KR20120019632A

KR20120019632A - 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체영상 표시장치

Info

Publication number: KR20120019632A
Application number: KR1020100082938A
Authority: KR
Inventors: 유준석; 박수정
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2010-08-26
Filing date: 2010-08-26
Publication date: 2012-03-07
Also published as: US20120050274A1; KR101296908B1; CN102387391A; US8797318B2; EP2423909B1; CN102387391B; EP2423909A1

Abstract

본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 고전위 구동전압의 입력단과 저전위 구동전압의 입력단 사이에 흐르는 구동전류에 의해 발광하는 유기발광다이오드; 제1 노드에 접속된 게이트전극과 제3 노드에 접속된 소스전극을 가지며, 상기 게이트전극과 소스전극 간 전압에 따라 상기 구동전류를 제어하는 구동 TFT; 게이트펄스쌍 중 제1 게이트펄스에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제1 스위치 TFT; 상기 제1 게이트펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제2 스위치 TFT; 게이트펄스쌍 중 제2 게이트펄스에 응답하여 기준전압 공급배선과 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제3 스위치 TFT; 에미션펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제4 스위치 TFT; 상기 에미션펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 에미션 TFT; 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 및 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비한다.

Description

유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체영상 표시장치{Organic Light Emitting Diode Display And 3D Image Display Device Using The Same}

본 발명은 3차원 입체영상(이하, '3D 영상')을 구현할 수 있는 입체영상 표시장치에 관한 것이다.

입체영상 표시장치는 양안시차방식(stereoscopic technique) 또는 복합시차지각방식(autostereoscopic technique)을 이용하여 3D 영상을 구현한다.

양안시차방식은 입체 효과가 큰 좌우 눈의 시차 영상을 이용하며, 안경방식과 무안경방식이 있고 두 방식 모두 실용화되고 있다. 무안경 방식은 일반적으로 좌우 시차 영상의 광축을 분리하기 위한 패럴렉스 베리어 등의 광학판을 표시 화면의 앞에 또는 뒤에 설치하는 방식이다. 안경방식은 액정표시패널에 편광 방향이 서로 다른 좌우 시차 영상을 표시하고, 편광 안경 또는 액정셔터 안경을 사용하여 입체 영상을 구현한다.

안경방식은 크게 패턴 리타더 필름과 편광 안경을 이용하는 제1 편광 필터 방식과, 스위칭 액정층과 편광 안경을 이용한 제2 편광 필터 방식과, 액정셔터 안경방식으로 나뉜다. 제1 및 제2 편광 필터 방식에서는 편광 필터 역할을 위해 액정표시패널 상에 배치된 패턴 리타더 필름 또는 스위칭 액정층으로 인해 3D 영상의 투과율이 낮다.

액정셔터 안경방식은 표시소자에 좌안 이미지와 우안 이미지를 프레임 단위로 교대로 표시하고 이 표시 타이밍에 동기하여 액정셔터 안경의 좌우안 셔터를 개폐함으로써 3D 영상을 구현한다. 액정셔터 안경은 좌안 이미지가 표시되는 제n 프레임 기간 동안 그의 좌안 셔터만을 개방하고, 우안 이미지가 표시되는 제n+1 프레임 기간 동안 그의 우안 셔터만을 개방함으로써 시분할 방식으로 양안 시차를 만들어낸다.

입체영상 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD)와 같은 홀드 타입(Hold type) 표시소자를 포함할 수 있다. 액정표시장치는 액정의 유지 특성상 새로운 데이터가 기입되기 직전까지 그 전 프레임에 충전된 데이터를 유지한다. 그런데, 액정표시장치의 액정들은 응답속도가 늦기 때문에, 좌안 영상으로부터 우안 영상으로 바뀌는 시간 또는 우안 영상으로부터 좌안 영상으로 바뀌는 시간에서 고스트 형태의 3D 크로스토크(Crosstalk)가 발생된다.

이러한 3D 크로스토크를 줄이기 위해, 액정표시장치를 표시소자로 포함하는 입체영상 표시장치는 도 1과 같은 고속 구동 방식을 채용하고 있다. 도 1을 참조하면, 고속 구동 방식은 표시소자의 액정 응답 속도를 감안하여 패널에서의 위치에 상관없이 액정이 반응할 충분한 시간을 확보하기 위해, 입력 프레임 주파수(f(Hz))를 4배속으로 체배하여 데이터 어드레싱을 빠르게 한다. 다시 말해, 고속 구동 방식은 1/4f 시간만큼의 제n+1 프레임(Fn+1) 동안 좌안 영상 데이터(L)를 표시소자에 어드레싱하고, 1/4f 시간만큼의 제n+2 프레임(Fn+2) 동안 동일한 좌안 영상 데이터(L)를 한번 더 표시소자에 어드레싱한 후에 충분한 시간이 지나면 액정셔터 안경의 좌안 셔터(STL)를 개방(ON)한다. 시청자는 제n+2 프레임(Fn+2)에서 액정의 응답이 완료된 후의 짧은 기간 동안 좌안 이미지를 관람한다. 또한, 고속 구동 방식은 1/4f 시간만큼의 제n+3 프레임(Fn+3) 동안 우안 영상 데이터(R)를 표시소자에 어드레싱하고, 1/4f 시간만큼의 제n+4 프레임(Fn+4) 동안 동일한 우안 영상 데이터(R)를 한번 더 표시소자에 어드레싱한 후에 충분한 시간이 지나면 액정셔터 안경의 우안 셔터(STR)를 개방(ON)한다. 시청자는 제n+4 프레임(Fn+4)에서 액정의 응답이 완료된 후의 짧은 기간 동안 우안 이미지를 관람한다. 하지만 이러한 고속 구동 방식을 채용하더라도 액정의 느린 응답속도로 인해 좌/우안 셔터(STL,STR)의 충분한 개방시간을 확보하기 어렵기 때문에, 액정표시장치를 표시소자로 이용하는 입체영상 표시장치에서는 3D 영상 구현시 휘도 감소가 심하다.

이에, 최근에는 유기발광다이오드 표시장치를 표시소자로 활용하는 방안이 활발히 진행되고 있다. 유기발광다이오드 표시장치는 구동 TFT(Thin Film Transistor)에 흐르는 구동전류에 따라 스스로 발광하는 유기발광다이오드를 포함함으로써 액정표시장치에 비해 응답속도가 빠르고 발광효율 및 휘도가 높은 장점이 있다. 하지만, 유기발광다이오드 표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 유기발광다이오드 표시장치에서, 유기발광다이오드의 발광 휘도를 결정하는 구동전류(Ioled)는 도 2와 같이 구동 TFT의 문턱전압(Vth)이 변동되는 경우와, 도 3과 같이 저전위 구동전압(Vss)의 전위가 변동되는 경우에 있어 그 변화가 심하다. 구동 TFT의 문턱전압(Vth)은 게이트 바이어스 스트레스(gate-bias stress) 또는 소자 특성으로 인해 포지티브(positive) 또는 네가티브(negative) 쪽으로 쉬프트된다. 문턱전압(Vth)의 포지티브 쉬프트는 공지의 다이오드 커넥션(diode-connection) 기법 등으로 보상할 수 있으나, 문턱전압(Vth)의 네가티브 쉬프트는 상기 기법으로 보상하기 어렵다. 저전위 구동전압(Vss)은 패널 내의 RC 딜레이 등으로 인해 그 전위가 변동된다. 화소들 간 문턱전압(Vth) 편차 및/또는 저전위 구동전압(Vss)의 편차는 휘도 편차를 유발하여 표시품위를 떨어뜨린다.

둘째, 통상 유기발광다이오드 표시장치는 도 4와 같이 구동 TFT에 연결된 스위칭 TFT가 턴 온 되는 기간(T)(즉, 게이트펄스의 하이논리 기간) 동안 데이터전압(Vdata)을 구동 TFT의 게이트전극에 인가함과 아울러 구동 TFT의 문턱전압(Vth)을 보상한다. 프레임 주파수에 의해 1 수직 기간이 결정되므로, 프레임 주파수를 높일수록 스위칭 TFT의 턴 온 기간(T)이 줄어든다. 스위칭 TFT의 턴 온 기간(T)이 줄어들면 데이터전압(Vdata)의 충전 기간 부족으로 인해 충전 불량이 야기될 수 있으며, 문턱전압(Vth)의 보상 기간 부족으로 인해 보상 불량이 야기될 수 있다. 이러한 이유로 종래 유기발광다이오드 표시장치에서는 고속 구동 방식을 채용하기 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 3D 크로스토크를 줄이면서도 휘도 감소를 최소화하되, 구동 TFT의 문턱전압 변동 및 저전위 구동전압의 전위 변동을 보상함과 아울러 고속 구동 방식을 가능하도록 한 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체영상 표시장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 고전위 구동전압의 입력단과 저전위 구동전압의 입력단 사이에 흐르는 구동전류에 의해 발광하는 유기발광다이오드; 제1 노드에 접속된 게이트전극과 제3 노드에 접속된 소스전극을 가지며, 상기 게이트전극과 소스전극 간 전압에 따라 상기 구동전류를 제어하는 구동 TFT; 게이트펄스쌍 중 제1 게이트펄스에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제1 스위치 TFT; 상기 제1 게이트펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제2 스위치 TFT; 게이트펄스쌍 중 제2 게이트펄스에 응답하여 기준전압 공급배선과 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제3 스위치 TFT; 에미션펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제4 스위치 TFT; 상기 에미션펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 에미션 TFT; 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 및 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비한다.

어드레스기간 동안 상기 제1 및 제2 게이트펄스는 턴 온 레벨로 유지되고, 상기 에미션펄스는 턴 오프 레벨로 유지되며; 상기 어드레스기간에 이은 프로그래밍기간 동안 상기 제2 게이트펄스는 턴 온 레벨로 유지되고, 상기 제1 게이트펄스와 에미션펄스는 턴 오프 레벨로 유지되며; 상기 프로그래밍기간에 이은 에미션기간 동안 상기 제1 및 제2 게이트펄스는 턴 오프 레벨로 유지되고, 상기 에미션펄스는 턴 온 레벨로 유지된다.

상기 어드레스기간 내에서, 상기 제1 노드는 데이터전압으로 충전되고, 상기 제2 노드는 기준전압으로 충전되고, 상기 제3 노드는 저전위 구동전압 변동분으로 충전되고; 상기 제1 커패시터에는 상기 기준전압에서 상기 저전위 구동전압 변동분을 뺀 값이 저장되며; 상기 데이터전압의 전위는 상기 기준전압에서 상대적으로 낮은 데이터조정전압을 뺀 어드레싱 레벨로 미리 설정된다.

상기 프로그래밍기간 내에서, 상기 제1 노드의 전위는 상기 제2 커패시터에 의해 상기 어드레싱 레벨로 유지되고, 상기 제2 노드의 전위는 상기 기준전압으로 유지되고, 상기 제3 노드의 전위는 상기 어드레싱 레벨에서 상기 구동 TFT의 문턱전압을 뺀 제1 프로그래밍 레벨로 상승 유지되고; 상기 제1 커패시터에는 상기 데이터조정전압에 상기 구동 TFT의 문턱전압을 더한 제2 프로그래밍 레벨이 저장된다.

상기 에미션기간 내에서, 상기 제1 커패시터에는 상기 제2 프로그래밍 레벨이 유지되고; 상기 제3 노드의 전위는 상기 저전위 구동전압 변동분으로 하강 유지되고, 상기 제1 및 제2 노드의 전위는 상기 제3 노드의 전위 변화량만큼 부스트되어 상기 제1 커패시터에 저장된 상기 제2 프로그래밍 레벨에 상기 저전위 구동전압 변동분을 더한 보상 레벨로 하강 유지되고; 상기 구동 TFT의 게이트전극과 소스전극 간 전압은 상기 제2 프로그래밍 레벨로 유지된다.

상기 어드레스기간에 앞서, 상기 제1 게이트펄스의 라이징 에지와 상기 제2 게이트펄스의 라이징 에지 사이로 정의되는 제1 아이들기간이 배치되고; 상기 제1 아이들기간 내에서의 프리챠지를 위해, 상기 제1 게이트펄스는, 전단 제1 게이트펄스의 후반부와 중첩됨과 아울러 후단 제1 게이트펄스의 전반부와 중첩되도록 발생된다.

상기 프로그래밍기간과 상기 에미션기간 사이에 제2 아이들기간이 배치되고; 상기 에미션펄스의 턴 온 스타트 시점의 지연을 통해, 상기 제2 아이들기간은 상기 유기발광다이오드에 흐르는 구동전류의 변화없이 확장 가능하며; 상기 제2 게이트펄스의 턴 오프 스타트 시점의 지연을 통해, 상기 프로그래밍기간은 확장 가능하다.

본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 다수의 화소들을 포함하여 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 시분할 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널에 동기하여 좌안 셔터와 우안 셔터가 교대로 개폐되는 액정셔터 안경을 구비하고; 상기 화소들 각각은, 고전위 구동전압의 입력단과 저전위 구동전압의 입력단 사이에 흐르는 구동전류에 의해 발광하는 유기발광다이오드; 제1 노드에 접속된 게이트전극과 제3 노드에 접속된 소스전극을 가지며, 상기 게이트전극과 소스전극 간 전압에 따라 상기 구동전류를 제어하는 구동 TFT; 게이트펄스쌍 중 제1 게이트펄스에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제1 스위치 TFT; 상기 제1 게이트펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제2 스위치 TFT; 게이트펄스쌍 중 제2 게이트펄스에 응답하여 기준전압 공급배선과 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제3 스위치 TFT; 에미션펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제4 스위치 TFT; 상기 에미션펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 에미션 TFT; 상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 및 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 포함한다.

이 입체영상 표시장치는 상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동부; 상기 표시패널의 게이트라인쌍들에 상기 게이트펄스쌍을 순차 공급하는 게이트 구동부; 상기 표시패널의 에미션라인들에 상기 에미션펄스를 순차 공급하는 에미션 구동부; 및 상기 좌안 영상 데이터를 위한 좌안 프레임과 상기 우안 영상 데이터를 위한 우안 프레임에 각각 할당되는 시간을 제1 기간으로 제어하고, 상기 화소들에 상기 좌안 영상 데이터 또는 우안 영상 데이터가 어드레싱 완료되는데 소요되는 시간을 상기 제1 기간보다 짧은 제2 기간으로 제어함과 아울러 상기 화소들을 발광시키는 시간을 상기 제1 기간보다 짧고 상기 제2 기간 이상인 제3 기간으로 제어하는 제어회로를 더 구비한다.

상기 제어회로는, 상기 게이트 구동부를 제어하여 상기 제1 기간의 전반부에 해당되는 상기 제2 기간 동안 상기 게이트펄스쌍을 순차적으로 스캐닝하고, 상기 데이터 구동부를 제어하여 상기 게이트펄스쌍에 동기되는 좌안 또는 우안 영상 데이터를 상기 제2 기간 동안 상기 화소들에 순차 어드레싱하며; 상기 에미션 구동부를 제어하여 상기 제2 기간의 중간 시점부터 상기 에미션펄스의 스캐닝을 시작하고 상기 제2 기간의 종료 시점에서 상기 에미션펄스의 스캐닝을 완료하여 상기 화소들의 발광을 상기 제2 기간의 후반부와 중첩되며 상기 제1 기간의 후반부까지 연장되는 상기 제3 기간으로 제어하며; 상기 좌안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 좌안 셔터를 개방 제어하고, 상기 우안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 우안 셔터를 개방 제어하며; 상기 제3 기간은 상기 제2 기간보다 길다.

상기 제어회로는, 상기 게이트 구동부를 제어하여 상기 제1 기간의 앞쪽 2/3에 해당되는 상기 제2 기간 동안 상기 게이트펄스쌍을 순차적으로 스캐닝하고, 상기 데이터 구동부를 제어하여 상기 게이트펄스쌍에 동기되는 좌안 또는 우안 영상 데이터를 상기 제2 기간 동안 상기 화소들에 순차 어드레싱하며; 상기 에미션 구동부를 제어하여 상기 제2 기간의 중간 시점부터 상기 에미션펄스의 스캐닝을 시작하고 상기 제2 기간의 종료 시점에서 상기 에미션펄스의 스캐닝을 완료하여 상기 화소들의 발광을 상기 제2 기간의 후반부와 중첩되며 상기 제1 기간의 뒷쪽 1/3까지 연장되는 상기 제3 기간으로 제어하며; 상기 좌안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 좌안 셔터를 개방 제어하고, 상기 우안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 우안 셔터를 개방 제어하며; 상기 제3 기간은 상기 제2 기간과 실질적으로 동일한 시간적 길이를 갖는다.

본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체영상 표시장치는 게이트 스캐닝 레이트와 에미션 스캐닝 레이트를 다르게 함으로써 3D 크로스토크를 줄이면서도 휘도 감소를 최소화할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치와 이를 이용한 입체영상 표시장치는 구동 TFT의 문턱전압 변동(포지티브 변동 및 네거티브 변동을 모두 포함) 및 저전위 구동전압의 전위 변동을 효과적으로 보상할 수 있으며, 오버랩 구동과 함께 문턱전압 저장을 제어하는 신호선을 분리하여 고속 구동 하에서 데이터전압의 충전 불량이나 문턱전압의 보상 불량을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 액정표시장치를 표시소자로 포함하는 입체영상 표시장치에서 셔터의 개방 시간을 보여주는 도면.
도 2는 구동 TFT의 문턱전압이 네가티브 쉬프트된 경우에 있어 구동전류의 변화를 보여주는 도면.
도 3은 저전위 구동전압의 전위 변동으로 인한 구동전류의 변화를 보여주는 도면.
도 4는 고속 구동 방식에서 데이터전압의 충전 불량 및 문턱전압의 보상 불량을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 보여주는 도면.
도 6은 도 5의 유기발광다이오드 표시장치를 보여주는 도면.
도 7은 도 5의 제어회로를 상세히 보여주는 도면.
도 8은 도 6의 [j,k]번째 화소를 보여주는 도면.
도 9는 [j,k]번째 화소의 구동 파형을 보여주는 도면.
도 10a 내지 도 10c는 각각 어드레스기간, 프로그래밍기간 및 에미션기간에 있어 화소의 동작 상태를 보여주는 등가회로도.
도 11은 유기발광다이오드에 흐르는 구동전류가 화소들 간 구동 TFT의 문턱전압 편차에 의존하지 않음을 보여주는 시뮬레이션 파형도.
도 12는 유기발광다이오드에 흐르는 구동전류가 화소들 간 저전위 구동전압 편차에 의존하지 않음을 보여주는 시뮬레이션 파형도.
도 13은 이웃한 제1 게이트펄스들 간 오버랩 구동을 보여주는 파형도.
도 14는 에미션펄스의 라이징 에지시점을 점차적으로 늦추는 경우를 보여주는 도면.
도 15는 에미션펄스의 라이징 에지시점 변경에 대응하여 유기발광다이오드에 흐르는 구동전류의 변화를 보여주는 시뮬레이션 파형도.
도 16은 유기발광다이오드 표시소자를 포함한 입체영상 표시장치의 제1 구동예를 보여주는 도면.
도 17은 유기발광다이오드 표시소자를 포함한 입체영상 표시장치의 제2 구동예를 보여주는 도면.

이하, 도 5 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치를 보여준다. 도 7은 도 5의 제어회로(11)를 상세히 보여준다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 입체영상 표시장치는 유기발광다이오드 표시장치(10,12)를 표시소자로 채용한다. 입체영상 표시장치는 표시소자(10,12), 제어회로(11), 셔터제어신호 송신부(13), 셔터제어신호 수신부(14) 및 액정셔터 안경(15)을 구비한다. 표시소자(10,12)는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode : 이하, 'OLED')를 포함하는 표시패널(10)과 표시패널 구동회로(12)를 포함한다.

표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(16)과 게이트라인쌍들(17) 및 에미션라인들(18)이 서로 교차되고 그 교차영역마다 화소들(P)이 배치된다. 각각의 게이트라인쌍들(17)은 제1 게이트라인(17a)과 제2 게이트라인(17b)을 포함한다. 화소들(P) 각각은 구동전류에 의해 발광하는 OLED를 포함한다. OLED는 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성된 유기 화합물층을 구비한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함한다. 애노드전극과 캐소드전극에 구동전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.

표시패널(10)에는 화소들(P)에 기준전압(Vref)을 공급하기 위한 기준전압 공급배선(미도시)과, 화소들(P)에 구동전압(Vdd,Vss)을 공급하기 위한 구동전압 공급배선(미도시)이 배치된다.

표시패널 구동회로(12)는 데이터 구동부(121), 게이트 구동부(122) 및 에미션 구동부(123)를 포함한다. 데이터 구동부(121)는 제어회로(11)의 제어하에 제어회로(11)로부터 입력되는 좌안 영상 데이터(L)와 우안 영상 데이터(R)를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(16)에 공급한다. 게이트 구동부(122)는 제어회로(11)의 제어하에 게이트펄스쌍을 게이트라인쌍들(17)에 순차 공급한다. 에미션 구동부(123)는 제어회로(11)의 제어하에 화소들(P)의 발광시점을 제어하기 위한 에미션펄스를 에미션라인들(18)에 순차 공급한다. 게이트 구동부(122)와 에미션 구동부(123)는 GIP(Gate In Panel) 방식에 따라 표시패널(10)에 내장될 수 있다.

액정셔터 안경(15)은 전기적으로 개별 제어되는 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 구비한다. 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR) 각각은 제1 투명기판, 제1 투명기판 상에 형성된 제1 투명전극, 제2 투명기판, 제2 투명기판 상에 형성된 제2 투명전극, 제1 및 제2 투명기판 사이에 형성된 액정층을 포함한다. 제1 투명전극에는 공통전압이 공급되고 제2 투명전극에는 ON/OFF 전압이 공급된다. 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR) 각각은 셔터 제어신호(CST)에 응답하여 제2 투명전극에 ON 전압이 공급될 때 표시패널(10)로부터의 빛을 투과시키는 반면, 제2 투명전극에 OFF 전압이 공급될 때 표시패널(10)로부터의 빛을 차단한다.

셔터제어신호 송신부(13)는 제어회로(11)에 접속되며, 제어회로(11)로부터 입력되는 셔터제어신호(CST)를 유/무선 인터페이스를 통해 셔터제어신호 수신부(14)에 전송한다. 셔터제어신호 수신부(14)는 액정셔터 안경(15)에 설치되어 유/무선 인터페이스를 통해 셔터제어신호(CST)를 수신하고, 셔터제어신호(CST)에 따라 액정셔터 안경(15)의 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 교대로 개폐한다. 액정셔터 안경(15)의 좌안 셔터(STL)는 셔터제어신호(CST)가 제1 논리값으로 발생될 때 개방되고, 액정셔터 안경(15)의 우안 셔터(STR)는 셔터제어신호(CST)가 제2 논리값으로 발생될 때 개방된다.

제어회로(11)는 도시하지 않은 비디오 소스로부터 타이밍 신호들과 디지털 비디오 데이터를 입력받는다. 타이밍 신호들은 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(DE), 도트 클럭(DCLK) 등을 포함한다. 제어회로(11)는 비디오 소스로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터를 좌안 영상 데이터(L)와 우안 영상 데이터(R)로 분리한 후, 좌안 및 우안 영상 데이터(L,R)를 데이터 구동부(121)에 공급한다. 제어회로(11)는 좌안 영상 데이터(L)를 위한 좌안 프레임에 할당되는 시간과 우안 영상 데이터(R)를 위한 우안 프레임에 할당되는 시간을 각각 제1 기간으로 제어하고, 화소들(P)에 좌안 영상 데이터(L) 또는 우안 영상 데이터(R)가 어드레싱 완료되는데 소요되는 시간을 제1 기간보다 짧은 제2 기간으로 제어함과 아울러 각 프레임 내에서 화소들(P)을 발광시키는 시간을 제1 기간보다 짧고 제2 기간 이상인 제3 기간으로 제어한다. 이를 위해, 제어회로(11)는 프레임 주파수를 입력 프레임 주파수의 N(N은 2 이상의 양의 정수) 배로 체배하고 N 배속 프레임 주파수를 기준으로 표시패널 제어신호(CDIS) 및 셔터제어신호(CST)를 발생한다. 여기서, 입력 프레임 주파수는 PAL(Phase Alternate Line) 방식에서 50Hz이고 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이다.

표시패널 제어신호(CDIS)는 데이터 구동부(121)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동부(122)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)와, 에미션 구동부(123)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 에미션 제어신호(EDC)를 포함한다. 데이터 제어신호(DDC) 및 게이트 제어신호(GDC)는 제2 기간 내에서 데이터의 어드레싱이 완료될 수 있도록 소정 빠르기로 제어된다. 에미션 제어신호(EDC)는 좌안 영상으로부터 우안 영상으로 바뀌는 시간 또는 우안 영상으로부터 좌안 영상으로 바뀌는 시간에서 좌안 영상과 우안 영상이 중첩되지 않으면서 화소들(P)이 제3 기간 동안 발광될 수 있도록 소정 빠르기로 제어된다. 액정셔터 제어신호(CST)는 셔터제어신호 송신부(13)에 전송되어 제1 기간을 주기로 액정셔터 안경(15)의 좌안 셔터(STL)와 우안 셔터(STR)를 교대로 개폐시킨다.

제어회로(11)는 도 7과 같이, 제어신호 생성부(111), 데이터 분리부(112), 및 데이터 제어부(113)를 포함한다.

제어신호 생성부(111)는 좌안 프레임과 우안 프레임을 각각 2 배속 프레임 주파수(2f)에 동기시킨다. 제어신호 생성부(111)는 좌안 및 우안 프레임 각각에서, 데이터 및 게이트 제어신호(DDC,GDC)를 3 배속 프레임 주파수(3f) 또는 4 배속 프레임 주파수(4f)에 동기시키며, 에미션 제어신호(EDC)를 6 배속 프레임 주파수(6f) 또는 8 배속 프레임 주파수(8f)에 동기시킨다. 그리고, 제어신호 생성부(111)는 액정셔터 제어신호(CST)를 2 배속 프레임 주파수(2f)에 동기시킨다. 본 발명은 에미션 제어신호(EDC)가 게이트 제어신호(GDC)에 비해 2배 빠르기 때문에 그 만큼 3D 영상의 휘도 확보에 유리한다.

데이터 분리부(112)는 입력 프레임 주파수(f)에 동기되는 디지털 비디오 데이터를 좌안 영상 데이터(L)와 우안 영상 데이터(R)로 분리함으로써, 좌안 영상 데이터(L)와 우안 영상 데이터(R)를 2 배속 프레임 주파수(2f)에 동기시킨다.

데이터 제어부(113)는 2 배속 프레임 주파수(2f)에 동기하여 입력되는 좌우안 영상 데이터(L,R)가 3 배속 프레임 주파수(3f) 또는 4 배속 프레임 주파수(4f)로 데이터 구동부(121)에 공급될 수 있도록 데이터의 어드레싱 레이트를 조절한다.

도 8은 도 6에 도시된 [j,k]번째 화소의 등가 회로를 보여준다.

도 8을 참조하면, [j,k]번째 화소(P)는 OLED, 구동 TFT(DT), 제1 내지 제4 스위치 TFT(ST1~ST4), 에미션 TFT(ET), 제1 및 제2 커패시터(C1,C2)를 구비한다. TFT들(DT,ST1~ST4,ET)은 모두 N-type MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 구현된다. TFT들(DT,ST1~ST4,ET)은 소자 특성상 네가티브 문턱전압을 갖거나 또는, DC 바이어스 하에서 문턱전압 쉬프트가 발생될 수 있는 a-Si TFT, microcrystalline Si TFT, Organic TFT, Oxide TFT 중 어느 하나일 수 있다.

OLED는 인버티드(inverted) 타입으로 연결된다. 즉, OLED의 애노드전극은 고전위 구동전압(Vdd)의 입력단에 접속되고, OLED의 캐소드전극은 구동 TFT(DT)에 접속된다. OLED는 구동전류에 의해 발광함으로써 표시 계조를 구현한다.

구동 TFT(DT)는 제1 노드(N1)에 접속된 게이트전극, OLED의 캐소드전극에 접속된 드레인전극, 제3 노드(N3)에 접속된 소스전극을 구비한다. 구동 TFT(DT)는 자신의 게이트-소스 간 전압에 따라 OLED에 흐르는 전류량을 제어한다.

제1 스위치 TFT(ST1)는 k 번째 제1 게이트라인(17a[k])에 접속된 게이트전극, j 번째 데이터라인(16[j])에 접속된 드레인전극, 제1 노드(N1)에 접속된 소스전극을 구비한다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 k 번째 제1 게이트라인(17a[k])을 통해 인가되는 게이트펄스쌍 중 제1 게이트펄스(G1[k])에 응답하여 j 번째 데이터라인(16[j])과 제1 노드(N1) 사이의 전류 패스를 스위칭한다. 제1 스위치 TFT(ST1)의 턴 온 시 j 번째 데이터라인(16[j]) 상의 데이터전압(Vdata[j])은 제1 노드(N1)에 인가된다.

제2 스위치 TFT(ST2)는 k 번째 제1 게이트라인(17a[k])에 접속된 게이트전극, 제3 노드(N3)에 접속된 드레인전극, 저전위 구동전압(Vss)의 입력단에 접속된 소스전극을 구비한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 k 번째 제1 게이트라인(17a[k])을 통해 인가되는 제1 게이트펄스(G1[k])에 응답하여 제3 노드(N3)와 저전위 구동전압(Vss)의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭한다.

제3 스위치 TFT(ST3)는 k 번째 제2 게이트라인(17b[k])에 접속된 게이트전극, 기준전압 공급배선에 접속된 드레인전극, 제2 노드(N2)에 접속된 소스전극을 구비한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 k 번째 제2 게이트라인(17b[k])을 통해 인가되는 게이트펄스쌍 중 제2 게이트펄스(G2[k])에 응답하여 기준전압 공급배선과 제2 노드(N2) 사이의 전류 패스를 스위칭한다. 제2 스위치 TFT(ST2)의 턴 온 시 기준전압 공급배선 상의 기준전압(Vref)은 제2 노드(N2)에 인가된다.

제4 스위치 TFT(ST4)는 k 번째 에미션라인(18[k])에 접속된 게이트전극, 제1 노드(N1)에 접속된 드레인전극, 제2 노드(N2)에 접속된 소스전극을 구비한다. 제4 스위치 TFT(ST4)는 k 번째 에미션라인(18[k])을 통해 인가되는 에미션펄스(EM[k])에 응답하여 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이의 전류 패스를 스위칭한다.

에미션 TFT(ET)는 k 번째 에미션라인(18[k])에 접속된 게이트전극, 제3 노드(N3)에 접속된 드레인전극, 저전위 구동전압(Vss)의 입력단에 접속된 소스전극을 구비한다. 에미션 TFT(ET)는 k 번째 에미션라인(18[k])을 통해 인가되는 에미션펄스(EM[k])에 응답하여 제3 노드(N3)와 저전위 구동전압(Vss)의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭한다.

제1 커패시터(C1)는 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에 접속된다. 제1 커패시터(C1)는 소정 기간 동안 구동 TFT(DT)의 문턱전압을 저장한다.

제2 커패시터(C2)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속된다. 제2 커패시터(C2)는 소정 기간 동안 제1 노드(N1)의 전위 즉, 구동 TFT(DT)의 게이트전위를 일정하게 유지시킨다.

도 9는 [j,k]번째 화소의 구동 파형을 보여준다. 도 10a 내지 도 10c는 각각 어드레스기간, 프로그래밍기간 및 에미션기간에 있어 화소의 동작 상태를 보여준다.

도 9를 참조하면, 어드레스기간(Tadd)은 제1 및 제2 게이트펄스(G1[k],G2[k])가 턴 온 레벨 즉, 하이논리레벨(H)로 유지되고 에미션펄스(EM[k])가 턴 오프 레벨 즉, 로우논리레벨(L)로 유지되는 기간을 지시한다. 어드레스기간(Tadd)에 이은 프로그래밍기간(Tpg)은 제2 게이트펄스(G2[k])가 하이논리레벨(H)로 유지되고 제1 게이트펄스(G1[k])와 에미션펄스(EM[k])가 로우논리레벨(L)로 유지되는 기간을 지시한다. 프로그래밍기간(Tpg)에 이은 에미션기간(Tem)은 제1 및 제2 게이트펄스(G1[k],G2[k])가 로우논리레벨(L)로 유지되고 에미션펄스(EM[k])가 하이논리레벨(H)로 유지되는 기간을 지시한다.

이하, 화소의 동작 상태를 도 10a 내지 도 10c를 참조하여 살펴본다.

도 10a를 참조하면, 어드레스기간(Tadd)에서 제1 및 제2 스위치 TFT(ST1,ST2)는 하이논리레벨(H)의 제1 게이트펄스(G1[k])에 응답하여 턴 온 되고, 제3 스위치 TFT(ST3)는 하이논리레벨(H)의 제2 게이트펄스(G2[k])에 응답하여 턴 온 되며, 제4 스위치 TFT(ST4)와 에미션 TFT(ET)는 로우논리레벨(L)의 에미션펄스(EM[k])에 응답하여 턴 오프 된다.

제1 노드(N1)는 데이터전압(Vdata)으로 충전되고, 제2 노드(N2)는 기준전압(Vref)으로 충전되며, 제3 노드(N3)는 저전위 구동전압 변동분(ΔVss)으로 충전된다. 데이터전압(Vdata)의 전위는 상대적으로 높은 기준전압(Vref)에서 상대적으로 낮은 데이터조정전압(Va)을 뺀 어드레싱 레벨(Vref-Va)로 사용자에 의해 미리 설정된다. 이때, 제1 커패시터(C1)에는 제2 및 제3 노드(N2,N3) 간 전위차 즉, 기준전압(Vref)에서 저전위 구동전압 변동분(ΔVss)을 뺀 값(Vref-ΔVss)이 저장된다.

도 10b를 참조하면, 프로그래밍기간(Tpg)에서 제1 및 제2 스위치 TFT(ST1,ST2)는 로우논리레벨(L)의 제1 게이트펄스(G1[k])에 응답하여 턴 오프 되고, 제3 스위치 TFT(ST3)는 하이논리레벨(H)의 제2 게이트펄스(G2[k])에 응답하여 턴 온 되며, 제4 스위치 TFT(ST4)와 에미션 TFT(ET)는 로우논리레벨(L)의 에미션펄스(EM[k])에 응답하여 턴 오프 된다.

제1 노드의 전위(VN1)는 제2 커패시터(C2)에 의해 어드레싱 레벨(Vref-Va)로 유지되고, 제2 노드의 전위(VN2)는 기준전압(Vref)으로 유지된다. 이때, 제3 노드의 전위(VN3)는 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압차(Vgs)가 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)으로 수렴될 때까지 점차 상승한다. 그 결과, 제3 노드의 전위(VN3)는 어드레싱 레벨(Vref-Va)에서 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)을 뺀 제1 프로그래밍 레벨(Vref-Va-Vth)로 상승 유지된다. 그리고, 제1 커패시터(C1)에는 제2 및 제3 노드(N2,N3) 간 전위차 즉, 데이터조정전압(Va)에 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)을 더한 제2 프로그래밍 레벨(Va+Vth)이 저장된다.

도 10c를 참조하면, 에미션기간(Tem)에서 제1 및 제2 스위치 TFT(ST1,ST2)는 로우논리레벨(L)의 제1 게이트펄스(G1[k])에 응답하여 턴 오프 되고, 제3 스위치 TFT(ST3)는 로우논리레벨(L)의 제2 게이트펄스(G2[k])에 응답하여 턴 오프 되며, 제4 스위치 TFT(ST4)와 에미션 TFT(ET)는 하이논리레벨(H)의 에미션펄스(EM[k])에 응답하여 턴 온 된다.

프로그래밍기간(Tpg)에서 제1 커패시터(C1)에 저장된 값 즉, 제2 프로그래밍 레벨(Va+Vth)은 에미션기간(Tem)에서도 그대로 유지된다. 제3 노드의 전위(VN3)는 저전위 구동전압 변동분(ΔVss)으로 하강 유지된다. 제1 및 제2 노드의 전위(VN1,VN2)는 제3 노드의 전위(VN3) 변화량만큼 부스트(boost) 된다. 즉, 제1 및 제2 노드의 전위(VN1,VN2)는 제1 커패시터(C1)에 저장된 제2 프로그래밍 레벨(Va+Vth)에 저전위 구동전압 변동분(ΔVss)을 더한 보상 레벨(Va+Vth+ΔVss)로 하강 유지된다. 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압차(Vgs)는 제1 커패시터(C1)에 저장된 제2 프로그래밍 레벨(Va+Vth)이 되게 된다.

그 결과, 유기발광다이오드(OLED)에는 아래의 수학식 1과 같은 구동전류(Ioled)가 흐른다.

여기서, 'μ'는 구동 TFT(DT)의 이동도를, 'Cox'는 구동 TFT(DT)의 기생용량을, 'W'는 구동 TFT(DT)의 채널폭을, 'L'은 구동 TFT(DT)의 채널길이를, 'Vgs'는 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압차를, 'Vth'는 구동 TFT(DT)의 문턱전압을, 'Va'는 데이터조정전압을 각각 나타낸다.

수학식 1의 (C)는 그 수식 내에 'Vth' 와 'ΔVss'를 인자로 포함하지 않는다. 이는 도 11 및 도 12와 같이 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류(Ioled)가 화소들 간 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth) 편차 및 저전위 구동전압(ΔVss) 편차에 의존하지 않음을 의미한다. 그 결과, 화소들 간 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth) 및/또는 고전위 구동전압(Vss)이 달라지더라도, 그로 인한 화소들 간 휘도 편차는 발생되지 않는다. 특히, 본 발명의 화소 구조에서는 공지의 다이오드 커넥션(diode-connection) 기법과 다른 방법으로 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)을 보상하기 때문에, 문턱전압(Vth)의 포지티브 쉬프트 뿐만 아니라 네가티브 쉬프트까지 완벽히 보상할 수 있다.

한편, 도 9에서, 어드레스기간(Tadd)에 앞선 제1 아이들(idle) 기간(Tid1)은 제1 게이트펄스(G1[k])의 라이징 에지와 제2 게이트펄스(G2[k])의 라이징 에지 사이로 정의된다. 제1 아이들(idle) 기간(Tid1)은 제1 게이트펄스(G1[k])의 라이징 에지의 발생을 앞당김으로써 확장 가능하다. 제1 아이들 기간(Tid1)은 프리챠지(precharge) 기능을 수행하여 고속 구동시 실질적으로 데이터전압(Vdata)의 충전 불량을 방지한다. 프리챠지(precharge) 기능을 위해, k번째 제1 게이트라인에 인가되는 제1 게이트펄스(G1[k])는 도 13과 같이 k-1번째 제1 게이트라인에 인가되는 제1 게이트펄스(G1[k-1])의 후반부와 중첩됨과 아울러 k+1번째 제1 게이트라인에 인가되는 제1 게이트펄스(G1[k+1])의 전반부와 중첩되도록 발생된다. 이러한 오버랩(overlap) 구동에 의해 데이터전압(Vdata)의 충전에 할애되는 시간(T)이 종래 대비 길어진다.

프로그래밍기간(Tpg)과 에미션기간(Tem) 사이의 제2 아이들 기간(Tid2)은 제2 게이트펄스(G2[k])의 폴링에지와 에미션펄스(EM[k])의 라이징 에지 사이로 정의된다. 제2 아이들 기간(Tid2)은 에미션펄스(EM[k])의 라이징 에지의 발생을 늦춤으로써 확장 가능하다. 본 발명에 따른 화소 구조에 의하면, 도 14와 같이 에미션펄스(EM[k])의 라이징 에지의 발생시점(턴 온 스타트 시점)을 100㎲, 300㎲, 500㎲ 순으로 점차 늦추어 제2 아이들 기간(Tid2)을 넓히더라도 도 15와 같이 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 구동전류(Ioled)는 변화되지 않는다. 이 점을 이용하여 본 발명은 제2 아이들 기간(Tid2)을 적절히 조절한 상태에서 제2 게이트펄스(G2[k])의 폴링 에지의 발생시점(턴 오프 스타트 시점)을 넓어진 제2 아이들 기간(Tid2) 내에까지 늦추어 프로그래밍기간(Tpg)을 넓힘으로써, 고속 구동시 문턱전압(Vth)의 보상 기간 부족으로 인해 보상 불량을 방지할 수 있다.

도 16은 전술한 표시소자를 포함한 입체영상 표시장치의 제1 구동예를 보여준다.

도 16을 참조하면, 제어회로(11)는 좌안 영상 데이터(L)를 위한 좌안 프레임과 우안 영상 데이터(R)를 위한 우안 프레임에 할당되는 시간을 각각 제1 기간(T1)으로 제어한다. 입력 프레임 주파수(f)가 60 Hz일 때, 제1 기간(T1)은 대략 8.3 ms(1s/120)이다.

제어회로(11)는 게이트 구동부를 제어하여 제1 기간(T1)의 전반부에 해당되는 제2 기간(T2) 동안 게이트펄스쌍(GATE)을 순차적으로 스캐닝하고, 데이터 구동부를 제어하여 게이트펄스쌍(GATE)에 동기되는 좌안 또는 우안 영상 데이터(L/R)를 제2 기간(T2) 동안 화소들에 순차 어드레싱한다. 입력 프레임 주파수(f)가 60 Hz일 때, 제2 기간(T2)은 대략 4.17 ms(1s/240)이다. 제2 기간(T2)내에서 데이터의 어드레싱 및 문턱전압의 프로그래밍이 수행된다.

제어회로(11)는 화소들의 에미션기간을 제2 기간(T2)의 후반부와 중첩되며 제1 기간(T1)의 후반부까지 연장되는 제3 기간(T3)으로 제어한다. 입력 프레임 주파수(f)가 60 Hz일 때, 제3 기간(T2)은 6.25 ms(3s/480)이다. 이때, 제어회로(11)는 좌우안 영상이 바뀌는 시간에서 좌우안 영상이 서로 섞이지 않도록, 에미션 구동부를 제어하여 제2 기간(T2)과 제3 기간(T3)의 중첩 구간 내에서 에미션펄스(EM)를 순차적으로 스캐닝 완료한다. 즉, 제어회로(11)는 제2 기간(T2)의 중간 시점부터 에미션펄스(EM)의 스캐닝을 시작하여 제2 기간(T2)의 종료 시점에서 에미션펄스(EM)의 스캐닝을 완료한다. 에미션펄스(EM)의 스캐닝은 게이트펄스쌍(GATE)의 스캐닝에 비해 2배 빠르게 수행된다.

제어회로(11)는 좌안 프레임의 제3 기간(T3)과 중첩하여 좌안 셔터(STL)를 개방 제어하고, 우안 프레임의 제3 기간(T3)과 중첩하여 우안 셔터(STR)를 개방 제어 한다.

이와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 입체영상 표시장치는 데이터의 순차 어드레싱(게이트펄스쌍의 순차 스캐닝)에 소요되는 시간을 4 배속 프레임 주파수(4f)에 대응시킴과 아울러, 에미션펄스의 순차 스캐닝에 소요되는 시간을 8 배속 프레임 주파수(8f)에 대응시킴으로써, 화소들의 발광 기간을 늘릴 수 있어 3D 영상 구현시 휘도 감소를 최소화할 수 있다. 또한, 제2 기간(T2)과 제3 기간(T3)의 중첩 구간 내에서 에미션펄스의 스캐닝을 완료함으로써, 좌안 영상으로부터 우안 영상으로 바뀌는 시간 또는 우안 영상으로부터 좌안 영상으로 바뀌는 시간에서 좌안 영상과 우안 영상의 중첩을 방지하여 3D 크로스토크를 획기적으로 줄일 수 있다.

도 17은 전술한 표시소자를 포함한 입체영상 표시장치의 제2 구동예를 보여준다.

도 17을 참조하면, 제어회로(11)는 좌안 영상 데이터(L)를 위한 좌안 프레임과 우안 영상 데이터(R)를 위한 우안 프레임에 할당되는 시간을 각각 제1 기간(T1)으로 제어한다. 입력 프레임 주파수(f)가 60 Hz일 때, 제1 기간(T1)은 대략 8.3 ms(1s/120)이다.

제어회로(11)는 게이트 구동부를 제어하여 제1 기간(T1)의 앞쪽 2/3에 해당되는 제2 기간(T2) 동안 게이트펄스쌍(GATE)을 순차적으로 스캐닝하고, 데이터 구동부를 제어하여 게이트펄스쌍(GATE)에 동기되는 좌안 또는 우안 영상 데이터(L/R)를 제2 기간(T2) 동안 화소들에 순차 어드레싱한다. 입력 프레임 주파수(f)가 60 Hz일 때, 제2 기간(T2)은 대략 5.56 ms(1s/180)이다. 제2 기간(T2)내에서 데이터의 어드레싱 및 문턱전압의 프로그래밍이 수행된다.

제어회로(11)는 화소들의 에미션기간을 제2 기간(T2)의 후반부와 중첩되며 제1 기간(T1)의 뒷쪽 1/3까지 연장되는 제3 기간(T3)으로 제어한다. 제3 기간(T3)은 제2 기간(T2)과 실질적으로 동일한 시간적 길이를 갖는다. 이때, 제어회로(11)는 좌우안 영상이 바뀌는 시간에서 좌우안 영상이 서로 섞이지 않도록, 에미션 구동부를 제어하여 제2 기간(T2)과 제3 기간(T3)의 중첩 구간 내에서 에미션펄스(EM)를 순차적으로 스캐닝 완료한다. 즉, 제어회로(11)는 제2 기간(T2)의 중간 시점부터 에미션펄스(EM)의 스캐닝을 시작하여 제2 기간(T2)의 종료 시점에서 에미션펄스(EM)의 스캐닝을 완료한다. 에미션펄스(EM)의 스캐닝은 게이트펄스쌍(GATE)의 스캐닝에 비해 2배 빠르게 수행된다.

이와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 입체영상 표시장치는 데이터의 순차 어드레싱(게이트펄스쌍의 순차 스캐닝)에 소요되는 시간을 3 배속 프레임 주파수(3f)에 대응시킴과 아울러 에미션펄스의 순차 스캐닝에 소요되는 시간을 6 배속 프레임 주파수(6f)에 대응시킴으로써, 화소들의 발광 기간을 늘릴 수 있어 3D 영상 구현시 휘도 감소를 최소화할 수 있다. 또한, 제2 기간(T2)과 제3 기간(T3)의 중첩 구간 내에서 에미션펄스의 스캐닝을 완료함으로써, 좌안 영상으로부터 우안 영상으로 바뀌는 시간 또는 우안 영상으로부터 좌안 영상으로 바뀌는 시간에서 좌안 영상과 우안 영상의 중첩을 방지하여 3D 크로스토크를 줄일 수 있다. 나아가, 데이터의 순차 어드레싱에 소요되는 제2 기간(T2)을 도 16에 비해 보다 낮은 프레임 주파수에 대응시킴으로써, 고속 구동에 따른 회로 코스트 상승 등과 같은 부담을 줄일 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10 : 표시패널 11 : 제어회로
12 : 표시패널 구동회로 13 : 셔터제어신호 송신부
14 : 셔터제어신호 수신부 15 : 액정셔터 안경

Claims

고전위 구동전압의 입력단과 저전위 구동전압의 입력단 사이에 흐르는 구동전류에 의해 발광하는 유기발광다이오드;
제1 노드에 접속된 게이트전극과 제3 노드에 접속된 소스전극을 가지며, 상기 게이트전극과 소스전극 간 전압에 따라 상기 구동전류를 제어하는 구동 TFT;
게이트펄스쌍 중 제1 게이트펄스에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제1 스위치 TFT;
상기 제1 게이트펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제2 스위치 TFT;
게이트펄스쌍 중 제2 게이트펄스에 응답하여 기준전압 공급배선과 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제3 스위치 TFT;
에미션펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제4 스위치 TFT;
상기 에미션펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 에미션 TFT;
상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 및
상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 1 항에 있어서,
어드레스기간 동안 상기 제1 및 제2 게이트펄스는 턴 온 레벨로 유지되고, 상기 에미션펄스는 턴 오프 레벨로 유지되며;
상기 어드레스기간에 이은 프로그래밍기간 동안 상기 제2 게이트펄스는 턴 온 레벨로 유지되고, 상기 제1 게이트펄스와 에미션펄스는 턴 오프 레벨로 유지되며;
상기 프로그래밍기간에 이은 에미션기간 동안 상기 제1 및 제2 게이트펄스는 턴 오프 레벨로 유지되고, 상기 에미션펄스는 턴 온 레벨로 유지되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 어드레스기간 내에서,
상기 제1 노드는 데이터전압으로 충전되고, 상기 제2 노드는 기준전압으로 충전되고, 상기 제3 노드는 저전위 구동전압 변동분으로 충전되고;
상기 제1 커패시터에는 상기 기준전압에서 상기 저전위 구동전압 변동분을 뺀 값이 저장되며;
상기 데이터전압의 전위는 상기 기준전압에서 상대적으로 낮은 데이터조정전압을 뺀 어드레싱 레벨로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 3 항에 있어서,
상기 프로그래밍기간 내에서,
상기 제1 노드의 전위는 상기 제2 커패시터에 의해 상기 어드레싱 레벨로 유지되고, 상기 제2 노드의 전위는 상기 기준전압으로 유지되고, 상기 제3 노드의 전위는 상기 어드레싱 레벨에서 상기 구동 TFT의 문턱전압을 뺀 제1 프로그래밍 레벨로 상승 유지되고;
상기 제1 커패시터에는 상기 데이터조정전압에 상기 구동 TFT의 문턱전압을 더한 제2 프로그래밍 레벨이 저장되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 4 항에 있어서,
상기 에미션기간 내에서,
상기 제1 커패시터에는 상기 제2 프로그래밍 레벨이 유지되고;
상기 제3 노드의 전위는 상기 저전위 구동전압 변동분으로 하강 유지되고, 상기 제1 및 제2 노드의 전위는 상기 제3 노드의 전위 변화량만큼 부스트되어 상기 제1 커패시터에 저장된 상기 제2 프로그래밍 레벨에 상기 저전위 구동전압 변동분을 더한 보상 레벨로 하강 유지되고;
상기 구동 TFT의 게이트전극과 소스전극 간 전압은 상기 제2 프로그래밍 레벨로 유지되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 어드레스기간에 앞서, 상기 제1 게이트펄스의 라이징 에지와 상기 제2 게이트펄스의 라이징 에지 사이로 정의되는 제1 아이들기간이 배치되고;
상기 제1 아이들기간 내에서의 프리챠지를 위해, 상기 제1 게이트펄스는, 전단 제1 게이트펄스의 후반부와 중첩됨과 아울러 후단 제1 게이트펄스의 전반부와 중첩되도록 발생되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 프로그래밍기간과 상기 에미션기간 사이에 제2 아이들기간이 배치되고;
상기 에미션펄스의 턴 온 스타트 시점의 지연을 통해, 상기 제2 아이들기간은 상기 유기발광다이오드에 흐르는 구동전류의 변화없이 확장 가능하며;
상기 제2 게이트펄스의 턴 오프 스타트 시점의 지연을 통해, 상기 프로그래밍기간은 확장 가능한 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
다수의 화소들을 포함하여 좌안 영상 데이터와 우안 영상 데이터를 시분할 표시하는 표시패널; 및
상기 표시패널에 동기하여 좌안 셔터와 우안 셔터가 교대로 개폐되는 액정셔터 안경을 구비하고;
상기 화소들 각각은,
고전위 구동전압의 입력단과 저전위 구동전압의 입력단 사이에 흐르는 구동전류에 의해 발광하는 유기발광다이오드;
제1 노드에 접속된 게이트전극과 제3 노드에 접속된 소스전극을 가지며, 상기 게이트전극과 소스전극 간 전압에 따라 상기 구동전류를 제어하는 구동 TFT;
게이트펄스쌍 중 제1 게이트펄스에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제1 스위치 TFT;
상기 제1 게이트펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제2 스위치 TFT;
게이트펄스쌍 중 제2 게이트펄스에 응답하여 기준전압 공급배선과 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제3 스위치 TFT;
에미션펄스에 응답하여 상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이의 전류 패스를 스위칭하는 제4 스위치 TFT;
상기 에미션펄스에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 구동전압의 입력단 사이의 전류 패스를 스위칭하는 에미션 TFT;
상기 제2 노드와 상기 제3 노드 사이에 접속된 제1 커패시터; 및
상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 접속된 제2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 8 항에 있어서,
어드레스기간 동안 상기 제1 및 제2 게이트펄스는 턴 온 레벨로 유지되고, 상기 에미션펄스는 턴 오프 레벨로 유지되며;
상기 어드레스기간에 이은 프로그래밍기간 동안 상기 제2 게이트펄스는 턴 온 레벨로 유지되고, 상기 제1 게이트펄스와 에미션펄스는 턴 오프 레벨로 유지되며;
상기 프로그래밍기간에 이은 에미션기간 동안 상기 제1 및 제2 게이트펄스는 턴 오프 레벨로 유지되고, 상기 에미션펄스는 턴 온 레벨로 유지되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 어드레스기간 내에서,
상기 제1 노드는 데이터전압으로 충전되고, 상기 제2 노드는 기준전압으로 충전되고, 상기 제3 노드는 저전위 구동전압 변동분으로 충전되고;
상기 제1 커패시터에는 상기 기준전압에서 상기 저전위 구동전압 변동분을 뺀 값이 저장되며;
상기 데이터전압의 전위는 상기 기준전압에서 상대적으로 낮은 데이터조정전압을 뺀 어드레싱 레벨로 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 10 항에 있어서,
상기 프로그래밍기간 내에서,
상기 제1 노드의 전위는 상기 제2 커패시터에 의해 상기 어드레싱 레벨로 유지되고, 상기 제2 노드의 전위는 상기 기준전압으로 유지되고, 상기 제3 노드의 전위는 상기 어드레싱 레벨에서 상기 구동 TFT의 문턱전압을 뺀 제1 프로그래밍 레벨로 상승 유지되고;
상기 제1 커패시터에는 상기 데이터조정전압에 상기 구동 TFT의 문턱전압을 더한 제2 프로그래밍 레벨이 저장되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 11 항에 있어서,
상기 에미션기간 내에서,
상기 제1 커패시터에는 상기 제2 프로그래밍 레벨이 유지되고;
상기 제3 노드의 전위는 상기 저전위 구동전압 변동분으로 하강 유지되고, 상기 제1 및 제2 노드의 전위는 상기 제3 노드의 전위 변화량만큼 부스트되어 상기 제1 커패시터에 저장된 상기 제2 프로그래밍 레벨에 상기 저전위 구동전압 변동분을 더한 보상 레벨로 하강 유지되고;
상기 구동 TFT의 게이트전극과 소스전극 간 전압은 상기 제2 프로그래밍 레벨로 유지되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 어드레스기간에 앞서, 상기 제1 게이트펄스의 라이징 에지와 상기 제2 게이트펄스의 라이징 에지 사이로 정의되는 제1 아이들기간이 배치되고;
상기 제1 아이들기간 내에서의 프리챠지를 위해, 상기 제1 게이트펄스는, 전단 제1 게이트펄스의 후반부와 중첩됨과 아울러 후단 제1 게이트펄스의 전반부와 중첩되도록 발생되는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 프로그래밍기간과 상기 에미션기간 사이에 제2 아이들기간이 배치되고;
상기 에미션펄스의 턴 온 스타트 시점의 지연을 통해, 상기 제2 아이들기간은 상기 유기발광다이오드에 흐르는 구동전류의 변화없이 확장 가능하며;
상기 제2 게이트펄스의 턴 오프 스타트 시점의 지연을 통해, 상기 프로그래밍기간은 확장 가능한 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 표시패널의 데이터라인들을 구동하는 데이터 구동부;
상기 표시패널의 게이트라인쌍들에 상기 게이트펄스쌍을 순차 공급하는 게이트 구동부;
상기 표시패널의 에미션라인들에 상기 에미션펄스를 순차 공급하는 에미션 구동부; 및
상기 좌안 영상 데이터를 위한 좌안 프레임과 상기 우안 영상 데이터를 위한 우안 프레임에 각각 할당되는 시간을 제1 기간으로 제어하고, 상기 화소들에 상기 좌안 영상 데이터 또는 우안 영상 데이터가 어드레싱 완료되는데 소요되는 시간을 상기 제1 기간보다 짧은 제2 기간으로 제어함과 아울러 상기 화소들을 발광시키는 시간을 상기 제1 기간보다 짧고 상기 제2 기간 이상인 제3 기간으로 제어하는 제어회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제어회로는,
상기 게이트 구동부를 제어하여 상기 제1 기간의 전반부에 해당되는 상기 제2 기간 동안 상기 게이트펄스쌍을 순차적으로 스캐닝하고, 상기 데이터 구동부를 제어하여 상기 게이트펄스쌍에 동기되는 좌안 또는 우안 영상 데이터를 상기 제2 기간 동안 상기 화소들에 순차 어드레싱하며;
상기 에미션 구동부를 제어하여 상기 제2 기간의 중간 시점부터 상기 에미션펄스의 스캐닝을 시작하고 상기 제2 기간의 종료 시점에서 상기 에미션펄스의 스캐닝을 완료하여 상기 화소들의 발광을 상기 제2 기간의 후반부와 중첩되며 상기 제1 기간의 후반부까지 연장되는 상기 제3 기간으로 제어하며;
상기 좌안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 좌안 셔터를 개방 제어하고, 상기 우안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 우안 셔터를 개방 제어하며;
상기 제3 기간은 상기 제2 기간보다 긴 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제어회로는,
상기 게이트 구동부를 제어하여 상기 제1 기간의 앞쪽 2/3에 해당되는 상기 제2 기간 동안 상기 게이트펄스쌍을 순차적으로 스캐닝하고, 상기 데이터 구동부를 제어하여 상기 게이트펄스쌍에 동기되는 좌안 또는 우안 영상 데이터를 상기 제2 기간 동안 상기 화소들에 순차 어드레싱하며;
상기 에미션 구동부를 제어하여 상기 제2 기간의 중간 시점부터 상기 에미션펄스의 스캐닝을 시작하고 상기 제2 기간의 종료 시점에서 상기 에미션펄스의 스캐닝을 완료하여 상기 화소들의 발광을 상기 제2 기간의 후반부와 중첩되며 상기 제1 기간의 뒷쪽 1/3까지 연장되는 상기 제3 기간으로 제어하며;
상기 좌안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 좌안 셔터를 개방 제어하고, 상기 우안 프레임의 제3 기간과 중첩하여 상기 우안 셔터를 개방 제어하며;
상기 제3 기간은 상기 제2 기간과 실질적으로 동일한 시간적 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 입체영상 표시장치.