KR20150137241A

KR20150137241A - 화소, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR20150137241A
Application number: KR1020140064738A
Authority: KR
Inventors: 이기창
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-12-09

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 표시 장치는 제1 구동부 및 제2 구동부를 포함하는 화소가 복수로 배열되는 표시부, 화소에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 화소에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부, 화소에 발광 신호를 공급하는 발광 구동부, 화소에 복수의 전원 전압을 공급하는 전원 공급부 및 수신하는 영상 신호에 따라, 복수의 프레임으로 구분하여 제1 구동부 및 제2 구동부 중 적어도 하나에 의해 화소가 발광하도록, 데이터 구동부, 스캔 구동부 및 발광 구동부를 구동하는 신호를 출력하는 타이밍 제어부를 포함한다.

Description

화소, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법{PIXEL, DISPLAY DEVICE COMPRISING THE SAME AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 표시 장치 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소비 전력을 저감하고, 표시 품질이 우수한 표시 장치 및 표시 장치 구동 방법에 관한 것이다.

유기발광 표시 장치는 전류 또는 전압에 의해 휘도가 제어되는 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 이용한다. 유기발광 표시 장치는 높은 콘트라스트 및 빠른 응답에 적합하므로, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device), 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등에 사용되고 있다.

유기 발광 소자는 트랜지스터 등과 같은 제어 소자를 통해 전류를 사용하여 구동하는 방식 또는 전압을 사용하되 발광 기간을 변경하여 구동하는 방식 등으로 발광할 수 있다.

전류를 사용하는 아날로그 구동 방식에서는, 유기 발광 소자에 전류를 공급하는 트랜지스터가 많은 전력을 소모하는 포화 영역에서 동작한다. 따라서, 상기 트랜지스터에 공급하는 전압 간에는 큰 전압 차가 필요하다. 또한, 아날로그 구동 방식은 상기 트랜지스터의 공정 특성에 따라 얼룩 불량이 발생할 수 있어, 동일한 계조를 불균일하게 표시하는 문제가 있다.

반면에, 전압을 사용하는 디지털 구동 방식에서, 트랜지스터는 선형 영역에서 동작하며, 트랜지스터에 공급하는 전압 간에는 아날로그 구동 방식과 비교하여 더 적은 전압 차가 필요하며, 이에 따라 트랜지스터에 의해 소모된 전력의 양이 감소될 수 있다. 그러나, 디지털 구동 방식은 고속의 동작을 요구하므로, 고해상도 디스플레이에서 계조 표현이 어렵고, 의사 윤곽이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 소비 전력을 저감하는 화소, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또 다른 목적은 의사 윤곽, 얼룩 불량 등의 발생을 저감하여, 표시 품질이 우수한 화소, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 표시 장치는 제1 구동부 및 제2 구동부를 포함하는 화소가 복수로 배열되는 표시부, 화소에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 화소에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부, 화소에 발광 신호를 공급하는 발광 구동부, 화소에 복수의 전원 전압을 공급하는 전원 공급부 및 수신하는 영상 신호에 따라, 복수의 프레임으로 구분하여 제1 구동부 및 제2 구동부 중 적어도 하나에 의해 화소가 발광하도록, 데이터 구동부, 스캔 구동부 및 발광 구동부를 구동하는 신호를 출력하는 타이밍 제어부를 포함한다.

전원 공급부는 제1 전원 전압 및 제1 전원 전압과는 다른 값을 갖는 제2 전원 전압을 공급할 수 있다.

제1 전원 전압은 제1 구동부로 공급되고, 제2 전원 전압은 제2 구동부로 공급되고, 화소는 제1 전원 전압 또는 제2 전원 전압에 의해 흐르는 전류에 따라 발광하는 유기 발광 소자를 더 포함할 수 있다.

제1 구동부는 제1 노드에 연결되는 일단, 제2 노드에 연결되는 게이트 및 제3 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 트랜지스터, 데이터 구동부로부터 대응하는 제1 데이터 신호가 공급되는 제1 데이터 라인에 연결되는 일단, 스캔 구동부로부터 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 제1 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 트랜지스터, 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전원 라인에 연결되는 일단 및 제2 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 커패시터 및 제2 노드에 연결되는 일단, 제3 노드에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다.

제1 구동부는 제2 노드에 연결되는 일단, 초기화 전압이 공급되는 초기화 라인에 연결되는 타단 및 이전 단에 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제2 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

제1 구동부는 제1 전원 전압에 연결되는 일단, 제1 노드에 연결되는 타단 및 발광 구동부로부터 제1 발광 신호가 공급되는 제1 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제5 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

제1 구동부는 제3 노드에 연결되는 일단, 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 타단 및 발광 구동부로부터 제2 발광 신호가 공급되는 제2 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제6 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

제1 구동부는 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 일단, 초기화 라인에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제7 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

제2 구동부는 제1 노드에 연결되는 일단, 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 타단 및 발광 구동부로부터 제3 발광 신호가 공급되는 제3 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제8 트랜지스터를 포함할 수 있다.

제2 구동부는 제1 노드에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터,

제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터 및 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 제3 노드에 연결되는 타단 및 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터를 포함할 수 있다.

제2 구동부는 데이터 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 제3 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터, 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터 및 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 타단 및 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터를 포함할 수 있다.

제2 구동부는 데이터 구동부로부터 대응하는 제2 데이터 신호가 공급되는 제2 데이터 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터, 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터 및 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 일단, 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 타단 및 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 화소는 제1 구동부, 제2 구동부 및 유기 발광 소자를 포함하고, 복수의 프레임으로 구분하여 제1 구동부 및 제2 구동부 중 적어도 하나에 의해 유기 발광 소자가 발광하는 화소에 있어서, 제1 구동부는 제1 노드에 연결되는 일단, 제2 노드에 연결되는 게이트 및 제3 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 트랜지스터, 데이터 구동부로부터 대응하는 제1 데이터 신호가 공급되는 제1 데이터 라인에 연결되는 일단, 스캔 구동부로부터 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 제1 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 트랜지스터, 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전원 라인에 연결되는 일단 및 제2 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 커패시터 및 제2 노드에 연결되는 일단, 제3 노드에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터를 포함한다.

제2 구동부는 제1 노드에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터, 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터 및 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 제3 노드에 연결되는 타단 및 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 표시 장치 구동 방법은 복수의 화소를 포함하는 표시부, 화소에 연결되는 데이터 구동부, 화소에 연결되는 스캔 구동부 및 화소에 연결되는 발광 구동부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 한 프레임 내의 제1 구동 방식에 따라 화소가 구동하는 서브 프레임에 대한 제1 데이터 및 한 프레임 내의 제2 구동 방식에 따라 화소가 구동하는 서브 프레임에 대한 제2 데이터를 포함하는 영상 신호를 수신하는 단계, 제1 데이터 및 제2 데이터를 이용하여, 한 프레임 내에 복수의 서브 프레임을 배열하는 단계, 복수의 서브 프레임 기간 동안 화소가 제1 구동 방식 또는 제2 구동 방식으로 발광하도록 데이터 구동부, 스캔 구동부 및 발광 구동부를 제어하는 제어 신호를 생성하여 출력하는 단계 및 제어 신호에 따라 데이터 구동부, 스캔 구동부 및 발광 구동부가 화소를 구동하는 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 화소, 이를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 표시 장치의 구동에 따른 소비전력을 저감할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 표시 장치의 의사 윤곽 또는 얼룩 불량의 발생을 저하할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 한 프레임을 구성하는 서브 프레임을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예의 일 양태에 관련된 계조를 표시하는 서브 프레임을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 프레임 데이터를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 프레임 데이터의 특정 비트에 대응하는 계조 및 서브 프레임을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 관련된 계조를 표시하는 서브 프레임을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 관련된 서브 프레임을 구분하여 표시하는 예시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 관련된 한 프레임을 구성하는 서브 프레임을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 관련된 프레임 데이터를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 관련된 프레임 데이터의 특정 비트에 대응하는 계조 및 서브 프레임을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 회로도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 회로도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 회로도이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 21은 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 22는 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소를 설명하기 위한 회로도이다.
도 23은 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일?유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 일 실시 예에 관련된 화소, 표시 장치 및 표시 장치 구동 방법은 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display))와 같은 다양한 유형의 전자 기기에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 한 프레임을 구성하는 서브 프레임을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 영상을 표시하기 위해 각 화소에서 해당 계조를 표현하는 하나의 프레임은 복수의 서브 프레임을 포함할 수 있다.

복수의 서브 프레임 중 적어도 하나의 서브 프레임 기간 동안 화소는 제1 구동 방식(일례로, 아날로그 구동 방식)으로 발광할 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 서브 프레임을 제외한 서브 프레임 기간 동안 화소는 제2 구동 방식(일례로, 디지털 구동 방식)으로 발광할 수 있다. 이때, 하나의 화소는 제1 구동 방식 및 제2 구동 방식에 의해 발광할 수 있으며, 제1 구동 방식으로 발광하기 위한 제1 구동부 및 제2 구동 방식으로 발광하기 위한 제2 구동부를 포함할 수 있다.

일례로, 제1 서브 프레임 동안 화소가 제1 구동 방식에 의해 발광하고, 제2 서브 프레임 내지 제 4 서브 프레임 기간 동안 화소가 제2 구동 방식에 의해 발광할 수 있다.

그리고, 해당 계조의 값에 따라, 복수의 서브 프레임 기간 동안 화소의 발광 여부, 화소로 공급되는 데이터 신호의 값이 결정될 수 있다. 이에 대해서는 하기의 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예의 일 양태에 관련된 계조를 표시하는 서브 프레임을 나타낸 예시도이다. 도 2에서는 제1 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제1 구동 방식으로 구동하고, 제2 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식으로 구동하는 것으로 설명한다.

도시된 바와 같이, 해당 계조의 값에 따라, 제1 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소로 공급되는 데이터 신호의 값이 결정되고, 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소의 발광 여부가 결정될 수 있다.

일례로, 256 gray의 경우, 제1 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제1 구동 방식에 따라 발광하되, 화소에 공급되는 데이터 신호의 값이 256 gray에 대응하는 값으로 인가되어 화소가 발광한다. 그리고, 제2 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 256 gray(예를 들어, white)를 표현하도록 발광한다. 그러면, 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 휘도 합은 1024이고, 복수의 서브 프레임의 평균 휘도는 256이므로, 256 gray를 표현할 수 있다.

다른 예로, 168 gray의 경우, 제1 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제1 구동 방식에 따라 발광하되, 화소에 공급되는 데이터 신호의 값이 160 gray에 대응하는 값으로 인가되어 화소가 발광한다. 그리고, 제2 서브 프레임 및 제3 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 256 gray를 표현하도록 발광하고, 제4 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 0 gray(예를 들어, black)를 표현하도록 구동한다. 그러면, 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 휘도 합은 672이고, 복수의 서브 프레임의 평균 휘도는 168이므로, 168 gray를 표현할 수 있다.

또 다른 예로, 86 gray의 경우, 제1 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제1 구동 방식에 따라 발광하되, 화소에 공급되는 데이터 신호의 값이 88 gray에 대응하는 값으로 인가되어 화소가 발광한다. 그리고, 제2 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 256 gray를 표현하도록 발광하고, 제3 서브 프레임 및 제4 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 0 gray를 표현하도록 구동한다. 그러면, 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 휘도 합은 344이고, 복수의 서브 프레임의 평균 휘도는 86이므로, 86 gray를 표현할 수 있다.

또 다른 예로, 0 gray의 경우, 제1 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제1 구동 방식에 따라 발광하되, 화소에 공급되는 데이터 신호의 값이 0 gray에 대응하는 값으로 인가된다. 그리고, 제2 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 0 gray를 표현하도록 구동한다. 또는, 복수의 서브 프레임 기간 동안, 화소는 0 gray를 표현하도록 제2 구동 방식으로만 구동하거나, 제1 구동 방식으로만 구동한다. 그러면, 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 휘도 합은 0이고, 복수의 서브 프레임의 평균 휘도는 0이므로, 0 gray를 표현할 수 있다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 서브 프레임을 구분하여 제1 구동 방식 또는 제2 구동 방식으로 화소가 발광하기 위한 프레임 데이터에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 관련된 프레임 데이터를 나타낸 도면이다. 프레임 데이터는 후술할 표시 장치의 타이밍 제어부로 입력되는 외부 영상 신호를 포함한다.

도시된 바와 같이, 프레임 데이터는 복수의 비트(bit)를 포함할 수 있다. 표시 장치는 복수의 비트의 값에 따라, 화소가 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 동안 해당 계조를 표현하도록 적절히 구동할 수 있다.

그리고, 복수의 비트 중 적어도 하나의 비트는 제2 구동 방식에 의해 화소가 동작하도록 결정하는 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 하위 2 비트는 00, 10, 01 또는 11 중 어느 하나의 값을 가질 수 있고, 표시 장치는 하위 2 비트의 값에 따라, 제2 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 화소가 256gray(white) 또는 0 gray(black)를 표현하도록 구동할 수 있다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 함께 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 관련된 프레임 데이터의 특정 비트에 대응하는 계조 및 서브 프레임을 나타낸 표이다. 도시된 바와 같이, 하위 2 비트의 값이 00인 경우, 표시 장치는 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소가 0 gray(black)를 표현하도록 구동할 수 있다.

그리고, 하위 2 비트의 값이 10인 경우, 표시 장치는 제2 서브 프레임 기간 동안 화소가 256gray(white)를 표현하도록 구동하고, 제3 서브 프레임 및 제4 서브 프레임 기간 동안 표시 장치는 화소가 0 gray(black)를 표현하도록 구동할 수 있다.

또한, 하위 2 비트의 값이 01인 경우, 표시 장치는 제2 서브 프레임 및 제3 서브 프레임 기간 동안 화소가 256gray(white)를 표현하도록 구동하고, 제4 서브 프레임 기간 동안 표시 장치는 화소가 0 gray(black)를 표현하도록 구동할 수 있다.

또한, 하위 2 비트의 값이 11인 경우, 표시 장치는 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 표시 장치는 화소가 256gray(white)를 표현하도록 구동할 수 있다.

따라서, 하위 2 비트의 값에 따라, 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소의 발광 여부가 결정될 수 있다.

한편, 상기의 복수의 비트 중 적어도 하나의 비트를 제외한 나머지 비트는 제1 구동 방식에 의해 화소가 동작하도록 결정하는 값을 가질 수 있다. 구체적으로, 표시 장치는 상기의 나머지 비트의 값을 이용하여 제1 구동 방식으로 구동할 때의 화소에 공급되는 데이터 신호의 값을 결정할 수 있다.

예를 들어, 표시 장치는 상위 6 비트의 값(0~255)에 따라 결정된 데이터 신호를 화소에 인가하고, 화소는 인가된 데이터 신호에 따라 발광한다.

다음으로, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 관련된 서브 프레임에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 관련된 계조를 표시하는 서브 프레임을 나타낸 예시도이다. 도 2와 마찬가지로, 해당 계조의 값에 따라, 제1 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소로 공급되는 데이터 신호의 값이 결정되고, 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소의 발광 여부가 결정될 수 있다.

일례로, 256 gray의 경우, 제1 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제1 구동 방식에 따라 발광하되, 화소에 공급되는 데이터 신호의 값이 256 gray에 대응하는 값으로 인가되어 화소가 발광한다. 그리고, 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 따라 256 gray(예를 들어, white)를 표현하도록 발광한다. 그러면, 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 휘도 합은 1024이고, 복수의 서브 프레임의 평균 휘도는 256이므로, 256 gray를 표현할 수 있다.

또한, 하나의 프레임 내에서 제1 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 및 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임의 배열이 결정될 수 있다. 구체적으로, 하나의 프레임은 제2 구동 방식에 따라 256 gray를 표현하는 서브 프레임, 제1 구동 방식에 따라 세부 gray를 표현하는 서브 프레임, 제2 구동 방식에 따라 0 gray를 표현하는 서브 프레임의 순서로 배열될 수 있다.

일례로, 168 gray의 경우, 네 개의 서브 프레임의 평균 휘도가 168이 되기 위해, 두 개의 서브 프레임 기간 동안 화소가 256 gray를 표현하도록 발광하고, 하나의 서브 프레임 기간 동안 화소가 160 gray를 표현하도록 발광하고, 나머지 하나의 서브 프레임 기간 동안 화소가 0 gray를 표현하도록 동작할 수 있다.

그러면, 표시 장치는 화소가 256 gray 및 0 gray를 표현하도록 동작하는 기간은 제2 구동 방식에 의해 구동하는 서브 프레임 기간으로 결정하고, 화소가 160 gray를 표현하도록 발광하는 기간은 제1 구동 방식에 의해 구동하는 서브 프레임 기간으로 결정할 수 있다.

표시 장치는 256 gray를 표현하는 두 개의 서브 프레임, 160 gray를 표현하는 서브 프레임 및 0 gray를 표현하는 서브 프레임의 순서로 하나의 프레임 내의 복수의 서브 프레임의 배열을 결정할 수 있다.

다른 예로, 86 gray의 경우, 네 개의 서브 프레임의 평균 휘도가 86이 되기 위해, 하나의 서브 프레임 기간 동안 화소가 256 gray를 표현하도록 발광하고, 하나의 서브 프레임 기간 동안 화소가 88 gray를 표현하도록 발광하고, 나머지 서브 프레임 기간 동안 화소가 0 gray를 표현하도록 동작할 수 있다.

그러면, 표시 장치는 화소가 256 gray 및 0 gray를 표현하도록 동작하는 기간은 제2 구동 방식에 의해 구동하는 서브 프레임 기간으로 결정하고, 화소가 88 gray를 표현하도록 발광하는 기간은 제1 구동 방식에 의해 구동하는 서브 프레임 기간으로 결정할 수 있다.

표시 장치는 256 gray를 표현하는 서브 프레임, 88 gray를 표현하는 서브 프레임 및 0 gray를 표현하는 서브 프레임의 순서로 하나의 프레임 내의 복수의 서브 프레임의 배열을 결정할 수 있다.

또 다른 예로, 0 gray의 경우, 제1 구동 방식에 의해 구동하는 서브 프레임 기간 동안, 화소에 공급되는 데이터 신호의 값이 0 gray에 대응하는 값으로 인가되고, 제2 구동 방식에 의해 구동하는 서브 프레임 기간 동안, 화소는 0 gray를 표현하도록 구동한다. 또는, 복수의 서브 프레임 기간 동안, 화소는 0 gray를 표현하도록 제2 구동 방식으로만 구동하거나, 제1 구동 방식으로만 구동한다. 그러면, 제1 서브 프레임 내지 제4 서브 프레임 기간 동안 휘도 합은 0이고, 복수의 서브 프레임의 평균 휘도는 0이므로, 0 gray를 표현할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예의 다른 양태에 관련된 서브 프레임을 구분하여 표시하는 예시도이다. 도시된 바와 같이, 화소가 제1 구동 방식에 의해 발광하는 기간 동안, 화소는 제2 구동 방식에 의해 동작하지 않고, 화소가 제2 구동 방식에 의해 발광하는 기간 동안, 화소는 제1 구동부에 의해 동작하지 않을 수 있다.

예를 들어, 168 gray의 경우, 256 gray를 표현하는 두 개의 서브 프레임 기간 동안, 해당 화소의 제2 구동부가 동작하되, 제1 구동부가 동작하지 않을 수 있다. 그리고, 160 gray를 표현하는 서브 프레임 기간 동안, 상기 화소의 제1 구동부가 동작하되, 제2 구동부가 동작하지 않을 수 있다. 그리고, 0 gray를 표현하는 서브 프레임 기간 동안 상기 화소의 제2 구동부가 동작하되, 제1 구동부가 동작하지 않을 수 있다.

다음으로, 도 7 내지 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 한 프레임을 구성하는 서브 프레임 및 프레임 데이터를 설명한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 관련된 한 프레임을 구성하는 서브 프레임을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 영상을 표시하기 위해 각 화소에서 해당 계조를 표현하는 하나의 프레임은 두 개의 서브 프레임을 포함할 수 있다.

복수의 서브 프레임 중 하나의 서브 프레임 기간 동안 화소는 제1 구동 방식(일례로, 아날로그 구동 방식)으로 발광할 수 있다. 그리고, 상기 하나의 서브 프레임을 제외한 서브 프레임 기간 동안 화소는 제2 구동 방식(일례로, 디지털 구동 방식)으로 발광할 수 있다. 이때, 하나의 화소는 제1 구동 방식 및 제2 구동 방식에 의해 발광할 수 있으며, 제1 구동 방식으로 발광하기 위한 제1 구동부 및 제2 구동 방식으로 발광하기 위한 제2 구동부를 포함할 수 있다.

일례로, 제1 서브 프레임 동안 화소가 제1 구동 방식에 의해 발광하고, 제2 서브 프레임 기간 동안 화소가 제2 구동 방식에 의해 발광할 수 있다.

다음으로, 도 8을 참조하여, 서브 프레임을 구분하여 제1 구동 방식 또는 제2 구동 방식으로 화소가 발광하기 위한 프레임 데이터에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 관련된 프레임 데이터를 나타낸 도면이다. 프레임 데이터는 후술할 표시 장치의 타이밍 제어부로 입력되는 외부 영상 신호를 포함한다.

도시된 바와 같이, 프레임 데이터는 복수의 비트(bit)를 포함할 수 있다. 표시 장치는 복수의 비트의 값에 따라, 화소가 제1 서브 프레임 및 제2 서브 프레임 동안 해당 계조를 표현하도록 적절히 구동할 수 있다.

예를 들어, 하위 1 비트는 0 또는 1 중 어느 하나의 값을 가질 수 있고, 표시 장치는 하위 1 비트의 값에 따라, 제2 서브 프레임 동안 화소가 256gray(white) 또는 0 gray(black)를 표현하도록 구동할 수 있다. 이에 대해서는 도 9를 참조하여 함께 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 관련된 프레임 데이터의 특정 비트에 대응하는 계조 및 서브 프레임을 나타낸 표이다. 도시된 바와 같이, 하위 1 비트의 값이 0인 경우, 표시 장치는 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소가 0 gray(black)를 표현하도록 구동할 수 있다.

그리고, 하위 1 비트의 값이 1인 경우, 표시 장치는 제2 서브 프레임 기간 동안 화소가 256gray(white)를 표현하도록 구동할 수 있다.

따라서, 하위 1 비트의 값에 따라, 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임 기간 동안 화소의 발광 여부가 결정될 수 있다.

예를 들어, 표시 장치는 상위 7 비트의 값(0~255)에 따라 결정된 데이터 신호를 화소에 인가하고, 화소는 인가된 데이터 신호에 따라 발광한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 관련된 화소, 표시 장치 및 표시 장치 구동 방법은 하나의 프레임을 복수의 서브 프레임으로 구분하고, 복수의 서브 프레임 기간 동안 화소를 구동하는 구동 방식을 적절하게 결정하여 영상을 표시할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 관련된 화소, 표시 장치 및 표시 장치 구동 방법은 아날로그 구동 방식만을 사용할 때보다 전력 소모를 감소시키고 얼룩 불량 등을 개선할 수 있으며, 디지털 구동 방식에 비해 원하는 계조를 표현하기 용이하며, 디지털 구동 방식에서의 의사 윤곽이 발생하는 문제점을 개선할 수 있다.

다음으로, 상기의 하나의 프레임 기간 동안, 제1 구동부 및 제2 구동부를 이용하여 화소를 구동하는 표시 장치를 이하의 도면을 참조하여 설명한다.

도 10은 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 표시 장치는 표시부(10), 스캔 구동부(20), 데이터 구동부(30), 발광 구동부(40, 42, 44), 타이밍 제어부(50) 및 전원 공급부(60)를 포함한다. 도 10에 도시된 구성요소들은 표시 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 표시 장치는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

표시부(10)는 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n]) 중 대응하는 스캔 라인, 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m]) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된 화소(PX)를 복수 개 포함하는 표시 패널이다. 상기 복수의 화소(PX) 각각은 해당 화소(PX)에 전달되는 영상 데이터 신호에 대응하여 영상을 표시한다.

표시부(10)에 포함된 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n]) 및 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다. 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다.

표시부(10)의 복수의 화소(PX) 각각은 전원 공급부(60)로부터 전원 전압을 공급받는데, 제1 구동전압(ELVDD_A), 제2 구동 전압(ELVDD_D) 및 제3 구동전압(ELVSS)을 공급받는다. 또한, 복수의 화소(PX) 각각은 전원 공급부(60)로부터 초기화 전압(VINT)를 공급받는다.

또한, 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 제1 발광 신호(EM1[1]~EM1[n]) 중 대응하는 제1 발광 신호, 복수의 제2 발광 신호(EM2[1]~EM2[n]) 중 대응하는 제2 발광 신호 및 복수의 제3 발광 신호(EM3[1]~EM3[n]) 중 대응하는 제3 발광 신호를 전달받는다.

스캔 구동부(20)는 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])을 통해 표시부(10)에 연결된다. 스캔 구동부(20)는 스캔 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 스캔 신호를 생성하여 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n]) 중 대응하는 스캔 라인에 전달한다. 복수의 서브 프레임 기간 동안, 스캔 구동부(20)는 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])에 순차적으로 스캔 신호를 인가할 수 있다.

스캔 제어 신호(CONT2)는 타이밍 제어부(50)에서 생성하여 전달되는 스캔 구동부(20)의 동작 제어 신호이다. 스캔 제어 신호(CONT2)는 스캔 시작 신호, 클록 신호 등을 포함할 수 있다. 스캔 시작 신호는 한 프레임의 영상을 표시하기 위한 첫 번째 스캔 신호를 발생시키는 신호이다. 클록 신호는 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])에 순차적으로 스캔 신호를 인가시키기 위한 동기 신호이다.

데이터 구동부(30)는 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])을 통해 표시부(10)의 각 화소(PX)와 연결된다. 데이터 구동부(30)는 영상 데이터 신호(DATA)를 전달받아 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라서 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m]) 중 대응하는 데이터 라인에 전달한다.

데이터 제어 신호(CONT1)는 타이밍 제어부(50)에서 생성하여 전달되는 데이터 구동부(30)의 동작 제어 신호이다.

데이터 구동부(30)는 영상 데이터 신호(DATA)에 따른 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])에 전달한다.

데이터 구동부(30)는 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라 입력된 영상 데이터 신호(DATA)를 샘플링 및 홀딩하고, 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m]) 각각에 복수의 데이터 신호를 전달한다. 예를 들어, 데이터 구동부(30)는 게이트 온 전압의 스캔 신호(S[1]~S[n])에 대응하여 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])에 소정의 전압 범위를 갖는 데이터 신호를 인가할 수 있다.

발광 구동부(40, 42, 44)는 발광 제어 신호(CONT4, CONT4’, CONT4’’)에 따라 복수의 제1 발광 신호, 복수의 제2 발광 신호 및 복수의 제3 발광 신호를 생성한다. 발광 구동부(40, 42, 44)는 제1 발광 구동부(40), 제2 발광 구동부(42) 및 제3 발광 구동부(44)를 포함하는 것으로 가정하여 설명한다.

제1 발광 구동부(40)는 제1 발광 제어 신호(CONT4)에 따라 복수의 제1 발광 라인(EM1[1]~EM1[n]) 각각에 복수의 제1 발광 신호를 전달한다. 제2 발광 구동부(42)는 제2 발광 제어 신호(CONT4’)에 따라 복수의 제2 발광 라인(EM2[1]~EM2[n]) 각각에 복수의 제2 발광 신호를 전달한다. 제3 발광 구동부(44)는 제3 발광 제어 신호(CONT4’’)에 따라 복수의 제3 발광 라인(EM3[1]~EM3[n]) 각각에 복수의 제3 발광 신호를 전달한다.

타이밍 제어부(50)는 외부로부터 입력되는 영상 신호(IS) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 영상 신호(IS)는 표시부(10)의 화소(PX) 각각의 계조(gray)로 구분되는 휘도(luminance) 정보를 포함할 수 있으며, 상기에서 설명한 프레임 데이터를 포함할 수 있다.

한편, 타이밍 제어부(50)에 전달되는 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(CLK) 등이 있다.

타이밍 제어부(50)는 영상 신호(IS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(CLK)에 따라 데이터 제어 신호(CONT1), 스캔 제어 신호(CONT2), 전원 제어 신호(CONT3), 제1 내지 제3 발광 제어 신호(CONT4, CONT4’, CONT4’’) 및 영상 데이터 신호(DATA)를 생성한다.

타이밍 제어부(50)는 입력되는 영상 신호(IS)와 상기 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(IS)를 표시부(10) 및 데이터 구동부(30)의 동작 조건에 맞게 적절히 영상 처리한다. 구체적으로, 타이밍 제어부(50)는 영상 신호(IS)에 대하여 감마 보정, 휘도 보상 등의 영상 처리 과정을 거쳐 영상 데이터 신호(DATA)를 생성할 수 있다.

예를 들어, 타이밍 제어부(50)는 데이터 구동부(30)의 동작을 제어하는 데이터 제어 신호(CONT1)를 생성하고, 상기 영상 처리 과정을 거친 영상 데이터 신호(DATA)와 함께 데이터 구동부(30)에 전달한다. 또한, 타이밍 제어부(50)는 스캔 구동부(20)의 동작을 제어하는 스캔 제어 신호(CONT2)를 스캔 구동부(20)에 전달한다.

그리고, 타이밍 제어부(50)는 전원 공급부(60)의 구동을 제어할 수 있다. 전원 공급부(60)는 표시부(10)의 각 화소(PX)의 구동을 위한 전원 전압(ELVDD_A, ELVDD_D, ELVSS)을 공급할 수 있다.

일례로, 타이밍 제어부(50)는 전원 제어 신호(CONT3)를 전원 공급부(60)에 전달하여 전원 공급부(60)를 구동시킬 수 있다.

또한, 타이밍 제어부(50)는 제1 내지 제3 발광 제어 신호(CONT4, CONT4’, CONT4’’)를 발광 구동부(40, 42, 44)에 전달하여 발광 구동부(40, 42, 44)를 구동시킬 수 있다.

다음으로, 전원 공급부(60)는 복수의 전원 라인에 연결되고, 복수의 전원 라인에 제1 전원 전압(ELVDD_A), 제2 전원 전압(ELVDD_D), 제3 전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 제공한다. 전원 공급부(60)는 제3 구동 제어 신호(CONT3)에 따라 제1 전원 전압(ELVDD_A), 제2 전원 전압(ELVDD_D), 제3 전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)의 전압 레벨을 조절할 수 있다. 제1 전원 전압(ELVDD_A), 제2 전원 전압(ELVDD_D) 및 제3 전원 전압(ELVSS)에 의해 화소(PX)가 동작하는데 필요한 구동 전압이 공급될 수 있다.

다음으로, 도 11을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 화소(PX)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 11은 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소(PX)를 설명하기 위한 회로도이다.

화소(PX)는 제1 구동부(DM1) 및 제2 구동부(DM2)를 포함할 수 있다. 제1 구동부(DM1)는 아날로그 구동 방식을 위한 회로를 포함하고, 제2 구동부(DM2)는 디지털 구동 방식을 위한 회로를 포함할 수 있다. 그리고, 제1 구동부(DM1)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 공급받고, 제2 구동부(DM2)는 제2 전원 전압(ELVDD_D)을 공급받을 수 있다.

그리고, 화소(PX)는 제1 전원 전압(ELVDD_A) 또는 제2 전원 전압(ELVDD_D)에 의해 흐르는 전류에 따라 발광하는 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 전원 전압(ELVDD_A)의 값은 제2 전원 전압(ELVDD_D)보다 큰 값을 가질 수 있다.

제1 구동부(DM1)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제1 커패시터(Cstg1) 및 제3 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있다.

제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)에 연결되는 일단, 제2 노드(N2)에 연결되는 게이트 및 제3 노드(N3)에 연결되는 타단을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 게이트에 인가되는 전압에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)에 공급되는 구동 전류를 제어한다.

제2 트랜지스터(T2)는 데이터 구동부(30)로부터 대응하는 데이터 신호(Data)가 공급되는 데이터 라인에 연결되는 일단, 스캔 구동부(20)로부터 대응하는 스캔 신호(S[n])가 공급되는 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 제1 노드(N1)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 제1 데이터 신호(Data_A)를 제1 노드(N1)로 전달한다.

제1 커패시터(Cstg1)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)이 공급되는 제1 전원 라인에 연결되는 일단 및 제2 노드(N2)에 연결되는 타단을 포함한다.

제3 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 제3 노드(N3)에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)를 연결시킨다.

또한, 제1 구동부(DM1)는 제4 트랜지스터(T4) 내지 제7 트랜지스터(T7)를 더 포함할 수 있다.

제4 트랜지스터(T4)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 초기화 전압(VINT)이 공급되는 초기화 라인에 연결되는 타단 및 이전 단에 대응하는 스캔 신호(S[n-1])가 공급되는 제2 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 이전 스캔 라인의 스캔 신호(S[n-1])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)를 초기화 전압(VINT)으로 초기화시킨다.

제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)에 연결되는 일단, 제1 노드(N1)에 연결되는 타단 및 발광 구동부(40, 42, 44)로부터 제2 발광 신호(EM2[n])가 공급되는 제2 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제5 트랜지스터(T5)는 제2 발광 신호(EM2[n])에 의해 턴 온되어, 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 제1 노드(N1)로 전달한다.

제6 트랜지스터(T6)는 제3 노드(N3)에 연결되는 일단, 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 타단 및 발광 구동부(40, 42, 44)로부터 제1 발광 신호(EM1[n])가 공급되는 제1 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제6 트랜지스터(T6)는 제1 발광 신호(EM1[n])에 의해 턴 온되어, 제1 트랜지스터(T1)로부터 흐르는 전류를 유기 발광 소자(OLED)로 전달한다.

제7 트랜지스터(T7)는 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 일단, 초기화 라인에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제7 트랜지스터(T7)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)의 애노드로 초기화 전압(VINT)을 전달한다.

다음으로, 제2 구동부(DM2)는 제8 트랜지스터(TD1)를 포함한다.

제8 트랜지스터(TD1)는 제1 노드(N1)에 연결되는 일단, 제2 전원 전압(ELVDD_D)이 공급되는 제2 전원 라인(ELVDD_D)에 연결되는 타단 및 제3 발광 구동부(44)로부터 제3 발광 신호(EM3[n])가 공급되는 제3 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제8 트랜지스터(TD1)는 제3 발광 신호(EM3[n])에 의해 턴 온되어 제1 노드(N1)로 제2 전원 전압(ELVDD_D)을 전달한다.

유기 발광 소자(OLED)는 제6 트랜지스터(T6)의 타단에 연결되는 애노드 및 제3 전원 전압(ELVSS)에 연결되는 캐소드를 포함한다. 유기 발광 소자(OLED)는 기본색(primary color) 중 하나의 빛을 낼 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합 또는 시간적 합으로 원하는 색상이 표시될 수 있다.

제1 내지 제8 트랜지스터(T1~T7, TD1)는 PMOS 트랜지스터일 수 있다. 이때, 제1 내지 제8 트랜지스터(T1~T7, TD1)를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 로우 레벨 전압이고 턴 오프시키는 게이트 오프 전압은 하이 레벨 전압이다.

여기서는 PMOS 트랜지스터를 나타내었으나, 제1 내지 제8 트랜지스터(T1~T7, TD1) 중 적어도 어느 하나는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 이때 NMOS 트랜지스터를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 로우 레벨 전압이다. 설명의 편의를 위해, 이하의 트랜지스터는 모두 PMOS 트랜지스터인 것으로 가정하여 설명한다.

제1 내지 제8 트랜지스터(T1~T7, TD1)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous-Si TFT), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS) 박막 트랜지스터, 및 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT) 중 어느 하나로 마련될 수 있다. 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT)는 비정질IGZO(Indium-Galium-Zinc-Oxide), ZnO(Zinc-Oxide), TiO(Titanum Oxide) 등의 산화물을 활성화 층으로 가질 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법에 대해 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 제1 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 12는 제1 구동부(DM1)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임에 대응하는 타이밍도이고, 도 13은 제2 구동부(DM2)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임에 대응하는 타이밍도이다.

먼저, 도 12를 참조하면, 제1 시점에서, 제1 발광 신호(EM1[n]) 및 제2 발광 신호(EM2[n])가 하이 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 턴 오프될 수 있다. 제1 구동부(DM1)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임 기간 동안 제3 발광 신호(EM3[n])는 하이 레벨 전압을 유지하여, 제8 트랜지스터(TD1)를 턴 오프 상태로 유지시킬 수 있다.

제2 시점에서, 이전 단의 스캔 신호(S[n-1])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온되고, 초기화 전압(VINT)이 제2 노드(N2)로 전달된다. 이전 프레임의 구동에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 게이트의 전압이 초기화 전압(VINT)으로 초기화된다. 즉, 제2 노드(N2)의 전압이 초기화 전압(VINT)으로 설정될 수 있다.

제3 시점에서, 이전 단의 스캔 신호(S[n-1])가 하이 레벨 전압으로 변경되고, 본 단의 스캔 신호(S[n])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3) 및 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온된다.

제3 트랜지스터(T3)가 턴 온되면, 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)가 전기적으로 연결되어, 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 연결된다.

그리고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호(Data)가 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제2 노드(N2), 즉, 제1 커패시터(Cstg1)에 전달될 수 있다. 이때, 데이터 신호(Data)의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1)가 포화(saturation) 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있다.

데이터 신호(Data)의 전압 값 Vdata로, 제1 트랜지스터(T1)의 임계 전압을 Vth로, 제2 노드(N2)의 전압을 Vg로 가정하면, 제2 노드(N2)의 전압은 하기의 수학식 1로 나타낼 수 있다.

제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전압(VINT)을 유기 발광 소자(OLED)의 애노드로 전달한다.

화소(PX)에 데이터 신호(Data)의 기입이 완료된 제5 시점에서, 제1 발광 신호(EM1[n])와 제2 발광 신호(EM2[n])는 로우 레벨 전압으로 변경된다. 제1 발광 신호(EM1[n])와 제2 발광 신호(EM2[n])가 제5 시점에서 변경되는 것으로 설명하였으나, 제4 시점에 변경될 수도 있다. 한편, 제4 시점에는 본 단의 스캔 신호(S[n])가 하이 레벨로 변경된다.

제5 트랜지스터(T5)가 턴 온되어, 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 제1 노드(N1)로 전달하고, 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 타단과 유기 발광 소자(OLED)의 애노드를 전기적으로 연결한다.

그러면, 제1 커패시터(Cstg1)에 저장된 전압에 따라, 제1 트랜지스터(T1)를 통해 유기 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있다. 이때, 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 전류는 하기의 수학식 2로 나타낼 수 있다.

Ioled는 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 전류, ELVDD_A는 제1 전원 전압(ELVDD_A), Vdata는 데이터 신호(Data)의 전압일 수 있다.

다음으로, 도 13을 참조하면, 제1 시점에서, 제1 발광 신호(EM1[n]) 및 제3 발광 신호(EM3[n])가 하이 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제6 트랜지스터(T6) 및 제8 트랜지스터(TD1)는 턴 오프될 수 있다. 제2 발광 신호(EM2[n])는 제2 구동부(DM2)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임 기간 동안 하이 레벨 전압을 유지하여, 제5 트랜지스터(T5)를 턴 오프 상태로 유지시킬 수 있다.

그리고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인(Data)으로 공급되는 데이터 신호가 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제2 노드(N2), 즉, 제1 커패시터(Cstg1)에 전달될 수 있다. 이때, 데이터 신호의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1)가 선형(linear) 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있으며, 제1 구동부(DM1)가 동작하는 서브 프레임 기간 내에 인가되는 데이터 신호의 전압 값 보다 작은 값을 가질 수 있다.

화소(PX)에 데이터 신호(Data)의 기입이 완료된 제5 시점에서, 제1 발광 신호(EM1[n])와 제3 발광 신호(EM3[n])는 로우 레벨 전압으로 변경된다. 제1 발광 신호(EM1[n])와 제3 발광 신호(EM3[n])가 제5 시점에서 변경되는 것으로 설명하였으나, 제4 시점에 변경될 수도 있다. 한편, 제4 시점에는 본 단의 스캔 신호(S[n])가 하이 레벨로 변경된다.

제6 트랜지스터(T6)가 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 타단과 유기 발광 소자(OLED)의 애노드를 전기적으로 연결하고, 제8 트랜지스터(TD1)가 턴 온되어 제2 전원 전압(ELVDD_D)을 제1 노드(N1)로 전달한다.

그러면, 제1 커패시터(Cstg1)에 저장된 전압에 따라, 제1 트랜지스터(T1)를 통해 유기 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있다.

따라서, 제2 구동부(DM2)가 동작 하는 서브 프레임 기간 동안 제1 전원 전압(ELVDD_A)보다 작은 값을 갖는 제2 전원 전압(ELVDD_D)에 의해 유기 발광 소자(OLED)가 발광하므로, 제1 구동부(DM1)가 동작하는 서브 프레임 기간에 비해 전력 소모가 더 적다.

도 14는 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 14를 참조하면, 표시 장치는 표시부(10), 스캔 구동부(20), 데이터 구동부(30), 발광 구동부(40, 42), 타이밍 제어부(50) 및 전원 공급부(60)를 포함한다. 도 14에 도시된 구성요소들은 표시 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 표시 장치는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

또한, 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 제1 발광 신호(EM1[1]~EM1[n]) 중 대응하는 제1 발광 신호(EM1[n]) 및 복수의 제2 발광 신호 (EM2[1]~EM2[n]) 중 대응하는 제2 발광 신호(EM2[n])를 전달받는다.

스캔 구동부(20)는 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])을 통해 표시부(10)에 연결된다. 스캔 구동부(20)는 스캔 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 스캔 신호(S[n])를 생성하여 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n]) 중 대응하는 스캔 라인에 전달한다. 복수의 서브 프레임 기간 동안, 스캔 구동부(20)는 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])에 순차적으로 스캔 신호를 인가할 수 있다.

스캔 제어 신호(CONT2)는 타이밍 제어부(50)에서 생성하여 전달되는 스캔 구동부(20)의 동작 제어 신호이다. 스캔 제어 신호(CONT2)는 스캔 시작 신호, 클록 신호 등을 포함할 수 있다. 스캔 시작 신호는 한 프레임의 영상을 표시하기 위한 첫 번째 스캔 신호(S[n])를 발생시키는 신호이다. 클록 신호는 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])에 순차적으로 스캔 신호를 인가시키기 위한 동기 신호이다.

데이터 구동부(30)는 영상 데이터 신호(DATA)에 따른 계조 전압을 선택하여 데이터 신호(Data)로서 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])에 전달한다.

데이터 구동부(30)는 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라 입력된 영상 데이터 신호(DATA)를 샘플링 및 홀딩하고, 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m]) 각각에 복수의 데이터 신호(Data)를 전달한다. 예를 들어, 데이터 구동부(30)는 게이트 온 전압의 스캔 신호(S[1]~S[n])에 대응하여 복수의 데이터 라인에 소정의 전압 범위를 갖는 데이터 신호(Data)를 인가할 수 있다.

발광 구동부(40, 42)는 발광 제어 신호(CONT4, CONT4’)에 따라 복수의 제1 발광 신호(EM1[n]) 및 복수의 제2 발광 신호(EM2[n])를 생성한다. 발광 구동부(40, 42)는 제1 발광 구동부(40) 및 제2 발광 구동부(42)를 포함하는 것으로 가정하여 설명한다.

제1 발광 구동부(40)는 제1 발광 제어 신호(CONT4)에 따라 복수의 제1 발광 라인(EM1[1]~EM1[n]) 각각에 복수의 제1 발광 신호를 전달한다. 제2 발광 구동부(42)는 제2 발광 제어 신호(CONT4’)에 따라 복수의 제2 발광 라인(EM2[1]~EM2[n]) 각각에 복수의 제2 발광 신호를 전달한다.

타이밍 제어부(50)는 영상 신호(IS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(CLK)에 따라 데이터 제어 신호(CONT1), 스캔 제어 신호(CONT2), 전원 제어 신호(CONT3), 제1 및 제2 발광 제어 신호(CONT4, CONT4’) 및 영상 데이터 신호(DATA)를 생성한다.

또한, 타이밍 제어부(50)는 제1 및 제2 발광 제어 신호(CONT4, CONT4’)를 발광 구동부(40, 42)에 전달하여 발광 구동부(40, 42)를 구동시킬 수 있다.

다음으로, 전원 공급부(60)는 복수의 전원 라인에 연결되고, 복수의 전원 라인에 제1 전원 전압(ELVDD_A), 제2 전원 전압(ELVDD_D), 제3 전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 제공한다.

전원 공급부(60)는 제3 구동 제어 신호(CONT3)에 따라 제1 전원 전압(ELVDD_A), 제2 전원 전압(ELVDD_D), 제3 전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)의 전압 레벨을 조절할 수 있다. 제1 전원 전압(ELVDD_A), 제2 전원 전압(ELVDD_D) 및 제3 전원 전압(ELVSS)에 의해 화소(PX)가 동작하는데 필요한 구동 전압이 공급될 수 있다.

다음으로, 도 15를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 화소(PX)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 15는 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소(PX)를 설명하기 위한 회로도이다.

제2 트랜지스터(T2)는 데이터 구동부(30)로부터 대응하는 데이터 신호(Data)가 공급되는 데이터 라인에 연결되는 일단, 스캔 구동부(20)로부터 대응하는 스캔 신호(S[n])가 공급되는 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 제1 노드(N1)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 데이터 신호를 제1 노드(N1)로 전달한다.

제1 커패시터(Cstg1)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)이 공급되는 제1 전원 라인(ELVDD_A)에 연결되는 일단 및 제2 노드(N2)에 연결되는 타단을 포함한다.

제3 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 제3 노드(N3)에 연결되는 타단 및 스캔 라인(S[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)를 연결시킨다.

제4 트랜지스터(T4)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 초기화 전압(VINT)이 공급되는 초기화 라인에 연결되는 타단 및 이전 단에 대응하는 스캔 신호(S[n-1])가 공급되는 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 이전 스캔 라인의 스캔 신호(S[n-1])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)를 초기화 전압(VINT)으로 초기화시킨다.

제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)에 연결되는 일단, 제1 노드(N1)에 연결되는 타단 및 제2 발광 구동부(42)로부터 제2 발광 신호(EM2[n])가 공급되는 제2 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제5 트랜지스터(T5)는 제2 발광 신호(EM2[n])에 의해 턴 온되어, 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 제1 노드(N1)로 전달한다.

제6 트랜지스터(T6)는 제3 노드(N3)에 연결되는 일단, 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 타단 및 제1 발광 구동부(40)로부터 제1 발광 신호(EM1[n])가 공급되는 제1 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제6 트랜지스터(T6)는 제1 발광 신호(EM1[n])에 의해 턴 온되어, 제1 트랜지스터(T1)로부터 흐르는 전류를 유기 발광 소자(OLED)로 전달한다.

제7 트랜지스터(T7)는 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 일단, 초기화 라인에 연결되는 타단 및 스캔 라인(S[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제7 트랜지스터(T7)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)의 애노드로 초기화 전압(VINT)을 전달한다.

다음으로, 제2 구동부(DM2)는 제9 트랜지스터(TD2), 제10 트랜지스터(TD1) 및 제2 커패시터(Cstg2)를 포함한다.

제9 트랜지스터(TD2)는 제1 노드(N1)에 연결되는 일단, 제4 노드(N4)에 연결되는 타단 및 스캔 라인(S[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제9 트랜지스터(TD2)는 스캔 라인(S[n])으로 인가되는 스캔 신호(S[n])에 따라 턴 온되어 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4)를 전기적으로 연결한다.

제10 트랜지스터(TD1)는 제2 전원 라인(ELVDD_D)에 연결되는 일단, 제3 노드(N3)에 연결되는 타단 및 제4 노드(N4)에 연결되는 게이트를 포함한다. 제10 트랜지스터(TD1)는 게이트에 인가되는 전압에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)에 공급되는 구동 전류를 제어한다.

제2 커패시터(Cstg2)는 제2 전원 전압(ELVDD_D)이 공급되는 제2 전원 라인(ELVDD_D)에 연결되는 일단 및 제4 노드(N4)에 연결되는 타단을 포함한다.

상기의 제1 내지 제7 트랜지스터(T7), 제9 트랜지스터(TD2) 및 제10 트랜지스터(TD1)는 PMOS 트랜지스터일 수 있다. 이때, 제1 내지 제7 트랜지스터(T7), 제9 트랜지스터(TD2) 및 제10 트랜지스터(TD1)를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 로우 레벨 전압이고 턴 오프시키는 게이트 오프 전압은 하이 레벨 전압이다.

여기서는 PMOS 트랜지스터를 나타내었으나, 제1 내지 제7 트랜지스터(T7), 제9 트랜지스터(TD2) 및 제10 트랜지스터(TD1) 중 적어도 어느 하나는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 이때 NMOS 트랜지스터를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 로우 레벨 전압이다. 설명의 편의를 위해, 이하의 트랜지스터는 모두 PMOS 트랜지스터인 것으로 가정하여 설명한다.

제1 내지 제7 트랜지스터(T7), 제9 트랜지스터(TD2) 및 제10 트랜지스터(TD1)는 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(amorphous-Si TFT), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS) 박막 트랜지스터, 및 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT) 중 어느 하나로 마련될 수 있다. 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT)는 비정질IGZO(Indium-Galium-Zinc-Oxide), ZnO(Zinc-Oxide), TiO(Titanum Oxide) 등의 산화물을 활성화 층으로 가질 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법에 대해 도 16 및 도 17을 참조하여 설명한다.

도 16 및 도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 16 및 도 17은 본 발명의 제2 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 16은 제1 구동부(DM1)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임에 대응하는 타이밍도이고, 도 17은 제2 구동부(DM2)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임에 대응하는 타이밍도이다.

먼저, 도 16을 참조하면, 제1 시점에서, 제1 발광 신호(EM1[n]) 및 제2 발광 신호(EM2[n])가 하이 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 턴 오프될 수 있다.

제3 시점에서, 이전 단의 스캔 신호(S[n-1])가 하이 레벨 전압으로 변경되고, 본 단의 스캔 신호(S[n])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 제7 트랜지스터(T7) 및 제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온된다.

그리고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호(Data)가 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제2 노드(N2), 즉, 제1 커패시터(Cstg1)에 전달될 수 있다. 이때, 데이터 신호(Data)의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1)가 포화 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있다.

제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온되면, 제4 노드(N4)와 제1 노드(N1)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 제4 노드(N4), 제2 커패시터(Cstg2)에 데이터 신호(Data)가 전달될 수 있다.

한편, 전원 공급부(60)는 제2 전원 전압(ELVDD_D)이 제1 전원 전압(ELVDD_A)과 소정 전압 차이(a)를 갖도록 제1 전원 전압(ELVDD_A) 및 제2 전원 전압(ELVDD_D)을 공급한다.

예를 들어, 데이터 신호(Data)의 전압 값의 범위가 3V 내지 6V인 경우, 전원 공급부(60)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 5V로, 제2 전원 전압(ELVDD_D)을 0V로 및 제3 전원 전압(ELVSS)을 -4V로 공급할 수 있다.

그러면, 제2 커패시터(Cstg2)에 데이터 신호(Data)가 저장되는 경우에도, 제10 트랜지스터(TD1)의 게이트와 소스 양단의 전압 차이에 의해, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 제3 노드(N3)로 전류가 흐르지 않을 수 있다.

다음으로, 도 17을 참조하면, 제1 시점에서, 제2 발광 신호(EM2[n])가 하이 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제6 트랜지스터(T6)는 턴 오프될 수 있다. 제1 발광 신호(EM1[n])는 제2 구동부(DM2)에 의해 화소(PX)가 구동되는 서브 프레임 기간 동안 하이 레벨 전압을 유지하여, 제5 트랜지스터(T5)를 턴 오프 상태로 유지시킬 수 있다.

그리고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호(Data)가 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제2 노드(N2), 즉, 제1 커패시터(Cstg1)에 전달될 수 있다.

또한, 제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온되면, 제4 노드(N4)와 제1 노드(N1)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호(Data)가 제4 노드(N4), 제2 커패시터(Cstg2)에 전달될 수 있다.

이때, 데이터 신호(Data)의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1) 및 제4 트랜지스터(T4)가 선형 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있으며, 제1 구동부(DM1)가 동작하는 서브 프레임 기간 내에 인가되는 데이터 신호(Data)의 전압 값 보다 작은 값을 가질 수 있다.

제5 시점에서, 제2 발광 신호(EM2[n])는 로우 레벨 전압으로 변경된다. 제2 발광 신호(EM2[n])가 제5 시점에서 변경되는 것으로 설명하였으나, 제4 시점에 변경될 수도 있다. 한편, 제4 시점에는 본 단의 스캔 신호(S[n])가 하이 레벨로 변경된다.

제6 트랜지스터(T6)가 턴 온되어 제10 트랜지스터(TD1)의 타단과 유기 발광 소자(OLED)의 애노드가 전기적으로 연결되고, 제2 커패시터(Cstg2)에 기입된 데이터 신호(Data)가 제10 트랜지스터(TD1)의 게이트에 인가되므로, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 유기 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있다.

이때, 제1 발광 신호(EM1[n])은 하이 레벨 전압을 유지하므로, 제 5 트랜지스터(T5)는 턴 오프된 상태이다. 그러므로, 제1 트랜지스터(T1)을 통해 유기 발광 소자(OLED)로 공급되는 전류는 미비하다. 따라서, 제2 구동부(DM2)를 통해서만 화소가 발광할 수 있다.

그리고, 제2 구동부(DM2)가 동작하는 서브 프레임 기간 동안 제1 전원 전압(ELVDD_A)보다 작은 값을 갖는 제2 전원 전압(ELVDD_D)에 의해 유기 발광 소자(OLED)가 발광하므로, 제1 구동부(DM1)가 동작하는 서브 프레임 기간에 비해 전력 소모가 더 적다.

도 18은 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 18을 참조하면, 표시 장치는 표시부(10), 스캔 구동부(20, 22), 데이터 구동부, 발광 구동부(40), 타이밍 제어부(50) 및 전원 공급부(60)를 포함한다. 도 18에 도시된 구성요소들은 표시 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 표시 장치는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

표시부(10)는 복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n]) 중 대응하는 제1 스캔 라인, 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~D[n]) 중 대응하는 제2 스캔 라인, 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m]) 중 대응하는 데이터 라인에 연결된 화소(PX)를 복수 개 포함하는 표시 패널이다. 상기 복수의 화소(PX) 각각은 해당 화소(PX)에 전달되는 영상 데이터 신호에 대응하여 영상을 표시한다.

표시부(10)에 포함된 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n]), 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~D[n]) 및 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다.

복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n]) 은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~D[n])은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다.

또한, 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 발광 신호(EM[1]~EM[n]) 중 대응하는 발광 신호를 전달받는다.

스캔 구동부(20, 22)는 제1 스캔 구동부(20) 및 제2 스캔 구동부(22)를 포함할 수 있다. 제1 스캔 구동부(20)는 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n])을 통해 표시부(10)에 연결된다.

제1 스캔 구동부(20)는 제1 스캔 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 제1 스캔 신호(S[n])를 생성하여 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n]) 중 대응하는 제1 스캔 라인에 전달한다. 복수의 서브 프레임 기간 동안, 제1 스캔 구동부(20)는 더미 스캔 라인(STVP) 및 복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n])에 순차적으로 제1 스캔 신호(S[n])를 인가할 수 있다.

제2 스캔 구동부(22)는 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~D[n])을 통해 표시부(10)에 연결된다. 제2 스캔 구동부(22)는 제2 스캔 제어 신호(CONT2’)에 따라 복수의 제2 스캔 신호(D[n])를 생성하여 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~ D[n]) 중 대응하는 제2 스캔 라인에 전달한다. 복수의 서브 프레임 기간 동안, 제2 스캔 구동부(22)는 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~D[n])에 순차적으로 제2 스캔 신호(D[n])를 인가할 수 있다.

제1 스캔 제어 신호(CONT2) 및 제2 스캔 제어 신호(CONT2’)는 타이밍 제어부(50)에서 생성하여 전달되는 스캔 구동부(20, 22)의 동작 제어 신호이다. 제1 스캔 제어 신호(CONT2) 및 제2 스캔 제어 신호(CONT2’)는 스캔 시작 신호, 클록 신호 등을 포함할 수 있다. 스캔 시작 신호는 한 프레임의 영상을 표시하기 위한 첫 번째 스캔 신호(S[n])를 발생시키는 신호이다. 클록 신호는 복수의 제1 스캔 라인(S[1]~S[n]) 또는 복수의 제2 스캔 라인(D[1]~D[n])에 순차적으로 스캔 신호(S[n])를 인가시키기 위한 동기 신호이다.

데이터 구동부는 복수의 데이터 라인(Data[1]~ Data[m])을 통해 표시부(10)의 각 화소(PX)와 연결된다. 데이터 구동부는 영상 데이터 신호(DATA)를 전달받아 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라서 복수의 데이터 라인(Data[1]~ Data[m]) 중 대응하는 데이터 라인에 전달한다.

데이터 제어 신호(CONT1)는 타이밍 제어부(50)에서 생성하여 전달되는 데이터 구동부의 동작 제어 신호이다.

데이터 구동부는 영상 데이터 신호(DATA)에 따른 계조 전압을 선택하여 데이터 신호(Data)로서 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m])에 전달한다.

데이터 구동부는 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라 입력된 영상 데이터 신호(DATA)를 샘플링 및 홀딩하고, 복수의 데이터 라인(Data[1]~Data[m]) 각각에 복수의 데이터 신호(Data)를 전달한다. 예를 들어, 데이터 구동부는 게이트 온 전압의 제1 스캔 신호(S[1]~S[n]) 또는 제2 스캔 신호(D[1]~D[n])에 대응하여 복수의 데이터 라인에 소정의 전압 범위를 갖는 데이터 신호(Data)를 인가할 수 있다.

발광 구동부(40)는 발광 제어 신호(CONT4)에 따라 복수의 발광 신호를 생성한다. 발광 구동부(40)는 발광 제어 신호(CONT4)에 따라 복수의 발광 라인(EM[1]~EM[n]) 각각에 복수의 발광 신호를 전달한다.

타이밍 제어부(50)는 영상 신호(IS), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(CLK)에 따라 데이터 제어 신호(CONT1), 제1 및 제2 스캔 제어 신호((CONT2, CONT2’), 전원 제어 신호(CONT3), 발광 제어 신호(CONT4) 및 영상 데이터 신호(DATA)를 생성한다.

타이밍 제어부(50)는 입력되는 영상 신호(IS)와 상기 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(IS)를 표시부(10) 및 데이터 구동부의 동작 조건에 맞게 적절히 영상 처리한다. 구체적으로, 타이밍 제어부(50)는 영상 신호(IS)에 대하여 감마 보정, 휘도 보상 등의 영상 처리 과정을 거쳐 영상 데이터 신호(DATA)를 생성할 수 있다.

예를 들어, 타이밍 제어부(50)는 데이터 구동부의 동작을 제어하는 데이터 제어 신호(CONT1)를 생성하고, 상기 영상 처리 과정을 거친 영상 데이터 신호(DATA)와 함께 데이터 구동부에 전달한다. 그리고, 타이밍 제어부(50)는 제1 스캔 구동부(20)의 동작을 제어하는 제1 스캔 제어 신호(CONT2)를 제1 스캔 구동부(20)에 전달한다. 또한, 타이밍 제어부(50)는 제2 스캔 구동부(22)의 동작을 제어하는 제2 스캔 제어 신호(CONT2’)를 제2 스캔 구동부(22)에 전달한다.

그리고, 타이밍 제어부(50)는 전원 공급부(60)의 구동을 제어할 수 있다. 전원 공급부(60)는 표시부(10)의 각 화소(PX)의 구동을 위한 전원 전압(ELVDD_A, ELVDD_D, ELVSS)을 공급할 수 있다. 일례로, 타이밍 제어부(50)는 전원 제어 신호(CONT3)를 전원 공급부(60)에 전달하여 전원 공급부(60)를 구동시킬 수 있다.

또한, 타이밍 제어부(50)는 발광 제어 신호(CONT4)를 발광 구동부(40)에 전달하여 발광 구동부(40)를 구동시킬 수 있다.

다음으로, 도 19를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 화소(PX)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 19는 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소(PX)를 설명하기 위한 회로도이다.

제2 트랜지스터(T2)는 데이터 구동부로부터 대응하는 데이터 신호(Data)가 공급되는 데이터 라인(Data)에 연결되는 일단, 제1 스캔 구동부(20)로부터 대응하는 스캔 신호(S[n])가 공급되는 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 제1 노드(N1)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 데이터 신호(Data)를 제1 노드(N1)로 전달한다.

제3 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 제3 노드(N3)에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인(S[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 제1 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)를 연결시킨다.

제4 트랜지스터(T4)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 초기화 전압(VINT)이 공급되는 초기화 라인에 연결되는 타단 및 이전 단에 대응하는 제1 스캔 신호(S[n])가 공급되는 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 이전 제1 스캔 라인의 스캔 신호(S[n-1])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)를 초기화 전압(VINT)으로 초기화시킨다.

제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원 전압(ELVDD_A)에 연결되는 일단, 제1 노드(N1)에 연결되는 타단 및 발광 구동부(40)로부터 발광 신호(EM[n])가 공급되는 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제5 트랜지스터(T5)는 발광 신호(EM[n])에 의해 턴 온되어, 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 제1 노드(N1)로 전달한다.

제6 트랜지스터(T6)는 제3 노드(N3)에 연결되는 일단, 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 타단 및 발광 구동부(40)로부터 발광 신호(EM[n])가 공급되는 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제6 트랜지스터(T6)는 발광 신호(EM[n])에 의해 턴 온되어, 제1 트랜지스터(T1)로부터 흐르는 전류를 유기 발광 소자(OLED)로 전달한다.

제7 트랜지스터(T7)는 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 일단, 초기화 라인에 연결되는 타단 및 제1 스캔 라인(S[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제7 트랜지스터(T7)는 제1 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)의 애노드로 초기화 전압(VINT)을 전달한다.

제9 트랜지스터(TD2)는 제1 노드(N1)에 연결되는 일단, 제4 노드(N4)에 연결되는 타단 및 제2 스캔 라인(D[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제9 트랜지스터(TD2)는 제2 스캔 라인(D[n])으로 인가되는 제2 스캔 신호에 따라 턴 온되어 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4)를 전기적으로 연결한다.

제10 트랜지스터(TD1)는 제2 전원 라인(ELVDD_D)에 연결되는 일단, 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 타단 및 제4 노드(N4)에 연결되는 게이트를 포함한다. 제10 트랜지스터(TD1)는 게이트에 인가되는 전압에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)에 공급되는 구동 전류를 제어한다.

다음으로, 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법에 대해 도 20을 참조하여 설명한다.

도 20은 본 발명의 제3 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

제1 시점에서, 이전 단의 제1 스캔 신호(S[n-1])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온되고, 초기화 전압(VINT)이 제2 노드(N2)로 전달된다. 이전 프레임의 구동에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 게이트의 전압이 초기화 전압(VINT)으로 초기화된다. 즉, 제2 노드(N2)의 전압이 초기화 전압(VINT)으로 설정될 수 있다. 그리고, 제2 시점에서 이전 단의 제1 스캔 신호(S[n-1])가 하이 레벨 전압으로 변경된다.

제3 시점에서, 본 단의 제1 스캔 신호(S[n]) 및 제2 스캔 신호(D[n])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제1 스캔 신호(S[n])에 의해 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3) 및 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온되고, 제2 스캔 신호(D[n])에 의해 제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온된다.

그리고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호(Data, 도 20에서 실선으로 도시한 신호)가 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제2 노드(N2), 즉, 제1 커패시터(Cstg1)에 전달될 수 있다. 데이터 라인에는 제1 구동부(DM1)에 의해 구동하는 서브 프레임의 데이터 신호(Data)가 인가된다. 이때, 데이터 신호(Data)의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1)가 포화 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있다.

제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온되면, 제4 노드(N4)와 제1 노드(N1)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 제4 노드(N4), 제2 커패시터(Cstg2)에 데이터 신호(Data, 도 20에서 실선으로 도시한 신호)가 전달될 수 있다. 전원 공급부(60)는 제2 전원 전압(ELVDD_D)이 제1 전원 전압(ELVDD_A)과 소정 전압 차이(a)를 갖도록 제1 전원 전압(ELVDD_A) 및 제2 전원 전압(ELVDD_D)을 공급하므로, 제4 노드(N4)에 데이터 신호(Data)가 인가되는 경우에도, 제10 트랜지스터(TD1)의 게이트와 소스 양단의 전압 차이에 의해, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 전류가 흐르지 않을 수 있다.

제1 커패시터(Cstg1)에 데이터 신호(Data, 실선 도시)의 기입이 완료된 제4 시점에서, 제1 스캔 신호(S[n])는 하이 레벨로 변경되고, 데이터 라인에는 제2 구동부(DM2)에 의해 구동하는 서브 프레임의 데이터 신호(Data, 도 20에서 점선으로 도시한 신호)가 인가된다.

이때, 데이터 신호(Data, 점선 도시)의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1) 및 제4 트랜지스터(T4)가 선형 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있으며, 제1 구동부(DM1)가 동작하는 서브 프레임 기간 내에 인가되는 데이터 신호(Data, 실선 도시)의 전압 값 보다 작은 값을 가질 수 있다.

데이터 라인과 제4 노드(N4)를 연결하는 제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온된 상태이므로, 제4 노드(N4)에는 데이터 신호(Data, 점선 도시)가 인가된다. 제4 노드(N4)에인가되는 데이터 신호(Data, 점선 도시)에 의해 제10 트랜지스터(TD1)가 턴 온되므로, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 유기 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있다.

제5 시점에서, 제2 스캔 신호(D[n])는 하이 레벨 전압으로 변경되고, 발광 신호는 로우 레벨 전압으로 변경된다.

따라서, 제2 스캔 신호(D[n])가 하이 레벨 전압으로 변경됨에 따라, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 흐르는 전류에 의한 유기 발광 소자(OLED)의 발광이 중단될 수 있다.

그리고, 발광 신호가 로우 레벨 전압으로 변경되면, 제5 트랜지스터(T5)가 턴 온되어, 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 제1 노드(N1)로 전달하고, 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 타단과 유기 발광 소자(OLED)의 애노드를 전기적으로 연결한다.

상기에서는 발광 신호가 제5 시점에서 변경되는 것으로 설명하였으나, 제6 시점에 변경될 수도 있다.

도 21은 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

도 21를 참조하면, 표시 장치는 표시부(10), 스캔 구동부(20), 데이터 구동부(30, 32), 발광 구동부(40), 타이밍 제어부(50) 및 전원 공급부(60)를 포함한다. 도 21에 도시된 구성요소들은 표시 장치를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 표시 장치는 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

표시부(10)는 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n]) 중 대응하는 스캔 라인, 복수의 제1 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m]) 중 대응하는 제1 데이터 라인, 복수의 제2 데이터 라인(Data_D[1]~Data_D[m]) 중 대응하는 제2 데이터 라인에 연결된 화소(PX)를 복수 개 포함하는 표시 패널이다. 상기 복수의 화소(PX) 각각은 해당 화소(PX)에 전달되는 영상 데이터 신호에 대응하여 영상을 표시한다.

표시부(10)에 포함된 복수의 화소(PX) 각각은 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n]), 복수의 제1 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m]) 및 복수의 제2 데이터 라인(Data_D[1]~Data_D[m])에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다. 복수의 스캔 라인(S[1]~S[n])은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 제1 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m])은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 제2 데이터 라인(Data_D[1]~Data_D[m])은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다.

데이터 구동부(30, 32)는 제1 데이터 구동부(30) 및 제2 데이터 구동부(32)를 포함할 수 있다. 제1 데이터 구동부(30)는 복수의 제1 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m])을 통해 표시부(10)의 각 화소(PX)와 연결된다. 제1 데이터 구동부(30)는 제1 영상 데이터 신호(DATA)를 전달받아 제1 데이터 제어 신호(CONT1)에 따라서 복수의 제1 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m]) 중 대응하는 제1 데이터 라인에 전달한다.

제2 데이터 구동부(32)도 복수의 제2 데이터 라인(Data_D[1]~Data_D[m])을 통해 표시부(10)의 각 화소(PX)와 연결된다. 제2 데이터 구동부(32)는 영상 데이터 신호(DATA)를 전달받아 제2 데이터 제어 신호(CONT1’)에 따라서 복수의 제2 데이터 라인(Data_D[1]~Data_D[m]) 중 대응하는 제2 데이터 라인에 전달한다.

제1 데이터 제어 신호(CONT1), 제2 데이터 제어 신호(CONT1’)는 타이밍 제어부(50)에서 생성하여 전달되는 데이터 구동부(30, 32)의 동작 제어 신호이다.

제1 데이터 구동부(30)는 제1 영상 데이터 신호(DATA)에 따른 계조 전압을 선택하여 제1 데이터 신호(Data_A)로서 복수의 제1 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m])에 전달한다.

제2 데이터 구동부(32)는 제2 영상 데이터 신호(DATA’)에 따른 계조 전압을 선택하여 제2 데이터 신호(Data_D)로서 복수의 제2 데이터 라인(Data_D[1]~Data_D[m])에 전달한다.

상기의 제1 및 제2 데이터 구동부(32)는 데이터 제어 신호(CONT1, CONT1’)에 따라 입력된 영상 데이터 신호(DATA, DATA’)를 샘플링 및 홀딩하고, 복수의 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m], Data_D[1]~Data_D[m]) 각각에 복수의 데이터 신호(Data_A, Data_D)를 전달한다. 예를 들어, 데이터 구동부(30, 32)는 게이트 온 전압의 스캔 신호(S[1]~S[n])에 대응하여 복수의 데이터 라인(Data_A[1]~Data_A[m], Data_D[1]~Data_D[m])에 소정의 전압 범위를 갖는 데이터 신호(Data_A, Data_D)를 인가할 수 있다.

이때, 제1 데이터 구동부(30)에서 공급하는 제1 데이터 신호(Data_A)는 제1 구동 방식에 적합한 전압 값을 갖고, 제2 데이터 구동부(32)에서 공급하는 제2 데이터 신호(Data_D)는 제2 구동 방식에 적합한 전압 값을 갖도록 설정될 수 있다.

타이밍 제어부(50)는 외부로부터 입력되는 영상 신호 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 영상 신호는 표시부(10)의 화소(PX) 각각의 계조(gray)로 구분되는 휘도(luminance) 정보를 포함할 수 있으며, 상기에서 설명한 프레임 데이터를 포함할 수 있다.

타이밍 제어부(50)는 영상 신호, 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(CLK)에 따라 데이터 제어 신호(CONT1, CONT1’), 스캔 제어 신호 (CONT2), 전원 제어 신호(CONT3), 발광 제어 신호(CONT4) 및 영상 데이터 신호(DATA, DATA’)를 생성한다.

타이밍 제어부(50)는 입력되는 영상 신호와 상기 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호를 표시부(10) 및 데이터 구동부(30, 32)의 동작 조건에 맞게 적절히 영상 처리한다. 구체적으로, 타이밍 제어부(50)는 영상 신호에 대하여 감마 보정, 휘도 보상 등의 영상 처리 과정을 거쳐 제1 구동 방식에 적합한 제1 영상 데이터 신호(DATA) 및 제2 구동 방식에 적합한 제2 영상 데이터 신호(DATA’)를 생성할 수 있다.

이때, 제1 영상 데이터 신호(DATA)는 프레임 데이터 중 제1 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임에 대응하는 비트에 의해 생성되고, 제2 영상 데이터 신호(DATA’) 는 프레임 데이터 중 제2 구동 방식으로 구동하는 서브 프레임에 대응하는 비트에 의해 생성될 수 있다.

예를 들어, 타이밍 제어부(50)는 데이터 구동부(30, 32)의 동작을 제어하는 데이터 제어 신호(CONT1, CONT1’)를 생성하고, 상기 영상 처리 과정을 거친 영상 데이터 신호(DATA, DATA’)와 함께 각각에 대응하는 데이터 구동부(30, 32)에 전달한다. 또한, 타이밍 제어부(50)는 스캔 구동부(20)의 동작을 제어하는 스캔 제어 신호(CONT2)를 스캔 구동부(20)에 전달한다.

다음으로, 도 22를 참조하여, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 화소(PX)에 대해 구체적으로 설명한다.

도 22는 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치의 화소(PX)를 설명하기 위한 회로도이다.

제2 트랜지스터(T2)는 데이터 구동부(30, 32)로부터 대응하는 제1 데이터 신호(Data_A)가 공급되는 제1 데이터 라인에 연결되는 일단, 스캔 구동부(20)로부터 대응하는 스캔 신호(S[n])가 공급되는 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 제1 노드(N1)에 연결되는 타단을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 제1 데이터 신호(Data_A)를 제1 노드(N1)로 전달한다.

제3 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N2)에 연결되는 일단, 제3 노드(N3)에 연결되는 타단 및 스캔 신호(S[n])가 공급되는 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 스캔 신호(S[n])에 의해 턴 온되어 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3)를 연결시킨다.

제9 트랜지스터(TD2)는 데이터 구동부(30, 32)로부터 대응하는 제2 데이터 신호(Data_D)가 공급되는 제2 데이터 라인(Data_D)에 연결되는 일단, 제4 노드(N4)에 연결되는 타단 및 스캔 라인(S[n])에 연결되는 게이트를 포함한다. 제9 트랜지스터(TD2)는 스캔 라인(S[n])으로 인가되는 스캔 신호에 따라 턴 온되어 제2 데이터 신호(Data_D)를 제4 노드(N4)로 전달한다.

제10 트랜지스터(TD1)는 유기 발광 소자(OLED)의 애노드에 연결되는 일단, 제2 전원 전압(ELVDD_D)이 공급되는 제2 전원 라인(ELVDD_D)에 연결되는 타단 및 제4 노드(N4)에 연결되는 게이트를 포함한다. 제10 트랜지스터(TD1)는 게이트에 인가되는 전압에 의해 턴 온되어 유기 발광 소자(OLED)에 공급되는 구동 전류를 제어한다.

다음으로, 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법에 대해 도 23을 참조하여 설명한다.

도 23은 본 발명의 제4 실시 예에 관련된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.

제1 시점에서, 이전 단의 제1 스캔 신호(S1[n-1])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온되고, 초기화 전압(VINT)이 제2 노드(N2)로 전달된다. 이전 프레임의 구동에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 게이트의 전압이 초기화 전압(VINT)으로 초기화된다. 즉, 제2 노드(N2)의 전압이 초기화 전압(VINT)으로 설정될 수 있다.

제3 시점에서, 본 단의 스캔 신호(S[n])가 로우 레벨 전압으로 변경된다. 그러면, 스캔 신호(S[n])에 의해 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 제7 트랜지스터(T7) 및 제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온된다.

그리고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 본 화소(PX)에 연결되는 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호(Data_A)가 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 제2 노드(N2), 즉, 제1 커패시터(Cstg1)에 전달될 수 있다. 데이터 라인에는 제1 구동부(DM1)에 의해 구동하는 서브 프레임의 데이터 신호(Data_A)가 인가된다. 이때, 데이터 신호(Data_A)의 전압 값은 제1 트랜지스터(T1)가 포화 영역에서 동작하기 위한 범위 내에서 설정될 수 있다.

제9 트랜지스터(TD2)가 턴 온되면, 제4 노드(N4)와 제1 노드(N1)가 전기적으로 연결된다. 따라서, 제4 노드(N4), 제2 커패시터(Cstg2)에 데이터 신호(Data_D)가 전달될 수 있다. 인가되는 데이터 신호(Data_D)에 의해 제10 트랜지스터(TD1)가 턴 온되므로, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 유기 발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있다.

제1 커패시터(Cstg1)에 데이터 신호(Data_A)의 기입이 완료된 제5 시점에서, 스캔 신호(S[n])는 하이 레벨로 변경되고, 발광 신호(EM[n])는 로우 레벨 전압으로 변경된다.

따라서, 스캔 신호(S[n])가 하이 레벨 전압으로 변경됨에 따라, 제10 트랜지스터(TD1)를 통해 흐르는 전류에 의한 유기 발광 소자(OLED)의 발광이 중단될 수 있다.

그리고, 발광 신호(EM[n])가 로우 레벨 전압으로 변경되면, 제5 트랜지스터(T5)가 턴 온되어, 제1 전원 전압(ELVDD_A)을 제1 노드(N1)로 전달하고, 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 타단과 유기 발광 소자(OLED)의 애노드를 전기적으로 연결한다.

상기에서는 발광 신호(EM[n])가 제5 시점에서 변경되는 것으로 설명하였으나, 제6 시점에 변경될 수도 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 화소, 화소를 포함하는 표시 장치의 동작, 제어, 또는 구동 방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10: 표시부 20: 스캔 구동부
30: 데이터 구동부 40: 발광 구동부
50: 타이밍 제어부 60: 전원 공급부

Claims

제1 구동부 및 제2 구동부를 포함하는 화소가 복수로 배열되는 표시부;
상기 화소에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부;
상기 화소에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부;
상기 화소에 발광 신호를 공급하는 발광 구동부;
상기 화소에 복수의 전원 전압을 공급하는 전원 공급부; 및
수신하는 영상 신호에 따라, 복수의 프레임으로 구분하여 상기 제1 구동부 및 상기 제2 구동부 중 적어도 하나에 의해 상기 화소가 발광하도록, 상기 데이터 구동부, 상기 스캔 구동부 및 상기 발광 구동부를 구동하는 신호를 출력하는 타이밍 제어부;
를 포함하는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 전원 공급부는 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압과는 다른 값을 갖는 제2 전원 전압을 공급하는 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 전원 전압은 상기 제1 구동부로 공급되고, 상기 제2 전원 전압은 상기 제2 구동부로 공급되고,
상기 화소는 상기 제1 전원 전압 또는 상기 제2 전원 전압에 의해 흐르는 전류에 따라 발광하는 유기 발광 소자를 더 포함하는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
제1 노드에 연결되는 일단, 제2 노드에 연결되는 게이트 및 제3 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 트랜지스터;
상기 데이터 구동부로부터 대응하는 제1 데이터 신호가 공급되는 제1 데이터 라인에 연결되는 일단, 상기 스캔 구동부로부터 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 상기 제1 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 트랜지스터;
상기 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전원 라인에 연결되는 일단 및 상기 제2 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 커패시터; 및
상기 제2 노드에 연결되는 일단, 상기 제3 노드에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터
를 포함하는 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 제2 노드에 연결되는 일단, 초기화 전압이 공급되는 초기화 라인에 연결되는 타단 및 이전 단에 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제2 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
제5 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 제1 전원 전압에 연결되는 일단, 상기 제1 노드에 연결되는 타단 및 상기 발광 구동부로부터 제1 발광 신호가 공급되는 제1 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제5 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 제3 노드에 연결되는 일단, 상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 타단 및 상기 발광 구동부로부터 제2 발광 신호가 공급되는 제2 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제6 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 일단, 상기 초기화 라인에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제7 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 제1 노드에 연결되는 일단, 상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 타단 및 상기 발광 구동부로부터 제3 발광 신호가 공급되는 제3 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제8 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 제1 노드에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터;
상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터; 및
상기 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제3 노드에 연결되는 타단 및 상기 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터;
를 포함하는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 데이터 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 제3 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터;
상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터; 및
상기 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 타단 및 상기 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터;
를 포함하는 표시 장치.
제3 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 데이터 구동부로부터 대응하는 제2 데이터 신호가 공급되는 제2 데이터 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터;
상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터; 및
상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 일단, 상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 타단 및 상기 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터;
를 포함하는 표시 장치.
제1 구동부, 제2 구동부 및 유기 발광 소자를 포함하고, 복수의 프레임으로 구분하여 제1 구동부 및 제2 구동부 중 적어도 하나에 의해 유기 발광 소자가 발광하는 화소에 있어서,
상기 제1 구동부는 제1 노드에 연결되는 일단, 제2 노드에 연결되는 게이트 및 제3 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 데이터 구동부로부터 대응하는 제1 데이터 신호가 공급되는 제1 데이터 라인에 연결되는 일단, 상기 스캔 구동부로부터 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트 및 상기 제1 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 전원 전압이 공급되는 제1 전원 라인에 연결되는 일단 및 상기 제2 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제1 커패시터 및 상기 제2 노드에 연결되는 일단, 상기 제3 노드에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하는 화소.
제13 항에 있어서,
상기 제1 구동부는 상기 제2 노드에 연결되는 일단, 초기화 전압이 공급되는 초기화 라인에 연결되는 타단 및 이전 단에 대응하는 스캔 신호가 공급되는 제2 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
제14 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 제1 전원 전압에 연결되는 일단, 상기 제1 노드에 연결되는 타단 및 상기 발광 구동부로부터 제1 발광 신호가 공급되는 제1 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제5 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
제15 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 제3 노드에 연결되는 일단, 상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 타단 및 상기 발광 구동부로부터 제2 발광 신호가 공급되는 제2 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제6 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
제16 항에 있어서,
상기 제1 구동부는,
상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 일단, 상기 초기화 라인에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제7 트랜지스터를 더 포함하는 화소.
제13 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 제1 노드에 연결되는 일단, 상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 타단 및 상기 발광 구동부로부터 제3 발광 신호가 공급되는 제3 발광 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제8 트랜지스터를 포함하는 화소.
제13 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 제1 노드에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터;
상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터; 및
상기 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제3 노드에 연결되는 타단 및 상기 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터;
를 포함하는 화소.
제13 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 데이터 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 제3 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터;
상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터; 및
상기 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 타단 및 상기 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터;
를 포함하는 화소.
제13 항에 있어서,
상기 제2 구동부는,
상기 데이터 구동부로부터 대응하는 제2 데이터 신호가 공급되는 제2 데이터 라인에 연결되는 일단, 제4 노드에 연결되는 타단 및 상기 제1 스캔 라인에 연결되는 게이트를 포함하는 제9 트랜지스터;
상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 일단, 상기 제4 노드에 연결되는 타단을 포함하는 제2 커패시터; 및
상기 유기 발광 소자의 애노드에 연결되는 일단, 상기 제2 전원 전압이 공급되는 제2 전원 라인에 연결되는 타단 및 상기 제4 노드에 연결되는 게이트를 포함하는 제10 트랜지스터;
를 포함하는 화소.
복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 화소에 연결되는 데이터 구동부, 상기 화소에 연결되는 스캔 구동부 및 상기 화소에 연결되는 발광 구동부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
한 프레임 내의 제1 구동 방식에 따라 화소가 구동하는 서브 프레임에 대한 제1 데이터 및 상기 한 프레임 내의 제2 구동 방식에 따라 상기 화소가 구동하는 서브 프레임에 대한 제2 데이터를 포함하는 영상 신호를 수신하는 단계;
상기 제1 데이터 및 상기 제2 데이터를 이용하여, 상기 한 프레임 내에 복수의 서브 프레임을 배열하는 단계;
상기 복수의 서브 프레임 기간 동안 상기 화소가 상기 제1 구동 방식 또는 상기 제2 구동 방식으로 발광하도록 상기 데이터 구동부, 상기 스캔 구동부 및 상기 발광 구동부를 제어하는 제어 신호를 생성하여 출력하는 단계; 및
상기 제어 신호에 따라 상기 데이터 구동부, 상기 스캔 구동부 및 상기 발광 구동부가 상기 화소를 구동하는 단계;
를 포함하는 표시 장치 구동 방법.