KR102388662B1 - 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법 - Google Patents

전계 발광 표시장치와 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102388662B1
KR102388662B1 KR1020170158696A KR20170158696A KR102388662B1 KR 102388662 B1 KR102388662 B1 KR 102388662B1 KR 1020170158696 A KR1020170158696 A KR 1020170158696A KR 20170158696 A KR20170158696 A KR 20170158696A KR 102388662 B1 KR102388662 B1 KR 102388662B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
pixels
power
potential voltage
block
Prior art date
Application number
KR1020170158696A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190060467A (ko
Inventor
오종건
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170158696A priority Critical patent/KR102388662B1/ko
Priority to CN201811229893.1A priority patent/CN109841186B/zh
Priority to US16/190,289 priority patent/US10679562B2/en
Publication of KR20190060467A publication Critical patent/KR20190060467A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102388662B1 publication Critical patent/KR102388662B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3258—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the voltage across the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2230/00—Details of flat display driving waveforms
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819—Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0828—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a digital to analog [D/A] conversion circuit
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/06—Details of flat display driving waveforms
    • G09G2310/061—Details of flat display driving waveforms for resetting or blanking
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0209—Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display
    • G09G2320/0214—Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display with crosstalk due to leakage current of pixel switch in active matrix panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0257—Reduction of after-image effects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/025—Reduction of instantaneous peaks of current
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/06—Handling electromagnetic interferences [EMI], covering emitted as well as received electromagnetic radiation

Abstract

본 발명은 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 이 표시장치는 제1 블록의 픽셀들에 연결된 제1 및 제2 전원 배선, 상기 제1 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제1 스위치 회로, 상기 제2 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제2 스위치 회로, 제2 블록의 픽셀들에 연결된 제3 및 제4 전원 배선, 상기 제3 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제3 스위치 회로, 및 상기 제4 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제4 스위치 회로를 구비한다.

Description

전계 발광 표시장치와 그 구동 방법{ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 화면 내에서 발광 소자의 전극이 다수의 블록들로 분할되는 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 대별된다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
유기 발광 표시장치의 픽셀들은 OLED와, 게이트-소스간 전압에 따라 OLED에 전류를 공급하여 OLED를 구동하는 구동소자를 포함한다. 유기 발광 표시장치의 OLED는 애노드 및 캐소드와, 이 전극들 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 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)으로 이루어진다. OLED에 전류가 흐를 때 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자가 형성되고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.
유기 발광 표시장치는 픽셀들에 데이터를 기입하는 어드레스 기간(Address period)과 픽셀들이 발광되는 발광 기간(Emission period)이 시간축 상에서 분리된다. 이러한 구동 방법으로 인하여 유기 발광 표시장치에서 모션 블러(motion blur)가 보일 수 있고 피크 전류(peak current)로 인하여 EMI(Electro-magnetic Interference)에 취약하다.
전계 발광 표시장치의 픽셀 회로는 신호 배선들에 연결된 다수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 이러한 트랜지스터의 게이트에 인가되는 게이트 신호의 전압이 변할 ‹š 이 트랜지스터의 게이트-소스간 기생 용량으로 인하여 발생되는 킥백(kick back)이 발생될 수 있다 킥백으로 인한 트랜지스터의 전압 변동은 구동 소자용 트랜지스터의 게이트-소스간 전압(Vgs)의 감소를 초래할 수 있다. 구동 소자의 게이트-소스간 전압(Vgs)의 감소는 OLED의 전류 감소를 초래하여 픽셀들의 휘도 저하를 초래한다. 트랜지스터의 기생 용량으로 인한 킥백은 표시패널의 화면 상에 게이트 신호의 지연양이 달라지는 경우에, 표시패널의 위치에 따라 휘도 차이가 커지게 하는 하나의 원인으로 작용한다.
따라서, 본 발명은 픽셀 회로에서 킥백 전압의 영향을 줄이고 화면의 휘도 균일도를 향상할 수 있는 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 다수의 픽셀들을 포함한 제1 블록; 상기 제1 블록의 픽셀들에 연결된 제1 및 제2 전원 배선; 상기 제1 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제1 스위치 회로; 상기 제2 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제2 스위치 회로; 다수의 픽셀들을 포함한 제2 블록; 상기 제2 블록의 픽셀들에 연결된 제3 및 제4 전원 배선; 상기 제3 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제3 스위치 회로; 및 상기 제4 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제4 스위치 회로를 구비한다.
상기 제1 내지 제4 전원 배선들에 공급되는 전압들 각각이 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스윙한다.
상기 전계 발광 표시장치의 구동 방법은 화면을 각각 다수의 픽셀들을 포함한 다수의 블록들로 분할하는 단계; 제1 블록의 픽셀들에 연결된 제1 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하고, 상기 제1 블록의 픽셀들에 연결된 제2 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 제1 전원 배선에 인가되는 전압과 반대로 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 단계; 및 제2 블록의 픽셀들에 연결된 제3 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 블록의 픽셀들에 연결된 제4 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 제3 전원 배선에 인가되는 전압과 반대로 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 단계를 포함한다.
본 발명은 화면을 다수의 블록들로 분할하고 블록 각각에서 고전위 전압(VDD)과 저전위 전압(VSS)을 독립적으로 제어함으로써 화면 전체에서 픽셀들이 임펄스 구동하게 함으로써 모션 블러를 개선할 수 있음은 물론, 블록들 간 피크 전류를 분산하여 EMI를 줄일 수 있다.
나아가, 본 발명은 픽셀들에 인가되는 VDD를 스윙함으로써 픽셀들의 누설 전류를 방지하여 픽셀의 휘도 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 픽셀 회로와 픽셀 회로에 연결된 센싱 경로를 보여 주는 회로도이다.
도 3은 파워 온 시퀀스, 디스플레이 구동 기간, 및 파워 오프 시퀀스를 보여 주는 도면이다.
도 4는 액티브 구간과 버티컬 블랭크 구간을 상세히 보여 주는 도면이다.
도 5 및 도 6은 화면 상에서 분할되어 VDD와 VSS가 독립적으로 공급되는 블록들을 보여 주는 도면들이다.
도 7은 VDD와 VSS를 스위칭하기 위한 스위치 회로와 블록 제어부를 보여 주는 회로도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에서 적용 가능한 다양한 블록 구동 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 11a 및 도 11b는 스위치 제어 신호에 따른 블록 구동 방법을 보여 주는 파형도들이다.
도 12는 VDD가 고정되고 VSS가 스윙(swing)될 때 픽셀 회로에서 누설 전류가 흐르는 예를 보여 주는 회로도이다.
도 13은 VSS가 고정되고 VDD가 스윙될 때 픽셀 회로에서 누설 전류가 흐르는 예를 보여 주는 회로도이다.
도 14 내지 도 16은 VSS가 스윙할 때 픽셀 회로의 동작을 상세히 보여 주는 도면들이다.
도 17 내지 도 19는 VDD가 스윙할 때 픽셀 회로의 동작을 상세히 보여 주는 도면들이다.
도 20은 OLED의 VDD와 VSS가 스윙할 때 OLED의 발광 기간 동안 OLED의 전류 변화를 보여 주는 시뮬레이션 결과 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다. 예컨대, 도 4의 픽셀 회로에서 구성 요소들 앞에 붙여진 제1, 제2, 제3 및 제4와 같은 서수는 스위치 소자들(S1~S4)을 통해 데이터 라인들에 순차적으로 충전되는 순서를 기준으로 붙여진 것이다.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
유기 발광 표시장치에서 픽셀들을 구동하기 위한 구동 소자의 특성 변화를 보상하기 위한 보상 회로가 적용될 수 있다. 보상 회로는 내부 보상 회로와 외부 보상 회로로 나뉘어질 수 있다. 내부 보상 회로는 픽셀들 각각에 배치된 내부 보상 회로를 이용하여 구동 소자의 문턱 전압을 샘플링하여 픽셀 데이터의 데이터 전압에 문턱 전압을 더하여 픽셀들을 구동함으로써 구동 소자들 간의 문턱 전압 편차를 픽셀 회로 내부에서 자동으로 보상한다. 외부 보상 회로는 구동 소자들의 전기적 특성을 센싱(sensing)하고, 그 센싱 결과를 바탕으로 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조함으로써 픽셀들 각각의 구동 특성 변화를 보상한다. 본 발명은 이하의 실시에에서 외부 보상 회로가 적용된 전계 발광 표시장치를 중심으로 설명되지만 이에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 전계 발광 표시장치는 유기 발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 본 발명의 기술적 사상은 유기발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기발광 표시장치에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 도 2는 픽셀 회로에 연결된 센싱 경로를 보여 주는 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 표시패널(100)과, 표시패널 구동회로를 포함한다.
표시패널(100)의 화면은 입력 영상을 표시하는 액티브 영역(AA)을 포함한다. 액티브 영역(AA)에 픽셀 어레이가 배치된다. 픽셀 어레이는 다수의 데이터 라인들(102), 데이터 라인들(102)과 교차되는 다수의 게이트 라인들(104), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다.
픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들(101) 각각은 도 2와 같은 픽셀 회로를 포함한다.
표시패널(100) 상에 터치 센서들이 배치될 수 있다. 터치 입력은 별도의 터치 센서들을 이용하여 센싱되거나 픽셀들을 통해 센싱될 수 있다. 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널의 화면 상에 배치되거나 픽셀 어레이에 내장되는 인-셀(In-cell type) 터치 센서들로 구현될 수 있다.
표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(120)를 구비한다. 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된 디멀티플렉서(112)가 배치될 수 있다.
표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 디스플레이 구동 기간 동안 타이밍 콘트롤러(Timing controller, TCON)(130)의 제어 하에 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입하여 화면 상에 입력 영상을 표시한다. 표시패널 구동회로는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 더 구비할 수 있다. 터치 센서 구동부는 도 1에서 생략되어 있다. 모바일 기기나 웨어러블 기기에서 데이터 구동부(110), 타이밍 콘트롤러(130) 그리고 전원 회로는 도 5에 도시된 바와 같은 드라이브 IC(Integrated Circuit, DIC)에 집적될 수 있다.
데이터 구동부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog converter, 이하 DAC라 함)를 이용하여 매 프레임 기간마다 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터(디지털 데이터)를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압을 출력한다. 데이터 전압은 디멀티플렉서(112)와 데이터 라인(102)을 통해 픽셀들에 인가된다. 디멀티플렉서(112)는 다수의 스위치 소자들을 이용하여 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치되어 데이터 구동부(110)로부터 출력되는 데이터 전압을 데이터 라인들(102)로 분배한다. 디멀티플렉서(112)에 의해 데이터 구동부(110)의 한 채널이 다수의 데이터 라인들에 시분할 연결되기 때문에 데이터 라인들(102)의 개수가 감소될 수 있다.
게이트 구동부(120)는 액티브 영역의 트랜지스터 어레이와 함께 표시패널(100) 상의 베젤(bezel) 영역 상에 직접 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(104)로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(104)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호는 도 2에 도시된 바왁 같이 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)로 나뉘어질 수 있다. 제1 스캔 신호(SCAN1)는 데이터 전압에 동기되어 데이터 전압이 인가되는 픽셀들을 선택한다. 제2 스캔 신호(SCAN2)는 제1 스캔 신호(SCAN1)에 동기될 수 있다. 제2 스캔 신호(SCAN2)는 외부 보상 방법에서 픽셀들에 형성된 구동 소자(DT)의 전기적 특성이 센싱되는 픽셀들을 선택한다. 구동 소자의 전기적 특성은 이동도(mobility, μ)와 문턱 전압(Vth)을 포함한다.
외부 보상 방법은 제2 스캔 신호(SCAN2)를 활성화하여 픽셀 회로를 센싱 라인(103)에 연결하여 구동 소자의 문턱 전압(Vth) 또는 이동도(μ)를 센싱할 수 있다. 센싱 방법은 제품 출하전과 제품 출하 후로 나뉘어진다. 제품 출하전에 픽셀들에 연결된 센싱 경로를 통해 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압이 센싱된 후에, 이 센싱 결과를 바탕으로 모든 서브 픽셀들에서 문턱 전압 편차가 보상된다. 그리고 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 이동도가 센싱되어 이동도 편차가 보상될 수 있다.
제품 출하 후 센싱 방법은 도 3과 같이 파워 온 시퀀스(Power ON sequence, ON), 버티컬 블랭크 구간(Vertical blank, VB), 및 파워 오프 시퀀스(Power OFF sequence)에서 실행된다. 파워 오프 시퀀스(OFF)에서 표시패널 구동회로와 센싱 경로는 파워 오프 신호 수신 후, 미리 설정된 지연 시간 동안 더 구동되어 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 문턱 전압(Vth)을 센싱한다.
타이밍 콘트롤러(130)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭 신호(DCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함한다. 호스트 시스템은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기 중 어느 하나일 수 있다.
수직 동기신호(Vsync)는 1 프레임 기간을 정의한다. 수평 동기신호(Hsync)는 1 수평 기간(Horizontal time)을 정의한다. 데이터 인에이블 신호(DE)는 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 표시될 픽셀 데이터와 동기되어 유효 픽셀 데이터 구간을 정의한다. 데이터 인에이블 신호(DE)의 1 펄스 주기는 1 수평 기간이고, 데이터 인에이블 신호(DE)의 하이 로직(high logic) 구간은 1 픽셀 라인의 픽셀 데이터 입력 구간을 나타낸다. 1 수평 기간(1H)은 표시패널(100)에서 1 픽셀 라인의 픽셀들에 데이터를 기입하는데 필요한 시간이다. 픽셀 라인은 게이트 라인 방향을 따라 배열되고 동일한 게이트 라인에 연결된 픽셀들을 포함한다. 1 픽셀 라인의 픽셀들은 스캔 신호가 인가되는 게이트 라인을 공유하여 이 게이트 라인으로부터의 스캔 신호에 따라 동시에 어드레싱되어 픽셀 데이터의 데이터 전압을 공급 받는다.
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 데이터 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호, 디멀티플렉서(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스위치 제어신호, 센싱 경로의 스위치 소자 제어신호, 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생하여 표시패널 구동회로(110, 112, 120)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍 콘트롤러(130)로부터 출력된 게이트 타이밍 제어신호의 전압 레벨은 도시하지 않은 레벨 시프터를 통해 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 변환되어 게이트 구동부(120)에 공급될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어신호의 로우 레벨 전압(low level voltage)을 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하고, 게이트 타이밍 제어신호의 하이 레벨 전압(high level voltage)을 게이트 하이 전압(VGH)으로 변환한다.
센싱 경로는 도 2에 도시된 바와 같이 센싱 라인(103), 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, 이하 “ADC”라 함), 및 제1 및 제2 스위치 소자(M1, M2) 등을 포함할 수 있다. 센싱 경로는 구동 소자(DT)의 소스 전압을 센싱하여 구동 소자의 전기적 특성을 센싱할 수 있다. 제1 스위치 소자(M1)는 소정의 기준 전압(Vref)을 센싱 라인(103)에 공급하여 구동 소자(DT)의 소스 전압을 기준 전압(Vref)으로 초기화한다. 제2 스위치 소자(M2)는 제1 스위치 소자(M1)가 턴-오프(turn-off)된 후에 턴-온되어 구동 소자(DT)의 소스 전압을 ADC에 공급한다. ADC는 아날로그 센싱 전압을 디지털 센싱 데이터로 변환하여 보상부(131)로 전송한다. 구동 소자(DT)의 소스 전압은 센싱 방법에 따라 구동 소자(DT)의 문턱 전압 또는 이동도를 나타낼 수 있다. 센싱 경로를 통해 구동 소자(DT)의 문턱 전압을 센싱하는 방법이나 센싱 경로를 통해 구동 소자(DT)의 이동도를 센싱하는 방법은 공지된 센싱 방법을 이용할 수 있다. ADC는 DAC와 함께 데이터 구동부(110)의 IC(integrated circuit)에 집적될 수 있다.
보상부(131)에는 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 문턱 전압(Vth)과 이동도(μ)를 보상하기 위한 보상값들이 저장되어 있다. 보상부(131)는 ADC를 통해 수신된 디지털 센싱 데이터에 따라 미리 설정된 보상값을 선택하고 이 보상값을 입력 영상의 픽셀 데이터(디지털 데이터)에 더하거나 곱하여 픽셀 데이터를 보상한다. 이렇게 보상된 픽셀 데이터는 데이터 구동부(110)로 전송되어 데이터 구동부(110)의 DAC에 의해 데이터 전압(Vdata)으로 변환되어 데이터 라인(102)으로 공급된다. 픽셀 회로의 구동 소자(DT)는 데이터 라인(102)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)으로 구동되어 전류를 발생된다. 구동 소자(DT)를 통해 발광 소자인 OLED로 흐르는 전류는 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 결정된다. 보상부(131)는 타이밍 콘트롤러(130) 내의 연산 회로로 구현될 수 있다.
도 3은 파워 온 시퀀스((Power ON sequence), 디스플레이 구동 기간, 및 파워 오프 시퀀스(Power OFF sequence)를 보여 주는 도면이다. 도 4는 액티브 구간(AT)과 버티컬 블랭크 구간(VB)을 상세히 보여 주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 파워 온 시퀀스(ON)는 디스플레이 전원이 켜진 후에 시작된다. 파워 온 시퀀스(0N)에서 표시패널 구동회로와 표시패널(100)의 구동 전압이 발생되고 표시패널 구동회로가 초기화된다. 파워 온 시퀀스(0N)와 디스플레이 구동 기간의 버티컬 블랭크 구간(VB)에 구동 소자(DT)의 이동도가 센싱되고 이 센싱값에 따라 선택된 이동도 보상값으로 구동 소자(DT)의 이동도 편차가 보상된다. 구동 소자(DT)의 이동도가 센싱 결과를 바탕으로 이동도 보상값이 업데이트(update)될 수 있다. 디스플레이 구동 기간 동안, 매 프레임 기간마다 픽셀들에 기입되는 픽셀 데이터가 업데이트되어 화면 상에 영상이 표시된다.
파워 오프 시퀀스(OFF)는 디스플레이 전원의 오프 신호가 수신된 후에 시작된다. 파워 오프 시퀀스(OFF)에서, 표시패널 구동회로와 센싱 경로가 추가 구동되는 지연 시간 동안 서브 픽셀들 각각의 문턱 전압(Vth)이 센싱된다.
타이밍 콘트롤러(130)는 데이터 인에이블 신호(DE)와 입력 영상의 데이터를 버티컬 액티브 구간(AT) 동안 수신한다. 버티컬 블랭크 구간(VB)에 데이터 인에이블 신호(DE)와 입력 영상의 픽셀 데이터가 없다. 액티브 구간(AT) 동안 모든 픽셀들에 기입될 1 프레임 분량의 데이터가 타이밍 콘트롤러(130)에 수신된다. 1 프레임 기간은 액티브 구간간(AT)과 버티컬 블랭크 구간(VB)을 합한 시간이다.
데이터 인에이블 신호(DE)에서 알 수 있는 바와 같이, 버티컬 블랭크 구간(VB) 동안 표시장치에 입력 데이터가 수신되지 않는다. 버티컬 블랭크 구간(VB)은 수직 싱크 시간(Vertical sync time, VS), 버티컬 프론트 포치(Vertical Front Porch, FP), 및 버티컬 백 포치(Vertical Back Porch, BP)을 포함한다. 수직 싱크 시간(VS)은 Vsync의 폴링 에지(falling edge)부터 라이징 에지(rising edge)까지의 시간으로서, 한 화면의 시작(또는 끝) 타이밍을 나타낸다. 버티컬 프론트 포치(FP)는 1 프레임 데이터의 마지막 라인 데이터 타이밍을 나타내는 마지막 DE의 폴링 에지부터 버티컬 블랭크 기간(VB)의 시작까지의 시간이다. 버티컬 백 포치(BP)는 버티컬 블랭크 기간(VB)의 끝부터 1 프레임 데이터의 제1 라인 데이터 타이밍을 나타내는 제1 DE의 라이징 에지까지의 시간이다.
픽셀 회로의 일 예는 도 2와 같다. 픽셀 회로는 도 2에 도시된 바와 같이 발광 소자인 OLED와, OLED에 연결된 구동 소자(DT), 제1 및 제2 스위치 소자(S1, S2), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 픽셀 회로의 구동 소자와 스위치 소자는 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor) 구조의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 구동 소자(DT)와 스위치 소자들(S1, S2)은 도 2에서 n 타입 트랜지스터로 예시되었으나 이에 한정되지 않는다.
OLED는 애노드와 캐소드 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. OLED의 애노드는 제2 노드(n2)를 통해 구동 소자(DT)에 연결되고, OLED의 캐소드는 저전위 전압(VSS)이 인가되는 VSS 전극에 연결된다.
구동 소자(DT)는 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 OLED의 전류를 조절하여 OLED를 구동한다. 구동 소자(DT)는 제1 노드(n1)에 연결된 게이트, 고전위 전압(VDD)이 공급되는 제1 전극(또는 드레인), 및 제2 노드(n2)를 통해 OLED의 애노드에 연결된 제2 전극(또는 소스)을 포함한다. 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 노드(n1, n2)를 통해 구동 소자(DT)의 게이트와 소스 사이에 연결된다.
제1 스위치 소자(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)에 따라 턴-온(turn-on)되어 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(n1)에 연결된 구동 소자(DT)의 게이트에 공급한다. 제1 스위치 소자(S1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)가 인가되는 제1 게이트 라인(1041)에 연결된 게이트, 데이터 라인(102)에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제2 스위치 소자(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)에 따라 턴-온되어 기준 전압(Vref)을 제2 노드(n2)에 공급한다. 기준 전압(Vref)과 저전위 전압(VSS)의 전압차는 OLED의 문턱 전압 보다 낮다. 따라서, OLED의 애노드에 기준 전압(Vref)이 인가될 때 OLED에 전류가 흐르지 않기 때문에 OLED가 발광되지 않는다. 제2 스위치 소자(S2)는 제2 스캔 신호(SCAN2)가 인가되는 제2 게이트 라인(1042)에 연결된 게이트, 기준 전압(Vref)이 인가되는 센싱 라인(103)에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
고전위 전압(VDD)은 구동 소자(DT)를 통해 OLED의 애노드에 인가된다. 저전위 전압(VSS)은 OLED의 캐소드에 인가된다. 따라서, 고전위 전압(VDD)은 구동 소자(DT)를 통해 OLED의 애노드에 공급된다.
도 5 및 도 6은 화면 상에서 분할되어 VDD와 VSS이 독립적으로 공급되는 블록들을 보여 주는 도면들이다. 도 6에서 픽셀 회로의 구동 소자, 스위치 소자 및 커패시터는 생략되어 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 표시패널(100)의 화면(AA)은 적어도 둘 이상의 블록들로 분할 구동될 수 있다. 제1 및 제2 블록들(EB1, EB2) 각각은 다수의 픽셀들을 포함한다. 표시패널은 제1 블록(EB1)의 픽셀들에 연결된 제1 및 제2 전원 배선들, 제1 전원 배선에 공급되는 전압을 VDD와 VSS 사이에서 스위칭하는 제1 스위치 회로, 제2 전원 배선에 공급되는 전압을 VDD와 VSS 사이에서 스위칭하는 제2 스위치 회로, 제2 블록의 픽셀들에 연결된 제3 및 제4 전원 배선, 제3 전원 배선에 공급되는 전압을 VDD와 VSS 사이에서 스위칭하는 제3 스위치 회로, 상기 제4 전원 배선에 공급되는 전압을 VDD와 VSS 사이에서 스위칭하는 제4 스위치 회로를 구비한다.
표시패널(100)의 화면(AA)은 다수의 블록들(EB1~EB4)로 분할된다. 블록들(EB1~EB4) 간에 급전 라인들(EL1~EL4, ER1~ER4)이 분리되어 블록들(EB1~EB4)에 VDD와 VSS가 독립적으로 공급된다. 급전 라인들(EL1~EL4, ER1~ER4)은 VDD 급전 라인들(EL1~EL4)과, VSS 급전 라인들(ER1~ER4)으로 나뉘어 진다. VDD 급전 라인들(EL1~EL4)은 블록 단위로 분할되어 블록(EB1~EB4) 내의 픽셀들의 구동 소자(DT)에 연결된다. VSS 급전 라인들(ER1~ER4)은 블록 단위로 분할되어 블록(EB1~EB4) 내의 픽셀들의 OLED 캐소드에 연결된다.
제1 블록(EB1)의 픽셀들은 제1 VDD 급전 라인(EL1)과 제1 VSS 급전 라인(ER1)에 연결된다. 제2 블록(EB2)의 픽셀들은 제2 VDD 급전 라인(EL2)과 제2 VSS 급전 라인(ER2)에 연결된다. 제3 블록(EB3)의 픽셀들은 제3 VDD 급전 라인(EL3)과 제3 VSS 급전 라인(ER3)에 연결된다. 제4 블록(EB4)의 픽셀들은 제4 VDD 급전 라인(EL4)과 제4 VSS 급전 라인(ER4)에 연결된다.
급전 라인들(EL1~EL4, ER1~ER4)은 표시패널(100) 상에서 화면(AA) 밖의 좌측 베젤 영역과 우측 베젤 영역에 분산 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 VDD 급전 라인들(EL1~EL4)은 표시패널(100)의 좌측 베젤 영역에 배치될 수 있다. 제1 VSS 급전 라인들(ER1~ER4)은 표시패널(100)의 우측 베젤 영역에 배치될 수 있다.
급전 라인들(EL1~EL4, ER1~ER4)에 각각 스위치 회로들(SL1~SL4, SR1~SR4)이 연결된다. 스위치 회로들(SL1~SL4, SR1~SR4)은 블록 제어부(EBC)의 제어 하에 VDD와 VSS를 선택하여 급전 라인들(EL1~EL4, ER1~ER4)에 공급한다. 블록 제어부(EBC)는 스위치 제어 신호들(SW1~SW4, /SW1~/SW4)을 발생하여 스위치 회로들(SL1~SL4, SR1~SR4)의 동작 타이밍을 제어한다.
제1-1 스위치 회로(SL1)는 제1 스위치 제어 신호(SW1)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제1 VDD 급전 라인(EL1)에 공급한다. 제1-2 스위치 회로(SR1)는 제1 반전 스위치 제어 신호(/SW1)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제1 VSS 급전 라인(ER1)에 공급한다. 제1 스위치 제어 신호(SW1)와 제1 반전 스위치 신호(/SW1)는 역위상으로 발생된다. 따라서, 제1-1 스위치 회로(SL1)는 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 제1 스위치 제어 신호(SW1)가 하이 로직(High logic) 레벨(H)일 때 VDD를 제1 VDD 급전 라인(EL1)에 공급한다. 이와 동시에, 제1-2 스위치 회로(SR1)는 제1 반전 스위치 제어 신호(/SW1)의 로우 로직(Low logic) 레벨(L)에 응답하여 VSS를 제1 VSS 급전 라인(ER1)에 공급한다.
제2-1 스위치 회로(SL2)는 제2 스위치 제어 신호(SW2)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제2 VDD 급전 라인(EL2)에 공급한다. 제2-2 스위치 회로(SR2)는 제2 반전 스위치 제어 신호(/SW2)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제2 VSS 급전 라인(ER2)에 공급한다. 제2 스위치 제어 신호(SW2)와 제2 반전 스위치 신호(/SW1)는 역위상으로 발생된다. 따라서, 제2-1 스위치 회로(SL2)는 도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같이 제2 스위치 제어 신호(SW2)가 하이 로직 레벨(H)일 때 VDD를 제1 VDD 급전 라인(EL1)에 공급한다. 이와 동시에, 제2-2 스위치 회로(SR2)는 제2 반전 스위치 제어 신호(/SW2)의 로우 로직 레벨(L)에 응답하여 VSS를 제1 VSS 급전 라인(ER1)에 공급한다.
제3-1 스위치 회로(SL3)는 제3 스위치 제어 신호(SW3)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제3 VDD 급전 라인(EL3)에 공급한다. 제3-2 스위치 회로(SR3)는 제3 반전 스위치 제어 신호(/SW3)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제3 VSS 급전 라인(ER3)에 공급한다. 제4-1 스위치 회로(SL4)는 제4 스위치 제어 신호(SW4)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제4 VDD 급전 라인(EL4)에 공급한다. 제4-2 스위치 회로(SR4)는 제4 반전 스위치 제어 신호(/SW4)에 따라 VDD와 VSS를 선택하여 제4 VSS 급전 라인(ER4)에 공급한다.
블록 제어부(EBC)와 스위치 회로들(SL1~SL4, SR1~SR4)은 도 7에 도시된 바와 같이 데이터 구동부(110)와 함께 드라이브 IC(DIC)에 집적될 수 있다.
도 7을 참조하면, 스위치 회로들(SL1~SL4)은 각각 스위치 제어 신호(SW1~SW4)에 따라 VDD와 VSS를 선택하는 스위치 소자들(T01, T02)을 구비한다. 스위치 소자(T01)는 n 채널 트랜지스터로 구현되고, 스위치 소자(T02)는 p 채널 트랜지스터로 구현될 수 있다. 스위치 소자(T01)는 스위치 제어 신호(SW1~SW4)의 하이 로직 레벨 전압에 응답하여 턴-온되어 VDD를 VDD 급전 라인(EL1~EL4)에 공급한다. 스위치 소자(T02)는 스위치 제어 신호(SW1~SW4)의 로우 로직 레벨 전압에 응답하여 턴-온되어 VSS를 VDD 급전 라인(EL1~EL4)에 공급한다. 드라이브 IC(DIC)에서 제1 전원 출력 패드들(EBL)은 스위치 회로들(SL1~SL4)의 출력 단자들을 VDD 급전 라인들(EL1~EL4)에 연결한다.
스위치 회로들(SR1~SR4)은 각각 반전 스위치 제어 신호(/SW1~/SW4)에 따라 VDD와 VSS를 선택하는 스위치 소자들(T03, T04)을 구비한다. 스위치 소자(T03)는 n 채널 트랜지스터로 구현되고, 스위치 소자(T04)는 p 채널 트랜지스터로 구현될 수 있다. 스위치 소자(T03)는 반전 스위치 제어 신호(/SW1~/SW4)의 하이 로직 레벨 전압에 응답하여 턴-온되어 VDD를 VSS 급전 라인(ER1~ER4)에 공급한다. 스위치 소자(T04)는 반전 스위치 제어 신호(/SW1~/SW4)의 로우 로직 레벨 전압에 응답하여 턴-온되어 VSS를 VSS 급전 라인(ER1~ER4)에 공급한다. 드라이브 IC(DIC)에서 제2 전원 출력 패드들(EBR)은 스위치 회로들(SR1~SR4)의 출력 단자들을 VSS 급전 라인들(ER1~ER4)에 연결한다.
드라이브 IC(DIC)가 실장된 COF(Chip on film)은 표시패널(100) 상에 접착된다. 드라이브 IC(DIC)의 소스 출력 패드들(Source output pads)은 표시패널(100)의 데이터 라인들에 전기적으로 연결된다.
블록 제어부(EBC)는 미리 설정된 블록 구동 방법에 따라 스위치 제어 신호(SW1~SW4, /SW1~/SW4)를 온/오프하여 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 다양한 블록 구동 방법으로 픽셀들의 발광 타이밍을 제어할 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에서 적용 가능한 다양한 블록 구동 방법을 보여 주는 도면들이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 게이트 구동부(120)는 매 프레임 기간마다 액티브 구간(AT) 동안 제1 픽셀 라인부터 제N 픽셀 라인까지 게이트 라인들(104)에 데이터 전압에 동기되는 스캔 신호(SCAN1)를 순차적으로 공급한다. 제N 픽셀 라인은 액티브 구간(AT) 내에서 마지막 스캔 신호에 의해 어드레싱되는 마지막 픽셀 라인이다. 액티브 구간(AT) 동안 1 픽셀 라인씩 픽셀들이 어드레싱된다. 스캔 신호에 의해 어드레싱된 픽셀들에 픽셀 데이터가 기입된다.
블록 제어부(EBC)는 도 8에 도시된 바와 같이 픽셀 데이터가 입력되지 않는 버티블 블랭크 기간(VB) 동안 모든 블록들(EB1~EB4)의 픽셀들을 동시에 발광시킬 수 있다. 이 방법은 화면 전체의 픽셀들이 동시에 점등 및 소등되기 때문에 글로벌 셔터(global shutter) 방식으로 알려져 있다. 글로벌 셔터 방식은 프레임 주파수가 높은 가상 현실 기기(VR)에서 픽셀들이 임펄스(Impulse) 방식으로 구동되기 때문에 모션 블러(motion blurr)를 개선할 수 있다.
블록 제어부(EBC)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 픽셀들을 구동할 수 있다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 픽셀 데이터가 기입된 픽셀들은 블록 제어부(EBC)의 제어 하에 스위칭되는 VDD와 VSS를 공급 받아 제1 블록(EB1) 부터 제4 블록(EB4) 순으로 발광할 수 있다. 제N 픽셀 라인이 어드레싱되기 전에 어드레싱된 픽셀들을 포함한 블록들이 발광되기 시작할 수 있다. 일 예로, 제1 내지 제3 블록들(EB1~EB3)의 픽셀들은 마지막 픽셀 라인이 어드레싱되기 전에 블록 단위로 순차적으로 발광될 수 있다.. 도 9 및 도 10에서 두꺼운 점선으로 표시된 바와 같이 버티컬 블랭크 기간(VB) 내에서 모든 블록들(EB1~EB4)이 발광되어 픽셀이 임펄스 구동 방법으로 구동된다. 이러한 블록 구동 방법은 픽셀들이 임펄스 구동하기 때문에 모션 블러를 개선할 수 있음은 물론, 블록 단위로 피크 전류(peak current)가 분산되기 때문에 EMI를 개선할 수 있다.
블록 제어부(EBC)는 레지스터(register) 설정값에 따라 도 8 내지 도 10과 같은 블록 구동 방법 중 어느 하나를 선택하여 픽셀들의 발광 타이밍을 조정할 수 있다. 블록 제어부(EBC)는 버티컬 블랭크 기간(VB) 동안 스위치 제어 신호(SW1~SW4)를 동시에 하이 로직 레벨(H)로 반전시켜 도 8과 같은 블록 구동 방법으로 블록들(EB1~EB4)의 발광 타이밍을 제어할 수 있다. 스위치 제어 신호(SW1~SW4)가 하이 로직 레벨(H)로 반전될 때 반전 스위치 제어 신호(/SW1~/SW4)는 로우 로직 레벨(L)로 반전된다. 스위치 제어 신호(SW1~SW4)가 하이 로직 레벨(H)일 때, VDD 급전 라인(EL1~EL4)에 VDD가 인가되고 VSS 급전 라인(ER1~ER4)에 VSS가 인가된다. 이 때, 픽셀 회로의 구동 TFT(DT)에 VDD가 인가되고 OLED의 캐소드에 VSS가 인가되어 OLED가 발광될 수 있다.
블록 제어부(EBC)는 도 11b에 도시된 바와 같이 버티컬 블랭크 기간(VB) 동안 스위치 제어 신호(SW1~SW4, /SW1~/SW4)를 순차적으로 시프트하여 도 9 및 도 10과 같은 블록 구동 방법으로 블록들(EB1~EB4)의 발광 타이밍을 블록 단위로 순차적으로 시프트할 수 있다.
픽셀들이 어드레싱되는 액티브 구간(AT) 동안, 스위치 제어 신호(SW1~SW4)가 로직 로직 레벨(L)을 유지하여, VDD 급전 라인(EL1~EL4)에 VSS가 인가되고 VSS 급전 라인(ER1~ER4)에 VDD가 인가된다. 이 때, 픽셀 회로의 구동 TFT(DT)에 VSS가 인가되고 OLED의 캐소드 전압이 VDD이기 때문에 OLED에 역바이어스 전압이 인가되어 OLED가 발광되지 않는다.
블록들 각각에서 픽셀 회로는 실질적으로 동일하다. 제1 블록(EB1)의 서브 픽셀들 각각은 제1 VSS 급전 라인(ER1)에 캐소드가 연결된 OLED, 제1 VDD 급전 라인(EL1)에 연결되고 OLED 를 구동하는 구동 소자(DT), 데이터 전압에 동기되는 제1 스캔 신호에 따라 턴온되어 구동 소자(DT)의 게이트에 데이터 전압을 공급하는 제1 스위치 소자(S1), 제2 스캔 신호에 따라 턴-온되어 구동 소자(DT)의 소스와 OLED 의 애노드에 기준 전압(Vref)을 공급하는 제2 스위치 소자(S2), 및 구동 소자(DT)의 게이트와 소스 사이에 연결된 커패시터(Cst)를 포함한다.
제2 블록(EB2)의 서브 픽셀들 각각은 제2 VSS 급전 라인(ER2)에 캐소드가 연결된 OLED, 제2 VDD 급전 라인(EL2)에 연결되고 OLED 를 구동하는 구동 소자(DT), 데이터 전압에 동기되는 제1 스캔 신호에 따라 턴온되어 구동 소자(DT)의 게이트에 데이터 전압을 공급하는 제1 스위치 소자(S1), 제2 스캔 신호에 따라 턴-온되어 구동 소자(DT)의 소스와 OLED 의 애노드에 기준 전압(Vref)을 공급하는 제2 스위치 소자(S2), 및 구동 소자(DT)의 게이트와 소스 사이에 연결된 커패시터(Cst)를 포함한다.
픽셀들의 발광 타이밍을 조정하기 위하여 픽셀들에서 OLED의 캐소드 전압(VSS)이 교류 전압으로 스윙(swing)할 수 있다. 그러나 이 방법에서 VDD가 고정되면 픽셀들에서 누설 전류(leakage current)가 발생될 수 있다. 본 발명은 OLED의 애노드 전압(VDD)과 캐소드 전압을 픽셀의 발광 기간과 비발광 기간에 따라 동시에 변경하여 픽셀의 누설 전류를 최소화하고 누설 전류로 인한 휘도 저하를 줄일 수 있다. 이를 도 12 및 도 13을 결부하여 설명하기로 한다. 도 12 및 도 13에서 데이터 전압(Vdata)은 Vdata =5V, 기준 전압
도 12를 참조하면, OLED의 캐소드가 연결된 VSS 급전 라인의 전압이 17V와 0V 사이에서 스윙하고 VDD 급전 라인의 전압이 17V로 고정되어 있을 때, 구동 소자(DT)가 턴-온될 때 OLED의 애노드에 17V가 인가된다. OLED의 캐소드 전압이 0V일 때 OLED가 턴-온되어 발광되는 반면, OLED의 캐소드 전압이 17V일 때 OLED는 발광할 수 없다. OLED의 애노드 전압이 17V로 상승하면 커패시터(Cst)를 통한 커플링(Coupling)으로 인하여 제1 노드(n1)의 전압이 22V로 상승한다. 그 결과, 스위치 소자들(S1, S2)의 드레인-소스간 전압(Vds)이 높아 화살표로 나타낸 바와 같이 스위치 소자들(S1, S2)을 통해 누설 전류가 흐른다. 이러한 누설 전류는 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)의 감소를 초래하여 OLED의 전류를 감소시켜 픽셀의 휘도를 낮춘다.
도 13을 참조하면, OLED의 캐소드가 연결된 VSS 급전 라인의 전압이 VSS=GND=0V로 고정된 반면, VDD 급전 라인의 전압이 17V와 0V 사이에 스윙한다. OLED의 애노드 전압이 17V일 때 OLED가 턴-온되어 발광되는 반면, OLED의 애노드 전압이 0V일 때 OLED는 발광할 수 없다. VDD를 스윙하는 방법으로 OLED의 애노드 전압을 가변하여 OLED의 발광 타이밍을 제어하면, OLED의 비발광 기간 동안 VDD = 0V로 낮기 때문에 스위치 소자들(S1, S2)에 흐르는 누설 전류를 줄일 수 있다. 기준 전압(Vref)을 적절히 조정하면 스위치 소자들(S1, S2)의 누설 전류를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 기준 전압(Vref)을 0V 보다 높은 전압(예, 3V)로 높이면 스위치 소자들(S1, S2)의 Vds를 줄여 누설 전류를 최소화할 수 있다.
픽셀 회로의 동작은 초기화 및 데이터 기입 단계, 발광 단계로 나뉘어질 수 있다. 이러한 픽셀 회로의 동작에서 VSS가 스윙할 때와 VDD가 스윙할 때 누설 전류의 차이가 있다. 이를 도 14 내지 도 19를 결부하여 설명하기로 한다.
도 14 내지 도 16은 VSS가 스윙할 때 픽셀 회로의 동작을 상세히 보여 주는 도면들이다.
도 14는 커패시터(Cst)의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 픽셀 회로의 동작을 보여 준다.
도 14를 참조하면, 커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 픽셀 회로의 구동 전압은 VDD = 17V, VSS = 17V, Vref = 0V 이다. 이 때 스캔 신호들(SCAN1, SCAN2)의 전압이 VGH로 상승하여 스위치 소자들(S1, S2)이 턴-온(turn-on)된다.
커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 데이터 전압(Vdata=5V)이 구동 소자(DT)의 게이트에 인가되고 기준 전압(Vref=0V)이 구동 소자(DT)의 소스에 인가된다. 따라서, 커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)은 Vgs = Vdata - Vref이고 이 전압은 커패시터(Cst)의 전압과 같다. 구동 소자(DT)의 게이트 전압(Vg), 소스 전압(Vs), 드레인-소스간 전압(Vds)은 Vg = 5V, Vs = 0V, Vgs = 5V, Vds = 17V 이다.
커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서, 구동 소자(DT)의 Vgs 가 문턱 전압(Vth) 보다 크기 때문에 구동 소자(DT)가 턴-온되어 구동 소자(DT)의 드레인-소스 간에 전류(Ids)를 통해 이 전류는 화살표로 나타낸 바와 같이 흐른다. 이 때, OLED의 캐소드에 VSS=17V가 인가되어 OLED가 오프 상태를 유지하여 OLED로 전류가 흐르지 않는다.
구동 소자(DT)의 전류(Ids)로 인하여, 구동 소자(DT)의 소스 전압은 17V까지 상승하고, 커패시터(Cst)를 통한 커플링(coupling)으로 구동 소자(DT)의 게이트 전압이 5V + 17V = 22V까지 상승한다. 이 때, 구동 소자(DT)의 Vgs는 Vgs = 5V로 유지되기 때문에 커패시터(Cst)에 충전된 전압이 유지되어 데이터 전압의 손실은 없다.
도 15는 발광 단계 직전에 픽셀 회로의 전류를 나타낸다.
도 15를 참조하면, 픽셀 회로의 구동 전압은 VDD = 17V, VSS = 17V, Vref = 0V 를 유지한다. 스캔 신호들(SCAN1, SCAN2)의 전압이 VGL로 변하여 스위치 소자들(S1, S2)이 턴-오프(turn-off)된다. 스캔 신호들(SCAN1, SCAN2)이 오프된 상태에서 스위치 소자들(S1, S2)에서 누설 전류가 없어야 하지만 VDD가 도 15에 도시된 바와 같이 높은 전압 17V로 유지되면 스위치 소자들(S1,S2)을 통해 누설 전류가 흐른다.
스캔 신호들(SCAN1, SCAN2)의 전압이 VGL로 변한 직후에, 구동 소자(DT)의 Vgs가 Vth 보다 낮아져 구동 소자(DT)가 턴-오프되어 구동 소자(DT)에서 전류(Ids)가 흐르지 않는다. 그런데, 제1 스위치 소자(S1)의 Vds는 Vds = 22V - 5V이고, 제2 스위치 소자(S2)의 Vds는 Vds = 17V - 0V이기 때문에 스위치 소자들(S1,S2)의 Vds가 커 화살표 방향으로 누설 전류가 흐른다. 표시 패널(100)이 고해상도, 고 PPI(Pixel Per Inch)이면 스토리지 커패시터(Cst)의 용량이 작기 때문에 누설 전류에 의해서 구동 소자(DT)의 Vgs가 크게 변하여 픽셀의 휘도가 민감하게 변한다.
도 16은 발광 단계에서 픽셀 회로의 전류를 나타낸다.
도 16을 참조하면, 발광 단계에서 VSS는 0V로 변하여 픽셀 회로의 구동 전압은 VDD = 17V, VSS = 0V, Vref = 0V 이다. 발광 단계에서 스위치 소자들(S1, S2)은 오프 상태이다.
발광 단계에서 구동 소자(DT)의 전압이 Vg = 22V, Vs = 17V, Vgs = 5V, Vds = 17V 으로 되어 구동 소자(DT)가 턴-온된다. 따라서, 구동 소자(DT)를 통해 구동 소자(DT)의 소스 전압 즉, OLED의 애노드 전압이 상승하여 OLED가 턴-온된다. 이 때 OLED의 구동 전압이 Voled 도달하면 커패시터(Cst)의 커플링으로 인하여 구동 소자(DT)의 전압이 Vg = 22V - Vx, Vs(Voled) =17V-Vx, Vgs = 5V 로 유지되면서 OLED의 양단은 Voled로 발광된다.
발광 단계에서 스위치 소자들(S1, S2)이 오프 상태이지만 제1 스위치 소자(S1)의 Vds가 Vds = 22V - Vx - 5V이고, 제2 스위치 소자(S2)의 Vds가 Vds = 17V - Vx - 0V으로 크기 때문에 이 스위치 소자들(S1, S2)을 통해 누설 전류가 발생된다.
도 17 내지 도 19는 VDD가 스윙할 때 픽셀 회로의 동작을 상세히 보여 주는 도면들이다.
도 17은 커패시터(Cst)의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 픽셀 회로의 동작을 보여 준다.
도 17을 참조하면, 커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 픽셀 회로의 구동 전압은 VDD = GND, VSS = GND, Vref = 0V 이다. GND는 0V일 수 있다. 이 때 스캔 신호들(SCAN1, SCAN2)의 전압이 VGH로 상승하여 스위치 소자들(S1, S2)이 턴-온된다.
커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 데이터 전압(Vdata=5V)이 구동 소자(DT)의 게이트에 인가되고 기준 전압(Vref=0V)이 구동 소자(DT)의 소스에 인가된다. 따라서, 커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)은 Vgs = Vdata - Vref이고 이 전압은 커패시터(Cst)의 전압과 같다. 구동 소자(DT)의 게이트 전압(Vg), 소스 전압(Vs), 드레인-소스간 전압(Vds)은 Vg = 5V, Vs = 0V, Vgs = 5V, Vds = 0V 이다.
커패시터의 초기화 및 데이터 기입 단계에서, 구동 소자(DT)의 Vgs 가 문턱 전압(Vth) 보다 낮기 때문에 구동 소자(DT)가 턴-오프되어 구동 소자(DT)에서 전류가 흐르지 않는다. 이 때 구동 소자(DT)의 소스 전압이 Vs = Vref = 0V이기 때문에 스위치 소자들(S1,S2)의 Vds가 0V로 유지되어 누설 전류가 없고 구동 소자(DT)의 Vgs가 Vgs = 5V를 유지하여 데이터 전압의 손실이 없다.
도 18은 발광 단계 직전에 픽셀 회로의 전류를 나타낸다.
도 18을 참조하면, 픽셀 회로의 구동 전압은 VDD = GND, VSS = GND, Vref = 0V 를 유지한다. 스캔 신호들(SCAN1, SCAN2)의 전압이 VGL로 변하여 스위치 소자들(S1, S2)이 턴-오프된다. 이 때, 구동 소자(DT)에서 전류(Ids)가 흐르지 않기 때문에 구동 소자(DT)의 소스 전압이 Vs = Vref = 0V으로 유지되어 스위치 소자들(S1,S2)의 Vds가 0V로 유지되어 소비 전류가 없고 구동 소자(DT)의 Vgs가 Vgs = 5V를 유지하여 데이터 전압의 손실이 없다.
도 19는 발광 단계에서 픽셀 회로의 전류를 나타낸다.
도 19를 참조하면, 발광 단계에서 VDD는 17V로 변하여 픽셀 회로의 구동 전압은 VDD = 17V, VSS = GND = 0V, Vref = 0V 이다. 발광 단계에서 스위치 소자들(S1, S2)은 오프 상태이다.
발광 단계에서 구동 소자(DT)의 전압이 Vg = 5V, Vs = 0V, Vgs = 5V, Vds = 17V 으로 되어 구동 소자(DT)가 턴-온된다. 따라서, 구동 소자(DT)를 통해 구동 소자(DT)의 소스 전압 즉, OLED의 애노드 전압이 상승하여 OLED가 턴-온된다. 이 때 OLED의 구동 전압이 Voled 도달하면 커패시터(Cst)의 커플링으로 인하여 구동 소자(DT)의 전압이 Vg = 5V + Vx, Vs (Voled) =0V + Vx, Vgs = 5V이고 OLED 는 턴-온되어 발광된다.
이 발광 단계에서 스위치 소자들(S1, S2)이 오프 상태이지만 제1 스위치 소자(S1)의 Vds는 Vds = (5V + Vx) - 5V이고, 제2 스위치 소자(S2)의 Vds는 Vds = (0V + Vx) - 0V 이므로 거의 누설 전류가 흐르지 않는다.
도 20은 OLED의 VDD와 VSS가 스윙할 때 OLED의 발광 기간 동안 OLED의 전류 변화를 보여 주는 시뮬레이션 결과 도면이다. 도 20에서 횡축은 시간(ms)이고 종속은 OLED의 전류(nA)이다.
도 20에서 “Normal driving”은 VDD와 VSS가 스윙하지 않는 종래의 표시장치에서 발광 기간 동안 OLED의 전류 변화를 나타낸다. “Global Shuttering (VSS Swing)”은 OLED의 캐소드에 인가되는 VSS가 스윙하는 표시장치에서 발광 기간 동안 OLED의 전류 변화를 나타낸다. “Global Shuttering (VDD Swing)”는 OLED의 캐소드에 인가되는 VDD가 스윙하는 표시장치에서 발광 기간 동안 OLED의 전류 변화를 나타낸다.
도 20에서 알 수 있는 바와 같이, VDD가 스윙하는 픽셀 회로에서 OLED의 전류 가 VSS가 스윙하는 비교예에 비하여 더 적게 감소되어 휘도 저하가 덜하다.
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.
100 : 표시패널 110 : 데이터 구동부
120 : 게이트 구동부 130 : 타이밍 콘트롤러
131 : 보상부 DT : 픽셀 회로의 구동 소자
S1, S2 : 픽셀 회로의 스위치 소자 SCAN, SENSE : 게이트 신호
Cst : 픽셀 회로의 커패시터

Claims (11)

  1. 다수의 픽셀들을 포함한 제1 블록;
    상기 제1 블록의 픽셀들에 독립적으로 연결되어 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스윙하는 제1 전압을 공급하는 제1 전원 배선;
    상기 제1 블록의 픽셀들에 독립적으로 연결되어 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스윙하는 제2 전압을 공급하는 제2 전원 배선;
    상기 제1 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제1 스위치 회로;
    상기 제2 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제2 스위치 회로;
    다수의 픽셀들을 포함한 제2 블록;
    상기 제2 블록의 픽셀들에 독립적으로 연결되어 상기 제1 전압을 공급하는 제3 전원배선;
    상기 제2 블록의 픽셀들에 독립적으로 연결되어 상기 제2 전압을 공급하는 제4 전원 배선;
    상기 제3 전원 배선에 공급되는 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제3 스위치 회로;
    상기 제4 전원 배선에 공급되는 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 제4 스위치 회로; 및
    상기 제1 내지 상기 제4 스위치 회로의 동작 타이밍을 각각 제어하기 위한 제1 내지 제4 스위치 제어신호를 생성하는 블록 제어부를 구비하는 전계 발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 블록의 픽셀들은 상기 제1 전원 배선의 전압이 상기 고전위 전압이고 상기 제2 전원 배선의 전압이 상기 저전위 전압일 때 발광되는 반면, 상기 제1 전원 배선의 전압이 상기 저전위 전압이고 상기 제2 전원 배선의 전압이 상기 고전위 전압일 때 발광되지 않고,
    상기 제2 블록의 픽셀들은 상기 제3 전원 배선의 전압이 상기 고전위 전압이고 상기 제4 전원 배선의 전압이 상기 저전위 전압일 때 발광되는 반면, 상기 제3 전원 배선의 전압이 상기 저전위 전압이고 상기 제4 전원 배선의 전압이 상기 고전위 전압일 때 발광되지 않는 전계 발광 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 스위치 회로가 상기 제1 전원 배선에 인가되는 전압을 반전할 때 상기 제2 스위치 회로가 상기 제2 전원 배선에 인가되는 전압을 상기 제1 전원 배선에 인가되는 전압의 반대 전압으로 반전하고,
    상기 제3 스위치 회로가 상기 제3 전원 배선에 인가되는 전압을 반전할 때 상기 제4 스위치 회로가 상기 제4 전원 배선에 인가되는 전압을 상기 제3 전원 배선에 인가되는 전압의 반대 전압으로 반전하는 전계 발광 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 전원 배선들의 전압이 동시에 반전되는 전계 발광 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전원 배선들의 전압이 반전된 후에, 상기 제3 및 제4 전원 배선들의 전압이 반전되는 전계 발광 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    픽셀 데이터가 없는 버티컬 블랭크 기간 동안 상기 제1 및 제3 전원 배선들에 상기 고전위 전압이 공급되고, 상기 제2 및 제4 전원 배선들에 상기 저전위 전압이 공급되는 전계 발광 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀들 각각은 컬러가 다른 다수의 서브 픽셀들을 포함하고,
    상기 제1 블록의 서브 픽셀들 각각은,
    제2 전원 배선에 캐소드가 연결된 제1 발광 소자;
    상기 제1 전원 배선에 연결되고 상기 제1 발광 소자를 구동하는 제1 구동 소자;
    데이터 전압에 동기되는 제1 게이트 신호에 따라 턴온되어 상기 제1 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 공급하는 제1 스위치 소자;
    제2 게이트 신호에 따라 턴-온되어 상기 제1 구동 소자의 소스와 상기 제1 발광 소자의 애노드에 소정의 기준 전압을 공급하는 제2 스위치 소자; 및
    상기 제1 구동 소자의 게이트와 소스 사이에 연결된 제1 커패시터를 포함하고,
    상기 제2 블록의 서브 픽셀들 각각은,
    상기 제4 전원 배선에 캐소드가 연결된 제2 발광 소자;
    상기 제3 전원 배선에 연결되고 상기 제2 발광 소자를 구동하는 제2 구동 소자;
    데이터 전압에 동기되는 제3 게이트 신호에 따라 턴온되어 상기 제2 구동 소자의 게이트에 데이터 전압을 공급하는 제3 스위치 소자;
    제3 게이트 신호에 따라 턴-온되어 상기 제2 구동 소자의 소스와 상기 제2 발광 소자의 애노드에 상기 기준 전압을 공급하는 제4 스위치 소자; 및
    상기 제2 구동 소자의 게이트와 소스 사이에 연결된 제2 커패시터를 포함하는 전계 발광 표시장치.
  8. 화면을 각각 다수의 픽셀들을 포함한 다수의 블록들로 분할하는 단계;
    제1 블록의 픽셀들에 연결된 제1 전원 배선에 공급되는 제1 전압을 고전위 전압과 저전위 전압 사이에서 스위칭하고, 상기 제1 블록의 픽셀들에 연결된 제2 전원 배선에 공급되는 제2 전압을 상기 제1 전원 배선에 인가되는 전압과 반대로 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 단계; 및
    제2 블록의 픽셀들에 연결된 제3 전원 배선에 공급되는 상기 제1 전압을 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하고, 상기 제2 블록의 픽셀들에 연결된 제4 전원 배선에 공급되는 상기 제2 전압을 상기 제3 전원 배선에 인가되는 전압과 반대로 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스위칭하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 및 제2 전압은 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이에서 스윙하며,
    상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압 사이의 스위칭은 상기 제1 내지 제4 전원 배선에 각각 연결된 제1 내지 제4 스위치에 공급되는 제1 내지 제2 스위치 제어신호에 의해 수행되는 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제4 전원 배선들의 전압이 동시에 반전되는 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전원 배선들의 전압이 반전된 후에, 상기 제3 및 제4 전원 배선들의 전압이 반전되는 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치회로는 상기 제1 블록과 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압을 생성하는 전원 사이에 접속되고,
    상기 제3 및 제4 스위치회로는 상기 제2 블록과 상기 고전위 전압과 상기 저전위 전압을 생성하는 전원 사이에 접속되는 전계발광 표시장치.
KR1020170158696A 2017-11-24 2017-11-24 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법 KR102388662B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170158696A KR102388662B1 (ko) 2017-11-24 2017-11-24 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법
CN201811229893.1A CN109841186B (zh) 2017-11-24 2018-10-22 电致发光显示器
US16/190,289 US10679562B2 (en) 2017-11-24 2018-11-14 Electroluminescence display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170158696A KR102388662B1 (ko) 2017-11-24 2017-11-24 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190060467A KR20190060467A (ko) 2019-06-03
KR102388662B1 true KR102388662B1 (ko) 2022-04-20

Family

ID=66633435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170158696A KR102388662B1 (ko) 2017-11-24 2017-11-24 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10679562B2 (ko)
KR (1) KR102388662B1 (ko)
CN (1) CN109841186B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102338948B1 (ko) * 2017-05-22 2021-12-14 엘지디스플레이 주식회사 게이트 쉬프트 레지스터와 이를 포함한 유기발광 표시장치
US11222606B2 (en) * 2017-12-19 2022-01-11 Sony Group Corporation Signal processing apparatus, signal processing method, and display apparatus
CN108847181B (zh) * 2018-07-13 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种灰阶调节电路和显示装置
CN109377943A (zh) * 2018-12-26 2019-02-22 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种像素单元的补偿方法及显示装置
WO2020186396A1 (zh) * 2019-03-15 2020-09-24 京东方科技集团股份有限公司 像素阵列基板及其驱动方法、显示面板、显示装置
CN110264970A (zh) * 2019-06-14 2019-09-20 武汉华星光电技术有限公司 显示面板
CN110264957B (zh) 2019-06-24 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路的补偿方法、装置、显示设备
CN110853575B (zh) * 2019-11-04 2021-07-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板的电压调节方法及存储介质
CN111857235B (zh) * 2020-07-20 2022-04-19 硅谷数模(苏州)半导体有限公司 门定时信号生成方法及装置
JP2022041374A (ja) * 2020-09-01 2022-03-11 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 表示装置、表示装置の駆動方法、及び、電子機器
CN112967680B (zh) * 2021-03-18 2022-12-16 合肥京东方卓印科技有限公司 像素结构及其驱动方法、显示基板
KR20230086049A (ko) 2021-12-08 2023-06-15 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 그 글로벌 디밍 제어 방법
CN115547254B (zh) * 2022-12-01 2023-03-10 惠科股份有限公司 像素驱动电路、像素驱动方法及显示面板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4240059B2 (ja) * 2006-05-22 2009-03-18 ソニー株式会社 表示装置及びその駆動方法
JP2008286953A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Sony Corp 表示装置及びその駆動方法と電子機器
KR101860860B1 (ko) * 2011-03-16 2018-07-02 삼성디스플레이 주식회사 유기 전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR101938880B1 (ko) * 2011-11-18 2019-01-16 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
KR101893167B1 (ko) * 2012-03-23 2018-10-05 삼성디스플레이 주식회사 화소 회로, 이의 구동 방법 및 유기 발광 표시 장치
KR102027169B1 (ko) * 2012-12-21 2019-10-01 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치와 이의 구동 방법
JP2015090439A (ja) * 2013-11-06 2015-05-11 ソニー株式会社 駆動回路、表示装置および電子機器
KR102174856B1 (ko) * 2014-02-13 2020-11-06 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치의 소손 방지 회로, 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 소손 방지 방법
KR102576523B1 (ko) 2015-12-28 2023-09-08 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시장치와 이를 이용한 개인 몰입형 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US10679562B2 (en) 2020-06-09
KR20190060467A (ko) 2019-06-03
US20190164492A1 (en) 2019-05-30
CN109841186B (zh) 2021-11-19
CN109841186A (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102388662B1 (ko) 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법
TWI654590B (zh) 顯示面板及使用該顯示面板的電致發光顯示器
KR102369624B1 (ko) 표시패널과 이를 이용한 전계 발광 표시장치
KR102435096B1 (ko) 전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법
KR102337527B1 (ko) 전계 발광 표시장치
US11653538B2 (en) Pixel array substrate and display device including AC EVEDD driver and display device including the same
US11114034B2 (en) Display device
KR102401355B1 (ko) 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법
KR102603538B1 (ko) 표시장치와 그 구동 방법
KR20200074739A (ko) 유기발광 표시장치
KR20140086466A (ko) Oled 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20140117121A (ko) 유기발광 표시장치
KR20200011165A (ko) 픽셀 회로와 이를 이용한 전계 발광 표시장치
KR102577468B1 (ko) 픽셀 회로와 이를 이용한 표시장치
US11798497B2 (en) Gate driving circuit and display device using the same
KR20200055580A (ko) 픽셀 회로와 이를 이용한 표시장치
KR101666589B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치와 그의 구동방법
KR102390673B1 (ko) 전계 발광 표시장치
KR102361370B1 (ko) 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법
KR102417423B1 (ko) 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법
KR20210082602A (ko) 픽셀 회로, 이를 이용한 전계 발광 표시장치, 및 이를 이용한 발광 제어 트랜지스터의 특성 센싱 방법
KR102663402B1 (ko) 표시 장치
KR102433958B1 (ko) 전계 발광 표시장치와 그 구동 방법
KR20210084097A (ko) 표시 장치
KR20210021498A (ko) 유기 발광 다이오드 표시 장치 및 그의 구동 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right