KR20130128675A - 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 하나의 픽셀에서 서로 인접되어 있는 트랜지스터들로 입력되는 게이트 시그널들이, 최소한 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기에 해당되는 간격을 갖고 픽셀로 입력될 수 있도록 하기 위한, 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 픽셀들 각각에, 유기발광다이오드와 복수의 트랜지스터들이 형성되어 있는 패널; 상기 데이터라인과 연결된 데이터구동부를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러; 및 상기 각각의 게이트라인을 통해 상기 복수의 트랜지스터들로 복수의 게이트 시그널들을 출력하며, 상기 복수의 게이트 시그널들이, 최소한 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기 만큼의 시간간격으로, 상기 트랜지스터들에 입력되도록 하는 게이트 구동부를 포함한다.

Description

유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY AND ITS DRIVING METHOD}
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 각 픽셀에 세 개 이상의 트랜지스터가 구비되어 있는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근에 널리 이용되고 있는 평판표시장치(Flat Panel Display, FPD)들에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다.
PDP는 구조와 제조공정이 단순하기 때문에, 경박단소하면서도 대화면화에 가장 유리한 표시장치로 주목받고 있지만, 발광효율과 휘도가 낮고 소비전력이 크다는 단점이 있다. 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)가 적용된 TFT LCD는 가장 널리 사용되고 있는 평판표시소자이지만, 비발광소자이기 때문에 시야각이 좁고 응답속도가 낮다는 단점이 있다.
이에 비하여, 전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기발광다이오드 표시장치와 유기발광다이오드 표시장치로 대별되며 특히, 유기발광다이오드 표시장치는 스스로 발광하는 자발광소자를 이용함으로써 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 크다는 장점을 가지고 있다.
도 1은 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 픽셀 구조를 나타내는 회로도로서, 두 개의 N타입 트랜지스터들로 구성되어 있는 픽셀 구조를 나타내고 있다. 도 2는 종래의 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도로서, 특히, 하나의 픽셀에 네 개의 게이트 시그널이 요구되는 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 파형들을 나타낸 것이다.
종래의 유기발광다이오드 표시장치의 픽셀(50)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(OLED) 및 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(Gn)에 접속되어 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 적어도 두 개 이상의 트랜지스터(T1, T2)들로 구성될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극은 제1전원(VDD)에 접속되고, 캐소드전극은 제2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 유기발광다이오드(OLED)는, 제2트랜지스터(T2)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.
픽셀(50)에 형성되어 있는 각종 회로들은, 게이트라인(Gn)에 스캔신호가 공급될 때 데이터라인(Dm)으로 공급되는 영상신호에 대응되어 유기발광다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 픽셀(50)에는 제1전원(VDD)과 유기발광다이오드 사이에 접속된 제2트랜지스터(T2)(구동트랜지스터), 제2트랜지스터(T2)와 데이터라인(DL)과 게이트라인(Gn) 사이에 접속된 제1트랜지스터(T1)(스위칭트랜지스터) 및 제2트랜지스터(T2)의 게이트전극과 유기발광다이오드(OLED) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같은 유기발광다이오드 표시장치의 경우, 게이트 시그널로 하나의 게이트 시그널(스캔신호)만이 입력될 수 있으나, 유기발광다이오드 표시장치는 일반적으로 두 개 이상의 게이트 시그널을 이용하고 있다.
즉, 상기한 바와 같은 유기발광다이오드 표시장치의 각 픽셀(50)은, 스위칭 트랜지스터(T1)와 구동 트랜지스터(T2)뿐만 아니라, 휘도 불균일 즉, 무라(Mura)를 없애기 위해, 보상회로도 필요하다. 따라서, 이러한 보상회로에 적용되는 복수의 트랜지스터들을 제어하기 위해 복수의 게이트 시그널이 요구된다. 이러한 게이트 시그널에는 데이터라인을 통해 전송되어온 영상신호(데이터전압)를 픽셀로 공급하는 스위칭 트랜지스터를 제어하기 위한 스캔신호 이외에도, 에미션 트랜지스터를 제어하기 위한 에미션신호와 같은 다양한 종류의 신호들이 포함될 수 있다.
따라서, 종래의 유기발광다이오드 표시장치는 하나의 픽셀에 3개 이상의 트랜지스터들이 구성될 수 있고, 4개의 트랜지스터들이 구성되어 이용될 수 있으며, 그 이상의 트랜지스터가 사용될 수도 있다.
즉, 액정표시장치에서는 하나의 픽셀로 하나의 게이트 시그널(스캔신호)만이 전송되나, 유기발광다이오드 표시장치에서는 스캔신호를 포함한 적어도 두 개 이상의 게이트 시그널이 전송되어야만 하나의 픽셀이 정상적으로 구동될 수 있다.
특히, 하나의 픽셀로 네 개의 게이트 시그널이 입력되어야 하는 유기발광다이오드 표시장치의 게이트구동부의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트출력인에이블신호(GOE)를 로우레벨(L)로 고정하고, 동일 클럭(Clock)(게이트 쉬프트 클럭(GSC))에 각 게이트 시그널을 동기화하여, 클럭(Clock)의 라이징(Rising)에서만 4개의 게이트 시그널이 각각 출력되도록 하고 있다.
그러나, 종래의 유기발광다이오드 표시장치는, 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 라이징(Rising) 시점에서 게이트 시그널을 출력할지, 또는 폴링(Falling) 시점에서 출력을 할지에 대한 옵션(Option)이 따로 없기 때문에, 하나의 픽셀 내에서 인접되어 있는 트랜지스터들은 클럭(CLK)의 1주기 단위로 동작하고 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의, 라이징 시점부터, 다음번의 라이징 시점까지를 1주기라고 할 때, 종래의 유기발광다이오드 표시장치에서는, 제1트랜지스터로 입력되는 제1게이트 시그널(X1) 및 제4트랜지스터로 입력되는 제4게이트 시그널(X4)이 게이트 쉬프트 클럭의 라이징 시점에서 픽셀로 출력되며, 제2트랜지스터로 입력되는 제2게이트 시그널(X2) 및 제3트랜지스터로 입력되는 제3게이트 시그널(X3)은 게이트 쉬프트 클럭의 다음번 라이징 시점에서 픽셀로 출력된다.
즉, 각각의 게이트 시그널들은 게이트 쉬프트 클럭의 1주기(1클럭) 만큼의 간격을 갖고 픽셀로 입력된다.
상기한 바와 같이, 종래의 유기발광다이오드 표시장치는, 하나의 픽셀로 입력되는 게이트 시그널들이 게이트 쉬프트 클럭의 1주기 만큼의 간격을 갖고 픽셀로 입력되고 있기 때문에, 하나의 픽셀에 형성되어 있는 트랜지스터들을 모두 구동하기 위한 시간이 길어지며, 따라서, 전체적으로 영상이 출력되는 시점이 지연되고 있다는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 하나의 픽셀에서 서로 인접되어 있는 트랜지스터들로 입력되는 게이트 시그널들이, 최소한 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기에 해당되는 간격을 갖고 픽셀로 입력될 수 있도록 하기 위한, 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 픽셀들 각각에, 유기발광다이오드와 복수의 트랜지스터들이 형성되어 있는 패널; 상기 데이터라인과 연결된 데이터구동부를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러; 및 상기 각각의 게이트라인을 통해 상기 복수의 트랜지스터들로 복수의 게이트 시그널들을 출력하며, 상기 복수의 게이트 시그널들이, 최소한 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기 만큼의 시간간격으로, 상기 트랜지스터들에 입력되도록 하는 게이트 구동부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치 구동방법은, 상기 유기발광다이오드 표시장치에서, 상기 게이트 쉬프트 클럭을 인버팅시키는 단계; 상기에서 인버팅된 인버팅신호, 상기 게이트 쉬프트 클럭, 선택신호(SEL)와 입력신호를 입력받아, 상기 선택신호의 레벨에 따라, 상기 클럭의 라이징 시점 또는 폴링 시점에서 게이트 시그널을 출력하여 패널의 픽셀에 형성된 복수의 트랜지스터들 중 적어도 어느 하나로 상기 게이트 시그널을 출력하는 단계; 및 상기 게이트 시그널과 기 설정된 시간간격을 갖는 또 다른 게이트 시그널을 생성하여, 상기 픽셀에 형성된 복수의 트랜지스터들 중 상기 게이트 시그널이 입력되지 않은 또 다른 트랜지스터들로 상기 또 다른 게이트 시그널을 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명은 하나의 픽셀에서 서로 인접되어 있는 트랜지스터들로 입력되는 게이트 시그널들이, 최소한 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기에 해당되는 간격을 갖고 픽셀로 입력될 수 있도록 함으로써, 각 픽셀에서의 영상의 출력 시점을 앞당길 수 있으며, 이를 통해 화질을 개선할 수 있다는 효과를 제공한다.
도 1은 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 픽셀 구조를 나타내는 회로도.
도 2는 종래의 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 일실시예 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 픽셀의 일실시예 구성도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 게이트구동부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 스테이지의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 스테이지의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도.
도 10는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 일실시예 구성도이다. 도 4는 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 픽셀의 일실시예 구성도이다.
본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법은, 하나의 픽셀에 형성되어 있는 트랜지스터들로 입력되는 복수 개의 게이트 시그널들이, 최소한 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 1/2주기 만큼의 시간간격으로 트랜지스터들에 입력되도록 한다는 특징을 가지고 있다.
즉, 액정표시장치(LCD)에서는 게이트 쉬프트 클럭의 1주기 동안 1개의 게이트 시그널(스캔신호)만이 입력되나, 유기발광다이오드 표시장치의 경우에는 이하에서 설명되는 바와 같이, 하나의 픽셀을 구동하기 위해 복수 개의 트랜지스터들이 형성되어 있기 때문에, 이러한 트랜지스터들을 구동하기 위한 복수의 게이트 시그널(스캔신호 및 에미션신호 등을 포함함)들이 입력되어야 한다.
종래에는 이러한 복수 개의 게이트 시그널들이 게이트 쉬프트 클럭의 라이징 시점에서만 픽셀로 입력되었기 때문에, 게이트 시그널들이 패널로 출력되는 시간 간격은 최소한 게이트 쉬프트 클럭의 1주기에 해당되었다.
그러나, 본 발명은 복수 개의 게이트 시그널들을 픽셀로 출력하되, 게이트 시그널들이 최소한 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기에 해당되는 시간 간격을 갖도록 함으로써, 트랜지스터들의 구동시간을 빠르게 하여, 영상의 출력 화질을 개선시키고 있다는 특징을 가지고 있다.
이하의 설명에서는, 패널에 형성된 각 픽셀로 2개의 게이트 시그널이 입력되도록 구성되어 있는 유기발광다이오드 표시장치와, 4개의 게이트 시그널이 입력되도록 구성되어 있는 유기발광다이오드 표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 즉, 본 발명은 패널에 형성된 각 픽셀로 2개 이상의 게이트 시그널이 입력되는 모든 경우에 적용될 수 있으나, 설명의 편의상 2개 또는 4개의 게이트 시그널이 입력되는 유기발광다이오드 표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다.
이를 위해 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트구동부(200)와 데이터구동부(300)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 출력함과 아울러, 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링한 후에 재정렬하여 출력하는 타이밍 컨트롤러(400), 게이트 제어신호에 응답하여 패널(100)의 각 게이트라인(GL1∼GLn)에 스캔신호를 공급하는 게이트구동부(200), 데이터 제어신호에 응답하여 패널의 각 데이터라인(DL1∼DLm)에 아날로그의 데이터전압(이하, 간단히 '영상신호'라 함)을 공급하는 데이터구동부(300) 및 스캔신호와 영상신호에 의해 구동되는 픽셀들이 매트릭스 형태로 구비되어 화상을 표시하는 패널(100)을 포함하여 구성된다. 이외에도, 유기발광다이오드 표시장치에는 상기 구성요소들에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부(미도시)가 포함되어 있다.
우선, 타이밍 컨트롤러(400)는 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(V, H)와 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트구동부(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터구동부(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 상기 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터를 데이터구동부(300)에 공급한다.
즉, 타이밍 컨트롤러(400)는, 시스템으로부터 공급된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터를 데이터구동부(300)로 전송하고, 시스템으로부터 공급된 클럭신호(CLK)와, 수평동기신호(Hsync)와, 수직동기신호(Vsync)(상기 신호들은 간단히 타이밍 신호라 함) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 이용해서 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 게이트구동부(200) 및 데이터구동부(300)로 전송한다.
상기와 같은 기능을 수행하기 위해 타이밍 컨트롤러(400)는, 시스템으로부터 상기한 바와 같은 각종 신호들을 수신하는 수신부(미도시), 수신부로부터 수신된 신호들 중 입력영상데이터를 재정렬하여 재정렬된 영상데이터를 출력하는 영상데이터 처리부(미도시), 수신부로부터 수신된 신호들을 이용하여 게이트구동부와 데이터구동부를 제어하기 위한 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)에서 생성되어 게이트구동부(200)로 전송되는 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 스타트 펄스(GSP) 등이 포함된다.
다음으로, 게이트구동부(200)는 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 게이트 제어신호에 응답하여 패널의 게이트라인(GL1∼GLn)에 스캔신호들을 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 스캔신호들이 입력되는 해당 수평라인의 각각의 픽셀에 형성되어 있는 박막트랜지스터(TFT)들이 턴온되어, 각 픽셀로 영상이 출력될 수 있다. 게이트 구동부(200)의 구성 및 기능은 이하에서, 도 5 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명된다.
다음으로, 데이터구동부(300)는 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 데이터 제어신호에 응답하여 디지털 영상데이터(RGB)를 계조값에 대응하는 아날로그의 영상신호(데이터전압)로 변환하며, 이렇게 변환된 영상신호를 패널(100)상의 데이터라인(DL1∼DLm)에 공급한다.
마지막으로, 패널(100)은 복수의 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역마다 픽셀(P)(110)이 형성되어 있다. 각 픽셀에는 도 4에 도시된 바와 같이, 전원단자(VDD)와 유기발광다이오드(OLED) 사이에 직렬접속되어, 유기발광다이오드(OLED)에 구동전류를 공급하기 위한 제4트랜지스터(T4) 및 제3트랜지스터(T3), 상기 제4트랜지스터(T4)의 소스단자와 게이트 단자 사이에 접속된 스토리지 캐패시터(Cstg), 데이터라인(DL)과 상기 제4트랜지스터(T4)와 제3트랜지스터(T3)의 게이트 단자 사이에 소스 단자와 드레인 단자가 접속되고, 게이트가 제1게이트 시그널라인(S1)에 접속된 제1트랜지스터(T1) 및, 상기 데이터라인(DL)과 상기 제4트랜지스터(T4)와 제3트랜지스터(T3)의 드레인, 소스단자 접속점 사이에 소스 단자와 드레인 단자가 각각 접속되고, 게이트가 제2게이트 시그널라인(S2)에 접속된 제2트랜지스터(T2)로 구성될 수 있다. 이 경우, 하나의 픽셀로는 2개의 게이트 시그널(X1, X2)이 입력된다.
그러나, 하나의 픽셀에서 2개의 게이트 시그널을 입력받기 위한 트랜지스터들의 연결 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 본 발명은 하나의 픽셀에 2개 이상의 게이트 시그널을 입력하기 위한 게이트구동부(200)의 구성에 특징이 있는 것으로서, 트랜지스터들의 연결 방법은 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 상기한 바와 같이 본 발명은 3개 이상의 게이트 시그널을 하나의 픽셀로 입력하는 경우에도 적용될 수 있으며, 이 경우, 트랜지스터들의 구성은 다양한 형태로 변경될 수 있다. 또한, 도 4에서는 P타입 트랜지스터로 구성된 픽셀이 도시되어 있으나, 픽셀은 N타입 트랜지스터로 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 게이트구동부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 스테이지의 내부 구성을 나타낸 예시도이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도로서, 특히, 2개의 게이트 시그널을 이용하고 있는 유기발광다이오드 표시장치를 설명하고 있다.
우선, 도 5를 참조하여 게이트구동부(200)가 설명된다.
본 발명에 적용되는 게이트구동부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 박막트랜지스터들(TFT)로 구성되는 스테이지들(Stage1 내지 Stagen)을 구비한다. 스테이지들은 종속적(cascade)으로 접속되어 게이트 시그널들(X1 및 X2)을 순차적으로 발생한다.
스테이지들(Stage1 내지 Stagen) 중 제1스테이지(Stage1)는 타이밍 컨트롤러에서 전송되어온 게이트 스타트 펄스(GSP)에 의해 구동되어, 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 게이트 쉬프트 클럭(GSC)을 각 스테이지들로 순차적으로 전송함으로써, 각 스테이지들이 순차적으로 게이트 시그널들을 출력할 수 있도록 한다.
각 스테이지에서 출력되는 게이트 시그널들은, 상기한 바와 같이 2개의 게이트 시그널들(X1, X2)로 구성되며, 이러한 게이트 시그널들이 입력되는 게이트 시그널라인(S1, S2)을 통칭하여 게이트라인(GL)이라 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트라인이 GL1부터 GLn까지 n개 구비되어 있기 때문에, 게이트구동부(200)는 n개의 스테이지(Stage1~Stagen)로 구성되어 있으며, 각각의 스테이지로부터 출력되는 게이트라인(GL)은 2개의 게이트 시그널들을 각 픽셀에 형성된 트랜지스터로 인가하기 위한 2개의 게이트 시그널라인으로 구성될 수 있다.
다음, 도 6을 참조하여 각각의 스테이지(210)의 내부 구성이 설명된다.
각각의 스테이지(210)는 도 6에 도시된 바와 같이, 입력되는 클럭(CLK)(GSC)을 인버팅시키기 위한 인버터(220), 상기 인버터로부터 출력되는 인버팅신호, 상기 클럭(CLK), 선택신호(SEL)와 입력신호를 입력받아, 상기 선택신호의 레벨에 따라, 상기 클럭의 라이징 시점 또는 폴링 시점에서 게이트 시그널을 출력하기 위한 복수의 선택부(220)를 포함한다.
상기 클럭(CLK)은 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 전송되어온 게이트 쉬프트 클럭이 될 수 있다. 이하에서는, 간단히 클럭이라 한다.
상기 인버터(220)는 상기 클럭을 인버팅시켜 상기 복수의 선택부(230a 및 230b) 각각으로 전송하는 기능을 수행한다.
상기 선택부(230a 및 230b)는 출력하고자 하는 게이트 시그널의 숫자만큼 형성될 수 있다. 특히, 패널에 형성되는 각 픽셀이 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 게이트 시그널을 필요로 하는 경우, 선택부는 도 6에 도시된 바와 같이, 2개가 구비될 수 있다.
상기 선택부(230a 및 230b)들 각각은 상기 클럭과, 상기 인버터에서 출력되는 인버팅신호와, 상기 선택신호와, 입력신호를 입력받아, 상기 선택신호(SEL)가 하이레벨(H)인 경우에는, 상기 입력신호를 상기 클럭의 라이징 시점에 동기시켜 게이트 시그널로로 출력하며, 상기 선택신호(SEL)가 로우레벨(L)인 경우에는, 상기 입력신호를 상기 클럭의 폴링 시점에 동기시켜 게이트 시그널로 출력한다.
예를 들어, 제1트랜지스터(T1)와 연결되어 있는 제1선택부(230a)로 입력되는 선택신호(SEL1)가 하이레벨(H)인 경우, 제1선택부(230a)는 도 7에 도시된 바와같이, 제1입력신호(GSP)를 상기 클럭의 라이징 시점에 동기시켜 제1스캔신호(X1)로 출력한다.
또한, 제2트랜지스터(T2)와 연결되어 있는 제2선택부(230b)로 입력되는 선택신호(SEL2)가 로우레벨(L)인 경우, 제2선택부(230b)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제2입력신호(ASP)를 상기 클럭의 폴링 시점에 동기시켜 제2스캔신호(X2)로 출력한다.
여기서, 제1선택신호(SEL1) 및 제2선택신호(SEL2)의 값(하이레벨 또는 로우레벨)는 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제조자에 의해 미리 선택되어, 게이트 구동부(200)에 저장될 수 있다.
또한, 도 7에서는 제1입력신호(GSP)와 제2입력신호(ASP)가 동일한 것으로 표시되어 있으나, 두 개의 입력신호는 서로 다를 수도 있다. 이 경우, 제1게이트 시그널과 제2게이트 시그널은 서로 다른 형태로 출력될 수 있다. 그러나, 이 경우에도, 제1게이트 시그널과 제2게이트 시그널은 최소한 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 1/2 주기 만큼의 시간간격을 가지고 출력될 수 있다.
즉, 도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 제1선택부(230a)는, 제1트랜지스터(T1)로 전송되는 게이트 시그널(X1)을 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 라이징 시점에 동기시켜 출력시킬 수 있으며, 제2선택부(230b)는, 제2트랜지스터(T2)로 전송되는 스캔신호(X2)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 폴링 시점에 동기시켜 출력시킬 수 있다.
따라서, 본 발명은 하나의 픽셀에 형성되어 있는 복수의 트랜지스터들로 입력되는 2개의 스캔신호들이, 최소한 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 1/2 주기 만큼의 시간간격을 가지고 출력되도록 할 수 있다.
또한, 제2스테이지(Stage2)에서 출력되는 제3게이트 시그널(X3) 및 제4게이트 시그널(X4)은, 제2스테이지(Stage2)와 연결되어 있는 게이트라인에 대응되는 픽셀들에 형성된 제1트랜지스터(T1) 및 제2트랜지스터(T2)로 입력되는 게이트 시그널로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1스테이지를 통해 출력되는 제1게이트 시그널(X1) 및 제2게이트 시그널(X4)과, 게이트 쉬프트 클럭의 1주기에 해당되는 시간간격을 가지고 패널로 출력된다. 제3스테이지(Stage3)를 통해 출력되는 제5게이트 시그널(X5) 및 제6게이트 시그널(X6) 역시, 픽셀에 형성된 제1트랜지스터(T1) 및 제2트랜지스터(T2)로 입력되는 게이트 시그널로서, 제3게이트 시그널 및 제4게이트 시그널과 게이트 쉬프트 클럭의 1주기에 해당되는 시간간격을 가지고 패널로 출력된다.
상기와 같은 기능을 수행하기 위해, 각각의 선택부는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 선택신호(SEL)와 상기 클럭(GSC)과 상기 인버팅신호를 입력받아, 상기 선택신호에 따라 상기 클럭 또는 상기 인버팅신호 중 어느 하나의 신호를 출력하기 위한 선택기, 상기 입력신호를 상기 선택기에서 출력된 신호에 동기시켜 출력시키기 위한 출력기, 및 상기 출력기에서 출력된 신호를 증폭시켜 상기 스캔신호로 출력하기 위한 증폭기를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 선택기는 선택신호(SEL)에 따라, 상기 클럭 또는 상기 클럭을 인버팅시킨 인버팅신호를 선택한다. 선택기에 의해, 게이트 시그널을 클럭의 라이징 시점에서 출력시킬 것인지 아니면 폴링 시점에서 출력시킬 것인지가 선택될 수 있다.
또한, 출력기는 디플립플롭(DFF)으로 구성될 수 있으며, 상기한 바와 같이, 상기 입력신호를 상기 선택기에서 출력된 신호에 동기시켜 출력시킴으로써, 게이트 시그널을 생성한다. 그러나, 출력기에서 출력되는 게이트 시그널은 패널로 인가하기에는 작은 신호일 수 있으며, 이러한 경우에는 레벨쉬프터(L/S)로 구성되는 증폭기를 통해 게이트 시그널을 증폭시켜 출력할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 스테이지의 내부 구성을 나타낸 예시도이며, 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도로서, 특히, 4개의 게이트 시그널을 이용하고 있는 유기발광다이오드 표시장치를 설명하고 있다. 도 10는 본 발명의 제3실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에 적용되는 다양한 파형을 나타낸 예시도로서, 4개의 게이트 시그널을 이용하고 있는 유기발광다이오드 표시장치를 설명하고 있으며, 특히, 4개의 입력신호가 동일한 경우를 나타내고 있다. 즉, 도 9에 도시된 파형은 4개의 입력신호가 서로 다른 경우를 나타내고 있으며, 도 10에 도시된 파형은 4개의 입력신호가 서로 같은 경우를 나타내고 있다. 이하에서는, 도 5 내지 도 7을 통해 설명된 내용과 중복되는 내용은 간단히 설명되거나 생략된다.
우선, 도 8 및 도 9에 도시된 본 발명의 제2실시예는, 4개의 게이트 시그널이 각각의 픽셀로 출력되고 있는 유기발광다이오드 표시장치에 대한 것으로서, 게이트 구동부의 각각의 스테이지(210)는 도 8에 도시된 바와 같이, 4개의 게이트 시그널을 생성하여 출력하고 있다.
특히, 도 9에 도시된 파형도는, 4개의 입력신호(GSP, ASP, BSP, CSP)가 서로 다른 형태 및 주기로 입력되는 경우에 출력되는 4개의 게이트 시그널(X1, X2, X3, X4)들을 나타내고 있다.
여기서, 제1게이트 시그널(X1)은, 하이레벨의 제1선택신호(SEL=H)에 의해, 제1입력신호(GSP)가 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 라이징 시점에서 동기되어 출력되는 신호이고, 제2게이트 시그널(X2)은, 하이레벨의 제2선택신호(SEL=H)에 의해, 제2입력신호(ASP)가 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 라이징 시점에서 동기되어 출력되는 신호이고, 제3게이트 시그널(X3)은, 로우레벨의 제3선택신호(SEL=L)에 의해, 제3입력신호(BSP)가 게이트 쉬프트 클럭의 폴링 시점에서 동기되어 출력되는 신호이며, 제4게이트 시그널(X4)은, 로우레벨의 제4선택신호(SEL=L)에 의해, 제4입력신호(CSP)가 게이트 쉬프트 클럭의 폴링 시점에서 동기되어 출력되는 신호이다.
또한, 제5게이트 시그널(X5) 내지 제8게이트 시그널(X8)은 또 다른 스테이지에서 출력되어, 제1게이트 시그널(X1) 내지 제4게이트 시그널(X4)이 출력되는 수평라인과 다른 수평라인에 형성된 픽셀들로 출력되는 게이트 시그널들로서, 제1게이트 시그널 내지 제4게이트 시그널들 각각과, 게이트 쉬프트 클럭의 1주기에 해당되는 시간 간격을 가지고 출력되고 있음을 알 수 있다.
다음, 도 10에 도시된 본 발명의 제3실시예는 제2실시예와 마찬가지로, 4개의 게이트 시그널이 각각의 픽셀로 출력되고 있는 유기발광다이오드 표시장치에 대한 것으로서, 게이트 구동부의 각각의 스테이지(210)는 4개의 게이트 시그널을 생성하여 출력하고 있다.
다만, 도 10에 도시된 본 발명의 제3실시예에서는, 제1입력신호 내지 제4입력신호(GSP, ASP, BSP, CSP)가 모두 동일한 형태로 스테이지에 입력되고 있다. 또한, 제1게이트 시그널(X1)과 제4게이트 시그널(X4)은 하이레벨로 설정된 제1선택신호(SEL1=1) 및 제4선택신호(SEL=4)에 의해 모두 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 라이징 시점에서 동기되어 출력되고 있다. 따라서, 제1게이트 시그널(X1)과 제4게이트 시그널(X4)은 하나의 파형으로 도시되어 있다.
마찬가지로, 제1입력신호 내지 제4입력신호가 모두 동일한 형태로 스테이지에 입력되고 있으며, 제2게이트 시그널(X2)과 제3게이트 시그널(X3)은 로우레벨로 설정된 제2선택신호(SEL2=L) 및 제3선택신호(SEL=3)에 의해 모두 게이트 쉬프트 클럭의 폴링 시점에 동기되어 출력되고 있기 때문에, 제2게이트 시그널(X2)과 제3게이트 시그널(X3)은 하나의 파형으로 도시되어 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 특징이 간단히 정리된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 있어서, 게이트 시그널(Gate Signal)들은 서로 독립적으로 제어되고 있으며, 각각의 게이트 시그널들은, 각각의 입력신호를 어떠한 형태로 주느냐에 따라 그 형태가 변화될 수 있다.
예를 들어, 도 9는 게이트 시그널(Gate Signal) 이 4개인 경우로서, 게이트 시그널(Gate Signal)의 개수는 픽셀(Pixel)(110) 의 구조에 따라 달라질 수 있다.
즉, 유기발광다이오드 표시장치의 보상 방법에 따라 픽셀의 구조가 달라지게 되고, 픽셀의 구조가 복잡해짐에 따라 게이트 시그널의 수도 많아 지게 된다. 그러나, 트랜지스터의 개수와 게이트 시그널의 개수가 반드시 일치되는 것은 아니다.
다시, 도 9를 참조하여 설명하면, 도 9에서는 4개의 게이트 시그널이 존재하고 있기 때문에, 스테이지에서의 출력도 4개의 단위로 동작한다. 제1입력신호(GSP)의 경우, 제1게이트 시그널(X1), 제5게이트 시그널(X5), 제9게이트 시그널(X9)로 출력되고, 제2입력신호(ASP)의 경우 제2게이트 시그널(X2), 제6게이트 시그널(X6), 제10게이트 시그널(X10)로 출력되며, 제3입력신호(BSP) 및 제4입력신호(CSP)의 경우에도 동일한 방법으로 출력된다.
또한, 제1입력신호(GSP)의 제1선택신호가 하이레벨인 경우(SEL=H), 제1게이트 시그널, 제5게이트 시그널 및 제9게이트 시그널(X1, X5, X9)은 순차적으로 게이트 쉬프트 클럭(GSC)의 라이징(Rising) 시점에서 출력되며, 제2선택신호 내지 제3선택신호(ASP, BSP, CSP)의 경우에도 이와 동일한 개념으로 구동된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 도 9에 도시된 제2게이트 시그널(X2) 및 제3게이트 시그널(X3)과 같이, 인접 채널 간 최소 1/2클럭 단위(게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기)로 동작할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 4개의 게이트 시그널을 적용하는 구조뿐만 아니라, 2개 이상의 게이트 시그널이 필요한 경우에도, 선택신호를 통해 게이트 시그널들의 간격이 최소 1/2클럭 단위로 제어될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 패널 200 : 게이트구동부
300 : 데이터구동부 400 : 타이밍 컨트롤러
210 : 스테이지 220 : 인버터
230 : 선택부

Claims (10)

  1. 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 픽셀들 각각에, 유기발광다이오드와 복수의 트랜지스터들이 형성되어 있는 패널;
    상기 데이터라인과 연결된 데이터구동부를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 각각의 게이트라인을 통해 상기 복수의 트랜지스터들로 복수의 게이트 시그널들을 출력하며, 상기 복수의 게이트 시그널들이, 최소한 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기 만큼의 시간간격으로, 상기 트랜지스터들에 입력되도록 하는 게이트 구동부를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 시그널은 2개 이상인 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜지스터들은,
    적어도 2개 이상의 상기 게이트 시그널을 입력받기 위해, 상기 하나의 픽셀에 적어도 2개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트구동부는,
    복수의 박막트랜지스터들로 구성되는 스테이지들을 포함하며,
    상기 스테이지들 각각은,
    상기 게이트 쉬프트 클럭을 인버팅시키기 위한 인버터; 및
    상기 인버터로부터 출력되는 인버팅신호, 상기 게이트 쉬프트 클럭, 선택신호(SEL)와 입력신호를 입력받아, 상기 선택신호의 레벨에 따라, 상기 게이트 쉬프트 클럭의 라이징 시점 또는 폴링 시점에서 게이트 시그널을 출력하기 위한 복수의 선택부를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 선택부들 각각은,
    상기 게이트 쉬프트 클럭과, 상기 인버팅신호와, 상기 선택신호와, 입력신호를 입력받아,
    상기 선택신호(SEL)가 하이레벨(H)인 경우에는, 상기 입력신호를 상기 클럭의 라이징 시점에 동기시켜 게이트 시그널로 출력하며,
    상기 선택신호(SEL)가 로우레벨(L)인 경우에는, 상기 입력신호를 상기 클럭의 폴링 시점에 동기시켜 또 다른 게이트 시그널을 출력하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 선택부들 중,
    제1선택부는 상기 트랜지스터들 중 제1트랜지스터(T1)와 연결되어 있으며, 하이레벨(H)의 제1선택신호(SEL1)를 입력받아, 제1입력신호를 상기 게이트 쉬프트 클럭의 라이징 시점에 동기시켜 제1게이트 시그널(X1)로 상기 제1트랜지스터로 출력하고,
    제4선택부는 상기 트랜지스터들 중 제4트랜지스터(T4)와 연결되어 있으며, 하이레벨(H)의 제4선택신호(SEL4)를 입력받아, 제4입력신호를 상기 게이트 쉬프트 클럭의 라이징 시점에 동기시켜 제4게이트 시그널(X4)로 상기 제4트랜지스터로 출력하고,
    제2선택부는 상기 트랜지스터들 중 제2트랜지스터(T2)와 연결되어 있으며, 로우레벨(L)의 제2선택신호(SEL2)를 입력받아, 제2입력신호를 상기 게이트 쉬프트 클럭의 폴링 시점에 동기시켜 제2게이트 시그널(X2)로 상기 제2트랜지스터로 출력하며,
    제3선택부는 상기 트랜지스터들 중 제3트랜지스터(T3)와 연결되어 있으며, 로우레벨(L)의 제3선택신호(SEL3)를 입력받아, 제3입력신호를 상기 게이트 쉬프트 클럭의 폴링 시점에 동기시켜 제3게이트 시그널(X3)로 상기 제3트랜지스터로 출력하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1입력신호 내지 상기 제4입력신호는,
    동일한 신호들일 수도 있으며, 또는, 서로 다른 신호들일 수도 있는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 선택부들 각각은,
    상기 선택신호와, 상기 게이트 쉬프트 클럭과, 상기 인버팅신호를 입력받아, 상기 선택신호에 따라 상기 게이트 쉬프트 클럭 또는 상기 인버팅신호 중 어느 하나의 신호를 출력하기 위한 선택기;
    상기 입력신호를 상기 선택기에서 출력된 신호에 동기시켜 출력하기 위한 출력기; 및
    상기 출력기에서 출력된 신호를 증폭시켜 상기 게이트 시그널로 출력하기 위한 증폭기를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 유기발광다이오드 표시장치에서, 상기 게이트 쉬프트 클럭을 인버팅시키는 단계;
    상기에서 인버팅된 인버팅신호, 상기 게이트 쉬프트 클럭, 선택신호(SEL)와 입력신호를 입력받아, 상기 선택신호의 레벨에 따라, 상기 클럭의 라이징 시점 또는 폴링 시점에서 게이트 시그널을 출력하여 패널의 픽셀에 형성된 복수의 트랜지스터들 중 적어도 어느 하나로 상기 게이트 시그널을 출력하는 단계; 및
    상기 게이트 시그널과 기 설정된 시간간격을 갖는 또 다른 게이트 시그널을 생성하여, 상기 픽셀에 형성된 복수의 트랜지스터들 중 상기 게이트 시그널이 입력되지 않은 또 다른 트랜지스터들로 상기 또 다른 게이트 시그널을 출력하는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 또 다른 게이트 시그널은,
    상기 게이트 시그널과, 최소 상기 게이트 쉬프트 클럭의 1/2주기 만큼의 시간 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 표시장치 구동방법.
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