KR102656233B1 - 전계발광표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 제1 스위칭 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터, 발광다이오드 및 제3 스위칭 트랜지스터를 포함하는 전계발광표시장치를 제공한다. 구동 트랜지스터는 게이트-소스 간의 전압에 따라 구동전류를 생성한다. 스토리지 커패시터는 데이터전압을 저장하고 저장된 데이터전압을 구동 트랜지스터의 게이트전극에 제공한다. 제1 스위칭 트랜지스터는 구동 트랜지스터의 게이트전위를 제어한다. 제2 스위칭 트랜지스터는 구동 트랜지스터의 소스전위를 제어한다. 발광다이오드는 구동 트랜지스터로부터 발생된 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다. 제3 스위칭 트랜지스터는 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터 중 하나가 턴오프되면, 구동 트랜지스터의 소스전극과 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시킨다.

Description

전계발광표시장치 및 이의 구동방법{Electroluminescence Display and Driving Method thereof}
본 발명은 전계발광표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 전계발광표시장치(Electroluminescence Display: ELD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 전계발광표시장치는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동부가 포함된다. 구동부에는 표시 패널에 스캔 신호(또는 스캔 신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시 패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
전계발광표시장치는 장시간 사용시 서브 픽셀 내에 포함된 구동 트랜지스터의 전기적 특성(문턱전압, 전자 이동도 등)이 변하는 문제가 있다. 이를 보상하고자 종래에는 구동 트랜지스터의 전기적 특성을 서브 픽셀의 내부에서 보상(내부보상 방식)하거나 외부에서 보상(외부보상 방식)하도록 하였다.
그런데 종래에 제안된 보상 방식들 중에는 내부 보상 시 누설전류(leakage current)로 인하여 표시 패널 상에 블록딤(Block Dim; 블록 형태의 휘도가 어두워지는 휘도 편차)이 발생하는 문제가 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 소스 팔로워형 내부 보상을 하고, 보상 시 이루어지는 표시블록별 구동기간 동안 발광다이오드에 존재하는 커패시터 성분에 의해 누설전류가 야기되는 문제를 방지하여 표시 패널 상에 블록딤(Block Dim)이 야기되는 문제를 예방하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 제1 스위칭 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터, 발광다이오드 및 제3 스위칭 트랜지스터를 포함하는 전계발광표시장치를 제공한다. 구동 트랜지스터는 게이트-소스 간의 전압에 따라 구동전류를 생성한다. 스토리지 커패시터는 데이터전압을 저장하고 저장된 데이터전압을 구동 트랜지스터의 게이트전극에 제공한다. 제1 스위칭 트랜지스터는 구동 트랜지스터의 게이트전위를 제어한다. 제2 스위칭 트랜지스터는 구동 트랜지스터의 소스전위를 제어한다. 발광다이오드는 구동 트랜지스터로부터 발생된 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다. 제3 스위칭 트랜지스터는 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터 중 하나가 턴오프되면, 구동 트랜지스터의 소스전극과 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시킨다.
제3 스위칭 트랜지스터는 발광다이오드에 구동전류가 공급되는 기간 동안 턴온될 수 있다.
제3 스위칭 트랜지스터는 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터가 모두 턴오프되는 기간 동안 구동 트랜지스터의 소스 노드와 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시킬 수 있다.
발광다이오드는 구동 트랜지스터의 소스전극에 애노드전극이 연결되고 저전위 구동전압단에 캐소드전극이 연결되고, 스토리지 커패시터는 구동 트랜지스터의 게이트전극에 일단이 연결되고 구동 트랜지스터의 소스전극에 타단이 연결되고, 구동 트랜지스터는 스토리지 커패시터의 일단에 게이트전극이 연결되고 고전위 구동전압단에 드레인전극이 연결되고 스토리지 커패시터의 타단에 소스전극이 연결되고, 제1 스위칭 트랜지스터는 제1A스캔라인에 게이트전극이 연결되고 데이터라인에 드레인전극이 연결되고 구동 트랜지스터의 게이트전극에 소스전극이 연결되고, 제2 스위칭 트랜지스터는 제1B스캔라인에 게이트전극이 연결되고 구동 트랜지스터의 소스전극에 드레인전극이 연결되고 레퍼런스라인에 소스전극이 연결되고, 제3 스위칭 트랜지스터는 제1C스캔라인에 게이트전극이 연결되고 구동 트랜지스터의 소스전극에 드레인전극이 연결되고 발광다이오드의 애노드전극에 소스전극이 연결될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 발광다이오드와 구동 트랜지스터를 각각 포함하여 화상을 표시하며 소스 팔로워형 내부 보상 방식에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 보상하는 서브 픽셀들이 형성되고, 서브 픽셀들에 의해 픽셀라인들이 이루어진 표시 패널과, 표시 패널에 형성된 스캔신호라인들을 구동하는 게이트 구동회로와, 표시 패널에 형성된 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동회로를 갖는 전계발광표시장치의 구동방법을 제공한다. 전계발광표시장치의 구동방법은 게이트 구동회로와 데이터 구동회로의 동작을 제어하여, 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 표시 패널의 표시블록 단위로 순차 보상하되, 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인들을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한 후, 동일 표시블록에서 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 픽셀라인 단위로 순차 보상하는 단계를 포함한다. 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 보상하는 기간 동안 구동 트랜지스터의 소스전극과 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시킨다.
표시블록을 보상하는 단계는 구동 트랜지스터의 문턱전압이 보상되는 기간과 구동 트랜지스터의 전자 이동도가 보상되는 기간 사이에 존재하는 플로팅 기간을 포함하고, 플로팅 기간 동안 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인의 트랜지스터들은 턴오프될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명은 초기화 단계, 제1문턱전압 보상단계, 제2문턱전압 보상단계, 블랙데이터전압 기입단계, 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상단계 및 발광단계를 포함하는 전계발광표시장치의 구동방법을 제공한다. 초기화 단계는 구동 트랜지스터의 소스 노드에 초기화전압을 인가한다. 제1문턱전압 보상단계는 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상한다. 제2문턱전압 보상단계는 구동 트랜지스터의 문턱전압이 스토리지 커패시터에 저장되도록 제1 스위칭 트랜지스터 및 제2 스위칭 트랜지스터를 전기적으로 플로팅시킨다. 블랙데이터전압 기입단계는 데이터라인을 통해 블랙데이터전압을 기입한다. 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상단계는 데이터라인을 통해 데이터전압을 기입함과 더불어 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 보상한다. 발광단계는 구동 트랜지스터로부터 발생된 구동전류를 기반으로 발광다이오드를 발광시킨다. 전계발광표시장치의 구동방법은 제1문턱전압 보상단계부터 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상단계 사이에 존재하는 발광다이오드의 전류누설 방지단계를 더 포함한다. 발광다이오드의 전류누설 방지단계는 구동 트랜지스터의 소스전극과 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시킨다.
발광다이오드의 전류누설 방지단계 동안 적어도 하나의 픽셀라인에 속하는 서브 픽셀들의 트랜지스터들은 모두 턴오프될 수 있다.
발광다이오드의 전류누설 방지단계는 제1문턱전압 보상단계부터 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상단계까지 이루어질 수 있다.
발광다이오드의 전류누설 방지기간은 구동 트랜지스터의 소스전극과 발광다이오드의 애노드전극 사이에 위치하는 트랜지스터에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명은 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 표시블록 단위로 순차 보상하여 구동 트랜지스터 전기적 특성이 변하는 문제를 보상하여 장치의 수명과 신뢰성을 향상하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 소스 팔로워형 내부 보상을 하고, 보상 시 이루어지는 표시블록별 구동기간 동안 발광다이오드에 존재하는 커패시터 성분에 의해 누설전류가 야기되는 문제를 방지하여 표시패널 상에 블록딤(Block Dim)이 야기되는 문제를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 도 1의 표시 패널에 형성된 픽셀 어레이를 나타낸 도면.
도 3은 소스 팔로워형 내부 보상 방식에 따라 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상할 때 문턱전압 보상 기간을 충분히 확보하기 위한 구동방법을 나타낸 흐름도.
도 4 내지 도 6은 도 3의 방법으로 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하되, 이웃한 표시블록들 간에 비 중첩 보상 동작이 수행되는 구동방법을 나타낸 도면들.
도 7은 도 3의 방법으로 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하되, 이웃한 표시블록들 간에 중첩 보상 동작이 수행되는 구동방법을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성도.
도 9는 도 8에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성도.
도 11은 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 도면.
도 12 내지 도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀의 기간별 동작 상태를 나타낸 도면들.
도 18은 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 제1변형예.
도 19는 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 제2변형예.
도 20은 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 제3변형예.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 표시장치는 텔레비젼, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 이하에서 설명되는 전계발광표시장치(Electroluminescence Display)는 유기 발광다이오드를 기반으로 구현된 유기전계발광표시장치를 일례로 한다. 그러나 이하에서 설명되는 전계발광표시장치는 유기 발광다이오드 또는 무기발광다이오드를 기반으로 구현될 수 있다. 그리고 본 발명은 전계발광표시장치에 한정되지 않고 이와 유사한 방식의 표시장치에 적용될 수도 있다. 아울러, 이하에서는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 트랜지스터로 축약하여 설명한다.
도 1은 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 도 1의 표시 패널에 형성된 픽셀 어레이를 나타낸 도면이며, 도 3은 소스 팔로워형 내부 보상 방식에 따라 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상할 때 문턱전압 보상 기간을 충분히 확보하기 위한 구동방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 표시 패널(10), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13), 및 타이밍 콘트롤러(11)를 포함한다.
표시 패널(10)에는 데이터라인들(14)과 스캔라인들(15)이 배치된다. 서브 픽셀들(SP)은 데이터라인들(14)과 스캔라인들(15)의 교차영역마다 배치된다. 서브 픽셀들(SP)은 전원발생부(미도시)로부터 고전위 구동전압(EVDD)과 저전위 구동전압(EVSS)을 공급받는다. 서브 픽셀들(SP)은 유기 발광다이오드와 구동 트랜지스터를 각각 포함한다. 서브 픽셀들(SP)은 소스 팔로워형 내부 보상 방식에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 보상하고, 보상시 대략 1 프레임 기간 동안 설정된 구동 트랜지스터의 게이트-소스 간의 전압을 유지하며 원하는 계조를 표시한다.
서브 픽셀들(SP)은 구동 트랜지스터의 게이트전위를 제어하기 위해 스위칭되는 적어도 하나 이상의 스위칭 트랜지스터가 포함된다. 서브 픽셀들(SP)에서, 구동 트랜지스터의 소스전위는 스위칭 트랜지스터의 스위칭 동작을 통해 제어될 수 있고, 경우에 따라서는 고전위 구동전압의 스윙에 의해 제어될 수도 있다. 서브 픽셀들(SP)의 적어도 하나 이상의 스위칭 트랜지스터는 스캔라인들(15)로부터 인가되는 스캔신호에 의해 스위칭된다. 서브 픽셀들(SP)은 소스 팔로워형 내부 보상 방식이 적용될 수만 있다면 다른 구조를 갖더라도 무방하다.
표시 패널(10)에는 매트릭스 형태로 배치된 서브 픽셀들(SP)에 의해 도 2와 같은 픽셀 어레이가 형성된다. 픽셀 어레이는 데이터신호의 공급 방향(예컨대, 수직 방향)을 따라 다수의 표시블록들(BLK1~BLKj)로 분할되며, 각 표시블록은 다수의 픽셀라인들(L#1~L#n)을 포함할 수 있다. 하나의 픽셀라인은 동일한 수평 방향에 배치되고 동시에 데이터전압을 입력받는 서브 픽셀들(SP)의 집합을 의미한다. 각 표시블록에 포함되는 픽셀라인들(L#1~L#n)의 개수는 충분한 문턱전압 보상 기간이 확보되도록 적절한 개수로 설정될 수 있다.
데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 데이터라인들(14)을 구동한다. 데이터 구동회로(12)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 인가되는 데이터타이밍 제어신호(DDC)에 따라 데이터신호(DATA)에 대응되는 데이터전압을 생성하여 데이터라인들(14)에 공급한다. 데이터전압은 화상표시용 계조전압을 의미한다. 데이터전압은 경우에 따라 화상표시용 계조전압과 함께 옵셋전압 및/또는 프리챠지용 전압이 포함되어 멀티 스텝 형태로 인가될 수도 있다.
게이트 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어하에 게이트신호 공급라인들(15)을 구동한다. 게이트 구동회로(13)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 게이트타이밍 제어신호(GDC)에 따라 스캔신호를 생성하여 각 픽셀라인(L#1~L#n)에 할당된 스캔라인들(15)에 공급한다. 1 픽셀라인의 스캔라인들(15)에 공급되는 스캔신호는 구동 트랜지스터의 게이트전위를 제어하는 데 사용되는 게이트전위제어용 스캔신호와, 구동 트랜지스터의 소스전위를 제어하는 데 사용되는 소스전위제어용 스캔신호를 포함한다. 게이트 구동회로(13)는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식으로 표시 패널(10) 상에 직접 형성될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터타이밍 제어신호(DDC)와, 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트타이밍 제어신호(GDC)를 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 외부의 비디오 소스(미도시)로부터 인가되는 데이터신호(DATA)를 영상 처리한 후 데이터 구동회로(12)에 공급한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 데이터 구동회로(12)와 게이트 구동회로(13)의 동작을 제어한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 표시블록 단위로 순차적으로 보상하되, 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인들(L#1~L#n)을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 1 프레임기간 내에서 문턱전압 보상 기간을 충분히 확보하여 보상 성능을 높이기 위해, 동일 표시블록에서 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 픽셀라인 단위로 순차적으로 보상할 수 있다.
본 발명은 종래 기술과 달리, 표시블록별로 문턱전압 보상에 필요한 시간을 동시에 할당하여 1 표시블록에서 문턱전압을 동시 보상한 후, 해당 표시블록에서 라인 순차 방식으로 데이터전압을 기입하여 전자 이동도를 보상한다. 문턱전압 보상에 할당되는 시간(블록 보상 시간)은 1 표시블록에 속하는 픽셀라인의 개수에 따라 결정될 수 있다. 블록 보상 시간은 문턱전압 보상 성능 등을 고려하여 적절한 크기로 설정될 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 픽셀라인들(L#1~L#n)을 각각 포함하는 다수의 표시블록들(BLK1~BLKj)로 표시 패널(10)을 분할한다.(S1) 본 발명은 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 표시블록 단위로 순차적으로 보상하되, 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인들(L#1~L#n)을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한다.(S2) 본 발명은 동일 표시블록에서 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 픽셀라인 단위로 순차적으로 보상한다.(S3) 본 발명은 보상시 설정된 구동 트랜지스터의 게이트-소스 간의 전압에 의해 결정되는 구동전류를 각 서브 픽셀(SP)의 유기 발광다이오드에 인가 및 발광시켜 계조를 구현한다.(S4)
도 3의 방법으로 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하되, 이웃한 표시블록들 간에 비 중첩적으로 보상 동작이 수행되는 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4 내지 도 6은 도 3의 방법으로 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하되, 이웃한 표시블록들 간에 비 중첩 보상 동작이 수행되는 구동방법을 나타낸 도면들이고, 도 7은 도 3의 방법으로 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하되, 이웃한 표시블록들 간에 중첩 보상 동작이 수행되는 구동방법을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 표시블록들(BLK1~BLKj)은 서로 비 중첩 보상 동작을 수행할 수 있다. 비 중첩 보상 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 표시블록(BLK1)의 픽셀라인들(L#1~L#n)을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한다. 이 과정은 제1 표시블록(BLK1)의 보상 기간(1st Block Vth Comp)으로 정의될 수 있다. 이후, 제1 표시블록(BLK1)에서 픽셀라인 단위로 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 순차적으로 보상한다.
다음, 제2 표시블록(BLK2)의 픽셀라인들(L#1~L#n)을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한다. 이 과정은 제2 표시블록(BLK2)의 보상 기간(2nd Block Vth Comp)으로 정의될 수 있다. 이후, 제2 표시블록(BLK2)에서 픽셀라인 단위로 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 순차적으로 보상한다.
본 발명은 이와 같은 방식으로 제1 표시블록(BLK1)부터 제j 표시블록(BLKj)까지 구동 트랜지스터의 문턱전압과 전자 이동도를 보상한다. 한편, 각 표시블록의 보상 기간은 위와 같이 정해지지만, 표시 패널(10)의 표시블록들(BLK1 ~ BLKj)이 실질적으로 발광하는 발광기간(Emission)은 스캔라인별로 순차적으로 이루어진다.
도 6의 각 표시블록에서, 구동 트랜지스터의 문턱전압이 동시에 보상되는 기간은 "D1"으로 표기되며, 문턱전압 보상후 데이터전압이 기입되기 직전까지의 기간은 "D2"로 표기된다. 구동 트랜지스터의 전자 이동도 보상은 데이터전압이 기입됨과 동시에 이루어진다.
표시 패널에 인가되는 신호들 중 Gate Signal(로직하이)은 구동 트랜지스터의 게이트전위를 제어하는 데 사용되는 게이트전위제어용 스캔신호이고, Sense Signal(로직하이)은 구동 트랜지스터의 소스전위를 제어하는 데 사용되는 소스전위제어용 스캔신호를 의미한다.
한편, 도 3의 방법으로 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하는 방식은 도 7과 같이, 이웃한 표시블록들 간에 중첩 보상 동작이 수행되는 구동방법이 선택될 수도 있다. 중첩 보상 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제1 표시블록(BLK1)의 픽셀라인들(L#1~L#n)을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한 후, 제2 표시블록(BLK2)의 픽셀라인들(L#1~L#n)을 대상으로 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한다.
다음, 구동 트랜지스터의 문턱전압이 동시에 보상된 제1 표시블록(BLK1)에서 픽셀라인 단위로 전자 이동도를 순차적으로 보상한 후, 구동 트랜지스터의 문턱전압이 동시에 보상된 제2 표시블록(BLK2)에서 픽셀라인 단위로 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 순차적으로 보상한다. 이와 같은 방식으로 제1 표시블록(BLK1)부터 제j 표시블록(BLKj)까지 구동 트랜지스터의 문턱전압과 전자 이동도를 보상한다.
앞서 설명한 바와 같이 표시블록단위로 구동 트랜지스터를 보상하기 위해서는 서브 픽셀 회로의 구성이 뒷받침되어야 한다. 이하, 본 발명의 실시예로 구현 가능한 서브 픽셀의 회로 구성 및 이의 구동방법을 설명하면 다음과 같다.
<제1실시예>
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성도이고, 도 9는 도 8에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀(SP)에는 유기 발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위칭 트랜지스터(ST1), 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 포함할 수 있다. 서브 픽셀(SP)을 구성하는 트랜지스터들의 반도체층은 아몰포스 실리콘, 폴리 실리콘 또는 산화물을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DT), 제1 스위칭 트랜지스터(ST1), 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 N타입으로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. N타입으로 구성된 트랜지스터들은 로직하이의 스캔신호에 대응하여 턴온되고 로직로우의 스캔신호에 대응하여 턴오프된다.
유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)로부터 발생된 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 소스 노드(N2)에 연결된 애노드전극과 저전위 구동전압단(EVSS)에 연결된 캐소드전극과 애노드전극과 캐소드전극 사이에 위치하는 유기화합물층을 포함한다.
구동 트랜지스터(DT)는 게이트-소스 간의 전압(Vgs)에 따라 유기 발광다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 구동 트랜지스터(DT)는 게이트 노드(N1)에 접속된 게이트전극, 고전위 구동전압단(EVDD)에 접속된 드레인전극 및 소스 노드(N2)에 접속된 소스전극을 포함한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터전압을 저장하고 저장된 데이터전압을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제공한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 게이트 노드(N1)에 일단이 연결되고 소스 노드(N2)에 타단이 연결된다.
제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(제1A스캔신호)에 따라 스위칭되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전위(게이트 노드(N1) 전위)를 제어한다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 제1A스캔라인(15A)에 연결된 게이트전극, 데이터라인(14)에 연결된 드레인전극, 및 게이트 노드(N1)에 연결된 소스전극을 포함한다.
제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(제1B스캔신호)에 따라 스위칭되어 구동 트랜지스터(DT)의 소스전위(소스 노드(N2) 전위)를 제어한다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 제1B스캔라인(15B)에 연결된 게이트전극, 소스 노드(N2)에 연결된 드레인전극, 및 레퍼런스라인(14B)에 연결된 소스전극을 포함한다. 레퍼런스라인(14B)은 초기화전압이나 레퍼런스전압 등을 전달하거나 소스 노드(N2)를 센싱하기 위해 사용된다. 레퍼런스라인(14B)은 데이터 구동회로(12)에 연결되거나 별도의 레퍼런스출력 회로(미도시)에 연결될 수도 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀(SP)은 초기화 기간(TP1), 제1문턱전압 보상기간(TP2), 제2문턱전압 보상기간(TP3), 블랙데이터전압 기입기간(TP4), 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상기간(TP5) 및 발광기간(TP6)의 순으로 동작한다.
초기화 기간(TP1)은 소스 노드(N2)에 초기화전압(Vinit)을 인가하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴온된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 옵셋 전압(Vofs)이 공급되고 레퍼런스라인에는 초기화전압(Vinit)이 공급된다. 이에 따라, 게이트 노드(N1)에는 옵셋 전압(Vofs)이 인가되고, 소스 노드(N2)에는 초기화전압(Vinit)이 인가된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(DT)는 게이트-소스 간의 전압이 문턱전압보다 높아지므로 턴 온 된다.
제1문턱전압 보상기간(TP2)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 보상하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온 상태가 유지된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 옵셋 전압(Vofs)이 공급된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전위(Gate)는 옵셋 전압(Vofs)으로 유지된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(DT)의 소스전위(Source)는 구동 트랜지스터(DT)의 드레인-소스 간에 흐르는 전류(Ids)에 의해 초기화전압으로부터 문턱전압이 될 때까지 점차 상승하게 된다. 이 구간 동안 보상된 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압은 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다.
제2문턱전압 보상기간(TP3)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 충분한 시간을 갖고 저장되도록 트랜지스터들(ST1, ST2)을 전기적으로 플로팅(floating)시키는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)와 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)와 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프된다. 아울러, 제2문턱전압 보상기간(TP3) 동안 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인의 트랜지스터들(ST1, ST2, ST4, DT)은 전기적으로 턴오프된 상태를 갖는다.
블랙데이터전압 기입기간(TP4)은 데이터라인을 통해 블랙데이터전압(Vblack)를 기입하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 블랙데이터전압(Vblack)이 공급된다. 그 결과, 문턱전압 보상을 통해 설정된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 간의 전압이 서브 픽셀마다 달라지는 문제는 최소화된다.
한편, 블랙데이터전압(Vblack)을 인가하면, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 간의 전압(Vgs)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth, 예컨대 "0V")보다 훨씬 낮아진다. 이 때문에, 구동 트랜지스터(DT)로부터 발생되는 누설전류(leakage current)는 차단된다.
데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상기간(TP5)은 데이터전압을 기입함과 더불어 전자 이동도를 보상하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 데이터전압(Vdata)이 공급된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 노드(N1)에 데이터전압(Vdata)이 인가되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전위(Gate)는 블랙데이터전압(Vlack)의 레벨에서 데이터전압(Vdata)의 레벨로 높아진다. 그러면, 구동 트랜지스터(DT)의 전자 이동도 특성에 따라 소스전위(Source)도 상승되고, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터전압(Vdata)과 문턱전압(Vth)의 합에서 전자 이동도 특성에 따른 전압변화량(ㅿVμ)을 뺀 전압(Vdata+Vth-ㅿVμ)이 저장된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(DT)의 전자 이동도는 보상된다.
발광기간(TP6)은 유기 발광다이오드(OLED)에 구동전류를 인가하여 발광시키는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)와 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)와 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프된다. 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 레벨(Vdata+Vth-ㅿVμ)에 의해 턴온되고, 문턱전압(Vth) 및 전자이동도(μ)가 보상된 구동전류를 유기 발광다이오드(OLED)에 공급하게 된다. 그 결과, 유기 발광다이오드(OLED)는 전기적 특성이 보상된 구동전류를 기반으로 빛을 발광하게 된다.
한편, 제1실시예는 내부 보상을 위한 표시블록별 구동기간에 포함된 제2문턱전압 보상기간(TP3)(플로팅 구간) 동안 유기 발광다이오드(OLED)에 존재하는 커패시터(OLED cap) 성분에 의해 누설전류가 야기될 수 있다. 그러나 이하에서 설명되는 제2실시예는 유기 발광다이오드(OLED)에 존재하는 커패시터(OLED cap) 성분에 의해 야기될 수 있는 누설전류 문제를 방지할 수 있다.
<제2실시예>
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성도이고, 도 11은 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 도면이며, 도 12 내지 도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 서브 픽셀의 기간별 동작 상태를 나타낸 도면들이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀(SP)에는 유기 발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위칭 트랜지스터(ST1), 제2 스위칭 트랜지스터(ST2), 및 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 포함할 수 있다. 서브 픽셀(SP)을 구성하는 트랜지스터들의 반도체층은 아몰포스 실리콘, 폴리 실리콘 또는 산화물을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DT), 제1 스위칭 트랜지스터(ST1), 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 N타입으로 구성되고, 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 P타입으로 구성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. N타입으로 구성된 트랜지스터들은 로직하이의 스캔신호에 대응하여 턴온되고 로직로우의 스캔신호에 대응하여 턴오프된다. 이와 달리, P타입으로 구성된 트랜지스터들은 로직하이의 스캔신호에 대응하여 턴오프되고 로직로우의 스캔신호에 대응하여 턴온된다.
유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)로부터 발생된 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 소스 노드(N2)에 연결된 애노드전극과 저전위 구동전압단(EVSS)에 연결된 캐소드전극과 애노드전극과 캐소드전극 사이에 위치하는 유기화합물층을 포함한다.
구동 트랜지스터(DT)는 게이트-소스 간의 전압(Vgs)에 따라 유기 발광다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류를 제어한다. 구동 트랜지스터(DT)는 게이트 노드(N1)에 접속된 게이트전극, 고전위 구동전압단(EVDD)에 접속된 드레인전극 및 소스 노드(N2)에 접속된 소스전극을 포함한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터전압을 저장하고 저장된 데이터전압을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제공한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 게이트 노드(N1)에 일단이 연결되고 소스 노드(N2)에 타단이 연결된다.
제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(제1A스캔신호)에 따라 스위칭되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전위(게이트 노드(N1) 전위)를 제어한다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 제1A스캔라인(15A)에 연결된 게이트전극, 데이터라인(14)에 연결된 드레인전극, 및 게이트 노드(N1)에 연결된 소스전극을 포함한다.
제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(제1B스캔신호)에 따라 스위칭되어 구동 트랜지스터(DT)의 소스전위(소스 노드(N2) 전위)를 제어한다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 제1B스캔라인(15B)에 연결된 게이트전극, 소스 노드(N2)에 연결된 드레인전극, 및 레퍼런스라인(14B)에 연결된 소스전극을 포함한다. 레퍼런스라인(14B)은 레퍼런스전압(Vref) 등을 전달하거나 소스 노드(N2)를 센싱하기 위해 사용된다. 레퍼런스라인(14B)은 데이터 구동회로(12)에 연결되거나 별도의 레퍼런스출력 회로(미도시)에 연결될 수도 있다.
제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(제1C스캔신호)에 따라 스위칭되어 구동 트랜지스터(DT)의 소스 노드(N2)와 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시킨다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 제1C스캔라인(15C)에 연결된 게이트전극, 구동 트랜지스터(DT)의 소스 노드(N2)에 연결된 드레인전극, 및 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 연결된 소스전극을 포함한다.
도 10 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀(SP)은 초기화 기간(TP1), 제1문턱전압 보상기간(TP2), 제2문턱전압 보상기간(TP3), 블랙데이터전압 기입기간(TP4), 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상기간(TP5) 및 발광기간(TP6)의 순으로 동작한다.
도 11 및 도 12와 같이 초기화 기간(TP1)은 소스 노드(N2)에 초기화전압(Vinit)을 인가하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴온된다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(Ws3)에 대응하여 턴오프된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 옵셋 전압(Vofs)이 공급되고 레퍼런스라인에는 초기화전압이 공급된다. 이에 따라, 게이트 노드(N1)에는 옵셋 전압(Vofs)이 인가되고, 소스 노드(N2)에는 초기화전압(Vinit)이 인가된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(DT)는 게이트-소스 간의 전압이 문턱전압보다 높아지므로 턴 온 된다.
도 11 및 도 13과 같이 제1문턱전압 보상기간(TP2)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 보상하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온 상태가 유지된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프된다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(Ws3)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 옵셋 전압(Vofs)이 공급된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전위(Gate)는 옵셋 전압(Vofs)으로 유지된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(DT)의 소스전위(Source)는 구동 트랜지스터(DT)의 드레인-소스 간에 흐르는 전류(Ids)에 의해 초기화전압으로부터 문턱전압이 될 때까지 점차 상승하게 된다. 이 구간 동안 보상된 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압은 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다. 그리고 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)에 의해 유기 발광다이오드(OLED)로부터 발생되는 누설전류는 차단된다.
도 11 및 도 14와 같이 제2문턱전압 보상기간(TP3)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 충분한 시간을 갖고 저장되도록 트랜지스터들(ST1, ST2)을 전기적으로 플로팅(floating)시키는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)와 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)와 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프된다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(Ws3)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 그 결과, 트랜지스터들(ST1, ST2)은 전기적으로 플로팅(floating)되지만, 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)에 의해 유기 발광다이오드(OLED)로부터 발생할 수 있는 누설전류는 차단된다.
도 11 및 도 15와 같이 블랙데이터전압 기입기간(TP4)은 데이터라인을 통해 블랙데이터전압(Vblack)를 기입하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(Ws3)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 블랙데이터전압(Vblack)이 공급된다. 그 결과, 문턱전압 보상을 통해 설정된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 간의 전압이 서브 픽셀마다 달라지는 문제는 최소화된다.
한편, 블랙데이터전압(Vblack)을 인가하면, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 간의 전압(Vgs)을 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth, 예컨대 "0V")보다 훨씬 낮다. 이 때문에, 구동 트랜지스터(DT)로부터 발생되는 누설전류(leakage current)는 차단된다. 그리고 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)에 의해 유기 발광다이오드(OLED)로부터 발생되는 누설전류 또한 차단된다.
도 11 및 도 16과 같이 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상기간(TP5)은 데이터전압을 기입함과 더불어 전자 이동도를 보상하는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)에 대응하여 턴온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 해당 기간 동안 데이터라인에는 데이터전압(Vdata)이 공급된다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(Ws3)에 대응하여 턴오프 상태가 유지된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 노드(N1)에 데이터전압(Vdata)이 인가되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전위(Gate)는 블랙데이터전압(Vlack)의 레벨에서 데이터전압(Vdata)의 레벨로 높아진다. 그러면, 구동 트랜지스터(DT)의 전자 이동도 특성에 따라 소스전위(Source)도 상승되고, 결국 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터전압(Vdata)과 문턱전압(Vth)의 합에서 전자 이동도 특성에 따른 전압변화량(ㅿVμ)을 뺀 전압(Vdata+Vth-ㅿVμ)이 저장된다. 그 결과, 구동 트랜지스터(DT)의 전자 이동도는 보상된다. 그리고 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)에 의해 유기 발광다이오드(OLED)로부터 발생되는 누설전류 또한 차단된다.
도 11 및 도 17과 같이 발광기간(TP6)은 유기 발광다이오드(OLED)에 구동전류를 인가하여 발광시키는 기간이다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)와 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 게이트전위제어용 스캔신호(Ws1)와 소스전위제어용 스캔신호(Ws2)에 대응하여 턴오프된다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 누설방지용 스캔신호(Ws3)에 대응하여 턴온된다. 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압 레벨(Vdata+Vth-ㅿVμ)에 의해 턴온되고, 문턱전압(Vth) 및 전자이동도(μ)가 보상된 구동전류를 유기 발광다이오드(OLED)에 공급하게 된다. 그 결과, 유기 발광다이오드(OLED)는 전기적 특성이 보상된 구동전류를 기반으로 빛을 발광하게 된다.
한편, 제2실시예에서는 유기 발광다이오드(OLED)에 존재하는 커패시터(OLED cap) 성분에 의해 야기될 수 있는 누설전류 문제를 방지하기 위해, 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 장시간 턴오프 시키는 것을 일례로 하였다. 이 기간은 유기 발광다이오드의 전류누설을 방지하는 기간이다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐, 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)의 턴오프 상태는 다음과 같이 변경될 수도 있다.
도 18은 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 제1변형예이고, 도 19는 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 제2변형예이며, 도 20은 도 10에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형을 나타낸 제3변형예이다.
제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 도 18에 도시된 바와 같이, 제2문턱전압 보상기간(TP3)만 턴오프될 수 있다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 도 19에 도시된 바와 같이, 제1문턱전압 보상기간(TP2) 및 제2문턱전압 보상기간(TP3)만 턴오프될 수 있다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 도 19에 도시된 바와 같이, 제1문턱전압 보상기간(TP2), 제2문턱전압 보상기간(TP3) 및 블랙데이터전압 기입기간(TP4)만 턴오프될 수 있다.
제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 유기 발광다이오드(OLED)에 존재하는 커패시터(OLED cap) 성분에 의해 야기될 수 있는 누설전류 문제를 방지하기 위해 일정 기간 동안 턴오프된다. 그러므로 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)의 턴오프 기간은 유기 발광다이오드(OLED)에 존재하는 커패시터(OLED cap) 성분과 구동 방법을 고려하여 최적화될 수 있으므로 위의 설명에 한정되지 않는다.
이상 본 발명은 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 표시블록 단위로 순차 보상하여 구동 트랜지스터 전기적 특성이 변하는 문제를 보상하여 장치의 수명과 신뢰성을 향상하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 소스 팔로워형 내부 보상을 하고, 보상 시 이루어지는 표시블록별 구동기간 동안 유기 발광다이오드에 존재하는 커패시터 성분에 의해 누설전류가 야기되는 문제를 방지하여 표시패널 상에 블록딤(Block Dim)이 야기되는 문제를 예방할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 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 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동회로 13 : 게이트 구동회로
14: 데이터라인들 16: 스캔라인들
DT: 구동 트랜지스터 ST1: 제1 스위칭 트랜지스터
ST2: 제2 스위칭 트랜지스터 ST3: 제3 스위칭 트랜지스터
TP1: 초기화 기간 TP2: 제1문턱전압 보상기간
TP3: 제2문턱전압 보상기간 TP4: 블랙데이터전압 기입기간
TP5: 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상기간
TP6: 발광기간

Claims (10)

  1. 게이트-소스 간의 전압에 따라 구동전류를 생성하는 구동 트랜지스터;
    데이터전압을 저장하고 저장된 데이터전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극에 제공하는 스토리지 커패시터;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트전위를 제어하는 제1 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 소스전위를 제어하는 제2 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터로부터 발생된 상기 구동전류에 대응하여 빛을 발광하는 발광다이오드; 및
    상기 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터 중 하나가 턴오프되면, 상기 구동 트랜지스터의 소스전극과 상기 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시키는 제3 스위칭 트랜지스터를 포함하는 서브 픽셀을 포함하는 표시 패널을 포함하고,
    상기 표시 패널은
    상기 제1 스위칭 트랜지스터를 턴온하여 데이터라인의 오프셋 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급하고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터를 턴온하여 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 기입하여 제1시간 동안 초기화하고,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터를 턴온하여 상기 데이터라인의 상기 오프셋 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 기입하고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터를 턴오프하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하여 제2시간 동안 제1 문턱 전압을 보상하고,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터 및 상기 제2 스위칭 트랜지스터를 턴오프하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 상기 스토리지 커패시터에 저장하여 제3시간 동안 제2 문턱 전압을 보상하고,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터를 턴온하여 상기 데이터라인의 블랙 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 기입하고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터를 턴오프하여 제4 시간 동안 블랙 데이터 전압을 기입하고,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터를 턴온하여 상기 데이터라인의 상기 데이터전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급하고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터를 턴오프하여 상기 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 보상하여 제5 시간 동안 데이터 전압 기입 및 전자 이동도를 보상하고,
    상기 제1 및 상기 제2 스위칭 트랜지스터를 턴오프하고 상기 제3 스위칭 트랜지스터를 턴온하여 상기 구동 트랜지스터로부터 발생된 구동 전류를 기반으로 상기 발광다이오드를 발광시켜 제6 시간 동안 발광시키고,
    상기 제3 스위칭 트랜지스터는 상기 발광다이오드의 전류누설을 방지하기 위해 상기 제1시간 내지 상기 제5시간 중 적어도 하나의 시간 동안 턴오프되는 전계발광표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 스위칭 트랜지스터는
    상기 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터가 모두 턴오프되는 기간 동안 상기 구동 트랜지스터의 소스 노드와 상기 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시키는 전계발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 발광다이오드는 상기 구동 트랜지스터의 소스전극에 애노드전극이 연결되고 저전위 구동전압단에 캐소드전극이 연결되고,
    상기 스토리지 커패시터는 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극에 일단이 연결되고 상기 구동 트랜지스터의 소스전극에 타단이 연결되고,
    상기 구동 트랜지스터는 상기 스토리지 커패시터의 일단에 게이트전극이 연결되고 고전위 구동전압단에 드레인전극이 연결되고 상기 스토리지 커패시터의 타단에 소스전극이 연결되고,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터는 제1A스캔라인에 게이트전극이 연결되고 데이터라인에 드레인전극이 연결되고 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극에 소스전극이 연결되고,
    상기 제2 스위칭 트랜지스터는 제1B스캔라인에 게이트전극이 연결되고 상기 구동 트랜지스터의 소스전극에 드레인전극이 연결되고 레퍼런스라인에 소스전극이 연결되고,
    상기 제3 스위칭 트랜지스터는 제1C스캔라인에 게이트전극이 연결되고 상기 구동 트랜지스터의 소스전극에 드레인전극이 연결되고 상기 발광다이오드의 애노드전극에 소스전극이 연결된 전계발광표시장치.
  5. 청구항 제1항에 따른 전계발광표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 상기 표시 패널의 표시블록 단위로 순차 보상하되, 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인들을 대상으로 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 동시에 보상한 후, 상기 동일 표시블록에서 상기 구동 트랜지스터의 전자 이동도를 픽셀라인 단위로 순차 보상하는 단계를 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 전자 이동도를 보상하는 기간 동안 상기 구동 트랜지스터의 소스전극과 상기 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시키는 전계발광표시장치의 구동방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시블록을 보상하는 단계는
    상기 구동 트랜지스터의 문턱전압이 보상되는 기간과 상기 구동 트랜지스터의 전자 이동도가 보상되는 기간 사이에 존재하는 플로팅 기간을 포함하고,
    상기 플로팅 기간 동안 상기 동일 표시블록에 속하는 모든 픽셀라인의 트랜지스터들은 턴오프되는 전계발광표시장치의 구동방법.
  7. 청구항 제1항에 따른 전계발광표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제1 문턱 전압을 보상하는 단계부터 상기 데이터 전압 기입 및 전자 이동도를 보상하는 단계 사이에 존재하는 발광다이오드의 전류누설 방지단계를 더 포함하고,
    상기 발광다이오드의 전류누설 방지단계는 상기 구동 트랜지스터의 소스전극과 상기 발광다이오드의 애노드전극을 전기적으로 플로팅시키는 전계발광표시장치의 구동방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 발광다이오드의 전류누설 방지단계 동안 적어도 하나의 픽셀라인에 속하는 서브 픽셀들의 트랜지스터들은 모두 턴오프되는 전계발광표시장치의 구동방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 발광다이오드의 전류누설 방지단계는
    상기 제1문턱전압 보상단계부터 상기 데이터전압 기입 및 전자 이동도 보상단계까지 이루어지는 전계발광표시장치의 구동방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 발광다이오드의 전류누설 방지기간은
    상기 구동 트랜지스터의 소스전극과 상기 발광다이오드의 애노드전극 사이에 위치하는 트랜지스터에 의해 이루어지는 전계발광표시장치의 구동방법.
KR1020160176663A 2016-12-22 2016-12-22 전계발광표시장치 및 이의 구동방법 KR102656233B1 (ko)

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