KR102383741B1

KR102383741B1 - 화소, 화소를 포함하는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법

Info

Publication number: KR102383741B1
Application number: KR1020150128618A
Authority: KR
Inventors: 김태진; 남희; 이명호
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-09-10
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2022-04-08
Also published as: KR20170031321A; US20170076671A1; US9858863B2

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 화소는, 유기발광다이오드, 제1 노드와 제2 노드 사이에 전기적으로 접속되고 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되며 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 제3 노드와 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터, 데이터 라인과 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터, 상기 데이터 라인과 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터, 제1 전원과 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터, 상기 제2 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터, 상기 제3 노드와 초기화 전원 사이에 전기적으로 접속되는 제6 트랜지스터 및 상기 제1 전원과 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고, 상기 발광 제어 라인에 발광 제어 신호가 공급되는 기간 중 적어도 일부 동안, 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상된다.

Description

화소, 화소를 포함하는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법 {PIXEL, ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE INCLUDING THE PIXEL AND DRIVING METHOD OF THE PIXEL}

본 발명의 실시예는 화소, 화소를 포함하는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법에 관한 것이다.

음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 표시장치들이 개발되고 있다. 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.

최근에는 유기전계발광 표시장치를 웨어러블 디바이스(Wearable device)에 사용하기 위한 연구가 진행 중이다. 웨어러블 디바이스의 경우, 휴대가 가능하면서 오랜 기간동안 켜져 있어야 하므로, 웨어러블 디바이스에 포함되는 유기전계발광 표시장치의 전력 소모를 감소시키는 연구가 진행 중이다.

본 발명의 실시예는 데이터 라인과 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 전기적으로 접속되는 트랜지스터를 추가하고, 그 트랜지스터의 게이트 전극의 전압 레벨을 조절하여 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압 레벨이 누설 전류로 인해 변하는 것을 보상하는 화소, 화소를 포함하는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예는 상대적으로 짧은 주기마다 발광 제어 신호를 공급하지 않아 스캔 주기를 낮출 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화소는, 유기발광다이오드, 그 제1 전극이 제1 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 제1 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터, 그 제1 전극이 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 제1 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 전압 유지 라인에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터, 그 제1 전극에 제1 전원이 공급되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 제2 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제6 트랜지스터 및 그 일단에 상기 제1 전원이 공급되고 그 타단이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함할 수 있고, 상기 발광 제어 라인에 발광 제어 신호가 공급되는 기간 중 적어도 일부 동안, 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 화소는 그 제1 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 상기 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 상기 제2 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제7 트랜지스터를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 스캔 라인에 스캔 신호가 공급된 이후 상기 제1 스캔 라인에 스캔 신호가 공급될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제1 트랜지스터 내지 상기 제6 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터는 p 채널형 트랜지스터일 수 있고, 상기 제1 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터, 상기 제4 트랜지스터, 상기 제5 트랜지스터, 및 상기 제6 트랜지스터의 게이트 전극에는 제1 게이트 오프 전압 또는 게이트 온 전압이 공급될 수 있으며, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에는 상기 제1 게이트 오프 전압 또는 제2 게이트 오프 전압이 공급될 수 있고, 상기 제2 게이트 오프 전압의 레벨은 상기 제1 게이트 오프 전압의 레벨보다 낮을 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 제1 누설 전류 및 상기 제2 누설 전류로 인해 상기 제3 노드로부터 상기 제3 노드의 외부로 전류가 흐르는 경우, 상기 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압의 레벨이 상기 제3 노드의 전압 레벨보다 높을 수 있고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 제1 누설 전류 및 상기 제2 누설 전류로 인해 상기 제3 노드의 외부로부터 상기 제3 노드로 전류가 흐르는 경우, 상기 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압의 레벨이 상기 제3 노드의 전압 레벨보다 낮을 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 유기발광다이오드가 제1 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우 상기 데이터 라인에는 제1 유지 전압이 공급될 수 있고, 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 유기발광다이오드가 상기 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, 상기 데이터 라인에는 제2 유지 전압이 공급될 수 있으며, 상기 제1 유지 전압의 레벨은 상기 제2 유지 전압의 레벨과 다를 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예는 화소를 포함하는 유기전계발광 표시장치라는 다른 측면이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는, 화소들, 상기 화소들에 스캔 신호들을 전달하는 m(m은 2 이상의 자연수)개의 스캔 라인들, 상기 화소들에 데이터 전압들을 전달하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인들, 상기 화소들에 발광 제어 신호들을 전달하는 m개의 발광 제어 라인들, 및 상기 화소들에 전압 유지 신호들을 전달하는 전압 유지 라인들을 포함하는 디스플레이 패널 및 상기 데이터 전압들을 생성하여 상기 데이터 라인들에 공급하고, 상기 스캔 신호들을 생성하여 상기 스캔 라인들에 공급하며, 상기 발광 제어 신호들을 생성하여 상기 발광 제어 라인들에 공급하고, 상기 전압 유지 신호들을 생성하여 상기 전압 유지 라인들에 공급하는 것에 의해 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 패널 구동부를 포함할 수 있고, 상기 화소들 중 제1 화소는, 유기발광다이오드, 그 제1 전극이 제1 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 스캔 라인들 중 i(i는 m 이하의 자연수)번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 데이터 라인들 중 j(j는 n 이하의 자연수)번째 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 i번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 j번째 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 전압 유지 라인들 중 하나에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터, 그 제1 전극에 제1 전원이 공급되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 발광 제어 라인들 중 i번째 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 i번째 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 상기 스캔 라인들 중 i-1번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제6 트랜지스터 및 그 일단에 상기 제1 전원이 공급되고 그 타단이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함할 수 있으며, 상기 발광 제어 라인에 발광 제어 신호가 공급되는 기간 중 적어도 일부 동안, 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제1 화소는 그 제1 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 상기 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 상기 i-1번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제7 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라, 상기 제1 트랜지스터 내지 상기 제6 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터는 p 채널형 트랜지스터일 수 있고, 상기 i번째 발광 제어 라인, 상기 i번째 스캔 라인, 및 상기 i-1번째 스캔 라인에는 제1 게이트 오프 전압 또는 게이트 온 전압이 공급될 수 있으며, 상기 전압 유지 라인들에는 상기 제1 게이트 오프 전압 또는 제2 게이트 오프 전압이 공급되고, 상기 제2 게이트 오프 전압의 레벨은 상기 제1 게이트 오프 전압의 레벨보다 낮을 수 있다.

실시예에 따라, 상기 디스플레이 패널 구동부가 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제1 게이트 오프 전압을 공급하는 경우, 상기 j번째 데이터 라인에는 데이터 전압 범위에 포함되는 데이터 전압이 공급될 수 있고, 상기 디스플레이 패널 구동부가 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압을 공급하고 상기 유기발광다이오드가 제1 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, 상기 j번째 데이터 라인에는 제1 유지 전압이 공급될 수 있으며, 상기 디스플레이 패널 구동부가 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압을 공급하고 상기 유기발광다이오드가 상기 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, 상기 j번째 데이터 라인에는 상기 제1 유지 전압과 그 레벨이 다른 제2 유지 전압이 공급될 수 있고, 상기 제1 유지 전압 또는 상기 제2 유지 전압 중 적어도 하나는 상기 데이터 전압 범위에 포함되지 않을 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 화소의 구동 방법이라는 다른 측면이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 구동 방법은, 유기발광다이오드, 제1 노드와 제2 노드 사이에 전기적으로 접속되고, 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되며, 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터, 데이터 라인과 상기 제1 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터, 상기 데이터 라인과 상기 제3 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터, 그 제1 전극에 제1 전원이 공급되고 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터, 상기 제2 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극 사이에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터, 그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고 그 제2 전극에 초기화 전원이 공급되는 제6 트랜지스터, 및 그 일단에 상기 제1 전원이 공급되고 그 타단이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하는 화소의 구동 방법으로, 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호를 공급한 이후 상기 제4 트랜지스터 및 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 발광 제어 신호를 공급하여 상기 유기발광다이오드를 발광시키는 최초 발광 단계 및 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호를 공급하지 않고 상기 최초 발광 단계에서 발생된 빛의 휘도를 유지시키는 발광 유지 단계를 포함할 수 있고, 상기 발광 유지 단계에서, 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호가 공급되지 않으며 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 최초 발광 단계에서는 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 전압 유지 신호가 공급되지 않고, 상기 발광 유지 단계에서는 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 전압 유지 신호가 공급될 수 있다.

실시예에 따라, 상기 발광 유지 단계는 상기 제4 트랜지스터 및 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 발광 제어 신호를 공급하지 않아 상기 유기발광다이오드의 발광을 중지하는 발광 중지 단계를 포함할 수 있고, 상기 발광 중지 단계는 상기 발광 유지 단계 내에서 기설정된 주기마다 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예는 데이터 라인과 구동 트랜지스터의 게이트 전극 사이에 전기적으로 접속되는 트랜지스터를 추가하고, 그 트랜지스터의 게이트 전극의 전압 레벨을 조절하여 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압 레벨이 누설 전류로 인해 변하는 것을 보상하는 화소, 화소를 포함하는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 상대적으로 짧은 주기마다 발광 제어 신호를 공급하지 않아 스캔 주기를 낮출 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 화소의 구동 방법을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 유기전계발광 표시장치의 화소의 일 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 도 1의 유기전계발광 표시장치의 화소의 다른 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 구동 방법를 설명하기 위한 파형도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.

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. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것일 수 있는 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 유기전계발광 표시장치의 화소의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 유기전계발광 표시장치는 디스플레이 패널(100) 및 디스플레이 패널 구동부(200)를 포함한다.

디스플레이 패널(100)은 화소들(P(1, 1) 내지 P(m, n), m 및 n은 2 이상의 자연수), 화소들(P(1, 1) 내지 P(m, n), 이하 P)에 스캔 신호들을 전달하고 제1 방향으로 연장된 m개의 스캔 라인들(S1 내지 Sm, 이하 S), 화소들(P)에 데이터 전압들을 전달하고 제2 방향으로 연장된 n개의 데이터 라인들(D1 내지 Dn, 이하 D), 화소들(P)에 발광 제어 신호들을 전달하고 제1 방향으로 연장된 m개의 발광 제어 라인들(E1 내지 Em, 이하 E), 및 화소들(P)에 전압 유지 신호들을 전달하고 제1 방향으로 연장된 전압 유지 라인들(M1 내지 Mm, 이하 M)을 포함한다. 도 1에서는 전압 유지 라인들(M)이 제1 방향으로 연장되고 m개인 것처럼 도시되었으나, 이는 실시예에 불과하다. 전압 유지 라인들이 제2 방향으로 연장되고 n개일 수도 있다.

화소들(P) 중 하나의 화소(P(i, j), i는 m 이하의 자연수, j는 n 이하의 자연수)는 스캔 라인(Si), 데이터 라인(Dj), 발광 제어 라인(Ei) 및 전압 유지 라인(Mi)에 전기적으로 접속될 수 있다. 그러나 이는 실시예에 불과하고, 화소(P(i, j))에 두 개 이상의 스캔 라인들(Si, Si-1)이 전기적으로 접속될 수도 있다.

디스플레이 패널 구동부(200)는 데이터 전압들을 생성하여 데이터 라인들(D)에 공급하고, 스캔 신호들을 생성하여 스캔 라인들(S)에 공급하며, 발광 제어 신호들을 생성하여 발광 제어 라인들(E)에 공급하고, 전압 유지 신호들을 생성하여 전압 유지 라인들(M)에 공급하는 것에 의해 디스플레이 패널(100)을 구동한다. 디스플레이 패널 구동부(200)는 타이밍 컨트롤러(220), 데이터 구동부(230), 제1 신호 구동부(240), 및 제2 신호 구동부(250)를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(220), 데이터 구동부(230), 제1 신호 구동부(240), 및 제2 신호 구동부(250)가 각각의 전자 장치로 구현될 수도 있고, 디스플레이 패널 구동부(200) 전체가 하나의 전자 장치로 구현될 수도 있다(예를 들어, 디스플레이 구동 IC 등).

타이밍 컨트롤러(220)는 외부 장치(미도시)로부터 영상 데이터(RGB) 및 타이밍 신호들(Timing signals)을 수신한다. 타이밍 신호들(Timing signals)은 수직 동기신호(VSYNC), 수평 동기신호(HSYNC), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭 신호(CLK)를 포함하고, 타이밍 컨트롤러(220)는 타이밍 신호들(Timing signals)을 기반으로 데이터 구동부(230), 제1 신호 구동부(240) 및 제2 신호 구동부(250)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성한다. 타이밍 제어신호들은 데이터 구동부(230)의 동작 타이밍과 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS), 제1 신호 구동부(240)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제1 타이밍 제어신호(CS1) 및 제2 신호 구동부(250)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제2 타이밍 제어신호(CS2)를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(220)는 디스플레이 패널(100)이 영상을 표시할 수 있도록 데이터 구동부(230)에 영상 데이터(RGB)를 출력한다. 실시예에 따라, 타이밍 컨트롤러(220)는 제2 신호 구동부(250)가 전압 유지 신호의 레벨을 결정할 수 있도록 제2 신호 구동부(250)에 영상 데이터(RGB)를 출력할 수 있다.

데이터 구동부(230)는 데이터 타이밍 제어신호(DCS)에 응답하여 타이밍 콘트롤러(220)로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 래치한다. 데이터 구동부(230)는 다수의 소스 드라이브 IC들을 포함하며, 소스 드라이브 IC들은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 디스플레이 패널(100)의 데이터 라인들(D)에 전기적으로 접속될 수 있다.

제1 신호 구동부(240)는 제1 타이밍 제어신호(CS1)에 응답하여 스캔 신호들을 스캔 라인들(S)에 순차적으로 공급하고, 발광 제어 신호들을 발광 제어 라인들(E)에 순차적으로 인가한다. 제1 신호 구동부(240)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 디스플레이 패널(100)의 기판 상에 직접 형성되거나 TAB 방식으로 디스플레이 패널(100)의 스캔 라인들(S) 및 발광 제어 라인들(E)에 전기적으로 접속될 수 있다.

제2 신호 구동부(250)는 제2 타이밍 제어신호(CS2)에 응답하여 전압 유지 신호들을 전압 유지 라인들(M)에 공급할 수 있다. 제2 신호 구동부(250)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 디스플레이 패널(100)의 기판 상에 직접 형성되거나 TAB 방식으로 디스플레이 패널(100)의 전압 유지 라인들(E)에 전기적으로 접속될 수 있다. 실시예에 따라, 제2 신호 구동부(250)는 영상 데이터(RGB)를 기반으로 전압 유지 신호들의 레벨을 결정할 수도 있다.

도 2는 도 1의 유기전계발광 표시장치의 화소의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 전체 화소들(P) 중 화소(P(i, j))에 대해서만 설명될 것이다. 화소(P(i, j))는 i번째 스캔 라인(Si), i-1번째 스캔 라인(Si-1), j번째 데이터 라인(Dj), i번째 발광 제어 라인(Ei)에 전기적으로 접속되고, 화소(P(i, j))는 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DT), 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

유기발광다이오드(OLED)는 전류가 공급되는 경우 발광할 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극은 제5 트랜지스터(T5)의 제2 전극 및 제7 트랜지스터(T7)의 제1 전극에 전기적으로 접속되고, 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극에는 제2 전원(ELVSS)이 공급될 수 있다.

구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극은 제1 노드(N1)에 전기적으로 접속되고, 구동 트랜지스터(DT)의 제2 전극은 제2 노드(N2)에 전기적으로 접속되며, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속된다. 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 레벨은 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 제1 전극의 전압 레벨 차이의 함수로 표현될 수 있다. 즉, 구동 트랜지스터(DT)가 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 레벨을 제어한다.

제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제2 노드(N2)에 전기적으로 접속되고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속되며, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 i번째 스캔 라인(Si)에 전기적으로 접속된다. i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급되어 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되는 경우, 구동 트랜지스터(DT)가 다이오드 연결된다(diode-connected).

제2 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 j번째 데이터 라인(Dj)에 전기적으로 접속되고, 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극은 제1 노드(N1)에 전기적으로 접속되며, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 i번째 스캔 라인(Si)에 전기적으로 접속된다.

제3 트랜지스터(T3)의 제1 전극은 j번째 데이터 라인(Dj)에 전기적으로 접속되고, 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극은 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속되며, 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 i번째 전압 유지 라인(Mi)에 전기적으로 접속된다.

제4 트랜지스터(T4)의 제1 전극에는 제1 전원(ELVDD)이 공급되고, 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극은 제1 노드(N1)에 전기적으로 접속되며, 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어 라인(Ei)에 전기적으로 접속된다. 제1 전원(ELVDD)의 전압 레벨은 제2 전원(ELVSS)의 전압 레벨보다 높을 수 있다.

제5 트랜지스터(T5)의 제1 전극은 제2 노드(N2)에 전기적으로 접속되고, 제5 트랜지스터(T5)의 제2 전극은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 전기적으로 접속되며, 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어 라인(Ei)에 전기적으로 접속된다.

제6 트랜지스터(T6)의 제1 전극은 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속되고, 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극에 초기화 전원(Vinit)이 공급되며, 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 i-1번째 스캔 라인(Si-1)에 전기적으로 접속된다. 스캔 신호가 스캔 라인들(S)에 순차적으로 공급되므로, i-1번째 스캔 라인(Si-1)에 스캔 신호가 공급된 이후, i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급될 수 있다.

제7 트랜지스터(T7)의 제1 전극은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 전기적으로 접속되고, 제7 트랜지스터(T7)의 제2 전극에는 초기화 전원(Vinit)이 공급되며, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 i-1번째 스캔 라인(Si-1)에 전기적으로 접속된다.

구동 트랜지스터(DT) 및 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)은 p 채널형 트랜지스터일 수 있다. 또한 구동 트랜지스터(DT) 및 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7) 각각에 있어서, 제1 전극은 소스 전극이나 드레인 전극 중 어느 하나일 수 있고, 제2 전극은 소스 전극이나 드레인 전극 중 나머지 하나일 수 있다.

스토리지 커패시터(Cst)의 일단에는 제1 전원(ELVDD)이 공급되고 스토리지 커패시터(Cst)의 타단은 제3 노드(N3)에 전기적으로 접속된다.

i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급되지 않더라도, 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제3 노드(N3)로부터 제2 노드(N2)로, 또는 제2 노드(N2)로부터 제3 노드(N3)로 제1 누설 전류(leak1)가 흐를 수 있다. i-1번째 스캔 라인(Si-1)에 스캔 신호가 공급되지 않더라도, 제6 트랜지스터(T6)를 통해 제3 노드(N3)로부터 초기화 전원으로 제2 누설 전류(leak2)가 흐를 수 있다. i번째 전압 유지 라인(Mi)에 전압 유지 신호가 공급되지 않더라도, 제3 트랜지스터(T3)를 통해 제3 노드(N3)로부터 데이터 라인(Dj)으로, 또는 데이터 라인(Dj)으로부터 제3 노드(N3)로 제3 누설 전류(leak3)가 흐를 수 있다.

일반적인 디스플레이의 경우에는 스캔 신호들이 공급되는 주기가 1초보다 매우 짧으나(예를 들어, 1/60 초), 웨어러블 디바이스 중 시계의 경우는 동작 모드에 따라 스캔 신호가 1초에 한 번만 공급되더라도 제 기능을 수행할 수 있다. 전력 소모를 감소시키기 위하여 스캔 신호를 1초에 한 번 공급할 수 있으나, 이 경우 누설 전류로 인해 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압 레벨 및 유기발광다이오드가 발광하는 빛의 휘도가 변한다. 즉, 사용자가 휘도 변화를 쉽게 인식할 수 있다는 문제점이 있다. 그러나 본 발명의 화소(P(i, j))의 경우에는 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)에 의한 제3 노드(N3)의 전압 레벨 변화가 제3 누설 전류(leak3)에 의해 보상될 수 있다. 여기서 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)의 레벨은 다른 제약 요소로 인해 쉽게 조절되지 않는다. 반면, 스캔 신호가 스캔 라인들(S)에 공급되지 않는 경우, 제3 누설 전류(leak3)의 레벨은 데이터 라인에 공급되는 전압 레벨 및 i번째 전압 유지 라인(Mi)에 공급되는 전압 레벨을 조절하는 것에 의해 쉽게 조절될 수 있다. 즉, 제3 누설 전류(leak3)의 레벨을 조절하는 것에 의해, 제3 노드(N3)의 전압 레벨 변화가 최소화될 수 있다. 이 경우, 스캔 신호가 1초에 한 번만 공급되더라도 사용자가 휘도 변화를 쉽게 인식할 수 없다.

도 3은 도 1의 유기전계발광 표시장치의 화소의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 설명의 편의를 위해, 전체 화소들(P) 중 제1 화소(P'(i, j))에 대해서만 설명될 것이다. 제1 화소(P'(i, j))는 i번째 스캔 라인(Si), i-1번째 스캔 라인(Si-1), j번째 데이터 라인(Dj), i번째 발광 제어 라인(Ei)에 전기적으로 접속되고, 화소(P'(i, j))는 유기발광다이오드(OLED'), 구동 트랜지스터(DT'), 제1 내지 제6 트랜지스터(T1' 내지 T6') 및 스토리지 커패시터(Cst')를 포함한다.

도 3의 유기발광다이오드(OLED'), 구동 트랜지스터(DT'), 제1 내지 제6 트랜지스터(T1' 내지 T6'), 스토리지 커패시터(Cst') 및 그 외 구성 요소들은 각각 도 2의 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DT), 제1 내지 제6 트랜지스터(T1 내지 T6) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 대응하므로, 상세한 설명이 생략되어도 무방하다.

또한, 제1 누설 전류(leak1'), 제2 누설 전류(leak2'), 및 제3 누설 전류(leak3')은 각각 제1 누설 전류(leak1), 제2 누설 전류(leak2), 및 제3 누설 전류(leak3)에 대응하므로, 상세한 설명이 생략되어도 무방하다. 도 2의 구성 요소에 대응하는 구성 요소에 대해서는 “'”를 부기하였다.

화소(P'(i, j))는 제7 트랜지스터(T7; 도 2 참조)가 없으므로, 화소(P'(i, j))가 차지하는 면적이 화소(P(i, j); 도 2 참조)가 차지하는 면적보다 작을 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 화소(P(i, j))는 제7 트랜지스터(T7)를 포함하므로, 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 초기화 전원(Vinit)이 공급되면서 유기발광다이오드(OLED)이 애노드 전극이 초기화될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 구동 방법를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서, 도 1, 도 2 및 도 4를 참조하여 화소(P(i, j))의 구동 방법이 설명될 것이다. 도 4를 참조하면서, 구동 트랜지스터(DT) 및 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)은 p 채널형 트랜지스터이고, 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)로 인해 제3 노드(N3)로부터 제3 노드(N3)의 외부로 전류가 흐른다고 가정할 수 있다.

i번째 발광 제어 라인(Ei)에 발광 제어 신호가 공급되는 경우에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급되고, 발광 제어 신호가 공급되지 않는 경우에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급된다. i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급되는 경우에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급되고, i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급되지 않는 경우에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급된다. i번째 전압 유지 라인(Mi)에 전압 유지 신호가 공급되는 경우에는 제2 게이트 오프 전압(Goff2)이 공급되고, i번째 전압 유지 라인(Mi)에 전압 유지 신호가 공급되지 않는 경우에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급된다. 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)의 게이트 전극에 제1 게이트 오프 전압(Goff1) 또는 제2 게이트 오프 전압(Goff2)이 공급되는 경우, 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)는 턴-오프된다. 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(Gon)이 공급되는 경우, 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)는 턴-온된다. 제2 게이트 오프 전압(Goff2)의 레벨은 제1 게이트 오프 전압(Goff1)의 레벨보다 낮고 게이트 온 전압(Gon)의 레벨보다는 높을 수 있다.

제1 프레임 기간(1frame) 동안 최초 발광 단계가 수행되고, 제2 내지 제L(L은 2보다 큰 자연수) 프레임 기간들(2-Lframe) 동안 발광 유지 단계가 수행된다. 설명의 편의를 위해, 각각의 프레임 기간은 모두 1/f(f는 60 이상의 정수)초라고 가정할 수 있다. 최초 발광 단계는 제1 기간(P1) 내지 제4 기간(P4)을 포함하고, 발광 유지 단계는 제5 기간(P5)을 포함한다.

제1 기간(P1)에서는 i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 발광 제어 신호가 공급되고, i-1번째 스캔 라인(Si-1), i번째 스캔 라인(Si)에는 스캔 신호가 공급되지 않으며, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 전압 유지 신호가 공급되지 않는다. 즉, i-1번째 스캔 라인(Si-1), i번째 스캔 라인(Si) 및 i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급되고, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급된다. 제1 내지 제3 트랜지스터(T1 내지 T3) 및 제6 내지 제7 트랜지스터(T6 내지 T7)은 턴-오프되고, 제4 및 제5 트랜지스터(T4 및 T5)는 턴-온된다. 제1 전원(ELVDD)으로부터의 전류가 제4 트랜지스터(T4), 구동 트랜지스터(DT) 및 제5 트랜지스터(T5)를 거쳐 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 도달하므로, 유기발광다이오드(OLED)는 발광한다.

제2 기간(P2)에서, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 발광 제어 신호가 공급되지 않고, i-1번째 스캔 라인(Si-1)에는 스캔 신호가 공급되며, i번째 스캔 라인(Si)에는 스캔 신호가 공급되지 않고, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 전압 유지 신호가 공급되지 않는다. 즉, i번째 발광 제어 라인(Ei), i번째 스캔 라인(Si) 및 i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급되고, i-1번째 스캔 라인(Si-1)에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급된다. 제1 내지 제5 트랜지스터(T1 내지 T5)는 턴-오프되고, 제6 및 제7 트랜지스터(T6 및 T7)는 턴-온된다. 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 초기화 전원(Vinit)이 공급되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 유기발광다이오드(OLED)가 초기화된다. 화소(P'(i, j))의 경우, 제7 트랜지스터가 존재하지 않으므로 구동 트랜지스터(DT')의 게이트 전극에만 초기화 전원(Vinit)이 공급되고, 트랜지스터(DT')의 게이트 전극만 초기화된다. 제4 및 제5 트랜지스터(T4 및 T5)가 턴-오프되므로, 유기발광다이오드(OLED)는 발광하지 않는다.

제3 기간(P3)에서, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 발광 제어 신호가 공급되지 않고, i-1번째 스캔 라인(Si-1)에는 스캔 신호가 공급되지 않으며, i번째 스캔 라인(Si)에는 스캔 신호가 공급되고, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 전압 유지 신호가 공급되지 않는다. 즉, i번째 발광 제어 라인(Ei), i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급되고, i번째 스캔 라인(Si)에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급된다. 제3 내지 제7 트랜지스터(T3 내지 T7)는 턴-오프되고, 제1 및 제2 트랜지스터(T1 및 T2)는 턴-온된다. 제1 트랜지스터(T1)의 턴-온으로 인해, 구동 트랜지스터(DT)가 다이오드 연결되고, 제2 트랜지스터(T2)의 턴-온으로 인해, 제1 노드(N1)에 데이터 전압(Data)이 공급된다. 데이터 전압(Data)의 레벨은 데이터 전압 범위에 포함되고, 데이터 전압 범위는 최소 데이터 전압(DataMin) 이상 최대 데이터 전압(DataMax) 이하일 수 있다. 제3 기간(P3)에서 데이터 전압(Data)이 화소(P(i, j))의 제1 노드(N1)에 공급되고, 제3 기간(P3)이 종료된 후, 제3 노드(N3)의 전압 레벨은 데이터 전압(Data)의 레벨에서 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 뺀 값일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 제3 기간(P3) 동안 화소(P(i, j))에 제1 계조에 대응하는 데이터 전압(Data)이 공급되었다고 가정할 수 있다.

제4 기간(P4)에서, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 발광 제어 신호가 공급되고, i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에는 스캔 신호가 공급되지 않으며, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 전압 유지 신호가 공급되지 않는다. i-1번째 스캔 라인(Si-1), i번째 스캔 라인(Si) 및 i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급되고, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급된다. 제1 내지 제3 트랜지스터(T1 내지 T3) 및 제6 내지 제7 트랜지스터(T6 내지 T7)은 턴-오프되고, 제4 및 제5 트랜지스터(T4 및 T5)는 턴-온된다. 제1 전원(ELVDD)으로부터의 전류가 제4 트랜지스터(T4), 구동 트랜지스터(DT) 및 제5 트랜지스터(T5)를 거쳐 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 도달하므로, 유기발광다이오드(OLED)는 발광한다. 여기서, 제3 노드(N3)의 전압 레벨은 데이터 전압(Data)의 레벨에서 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 뺀 값이므로, 구동 트랜지스터(DT)를 통해서 흐르는 전류의 레벨은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압에 영향을 받지 않는다. 제3 기간(P3) 동안 화소(P(i, j))에 제1 계조에 대응하는 데이터 전압(Data)이 공급되었으므로, 제4 기간(P4) 동안 유기발광다이오드(OLED)가 제1 계조에 대응하는 빛을 발광한다고 가정할 수 있다.

제5 기간(P5)에서, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 발광 제어 신호가 공급되고, i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에는 스캔 신호가 공급되지 않으며, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 전압 유지 신호가 공급된다. 즉, 제1 기간 내지 제4 기간(P1 내지 P4)에서는 i번째 전압 유지 라인(Mi)에 전압 유지 신호가 공급되지 않고, 제5 기간(P5)에서는 i번째 전압 유지 라인(Mi)에 전압 유지 신호가 공급된다. i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급되고, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 제2 게이트 오프 전압(Goff2)이 공급되며, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 게이트 온 전압(Gon)이 공급된다. 제4 기간(P4)과 마찬가지로, 제1 내지 제3 트랜지스터(T1 내지 T3) 및 제6 내지 제7 트랜지스터(T6 내지 T7)은 턴-오프되고, 제4 및 제5 트랜지스터(T4 및 T5)는 턴-온된다. 그러나, 제2 게이트 오프 전압(Goff2)의 레벨이 제1 게이트 오프 전압(Goff1)의 레벨보다 낮으므로, 제3 트랜지스터(T3)를 통해 흐르는 제3 누설 전류(leak3)의 레벨은 제4 기간(P4)에 비해 증가한다. 제1 내지 제4 기간(P1 내지 P4) 동안에는 화소들(P)을 구동하기 위해 데이터 전압(Data)이 j번째 데이터 라인(Dj)에 공급된다. 그러나 제5 기간(P5)에는 화소들(P)이 새롭게 구동될 필요가 없고 제3 노드(N3)의 전압 변화를 보상해야 하므로, 제3 노드(N3)의 전압보다 높은 데이터 유지 전압들(Datam1, Datam2) 중 하나가 j번째 데이터 라인(Dj)에 공급될 수 있다. 제4 기간(P4) 동안 유기발광다이오드(OLED)는 제1 계조에 대응하는 빛을 발광하므로, j번째 데이터 라인(Dj)에는 제1 데이터 유지 전압(Datam1)이 공급된다. 제4 기간(P4) 동안 유기발광다이오드(OLED)가 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, j번째 데이터 라인(Dj)에는 제1 데이터 유지 전압(Datam1)과 다른 제2 데이터 유지 전압(Datam2)이 공급된다. 또한, 계조에 관계없이 j번째 데이터 라인(Dj)로부터 제3 노드(N3)로 제3 누설 전류(leak3)가 흘러야 하므로, 제1 데이터 유지 전압(Datam1) 또는 제2 데이터 유지 전압(Datam2) 중 적어도 하나는 최대 데이터 전압(DataMax)보다 그 레벨이 높을 수 있다.

도 4를 참조로 설명된 화소의 구동 방법에서, 제1 화소(P(i, j))는 제1 프레임 기간(1frame) 동안에 초기화, 데이터 전압(Data)의 기입 및 문턱 전압 보상을 완료하고, 제2 내지 제L 프레임 기간(2-Lframe) 동안 발광 상태를 유지한다. 제2 내지 제L 프레임 기간(2-Lframe) 동안 i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급되지 않으므로, 디스플레이 패널(100)의 전력 소모량이 감소될 수 있다. 제2 내지 제L 프레임 기간(2-Lframe) 동안 발광 상태를 유지함에도 불구하고, 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)에 의한 제3 노드(N3)의 전압 레벨 변화가 제3 누설 전류(leak3)에 의해 보상될 수 있으므로 제3 노드(N3)의 전압 레벨 변화가 현저히 감소하여 사용자가 화면의 왜곡을 인식할 수 없다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1, 도 2, 도 4, 및 도 5를 참조하여 화소(P(i, j))의 구동 방법이 설명될 것이다. 설명의 편의를 위해, 구동 트랜지스터(DT) 및 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)은 p 채널형 트랜지스터이고, 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)로 인해 제3 노드(N3)의 외부로부터 제3 노드(N3)로 전류가 흐른다고 가정할 수 있다. 제1 기간(P1') 및 제2 기간(P2')은 각각 제1 기간(P1) 및 제2 기간(P2)과 거의 동일하므로, 상세한 설명이 생략되어도 무방하다.

제3 기간(P3')의 경우, 제3 기간(P3)과 라인들(i번째 발광 제어 라인(Ei), i-1번째 스캔 라인(Si-1), i번째 스캔 라인(Si), i번째 전압 유지 라인(Mi))에 신호들(발광 제어 신호, 스캔 신호, 전압 유지 신호)이 각각 공급되는지 여부, 제1 트랜지스터 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)의 턴-온 또는 턴-오프 여부는 동일하다. 다만, 제3 기간(P3') 동안 화소(P(i, j))에 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 데이터 전압(Data)이 공급되었고, 제3 기간(P3')이 종료된 후, 제3 노드(N3)의 전압 레벨은 제2 계조에 대응하는 데이터 전압(Data)의 레벨에서 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 뺀 값이라고 가정할 수 있다.

제4 기간(P4')의 경우, 제4 기간(P4)과 라인들(i번째 발광 제어 라인(Ei), i-1번째 스캔 라인(Si-1), i번째 스캔 라인(Si), i번째 전압 유지 라인(Mi))에 신호들(발광 제어 신호, 스캔 신호, 전압 유지 신호)이 각각 공급되는지 여부 및 제1 트랜지스터 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)의 턴-온 또는 턴-오프 여부는 동일하다. 다만 제4 기간(P4') 동안에는 유기발광다이오드(OLED)가 제2 계조에 대응하는 빛을 발광한다.

제5 기간(P5')의 경우, 제5 기간(P5)과 라인들(i번째 발광 제어 라인(Ei), i-1번째 스캔 라인(Si-1), i번째 스캔 라인(Si), i번째 전압 유지 라인(Mi))에 신호들(발광 제어 신호, 스캔 신호, 전압 유지 신호)이 각각 공급되는지 여부, 제1 트랜지스터 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)의 턴-온 또는 턴-오프 여부는 동일하다. 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)로 인해 제3 노드(N3)의 외부로부터 제3 노드(N3)로 전류가 흐른다. 제5 기간(P5')에는 화소들(P)이 새롭게 구동될 필요가 없고 제3 노드(N3)의 전압 변화를 보상해야 하므로, 제3 노드(N3)의 전압보다 낮은 데이터 유지 전압들(Datam1', Datam2') 중 하나가 j번째 데이터 라인(Dj)에 공급될 수 있다. 제4 기간(P4’) 동안 유기발광다이오드(OLED)가 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 빛을 발광하므로, j번째 데이터 라인(Dj)에는 제1 데이터 유지 전압(Datam1')과 다른 제2 데이터 유지 전압(Datam2')이 공급된다. 또한, 계조에 관계없이 제3 노드(N3)로부터 j번째 데이터 라인(Dj)으로 제3 누설 전류(leak3)가 흘러야 하므로, 제1 데이터 유지 전압(Datam1') 또는 제2 데이터 유지 전압(Datam2') 중 적어도 하나는 최소 데이터 전압(DataMin)보다 그 레벨이 낮을 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1, 도 2, 도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하여 화소(P(i, j))의 구동 방법이 설명될 것이다. 설명의 편의를 위해, 구동 트랜지스터(DT) 및 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)은 p 채널형 트랜지스터이고, 제1 누설 전류(leak1) 및 제2 누설 전류(leak2)로 인해 제3 노드(N3)로부터 제3 노드(N3)의 외부로 전류가 흐른다고 가정할 수 있다.

도 6을 참조로 하는 실시예에서는, 도 4 또는 도 5를 참조로 하는 실시예와 달리 최초 발광 단계가 제1 기간(P1'') 내지 제4 기간(P4'')을 포함하고, 발광 유지 단계가 제5 기간(P5'') 내지 제 10 기간(P10'')을 포함한다. 제1 기간(P1'') 내지 제4 기간(P4'')은 각각 제1 기간(P1) 내지 제4 기간(P4)과 거의 동일하므로, 상세한 설명이 생략되어도 무방하다. 특히, 제3 기간(P3'')에서 제1 계조에 대응하는 데이터 전압(Data)이 공급된다고 가정할 수 있다.

제5 기간(P5'') 내지 제 7 기간(P7'')은 제2 프레임 기간(2frame'')에 대응한다. 제5 기간(P5'') 및 제7 기간(P7'')은 제5 기간(P5)과 거의 동일하므로, 상세한 설명이 생략되어도 무방하다. 데이터 유지 전압들(Datam1'', Datam2'')은 데이터 유지 전압들(Datam1, Datam2)에 대응한다.

제6 기간(P6'')의 경우, i번째 발광 제어 라인(Ei)에는 발광 제어 신호가 공급되지 않고, i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에는 스캔 신호가 공급되지 않으며, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 전압 유지 신호가 공급된다. 즉, i번째 발광 제어 라인(Ei), i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에는 제1 게이트 오프 전압(Goff1)이 공급되고, i번째 전압 유지 라인(Mi)에는 제2 게이트 오프 전압(Goff2)이 공급된다. 제1 내지 제7 트랜지스터(T1 내지 T7)이 모두 턴-오프되므로, 유기발광다이오드(OLED)도 발광하지 않는다. 즉, 제2 프레임 기간(2frame'')은 제6 기간(P6'')을 포함하고, 제6 기간(P6'')은 발광 중지 단계에 대응한다. 2 내지 제L 프레임 기간들(2-Lframe'') 각각은 제2 프레임 기간(2frame'')에 대응한다. 예를 들어, 제L 프레임 기간(Lframe'')은 제8 기간(P8'') 내지 제 10 기간(P10'')에 대응하고, 제8 기간(P8'') 내지 제 10 기간(P10'')은 제5 기간(P5'') 내지 제 7 기간(P7'')에 각각 대응한다. 이 경우, 발광 중지 단계는 기설정된 주기(예를 들어, 1/f초 또는 그의 배수)마다 수행될 수 있다.

도 6을 참조로 설명된 화소의 구동 방법에서, 화소(P(i, j)는 기설정된 주기마다 발광을 중지한다(깜빡인다). 화소(P(i, j)의 깜빡임으로 인해, 2 내지 제L 프레임 기간들(2-Lframe'') 동안 i-1번째 스캔 라인(Si-1) 및 i번째 스캔 라인(Si)에 스캔 신호가 공급되지 않더라도 사용자는 화면의 왜곡을 인식할 수 없다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

P(i, j): 화소
DT: 구동 트랜지스터,
T1 내지 T7: 제1 내지 제7 트랜지스터

Claims

유기발광다이오드;
그 제1 전극이 제1 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 제1 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터;
그 제1 전극이 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 제1 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 전압 유지 라인에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터;
그 제1 전극에 제1 전원이 공급되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 제2 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제6 트랜지스터; 및
그 일단에 상기 제1 전원이 공급되고 그 타단이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고,
상기 발광 제어 라인에 발광 제어 신호가 공급되는 기간 중 적어도 일부 동안, 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상되는 화소.
제1항에 있어서,
상기 화소는 그 제1 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 상기 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 상기 제2 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제7 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 제2 스캔 라인에 스캔 신호가 공급된 이후 상기 제1 스캔 라인에 스캔 신호가 공급되는 화소.
제1항에 있어서,
상기 제1 트랜지스터 내지 상기 제6 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터는 p 채널형 트랜지스터이고,
상기 제1 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터, 상기 제4 트랜지스터, 상기 제5 트랜지스터, 및 상기 제6 트랜지스터의 게이트 전극에는 제1 게이트 오프 전압 또는 게이트 온 전압이 공급되며,
상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에는 상기 제1 게이트 오프 전압 또는 제2 게이트 오프 전압이 공급되고,
상기 제2 게이트 오프 전압의 레벨은 상기 제1 게이트 오프 전압의 레벨보다 낮은 화소.
제3항에 있어서,
상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 제1 누설 전류 및 상기 제2 누설 전류로 인해 상기 제3 노드로부터 상기 제3 노드의 외부로 전류가 흐르는 경우, 상기 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압의 레벨이 상기 제3 노드의 전압 레벨보다 높고,
상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 제1 누설 전류 및 상기 제2 누설 전류로 인해 상기 제3 노드의 외부로부터 상기 제3 노드로 전류가 흐르는 경우, 상기 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압의 레벨이 상기 제3 노드의 전압 레벨보다 낮은 화소.
제3항에 있어서,
상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 유기발광다이오드가 제1 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우 상기 데이터 라인에는 제1 유지 전압이 공급되고,
상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압이 공급되고 상기 유기발광다이오드가 상기 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, 상기 데이터 라인에는 제2 유지 전압이 공급되며,
상기 제1 유지 전압의 레벨은 상기 제2 유지 전압의 레벨과 다른 화소.
화소들, 상기 화소들에 스캔 신호들을 전달하는 m(m은 2 이상의 자연수)개의 스캔 라인들, 상기 화소들에 데이터 전압들을 전달하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 데이터 라인들, 상기 화소들에 발광 제어 신호들을 전달하는 m개의 발광 제어 라인들, 및 상기 화소들에 전압 유지 신호들을 전달하는 전압 유지 라인들을 포함하는 디스플레이 패널; 및
상기 데이터 전압들을 생성하여 상기 데이터 라인들에 공급하고, 상기 스캔 신호들을 생성하여 상기 스캔 라인들에 공급하며, 상기 발광 제어 신호들을 생성하여 상기 발광 제어 라인들에 공급하고, 상기 전압 유지 신호들을 생성하여 상기 전압 유지 라인들에 공급하는 것에 의해 상기 디스플레이 패널을 구동하는 디스플레이 패널 구동부를 포함하고,
상기 화소들 중 제1 화소는,
유기발광다이오드;
그 제1 전극이 제1 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 스캔 라인들 중 i(i는 m 이하의 자연수)번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 데이터 라인들 중 j(j는 n 이하의 자연수)번째 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 i번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 j번째 데이터 라인에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 전압 유지 라인들 중 하나에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터;
그 제1 전극에 제1 전원이 공급되고, 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 발광 제어 라인들 중 i번째 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제2 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되며, 그 게이트 전극이 상기 i번째 발광 제어 라인에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 상기 스캔 라인들 중 i-1번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제6 트랜지스터; 및
그 일단에 상기 제1 전원이 공급되고 그 타단이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하며,
상기 발광 제어 라인에 발광 제어 신호가 공급되는 기간 중 적어도 일부 동안, 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상되는 유기전계발광 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 화소는 그 제1 전극이 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극에 전기적으로 접속되고, 그 제2 전극에 상기 초기화 전원이 공급되며, 그 게이트 전극이 상기 i-1번째 스캔 라인에 전기적으로 접속되는 제7 트랜지스터를 더 포함하는 유기전계발광 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 트랜지스터 내지 상기 제6 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터는 p 채널형 트랜지스터이고,
상기 i번째 발광 제어 라인, 상기 i번째 스캔 라인, 및 상기 i-1번째 스캔 라인에는 제1 게이트 오프 전압 또는 게이트 온 전압이 공급되며,
상기 전압 유지 라인들에는 상기 제1 게이트 오프 전압 또는 제2 게이트 오프 전압이 공급되고,
상기 제2 게이트 오프 전압의 레벨은 상기 제1 게이트 오프 전압의 레벨보다 낮은 유기전계발광 표시장치.
제8항에 있어서,
상기 디스플레이 패널 구동부가 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제1 게이트 오프 전압을 공급하는 경우, 상기 j번째 데이터 라인에는 데이터 전압 범위에 포함되는 데이터 전압이 공급되고,
상기 디스플레이 패널 구동부가 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압을 공급하고 상기 유기발광다이오드가 제1 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, 상기 j번째 데이터 라인에는 제1 유지 전압이 공급되며,
상기 디스플레이 패널 구동부가 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제2 게이트 오프 전압을 공급하고 상기 유기발광다이오드가 상기 제1 계조와 다른 제2 계조에 대응하는 빛을 발광하는 경우, 상기 j번째 데이터 라인에는 상기 제1 유지 전압과 그 레벨이 다른 제2 유지 전압이 공급되고,
상기 제1 유지 전압 또는 상기 제2 유지 전압 중 적어도 하나는 상기 데이터 전압 범위에 포함되지 않는 유기전계발광 표시장치.
유기발광다이오드;
제1 노드와 제2 노드 사이에 전기적으로 접속되고, 그 게이트 전극이 제3 노드에 전기적으로 접속되며, 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 레벨을 제어하는 구동 트랜지스터;
상기 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제1 트랜지스터;
데이터 라인과 상기 제1 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제2 트랜지스터;
상기 데이터 라인과 상기 제3 노드 사이에 전기적으로 접속되는 제3 트랜지스터;
그 제1 전극에 제1 전원이 공급되고 그 제2 전극이 상기 제1 노드에 전기적으로 접속되는 제4 트랜지스터;
상기 제2 노드와 상기 유기발광다이오드의 애노드 전극 사이에 전기적으로 접속되는 제5 트랜지스터;
그 제1 전극이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되고 그 제2 전극에 초기화 전원이 공급되는 제6 트랜지스터; 및
그 일단에 상기 제1 전원이 공급되고 그 타단이 상기 제3 노드에 전기적으로 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하는 화소의 구동 방법으로,
상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호를 공급한 이후 상기 제4 트랜지스터 및 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 발광 제어 신호를 공급하여 상기 유기발광다이오드를 발광시키는 최초 발광 단계; 및
상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호를 공급하지 않고 상기 최초 발광 단계에서 발생된 빛의 휘도를 유지시키는 발광 유지 단계를 포함하고,
상기 발광 유지 단계에서, 상기 제2 트랜지스터의 게이트 전극에 스캔 신호가 공급되지 않으며 상기 제1 트랜지스터를 통한 제1 누설 전류 및 상기 제6 트랜지스터를 통한 제2 누설 전류로 인한 상기 제3 노드의 전압 레벨의 변화가 상기 제3 트랜지스터를 통한 제3 누설 전류에 의해 보상되는 화소의 구동 방법.
제10항에 있어서,
상기 최초 발광 단계에서는 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 전압 유지 신호가 공급되지 않고, 상기 발광 유지 단계에서는 상기 제3 트랜지스터의 게이트 전극에 전압 유지 신호가 공급되는 화소의 구동 방법.
제10항에 있어서,
상기 발광 유지 단계는 상기 제4 트랜지스터 및 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극에 발광 제어 신호를 공급하지 않아 상기 유기발광다이오드의 발광을 중지하는 발광 중지 단계를 포함하고,
상기 발광 중지 단계는 상기 발광 유지 단계 내에서 기설정된 주기마다 수행되는 화소의 구동 방법.