KR102665185B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는, 제1 주사선들, 제2 주사선들, 발광 제어선들, 및 데이터선들에 접속되는 화소들; 제1 주사선들 각각에 제1 주파수로 주사 신호를 공급하는 제1 주사 구동부; 제2 주사선들 각각에 화소들의 구동 주파수에 대응하는 제2 주파수로 주사 신호를 공급하는 제2 주사 구동부; 발광 제어선들 각각에 제1 주파수로 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 제2 주파수에 따라 데이터선들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및 제1 주사 구동부, 제2 주사 구동부, 발광 구동부, 및 데이터 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 제어부를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다양한 구동 주파수에 적용되는 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보 간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다.
표시 장치는 복수의 화소들을 포함한다. 화소들 각각은 복수의 트랜지스터들, 트랜지스터들에 전기적으로 연결된 발광 소자 및 커패시터를 포함한다. 트랜지스터들은 배선을 통해 제공되는 신호들에 각각 응답하여 턴 온되고, 이에 의해 소정의 구동 전류가 생성된다. 발광 소자는 이러한 구동 전류에 대응하여 발광한다.
최근에는 표시 장치의 구동 효율 향상 및 소비 전력을 최소화하기 위하여 표시 장치를 저주파로 구동하는 방법이 사용된다. 따라서, 표시 장치가 저주파로 구동될 때 표시 품질을 향상시킬 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 다양한 구동 주파수로 구동되는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 제1 주사선들, 제2 주사선들, 발광 제어선들, 및 데이터선들에 접속되는 화소들; 상기 제1 주사선들 각각에 제1 주파수로 주사 신호를 공급하는 제1 주사 구동부; 상기 제2 주사선들 각각에 상기 화소들의 구동 주파수에 대응하는 제2 주파수로 주사 신호를 공급하는 제2 주사 구동부; 상기 발광 제어선들 각각에 상기 제1 주파수로 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 상기 제2 주파수에 따라 상기 데이터선들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 제1 주사 구동부, 상기 제2 주사 구동부, 상기 발광 구동부, 및 상기 데이터 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 구동 주파수 및 상기 구동 주파수와 동일한 상기 제2 주파수는 상기 제1 구동 주파수의 약수에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 주사 구동부는 상기 표시 장치의 최대 구동 주파수의 2배인 상기 제1 주파수로 상기 주사 신호를 상기 제1 주사선들 각각으로 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 발광 구동부는 상기 표시 장치의 최대 구동 주파수의 2배인 상기 제1 주파수로 상기 발광 제어 신호를 상기 제1 발광 제어선들 각각으로 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 주사 구동부는 한 프레임 기간 내의 제1 기간 동안 상기 주사 신호를 공급할 수 있다. 상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 주사 구동부는 상기 한 프레임 기간 내의 제2 기간 동안 상기 주사 신호를 공급하지 않는다.
일 실시예에 의하면, 상기 최대 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간의 길이는 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기간은 상기 제1 주사 구동부 및 상기 제2 주사 구동부가 상기 주사 신호를 공급하여 상기 데이터 신호가 상기 화소들에 기입되는 표시 스캔 기간일 수 있다. 상기 제2 기간은 제1 주사 구동의 상기 주사 신호 공급에 의해 상기 화소들에 포함되는 구동 트랜지스터의 특성을 변경하는 자가 스캔 기간을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 구동 주파수가 감소하면, 상기 제2 기간에 포함되는 상기 자가 스캔 기간의 개수가 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자; 제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터; 데이터선과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, i번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, i번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터; 상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터; 상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, i번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터; 상기 제3 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극에 접속되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제6 트랜지스터; 및 상기 제1 전원과 상기 제2 노드 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 제2 초기화 전원 사이에 접속되며, i+1번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 초기화 전원의 전압과 상기 제2 초기화 전원의 전압이 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, i+1번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터; 및 상기 제1 노드와 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제8 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, i+1번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터; 및 상기 제3 노드와 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제8 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터, 상기 제5 트랜지스터, 및 상기 제6 트랜지스터는 P형 트랜지스터이고, 상기 제3 트랜지스터 및 상기 제4 트랜지스터는 N형 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 제2 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i번째 제2 주사선으로 공급되는 상기 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터를 더 포함하며, 상기 제7 트랜지스터는 N형 산화물 반도체 트랜지스터이고, 상기 제1 초기화 전원의 전압과 상기 제2 초기화 전원의 전압이 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 제2 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i번째 발광 제어선으로 공급되는 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터를 더 포함하며, 상기 제7 트랜지스터는 N형 산화물 반도체 트랜지스터이고, 상기 제1 초기화 전원의 전압과 상기 제2 초기화 전원의 전압이 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소들 각각은, 제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자; 제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터; 데이터선과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, i번째 제1 주사선으로 공급되는 제1 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, i번째 제2 주사선으로 공급되는 제2 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터; 상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, i번째 제3 주사선으로 공급되는 제3 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터; 및 상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, i번째 발광 제어선으로 공급되는 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 상기 화소들에 연결되는 제3 주사선들 각각에 상기 제2 주파수로 제3 주사 신호를 공급하는 제3 주사 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 및 제3 주사 신호들의 폭들은 상기 제1 주사 신호의 폭보다 길 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 및 제3 주사 구동부들은 한 프레임 기간 내의 제1 기간 동안 상기 제2 및 제3 주사 신호들을 각각 공급할 수 있다. 상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 및 제3 주사 구동부들은 상기 한 프레임 기간 내의 제2 기간 동안 상기 제1 및 제2 주사 신호들을 공급하지 않는다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기간에서, 상기 i번째 제2 주사선으로 공급되는 상기 제2 주사 신호와 상기 i번째 제3 주사선으로 공급되는 상기 제3 주사 신호는 중첩하지 않는다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기간에서, 상기 i번째 제3 주사선으로 공급되는 상기 제3 주사 신호는 상기 i번째 제2 주사선으로 공급되는 상기 제2 주사 신호의 일부와 중첩하며, 상기 i번째 제1 주사선으로 공급되는 상기 제1 주사 신호는 상기 i번째 제2 주사선으로 공급되는 상기 제2 주사 신호의 다른 일부와 중첩할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표지 장치는 하나의 프레임에 하나의 표시 스캔 기간과 적어도 하나의 자가 스캔 기간을 포함함으로써 다양한 구동 주파수들의 영상 출력이 지원될 수 있다. 또한, 구동 주파수가 감소할수록 자가 스캔 기간의 개수가 증가됨으로써, 저주파수 구동에서의 휘도 감소 및 플리커 시인이 개선될 수 있다.
나아가, 주기적으로 제1 트랜지스터에 소정의 바이어스를 인가함으로써 소비 전력이 개선됨과 동시에 저주파수 구동에서의 플리커가 개선될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3a는 도 2의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 3b는 도 2의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때의 구동 방법의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치가 제2 구동 주파수로 구동될 때의 구동 방법의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6a는 구동 주파수에 따라 표시 장치에 포함되는 발광 구동부 및 주사 구동부들로 공급되는 게이트 스타트 펄스들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6b는 구동 주파수에 따른 표시 장치의 구동 방법의 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 9는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 10a는 도 9의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 10b는 도 9의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 11은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 12는 도 11의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 도 13의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 15a 내지 도 15c는 도 14의 화소의 구동의 일 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 16은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 17a 및 도 17b는 도 16의 화소의 구동의 일 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 18은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 19a 및 도 19b는 도 18의 화소의 구동의 일 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 화소부(100), 제1 주사 구동부(200), 제2 주사 구동부(300), 발광 구동부(400), 데이터 구동부(500), 및 타이밍 제어부(600)를 구비한다.
표시 장치(1000)는 구동 조건에 따라 다양한 구동 주파수로 영상을 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 구동 조건에 따라 제2 주사 구동부(200)의 출력 주파수 및 이에 대응하는 데이터 구동부(500)의 출력 주파수를 조절할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)는 1Hz 내지 120Hz의 다양한 구동 주파수들에 대응하여 영상을 표시할 수 있다.
타이밍 제어부(600)는 소정의 인터페이스를 통해 AP(Application processor)와 같은 호스트 시스템으로부터 입력 영상 데이터(IRGB) 및 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 공급받을 수 있다.
타이밍 제어부(600)는 입력 영상 데이터(IRGB), 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 데이터 구동 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(500)로 공급될 수 있다. 그리고, 타이밍 제어부(600)는 입력 영상 데이터(IRGB)를 재정렬하여 데이터 구동부(500)로 공급한다.
타이밍 제어부(600)는 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 스타트 펄스들(GSP1, GSP2) 및 클럭 신호(CLK)들을 제1 주사 구동부(200) 및 제2 주사 구동부(300)로 공급한다.
타이밍 제어부(600)는 타이밍 신호들에 기초하여 발광 스타트 펄스(ESP) 및 클럭 신호(CLK)들을 발광 구동부(400)로 공급한다. 발광 스타트 펄스는 발광 제어 신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 클럭 신호들은 발광 스타트 펄스를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)는 제1 주사 구동부(200)로부터 공급되는 주사 신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 클럭 신호(CLK)들은 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)는 제2 주사 구동부(300)로부터 공급되는 주사 신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 클럭 신호(CLK)들은 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
데이터 구동부(500)는 데이터 구동 제어 신호(DCS)에 대응하여 데이터선(D)들로 데이터 신호를 공급한다. 데이터선(D)들로 공급된 데이터 신호는 주사 신호에 의하여 선택된 화소(PXL)들로 공급된다.
데이터 구동부(500)는 구동 주파수에 대응하여 한 프레임 기간 동안 데이터선(D)들로 데이터 신호를 공급한다. 예를 들어, 데이터 구동부(500)는 표시 장치(1000)가 제1 구동 주파수로 구동될 때 한 프레임 기간 동안 데이터선(D)들로 데이터 신호를 공급한다. 이때, 데이터선(D)들로 공급되는 데이터 신호는 제1 주사선(S1)들 및 제2 주사선(S2)들로 공급되는 주사 신호와 동기되도록 공급될 수 있다.
데이터 구동부(500)는 한 프레임 기간 중 제2 주사선(S2)들로 주사 신호가 공급되는 제1 기간 동안 데이터선(D)들로 데이터 신호를 공급하고, 제1 기간을 제외한 제2 기간 동안 데이터선(D)들로 임의의 기준 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 기준 전압은 데이터 신호들의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준 전압은 블랙 계조의 데이터 전압으로 설정될 수 있다. 또한, 기준 전압은 데이터 신호들의 전압범위 내에서 수평 기간의 경과 또는 프레임의 경과에 따라 자유롭게 변경될 수 있다.
추가적으로, 제1 기간은 제1 주사선(S1)들 및 제2 주사선(S2)들 모두로 주사 신호가 공급되는 기간을 의미한다. 그리고, 제2 기간은 제1 주사선(S1)들로 주사 신호가 공급되는 기간을 의미한다.
제1 주사 구동부(200)는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)에 대응하여 제1 주사선(S1)들로 주사 신호를 공급한다. 일례로, 제1 주사 구동부(200)는 제1 주사선(S1)들로 주사 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 여기서, 제1 주사 구동부(200)로부터 공급되는 주사 신호는 화소(PXL)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압으로 설정된다.
한편, 제1 주사 구동부(200)는 표시 장치(1000)의 영상 프레임(또는 프레임 주파수)에 대응하는 구동 주파수와 관계없이 항상 일정한 제1 주파수로 주사 신호를 제1 주사선(S1)들로 공급할 수 있다. 여기서, 제1 주파수는 타이밍 제어부(600)로부터 제1 주사 구동부(200)로 공급되는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)의 출력 주파수에 상응할 수 있다.
또한, 제1 주사 구동부(200)가 주사 신호를 공급하는 제1 주파수는 구동 주파수보다 크다. 일 실시예에서, 구동 주파수는 제1 주파수의 약수로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 주파수는 표시 장치(1000)의 최대 구동 주파수의 약 2배로 설정될 수 있다. 표시 장치(1000)의 최대 구동 주파수가 약 120Hz인 경우, 제1 주파수는 약 240Hz로 설정될 수 있다. 따라서, 한 프레임 기간 내에서 제1 주사선(S1)들로 주사 신호가 순차적으로 출력되는 스캐닝 동작이 소정 주기로 복수회 반복될 수 있다. 즉, 한 프레임 기간 내에서, 제1 주사선(S1)들 각각으로 공급되는 주사 신호는 소정 주기마다 반복적으로 공급될 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(1000)가 구동 가능한 모든 구동 주파수들에서, 제1 주사 구동부(200)는 제1 기간 동안 스캐닝을 1회 수행하며, 제2 기간 동안 구동 주파수에 따라 스캐닝을 적어도 1회 수행할 수 있다. 즉, 제1 기간 동안 제1 주사선(S1)들 각각으로 주사 신호가 순차적으로 1회 출력되고, 제2 기간 동안 제1 주사선(S1)들 각각으로 주사 신호가 순차적으로 적어도 1회 출력될 수 있다.
또한, 구동 주파수가 감소되는 경우, 하나의 프레임 기간 내에서 제1 주사 구동부(200)가 제1 주사선(S1)들 각각으로 주사 신호를 공급하는 동작의 반복 횟수가 증가될 수 있다.
제2 주사 구동부(300)는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)에 대응하여 제2 주사선(S2)들로 주사 신호를 공급한다. 일례로, 제2 주사 구동부(300)는 제2 주사선(S2)들로 주사 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 여기서, 제2 주사 구동부(300)로부터 공급되는 주사 신호는 화소(PXL)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압으로 설정된다.
제2 주사 구동부(300)는 표시 장치(1000)의 영상 프레임(또는 프레임 주파수)에 대응하는 구동 주파수와 동일한 주파수(예를 들어, 제2 주파수)로 주사 신호를 제2 주사선(S2)들로 공급할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 주파수는 타이밍 제어부(600)로부터 제2 주사 구동부(300)로 공급되는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 출력 주파수에 상응할 수 있다.
구동 주파수와 실질적으로 동일한 제2 주파수는 제1 주파수의 약수로 설정될 수 있다.
제 2주사 구동부(300)는 한 프레임의 제1 기간 동안 제2 주사선(S2)들로 주사 신호를 공급한다. 일례로, 제2 주사 구동부(300)는 제1 기간 동안 제2 주사선(S2)들 각각으로 적어도 하나의 주사 신호를 공급할 수 있다. 여기서, 제1 기간 동안 i번째 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호는 i번째 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호와 중첩할 수 있다.
발광 구동부(400)는 발광 스타트 펄스(ESP)에 대응하여 발광 제어선(E)들로 발광 제어 신호를 공급한다. 일례로, 발광 구동부(400)는 발광 제어선(E)들로 발광 제어 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 발광 제어선(E)들로 발광 제어 신호가 순차적으로 공급되면 화소(PXL)들이 수평라인 단위로 비발광된다. 이를 위하여 발광 제어 신호는 화소(PXL)들에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정된다. 일 실시예에서, 발광 구동부(400)는 i-1번째 제1 주사선(S1i-1)(및/또는 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)), i번째 제1 주사선(S1i)(및/또는 i번째 제2 주사선(S2i)), 및 i+1번째 제1 주사선(S1i+1)(및/또는 i+1번째 제2 주사선(S2i+1))으로 공급되는 주사 신호와 중첩되도록 i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호를 공급한다.
일 실시예에서, 제1 주사 구동부(200)와 마찬가지로, 발광 구동부(400)는 제1 주파수로 발광 제어 신호를 발광 제어선(E)들에 공급할 수 있다. 따라서, 한 프레임 기간 내에서, 발광 제어선(E)들 각각으로 공급되는 발광 제어 신호는 소정 주기마다 반복적으로 공급될 수 있다.
이에 따라, 구동 주파수가 감소되는 경우, 하나의 프레임 기간 내에서 발광 구동부(400)가 발광 제어선(E)들 각각으로 발광 제어 신호를 공급하는 동작의 반복 횟수가 증가될 수 있다.
화소부(100)는 데이터선(D)들, 주사선들(S1, S2) 및 발광 제어선(E)들에 접속되도록 위치되는 화소(PXL)들을 구비한다. 화소(PXL)들은 외부로부터 제1 전원(VDD), 제2 전원(VSS), 및 초기화 전원(Vint)의 전압들을 공급받을 수 있다.
화소(PXL)들 각각은 자신과 접속된 주사선들(S1, S2)로 주사 신호가 공급될 때 선택되어 데이터선(D)으로부터 데이터 신호를 공급받는다. 데이터 신호를 공급받은 화소(PXL)는 데이터 신호에 대응하여 제1 전원(VDD)으로부터 발광 소자를 경유하여 제2 전원(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 발광 소자는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 화소(PXL)들 각각의 발광 시간은 자신과 접속된 발광 제어선(E)으로부터 공급되는 발광 제어 신호에 의하여 제어된다.
추가적으로, 화소(PXL)들은 화소 회로 구조에 대응하여 하나 이상의 제1 주사선(S1), 제2 주사선(S2) 및 발광 제어선(E)에 접속될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 화소(PXL)의 회로구조에 대응하여 화소(PXL)에 접속되는 신호선들(S1, S2, E, D)은 다양하게 설정될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 i번째 수평라인에 위치되며, 제m 데이터선(Dm)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극(애노드 전극 또는 캐소드 전극)은 제4 노드(N4)에 접속되고 제1 전극(캐소드 전극 또는 애노드 전극)은 제2 전원(VSS)에 접속된다. 발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드일 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(LD)는 무기 물질로 형성되는 무기 발광 소자일 수 있다. 또는 발광 소자(LD)는 복수의 무기 발광 소자들이 제2 전원(VSS)과 제4 노드(N4) 사이에 병렬 및/또는 직렬로 연결된 형태를 가질 수도 있다.
제1 트랜지스터(M1)(또는 구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제2 전극은 제3 노드(N3)에 접속된다. 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다. 제1 트랜지스터(M1)는 제2 노드(N2)의 전압에 대응하여 제1 전원(VDD)으로부터 발광 소자(LD)를 경유하여 제2 전원(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 이를 위하여, 제1 전원(VDD)은 제2 전원(VSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
제2 트랜지스터(M2)는 데이터선(Dm)과 제1 노드(N1) 사이에 접속된다. 제2 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 i번째 제1 주사선(S1i)에 접속된다. 제2 트랜지스터(M2)는 i번째 제1 주사선(S1i)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제3 트랜지스터(M3)는 제1 트랜지스터(M1)의 제2 전극(즉, 제3 노드)(N3))과 제2 노드(N2) 사이에 접속된다. 제3 트랜지스터(M3)의 게이트 전극은 i번째 제2 주사선(S2i)에 접속된다. 제3 트랜지스터(M3)는 i번째 제2 주사선(S2i)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(M1)의 제2 전극과 제2 노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다. 따라서, 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제1 트랜지스터(M1)는 다이오드 형태로 접속된다.
제4 트랜지스터(M4)는 제2 노드(N2)와 제1 초기화 전원(Vint1) 사이에 접속된다. 제4 트랜지스터(M4)의 게이트 전극은 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)에 접속된다. 제4 트랜지스터(M4)는 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 제2 노드(N2)로 공급한다. 여기서, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압은 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터 신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
이에 따라, 제4 트랜지스터(M4)의 턴-온에 의해 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전압이 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 초기화되고, 제1 트랜지스터(M1)가 온-바이어스(on-bias) 상태를 가질 수 있다(즉, 온-바이어스 상태로 초기화됨).
제5 트랜지스터(M5)는 제1 전원(VDD)과 제1 노드(N1) 사이에 접속된다. 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 전극은 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 제5 트랜지스터(M5)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제6 트랜지스터(M6)는 제1 트랜지스터(M1)의 제2 전극(즉, 제3 노드(N3))과 발광 소자(LD)의 제1 전극(즉, 제4 노드(N4)) 사이에 접속된다. 제6 트랜지스터(M6)의 게이트 전극은 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 제6 트랜지스터(M6)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제7 트랜지스터(M7)는 발광 소자(LD)의 제1 전극(즉, 제4 노드(N40))와 제2 초기화 전원(Vint2) 사이에 접속된다. 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i+1번째 제1 주사선(S1i+1)에 접속된다. 제7 트랜지스터(M7)는 i+1번째 제1 주사선(S1i+1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압을 발광 소자(LD)의 제1 전극으로 공급한다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i-1번째 제1 주사선(S1i-1) 또는 i번째 제1 주사선(Sli)에 연결될 수도 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극으로 제1 초기화 전원(Vint2)의 전압이 공급되면, 발광 소자(LD)의 기생 커패시터가 방전될 수 있다. 기생 커패시터에 충전된 잔류 전압이 방전(제거)됨에 따라 의도치 않은 미세 발광이 방지될 수 있다. 따라서, 화소(PXL)의 블랙 표현 능력이 향상될 수 있다.
한편, 제1 초기화 전원(Vint1)과 제2 초기화 전원(Vint2)은 서로 다른 전압을 생성할 수 있다. 즉, 제2 노드(N2)를 초기화하는 전압과 제4 노드(N4)를 초기화하는 전압은 서로 다르게 설정될 수 있다.
한 프레임 기간의 길이가 길어지는 저주파 구동에서, 제2 노드(N2)로 공급되는 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압이 지나치게 낮은 경우, 해당 프레임 기간에서의 제1 트랜지스터(M1)의 히스테리시스 변화가 심해진다. 이러한 히스테리시스는 저주파 구동에서 플리커 현상을 야기할 수 있다. 따라서, 저주파 구동의 표시 장치에서는 제2 전원(VSS)의 전압보다 높은 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압이 요구될 수 있다.
그러나, 제4 노드(N4)에 공급되는 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압이 소정의 기준보다 높아지는 경우, 발광 소자(LD)의 기생 커패시터의 전압이 방전되지 않고 오히려 충전될 수 있다. 따라서, 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압은 제2 전원(VSS)의 전압보다 낮아야 한다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)에 포함되는 화소(PXL)에는 서로 다른 전압을 제공하는 제1 초기화 전원(Vint1)과 제2 초기화 전원(Vint2)이 각각 연결될 수 있다. 따라서, 제1 트랜지스터(M1)를 초기화하는 전압 및 발광 소자(LD)를 초기화하는 전압이 독립적으로 결정됨으로써, 플리커 및 오발광이 개선될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전원(VDD)과 제2 노드(N2) 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 노드(N2)에 인가된 전압을 저장할 수 있다.
한편, 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제5 트랜지스터(M5), 제6 트랜지스터(M6), 및 제7 트랜지스터(M7)는 폴리실리콘 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제5 트랜지스터(M5), 제6 트랜지스터(M6), 및 제7 트랜지스터(M7)는 액티브층(채널)로서 LTPS(low temperature poly-silicon) 공정을 통해 형성된 폴리실리콘 반도체층을 포함할 수 있다. 또한, 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제5 트랜지스터(M5), 제6 트랜지스터(M6), 및 제7 트랜지스터(M7)는 P형 트랜지스터일 수 있다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제5 트랜지스터(M5), 제6 트랜지스터(M6), 및 제7 트랜지스터(M7)를 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 로우 레벨일 수 있다.
폴리실리콘 반도체 트랜지스터는 빠른 응답 속도의 장점이 있으므로, 빠른 스위칭이 요구되는 스위칭 소자에 적용될 수 있다.
제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)은 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)은 N형 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있고, 액티브층으로서 산화물 반도체층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)을 턴-온시키는 게이트 온 전압은 논리 하이 레벨일 수 있다.
산화물 반도체 트랜지스터는 저온 공정이 가능하며, 폴리실리콘 반도체 트랜지스터에 비하여 낮은 전하 이동도를 갖는다. 즉, 산화물 반도체 트랜지스터는 오프 전류 특성이 우수하다. 따라서, 제3 트랜지스터(M3) 및 제4 트랜지스터(M4)를 산화물 반도체 트랜지스터로 형성하면 제2 노드(N2)로부터의 누설전류를 최소화할 수 있고, 이에 따라 표시품질을 향상시킬 수 있다.
도 3a는 도 2의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 화소(PXL)는 제1 기간 동안 영상 표시를 위한 신호들을 공급받을 수 있다. 제1 기간은 출력 영상에 실제로 대응하는 데이터 신호(DS)가 기입되는 기간을 포함할 수 있다.
N형 트랜지스터인 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)에 연결되는 제2 주사선들(S2i, S2i-1)로 공급되는 주사 신호의 게이트-온 전압은 논리 하이 레벨이다. P형 트랜지스터인 제1, 제2, 제5, 제6, 및 제7 트랜지스터들(M1, M2, M5, M6, M7)에 연결되는 제1 주사선들(S1i, S1i+1)로 공급되는 주사 신호의 게이트-온 전압은 논리 로우 레벨이다.
먼저 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급되면 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프된다. 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프되면, 화소(PXL)는 비발광 상태로 설정된다.
이후, i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 주사 신호가 공급된다. i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 주사 신호가 공급되면 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압이 제2 노드(N2)로 공급된다.
이후, i번째 제1 주사선(S1i) 및 i번째 제2 주사선(S2i)으로 주사 신호가 공급된다. i번째 제2 주사선(S2i)으로 주사 신호가 공급되면 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제1 트랜지스터(M1)가 다이오드 형태로 접속되고, 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압이 보상될 수 있다.
i번째 제1 주사선(S1i)으로 주사 신호가 공급되면 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터 신호(DS)가 제1 노드(N1)로 공급된다. 이때, 제2 노드(N2)가 데이터 신호(DS)보다 낮은 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 초기화되었기 때문에(예를 들어, 온-바이어스 상태로 초기화됨) 제1 트랜지스터(M1)가 턴-온된다.
제1 트랜지스터(M1)가 턴-온되면 제1 노드(N1)로 공급된 데이터 신호(DS)가 다이오드 형태로 접속된 제1 트랜지스터(M1)를 경유하여 제2 노드(N2)로 공급된다. 그러면, 제2 노드(N2)에는 데이터 신호(DS) 및 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압이 인가된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 노드(N2)의 전압을 저장한다.
이후, i+1번째 제1 주사선(S1i+1)으로 주사 신호가 공급된다. i+1번째 제1 주사선(S1i+1)으로 주사 신호가 공급되면 제7 트랜지스터(M7)가 턴-온된다. 제7 트랜지스터(M7)가 턴-온되면 발광 소자(LD1)의 제1 전극(즉, 제4 노드(N4))으로 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압이 공급된다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 기생 커패시터에 남아있던 잔류 전압이 방전될 수 있다.
이후, 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단되면, 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)가 턴-온된다. 이때, 제1 트랜지스터(M1)는 제2 노드(N2)의 전압에 대응하여 발광 소자(LD)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 그러면, 발광 소자(LD)는 전류량에 대응하는 휘도의 빛을 생성한다.
도 3a에서는 설명의 편의성을 위하여 제1 기간 동안 주사선들(S1, S2) 각각으로 하나의 주사 신호가 공급되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 주사선들(S1, S2) 각각으로는 복수 개의 주사 신호가 공급될 수도 있다. 이 경우에도 실질적인 동작과정은 도 3a와 동일하며 이에 따라 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 이후 설명에서는 주사선들(S1, S2) 각각으로 하나의 주사 신호가 공급되는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.
이러한 제1 기간의 동작은 제2 주사선들(S2i-1, S2i)로 공급되는 주사 신호들에 의해 구현되며, 제2 주사 구동부(300)의 주파수에 동기할 수 있다.
도 3b는 도 2의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 2 및 도 3b를 참조하면, 제1 기간에서 출력되는 영상의 휘도를 유지하기 위해, 화소(PXL)는 제2 기간 동안 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극(예를 들어, 소스 전극)에 소정의 기준 전압(Vref)을 인가할 수 있다.
도 3b의 타이밍도는 제2 기간의 구동의 일부 기간을 보여준다.
설명의 편의를 위해, 도 3b의 구동 기간은 제1 트랜지스터(M1)의 특성을 변경하는 자가 스캔 기간(self-scan period)으로 정의하기로 한다. 구동 주파수에 따라 제2 기간은 적어도 하나의 자가 스캔 기간을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 기간에는 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)로 주사 신호가 공급되지 않는다. 예를 들어, 제2 기간에서, i번째 제2 주사선(S2i) 및 i+1번째 제2 주사선(S2i+1)으로 공급되는 주사 신호는 논리 로우 레벨(L)을 가질 수 있다.
제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)이 턴-오프 상태를 유지하므로, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전압(즉, 제2 노드(N2))은 제2 기간의 구동에 의한 영향을 받지 않는다.
먼저 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급되면 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프된다. 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프되면, 화소(PXL)는 비발광 상태로 설정된다.
이후, i번째 제1 주사선(S1i)으로 주사 신호가 공급되고, 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 기준 전압(Vref)이 제1 노드(N1)로 공급된다. 이때, 기준 전압(vref)은 데이터 신호들의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 제1 노드(N1)의 전압이 제1 전원(VDD)의 전압으로부터 다른 전압으로 변경되며, 제1 트랜지스터(M1)의 특성 곡선이 변경될 수 있다. 따라서, 데이터 신호(DS)가 공급되는 제1 기간의 경과 후 제1 트랜지스터(M1)의 히스테리시스에 의한 휘도 변화가 개선될 수 있다.
구체적으로, 제1 주사선(S1) 및 발광 제어선(E)을 구동하는 제1 주파수가 240Hz로 설정되고, 실제 영상을 표시하는 구동 주파수(즉, 제2 주사선(S2)을 구동하는 주파수)가 80Hz 이하로 설정되는 경우, 한 프레임 기간 동안 제1 트랜지스터(M1)의 특성이 특정 상태로 고정되면 히스테리시스 특성에 의해 플리커(flicker)가 발생될 수 있다.
반면에, 본원 발명과 같이 제2 기간 동안 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극(즉, 소스 전극)으로 기준 전압(Vref)이 공급되면, 제1 트랜지스터(M1)는 온-바이어스 상태가 되고, 제1 트랜지스터(M1)의 특성이 변경된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(M1)의 특성이 특정 상태로 고정되어 열화되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 구동 주파수가 감소됨에 따라 제2 기간이 길어지는 경우, 제1 주사 구동부(200)의 동작에 의해 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극으로 기준 전압(Vref)이 주기적으로 공급될 수 있다.
이후, i+1번째 제1 주사선(S1i+1)으로 주사 신호가 공급된다. i+1번째 제1 주사선(S1i+1)으로 주사 신호가 공급되면 제7 트랜지스터(M7)가 턴-온된다. 제7 트랜지스터(M7)가 턴-온되면 발광 소자(LD1)의 제1 전극(즉, 제4 노드(N4))으로 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압이 공급된다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 기생 커패시터에 남아있던 잔류 전압이 방전될 수 있다.
이후, 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단되면, 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)가 턴-온된다. 이때, 제1 트랜지스터(M1)는 제2 노드(N2)의 전압에 대응하여 발광 소자(LD)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 그러면, 발광 소자(LD)는 전류량에 대응하는 휘도의 빛을 생성한다.
이러한 제2 기간의 동작은 제1 주사선들(S1i, S1i+1)로 공급되는 주사 신호들에 의해 구현되며, 제1 주사 구동부(200)의 주파수에 동기할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때의 구동 방법의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
여기서, 제1 구동 주파수는 표시 장치(1000)가 구현할 수 있는 최대 구동 주파수일 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 주파수는 120Hz 이상의 고주파수로 설정될 수 있다. 또한, 제1 구동 주파수는 데이터 신호(DS)가 데이터선(D)들로 공급되는 주기로 이해될 수 있으며, 하나의 프레임 기간(1F)은 데이터 신호(DS)의 공급 주기 및 제1 구동 주파수에 상응할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(1000)가 제1 구동 주파수로 구동될 때, 한 프레임 기간(1F)은 제1 기간(P1) 및 제2 기간(P2)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)가 제1 구동 주파수로 구동될 때, 제1 기간(P1)과 제2 기간(P2)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 주사 구동부(200)는 제1 주파수로 제1 주사선들(S11 내지 S1n)에 순차적으로 주사 신호를 공급하고, 발광 구동부(400)는 제1 주파수로 발광 제어선들(E1 내지 En)에 발광 제어 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 여기서, 제1 주파수는 제1 구동 주파수의 약 2배일 수 있다.
일 실시예에서, 제2 주사 구동부(300)는 제1 구동 주파수와 동일한 제2 주파수로 제2 주사선들(S21 내지 S2n)에 순차적으로 주사 신호를 공급할 수 있다.
제1 기간(P1) 동안 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 및 제2 주사선들(S21 내지 S2n)로 주사 신호가 순차적으로 공급된다. 여기서, i번째 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호는 i번째 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호와 중첩할 수 있다.
또한, 제1 기간(P1) 동안 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어 신호가 순차적으로 공급된다. 여기서, i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어 신호는 i-1번째 제1 주사선(S1i-1), i번째 제1 주사선(S1i), 및 i+1번째 제1 주사선(Sli+1)으로 공급되는 주사 신호와 중첩할 수 있다. 데이터선(D)들로는 주사 신호와 동기되도록 데이터 신호(DS)가 공급된다. 따라서, 제1 기간(P1) 동안 화소(PXL)들 각각에는 데이터 신호(DS)에 대응하는 전압이 저장되고, 이에 기초하여 화소(PXL)들이 발광할 수 있다.
제2 기간(P2)에는 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 각각으로 주사 신호가 공급된다. 또한, 제2 기간(P2)에는 발광 제어선들(E1 내지 En) 각각으로 발광 제어 신호가 공급된다. 여기서, i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어 신호는 i-1번째 제1 주사선(S1i-1), i번째 제1 주사선(S1i), 및 i+1번째 제1 주사선(Sli+1)으로 공급되는 주사 신호와 중첩하도록 공급될 수 있다.
그리고, 제2 기간(P2) 동안 데이터선(D)들로는 기준 전압(Vref)이 공급될 수 있다. 즉, 데이터선(D)들로는 제1 기간(P1)에만 데이터 신호(DS)들이 공급되고, 이에 따라 소비 전력이 저감될 수 있다.
도 3a를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 기간(P1) 동안 화소(PXL)들 각각에는 데이터 신호(DS)의 전압이 저장되고, 화소(PXL)들은 이에 기초하여 발광할 수 있다.
또한, 도 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 기간(P2) 동안 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 각각으로 공급되는 주사 신호에 의해 제1 트랜지스터(M1)에 소정의 온-바이어스가 인가될 수 있다. 이에 따라, 프레임 기간(1F)에서의 제1 트랜지스터(M1)의 히스테리시스가 개선될 수 있다.
한편, 제1 주사 구동부(200) 및 발광 구동부(400)의 출력 주파수인 제1 주파수가 표시 장치(1000)의 구동 주파수보다 크게 설정됨으로써, 다양한 구동 주파수들의 영상 출력 지원이 가능해질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)의 구동 주파수는 제1 주파수의 약수인 주파수들을 가질 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치가 제2 구동 주파수로 구동될 때의 구동 방법의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 표시 장치(1000)가 제2 구동 주파수로 구동될 때, 한 프레임 기간(1F)은 제1 기간(P1) 및 제2 기간(P2')을 포함할 수 있다.
제1 기간(P1)의 동작은 도 4를 참조하여 설명한 제1 기간(P1)의 동작과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.
여기서, 제1 주파수는 약 240Hz로 설정되고, 제2 구동 주파수는 100Hz 미만의 주파수로 설정될 수 있다. 또한, 제2 기간(P2')은 제1 기간(P1)보다 긴 기간으로 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 기간(P2')의 길이는 제1 기간(P1)의 길이의 정수 배에 상응할 수 있다. 예를 들어, 도 5는 제2 구동 주파수가 약 80Hz로 설정된 예를 보여준다.
일 실시예에서, 제1 주사 구동부(200) 및 발광 구동부(400)는 표시 장치(1000)의 구동 주파수와 무관하게 일정한 제1 주파수로 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 및 발광 제어선들(E1 내지 En)을 각각 구동할 수 있다. 제2 주사 구동부(300)는 제2 구동 주파수와 실질적으로 동일한 제2 주파수로 제2 주사선들(S21내지 S2n)을 구동할 수 있다.
제2 기간(P2')에는 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 각각으로 복수 개의 주사 신호들이 공급된다. 여기서, 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 각각으로 공급되는 주사 신호들은 소정 주기로 공급될 수 있다. 일례로, 제2 기간(P2') 동안 주사 신호는 제1 주사선들(S11 내지 S1n)로 순차적으로 반복되면서 복수 번 공급될 수 있다.
제2 기간(P2')에는 발광 제어선들(E1 내지 En) 각각으로 복수 개의 발광 제어 신호들이 공급된다. 발광 제어 신호들은 제1 주사선들(S1 내지 S1n)로 공급되는 주사 신호들과 실질적으로 동일한 주기로 공급될 수 있다. 그리고, 제2 기간(P2') 동안 데이터선(D)들로는 기준 전압(Vref)이 공급된다.
이에 따라, 제2 기간(P2') 동안 각각의 화소(PXL)들의 제1 트랜지스터(M1)에 주기적으로(즉, 제1 주파수로) 온-바이어스가 인가될 수 있다. 이에 따라, 다양한 구동 주파수들에 대응하여 프레임 기간(1F)에서의 제1 트랜지스터(M1)의 히스테리시스가 개선될 수 있다.
도 6a는 구동 주파수에 따라 표시 장치에 포함되는 발광 구동부 및 주사 구동부들로 공급되는 게이트 스타트 펄스들의 일 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 6b는 구동 주파수에 따른 표시 장치의 구동 방법의 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1, 도 2, 도 4, 도 5, 도 6a, 및 도 6b를 참조하면, 구동 주파수에 따라 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 출력 주파수가 달라질 수 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 게이트 펄스들(GSP1, GSP2)의 펄스 폭은 실질적으로 동일할 수 있다. 그리고, 발광 스타트 펄스(ESP)의 펄스 폭은 제1 및 제2 게이트 펄스들(GSP1, GSP2)의 펄스 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 구동 주파수와 무관하게 타이밍 제어부(600)는 발광 스타트 펄스(ESP) 및 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)를 일정한 주파수(제1 주파수)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 발광 스타트 펄스(ESP) 및 제2 게이트 스타트 펄스(GSP1)의 출력 주파수는 표시 장치(1000)의 최대 구동 주파수의 2배로 설정될 수 있다.
타이밍 제어부(600)는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)를 구동 주파수와 동일한 주파수(제2 주파수)로 출력할 수 있다. 표시 장치의 하나의 프레임 기간은 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 출력 주기에 의해 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 도 6a 및 도 6b의 제1 기간(P1)은 발광 스타트 펄스(ESP), 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1), 및 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)가 모두 출력되는 표시 스캔 기간(display scan period, T1)일 수 있다. 예를 들어, 표시 스캔 기간(T1) 동안 화소(PXL)들 각각은 도 3a의 구동을 수행할 수 있다. 표시 스캔 기간(T1) 동안 화소(PXL)들 각각은 표시될 영상에 상응하는 데이터 신호(DS)들을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 도 6a 및 도 6b의 제2 기간(P2, P2')은 발광 스타트 펄스(ESP) 및 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)가 출력되는 적어도 하나의 자가 스캔 기간(T2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 자가 스캔 기간(T2) 동안 화소(PXL)들 각각은 도 3b의 구동을 수행할 수 있다. 자가 스캔 기간(T1) 동안 화소(PXL)들 각각의 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극에 소정의 기준 전압(Vref)이 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 스캔 기간(T1)과 자가 스캔 기간(T2)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 한 프레임 기간(1F)의 제2 기간(P2, P2')에 포함되는 자가 스캔 기간(T2)의 개수는 구동 주파수에 따라 결정될 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 표시 장치(1000)가 120Hz의 제1 구동 주파수로 구동되는 경우, 하나의 프레임 기간(1F) 동안 공급되는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 수는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)의 절반일 수 있다. 따라서, 제1 구동 주파수 구동의 경우, 한 프레임 기간(1F)은 하나의 표시 스캔 기간(T1) 및 하나의 자가 스캔 기간(T2)을 포함할 수 있다.
한편, 발광 스타트 펄스(ESP)는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)와 동일한 주파수로 공급될 수 있다. 표시 장치(1000)가 120Hz의 제1 구동 주파수로 구동되는 경우, 프레임 기간(1F) 동안 화소(PXL)들은 각각 발광 및 비발광을 교번하여 2회씩 반복할 수 있다.
표시 장치(1000)가 80Hz의 제2 구동 주파수로 구동되는 경우, 하나의 프레임 기간(1F) 동안 공급되는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 수는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)의 1/3일 수 있다. 따라서, 제2 구동 주파수 구동의 경우, 한 프레임 기간(1F)은 하나의 표시 스캔 기간(T1) 및 두 개의 자가 스캔 기간(T2)들을 포함할 수 있다. 이 때, 화소(PXL)들은 발광 및 비발광을 교번하여 3회씩 반복할 수 있다.
표시 장치(1000)가 48Hz의 제3 구동 주파수로 구동되는 경우, 하나의 프레임 기간(1F) 동안 공급되는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)의 수는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)의 1/5일 수 있다. 따라서, 제3 구동 주파수 구동의 경우, 한 프레임 기간(1F)은 하나의 표시 스캔 기간(T1) 및 4개의 자가 스캔 기간(T2)들을 포함할 수 있다. 그러므로, 제2 기간(P2) 동안 각각의 제1 주사선들(S11 내지 S1n)로 주사 신호가 4회 공급될 수 있다. 이 때, 화소(PXL)들은 발광 및 비발광을 교번하여 4회씩 반복할 수 있다.
상기와 유사한 방식으로 표시 장치(1000)는 제2 기간(P2, P2')에 포함되는 자가 스캔 기간(T2)의 개수를 조절함으로써 60Hz, 30Hz, 24Hz 등의 구동 주파수로 구동될 수 있다. 다시 말하면, 표시 장치(1000)는 제1 주파수의 약수에 해당하는 주파수들로 다양한 영상 프레임을 지원할 수 있다.
또한, 구동 주파수가 감소할수록 자가 스캔 기간(T2)의 개수가 증가됨으로써, 제1 트랜지스터(M1)에 소정의 온-바이어스가 주기적으로 인가될 수 있다. 따라서, 저주파수 구동에서의 휘도 감소 및 플리커 시인이 개선될 수 있다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 7을 설명할 때 도 2와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소(PXL)는 제8 트랜지스터(M8)를 더 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 도 7의 화소(PXL)에는 도 3a 및 도 3b에 따른 구동 방법이 적용될 수 있다.
일 실시예에서, 제4 트랜지스터(M4) 및 제7 트랜지스터(M7)는 동일한 초기화 전원(Vint)에 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 제8 트랜지스터(M8)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(Vint) 사이에 접속된다. 제8 트랜지스터(M8)의 게이트 전극은 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)에 접속된다. 즉, 제4 트랜지스터(M4)의 게이트 전극과 제8 트랜지스터(M8)의 게이트 전극은 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)에 공통으로 접속된다.
제8 트랜지스터(M8)는 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 제1 노드(N1)에 공급한다.
따라서, 제1 기간(P1)에서 제8 트랜지스터(M8)는 제4 트랜지스터(M4)와 동시에 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 제8 트랜지스터(M8)는 제2 기간(P2)에서 턴-오프 상태를 유지한다.
제4 트랜지스터(M4)의 턴-온에 의해 제2 노드(N2)의 전압이 초기화(예를 들어, 온-바이어스가 인가됨)될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 트랜지스터(M1)에 지나치게 강한 온-바이어스가 인가되면, 상대적으로 장시간인 제2 기간(P2)을 포함하는 저주파 구동에서 제1 트랜지스터(M1)의 히스테리시스 변화가 심해진다. 따라서, 이러한 히스테리시스 특성 문제의 개선을 위해, 초기화 전원(Vint)의 분리 없이 제8 트랜지스터(M8)가 추가된다.
제4 트랜지스터(M4) 및 제8 트랜지스터(M8)의 턴-온에 의해 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)에 동시에 초기화 전원(Vint)의 전압이 공급된다. 따라서, 제4 및 제8 트랜지스터들(M4, M8)이 턴-온될 때, 제1 트랜지스터(M1)는 매우 작은 게이트-소스 전압을 가지며, 제1 트랜지스터(M1)에 인가되는 바이어스의 크기가 감소된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전압 초기화에 의한 제1 트랜지스터(M1)의 특성 변화가 최소화된다.
따라서, 한 프레임 기간(1F)에서 제2 기간(P2)의 길이가 증가되는 저주파수 구동에서의 플리커가 개선될 수 있다. 또한, 제4 트랜지스터(M4)와 제7 트랜지스터(M7)의 초기화 전원(Vint)을 분리할 필요가 없으며, 이에 따라 제조 비용이 절감될 수 있다.
한편, 도 7에는 제7 및 제8 트랜지스터들(M7, M8)이 P형 트랜지스터인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제7 트랜지스터(M7) 및 제8 트랜지스터(M8) 중 적어도 하나는 N형 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 8을 설명할 때 도 7과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제8 트랜지스터들(M1 내지 M8), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제8 트랜지스터(M8)는 제3 노드(N3)와 초기화 전원(Vint) 사이에 접속된다. 제8 트랜지스터(M8)의 게이트 전극은 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)에 접속된다. 제8 트랜지스터(M8)는 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 제3 노드(N3)에 공급한다. 이에 따라, 제1 노드(N1)에는 초기화 전원(Vint)의 전압과 문턱전압의 합(Vint + Vth)에 상응하는 전압이 공급될 수 있다. 이 때, 제4 트랜지스터(M4)의 턴-온에 의해 제2 노드(N2)에는 초기화 전압(Vint)의 전압이 공급된다.
따라서, 제1 트랜지스터(M1)의 초기화 시, 제1 트랜지스터(M1)의 바이어스 변화량이 감소됨으로써 제1 트랜지스터(M1)의 특성 변화가 최소화된다.
따라서, 상술한 저주파수 구동에서의 플리커가 개선될 수 있다. 또한, 제4 트랜지스터(M4)와 제7 트랜지스터(M7)의 초기화 전원(Vint)을 분리할 필요가 없으며, 이에 따라 제조 비용이 절감될 수 있다.
한편, 도 8에는 제7 및 제8 트랜지스터들(M7, M8)이 P형 트랜지스터인 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제7 트랜지스터(M7) 및 제8 트랜지스터(M8) 중 적어도 하나는 N형 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다.
도 9는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 10a는 도 9의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이며, 도 10b는 도 9의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 9를 설명할 때 도 2와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 9를 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 트랜지스터(M3), 제4 트랜지스터(M4), 및 제7 트랜지스터(M7)는 N형 트랜지스터로 형성된다. 예를 들어, 제3 트랜지스터(M3), 제4 트랜지스터(M4), 및 제7 트랜지스터(M7)는 N형 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다.
따라서, 제7 트랜지스터(M7)가 산화물 반도체 트랜지스터로 형성됨으로써, 제4 노드(N4)로부터의 누설전류가 최소화될 수 있고, 이에 따라 표시 품질이 향상될 수 있다.
일 실시예에서, 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i번째 제2 주사선(S2i)에 접속될 수 있다. 따라서, 제3 트랜지스터(M3)와 제7 트랜지스터(M7)가 동시에 턴-온될 수 있다. 또한, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, i번째 발광 제어선(Ei)에 공급되는 발광 제어 신호의 신호 폭이 감소될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i-1번째 제2 주사선(S2i-1) 또는 i+1번째 제2 주사선(S2i+1)에 접속될 수도 있다.
한편, 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 전극이 제2 주사선에 연결되고, 제7 트랜지스터의 턴-온 시점이 다른 것을 제외하고 화소(PXL)의 동작 방법은 도 2의 화소(PXL)와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 11은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 12는 도 11의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 11을 설명할 때 도 2와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 제3, 제4, 및 제7 트랜지스터들(M3, M4, M7)은 N형 트랜지스터로 형성된다. 예를 들어, 제3 트랜지스터(M3), 제4 트랜지스터(M4), 및 제7 트랜지스터(M7)는 N형 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다.
제1, 제2, 제5, 및 제6 트랜지스터들(M1, M2, M5, M6)은 P형 트랜지스터로 형성된다. 예를 들어, 제1, 제2, 제5, 및 제6 트랜지스터들(M1, M2, M5, M6)은 P형 LTPS 트랜지스터로 형성될 수 있다.
제7 트랜지스터(M7)는 제2 초기화 전원(Vint2)과 제4 노드(N4) 사이에 접속된다. 일 실시예에서, 제7 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어선(Ei)에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(M7)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-온되고, 그 외의 경우에 턴-오프된다. 즉, N형 트랜지스터인 제7 트랜지스터(M7)는 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)과 반대로 턴-온되거나 턴-오프될 수 있다.
제7 트랜지스터(M7)는 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-온되어 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압을 발광 소자(LD)의 제1 전극으로 공급한다.
제1 기간(P1, 예를 들어, 표시 스캔 기간(T1))에 화소(PXL)에 공급되는 신호들은 도 10a의 구동방법과 실질적으로 동일하므로, 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 제2 기간(P2, 예를 들어, 자가 스캔 기간(T2))에 화소(PXL)에는 i번째 발광 제어선(Ei)을 통해 발광 제어 신호만이 공급될 수 있다. 그리고, 제2 기간(P2)에 제1 주사선(S1) 및 제2 주사선(S2)으로 주사 신호가 공급되지 않는다. 즉, 제1 주사선(S1)으로는 논리 하이 레벨(H)의 게이트 오프 전압이 공급되고, 제2 주사선(S2)으로는 논리 로우 레벨(L)의 게이트 오프 전압이 공급될 수 있다.
제2 내지 제4 트랜지스터들(M2 내지 M4)가 모두 턴-오프된 상태인 제1 시점(t1)에 i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어 신호가 논리 로우 레벨에서 논리 하이 레벨로 천이된다. 이에 따라, 제5 트랜지스터(M5) 및 제6 트랜지스터(M6)가 턴-오프된다. 이 때, 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 전극과 제1 노드(N1) 사이의 기생 커패시터 등에 의해 제5 트랜지스터(M5)의 게이트 전압의 상승에 따라 제1 노드(N1)의 전압이 커플링되고, 제1 노드(N1)의 전압이 상승될 수 있다. 따라서, 제2 기간(P2)의 제1 시점(t1)마다 제1 트랜지스터(M1)에 온-바이어스가 인가될 수 있다.
이에 따라, 제2 기간(P2)에서 온-바이어스 인가를 위해 제2 트랜지스터(M2)를 턴-온시킬 필요가 없으며, 제1 주사 구동부(200)는 제2 기간에 주사 신호를 출력하지 않는다. 따라서, 소비 전력이 저감될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13을 설명할 때 도 1과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 표시 장치(1000)는 화소부(100), 제1 주사 구동부(200), 제2 주사 구동부(300), 제3 주사 구동부(350), 발광 구동부(400), 데이터 구동부(500), 및 타이밍 제어부(600)를 구비한다.
타이밍 제어부(600')는 타이밍 신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)에 기초하여 게이트 스타트 펄스들(GSP1, GSP2, GSP3) 및 클럭 신호(CLK)들을 제1 주사 구동부(200), 제2 주사 구동부(300) 및 제3 주사 구동부(350)로 공급한다.
제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)는 제1 주사 구동부(200)로부터 공급되는 주사 신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)는 제2 주사 구동부(300)로부터 공급되는 주사 신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다.
제3 게이트 스타트 펄스(GSP3)는 제3 주사 구동부(350)로부터 공급되는 주사 신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다.
일 실시예에서, 제1 내지 제3 게이트 스타트 펄스들(GSP1 내지 GSP3) 중 적어도 하나의 펄스폭이 상이할 수 있다. 따라서, 이에 대응하는 주사 신호의 폭도 달라질 수 있다.
데이터 구동부(500)는 데이터 구동 제어 신호(DCS)에 대응하여 데이터선(D)들로 데이터 신호를 공급한다. 데이터선(D)들로 공급된 데이터 신호는 주사 신호에 의하여 선택된 화소(PXL)들로 공급된다.
제1 주사 구동부(200)는 제1 게이트 스타트 펄스(GSP1)에 대응하여 제1 주사선(S1)들로 주사 신호를 공급한다. 제1 주사 구동부(200)는 표시 장치(1000)의 구동 주파수와 무관하게 제1 주파수로 주사 신호를 제1 주사선(S1)들에 공급할 수 있다. 즉, 제1 주사 구동부(200)는 제1 기간(P1) 및 제2 기간(P2)에 주사 신호를 출력한다. 특히, 제1 주사 구동부(200)는 자가 스캔 기간(T2)마다 주사 신호를 출력할 수 있다.
제2 주사 구동부(300)는 제2 게이트 스타트 펄스(GSP2)에 대응하여 제2 주사선(S2)들로 주사 신호를 공급한다. 제2 주사 구동부(300)는 표시 장치의 구동 주파수에 대응하는 제2 주파수로 주사 신호를 제2 주사선(S2)들에 공급할 수 있다. 즉, 제2 주사 구동부(300)는 제1 기간(P1)에 주사 신호를 출력할 수 있다.
제3 주사 구동부(350)는 제3 게이트 스타트 펄스(GSP3)에 대응하여 제3 주사선(S3)들로 주사 신호를 공급한다. 제3 주사 구동부(350)는 표시 장치의 구동 주파수에 대응하는 제3 주파수로 주사 신호를 제3 주사선(S2)들에 공급할 수 있다. 즉, 제3 주사 구동부(350)는 제1 기간(P1)에 주사 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 제3 주사 구동부(350)에서 출력되는 주사 신호의 폭과 제2 주사 구동부(300)에서 출력되는 주사 신호의 폭이 서로 다를 수 있다.
일 실시예에서, 제1 주사 구동부(200)로부터 출력되는 주사 신호는 P형 트랜지스터를 제어하도록 논리 로우 레벨의 게이트 온 전압을 가지며, 제2 및 제3 주사 구동부들(300, 350)로부터 출력되는 주사 신호들은 N형 트랜지스터를 제어하도록 논리 하이 레벨의 게이트 온 전압을 가질 수 있다.
화소(PXL)들은 화소 회로 구조에 대응하여 하나 이상의 제1 주사선(S1), 제2 주사선(S2), 제3 주사선(S3) 및 발광 제어선(E)에 접속될 수 있다.
도 14는 도 13의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 15a 내지 도 15c는 도 14의 화소의 구동의 일 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 14에서는 설명의 편의를 위하여 i번째 수평라인에 위치되며, 제m 데이터선(Dm)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 14를 설명할 때 도 11과 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 14 내지 도 15c를 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 제3, 제4, 및 제7 트랜지스터들(M3, M4, M7)은 N형 트랜지스터로 형성된다. 예를 들어, 제3 트랜지스터(M3), 제4 트랜지스터(M4), 및 제7 트랜지스터(M7)는 N형 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다.
제1, 제2, 제5, 및 제6 트랜지스터들(M1, M2, M5, M6)은 P형 트랜지스터로 형성된다. 예를 들어, 제1, 제2, 제5, 및 제6 트랜지스터들(M1, M2, M5, M6)은 P형 LTPS 트랜지스터로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 제4 트랜지스터(M4)의 게이트 전극은 i번째 제3 주사선(S3i)에 접속될 수 있다. 따라서, 제3 주사선(S3)으로 공급되는 주사 신호와 제2 주사선(S2)으로 공급되는 주사 신호의 폭이 서로 다른 경우, 제3 트랜지스터(M3)의 턴-온 시간과 제4 트랜지스터(M4)의 턴-온 시간이 다를 수 있다.
먼저 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급되면 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프되고, 제7 트랜지스터(M7)가 턴-온된다. 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프되면, 화소(PXL)는 비발광 상태로 설정된다. 제7 트랜지스터(M7)의 턴-온에 의해 제4 노드(N4)에 제2 초기화 전원(Vint2)이 공급된다.
일 실시예에서, 도 15a 및 도 15b에 도시된 바와 같이, 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 주사 신호는 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호 및 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호보다 먼저 공급될 수 있다. 따라서, 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 주사 신호에 의해 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온되면, 제2 노드(N2)에 제1 초기화 전원(Vint1)이 공급된다. 이 경우, 제1 트랜지스터(M1)는 온 바이어스 상태를 갖는다.
이후, 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호에 의해 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(M1)는 다이오드 형태로 접속된다.
15a에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호는 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호와 중첩할 수 있다. 또한, 번째 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호의 폭은 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호의 폭보다 클 수 있다.
이후, 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온된 상태에서 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호에 의해 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온되면, 제1 노드(N1)를 통해 제1 트랜지스터(M1)에 데이터 신호의 전압이 공급되며, 제1 트랜지스터(M1)는 제2 노드(N2)의 전압이 제1 노드(N1)의 전압보다 낮은 오프-바이어스 상태로 변할 수 있다. 또한, 다이오드 형태로 접속된 제1 트랜지스터(M1)에 의해 제1 노드(N2)에 데이터 신호(DS) 및 제1 트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압이 인가된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 노드(N2)의 전압을 저장한다.
이후, 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)가 순차적으로 턴-오프된다.
이후, 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단되면, 제5 및 제6 트랜지스터들(M5, M6)가 턴-온되고, 제7 트랜지스터(M7)가 턴-오프된다. 이때, 제1 트랜지스터(M1)는 제2 노드(N2)의 전압에 대응하여 발광 소자(LD)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 그러면, 발광 소자(LD)는 전류량 대응하는 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 제2 주사선(S2i) 및 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 주사 신호들은 2수평주기(2H) 이상의 폭을 가질 수 있다. 제2 주사 구동부(300) 및 제3 주사 구동부(350)는 주사 신호를 시프트하여 출력하는 복수의 스테이지들을 포함한다.
제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호가 2수평주기(2H) 이상의 폭을 갖는 경우, 제2 주사 구동부(300)에 포함되는 하나의 스테이지의 출력이 연속되는 2개 이상의 제2 주사선(S2)들을 공유할 수 있다. 즉, i번째 수평라인 및 i+1번째 수평라인에는 제2 주사 구동부(300)로부터 동일한 주사 신호가 동일한 타이밍에 공급될 수 있다.
예를 들어, 제2 주사 구동부(300)의 하나의 스테이지가 2개의 제2 주사선(S2)들을 공유하는 경우, 제2 주사 구동부(300)에 포함되는 스테이지들의 개수는 제1 주사 구동부(200)에 포함되는 스테이지들의 개수의 절반으로 감소된다. 따라서, 표시 장치(1001)의 제조 비용이 절감될 수 있다.
일 실시예에서, 도 15b에 도시된 바와 같이, 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호는 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호 및 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 주사 신호에 중첩할 수 있다. 즉, 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호의 폭은 제1 주사선(S1i) 및 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 주사 신호들의 폭들보다 클 수 있다.
발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급된 후, 제2 및 제3 주사선들(S2i, S3i)로 주사 신호들이 공급된다. 이에 따라 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)이 턴-온된다. 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)이 턴-온되면, 제2 및 제3 노드들(N2, N3)에 제1 초기화 전압(Vint1)이 공급된다. 또한, 제3 및 제4 트랜지스터들(M3, M4)이 턴-온되면, 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(M1)에 의해 제1 노드(N1)는 제1 초기화 전압(Vint1)과 제1 트랜지스터(M1)의 문턱 전압의 합(Vint + Vth)에 대응하는 전압을 갖는다. 따라서, 제1 트랜지스터(M1)는 오프-바이어스 상태를 갖는다.
이후, 제4 트랜지스터(M4)가 턴-오프되고, 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 주사 신호에 의해 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 이후의 구동 방법은 도 15a의 구동방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 15c에 도시된 바와 같이, 제2 기간(P2)에 포함되는 자가 스캔 기간(T2)에는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급된다. 이에 따라, 제2 기간(P2)에 발광 소자(LD)가 주기적으로 초기화된다. 또한, 자가 스캔 기간(T2)에는 제1 주사선(S1i)으로 주사 신호가 공급된다. 이에 따라, 제2 기간(P2)에 제1 트랜지스터(M1)의 제1 전극(소스 전극)에 주기적으로 소정의 전압이 인가된다.
도 15c의 구동방법은 도 3b 등의 구동방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 도 14 내지 도 15b에 의한 화소(PXL)의 구동방법은 제1 기간(P1)에 제1 트랜지스터(M1)에 오프-바이어스를 인가하고, 제2 기간(P2)에 제1 트랜지스터(M1)에 주기적으로 온-바이어스를 인가함으로써 저주파 구동에서의 제1 트랜지스터(M1)의 히스테리시스에 의한 플리커를 최소화할 수 있다.
한편, 도 15a 내지 도 15c의 화소(PXL)의 구동방법은 도 2, 도 9, 도 11 등의 화소(PXL)에도 실질적으로 동일하게 적용될 수도 있다.
도 16은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 17a 및 도 17b는 도 16의 화소의 구동의 일 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 16 내지 도 17b를 설명할 때 도 2 내지 도 3b와 동일 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 참조 부호를 할당함과 아울러 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 16 내지 도 17b를 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7)은 폴리 실리콘 반도체 트랜지스터로 형성된다. 예를 들어, 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7)은 P형 LTPS 트랜지스터로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 내지 제7 트랜지스터들(M1 내지 M7)에 공급되는 주사 신호들은 논리 로우 레벨의 게이트 온 전압을 갖는다.
도 17a의 구동방법은 제1 기간(P1, 즉, 표시 스캔 기간(T1))에서의 화소(PXL)의 동작을 보여주고, 도 17b의 구동방법은 제2 기간(P2)의 자가 스캔 기간(T2)에서의 화소(PXL)의 동작을 보여준다. 도 17a 및 도 17b의 구동 방법은 주사 신호가 논리 로우 레벨의 게이트 온 전압을 갖는 것을 제외하면 도 3a 및 도 3b의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 18은 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 19a 및 도 19b는 도 18의 화소의 구동의 일 예들을 나타내는 타이밍도들이다.
도 18 내지 도 19b를 참조하면, 화소(PXL)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제6 트랜지스터들(M1 내지 M6), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제6 트랜지스터들(M1' 내지 M6')은 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제6 트랜지스터들(M1' 내지 M6')은 N형 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다.
발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제1 트랜지스터(M1')(또는 구동 트랜지스터)는 제1 노드(N1)와 제3 노드 사이에 접속된다. 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다. 제1 트랜지스터(M1)는 제2 노드(N2)의 전압에 대응하여 제1 전원(VDD)으로부터 발광 소자(LD)를 경유하여 제2 전원(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(M2')는 데이터선(Dm)과 제4 노드(N4) 사이에 접속된다. 제2 트랜지스터(M2')의 게이트 전극은 i번째 제1 주사선(S1i)에 접속된다. 제2 트랜지스터(M2')는 i번째 제1 주사선(S1i)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제4 노드(N4)를 전기적으로 접속시킨다.
제3 트랜지스터(M3')는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속된다. 제3 트랜지스터(M3')의 게이트 전극은 i번째 제2 주사선(S2i)에 접속된다.
제4 트랜지스터(M4')는 제1 전원(VSS)과 제1 노드(N1) 사이에 접속된다. 제4 트랜지스터(M4')의 게이트 전극은 i-1번째 발광 제어선(Ei-1)에 접속된다. 제4 트랜지스터(M4')는 i-1번째 발광 제어선(Ei-1)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제5 트랜지스터(M5')는 제3 노드(N3)와 제4 노드(N4) 사이에 접속된다. 제5 트랜지스터(M5')의 게이트 전극은 i번째 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 제5 트랜지스터(M5')는 i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제6 트랜지스터(M6')는 제3 노드(N3)와 초기화 전원(Vint) 사이에 접속된다. 제6 트랜지스터(M6')의 게이트 전극은 i번째 제1 주사선(S1i)에 접속된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제4 노드(N4)에 인가된 전압을 저장할 수 있다.
도 19a는 제1 기간(P1)에서의 구동 방법의 일 예를 보여준다.
먼저, i-1번째 발광 제어선(Ei-1)으로 발광 제어 신호가 공급되고, 제5 트랜지스터(M5')가 턴-오프된다. 이 때, 제6 트랜지스터(M6')는 턴-온 상태이므로, 제1 노드(N1)에는 제1 전원(VDD)이 공급된다.
이후, 제1 주사선(S1i) 및 제2 주사선(S2i)으로 주사 신호들이 공급되고, 제2, 제3, 및 제6 트랜지스터들(M2', M3', M6')이 턴-온된다.
제2 트랜지스터(M2')가 턴-온되면, 데이터 신호(DS)가 제4 노드(N4)로 공급된다. 제3 트랜지스터(M3')가 턴-온되면 제1 전원(VSS)의 전압이 제2 노드(N2)로 공급된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(M1')는 오프-바이어스 상태로 될 수 있다. 제6 트랜지스터(M6')가 턴-온되면 초기화 전원(Vint)의 전압이 제3 노드(N3)(즉, 발광 소자(LD))의 제1 전극으로 공급된다.
이후, 제1 주사선(S1i) 및 제2 주사선(S2i)으로 주사 신호들이 공급되는 상태에서 i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급된다. 따라서, 제2, 제3, 및 제6 트랜지스터들(M2', M3', M6')이 턴-온된 상태에서 제4 트랜지스터(M4')가 턴-오프된다.
제4 트랜지스터(M4')가 턴-오프되면, 제1 트랜지스터(M1')는 소스 팔로워(source follower) 상태가 된다. 따라서, 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2)는 초기화 전원의 전압(Vint)과 제1 트랜지스터(M1') 문턱전압의 합(Vint + Vth)에 상응하는 전압을 가질 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(M1')의 문턱전압이 보상될 수 있다.
이후, 제1 주사선(S1i) 및 제2 주사선(S2i)으로의 주사 신호들의 공급이중단되고, 제2, 제3, 및 제6 트랜지스터들(M2', M3', M6')이 턴-오프된다.
이후, i-1번째 발광 제어선(Ei-1)으로의 발광 제어 신호의 공급이 중단되고, 제5 트랜지스터(M5')가 턴-온된다. 제5 트랜지스터(M5')가 턴-온되면, 제3 노드(N3)의 초기화 전원(Vint)의 전압이 제4 노드(N4)로 전달된다. 제2 노드(N2)는 커플링에 의해 데이터 신호(DS)와 제1 트랜지스터(M1)의 문턱 전압의 합(DS + Vth)이 전달되며, 스토리지 커패시터(Cst)에는 Vth + DS - Vint에 상응하는 전압이 저장된다.
이후, i번째 발광 제어선(Ei)으로의 발광 제어 신호의 공급이 중단되고, 제4 트랜지스터(M4')가 턴-온된다. 따라서, 화소(PXL)가 Vth + DS - Vint의 전압 값에 기초하여 발광할 수 있다.
이와 같은 화소(PXL)는 제1 트랜지스터(M1')의 문턱전압 보상과 데이터 기입 동작이 분리된다. 문턱 전압 보상을 위한 시간이 충분히 확보될 수 있다.
도 19b는 제2 기간(P2)의 자가 스캔 기간(T2)에서의 구동 방법의 일 예를 보여준다.
제2 기간(P2)에서는 제2 주사선(S2i)으로 주사 신호가 공급되지 않는다. 따라서, 제2 기간(P2)에서는 제3 트랜지스터(M3')가 턴-온되지 않는다.
제2 기간(P2)에서는 제2 트랜지스터(M2')의 턴-온에 의해 소정의 기준 전압(Vref)이 제4 노드(N4)로 공급되고, 제6 트랜지스터(M6')의 턴-온에 의해 발광 소자(LD)가 초기화될 수 있다.
한편, 제1 주사선(Sli)으로 공급되는 주사 신호와 발광 제어선들(Ei-1, Ei)로 공급되는 발광 제어 신호는 구동 주파수에 관계없이 제1 주파수로 공급될 수 있다. 반면에, 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 주사 신호는 구동 주파수에 대응하는 제2 주파수로 제2 주사선(S2i)으로 공급될 수 있다. 즉, 도 18에 화소(PXL)가 도 1의 표시 장치(1000)에 적용됨으로써, 다양한 구동 주파수들의 영상 출력 지원이 가능해질 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(1000)의 구동 주파수는 제1 주파수의 약수인 주파수들을 가질 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 화소부 200: 제1 주사 구동부
300: 제2 주사 구동부 350: 제3 주사 구동부
400: 발광 구동부 500: 데이터 구동부
600, 600': 타이밍 제어부 1000, 1001: 표시 장치
GSP1, GSP2, GSP3: 게이트 스타트 펄스
ESP: 발광 스타트 펄스
M1~M8: 트랜지스터 S1: 제1 주사선
S2: 제2 주사선 S3: 제3 주사선

Claims (21)

  1. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 구동 주파수 및 상기 구동 주파수와 동일한 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 약수에 상응하는,
    표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 제1 주사선들은 표시 장치의 최대 구동 주파수의 2배인 상기 제1 주파수로 상기 제1 주사 신호를 상기 화소들로 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 발광 제어선들은 상기 표시 장치의 최대 구동 주파수의 2배인 상기 제1 주파수로 상기 발광 제어 신호를 상기 화소들로 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 주사 신호를 상기 제1 주사선들에 공급하는 제1 주사 구동부;
    상기 제2 주사 신호를 상기 제2 주사선들에 공급하는 제2 주사 구동부;
    상기 발광 제어 신호를 상기 발광 제어선들에 공급하는 발광 구동부; 및
    상기 데이터 신호들을 상기 데이터선들에 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 주사 구동부는 한 프레임 기간 내의 제1 기간 동안 상기 주사 신호를 공급하고,
    상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 주사 구동부는 상기 한 프레임 기간 내의 제2 기간 동안 상기 주사 신호를 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 최대 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간의 길이는 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 기간은 상기 제1 주사 구동부 및 상기 제2 주사 구동부가 상기 주사 신호를 공급하여 상기 데이터 신호가 상기 화소들에 기입되는 표시 스캔 기간을 포함하고,
    상기 제2 기간은 제1 주사 구동의 상기 주사 신호 공급에 의해 상기 화소들에 포함되는 구동 트랜지스터의 특성을 변경하는 자가 스캔 기간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 구동 주파수가 감소하면, 상기 제2 기간에 포함되는 상기 자가 스캔 기간의 개수가 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 삭제
  12. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터선들의 하나와 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선들 중 i번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극에 접속되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제6 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제2 노드 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고,
    상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 제2 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i+1번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제1 초기화 전원의 전압과 상기 제2 초기화 전원의 전압이 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터선들의 하나와 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선들 중 i번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극에 접속되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제6 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제2 노드 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고,
    상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i+1번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터; 및
    상기 제1 노드와 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제8 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터선들의 하나와 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선들 중 i번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극에 접속되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제6 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제2 노드 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고,
    상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i+1번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터; 및
    상기 제3 노드와 상기 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제8 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 삭제
  16. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터선들의 하나와 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선들 중 i번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극에 접속되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제6 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제2 노드 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고,
    상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 제2 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i번째 제2 주사선으로 공급되는 상기 주사 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제7 트랜지스터는 N형 산화물 반도체 트랜지스터이고,
    상기 제1 초기화 전원의 전압과 상기 제2 초기화 전원의 전압이 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터선들의 하나와 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i번째 제1 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i-1번째 제2 주사선으로 공급되는 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선들 중 i번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극에 접속되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제6 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제2 노드 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 포함하고,
    상기 i번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    상기 발광 소자의 상기 제1 전극과 제2 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 i번째 발광 제어선으로 공급되는 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-온되는 제7 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제7 트랜지스터는 N형 산화물 반도체 트랜지스터이고,
    상기 제1 초기화 전원의 전압과 상기 제2 초기화 전원의 전압이 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 화소들;
    상기 화소들에 연결되며, 제1 주파수로 상기 화소들에 제1 주사 신호를 공급하는 제1 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 화소들의 구동 주파수에 상응하는 제2 주파수로 상기 화소들에 제2 주사 신호를 공급하는 제2 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제2 주파수로 상기 화소들에 제3 주사 신호를 공급하는 제3 주사선들;
    상기 화소들에 연결되며, 상기 제1 주파수로 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어선들; 및
    상기 화소들에 연결되며, 상기 구동 주파수에 기초하여 상기 화소들에 데이터 신호들을 공급하는 데이터선들을 포함하고,
    상기 화소들 중 i(단, i는 자연수)번째 수평라인에 위치하는 화소는,
    제1 전극 및 제2 전원에 접속되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드에 접속되는 제1 전극을 포함하며, 제2 노드의 전압에 기초하여 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터선들 중 하나와 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 제1 주사선들 중 i번째 제1 주사선으로 공급되는 제1 주사 신호에 의해 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 전극에 접속되는 제3 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속되며, 상기 제2 주사선들 중 i번째 제2 주사선으로 공급되는 제2 주사 신호에 의해 턴-온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제1 초기화 전원 사이에 접속되며, 상기 제3 주사선들 중 i번째 제3 주사선으로 공급되는 제3 주사 신호에 의해 턴-온되는 제4 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선들 중 i번째 발광 제어선으로 공급되는 상기 발광 제어 신호에 의해 턴-오프되는 제5 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 주사 신호를 상기 제1 주사선들에 공급하는 제1 주사 구동부;
    상기 제2 주사 신호를 상기 제2 주사선들에 공급하는 제2 주사 구동부;
    상기 제3 주사 신호를 상기 제3 주사선들에 공급하는 제3 주사 구동부;
    상기 발광 제어 신호를 상기 발광 제어선들에 공급하는 발광 구동부; 및
    상기 데이터 신호들을 상기 데이터선들에 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하고,
    상기 제2 및 제3 주사 신호들의 폭들은 상기 제1 주사 신호의 폭보다 긴 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 및 제3 주사 구동부들은 한 프레임 기간 내의 제1 기간 동안 상기 제2 및 제3 주사 신호들을 각각 공급하고,
    상기 구동 주파수로 구동될 때, 상기 제2 및 제3 주사 구동부들은 상기 한 프레임 기간 내의 제2 기간 동안 상기 제2 및 제3 주사 신호들을 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 삭제
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