KR20110130793A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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KR20110130793A KR1020100050294A KR20100050294A KR20110130793A KR 20110130793 A KR20110130793 A KR 20110130793A KR 1020100050294 A KR1020100050294 A KR 1020100050294A KR 20100050294 A KR20100050294 A KR 20100050294A KR 20110130793 A KR20110130793 A KR 20110130793A
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이준호
전형일
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이병춘
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주성엔지니어링(주)
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Abstract

본 발명은 서로 교차하는 방향으로 연장 형성되며 각각 게이트 신호 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인과, 게이트 라인 및 데이터 라인 사이에 마련된 복수의 픽셀을 포함하고, 픽셀은 발광 소자와, 게이트 신호에 따라 구동되어 데이터 신호를 전달하는 스위치 트랜지스터와, 데이터 신호에 따른 전위를 충전하는 캐패시터와, 캐패시터에 충전된 전위에 따라 구동되어 발광 소자에 전원을 공급하는 구동 트랜지스터를 포함하며, 구동 트랜지스터는 현재 프레임에 따른 데이터 신호가 인가되기 이전에 현재 프레임의 데이터 신호보다 낮은 보상 전압 레벨의 데이터 신호에 따라 구동되어 발광 소자에 충전된 이전 프레임의 데이터에 따른 전하를 방전한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{Display and method of operating the same}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 특히 픽셀의 개구율을 저하시키지 않으면서 휘도 불균일을 보상할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 보다 효율이 높고, 얇고 가벼우면서 저렴한 차세대 표시 장치의 개발이 활발히 진행 중에 있고, 그러한 차세대 표시 장치의 하나가 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diode)를 이용하는 표시 장치이다. 유기 발광 소자는 특정 유기물 또는 고분자의 EL(Electro-Luminescence) 현상을 이용한 것으로서, 백라이트를 구비하지 않아도 되므로 이를 이용한 표시 장치는 액정 표시 장치(LCD)에 비해 얇게 구현할 수 있고, 더 저렴하고 쉽게 제작할 수 있을 뿐 아니라 넓은 시야각과 밝은 광을 내는 장점을 가지고 있다.
유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치는 단위 픽셀에 두 개의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)와 하나의 캐패시터로 구성된 구동 회로, 그리고 유기 발광 소자를 포함하고, 구동 회로에 의해 공급된 전원에 의해 유기 발광 소자가 구동하게 된다.
그러나, 구동 회로에서 구동 전원을 유기 발광 소자에 공급하는 박막 트랜지스터는 지속적으로 게이트 단자에 인가되는 데이터 전압에 의해 문턱 전압이 열화되고, 이에 따라 동일한 데이터 신호가 캐패시터에 충전되더라도 열화된 전류가 박막 트랜지스터를 통해 유기 발광 소자에 공급되게 된다. 또한, 유기 발광 소자에 인가된 전류가 다음 데이터 신호에 따른 전류가 인가되기 이전에 완전히 방전하지 못하게 된다. 따라서, 종래의 유기 발광 표시 장치는 동일한 레벨의 데이터 신호가 인가되더라도 박막 트랜지스터의 문턱 전압 특성에 의존하는 구동 전류의 편차로 인해 휘도 불균일 현상이 나타나게 되고, 이에 따라 표시 품질이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 박막 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하고 유기 발광 소자에 잔류하는 전하를 방전해야 하지만, 일반적인 픽셀 구동 회로는 이를 수행하지 못한다.
이러한 문제를 해결하기 위해 적어도 두 개의 박막 트랜지스터와 적어도 하나의 캐패시터를 더 추가한 픽셀 구동 회로가 제시되었다. 여기서, 추가되는 박막 트랜지스터들은 별도의 구동 신호에 따라 구동하게 된다.
그러나, 개선된 픽셀 구동 회로는 박막 트랜지스터 및 캐패시터가 더 추가되기 때문에 픽셀에서 픽셀 구동 회로가 차지하는 면적이 증가하게 되고, 그에 따라 픽셀의 개구율이 작아지는 단점이 있다. 또한, 두 개의 캐패시터가 두 박막 트랜지스터의 게이트 단자에서 공통 접속되기 때문에 일 박막 트랜지스터를 통해 입력되는 데이터 전압을 분할하게 된다. 따라서, 데이터 전압을 증가시켜야 하고, 이를 위해 전압 생성 회로의 면적을 증가시켜야 하기 때문에 주변 회로의 면적이 증가하게 된다.
본 발명은 픽셀 구동 회로에 의한 픽셀의 개구율 저하를 방지하면서 박막 트랜지스터의 문턱 전압 열화를 보상할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명은 두 개의 박막 트랜지스터와 하나의 캐패시터를 포함하는 픽셀 구동 회로를 이용하고, 픽셀 구동 회로의 구동 방법을 변화시켜 박막 트랜지스터의 문턱 전압 열화를 보상할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명은 픽셀 구동 회로에 데이터 전압을 인가하기 이전 픽셀 구동 회로의박막 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 소정 전압을 인가하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 표시 장치는 서로 교차하는 방향으로 연장 형성되며 각각 게이트 신호 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인; 상기 게이트 라인 및 데이터 라인 사이에 마련된 복수의 픽셀을 포함하고, 상기 픽셀은 발광 소자; 상기 게이트 신호에 따라 구동되어 상기 데이터 신호를 전달하는 스위치 트랜지스터; 상기 데이터 신호에 따른 전위를 충전하는 캐패시터; 및 상기 캐패시터에 충전된 전위에 따라 구동되어 상기 발광 소자에 전원을 공급하는 구동 트랜지스터를 포함하며, 상기 구동 트랜지스터는 현재 프레임에 따른 상기 데이터 신호가 인가되기 이전에 상기 현재 프레임의 데이터 신호보다 낮은 보상 전압 레벨의 상기 데이터 신호에 따라 구동되어 상기 발광 소자에 충전된 이전 프레임의 데이터에 따른 전하를 방전한다.
상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 각각 연결된 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버; 상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 콘트롤러; 및 상기 타이밍 콘트롤러에 의해 제어되며, 상기 보상 전압을 포함한 구동 전압을 생성하는 구동 전압 생성부를 더 포함한다.
상기 데이터 드라이버는 상기 구동 전압 생성부로부터 상기 보상 전압을 공급받아 적어도 하나의 상기 픽셀에 상기 보상 전압을 공급하고, 상기 보상 전압은 상기 현재 프레임의 데이터 신호 또는 이전 프레임의 데이터 신호보다 낮은 전위로 인가되는데, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전위로 인가된다.
상기 보상 전압은 상기 픽셀의 컬러에 따라 서로 다르게 인가되며, 상기 보상 전압은 적색 픽셀에 녹색 픽셀보다 낮게 인가되고, 청색 픽셀에 상기 적색 픽셀보다 낮게 인가된다.
본 발명의 다른 양태에 따른 표시 장치의 구동 방법은 발광 소자와, 게이트 신호에 따라 구동되어 데이터 신호를 전달하는 스위치 트랜지스터와, 상기 데이터 신호에 따른 전위를 충전하는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 충전된 전위에 따라 구동되어 상기 발광 소자에 전원을 공급하는 구동 트랜지스터를 포함하며, 상기 게이트 신호가 온 상태로 인가되고 상기 데이터 신호가 보상 전압 레벨로 인가되어 상기 구동 트랜지스터를 통해 상기 발광 소자에 저장된 전하가 방전되는 단계; 상기 게이트 신호가 온 상태로 인가되고, 상기 데이터 신호가 로우 레벨로 인가되어 상기 구동 트랜지스터가 턴오프되는 단계; 및 상기 게이트 신호가 온 상태로 인가되고, 상기 데이터 신호가 현재 프레임의 레벨로 인가되어 상기 발광 소자가 구동되는 단계를 포함한다.
상기 보상 전압은 상기 현재 프레임의 데이터 신호 또는 이전 프레임의 데이터 신호보다 낮은 전위로 인가되고, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전위로 인가될 수 있다.
상기 보상 전압은 상기 픽셀의 컬러에 따라 서로 다르게 인가되고, 적색 픽셀에 녹색 픽셀보다 낮게 인가되고 청색 픽셀에 상기 녹색 픽셀보다 낮게 인가된다.
상기 현재 프레임의 데이터 신호는 이전 프레임의 데이터 신호보다 높은 레벨로 인가된다.
상기 로우 레벨로 인가되는 데이터 신호는 상기 보상 전압 및 상기 현재 프레임의 데이터 신호보다 긴 시간으로 인가된다.
본 발명은 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 캐패시터를 포함하는 픽셀 구동 회로를 이용하고, 데이터 신호의 레벨을 변화시켜 유기 발광 소자에 저장된 전하를 방전하고 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상한다. 즉, 현재 프레임의 데이터 신호가 인가되기 이전에 보상 전압 레벨의 데이터 신호를 인가하고, 이에 의해 구동 트랜지스터를 약하게 턴온시켜 발광 소자에 저장된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 전하를 방전하고, 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상한다. 보상 전압은 이전 프레임의 데이터 신호 및 현재 프레임의 데이터 신호의 레벨보다 낮게 인가할 수 있다.
본 발명에 의하면, 복잡한 픽셀 구동 회로를 이용하지 않기 때문에 픽셀의 개구율을 저하시키지 않으면서 구동 트랜지스터의 문턱 전압 열화를 보상할 수 있어 휘도 불균일 등을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 일 픽셀의 회로도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 동작 타이밍도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성을 설명하기 위한 블럭도이고, 도 2는 일 픽셀의 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 픽셀(110)이 배열된 유기 발광 표시 패널(100)과, 유기 발광 표시 패널(100)에 게이트 신호를 전달하기 위한 게이트 드라이버(200)와, 유기 발광 표시 패널(100)에 데이터 신호를 전달하기 위한 데이터 드라이버(300)와, 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300)를 구동하기 위한 타이밍 콘트롤러(400)를 포함한다. 또한, 다양한 구동 전압을 생성하기 위한 구동 전압 생성부(500)를 더 포함한다.
유기 발광 표시 패널(100)은 일 방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(G1 내지 Gn) 및 이와 직교하는 방향으로 연장된 복수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 포함하고, 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차 영역에 복수의 픽셀(110)이 마련된다. 일 픽셀(110)에는 하나의 유기 발광 소자와 픽셀 구동 회로를 포함하는데, 픽셀 구동 회로는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 박막 트랜지스터(T1), 제 2 박막 트랜지스터(T2) 및 캐패시터(C)를 포함한다. 이러한 픽셀 구동 회로의 구성 및 구동 방법은 추후 상세히 설명하겠다. 한편, 유기 발광 표시 패널(100)은 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀을 포함하는데, 이들 픽셀들이 순차적으로 교차 배열된다. 즉, 행 방향 및 열 방향으로 동일한 색의 픽셀이 연속 배열되지 않도록 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀들을 배열할 수 있다.
게이트 드라이버(200)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터의 게이트 제어 신호(CON1)에 응답하여 구동 전압 생성부(500)로부터 생성된 게이트 온/오프 전압(Von/Voff)을 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 인가한다. 즉, 게이트 드라이버(200)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)을 통해 게이트 온/오프 전압(Von/Voff)을 일 픽셀(110)의 제 1 박막 트랜지스터(T11)를 인가하고, 이에 따라 제 1 박막 트랜지스터(T11)가 구동함으로써 일 픽셀(110)에 데이터 전압이 인가될 수 있도록 한다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 콘트롤러(500)로부터의 데이터 제어 신호(CON2)와 구동 전압 생성부(500)의 기준 전압(AVDD)을 이용하여 데이터 신호를 생성하고, 이를 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 통해 인가한다. 즉, 데이터 드라이버(300)는 입력된 디지털 형태의 픽셀 데이터를 기준 전압(AVDD)에 기초하여 변환함으로써 아날로그 형태의 데이터 신호를 생성한다. 또한, 데이터 드라이버(300)는 게이트 드라이버(200)에 의해 인가되는 게이트 신호에 따라 제 1 박막 트랜지스터(T11)가 구동되는 선택된 일 픽셀(110)에 데이터 신호를 인가한다. 그리고, 구동 전압 생성부(500)에서 생성된 보상 전압(Vcomp)를 픽셀(110)에 인가하는데, 이전 프레임의 데이터 신호를 인가한 후 현재 프레임의 데이터 신호를 인가하기 이전에 보상 전압(Vcomp)을 인가한다. 또한, 보상 전압(Vcomp)를 인가한 후 현재 프레임의 데이터 신호를 인가하기 이전에 로우 레벨의 데이터 신호를 인가할 수도 있다. 보상 전압(Vcomp) 및 로우 레벨의 데이터 신호는 픽셀(110)내의 제 2 박막 트랜지스터(T12)의 문턱 전압을 보상하기 위해 인가된다.
타이밍 콘트롤러(400)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 입력되는 영상 신호, 즉 화소 데이터(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 제어 신호, 예를 들면 수평 동기 신호(Hsync)와 수직 동기 신호(Vsync), 메인 클럭(CLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 또한, 타이밍 콘트롤러(400)는 화소 데이터(R, G, B)를 유기 발광 표시 패널(100)의 동작 조건에 맞게 처리하고, 게이트 제어 신호(CON1), 데이터 제어 신호(CON2) 및 전압 제어 신호(CON3)를 생성하여 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 구동 전압 생성부(500)에 전송한다. 여기서, 게이트 제어 신호(CON1)는 게이트 턴온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호, 게이트 턴온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클럭 신호 및 게이트 턴온 전압(Von)의 지속 시간을 제어하는 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 데이터 제어 신호(CON2)는 화소 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호, 해당 데이터 라인에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호 및 공통 전압에 대한 계조 전압의 극성을 반전시키는 반전 신호 및 데이터 클럭 신호 등을 포함할 수 있다.
구동 전압 생성부(500)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터의 전압 제어 신호(CON3)에 따라 외부 전원 장치로부터 입력되는 외부 전원을 이용하여 유기 발광 표시 장치의 구동에 필요한 다양한 구동 전압들을 생성한다. 구동 전압 생성부(500)는 기준 전압(AVDD), 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 턴오프 전압(Voff), 전원 전압(VDD) 및 보상 전압(Vcomp)을 생성한다. 그리고, 구동 전압 생성부(500)는 타이밍 콘트롤러(400)로부터의 제어 신호에 따라 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 드라이버(200)에 공급하고, 기준 전압(AVDD) 및 보상 전압(Vcomp)을 데이터 드라이버(300)에 공급한다. 여기서, 기준 전압(AVDD)은 데이터 신호를 생성하기 위한 기준 전압으로 사용된다. 또한, 전원 전압(VDD)은 유기 발광 표시 패널(100)의 각 픽셀(110)에 인가되어 각 픽셀(110)의 유기 발광 소자가 발광되도록 하기 위한 전압이다. 그리고, 보상 전압(Vcomp)은 픽셀(110)의 픽셀 구동 회로에 인가되는 전압으로, 픽셀(110)에 데이터 신호가 인가되기 이전에 픽셀(110)의 유기 발광 소자(OLED)에 잔류하는 전하를 방전하여 제 2 박막 트랜지스터(T12)의 문턱 전압을 보상하기 위한 전압이다. 또한, 보상 전압(Vcomp)은 픽셀의 컬러에 따라 다른 전위로 인가되는데, 적색(R) 픽셀에는 녹색(G) 픽셀보다 예를들어 1/2 정도 낮게, 청색(B) 픽셀에는 녹색(G) 픽셀보다 예를들어 1/3 정도 낮게 인가될 수 있다.
이러한 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 콘트롤러(400) 및 구동 전압 생성부(500)는 유기 발광 표시 패널(100)의 외측에 마련되는데, 게이트 드라이버(200)는 유기 발광 표시 패널(100)상에 유기 발광 표시 패널(100)과 동시에 형성될 수 있고, 데이터 드라이버(300)는 유기 발광 표시 패널(100)에 실장되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB)에 실장된 다음 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPC)을 통해 전기적으로 접속될 수도 있다. 그리고, 타이밍 콘트롤러(400) 및 구동 전압 생성부(500)는 인쇄 회로 기판 상에 실장되어 연성 인쇄 회로 기판을 통해 유기 발광 표시 패널(100)과 전기적으로 접속될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽셀 구동 회로 및 유기 발광 소자를 포함하는 일 픽셀의 회로도 및 동작 파형도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽셀 구동 회로는 데이터 신호(D)가 인가되는 데이터 라인과 제 1 노드(Q1) 사이에 접속된 제 1 박막 트랜지스터(T11)와, 전원 전압 단자(VDD)와 접지 단자(Vss) 사이에 접속된 유기 발광 소자(OLED) 및 제 2 박막 트랜지스터(T12)와, 제 1 노드(Q1)와 접지 단자(Vss) 사이에 접속된 캐패시터(C11)를 포함한다. 여기서, 제 1 및 제 2 박막 트랜지스터(T11, T12)는 P 타입 또는 N 타입 박막 트랜지스터일 수 있는데, 본 실시 예는 N 타입 박막 트랜지스터의 경우를 설명한다. 한편, 제 2 박막 트랜지스터(T12)의 게이트 단자와 소오스 단자 사이, 즉 제 1 노드(Q11)와 유기 발광 소자(OLED) 사이에는 기생 캐패시터로서 제 2 캐패시터(C12)가 존재하게 된다.
제 1 박막 트랜지스터(T11)은 게이트 단자가 게이트 라인과 접속되며, 게이트 라인을 통해 인가되는 게이트 신호(G)에 응답하여 데이터 신호(D)를 제 1 노드(Q11)에 공급한다. 즉, 제 1 박막 트랜지스터(T11)는 스위칭 트랜지스터로서 기능한다. 캐패시터(C11)는 제 1 박막 트랜지스터(T11)를 통해 공급되는 데이터 신호(D)에 따른 전위를 충전(charge) 또는 방전(discharge)한다. 즉, 제 1 박막 트랜지스터(T11)가 턴온되고 데이터 신호(D)가 하이 레벨로 인가되면 캐패시터(C11)는 충전되고, 데이터 신호(D)가 로우 레벨로 인가되면 방전된다. 그리고, 캐패시터(C11)는 제 1 박막 트랜지스터(T11)가 턴오프되면 이전 상태, 즉 충전 또는 방전 상태를 유지한다. 한편, 제 2 박막 트랜지스터(T12)는 제 1 노드(Q11)의 전위에 따라 구동되어 전원 단자(VDD)와 접지 단자(Vss) 사이에 전류 경로를 형성하여 유기 발광 소자(OLED)가 구동되도록 한다. 즉, 제 2 박막 트랜지스터(T12)는 유기 발광 소자(OLED)의 구동 트랜지스터로 기능한다. 또한, 제 2 캐패시터(C12)는 유기 발광 소자(OLED)에 저장된 이전 데이터 신호(D)에 따른 전하가 방전되는 경로가 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽셀 구동 회로를 도 3의 동작 타이밍도를 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽셀 구동 회로의 동작 타이밍도는 게이트 신호(G)가 제 1 시간(T1) 및 제 2 시간(T2)에서 로우 레벨로 인가되고, 제 3 시간(T3), 제 4 시간(T4) 및 제 5 시간(T5)에서 하이 레벨로 인가된다. 또한, 데이터 신호(D)는 제 1 시간(T1)에서 제 1 하이 레벨로 인가되고, 제 2 시간(T2) 및 제 3 시간(T3)에서 제 2 하이 레벨로 인가되며, 제 4 시간(T4)에서 로우 레벨로 인가되고, 제 5 시간(T5)에서 제 3 하이 레벨로 인가된다. 여기서, 데이터 신호(D)는 로우 레벨, 제 1, 제 2 및 제 3 하이 레벨을 유지할 수 있는데, 제 1 하이 레벨은 제 2 하이 레벨보다 높은 전위를 유지하고, 제 3 하이 레벨은 제 1 하이 레벨보다 높은 전위를 유지할 수 있다. 또한, 데이터 신호(D)의 제 1 하이 레벨은 이전 프레임의 데이터 신호의 레벨이고, 제 2 하이 레벨은 유기 발광 소자(OLED)를 방전시켜 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 전압(Vcomp) 레벨이며, 제 3 하이 레벨은 현재 프레임의 데이터 신호의 레벨이다. 즉, 제 2 하이 레벨은 구동 전압 생성부(500)에서 생성되어 데이터 드라이버(300)를 통해 공급되는 보상 전압(Vcomp)이다. 그리고, 전원 전압(VDD)은 하이 레벨을 유지한다. 한편, 게이트 신호(G)의 하이 레벨과 전원 전압(VDD)의 하이 레벨, 그리고 데이터 신호(D)의 제 1 또는 제 2 하이 레벨은 서로 동일한 전위를 유지할 수 있다. 그러나, 이들 하이 레벨들은 서로 다른 전위를 유지할 수도 있다. 한편, 제 3 하이 레벨의 현재 프레임의 데이터 신호는 제 1 하이 레벨의 이전 프레임의 데이터 신호와 동일한 레벨일 수도 있다. 그러나, 현재 프레임의 데이터 신호를 이전 프레임의 데이터 신호보다 높은 레벨로 인가됨으로써 제 2 박막 트랜지스터(T2)를 이전보다 크게 턴온시킬 수 있다. 따라서, 제 2 박막 트랜지스터(T2)를 통한 전류량을 이전보다 향상시킬 수 있다.
이하, 이러한 동작 타이밍을 이용한 본 발명의 일 실시 예에 따른 픽셀 회로의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
제 1 시간(T1)에서 게이트 신호(G)는 로우 레벨로 인가되고 데이터 신호(D)는 제 1 하이 레벨, 즉 이전 데이터 신호의 레벨로 인가된다. 또한, 전원 전압(VDD)은 하이 레벨을 유지한다. 로우 레벨로 인가되는 게이트 신호(G)에 의해 제 1 박막 트랜지스터(T11)는 턴오프되고, 이에 따라 데이터 신호(D)는 제 1 노드(Q11)로 전달되지 못한다. 따라서, 캐패시터(C11)는 이전 레벨, 예를들어 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 따라 제 2 박막 트랜지스터(T12)는 턴오프되고, 유기 발광 소자(OLED)는 구동되지 않게 된다.
제 2 시간(T2)에서 게이트 신호(G)는 로우 레벨로 인가되고 데이터 신호(D)는 제 1 하이 레벨에서 제 2 하이 레벨로 천이하여 인가된다. 로우 레벨로 인가되는 게이트 신호(S)에 의해 제 1 박막 트랜지스터(T11)는 턴오프되고, 이에 따라 데이터 신호(D)는 제 1 노드(Q11)로 전달되지 못한다. 따라서, 캐패시터(C11)는 이전 레벨, 예를들어 로우 레벨을 유지하게 된다. 이에 따라 제 2 박막 트랜지스터(T12)는 턴오프되고, 유기 발광 소자(OLED)는 구동되지 않게 된다.
제 3 시간(T3)에서 게이트 신호(G)는 하이 레벨로 인가되고 데이터 신호(D)는 제 2 하이 레벨로 인가된다. 하이 레벨로 인가되는 게이트 신호(G)에 의해 제 1 박막 트랜지스터(T11)는 턴온되고, 이를 통해 데이터 신호(D)가 제 1 노드(Q11)로 전달된다. 데이터 신호(D)는 제 2 하이 레벨을 유지하기 때문에 캐패시터(C11)는 제 2 하이 레벨의 충전 상태를 유지하게 된다. 따라서, 제 1 노드(Q11)는 제 2 하이 레벨에 따른 전위를 유지하게 되고, 그에 따라 제 2 박막 트랜지스터(T12)가 턴온된다. 그런데, 제 2 박막 트랜지스터(T12)는 완전한 턴온 상태를 유지하지 않고, 그보다 낮은 레벨의 턴온 상태를 유지하게 된다. 예를들어 제 2 하이 레벨의 데이터 신호(D)는 로우 레벨, 예를들어 접지 전압(Vss)보다 높고 제 1 박막 트랜지스터(T12)의 문턱 전압보다 낮은 레벨로 인가되고, 그에 따라 제 1 캐패시터(C11)는 이러한 제 2 하이 레벨로 충전된다. 따라서, 제 1 노드(Q11) 또한 제 2 박막 트랜지스터(T12)의 문턱 전압보다 낮은 전위를 유지하게 되어 제 2 박막 트랜지스터(T12)가 약하게 턴온된다. 이때, 제 2 박막 트랜지스터(T12)와 유기 발광 소자(OLED) 사이에 존재하는 기생 캐패시터인 제 2 캐패시터(C12)를 통해 유기 발광 소자(OLED)가 유지하고 있는 전하가 방전된다. 즉, 제 2 박막 트랜지스터(T12)가 완전한 턴온 상태를 유지하는 것이 아니기 때문에 전원 단자(VDD)와 접지 단자(Vss) 사이에는 유기 발광 소자(OLED)가 발광될 정도의 전류 경로가 생성되지 않지만, 제 2 박막 트랜지스터(T12)에 기생 캐패시터가 생성될 정도로 전류가 흐를 수 있어 유기 발광 소자(OLED)에 저장된 전하를 방전시킬 수 있다. 따라서, 유기 발광 소자(OLED)는 이전 데이터 신호에 따른 전하를 방전하게 된다.
제 4 시간(T4)에서 게이트 신호(G)는 하이 레벨로 인가되고 데이터 신호(D)는 로우 레벨로 인가된다. 하이 레벨로 인가되는 게이트 신호(G)에 의해 제 1 박막 트랜지스터(T11)는 턴온되고, 이를 통해 데이터 신호(D)가 제 1 노드(Q11)로 전달된다. 데이터 신호(D)는 로우 레벨을 유지하기 때문에 캐패시터(C11)는 로우 레벨로 방전하게 된다. 따라서, 이 기간 동안 제 2 박막 트랜지스터(T12)의 문턱 전압이 보상된다.
제 5 시간(T5)에서 게이트 신호(G)는 하이 레벨을 유지하고 데이터 신호(D)는 제 3 하이 레벨, 즉 현재 데이터 신호의 레벨로 인가된다. 하이 레벨로 인가되는 게이트 신호(G)에 의해 제 1 박막 트랜지스터(T11)는 턴온되고, 이를 통해 데이터 신호(D)가 제 1 노드(Q11)로 전달된다. 데이터 신호(D)는 제 3 하이 레벨을 유지하기 때문에 캐패시터(C11)는 제 3 하이 레벨로 충전하게 되고, 그에 따라 제 1 노드(Q11)는 제 3 하이 레벨을 유지하게 된다. 따라서, 제 2 박막 트랜지스터(T12)가 턴온되고, 이에 따라 전원 단자(VDD)와 접지 단자(Vss) 사이에 전류 경로가 생겨 유기 발광 소자(OLED)가 구동된다. 따라서, 제 3 하이 레벨의 전위에 따라 광을 방출하게 된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 현재 데이터에 해당되는 제 3 하이 레벨의 데이터 신호(D)가 인가되기 이전에 이전 데이터에 해당되는 제 1 하이 레벨의 데이터 신호(D)보다 낮은 제 2 하이 레벨의 데이터 신호(D)를 인가하여 유기 발광 소자(OLED) 내에 존재하는 이전 데이터에 따른 전하를 방전하고, 로우 레벨의 데이터 신호(D)를 인가하여 제 2 박막 트랜지스터(T12)의 문턱 전압을 보상함으로써 제 2 박막 트랜지스터의 문턱 전압 열화를 방지할 수 있다. 따라서, 휘도 불균일 등의 문제를 해결할 수 있다. 이러한 제 2 하이 레벨의 데이터 신호(D)는 구동 전압 생성부(500)로부터 생성되어 데이터 드라이버(300)에 공급되는 보상 전압(Vcomp)으로서, 보상 전압(Vcomp)은 픽셀에 따라 서로 다른 레벨로 인가될 수 있다. 즉, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 픽셀에 따라 서로 다른 레벨의 보상 전압(Vcomp)을 인가한다. 예를들어, 녹색(G) 픽셀에는 L(cd/m2)=75.9×I-6.773으로 설정된 전류가 인가되도록 보상 전압을 인가하고, 적색(R) 픽셀에는 녹색(G) 픽셀보다 1/2 정도 낮게 설정된 L(cd/m2)=37.9×I-6.773의 전류가 인가되도록 보상 전압을 인가할 수 있다. 또한, 청색(B) 픽셀에는 녹색(G) 픽셀보다 1/3 정도 낮게 설정된 L(cd/m2)=25.3×I-6.773의 전류가 인가되도록 보상 전압을 인가할 수 있다. 따라서, 구동 전압 생성부(500)는 보상 전압을 상기한 바와 같이 세가지 레벨로 생성하여 데이터 드라이버(300)에 공급하고, 데이터 드라이버(300)는 구동되는 픽셀의 컬러에 따라 상기한 보상 전압을 공급하게 된다.
이러한 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 유기 발광 표시 패널 200 : 게이트 드라이버
300 : 데이터 드라이버 400 : 타이밍 콘트롤러
500 : 구동 전압 생성부

Claims (14)

  1. 서로 교차하는 방향으로 연장 형성되며 각각 게이트 신호 및 데이터 신호를 전달하는 복수의 게이트 라인 및 데이터 라인;
    상기 게이트 라인 및 데이터 라인 사이에 마련된 복수의 픽셀을 포함하고,
    상기 픽셀은 발광 소자;
    상기 게이트 신호에 따라 구동되어 상기 데이터 신호를 전달하는 스위치 트랜지스터;
    상기 데이터 신호에 따른 전위를 충전하는 캐패시터; 및
    상기 캐패시터에 충전된 전위에 따라 구동되어 상기 발광 소자에 전원을 공급하는 구동 트랜지스터를 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터는 현재 프레임에 따른 상기 데이터 신호가 인가되기 이전에 상기 현재 프레임의 데이터 신호보다 낮은 보상 전압 레벨의 상기 데이터 신호에 따라 구동되어 상기 발광 소자에 충전된 이전 프레임의 데이터에 따른 전하를 방전하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 라인 및 데이터 라인과 각각 연결된 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버;
    상기 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 콘트롤러; 및
    상기 타이밍 콘트롤러에 의해 제어되며, 상기 보상 전압을 포함한 구동 전압을 생성하는 구동 전압 생성부를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는 상기 구동 전압 생성부로부터 상기 보상 전압을 공급받아 적어도 하나의 상기 픽셀에 상기 보상 전압을 공급하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 현재 프레임의 데이터 신호 또는 이전 프레임의 데이터 신호보다 낮은 전위로 인가되는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전위로 인가되는 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 픽셀의 컬러에 따라 서로 다르게 인가되는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 보상 전압은 적색 픽셀에 녹색 픽셀보다 낮게 인가되고, 청색 픽셀에 상기 적색 픽셀보다 낮게 인가되는 표시 장치.
  8. 발광 소자와, 게이트 신호에 따라 구동되어 데이터 신호를 전달하는 스위치 트랜지스터와, 상기 데이터 신호에 따른 전위를 충전하는 캐패시터와, 상기 캐패시터에 충전된 전위에 따라 구동되어 상기 발광 소자에 전원을 공급하는 구동 트랜지스터를 포함하며,
    상기 게이트 신호가 온 상태로 인가되고 상기 데이터 신호가 보상 전압 레벨로 인가되어 상기 구동 트랜지스터를 통해 상기 발광 소자에 저장된 전하가 방전되는 단계;
    상기 게이트 신호가 온 상태로 인가되고, 상기 데이터 신호가 로우 레벨로 인가되어 상기 구동 트랜지스터가 턴오프되는 단계; 및
    상기 게이트 신호가 온 상태로 인가되고, 상기 데이터 신호가 현재 프레임의 레벨로 인가되어 상기 발광 소자가 구동되는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 현재 프레임의 데이터 신호 또는 이전 프레임의 데이터 신호보다 낮은 전위로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전위로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 보상 전압은 상기 픽셀의 컬러에 따라 서로 다르게 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 보상 전압은 적색 픽셀에 녹색 픽셀보다 낮게 인가되고, 청색 픽셀에 상기 녹색 픽셀보다 낮게 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 현재 프레임의 데이터 신호는 이전 프레임의 데이터 신호보다 높은 레벨로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 로우 레벨로 인가되는 데이터 신호는 상기 보상 전압 및 상기 현재 프레임의 데이터 신호보다 긴 시간으로 인가되는 표시 장치의 구동 방법.
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