KR102484504B1 - 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 유기발광표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은, 외부 시스템으로부터 입력된 하나의 제1전압을 이용하여, 제2전압을 생성한 후, 출력 타이밍에 맞춰 상기 제1전압 또는 상기 제2전압을 출력하며, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버의 동작을 제어하는, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 유기발광 표시장치를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부 시스템으로부터 제1전압을 입력받는 입력부, 상기 입력부로부터 전송된 상기 제1전압을 상기 제1전압보다 작은 크기를 갖는 제2전압으로 변환시키는 감압부, 상기 제1전압 또는 상기 제2전압을 출력하는 출력부, 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나를 상기 출력부로 전송하는 스위치 및 상기 감압부로부터 전송된 제3전압에 의해 구동되며, 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 패널로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버와 상기 패널로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 제어한다.

Description

타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 유기발광표시장치{TIMING CONTROLLER AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS USING THE SAME}

본 발명은 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 유기발광 표시장치에 관한 것이다.

휴대전화, 태블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시장치(이하, 간단히 '표시장치'라 함)에는, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD: ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.

평판표시장치들 중에서, 액정표시장치(LCD)는 액정을 이용하여 영상을 표시하며, 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device)는 스스로 발광하는 유기발광다이오드를 이용한다.

유기발광표시장치를 구성하는 패널의 각 픽셀들에는 상기 유기발광다이오드를 구동하기 위해, 적어도 두 개의 박막트랜지스터들이 구비되며, 상기 패널에는 상기 유기발광다이오드의 구동에 필요한 전원을 공급하기 위해 각종 전원라인들이 구비된다.

도 1은 종래의 유기발광표시장치에 적용되는 타이밍 컨트롤러의 구성도이다.

유기발광표시장치는, 유기발광다이오드들 및 전원라인들이 구비된 패널, 상기 패널에 구비된 게이트 라인들로 게이트 펄스를 공급하기 위한 게이트 드라이버, 상기 패널에 구비된 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(10)를 포함한다.

상기 패널에 구비된 전원라인들로 공급되는 전원 및 상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버로 공급되는 전원은, 별도의 전원공급부를 통해 공급될 수 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 타이밍 컨트롤러(10)를 통해 공급될 수 있다.

예를 들어, 상기 타이밍 컨트롤러(10)는 외부 시스템으로부터 24V 및 12V를 공급받는다. 상기 타이밍 컨트롤러(10)는, 입력된 24V를 상기 패널, 상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 중 적어도 어느 하나로 출력한다. 또한, 상기 타이밍 컨트롤러(10)는 입력된 12V를 상기 타이밍 컨트롤러(10), 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버에서 이용되는 다양한 전압으로 변경하며, 변경된 전압들 및 12V를 출력한다.

부연하여 설명하면, 상기 타이밍 컨트롤러(10)로 공급된 두 개의 전압들 중 어느 하나, 예를 들어, 24V는 상기 타이밍 컨트롤러(10)에서 이용되지 않으며, 상기 타이밍 컨트롤러(10)를 통해 상기 패널에 구비된 전원라인들로 공급된다. 상기 타이밍 컨트롤러(10)로 공급된 두 개의 전압들 중 나머지 하나, 예를 들어, 12V는 직접 상기 타이밍 컨트롤러(10)에서 이용되는 다양한 전압들로 변환되며, 변환된 전압들 및 12V는 상기 패널, 상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버로 공급된다.

이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(10)에는 외부 시스템으로부터 전송된 24V를 입력받는 전원단자, 12V를 입력받는 전원단자 및 24V 또는 12V를 출력하는 출력단자를 포함한다.

일반적으로 유기발광표시장치에서는, 24V의 전압이 요구되는 타이밍 및 12V의 전압이 요구되는 타이밍이 다르다.

예를 들어, 우선, 12V의 전원이 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 및 패널 중 적어도 어느 하나로 전송되며, 12V의 전원이 공급된 후 기 설정된 시간이 경과하면 상기 패널로 24V의 전원이 공급되어야 한다. 또한, 24V의 전원이 상기 패널로 공급된 이후 기 설정된 시간이 경과하면, 24V의 전원은 더 이상 상기 타이밍 컨트롤러(10)로부터 출력되어서는 안되며, 24V의 전원이 차단된 후 일정 시간이 경과하면, 12V의 전원 역시 상기 타이밍 컨트롤러(10)로부터 출력되어서는 안된다.

종래의 유기발광표시장치에서는, 상기한 바와 같은 타이밍이 외부 시스템에 의해 제어되었다.

예를 들어, 텔레비젼, 스마트폰, 테블릿PC 등과 같은 전자제품은 자신의 고유한 기능을 수행하기 위한 외부 시스템 및 영상을 출력하는 유기발광표시장치를 포함한다. 이 경우, 상기 외부 시스템은 상기한 바와 같은 타이밍에 맞춰, 24V 또는 12V를 상기 타이밍 컨트롤러(10)로 전송한다. 상기 타이밍 컨트롤러(10)는 상기 외부 시스템으로부터 상기 타이밍에 맞춰 순차적으로 공급되는 24V 또는 12V를 상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 패널 중 적어도 어느 하나로 공급된다.

그러나, 상기 타이밍 컨트롤러(10)에서 출력되는 다양한 전원들의 출력 타이밍이, 상기 외부 시스템에서 상기 타이밍 컨트롤러(10)로 입력되는 전원들의 입력 타이밍에 따라 조절되기 때문에, 상기 외부 시스템과 상기 타이밍 컨트롤러(10) 사이의 입출력 타이밍이 정확히 맞지 않으면, 상기 타이밍 컨트롤러(10)의 출력 타이밍이 비정상적으로 변경될 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(10)의 출력 타이밍이 비정상적으로 변경되어, 24V의 출력이 오프되는 타이밍 및 12V의 출력이 오프되는 타이밍이 정확하게 맞지 않으면, 상기 패널에서 비정상적인 영상이 출력될 수 있다.

또한, 종래의 유기발광표시장치에서는, 상기 타이밍 컨트롤러(10)로 24V 및 12V가 입력되어야 하기 때문에, 상기 타이밍 컨트롤러(10)에는 두 개의 전원단자들이 구비되어야 한다.

본 발명의 목적은, 외부 시스템으로부터 입력된 하나의 제1전압을 이용하여, 제2전압을 생성한 후, 출력 타이밍에 맞춰 상기 제1전압 또는 상기 제2전압을 출력하며, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버의 동작을 제어하는, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 유기발광 표시장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부 시스템으로부터 제1전압을 입력받는 입력부, 상기 입력부로부터 전송된 상기 제1전압을 상기 제1전압보다 작은 크기를 갖는 제2전압으로 변환시키는 감압부, 상기 제1전압 또는 상기 제2전압을 출력하는 출력부, 상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나를 상기 출력부로 전송하는 스위치 및 상기 감압부로부터 전송된 제3전압에 의해 구동되며, 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 패널로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버와 상기 패널로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 제어한다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 유기발광다이오드들이 구비되어 있으며, 영상이 출력되는 패널, 상기 타이밍 컨트롤러, 상기 타이밍 컨트롤러에 의해 구동되며, 상기 패널에 구비된 게이트 라인들로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버 및 상기 타이밍 컨트롤러에 의해 구동되며, 상기 패널에 구비된 데이터 라인들로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 포함한다.

본 발명에 의하면, 외부 시스템으로부터 타이밍 컨트롤러로 하나의 전압만이 공급될 수 있다. 따라서, 상기 타이밍 컨트롤러와 상기 외부 시스템 각각에는 하나의 전압만을 송수신할 수 있는 전원단자만이 구비될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 타이밍 컨트롤러에서 출력되는 전압들의 출력 타이밍이 상기 타이밍 컨트롤러에 의해서 직접 제어될 수 있다. 따라서, 전압들의 출력 타이밍이 정확하게 제어될 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 외부 시스템은 하나의 전압만을 상기 타이밍 컨트롤러로 제공할 수 있다. 따라서, 상기 외부 시스템의 구성이 간단해 질 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기 타이밍 컨트롤러는 하나의 전압만을 상기 외부 시스템으로부터 제공받을 수 있다. 따라서, 상기 타이밍 컨트롤러의 구성이 간단해 질 수 있다.

도 1은 종래의 유기발광표시장치에 적용되는 타이밍 컨트롤러의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 구성하는 제어부의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광표시장치에서 출력되는 전압 및 신호들의 파형을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 유기발광표시장치에 적용되는 픽셀의 구성을 나타낸 예시도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 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 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '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 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

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 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예가 상세히 설명된다.

도 2는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 구성하는 제어부의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 유기발광표시장치에서 출력되는 전압 및 신호들의 파형을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는 액정표시장치 또는 유기발광표시장치 또는 전기영동표시장치 등에 적용될 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의상, 유기발광표시장치에 적용되는 타이밍 컨트롤러가 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 일예로 설명된다. 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 본 발명에 따른 유기발광표시장치에 적용된다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 시스템으로부터 제1전압(P1)을 입력받는 입력부(410), 상기 입력부(410)로부터 전송된 상기 제1전압(P1)을 상기 제1전압(P1)보다 작은 크기를 갖는 제2전압(P2)으로 변환시키는 감압부(440), 상기 제1전압(P1) 또는 상기 제2전압(P2)을 출력하는 출력부(480), 상기 제1전압(P1) 또는 상기 제2전압(P2) 중 어느 하나를 상기 출력부로 전송하는 스위치(490) 및 상기 감압부(440)로부터 전송된 제3전압(P3)에 의해 구동되며, 상기 스위치(490)의 동작을 제어하는 제어부(470)를 포함한다. 여기서, 상기 제어부(470)는 패널로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버와 상기 패널로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 제어한다.

첫째, 상기 입력부(410)는 상기 외부 시스템으로부터 상기 제1전압(P1)을 입력받는다. 상기 제1전압(P1)은 예를 들어, 24V가 될 수 있다.

상기 외부 시스템은 본 발명에 따른 유기발광표시장치가 적용되는 전자제품에서, 상기 전자제품의 고유의 기능을 수행하는 시스템이다.

예를 들어, 상기 전자제품이 텔레비젼인 경우, 상기 외부 시스템은 네트워크를 통해 영상신호 및 음성신호를 수신하여 영상신호를 본 발명에 따른 유기발광표시장치로 제공하는 기능을 수행하며, 상기 전자제품이 스마트폰인 경우, 상기 외부 시스템은 네트워크를 통해 영상신호, 음성신호 및 데이터를 수신하여 영상신호 및 데이터를 본 발명에 따른 유기발광표시장치로 제공하는 기능을 수행한다.

둘째, 상기 감압부(440)는 상기 제1전압(P1)을 이용하여, 상기 제2전압(P2) 및 상기 제3전압(P3)을 생성한다.

이를 위해, 상기 감압부(440)는 상기 제1전압(P1)을 상기 제1전압(P1)보다 작은 크기를 갖는 상기 제2전압으로 변환시키는 변환부(420) 및 상기 제2전압(P2)을 이용하여 상기 제3전압(P3)을 생성하는 생성부(430)를 포함한다.

상기 제3전압(P3)은, 상기 게이트 펄스의 생성에 이용되는 게이트 하이 전압(VGH), 상기 데이터 드라이버에서 상기 데이터 전압의 생성에 이용되는 소스 구동 전압(SVDD), 상기 제어부(470)를 구동시키는 제어부 구동전압, 상기 제어부(470)의 구동에 필요한 정보들을 저장하는 저장부(460)를 구동시키는 저장부 구동전압 중 적어도 하나를 포함한다. 여기서, 상기 게이트 하이 전압(VGH)은 상기 출력부(480)를 통해 상기 게이트 드라이버로 전송되며, 상기 소스 구동 전압(SVDD)은 상기 출력부(480)를 통해 상기 데이터 드라이버로 전송된다.

이를 위해, 상기 생성부(430)는 상기 게이트 하이 전압(VGH)을 생성하는 게이트 하이 전압 생성부(431), 상기 소스 구동 전압(SVDD)을 생성하는 소스 구동 전압 생성부, 상기 제어부 구동전압을 생성하는 제어부 구동전압 생성부(433) 및 상기 저장부 구동전압을 생성하는 저장부 구동전압 생성부(432)를 포함할 수 있다. 이 외에도, 상기 생성부(430)는 상기 타이밍 컨트롤러(400), 상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 패널에서 필요한 각종 전원을 생성할 수 있는 구성요소들을 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 저장부 구동전압 생성부(432)는 3.3V의 전압을 생성할 수 있으며, 상기 제어부 구동전압 생성부(433)는 1.8V의 전압을 생성할 수 있다.

상기 제어부(470)는 상기 제어부 구동전압뿐만 아니라 상기 저장부 구동전압을 이용하여 구동될 수 있다.

상기 저장부 구동전압 생성부(432)에서 생성된 상기 저장부 구동전압은 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 구비된 낸드(NAND)회로 및 리셋회로를 구동시킬 수도 있다.

셋째, 상기 스위치(490)는 상기 제1전압(P1) 또는 상기 제2전압(P2) 중 어느 하나를 상기 출력부(480)로 전송한다. 상기 스위치(490)는 상기 제어부(470)로부터 전송되는 스위치 제어신호(SCS)에 의해 제어된다.

상기 스위치(490)는 상기 입력부(410)와 연결되어 상기 제1전압(P1)이 공급되는 제1단자, 상기 감압부(440)와 연결되어 상기 제2전압(P2)이 공급되는 제2단자 및 상기 출력부(480)와 연결된 제3단자를 포함할 수 있다. 특히, 상기 제2단자는, 상기 감압부(440) 중 상기 제2전압(P2)을 생성하는 상기 변환부(420)와 연결될 수 있다.

넷째, 상기 출력부(480)는 상기 스위치(490)를 통해 전송되는 상기 제1전압(P1) 또는 상기 제2전압(P2)을 출력한다.

또한, 상기 출력부(480)는 상기 제3전압(P3)을 출력할 수도 있다. 상기 제3전압(P3)은 상기 제1전압(P1) 및 상기 제2전압(P2)과 상관없이, 각각의 타이밍에 따라, 상기 게이트 드라이버, 상기 데이터 드라이버 및 상기 패널로 출력될 수 있다.

이를 위해, 상기 제3전압(P3)은 상기 제1전압(P1) 또는 상기 제2전압(P2)이 출력되는 단자와 별도의 단자를 통해 출력된다. 상기 제3전압(P3)이 복수의 서로 다른 전압들로 구성된 경우, 상기 출력부(480)에는 상기 전압들을 출력하기 위한 복수의 단자들을 포함할 수 있다.

다섯째, 상기 제어부(470)는 상기 제2전압(P2)이 상기 출력부(480)를 통해 출력되도록 상기 스위치(490)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(470)는 상기 제2전압(P2)이 출력된 후, 상기 데이터 전압(Vdata)이 상기 패널로 출력될 때, 상기 제1전압(P1)이 상기 출력부(480)를 통해 상기 패널로 출력되도록 상기 스위치(490)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(470)는 상기 제1전압(P1)이 출력된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 스위치(490)를 제어하여 상기 제1전압(P1)의 출력을 차단할 수 있다. 상기 제어부(470)는 상기 제1전압(P1)의 출력이 차단된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 스위치(490)를 제어하여 상기 제2전압(P2)의 출력을 차단할 수 있다.

이를 위해, 상기 제어부(470)는 상기 스위치 제어신호(SCS)를 상기 스위치(490)로 전송할 수 있다.

예를 들어, 도 4에서, 상기 스위치 제어신호(SCS)가 라이징될 때, 상기 스위치(490)를 통해 상기 제2전압(P2)이 상기 패널로 출력되고, 상기 스위치 제어신호(SCS)가 폴링될 때, 상기 스위치(490)를 통해 상기 제1전압(P1)이 상기 패널로 출력되고, 상기 제1전압(P1)이 상기 패널로 출력된 후 기 설정된 시간이 경과하고, 상기 스위치 제어신호(SCS)가 라이징될 때, 상기 제1전압(P1)의 출력이 차단되며, 상기 제1전압(P1)의 출력이 차단된 후 기 설정된 시간이 경과하고, 상기 스위치 제어신호(SCS)가 폴링될 때, 상기 제2전압(P2)의 출력이 차단된다.

상기 제1전압(P1)은 상기 패널의 각 픽셀들에 구비된 유기발광다이오드로 공급되는 제1구동전원이 될 수 있다. 상기 제1전압(P1)은 예를 들어, 24V가 될 수 있다.

상기 패널에 구비된 데이터 라인들로 데이터 전압(Vdata)이 출력될 때, 상기 제1전압(P1)이 상기 패널에 구비된 유기발광다이오드들의 제1구동전원으로 공급된다. 상기 제1구동전원에 의해, 상기 유기발광다이오드들이 광을 출력하며, 이에 따라, 상기 패널이 영상을 출력할 수 있다.

상기 제2전압(P2)은 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 구동시키는 전원으로 이용될 수 있다. 또한, 상기 제2전압(P2)은 상기 패널의 각 픽셀에 구비된 박막트랜지스터의 구동에 이용될 수도 있다.

상기 제1전압(P1)과 상기 제2전압(P2)이 도 4에 도시된 바와 같은 타이밍에 따라 정상적으로 출력될 때, 상기 패널로부터 정상적인 영상이 출력될 수 있다.

상기 설명 및 도 4에서는, 하나의 파형으로 구성된 상기 스위치 제어 신호(SCS)가 설명되었으나, 상기 스위치 제어 신호(SCS)는 복수의 파형으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 스위치 제어 신호(SCS)는 상기 제2전압(P2)을 턴온시키는 신호, 상기 제1전압(P1)을 턴온시키는 신호, 상기 제1전압(P1)을 턴오프시키는 신호 및 상기 제2전압(P2)을 턴오프시키는 신호를 포함할 수도 있다.

상기 제어부(470)는 상기 스위치 제어 신호(SCS) 이외에도, 상기 게이트 드라이버를 제어하는 게이트 제어 신호(GCS) 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 데이터 제어 신호(DCS)를 출력할 수 있으며, 상기 외부 시스템으로부터 입력된 입력 영상데이터(In_Data)를 재정렬하여 재정렬된 영상 데이터(Data)를 상기 데이터 드라이버로 출력할 수 있다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 상기 제어부(470)는, 상기 외부 시스템으로부터 타이밍 신호(TS) 및 상기 입력 영상데이터(In_Data)를 수신하는 수신부(471), 상기 타이밍 신호(TS)를 이용하여, 상기 스위치(490)를 제어하는 스위치 제어 신호(SCS), 상기 게이트 드라이버를 제어하는 게이트 제어 신호(GCS) 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하는 제어신호 생성부(472), 상기 입력 영상데이터(In_Data)를 재정렬하여 상기 영상 데이터(Data)를 생성하는 데이터 정렬부(473) 및 상기 스위치 제어 신호(SCS)를 상기 스위치(490)로 전송하고, 상기 게이트 제어 신호(GCS)를 상기 게이트 드라이버(200)로 전송하고, 상기 데이터 제어 신호(DCS)와 상기 영상 데이터(Data)를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송하는 신호 출력부(474)를 포함한다.

상기 수신부(471)는 상기 외부 시스템으로부터 상기 타이밍 신호(TS)와 상기 입력 영상데이터(In_Data)를 수신한다. 상기 타이밍 신호(TS)는 예를 들어, 클럭이 될 수 있다. 상기 입력 영상데이터(In_Data)는 적색 픽셀들, 녹색 픽셀들, 흰색 픽셀들 및 청색 픽셀들로 출력될 데이터 전압과 관련된 정보가 될 수 있다.

상기 제어신호 생성부(472)는, 상기 타이밍 신호(TS)를 이용하여, 상기 스위치 제어 신호(SCS), 상기 게이트 제어 신호(GCS) 및 상기 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.

상기 데이터 정렬부(473)는 상기 패널에 구비된 픽셀들의 개수와, 상기 픽셀들의 색상과, 하나의 수평라인에 구비된 픽셀들의 개수와, 하나의 수직라인에 구비된 픽셀들의 개수 등을 고려하여, 상기 입력 영상데이터(In_Data)를 재정렬한다.

상기 신호 출력부(474)는 상기 스위치 제어 신호(SCS)를 상기 스위치(490)로 전송하고, 상기 게이트 제어 신호(GCS)를 상기 게이트 드라이버(200)로 전송하고, 상기 데이터 제어 신호(DCS)와 상기 영상 데이터(Data)를 상기 데이터 드라이버(300)로 전송한다.

도 5는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 유기발광표시장치에 적용되는 픽셀의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 도 5에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드들이 구비되어 있으며, 영상이 출력되는 패널(100), 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명된 상기 타이밍 컨트롤러(400), 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 의해 구동되며, 상기 패널(100)에 구비된 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버(200) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 의해 구동되며, 상기 패널(100)에 구비된 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버(300)를 포함한다.

첫째, 본 발명에 따른 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명되었다. 따라서, 이하에서는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 간단히 설명된다.

상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기한 바와 같이, 상기 입력부(410), 상기 감압부(440), 상기 출력부(480), 상기 스위치(490) 및 상기 제어부(470)를 포함한다.

여기서, 상기 제어부(470)는 상기 패널(100)로 게이트 펄스를 출력하는 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 패널(100)로 데이터 전압을 출력하는 상기 데이터 드라이버(300)를 제어한다. 이를 위해, 상기 제어부(470)는 상기 수신부(471), 상기 제어신호 생성부(472), 상기 데이터 정렬부(473) 및 상기 신호 출력부(474)를 포함한다.

둘째, 상기 패널(100)에는, 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg) 및 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)에 의해 정의되는 픽셀(110)들이 구비된다.

상기 픽셀(110)들 각각은, 도 6에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(OLED) 및 픽셀구동회로(PDC)를 포함한다.

상기 픽셀구동회로(PDC)는 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터(Tdr) 및 상기 데이터 라인(DL)과 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 게이트 라인(GL) 사이에 연결된 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 포함한다.

상기 픽셀구동회로(PDC)는 상기 구성요소들 이외에도, 외부 보상 또는 내부 보상을 위해, 적어도 하나의 박막트랜지스터 및 캐패시터를 더 포함할 수 있다

또한, 상기 패널(100)에는 상기 픽셀(110)들이 형성되는 픽셀 영역을 정의하며, 상기 픽셀구동회로(PDC)에 구동 신호를 공급하는 신호 라인들이 형성되어 있다.

상기 신호 라인들은 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 제1구동전원라인(PLA) 및 제2구동전원라인(PLB)을 포함할 수 있다

우선, 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)은 상기 패널(100)의 제2방향, 예를 들어, 가로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 형성된다.

다음, 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)은, 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 교차하도록 상기 패널(100)의 제1방향, 예를 들어 세로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 형성될 수 있다. 그러나, 상기 데이터 라인(DL)과 상기 게이트 라인(GL)의 배치 구조는 다양하게 변경될 수 있다.

다음, 상기 제1구동전원라인(PLA)은 상기 데이터 라인(DL)과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 상기 제1구동전원라인(PLA)은 상기 제1구동전원(EVDD)을 각 픽셀(110)에 구비된 상기 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극으로 공급한다. 상기 제1구동전원(EVDD)은 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 출력되는 상기 제1전압(P1)이 될 수 있다. 따라서, 상기 제1구동전원라인(PLA)을 통해 상기 유기발광다이오드(EVSS)의 제1전극으로는, 24V의 상기 제1전압(P1)이 공급될 수 있다. 상기 제1전극은 상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드가 될 수 있다.

마지막으로, 상기 제2구동전원라인(PLB)들은 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLd) 또는 상기 게이트 라인들(GL1 내지 SLk) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수 있다. 상기 제2구동전원라인(PLB)은 제2구동전원(EVSS)을 각 픽셀(110)에 구비된 상기 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극으로 공급한다. 예를 들어, 상기 제2구동전원라인(PLB)들은 상기 유기발광표시장치를 구성하는 금속 재질의 케이스(또는 커버)에 전기적으로 접지될 수 있으며, 이 경우 상기 제2구동전원라인은 각 픽셀(110)에 접지 전원(그라운드)을 제공한다.

상기 복수의 픽셀(110)들 각각은 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg) 각각과 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLd)에 의해 정의되는 픽셀 영역마다 형성된다. 여기서, 복수의 픽셀(110)들 각각은 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 청색 픽셀, 및 백색 픽셀 중 어느 하나일 수 있다.

상기 복수의 픽셀(110)들 각각은, 상기 픽셀구동회로(PDC) 및 유기발광다이오드(OLED)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 픽셀구동회로(PDC)는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 상기 구동 트랜지스터(Tdr) 및 캐패시터(Cst)를 포함한다. 여기서, 상기 트랜지스터들(Tsw1, Tdr)은 박막 트랜지스터(TFT)가 될 수 있으며, 예를 들어, a-Si TFT, poly-Si TFT, Oxide TFT, Organic TFT 등이 될 수 있다.

상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 상기 게이트 펄스(GP)에 의해 스위칭되어 상기 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 이를 위해, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 인접한 게이트 라인(GL)에 연결된 게이트, 인접한 데이터 라인(DL)에 연결된 제1전극 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트인 제1 노드(n1)에 연결된 제2전극을 포함한다.

상기 캐패시터(Cst)는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 스위칭에 따라 제1 및 제2 노드(n1, n2) 각각에 공급되는 전압의 차 전압을 충전한 후, 충전된 전압에 따라 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 스위칭시킨다.

상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 캐패시터(Cst)의 전압에 의해 턴온됨으로써 상기 제1구동전원라인(PLA)으로부터 상기 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류 량을 제어한다. 이를 위해, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 제1노드(n1)에 연결된 게이트, 상기 제2노드(n2)에 연결된 제1전극 및 상기 제1구동전원라인(PLA)에 연결된 제2전극을 포함한다.

상기 유기발광다이오드(OLED)는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)로부터 공급되는 데이터 전류에 의해 발광하여 상기 데이터 전류에 대응되는 휘도를 가지는 광을 방출한다. 이를 위해, 상기 유기발광다이오드(OLED)는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 상기 제1전극에 연결된 제1전극(예를 들어, 애노드 전극), 상기 제1전극 상에 형성된 유기층 및 상기 유기층에 연결된 제2전극(예를 들어, 캐소드 전극)을 포함한다. 상기 유기발광다이오드(OLED)의 상기 제2전극은 상기 유기층 상에 형성되는 상기 제2구동전원라인(PLB)이거나, 상기 제2구동전원라인(PLB)에 연결되도록 상기 유기층 상에 추가로 형성될 수 있다.

셋째, 상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 상기 게이트 제어 신호(GCS)를 이용하여, 순차적으로 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 펄스(GP)를 공급한다.

상기 게이트 펄스(GP)는 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)에 연결되어 있는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시킬 수 있는 신호를 의미한다. 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 턴오프시킬 수 있는 신호는 게이트 오프 신호라 한다. 상기 게이트 펄스(GP)와 상기 게이트 오프 신호를 총칭하여 게이트 신호라 한다.

상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 패널(100)과 독립되게 형성되어, 테이프 캐리어 패키지(TCP) 또는 연성인쇄회로기판(FPCB) 등을 통해 상기 패널(100)에 연결될 수 있으나, 게이트 인 패널(Gate In Panel: GIP) 방식을 이용하여, 상기 패널(100) 내에 직접 실장될 수도 있다.

넷째, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLd)에 연결되며, 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되는 상기 데이터 제어신호에 따라, 상기 데이터 라인들로 데이터 전압들을 출력한다.

이를 위해, 상기 데이터 드라이버(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송된 상기 영상데이터(Data)를 상기 데이터 전압으로 변환시키는 기능을 수행한다.

상기에서 도 4를 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 데이터 전압(Vdata)이 출력될 때, 상기 제1전압(P1)이 상기 패널(100)로 출력될 수 있도록, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 제1전압(P1)의 출력을 제어한다.

또한, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 제1전압(P1)이 출력되기 전에, 상기 제2전압(P2)이 출력되고, 상기 제1전압(P1)의 출력이 차단된 후에, 상기 제2전압(P2)의 출력이 차단되도록 상기 제2전압(P2)의 출력을 제어한다.

이를 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400), 상기 제어부(470) 및 상기 스위치(490)를 포함하며, 상기 스위치(490)는 상기 제어부(470)로부터 전송되는 상기 스위치 제어 신호(SCS)에 따라 제어된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 상기 외부 시스템(900)으로부터 상기 타이밍 컨트롤러(400)로 하나의 전압만이 공급될 수 있다. 따라서, 상기 타이밍 컨트롤러(400)와 상기 외부 시스템(900) 각각에는 하나의 전압만을 송수신할 수 있는 전원단자만이 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 외부 시스템(900) 및 상기 타이밍 컨트롤러(400)의 구조가 단순화될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 출력되는 전압들의 출력 타이밍이 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 의해서 직접 제어될 수 있다. 따라서, 전압들의 출력 타이밍이 정확하게 제어될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 패널 110: 픽셀
200: 게이트 드라이버 300: 데이터 드라이버
400: 타이밍 컨트롤러

Claims (6)

1. 외부 시스템으로부터 제1전압을 입력받는 입력부;
   상기 입력부로부터 전송된 상기 제1전압을 상기 제1전압보다 작은 크기를 갖는 제2전압으로 변환시키는 감압부;
   상기 제1전압 또는 상기 제2전압을 출력하는 출력부;
   상기 제1전압 또는 상기 제2전압 중 어느 하나를 상기 출력부로 전송하는 스위치; 및
   상기 감압부로부터 전송된 제3전압에 의해 구동되며, 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는 패널로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버와 상기 패널로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 제어하고,
   상기 제어부는,
   상기 제2전압이 상기 출력부를 통해 출력되도록 상기 스위치를 제어하고,
   상기 제2전압이 출력된 후, 상기 데이터 전압이 상기 패널로 출력될 때, 상기 제1전압이 상기 출력부를 통해 상기 패널로 출력되도록 상기 스위치를 제어하는 타이밍 컨트롤러.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 감압부는,
   상기 제1전압을 상기 제1전압보다 작은 크기를 갖는 상기 제2전압으로 변환시키는 변환부; 및
   상기 제2전압을 이용하여 상기 제3전압을 생성하는 생성부를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제3전압은,
   상기 게이트 펄스의 생성에 이용되는 게이트 하이 전압, 상기 데이터 드라이버에서 상기 데이터 전압의 생성에 이용되는 소스 구동 전압, 상기 제어부를 구동시키는 제어부 구동전압, 상기 제어부의 구동에 필요한 정보들을 저장하는 저장부를 구동시키는 저장부 구동전압 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 게이트 하이 전압은 상기 출력부를 통해 상기 게이트 드라이버로 전송되며,
   상기 소스 구동 전압은 상기 출력부를 통해 상기 데이터 드라이버로 전송되는 타이밍 컨트롤러.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1전압이 출력된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 스위치를 제어하여 상기 제1전압의 출력을 차단하며,
   상기 제1전압의 출력이 차단된 후 기 설정된 시간이 경과하면, 상기 스위치를 제어하여 상기 제2전압의 출력을 차단하는 타이밍 컨트롤러.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 외부 시스템으로부터 타이밍 신호 및 입력 영상데이터를 수신하는 수신부;
   상기 타이밍 신호를 이용하여, 상기 스위치를 제어하는 스위치 제어 신호, 상기 게이트 드라이버를 제어하는 게이트 제어 신호 및 상기 데이터 드라이버를 제어하는 데이터 제어 신호를 생성하는 제어신호 생성부;
   상기 입력 영상데이터를 재정렬하여 영상 데이터를 생성하는 데이터 정렬부; 및
   상기 스위치 제어 신호를 상기 스위치로 전송하고, 상기 게이트 제어 신호를 상기 게이트 드라이버로 전송하고, 상기 데이터 제어 신호와 상기 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버로 전송하는 신호 출력부를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
6. 유기발광다이오드들이 구비되어 있으며, 영상이 출력되는 패널;
   제 1 항 제 5 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 상기 타이밍 컨트롤러;
   상기 타이밍 컨트롤러에 의해 구동되며, 상기 패널에 구비된 게이트 라인들로 게이트 펄스를 출력하는 게이트 드라이버; 및
   상기 타이밍 컨트롤러에 의해 구동되며, 상기 패널에 구비된 데이터 라인들로 데이터 전압을 출력하는 데이터 드라이버를 포함하는 유기발광 표시장치.

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