 것이다. 특히 유기발광다이오드를 포함하는 화소 및 그 화소를 포함하는 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 표시 장치, 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

액티브 매트릭스 타입의 표시 장치의 한 프레임은 영상 데이터를 기입(programming)하기 위한 주사(scan) 기간과 기입된 영상 데이터에 따라 발광하는 발광 기간을 포함한다.

그런데 표시 패널의 사이즈가 대형으로 증가하고, 그 해상도가 증가할수록 표시 패널의 RC 지연이 증가한다. 그러면 표시 패널의 각 화소에 영상 데이터를 기입하는 시간이 증가하여 표시 장치의 구동이 어려워진다.

또한, 표시 장치가 입체 영상을 표시하는 경우 이런 문제점은 더욱 가중된다.

표시 장치가 NTSC 방식에 따라 입체 영상을 표시하는 경우, 표시 장치는 1초에 좌안용 그림 60장 및 우안용 그림 60장을 교대로 표시해야 한다. 따라서 입체 영상을 표시하기 위한 표시 장치의 구동 주파수는 표시 장치가 평면 영상을 표시할 때에 비해 적어도 2배 이상이 된다.

입체 영상을 표시하기 위한 경우, 적어도 1/120 초 이내에 데이터 기입이 완료되어야 하므로, 주사 기간 동안 전체 표시 패널을 주사하고 영상 데이터를 기입하기 위해 높은 구동 주파수로 동작하는 드라이버가 필요하다. 높은 구동 주파수의 드라이버는 생산 단가를 증가시키는 원인이 된다.

한편, 표시 패널의 면적이 증가할수록 유기 발광 다이오드(OLED)가 차지하는 면적이 증가되어 기생 저장용량이 커지므로 문턱 전압의 보상시간이 길어지고, 이는 발광 듀티 감소로 이어져 소비전력의 증가가 발생하기도 한다.

그리고 리셋 기간과 문턱 전압의 보상 기간에서 구동할 때 유기발광소자에 역전압이 걸려 암점이 발현되기도 한다. 또한, 구동 과정에서 전원전압을 스윙하게 될 경우 전원전압의 스윙으로 인한 커플링으로 여러 다른 제어 신호들의 동작에 영향을 줄 수 있고, 커플링에 의한 암부 로딩과 같은 화면상의 화질 저하 문제가 발생되기도 한다.

본 발명의 실시 예를 통해 해결하려는 과제는 대형 OLED 표시 패널의 저장용량에 의한 구동 트랜지스터의 문턱 전압 보상 시간의 증가, 구동 중 OLED 역전압의 인가, 구동 전원전압의 스윙에 의한 부작용 등을 해결하기 위한 화소 및 이를 포함하는 표시 장치와 그 구동 방법을 제공함에 있다.

특히 본 발명의 실시 예를 통해서 구동 전원전압의 스윙에 의한 커플링으로 타 신호에 주는 영향을 차단하여 화면상의 암부 로딩을 방지하고, 선명한 고화질을 구현하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부, 복수의 주사 신호를 생성하여 전달하는 주사 구동부, 복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압을 리셋하고, 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상을 제어하는 제1 제어신호, 및 상기 복수의 화소의 동시 발광을 제어하는 제2 제어신호를 각각 생성하여 전달하는 보상 제어 신호부, 제1 전원전압 및 제2 전원전압의 전압 레벨을 조정하여 공급하는 전원 제어부, 상기 복수의 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터 선 중 대응하는 데이터 선, 상기 복수의 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선 중 대응하는 주사선, 상기 제1 제어신호를 전달하는 제1 제어선, 상기 제2 제어신호를 전달하는 제2 제어선, 상기 제1 전원전압을 전달하는 제1 전압선, 및 상기 제2 전원전압을 전달하는 제2 전압선에 연결되어 있는 화소를 복수 개 포함하는 표시부, 및 외부 영상 신호를 처리하여 상기 복수의 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 구동부, 주사 구동부, 보상 제어 신호부, 및 전원 제어부의 구동을 각각 제어하는 복수의 구동 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함한다.

상기 보상 제어 신호부는, 복수의 화소 각각에서 이전 프레임의 데이터 신호에 따라 기입된 데이터 전압을 화소 각각의 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 것을 제어하는 제3 제어신호를 추가로 생성하여 전달할 수 있다.

상기 주사 구동부는 상기 복수의 주사 신호를 상기 복수의 화소의 화소 라인에 대응하는 주사선에 순차로 전달하고, 상기 데이터 구동부는 상기 복수의 주사 신호를 순차로 전달받아 활성화된 복수의 화소 각각에 현재 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호를 순차로 전달할 수 있다.

상기 표시부에 포함된 복수의 화소는 상기 제2 제어신호에 따라 현재 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호에 따른 데이터 전압으로 영상을 동시에 표시한다.

상기 주사 구동부가 상기 복수의 주사 신호를 상기 복수의 화소의 화소 라인에 대응하는 주사선에 순차로 전달하고, 상기 데이터 구동부가 상기 복수의 주사 신호에 따라 활성화된 복수의 화소 각각에 현재 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호를 순차로 전달하는 제1 기간과 중첩하는 제2 기간 동안, 상기 표시부에 포함된 복수의 화소는 상기 제2 제어신호에 따라 이전 프레임에 기입된 복수의 데이터 신호에 따른 데이터 전압으로 영상을 동시에 표시할 수 있다.

상기 제2 기간은 상기 제1 기간과 같을 수 있으나 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. 따라서 발광 듀티의 조절에 따라 상기 제2 기간은 상기 제1 기간보다 크거나 작을 수 있다.

상기 복수의 데이터 신호는 현재 프레임에 대응하는 제1 시점 영상 데이터 신호 또는 제2 시점 영상 데이터 신호이고, 상기 제1 영상 데이터 신호와 상기 제2 영상 데이터 신호의 시점은 서로 다를 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소는, 유기 발광 다이오드, 제1 전원전압의 공급선에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 유기발광다이오드에 구동 전류를 공급하는 제1 트랜지스터, 복수의 데이터 선 중 대응하는 데이터 선에 연결되어 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극에 연결되어 상기 한 프레임 중 소정의 기간 동안 상기 제1 트랜지스터를 다이오드 연결하는 제3 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결되어 상기 구동 전류의 공급을 제어하는 제4 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되어 있는 제1 커패시터, 및 상기 제1 커패시터에 연결된 일전극과 상기 제1 전원전압의 공급선에 연결된 타전극을 포함하는 제2 커패시터를 포함한다. 이때 상기 제4 트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되고, 상기 제3 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 제1 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되고, 상기 제2 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 기입되고, 상기 제4 트랜지스터가 턴 온 되는 동안 상기 유기 발광 다이오드가 상기 구동 전류에 따라 발광한다.

상기 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간 동안 상기 제2 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 대응하는 데이터 선을 통해 소정의 기준 전압을 전달할 수 있다.

상기 기준 전압은 상기 데이터 신호에 따른 전압 범위 내의 전압값을 가질 수 있다.

상기 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간 동안 상기 제1 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 공급될 수 있다.

상기 한 프레임 동안, 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극에 연결된 제2 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 고정적으로 공급된다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 화소는, 유기 발광 다이오드, 제1 전원전압의 공급선에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 유기발광다이오드에 구동 전류를 공급하는 제5 트랜지스터, 복수의 데이터 선 중 대응하는 데이터 선에 연결되어 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 제6 트랜지스터,상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극에 연결되어 상기 한 프레임 중 소정의 기간 동안 상기 제5 트랜지스터를 다이오드 연결하는 제7 트랜지스터, 상기 제5 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결되어 상기 구동 전류의 공급을 제어하는 제8 트랜지스터, 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되어 있는 제3 커패시터, 상기 제3 커패시터에 연결된 일전극과 상기 제1 전원전압의 공급선에 연결된 타전극을 포함하는 제4 커패시터, 상기 제6 트랜지스터와 상기 제3 커패시터 및 제4 커패시터의 접점 사이에 구비되어, 상기 제6 트랜지스터를 통해 인가되는 상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 전달하는 제9 트랜지스터, 상기 대응하는 데이터 선과 상기 접점 사이에 구비되어 상기 데이터 선을 통해 전달되는 소정의 기준 전압을 상기 접점에 인가하는 제10 트랜지스터, 및 상기 제9 트랜지스터의 소스 전극에 연결된 일전극과 상기 제10 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 타전극을 포함하고, 상기 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 일정 시간 동안 저장하는 제5 커패시터를 포함한다.

이때 상기 제8 트랜지스터가 턴 온 되는 동안 상기 유기 발광 다이오드가 상기 구동 전류에 따라 발광한다.

상기 제8 트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되고, 상기 제7 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 제5 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되고, 상기 제9 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 전달될 수 있다.

상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간 동안, 제1 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 공급될 수 있다.

상기 제8 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제6 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 대응하는 데이터 선을 통해 상기 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 기입될 수 있다.

상기 제10 트랜지스터가 전달하는 소정의 기준 전압은, 상기 데이터 신호에 따른 전압 범위 내의 전압값을 가질 수 있다.

한편 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 유기 발광 다이오드, 제1 전원전압의 공급선에 연결되어 상기 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 구비되어 상기 구동 전류로 인한 발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 보상 커패시터, 상기 보상 커패시터와 상기 제1 전원전압의 공급선 사이에 구비된 저장 커패시터를 포함하는 화소를 복수 개 포함하는 표시 장치에 관한 것이다. 그 구동 방법은, 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 방전시키고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 소정의 기준 전압을 인가하는 리셋 단계, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 대응하는 전압이 상기 보상 커패시터에 전달되는 보상 단계, 상기 저장 커패시터에 한 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호에 따라 데이터 전압이 저장되는 주사 단계, 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가된 전압에 대응하는 구동 전류에 따라 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 발광 단계를 포함한다. 그리고 상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 온 되어 상기 복수의 화소 각각의 발광 단계는 동시에 발생한다.

이때 상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 오프 되는 동안, 상기 리셋 단계, 보상 단계, 및 주사 단계가 진행될 수 있다.

또는 상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 오프 되는 동안, 상기 리셋 단계 및 상기 보상 단계가 진행되고, 상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 온 되는 동안, 상기 복수의 화소 각각의 동시 발광 단계는 상기 복수의 화소 각각에 화소 라인별로 순차적으로 진행되는 주사 단계와 중첩할 수 있다. 이러한 실시 예의 경우, 상기 보상 단계 이후에 상기 복수의 화소 각각에서 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따라 기입된 데이터 전압을 화소 각각의 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 대형 표시 패널에서 큰 OLED 저장용량에 의한 문턱 전압 보상 시간의 증가로 인한 발광 듀티 감소에 따른 소비 전력 증가 문제를 해결할 수 있다.

그리고, 구동 시 OLED에 걸리는 역전압으로 인한 암점 발현을 개선하고, 구동 전원전압의 스윙에 의한 커플링으로 다른 신호들에 끼치는 영향을 차단함으로써 암부 로딩 문제를 해결할 수 있다.

따라서, 소비 전력이 절감되고 고화질의 선명한 영상을 구현하는 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 구동 방식을 나타내는 도면.
도 3은 도 2의 구동 방식에 따라 동작하는 화소의 일 실시 예에 따른 구조를 나타낸 회로도.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 구동 파형을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 의한 표시 장치의 구동 방식을 나타내는 도면.
도 6은 도 5의 구동 방식에 따라 동작하는 화소의 다른 일 실시 예에 따른 구조를 나타낸 회로도.
도 7은 도 6에 도시된 화소의 구동 파형을 나타낸 도면.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 타이밍 제어부(40), 전원 제어부(50), 및 보상 제어 신호부(60)를 포함한다.

표시부(10)는 복수의 주사선(S1-Sn)(도면 미도시) 중 대응하는 주사선, 복수의 데이터 선(D1-Dm)(도면 미도시) 중 대응하는 데이터 선과 연결된 화소(70)를 복수 개 포함한다. 또한 복수의 화소 각각은, 제1 전원전압(ELVDD)을 전달받는 복수의 제1 전압선 중 대응하는 제1 전압선과, 제2 전원전압(ELVSS)를 전달받는 복수의 제2 전압선 중 대응하는 제2 전압선에 연결된다.

상기 복수의 주사선(S1-Sn)을 통해 복수의 주사 신호(S[1]-S[n]) 중 대응하는 주사 신호가 전달되고, 상기 복수의 데이터 선(D1-Dm)을 통해 복수의 데이터 신호(data[1]-data[m]) 중 대응하는 데이터 신호가 전달된다.

복수의 데이터 신호(data[1]-data[m])는 외부 영상 신호(DATA1)에 대한 휘도 보정 등의 영상 처리 과정을 거쳐 생성된 영상 데이터 신호(DATA2)로서, 표시부(10)의 전체 화소 각각에 대응하여 전달되는 영상 데이터 신호이다.

또한 상기 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])는 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 각각이 대응하는 데이터 신호에 따른 영상을 표시할 수 있도록 복수의 화소 각각을 활성화시키는 신호이다.

복수의 화소 각각은 대응하는 주사 신호에 따라 활성화되어 대응하는 데이터 신호에 따른 구동 전류로 발광함으로써 영상을 표시한다.

그리고, 복수의 화소 각각은 제1 제어신호(GC)를 전달하는 복수의 제1 제어선 중 대응하는 제1 제어선에 연결된다. 상기 제1 제어신호(GC)는 실시 예에 따라서 전체 화소의 리셋 과정과 전체 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 보상 과정에 관여할 수 있는 제어 신호이다. 구체적으로, 상기 제1 제어신호(GC)는 전체 화소의 표시부에 포함된 전체 화소의 데이터 선을 통해 소정의 기준 전압을 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제1 제어신호(GC)는 표시부에 포함된 전체 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차로 인한 휘도 불균일을 개선하기 위해서 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있다.

한편, 복수의 화소 각각은 제2 제어신호(GE)를 전달하는 복수의 제2 제어선 중 대응하는 제2 제어선에 연결된다. 상기 제2 제어신호(GE)는 전체 화소의 리셋 과정에서 유기 발광 다이오드(OLED)에 역전압이 걸리지 않도록 제어할 수 있다. 그래서 유기 발광 다이오드(OLED) 쪽으로 흐르는 전류 경로를 완벽하게 차단함으로써, 리셋 과정과 문턱 전압의 보상, 및 데이터 기입 과정 등의 화소 구동 동작을 정상적으로 수행할 수 있게 한다.

또한 상기 제2 제어신호(GE)는 전체 화소의 발광 기간과 비발광 기간을 조정함으로써 발광 듀티를 제어할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 복수의 화소 각각은 제3 제어신호(GW)를 전달하는 복수의 제3 제어선 중 대응하는 제3 제어선에 추가로 연결될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라 데이터 기입과 발광을 동시에 수행하는 구동 방식의 표시 장치에서, 상기 제3 제어신호(GW)는 표시부에 포함된 전체 화소에서 데이터 전달 과정에 관여하여 각 화소의 동작을 제어한다. 구체적으로 각 화소에서 이전 프레임에 기입된 데이터 신호에 따른 전압을 각 화소의 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하도록 제어할 수 있다. 그러나 구동 방식을 달리하는 다른 표시 장치에서는 상기 제3 제어신호는 불필요할 수 있으므로 그 생성과 전달의 생략이 가능하다.

상기 제1 제어신호(GC), 상기 제2 제어신호(GE), 및 실시 예에 따라서 추가될 수 있는 제3 제어신호(GW), 상기 구동 전원전압(ELVDD, ELVSS)의 레벨 조정, 및 상기 주사 신호와 상기 데이터 신호의 전달 과정은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소의 회로 구조 및 이의 구동 과정에 대한 이하의 도면에서 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 주사 구동부(20)는 주사 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])를 생성하여 표시부에 연결된 복수의 주사선에 전달한다. 상기 주사 제어 신호(CONT2)는 주사 기간 동안 표시부에 포함된 복수의 화소 각각에 화소 라인별로 순차적으로 대응하는 주사 신호를 전달할 수 있도록 제어한다.

데이터 구동부(30)는 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라 외부 영상 신호(DATA1)에 대응하는 영상 데이터 신호(DATA2)를 복수의 데이터 선을 통해 표시부의 복수의 화소 각각에 전달한다. 상기 데이터 제어 신호(CONT1)는 영상 데이터 신호(DATA2) 중에서 한 프레임의 주사 기간 동안 주사 신호에 의해 활성화된 복수의 화소 각각에 대응하는 데이터 신호(data[1]-data[m])를 전달할 수 있도록 제어한다. 그러면 복수의 화소 각각은 대응하는 데이터 신호(data[1]-data[m])에 따른 데이터 전압을 저장함으로써 데이터를 기입하게 된다.

또한 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 데이터 구동부(30)는 상기 데이터 제어 신호(CONT1)의 제어에 따라, 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 전달하기 이전에 복수의 화소 각각에 데이터 선을 통해 소정의 기준 전압을 동시에 전달할 수 있다.

이때 상기 소정의 기준 전압은 표시 장치의 구동 방식의 실시 형태에 따라 리셋 전압으로 설정될 수 있다.

구체적으로 각 화소의 구동 트랜지스터에 이미 기입된 전압을 리셋하는 리셋 기간 동안에 데이터 구동부(30)는 소정의 기준 전압을 리셋 전압으로서 전달할 수 있다. 이때 기준 전압의 전압값은 특별히 제한되지 않지만 데이터 신호에 따른 데이터 전압의 범위 내의 전압값으로 설정될 수 있다.

전원 제어부(50)는 전원 제어 신호(CONT3)에 따라 표시부의 복수의 화소 각각에 연결된 제1 전압선 및 제2 전압선을 통해 각 화소를 구동시키는 제1 전원전압 및 제2 전원전압의 전압 레벨을 조정하여 공급한다.

본 발명의 구동 방식에 따르면 상기 제1 전원전압(ELVDD)은 소정의 하이 레벨 전압과 로우 레벨 전압으로 각 구동 기간에 따라 다르게 제어되어 인가된다. 그리고 본 발명의 구동 방식에 따르면 상기 제2 전원전압(ELVSS)은 소정의 로우 레벨 전압으로 설정되어 고정적인 값으로 인가된다.

상기 전원 제어 신호(CONT3)는 상기 전원 제어부(50)에서 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2 전원전압(ELVSS)의 전압 레벨을 각 구동 과정에 대응하여 각각 다르게 조정하여 전체 화소에 전달할 수 있도록 제어한다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 과정으로서, 구동 트랜지스터의 게이트 전극 전압을 리셋하는 과정, 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 과정, 주사 및 데이터 신호의 기입 과정, 및 발광 과정에 따라 상기 전원 제어 신호(CONT3)에 의해 상기 전원 제어부(50)는 제1 전원전압(ELVDD)과 제2 전원전압(ELVSS)의 레벨을 결정하여 전압선에 공급한다.

보상 제어 신호부(60)는 보상 제어 신호(CONT4)에 따라 표시부의 복수의 화소에 제1 제어신호(GC), 제2 제어신호(GE)를 생성하여 전달한다. 또한 다른 실시 예에 따른 구동 방법을 사용할 경우, 제3 제어신호(GW)를 생성하여 전달할 수 있다.

구체적으로 상기 보상 제어 신호(CONT4)는 본 발명의 구동 방법에 따른 구동 기간에 대응하여 상기 제1 제어신호(GC)의 펄스 전압 레벨을 결정하는 제1 보상 제어 신호, 상기 제2 제어신호(GE)의 펄스 전압 레벨을 결정하는 제2 보상 제어 신호, 및 상기 제3 제어신호(GW)의 펄스 전압 레벨을 결정하는 제3 보상 제어 신호를 포함할 수 있다.

타이밍 제어부(40)는 외부 영상 신호(DATA1)로부터 대응하는 영상 데이터 신호(DATA2)를 생성하고, 표시 장치의 각 구성의 기능과 구동을 제어한다. 구체적으로 타이밍 제어부(40)는 수직 동기 신호(Vsync)에 따라 프레임 단위로 영상 신호(DATA1)를 구분하고, 수평 동기 신호(Hsync)에 따라 화소 라인(주사 라인) 단위로 영상 신호(DATA1)를 구분하여, 외부 영상 신호(DATA1)를 처리하여 영상 데이터 신호(DATA2)를 생성한다. 상기 영상 데이터 신호(DATA2)는 데이터 구동부(30)로 데이터 제어 신호(CONT1)와 함께 전송된다.

영상 신호(DATA1) 및 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 및 메인 클록 신호(MCLK)의 동기 신호는 외부 입력 신호로부터 처리된다.

영상 신호(DATA1)는 외부 입력 신호를 각 프레임 단위로 구분하고 해당 프레임에 대응하는 영상 신호로 처리된 신호이다. 경우에 따라서 영상 신호(DATA1)는 3차원 입체 영상 구현을 위한 좌안 시점과 우안 시점에 대응하는 영상 신호를 포함할 수 있다. 이러한 실시 예일 경우, 타이밍 제어부(40)는 외부 입력 신호에서 제1 시점(좌안 또는 우안) 영상 데이터 신호와 제2 시점(우안 또는 좌안) 영상 데이터 신호를 수직 동기, 수평 동기에 따라 배열하여 입체 영상 데이터 신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 구동 방식에 의하여 한 프레임에 리셋 과정, 보상 과정, 주사 및 데이터 기입 과정, 및 발광 과정이 포함되는 경우, 주사 과정과 발광 과정이 한 프레임(60Hz)의 대부분을 차지하므로, 수직 동기 신호(Vsync)는 한 프레임에 가까운 주사 및 발광 시간마다 전달될 수 있다.

한편, 본 발명의 구동 방식의 다른 일 실시 형태에 따라서 표시부에서 데이터 기입과 발광을 동시에 수행하게 되는 경우, 표시부에 대한 전체 주사 시간이 데이터 기입 시간으로서 거의 한 프레임(60Hz)에 가까운 시간 동안 일어날 수 있다. 그러므로 수직 동기 신호(Vsync)는 한 프레임에 가까운 주사 시간마다 전달될 수 있다.

그리고, 수평 동기 신호(Hsync)는 한 프레임 기간 중 주사 과정이 수행되는 기간에 따라 결정되는 주파수로서, 표시부에서 각 화소 라인을 따라 활성화시키기 위하여 필요한 주파수로 설정될 수 있다.

메인 클록 신호(MCLK)는 외부 입력 신호 안에 포함된 기본 주파수를 가지는 클록 신호이거나, 적절한 전처리에 의해 생성된 클록 신호 중 하나일 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 구동 방식을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 한 프레임(1 Frame)의 각 기간은, 리셋 기간(1), 보상 기간(2), 주사 기간(3), 및 발광 기간(4)를 포함한다. 도 2에 도시되지 않았으나, 발광 기간(4)이 경과한 뒤에 발광 오프 기간을 더 포함하거나, 리셋 기간(1) 전 또는 후에 초기화 기간을 더 포함할 수 있다.

구체적으로 리셋 기간(1)은 화소 내의 유기 발광 다이오드의 구동 전압을 리셋하는 기간으로서, 각 화소의 구동 트랜지스터의 게이트 전극 전압을 소정의 기준 전압(리셋 전압)으로 설정하는 기간이다.

보상 기간(2)은 각 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 기간이다. 패널의 제작 공정의 요인 혹은 재료 특성에 따라 표시부에 구비된 각 화소의 구동 트랜지스터는 각각 상이한 문턱 전압을 가지므로, 문턱 전압의 편차로 인해 정확한 화소의 휘도 표현에 어려움이 있다. 따라서, 상기 보상 기간(2)에서는 각 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차에 따른 휘도 불균일을 개선하기 위하여 일괄적으로 전체 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상한다.

주사 기간(3)은 표시부의 복수의 화소 각각에 대응하는 주사 신호가 전달되는 기간이다. 주사 신호가 전달된 화소가 활성화되어 대응하는 데이터 신호가 전달되므로, 주사 기간(3)은 데이터 기입(programming)기간이 된다.

발광 기간(4)은 주사 기간(3) 동안 각 화소에 인가된 데이터 신호에 따른 데이터 전압에 따라 각 화소의 유기 발광 다이오드(OLED)가 빛을 방출하여 영상을 표시하는 기간이다. 도 2의 도면에 도시된 바와 같이 표시부에 포함된 전체 화소에서 순차적으로 주사 신호가 전달되어 데이터가 기입되지만, 기입된 데이터 신호에 따른 구동 전류에 따라 각 화소는 동일한 발광 기간(4) 동안 동시에 발광하게 된다.

마찬가지로 도 2에 도시된 바와 같이, 리셋 기간(1)과 보상 기간(2) 동안 표시부 전체의 화소에서 동시에 일괄적으로 리셋 과정과 문턱 전압의 보상 과정이 진행된다.

도 3은 상기 도 2의 구동 방식에 따라 동작하는 화소의 일 실시 예에 따른 구조를 나타낸 회로도이다. 즉, 도 2와 같이 전체 표시부(10)에 포함된 화소가 순차적으로 활성화되어 데이터 신호가 전달되고 난 후 동시에 발광하게 되는 동시 발광 방식으로 구동하는 화소의 구조를 설명한다.

도 3의 화소(70)는 상기 도 1에 도시된 표시 장치의 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 중 하나로서, n번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 중 m번째 화소열에 대응하는 화소를 예로 든 것이다.

따라서, n번째 화소 라인에 연결된 n번째 주사선(Sn)과 m번째 화소 열에 연결된 m번째 데이터 선(Dm)이 교차하는 영역에 형성되고, 이들 n번째 주사선(Sn)과 m번째 데이터 선(Dm)에 연결된다. 또한, 화소의 동작을 제어하는 제어 신호를 전달하는 제어선에 연결되는데, 화소(70)에 대응하는 제1 제어선(GCLn)과 제2 제어선(GELn)에도 각각 연결된다.

또한 화소(70)는 화소 내 구동 트랜지스터(M1) 및 유기 발광 다이오드(OLED)가 직렬 연결되어 있는 양단에 각각 전압선이 연결된 구조이다.

구체적으로 구동 트랜지스터(M1)의 소스 전극이 연결된 전압선을 통해 화소를 동작시키는데 필요한 제1 전원전압(ELVDD)이 공급되고, 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극에 연결된 전압선을 통해 제2 전원전압(ELVSS)이 공급된다.

도 3의 화소는 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4), 저장 커패시터(Cst), 보상 커패시터(Cth), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다.

도 3에 도시된 4 개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)의 채널 타입은 P-채널 타입이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 각 트랜지스터의 게이트 전극에 입력되는 신호 레벨 및 신호 레벨에 따른 각 트랜지스터의 동작 상태에 따라 각 트랜지스터의 채널 타입이 결정된다.

구동 트랜지스터(M1)는 제1 전원전압(ELVDD)에 연결되는 소스 전극, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결되는 드레인 전극, 및 제1 노드(N1)에 연결되어 있는 게이트 전극을 포함한다.

스위칭 트랜지스터(M2)는 m번째 데이터 선(Dm)에 연결되어 상기 데이터 선을 통해 소정의 전압을 인가받는 소스 전극, 제2 노드(N2)에 연결된 드레인 전극, 및 n번째 주사선(Sn)에 연결되어 n번째 주사 신호(S[n])가 입력되는 게이트 전극을 포함한다.

보상 트랜지스터(M3)는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극 및 드레인 전극 각각에 연결되어 있는 양 전극 및 제1 제어신호(GC)가 입력되는 제1 제어선(GCLn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 보상 트랜지스터(M3)는 상기 도 2에 도시된 구동 방식에 따른 보상 기간(2)에 구동 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결시킨다.

발광 제어 트랜지스터(M4)는 상기 보상 트랜지스터(M3)의 양 전극 중 하나가 연결된 제3 노드(N3)에 연결된 소스 전극, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 드레인 전극, 및 제2 제어신호(GE)가 입력되는 제2 제어선(GELn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 발광 제어 트랜지스터(M4)는 상기 도 2에 도시된 구동 방식에 따른 발광 기간(4) 동안 턴 온 되어 구동 트랜지스터(M1)로부터 전달되는 데이터 신호에 따른 구동 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극으로 흘려준다.

저장 커패시터(Cst)는 제2 노드(N2)에 연결된 일전극 및 제1 전원전압(ELVDD)을 공급하는 전압선에 연결된 타전극을 포함한다. 저장 커패시터(Cst)는 양 전극에 인가되는 전압차에 따른 전압을 저장한다. 따라서 본 발명의 구동 방식에 따른 각 과정에서 상기 제2 노드(N2)에 인가되는 전압 변화량을 반영한 전압값을 저장할 수 있다.

보상 커패시터(Cth)는 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 연결되어 있는 제1 노드(N1)에 연결된 일전극 및 상기 저장 커패시터의 일전극과 스위칭 트랜지스터의 드레인 전극이 공통적으로 연결된 제2 노드(N2)에 연결된 타전극을 포함한다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 방식(상기 도 2의 구동 방식)의 각 기간에 따른 화소(70)의 동작을 설명한다.

도 4는 복수의 프레임 중 N번째 프레임(Nth Frame) 동안의 구동 파형을 나타낸다.

도 4에 도시된 바와 같이, N번째 프레임(Nth Frame)은 리셋 기간(P1), 보상 기간(P2), 주사 기간(P3), 및 발광 기간(P4)을 포함하고, 이들 각 기간에 따라 구동 전원전압(ELVDD, ELVSS), 주사신호(S[1]-S[n]), 제1 제어신호(GC), 제2 제어신호(GE), 및 데이터 신호(data[1]-data[m])가 변한다. 다만, 구동 전원전압 중 제2 전원전압(ELVSS)는 N번째 프레임(Nth Frame) 동안 전압 레벨이 변하지 않고 소정의 로우 레벨 전압(Low)으로 고정적으로 인가된다.

도 4를 참조하면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원전압(ELVSS)이 스윙하지 않고 고정적으로 공급되기 때문에, 다른 신호들의 동작에 영향을 미치지 않게 된다. 즉, 유기 발광 다이오드(OLED)의 큰 면적으로 인한 기생 커패시터의 커패시턴스가 증가되는데, 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원전압(ELVSS)이 흔들린다면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 커플링 효과에 그 전압 변화량이 다른 화소의 동작 제어신호들에 영향을 줄 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따르면 제2 전원전압(ELVSS)이 스윙하지 않기 때문에 이러한 유기 발광 다이오드(OLED)의 커플링 효과에 따른 부작용을 막을 수 있다. 그래서 상기 커플링 효과에 의해 일어나는 암부 로딩과 같은 화면 상의 문제도 발생하지 않는다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 방식에 따라 각 기간 별로 화소의 동작을 설명한다.

먼저 도 4에 도시하지 않았으나 이전 프레임(N-1th Frame)에서 발광 기간이 끝나는 시점 t1에 제2 제어신호(GE)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승(rising)한다. 그리고 시점 t2에 해당 프레임인 N번째 프레임(Nth Frame)이 시작된다. 리셋 기간(P1)은 시점 t2 내지 시점 t4 사이의 구간이다.

리셋 기간(P1) 중 시점 t2에 표시부 전체의 화소 각각에 대응하는 주사 신호(S[1]-S[n])가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되어 전달된다. 그리고, 전체 화소 각각에 연결된 대응하는 데이터 선을 통해 동일한 전압값으로 설정된 기준 전압(Vref)이 전달된다. 상기 기준 전압(Vref)의 전압값은 특별히 제한되지 않지만 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압의 전압 범위 내일 수 있다.

상기 주사 신호(S[1]-S[n])는 시점 t4에 다시 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된다. 상기 기준 전압(Vref)은 시점 t4에 소정의 하이 레벨 전압으로 변경되어 전달될 수 있으나, 도 4에 도시된 바와 같이 리셋 기간(P1) 중 소정의 시점 t3에 하이 레벨로 변경될 수 있다.

그러면, 시점 t2에 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴 온 되어 소스 전극에 연결된 데이터 선(Dm)을 통해 대응하는 소정의 기준 전압(Vref)을 드레인 전극이 연결된 제2 노드(N2)에 전달한다. 이때 표시부의 전체 화소에서 스위칭 트랜지스터가 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])에 따라 동시에 턴 온 되고, 동시에 동일한 기준 전압(Vref)을 제2 노드(N2)에 인가하게 된다.

이때 기준 전압(Vref)은 상술한 바와 같이 데이터 전압 범위보다 낮은 레벨의 전압으로 설정될 수 있고, 로우 레벨의 기준 전압은 시점 t3까지 유지되어 전달될 수 있다. 그러나 이에 제한되는 것은 아니며 리셋 기간(P1) 동안 로우 레벨의 기준 전압(Vref)이 공급될 수 있다.

제2 노드(N2)에 인가된 기준 전압(Vref)은 저장 커패시터(Cst)에 의해 저장 및 유지된다.

제2 노드(N2)에 인가된 기준 전압(Vref)은 보상 커패시터(Cth)의 커플링으로 인해 제1 노드(N1)의 전압을 로우 레벨로 변화시킨다. 따라서 제1 노드(N1) 전압은 구동 트랜지스터(M1)를 턴 온 시킬 정도로 충분히 낮아진다. 그러면 구동 트랜지스터(M1)의 턴 온으로 인해 구동 전압인 제1 전원전압(ELVDD)의 로우 레벨 전압이 구동 트랜지스터(M1)의 드레인 전극, 즉 제3 노드(N3)에 인가된다. 따라서 제3 노드(N3) 전압 역시 낮아져서 리셋된다.

리셋 기간(P1) 동안 제2 제어신호(GE)는 하이 레벨로 유지되어 입력되므로 발광 제어 트랜지스터(M4)는 턴 오프 된다. 그래서 상기 구동 트랜지스터(M1)의 드레인 전극에 인가된 전류가 흐르지 않는다. 구동 트랜지스터(M1)로부터 유기 발광 다이오드(OLED) 쪽으로 전류가 흐르지 않고, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에는 로우 레벨로 인가되는 제2 전원전압(ELVSS)으로 인하여 제2 전원전압(ELVSS)과 가까운 전압이 걸리기 때문에, 유기 발광 다이오드(OLED)에 역전압이 걸리지 않는다. 이와 같이 유기 발광 다이오드(OLED)에 역전압을 걸지 않고서도 리셋 기간(P1) 동안 제2 제어신호(GE)에 따라 발광 제어 트랜지스터(M4)를 턴 오프함으로써, 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극 쪽으로의 전류 경로를 차단할 수 있으므로 화소의 동작을 정확히 수행하게 한다.

다음으로 시점 t5 내지 시점 t6은 보상 기간(P2)이다. 시점 t4에 하이 레벨로 변경된 제1 전원전압(ELVDD)은 여전히 하이 레벨을 유지하고, 제2 전원전압(ELVSS)는 고정적으로 로우 레벨로 인가된다.

복수의 주사 신호(S[1]-S[n])는 시점 t4에 하이 레벨로 동시에 변경된다. 그래서 보상 기간(P2) 동안 전체 화소 각각의 스위칭 트랜지스터(M2)는 턴 오프 된다.

시점 t5에 제1 제어신호(GC)는 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되고, 시점 t6에 다시 하이 레벨로 상승한다. 따라서, 상기 제1 제어신호(GC)에 대응하여 보상 트랜지스터(M3)가 턴 온 된다. 그러면 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극과 드레인 전극이 다이오드 연결되어 제1 노드(N1) 전압과 제3 노드(N3)의 전압이 동일하게 된다. 보상 기간(P2)에 구동 트랜지스터(M1)를 통과하여 제3 노드(N3)에 제1 전원전압(ELVDD)이 전달되므로, 제3 노드(N3)와 제1 노드(N1)에 인가되는 전압은 하이 레벨의 제1 전원전압(ELVDD)과 구동 트랜지스터(M1)의 문턱 전압의 합(ELVDD+Vth)이 된다.

한편 보상 기간(P2) 동안 제2 제어신호(GE)는 하이 레벨로 유지되므로 발광 제어 트랜지스터(M4)는 여전히 턴 오프 된다. 따라서, 제1 전원전압(ELVDD)의 공급 단자는 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시터와 전기적으로 단절되므로 보상 기간(P2) 동안 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상은 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시턴스의 크기에 전혀 영향을 받지 않게 된다.

다음으로 시점 t7에 복수의 주사 신호 중 첫 번째 화소 라인에 전달되는 첫 번째 주사 신호(S[1])가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경되어 대응하는 첫 번째 화소 라인의 각 화소에 전달된다. 그리고 순차적으로 화소 라인별로 대응하는 복수의 주사 신호가 전달되다가 시점 t8에 마지막 화소 라인인 n번째 화소 라인에 대응하는 n번째 주사 신호(S[n])가 로우 레벨로 하강하였다가 하이 레벨로 상승한다.

이로써 시점 t7 내지 시점 t8 동안 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])가 순차적으로 전달되어 각 화소의 스위칭 트랜지스터(M2)를 순차적으로 턴 온 시킨다. 그러면 각 화소의 스위칭 트랜지스터(M2)의 소스 전극에 연결된 대응하는 데이터 선을 통해 대응하는 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압(data[1]-data[m])이 전달된다. 이들 데이터 전압(DATA)은 제2 노드(N2)에 전달되고, 저장 커패시터(Cst)에 의해 유지된다.

이때 제2 노드(N2)에 연결된 보상 커패시터(Cth)의 커플링 효과로 인해 제1 노드(N1)에 인가되는 전압은 제2 노드(N2)에 인가되는 데이터 전압으로 인한 변화량을 반영한다. 여기서, 상기 변화량은 보상 커패시터(Cth)의 커패시턴스와 구동 트랜지스터(M1)의 기생 커패시터의 커패시턴스의 비에 의해 결정되지만, 상기 구동 트랜지스터(M1)의 기생 커패시터의 커패시턴스는 매우 작기 때문에 커패시턴스의 비는 무시할 수 있다.

주사 기간(P3) 동안 제1 제어신호(GC) 및 제2 제어신호(GE)는 모두 하이 레벨로 인가되므로, 각 화소의 보상 트랜지스터(M3)와 발광 제어 트랜지스터(M4)는 모두 턴 오프 된 상태이다. 따라서 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시턴스의 크기에 영향을 받지 않고 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 각 화소의 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 안정적으로 인가될 수 있다.

마지막 화소 라인인 n번째 화소 라인에 대응하여 전달되는 주사 신호(S[n])이 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경되는 시점 t8부터 표시부의 전체 화소에 기입된 데이터 신호에 따른 데이터 전압의 구동 전류량으로 동시에 빛을 방출하게 된다. 즉, 시점 t8 내지 시점 t9는 표시부의 모든 화소에서 동시에 영상이 표시되는 발광 기간(P4)이다. 그러나 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니고 n번째 주사 신호(S[n])가 로우 레벨로 전달되고 난 후 소정이 기간이 경과한 후에 발광 기간(P4)이 개시될 수도 있다.

발광 기간(P4)에 여전히 제1 전원전압(ELVDD)은 하이 레벨로, 제2 전원전압(ELVSS)은 로우 레벨로 인가된다. 그리고 제1 제어신호(GC)는 하이 레벨 상태이나, 발광 기간(P4) 동안 제2 제어신호(GE)는 로우 레벨로 인가된다.

그러면 모든 화소의 발광 제어 트랜지스터(M4)가 턴 온 되고, 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 전극에 인가된 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 반영된 전압 변화량에 대응하는 구동 전류가 유기 발광 다이오드(OLED) 쪽으로 흐르게 된다. 따라서 상기 구동 전류량에 대응하여 표시부 전체의 화소의 유기 발광 다이오드(OLED)가 동시에 발광하게 된다.

발광 기간(P4) 동안 표시 패널의 전체 화소에서 동시에 발광하는 표시 영상은 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)과 제1 전원전압(ELVDD)의 전압 레벨에 영향을 받지 않으며, 영상 데이터 신호에 따른 구동 전류가 흐르게 되어서 균일하게 표시된다.

상기 도 3과 도 4의 실시 예를 통해서 복수의 영상 데이터 신호는 현재 프레임에 대응하는 단일 시점(視點)(view point)의 영상 데이터 신호를 상정하여 설명하였으나, 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 입체 영상 표시를 위한 복수의 시점 영상 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 영상 데이터 신호는 제1 시점으로서 좌안 영상 데이터 신호이거나, 또는 제2 시점으로서 우안 영상 데이터 신호일 수 있다. 이들 입체 영상 구현을 위한 서로 다른 시점의 영상 데이터 신호일지라도 데이터 구동부를 통해 전달되어 각 화소에서 구동되는 방식은 동일하다.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시 예에 의한 표시 장치의 구동 방식을 나타내는 도면이다.

도 5의 구동 방식은 한 프레임 동안 리셋 기간(1), 보상 기간(2), 주사 기간(3), 및 발광 기간(4)을 포함하도록 구동하지만, 시간적으로 주사 기간(3)과 발광 기간(4)을 중첩한다.

현재 프레임의 발광 기간(4)에 화소는 직전 프레임의 주사 기간(3)에 기입된 데이터에 따라 발광하고, 현재 프레임의 주사 기간(3)에 화소에 기입되는 데이터에 따라 화소는 다음 프레임의 발광 기간(4)에 발광한다.

한 프레임을 영상이 표시되는 발광 구간(EP)과 영상이 표시되지 않는 비발광 구간(NEP)으로 구분한다면, 비발광 구간(NEP)은 리셋 기간(1)과 보상 기간(2)에 해당한다. 따라서, 한 프레임의 거의 대부분의 기간 동안 발광 구간(EP)으로 설정할 수 있어 고속 구동으로 인한 주사 및 데이터 기입 시간을 확보하고 그에 따라 충분하게 영상을 표시할 수 있다.

구체적으로 N번째 프레임(Nth Frame)의 발광 구간(EP)에 N 번째 프레임의 주사 기간(3) 및 발광 기간(4)이 포함된다. 따라서 N번째 프레임(Nth Frame)의 발광 구간(EP)의 주사 기간(3)에 화소들에 기입되는 데이터는 N 번째 프레임의 데이터이고, 발광 구간(EP)의 발광 기간(4)에 화소들은 N-1 번째 프레임(N-1th Frame)의 주사 기간(3)에 기입된 N-1 번째 프레임의 데이터에 따라 발광한다.

그리고, 발광 구간(EP)의 주사 기간(3)에 화소들에 기입된 N 번째 프레임의 데이터에 따라 N+1 번째 프레임의 발광 기간(4) 동안 화소들이 동시에 발광한다.

이와 같은 방식으로 현재 프레임의 데이터가 주사 기간(3)에 화소에 기입되고, 주사 기간(3)과 동일한 기간인 발광 기간(4)에 화소가 직전 프레임의 데이터에 따라 발광하기 위한 화소 구조를 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(도 1에 도시함)의 표시부(10)에 포함된 화소의 회로도이다.

도 6에 도시된 화소는 n번째 화소 라인의 m번째 화소 열에 배치되는 화소이지만, 도 3의 화소 회로와 다른 실시 예에 따른 회로 구조를 가지므로 상기 도 3의 화소(70)를 제1 화소로 명명하고, 도 6에 도시된 화소(70-1)을 제2 화소로 명명하기로 한다.

도 6의 제2 화소(70-1)는 상기 제1 화소와 달리 주사 기간(3) 동안 활성화되어 데이터를 기입함과 동시에 유기 발광 다이오드(OLED)에서 이전 프레임에 기입되었던 데이터에 따라 발광하는 구조이다.

도 6의 제2 화소(70-1)는 6개의 트랜지스터(T1 내지 T6)와 저장 커패시터(Cst), 보상 커패시터(Cth), 유지 커패시터(Chold), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다.

그러나 도 6의 화소 회로 구조에 한정되는 것은 아니고, 주사 기간 동안 데이터 기입과 동시에 유기 발광 다이오드에서 발광할 수 있도록 설계되는 회로로서, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터(T4)가 포함되는 구조로 다양하게 설계될 수 있다.

도 6에 도시된 6 개의 트랜지스터(T1 내지 T6)의 채널 타입은 P-채널 타입이다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 각 트랜지스터의 게이트 전극에 입력되는 신호 레벨 및 신호 레벨에 따른 각 트랜지스터의 동작 상태에 따라 각 트랜지스터의 채널 타입이 결정된다.

제1 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로서, 제1 전원전압(ELVDD)에 연결되는 소스 전극, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결되는 드레인 전극, 및 제1 노드(Q1)에 연결되어 있는 게이트 전극을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 게이트 전극에 인가되는 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압의 구동 전류량을 유기 발광 다이오드(OLED)에 흘려 보내줌으로써 영상을 표시하도록 한다.

제2 트랜지스터(T2)는 스위칭 트랜지스터로서, 대응하는 데이터 선(Dm)에 연결된 소스 전극, 제2 노드(Q2)에 연결된 드레인 전극, 및 대응하는 주사선(Sn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 게이트 전극에 인가되는 대응하는 주사 신호(S[n])에 따라 데이터 선을 통해 인가되는 소정의 전압(data[m])을 제2 노드(Q2)에 전달한다. 이때 데이터 선을 통해 인가되는 상기 소정의 전압(data[m])은 구동 과정에 따라 소정의 기준 전압으로 설정된 리셋 전압이거나, 복수의 영상 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호에 따른 데이터 전압일 수 있다.

제3 트랜지스터(T3)는 문턱 전압 보상 트랜지스터로서, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 드레인 전극에 각각 연결된 양 전극과, 대응하는 제1 제어선(GCLn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 상기 양 전극은 제1 노드(Q1)에 연결된 일전극과 제4 노드(Q4)에 연결된 타전극을 포함한다.

제3 트랜지스터(T3)는 게이트 전극에 인가되는 제1 제어신호(GC)에 대응하여 턴 온 되어 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극을 다이오드 연결한다. 이로 인해 제1 노드(Q1)와 제4 노드(Q4)의 전압이 동일하게 된다. 즉, 제4 노드(Q4)에 전달된 전압이 제1 노드(Q1)에 전기적으로 도통되어 제1 노드(Q1)에도 동일하게 인가된다.

제4 트랜지스터(T4)는 발광 제어 트랜지스터로서, 제4 노드(Q4)에 연결된 소스 전극, 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결된 드레인 전극, 및 대응하는 제2 제어선(GELn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 게이트 전극에 전달되는 제2 제어신호(GE)에 대응하여 턴 온 되어, 구동 트랜지스터(T1)로부터 흘려보내지는 데이터 신호에 따른 구동 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)에 전달함으로써 유기 발광 다이오드가 데이터 신호에 따른 영상을 표시하게 한다.

제5 트랜지스터(T5)는 전달 트랜지스터로서, 제2 노드(Q2)에 연결된 소스 전극, 제3 노드(Q3)에 연결된 드레인 전극, 및 대응하는 제3 제어선(GWLn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제5 트랜지스터(T5)는 제3 제어선(GWLn)을 통해 게이트 전극에 전달되는 제3 제어신호(GW)에 대응하여 턴 온 된 뒤, 제2 노드(Q2)의 전압을 제3 노드(Q3)에 전달한다. 이때 상기 전압을 전달받은 제3 노드(Q3)의 전압은 저장 커패시터(Cst)와 보상 커패시터(Cth)에 의해 저장 및 유지된다.

제6 트랜지스터(T6)는 유지 트랜지스터로서, 대응하는 데이터 선(Dm)에 연결된 소스 전극, 제3 노드(Q3)에 연결된 드레인 전극, 및 대응하는 제1 제어선(GCLn)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제6 트랜지스터(T6)는 게이트 전극에 전달되는 제1 제어신호(GC)에 대응하여 턴 온 되어 데이터 선(Dm)을 통해 인가되는 소정의 기준전압을 제3 노드(Q3)에 전달한다.

저장 커패시터(Cst)는 제3 노드(Q3)에 연결된 일전극 및 제1 전원전압(ELVDD)을 전달하는 전압선에 연결된 타전극을 포함한다. 저장 커패시터(Cst)는 양 전극에 인가되는 전압의 차이에 따른 전압값을 저장 및 유지한다. 따라서 저장 커패시터(Cst)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 각 과정에서 상기 제3 노드(Q3)에 인가되는 전압을 유지하는 기능을 수행한다.

보상 커패시터(Cth)는 제3 노드(Q3)에 연결된 일전극 및 제1 노드(Q1)에 연결된 타전극을 포함한다. 보상 커패시터(Cth)는 양 전극에 인가되는 전압의 차이에 따른 전압값을 저장 및 유지하는데, 일전극이 연결된 제3 노드(Q3)의 전압 변화량에 따라 커플링 효과로 인해 타전극이 연결된 제1 노드(Q1)의 전압값을 변화시킨다.

유지 커패시터(Chold)는 제2 노드(Q2)에 연결된 일전극 및 상기 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극에 연결된 타전극을 포함한다. 다시 말하면, 유지 커패시터(Chold)의 타전극은 대응하는 제1 제어선(GCLn)에 연결된다. 유지 커패시터(Chold)는 양 전극에 인가된 전압의 차이에 따른 전압값을 저장 및 유지하는 기능을 수행한다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 과정 중에 제2 노드(Q2)에 전달되는 각 프레임의 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 일정 기간 동안 저장 및 유지한다.

이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 방식(상기 도 6의 구동 방식)의 각 기간에 따른 화소(70-1)의 동작을 설명한다.

도 7은 복수의 프레임 중 N번째 프레임(Nth Frame) 동안의 구동 파형을 나타낸다.

도 7에 도시된 바와 같이, N번째 프레임(Nth Frame)은 리셋 기간(P10), 보상 기간(P20), 주사 기간(P30), 및 발광 기간(P40)을 포함하는데, 상기 도 3과 도 4의 구동 방식과 달리 주사 기간(P30)과 발광 기간(P40)이 중첩한다. 주사 기간(P30)과 발광 기간(P40)의 중첩되는 기간은 특별히 제한되지 않으며, 발광 듀티(Duty)의 조절에 따라서 주사 기간(P30)은 발광 기간(P40)과 같거나, 혹은 발광 기간보다 작거나 클 수 있다.

도 7에 도시된 각 기간에 따라 구동 전원전압(ELVDD, ELVSS), 주사신호(S[1]-S[n]), 제1 제어신호(GC), 제2 제어신호(GE), 제3 제어신호(GW), 및 데이터 신호(data[1]-data[m])가 변한다. 다만, 구동 전원전압 중 제2 전원전압(ELVSS)는 N번째 프레임(Nth Frame) 동안 전압 레벨이 변하지 않고 소정의 로우 레벨 전압(Low)으로 고정적으로 인가된다.

도 7을 참조하면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원전압(ELVSS)이 스윙하지 않고 고정적으로 공급되기 때문에, 다른 신호들의 동작에 영향을 미치지 않게 된다. 즉, 유기 발광 다이오드(OLED)의 큰 면적으로 인한 기생 커패시터의 커패시턴스가 증가되는데, 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 제2 전원전압(ELVSS)이 흔들린다면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 커플링 효과에 그 전압 변화량이 다른 화소의 동작 제어신호들에 영향을 줄 수 있다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따르면 제2 전원전압(ELVSS)이 스윙하지 않기 때문에 이러한 커플링 효과에 따른 암부 로딩과 같은 화면 상의 부작용을 막을 수 있다.

먼저 도 7에 도시하지 않았으나 이전 프레임(N-1th Frame)에서 발광 기간이 끝나는 시점 a1에 제2 제어신호(GE)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승(rising)한다. 그리고 시점 a2에 해당 프레임인 N번째 프레임(Nth Frame)이 시작된다. 리셋 기간(P10)은 시점 a2 내지 시점 a4 사이의 구간이다.

리셋 기간(P10) 중 시점 a2에 제1 전원전압(ELVDD)이 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 그러면 저장 커패시터(Cst)와 보상 커패시터(Cth)에 의해 제1 노드(Q1)의 전압이 로우 레벨로 내려가게 되고 이로 인해 구동 트랜지스터(T1)이 턴 온 된다. 그래서 로우 레벨의 제1 전원전압(ELVDD)이 제4 노드(Q4)에 전달되어 초기화가 시간된다.

시점 a3에 제1 제어신호(GC)가 하이 레벨에서 로우 레벨의 펄스 전압으로 변경되어 인가된다. 그러면, 제1 제어신호(GC)가 게이트 전극에 전달되는 제3 트랜지스터(T3) 및 제6 트랜지스터(T6)가 동시에 턴 온 된다. 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온 됨으로써 대응하는 데이터 선을 통해 소정의 전압이 제3 노드(Q3)에 전달된다. 이때 데이터 선을 통해 전달되는 전압(data[m])은 도 7에서 보는 바와 같이 소정의 기준 전압(Vref)이다. 상기 기준 전압(Vref)은 특별히 제한되지 않으나 데이터 신호의 전압 범위 내의 레벨일 수 있다.

또한 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온 됨으로써 시점 a3 내지 시점 a4 기간 동안 초기화 동작이 지속된다.

상기 시점 a2부터 개시되어 시점 a4까지 이루어지는 초기화 동작으로 인해 제4 노드(Q4)의 로우 레벨 전압이 제1 노드(Q1)에 전달되어 이전 프레임에 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가되었던 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 리셋된다.

이 기간(P10) 동안 제2 제어신호(GE)는 하이 레벨 상태를 유지하여 발광 제어 트랜지스터인 제4 트랜지스터(T4)는 턴 오프 되므로, 유기 발광 다이오드(OLED)에 역전압을 걸지 않고서도 제2 전원전압(ELVSS) 단자 쪽으로의 경로를 차단할 수 있고 화소의 구동 동작을 정확히 수행할 수 있게 된다.

다음으로, 시점 a4에 제1 전원전압(ELVDD)과 제1 제어신호(GC)의 펄스 전압이 모두 하이 레벨로 상승한다. 시점 a4 와 시점 a5 사이의 기간 중에 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 보상된다.

시점 a5에 제3 제어신호(GW)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 하강하고 로우 레벨을 유지하다가 시점 a6에 다시 하이 레벨로 상승한다.

상기 시점 a5 내지 시점 a6의 기간은 데이터 전달 기간(P20)으로서, 이 기간 동안 제3 제어신호(GW)가 로우 레벨로 전달되므로, 제3 제어신호(GW)를 게이트 전극에 전달받는 제5 트랜지스터(T5)가 턴 온 된다. 따라서 제2 노드(Q2)에 전달되어 유지 커패시터(Chold)에 저장된 이전 프레임(N-1th Frame)의 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압(Vdata_0)이 제5 트랜지스터(T5)를 통해 제3 노드(Q3)에 전달된다.

그러면 시점 a6에 제3 제어신호(GW)가 하이 레벨로 변경되고 제5 트랜지스터(T5)가 턴 오프 된 후 시점 a7 이전에 제2 제어신호(GE)가 로우 레벨로 변경된다. 제2 제어신호(GE)는 시점 a7 이전에 로우 레벨로 전달되어 유지되다가 시점 a8 이후에 하이 레벨로 상승한다.

이 기간은 모든 화소의 유기 발광 다이오드(OLED)가 동시에 발광하여 영상을 표시하는 발광 기간(P40)으로서, 이 기간 동안 상기 제2 제어신호(GE)를 게이트 전극에 전달받은 제4 트랜지스터(T4)는 턴 온 된다.

그러면, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달된 이전 프레임의 영상 데이터 신호에 따른 데이터 전압에 따른 구동 전류량을 전달받은 유기 발광 다이오드가 발광한다. 구체적으로 데이터 전달 기간(P20)동안 제3 노드(Q3)에 인가된 데이터 신호에 따른 전압 변화량에 대응하여 보상 커패시터(Cth)의 커플링 효과에 따라 제1 노드(Q1)의 전압, 즉 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 전압이 변화한다.

이후의 문턱 전압 보상 과정에 의해 제1 노드(Q1)에는 이미 제1 전원전압(ELVDD)과 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 합만큼의 전압이 인가된 상태이고, 이전 프레임에 기입되었던 데이터 전압이 P20 기간 동안 제3 노드(Q3)에 전달되어 그만큼 전압 변화가 발생했는데, 그 전압 변화량에 대응하여 제1 노드의 전압 변화량이 결정된다.

따라서, 해당 프레임인 N번째 프레임 동안의 발광 기간(P40) 동안에는 이전 프레임인 N-1번째 프레임에 기입된 데이터 신호에 따른 구동 전류량에 따라 각 화소의 유기 발광 다이오드가 발광하여 영상을 표시하게 된다.

한편, 발광 기간(P40)과 동시 또는 이보다 짧거나 혹은 긴 기간 동안에 복수의 주사 신호(S[1]-S[n])에 따라 순차적으로 화소 라인별로 주사가 이루어진다.

즉, 시점 a7에 첫 번째 주사 신호(S[1])가 로우 레벨의 펄스 전압으로 전달되기 시작하여 각 화소 라인을 따라 순차적으로 주사 신호가 전달되고, 시점 a8에 마지막 n번째 주사 신호(S[n])가 로우 레벨로 전달되었다가 하이 레벨로 상승한다.

시점 a7 내지 시점 a8의 기간은 주사 기간(P30)으로서 이 기간 동안 각 화소는 화소 라인별로 인가되는 대응하는 주사 신호에 따라 스위칭 트랜지스터인 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온 된다. 그래서, 제2 트랜지스터(T2)는 대응하는 데이터 선을 통해 해당 프레임, 즉 N번째 프레임의 영상 신호에 따른 데이터 전압(Vdata)을 공급받아 제2 노드(Q2)에 전달한다. 이는 데이터 기입 기간으로서 해당 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 제2 노드(Q2)에 전달되고, 이에 따라 유지 커패시터(Chold)는 해당 프레임의 데이터(DATA)를 저장 및 유지한다. 해당 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압(Vdata)은 유지 커패시터에 저장되었다가 다음 프레임의 발광 기간에 모든 화소의 유기 발광 다이오드가 동시에 빛을 방출함으로써 데이터 전압에 따른 영상을 표시하게 된다.

상기 도 6과 도 7의 실시 예를 통해서 복수의 영상 데이터 신호는 현재 프레임에 대응하는 단일 시점(視點)(view point)의 영상 데이터 신호를 상정하여 설명하였으나, 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 입체 영상 표시를 위한 복수의 시점 영상 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 복수의 영상 데이터 신호는 제1 시점으로서 좌안 영상 데이터 신호이거나, 또는 제2 시점으로서 우안 영상 데이터 신호일 수 있다. 이들 입체 영상 구현을 위한 서로 다른 시점의 영상 데이터 신호일지라도 데이터 구동부를 통해 전달되어 각 화소에서 구동되는 방식은 동일하다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.

10: 표시부 20: 주사 구동부
30: 데이터 구동부 40: 타이밍 제어부
50: 전원 제어부 60: 보상 제어 신호부 70, 70-1: 화소

Claims

복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부,
복수의 주사 신호를 생성하여 전달하는 주사 구동부,
복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압을 리셋하고, 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상을 제어하는 제1 제어신호, 및 상기 복수의 화소의 동시 발광을 제어하는 제2 제어신호를 각각 생성하여 전달하는 보상 제어 신호부,
제1 전원전압 및 제2 전원전압의 전압 레벨을 조정하여 공급하는 전원 제어부,
상기 복수의 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터 선 중 대응하는 데이터 선, 상기 복수의 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선 중 대응하는 주사선, 상기 제1 제어신호를 전달하는 제1 제어선, 상기 제2 제어신호를 전달하는 제2 제어선, 상기 제1 전원전압을 전달하는 제1 전압선, 및 상기 제2 전원전압을 전달하는 제2 전압선에 연결되어 있는 화소를 복수 개 포함하는 표시부, 및
외부 영상 신호를 처리하여 상기 복수의 데이터 신호를 생성하고, 상기 데이터 구동부, 주사 구동부, 보상 제어 신호부, 및 전원 제어부의 구동을 각각 제어하는 복수의 구동 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함하고,
상기 주사 구동부가 상기 복수의 주사 신호를 상기 복수의 화소의 화소 라인에 대응하는 주사선에 순차로 전달하고, 상기 데이터 구동부가 상기 복수의 주사 신호에 따라 활성화된 복수의 화소 각각에 현재 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호를 순차로 전달하는 제1 기간과 중첩하는 제2 기간 동안, 상기 표시부에 포함된 복수의 화소는 상기 제2 제어신호에 따라 이전 프레임에 기입된 복수의 데이터 신호에 따른 데이터 전압으로 영상을 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 보상 제어 신호부는, 복수의 화소 각각에서 이전 프레임의 데이터 신호에 따라 기입된 데이터 전압을 화소 각각의 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 것을 제어하는 제3 제어신호를 추가로 생성하여 전달하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 주사 구동부는 상기 복수의 주사 신호를 상기 복수의 화소의 화소 라인에 대응하는 주사선에 순차로 전달하고,
상기 데이터 구동부는 상기 복수의 주사 신호를 순차로 전달받아 활성화된 복수의 화소 각각에 현재 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호를 순차로 전달하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 표시부에 포함된 복수의 화소는 상기 제2 제어신호에 따라 현재 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호에 따른 데이터 전압으로 영상을 동시에 표시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제2 기간은 상기 제1 기간과 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 데이터 신호는 현재 프레임에 대응하는 제1 시점 영상 데이터 신호 또는 제2 시점 영상 데이터 신호이고,
상기 제1 영상 데이터 신호와 상기 제2 영상 데이터 신호의 시점은 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
유기 발광 다이오드,
상기 제1 전압선에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터,
상기 대응하는 데이터 선에 연결되어 현재 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 스위칭 트랜지스터,
상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극에 연결되어 한 프레임 중 소정의 기간 동안 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하는 보상 트랜지스터,
상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결되어 상기 구동 전류의 공급을 제어하는 발광 제어 트랜지스터, 및
상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되어 있는 보상 커패시터,
상기 보상 커패시터에 연결된 일전극과 상기 제1 전압선에 연결된 타전극을 포함하는 저장 커패시터를 포함하고,
상기 발광 제어 트랜지스터가 턴 온 되는 제3 기간 동안 상기 복수의 화소 각각의 유기 발광 다이오드가 동시에 발광하는 표시 장치.
제 8항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
상기 스위칭 트랜지스터와 상기 저장 커패시터 및 보상 커패시터의 접점 사이에 구비되어, 상기 스위칭 트랜지스터를 통해 인가되는 상기 현재 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 전달하는 전달 트랜지스터,
상기 대응하는 데이터 선과 상기 접점 사이에 구비되어 상기 데이터 선을 통해 전달되는 소정의 기준 전압을 상기 접점에 인가하는 유지 트랜지스터, 및
상기 전달 트랜지스터의 소스 전극에 연결된 일전극과 상기 유지 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 타전극을 포함하고, 상기 현재 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 일정 시간 동안 저장하는 유지 커패시터를 추가로 더 포함하는 표시 장치.
제 9항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
상기 전달 트랜지스터가 전달하는 상기 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압에 따라 현재 프레임의 발광 기간에 동시에 발광하고,
상기 유지 커패시터가 저장하는 상기 현재 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압에 따라 상기 현재 프레임의 다음 프레임의 발광 기간에 동시에 발광하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 9항에 있어서,
상기 유지 트랜지스터는 상기 복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간 동안 턴 온 되어 상기 소정의 기준 전압을 상기 접점에 인가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 8항에 있어서,
상기 발광 제어 트랜지스터가 턴 오프 되는 제4 기간은, 상기 복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간, 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되는 기간, 및 상기 복수의 화소 각각이 주사 신호에 의해 활성화되어 상기 현재 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 기입되는 기간을 포함하는 표시 장치.
제 8항에 있어서,
상기 발광 제어 트랜지스터가 턴 오프 되는 제5 기간은, 상기 복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간, 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되는 기간, 및 상기 이전 프레임에 기입되어 저장된 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달되는 기간을 포함하고,
상기 제3 기간은 상기 복수의 화소 각각이 주사 신호에 의해 활성화되어 상기 현재 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 기입되는 기간과 중첩하는 표시 장치.
제 8항에 있어서,
상기 스위칭 트랜지스터는 상기 현재 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 전달하기 이전에, 상기 복수의 화소 각각에 전달된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간 동안 턴 온 되어 상기 대응하는 데이터 선을 통해 소정의 기준 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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유기 발광 다이오드,
제1 전원전압의 공급선에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 유기발광다이오드에 구동 전류를 공급하는 제5 트랜지스터,
복수의 데이터 선 중 대응하는 데이터 선에 연결되어 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 제6 트랜지스터,
상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극에 연결되어 상기 한 프레임 중 소정의 기간 동안 상기 제5 트랜지스터를 다이오드 연결하는 제7 트랜지스터,
상기 제5 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 연결되어 상기 구동 전류의 공급을 제어하는 제8 트랜지스터,
상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되어 있는 제3 커패시터,
상기 제3 커패시터에 연결된 일전극과 상기 제1 전원전압의 공급선에 연결된 타전극을 포함하는 제4 커패시터,
상기 제6 트랜지스터와 상기 제3 커패시터 및 제4 커패시터의 접점 사이에 구비되어, 상기 제6 트랜지스터를 통해 인가되는 상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 전달하는 제9 트랜지스터,
상기 대응하는 데이터 선과 상기 접점 사이에 구비되어 상기 데이터 선을 통해 전달되는 소정의 기준 전압을 상기 접점에 인가하는 제10 트랜지스터, 및
상기 제9 트랜지스터의 소스 전극에 연결된 일전극과 상기 제10 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 타전극을 포함하고, 상기 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 일정 시간 동안 저장하는 제5 커패시터를 포함하고,
상기 제8 트랜지스터가 턴 온 되는 동안 상기 유기 발광 다이오드가 상기 구동 전류에 따라 발광하는 화소.
제 20항에 있어서,
상기 제8 트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되고, 상기 제7 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 제5 트랜지스터의 문턱 전압이 보상되고, 상기 제9 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 전달되는 것을 특징으로 하는 화소.
제 21항에 있어서,
상기 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전압이 리셋되는 기간 동안, 제1 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 공급되는 것을 특징으로 하는 화소.
제 20항에 있어서,
상기 제8 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제6 트랜지스터가 턴 온 되어 상기 대응하는 데이터 선을 통해 상기 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압이 기입되는 것을 특징으로 하는 화소.
제 20항에 있어서,
상기 제10 트랜지스터가 전달하는 소정의 기준 전압은, 상기 데이터 신호에 따른 전압 범위 내의 전압값을 가지는 것을 특징으로 하는 화소.
제 20항에 있어서,
상기 한 프레임 동안, 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극에 연결된 제2 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 고정적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 화소.
유기 발광 다이오드, 제1 전원전압의 공급선에 연결되어 상기 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 구비되어 상기 구동 전류로 인한 발광을 제어하는 발광 제어 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 보상 커패시터, 상기 보상 커패시터와 상기 제1 전원전압의 공급선 사이에 구비된 저장 커패시터를 포함하는 화소를 복수 개 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 방전시키고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 소정의 기준 전압을 인가하는 리셋 단계,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 대응하는 전압이 상기 보상 커패시터에 전달되는 보상 단계,
상기 저장 커패시터에 한 프레임의 복수의 데이터 신호 중 대응하는 데이터 신호에 따라 데이터 전압이 저장되는 주사 단계, 및
상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가된 전압에 대응하는 구동 전류에 따라 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 발광 단계를 포함하고,
상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 온 되어 상기 복수의 화소 각각의 발광 단계는 동시에 발생하고,
상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 오프 되는 동안, 상기 리셋 단계 및 상기 보상 단계가 진행되며,
상기 복수의 화소 각각의 발광 제어 트랜지스터가 동시에 턴 온 되는 동안, 상기 복수의 화소 각각의 동시 발광 단계는 상기 복수의 화소 각각에 화소 라인별로 순차적으로 진행되는 주사 단계와 중첩하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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제 26항에 있어서,
상기 보상 단계 이후에 상기 복수의 화소 각각에서 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따라 기입된 데이터 전압을 화소 각각의 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 26항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
상기 동시 발광 단계에서 한 프레임의 이전 프레임의 데이터 신호에 따라 기입된 데이터 전압에 대응하는 구동 전류로 발광하고,
상기 주사 단계에서 한 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 전달받아 저장하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 26항에 있어서,
상기 리셋 단계에서, 상기 제1 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 26항에 있어서,
상기 리셋 단계, 보상 단계, 주사 단계, 및 발광 단계가 진행되는 동안, 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극에 연결된 제2 전원전압은 로우 레벨의 전압으로 고정적으로 공급되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.