KR20180076418A - 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고해상도의 구현이 가능한 발광 표시 장치에 관한 것으로, 제 1 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 데이터 라인과 제 1 노드 사이에 접속된 제 1 스위칭 소자; 제 1 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 제 1 구동 전원 라인과 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 스위칭 소자; 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 커패시터; 제 2 노드와 제 2 구동 전원 라인 사이에 접속된 발광 소자; 연속된 제 1 내지 제 7 기간들 중 제 1 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 A-스캔 신호를 제 1 스캔 라인으로 공급하고, 제 5 기간의 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 제 1 스캔 라인으로 공급하는 스캔 드라이버; 제 1 기간 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 데이터 라인으로 제 1 초기화 신호를 공급하고, 제 5 기간의 일부 기간 동안 데이터 라인으로 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버; 및 제 2 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하고, 제 3 내지 제 6 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 구동 전압보다 더 큰 제 2 구동 전압을 제 1 구동 전원 라인으로 공급하고, 제 1 기간의 적어도 일부 기간 및 제 7 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 2 구동 전압보다 더 큰 제 3 구동 전압을 제 1 구동 전원 라인으로 공급하는 전원 공급부를 포함한다.

Description

발광 표시 장치{LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 고해상도의 구현이 가능한 발광 표시 장치에 대한 것이다.
발광 표시 장치의 각 화소는 발광 소자 및 이를 구동하기 위한 화소 회로를 포함한다.
화소 회로는 복수의 스위칭 소자들을 포함한다. 복수의 스위칭 소자들은 복수의 신호 라인들에 연결된다.
따라서, 많은 수의 화소들을 포함하는 고해상도의 발광 장치는 더 많은 수의 신호 라인들을 필요로 한다.
신호 라인들의 수가 많은 경우 각 신호 라인들 간의 간격이 적절하게 유지되지 못해 신호 간섭 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고해상도의 구현이 가능한 발광 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 표시 장치는, 제 1 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 데이터 라인과 제 1 노드 사이에 접속된 제 1 스위칭 소자; 상기 제 1 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 제 1 구동 전원 라인과 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 스위칭 소자; 상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 커패시터; 상기 제 2 노드와 제 2 구동 전원 라인 사이에 접속된 발광 소자; 연속된 제 1 내지 제 7 기간들 중 상기 제 1 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 A-스캔 신호를 상기 제 1 스캔 라인으로 공급하고, 상기 제 5 기간의 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 상기 제 1 스캔 라인으로 공급하는 스캔 드라이버; 상기 제 1 기간 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 데이터 라인으로 제 1 초기화 신호를 공급하고, 상기 제 5 기간의 일부 기간 동안 상기 데이터 라인으로 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버; 및 상기 제 2 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하고, 상기 제 3 내지 제 6 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 제 1 구동 전압보다 더 큰 제 2 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하고, 상기 제 1 기간의 적어도 일부 기간 및 상기 제 7 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 제 2 구동 전압보다 더 큰 제 3 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
상기 제 1 A-스캔 신호는 상기 제 1 내지 제 3 기간 동안 액티브 전압을 가지며; 상기 제 1 B-스캔 신호는 상기 제 5 기간의 한 수평 기간 동안 액티브 전압을 갖는다.
발광 표시 장치는 상기 제 1 스캔 라인에 인접한 제 2 스캔 라인을 더 포함하며; 상기 스캔 드라이버는 상기 제 2 스캔 라인으로 제 2 A-스캔 신호 및 제 2 B-스캔 신호를 더 공급하며; 상기 스캔 드라이버는 상기 제 1 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 상기 제 1 스캔 라인으로 공급하고, 상기 제 5 기간의 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 상기 제 2 스캔 라인으로 공급한다.
상기 제 1 A-스캔 신호 및 제 2 A-스캔 신호는 상기 제 1 내지 제 3 기간 동안 액티브 전압을 가지며; 상기 제 1 B-스캔 신호는 상기 제 5 기간의 제 1 수평 기간 동안 액티브 전압을 가지며; 상기 제 2 B-스캔 신호는 상기 제 5 기간의 제 2 수평 기간 동안 액티브 전압을 갖는다.
상기 제 1 A-스캔 신호의 포지티브 에지의 시점은 상기 제 2 A-스캔 신호의 포지티브 에지 시점과 동일하며; 상기 제 1 A-스캔 신호의 네거티브 에지 시점은 상기 제 2 A-스캔 신호의 네거티브 에지 시점과 동일하다.
상기 제 1 A-스캔 신호와 상기 제 2 A-스캔 신호는 동일한 펄스폭을 갖는다.
상기 제 1 B-스캔 신호의 포지티브 에지 시점은 상기 제 2 B-스캔 신호의 포지티브 에지 시점보다 더 앞에 위치하며; 상기 제 1 B-스캔 신호의 네거티브 에지 시점은 상기 제 2 B-스캔 신호의 네거티브 에지 시점보다 더 앞에 위치한다.
상기 제 1 B-스캔 신호와 상기 제 2 B-스캔 신호는 동일한 펄스폭을 갖는다.
상기 제 1 스위칭 소자는 상기 데이터 라인과 상기 제 1 노드 사이에 직렬로 접속된 적어도 2개의 스위칭 소자들을 포함한다.
발광 표시 장치는 상기 제 2 노드와 상기 제 2 구동 전원 라인 사이에 접속된 제 2 커패시터를 더 포함한다.
발광 표시 장치는 제어 신호를 공급받는 게이트 전극을 포함하며, 제 2 초기화 신호를 공급받는 초기화 라인과 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 3 스위칭 소자를 더 포함한다.
상기 제 2 초기화 신호는 상기 전원 공급부로부터 공급된다.
상기 제어 신호는 상기 제 1 기간의 적어도 일부 기간 동안 액티브 전압을 갖는다.
상기 제 2 초기화 신호와 상기 제 1 초기화 신호는 서로 동일한 전압을 갖는다.
상기 전원 공급부는 상기 제 2 구동 전원 라인으로 제 2 구동 전원 신호를 공급한다.
상기 제 2 구동 전원 신호는 상기 제 1 구동 전압보다 더 작거나 같다.
상기 데이터 드라이버는 상기 제 7 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 데이터 라인으로 제 1 초기화 신호를 더 공급한다.
본 발명에 따른 발광 표시 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 하나의 화소가 2개의 스위칭 소자들 및 1개의 스토리지 커패시터를 포함하므로 화소의 크기가 작아질 수 있다.
둘째, 화소에 포함된 구성 요소들의 수가 적으므로 이들에 연결된 라인들의 수가 감소될 수 있다. 즉, 하나의 화소는 스캔 라인, 데이터 라인 제 1 구동 전원 라인 및 제 2 구동 전원 라인에 연결된다.
셋째, 데이터 신호가 스위칭 소자를 통해 제 1 노드에 인가되므로 데이터 신호의 계조 범위가 줄어들 수 있다.
넷째, 화소의 회로가 소스 팔로워(source follower) 구조를 가지므로 발광 소자의 발광 시 제 1 구동 신호의 IR-Drop이 최소화될 수 있다.
다섯째, 모든 화소들이 발광 기간(제 7 기간)에 동시에 발광한다. 따라서, 본 발명의 발광 표시 장치는 헤드 마운티드 디스플레이(Head Mounted Display)에 적용될 수 있다.
여섯째, 커패시터의 수가 적으므로 제 1 및 제 2 노드와 데이터 라인 간 커패시터 용량이 최소화될 수 있다.
일곱째, 초기화 기간에 제 2 스위칭 소자의 게이트 전압이 초기화되므로 현재 프레임의 데이터가 이전 프레임의 데이터 신호에 영향을 받지 않는다.
여덟째, 제 1 구동 신호 및 제 2 구동 전원이 표시 패널의 모든 화소들에 공통적으로 공급되므로 별도의 파워 드라이버가 요구되지 않는다.
아홉째, 제 1 구동 신호가 기간별로 서로 다른 크기의 구동 전압들로 변화하므로 제 2 스위칭 소자의 누설 전류가 최소화될 수 있다. 즉, 제 3 내지 제 6 기간 동안 제 1 구동 신호가 제 2 구동 전압의 레벨로 유지되므로 이 기간들 동안 제 2 스위칭 소자의 소스 전극과 드레인 전극 간의 차전압이 작게 유지될 수 있다. 따라서, 이 기간들 동안 각 화소의 제 2 스위칭 소자로부터의 누설 전류가 최소화될 수 있다. 따라서, 저계조에서 그라데이션(gradation) 현상이 최소화될 수 있다.
열째, 제 2 구동 신호가 직류 신호이므로 소비 전력이 최소화된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 각 스캔 라인에 공급되는 스캔 신호들, 제 m 데이터 라인에 공급되는 초기화 신호 및 데이터 신호들, 그리고 제 1 구동 전원 라인에 공급되는 제 1 구동 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 제 n 스캔 라인에 공급되는 신호 및 제 m 데이터 라인에 공급되는 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 5a 내지 도 5g는 도 4에서의 각 기간에 따른 제 n 화소의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 각 기간별 제 1 노드 및 제 2 노드의 전압을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 A부에 대한 확대도이다.
도 8은 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 데이터 신호에 따른 구동 전류의 관계를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 문턱 전압의 변화량에 따른 구동 전류의 오류율(error rate)을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 IR-Drop에 따른 구동 전류의 오류율(error rate)을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 12는 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13의 제 3 스위칭 소자에 공급되는 제어 신호를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 도 1 내지 도 14를 참조로 본 발명에 따른 발광 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시 패널(111), 스캔 드라이버(151), 데이터 드라이버(153), 타이밍 컨트롤러(122) 및 전원 공급부(123)를 포함한다.
표시 패널(111)은 복수의 화소(PX)들과, 이들 화소(PX)들이 화상을 표시하는데 필요한 각종 신호들을 전송하기 위한 복수의 스캔 라인들(SL1 내지 SLi), 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLj) 및 전원 공급 라인(VL)을 포함한다. 전원 공급 라인(VL)은 서로 전기적으로 분리된 제 1 구동 전원 라인(VDL) 및 제 2 구동 전원 라인(VSL)을 포함한다. 여기서, i는 2보다 큰 자연수이며, j는 3보다 큰 자연수이다.
이 화소(PX)들은 매트릭스 형태로 표시 패널(111)에 배열된다. 이 화소(PX)들은 적색을 표시하는 적색 화소, 녹색을 표시하는 녹색 화소 및 청색을 표시하는 청색 화소를 포함한다.
한편, 도시되지 않았지만, 표시 패널(111)은 백색 화상을 표시하는 백색 화소를 더 포함할 수도 있다.
표시 패널(111)의 외부에 위치한 시스템(도시되지 않음)은 그래픽 컨트롤러의 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 송신기를 통하여 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 클럭 신호 및 영상 데이터들을 인터페이스(interface) 회로를 통해 출력한다. 이 시스템으로부터 출력된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 및 클럭 신호는 타이밍 컨트롤러(122)에 공급된다. 또한, 이 시스템으로부터 순차적으로 출력된 영상 데이터들은 타이밍 컨트롤러(122)에 공급된다.
타이밍 컨트롤러(122)는 자신에게 입력되는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 및 클럭 신호를 이용하여 데이터 제어 신호(DCS) 및 스캔 제어 신호(SCS)를 생성하여 데이터 드라이버(153) 및 스캔 드라이버(151)로 공급한다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(153)에 공급되며, 스캔 제어 신호(SCS)는 스캔 드라이버(151)에 공급된다.
데이터 제어 신호(DCS)는 도트 클럭(dot clock), 소스 쉬프트 클럭(source shift clock), 소스 인에이블 신호(source enable signal) 및 극성 반전 신호(polarity inversion signal)를 포함한다.
스캔 제어 신호(SCS)는 게이트 스타트 펄스(gate start pulse), 게이트 쉬프트 클럭(gate shift clock) 및 게이트 출력 인에이블(gate output enable)을 포함한다.
데이터 드라이버(153)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 영상 데이터 신호(DATA)들을 샘플링한 후에, 매 수평 기간(Horizontal Time: 1H, 2H, ...)마다 한 수평 라인의 샘플링 영상 데이터 신호들을 래치하고, 그 래치된 영상 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 공급한다. 즉, 데이터 드라이버(153)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 영상 데이터 신호를 전원 공급부(123)로부터 입력되는 감마 전압을 이용하여 아날로그 신호로 변환하고, 그 변환된 아날로그 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 공급한다. 또한, 데이터 드라이버(153)는 초기화 신호 및 더미 신호를 생성하고, 이들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)로 공급한다.
스캔 드라이버(151)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 게이트 스타트 펄스(SCS)에 응답하여 스캔 신호들을 발생하는 쉬프트 레지스터와, 이 스캔 신호들을 화소(PXL)의 구동에 알맞은 전압 레벨로 쉬프트시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(151)는 타이밍 컨트롤러(122)로부터의 스캔 제어 신호(SCS)에 응답하여 스캔 라인들(SL1 내지 SLi)로 제 1 내지 제 i 스캔 신호들을 각각 공급한다.
각 스캔 신호는 A-스캔 신호 및 B-스캔 신호를 포함한다. i개의 A-스캔 신호들은 i개의 스캔 라인들에 동시에 공급되며, i개의 B-스캔 신호들은 i개의 스캔 라인들(SL1 내지 SLi)에 차례로 공급된다. 예를 들어, 제 1 A-스캔 신호 및 제 1 B-스캔 신호는 제 1 스캔 라인(SL1)으로 공급되며, 제 2 A-스캔 신호 및 제 2 B-스캔 신호는 제 2 스캔 라인(SL2)으로 공급되며, ..., 제 i A-스캔 신호 및 제 i B-스캔 신호는 제 i 스캔 라인(SLi)으로 공급된다.
전원 공급부(123)는 감마 전압, 제 1 구동 신호(ELVDD), 제 2 구동 신호(ELVSS)를 생성한다. 전원 공급부(123)는 제 1 구동 신호(ELVDD)를 제 1 구동 구동 전원 라인(VDL)으로 공급하며, 제 2 구동 신호(ELVSS)를 제 2 구동 전원 라인(VSL)으로 공급한다.
도 2는 도 1의 각 스캔 라인에 공급되는 스캔 신호들, 제 m 데이터 라인에 공급되는 초기화 신호 및 데이터 신호들, 그리고 제 1 구동 전원 라인에 공급되는 제 1 구동 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
각 스캔 신호(SC1 내지 SCi)는 액티브 전압 및 비액티브 전압을 갖는 펄스 형태의 신호이다. 여기서, 액티브 전압은 후술할 스위칭 소자를 턴-온시킬 수 있는 크기를 가지며, 전술된 비액티브 전압은 그 스위칭 소자를 턴-오프시킬 수 있는 크기를 갖는다. 예를 들어, 각 스캔 신호(SC1 내지 SCi)의 액티브 전압은 8[V]이고, 각 스캔 신호(SC1 내지 SCi)의 비액티브 전압은 -8[V]일 수 있다.
도 2에서, 각 스캔 신호(SC1 내지 SCi)의 하이 전압은 액티브 전압에 해당한다. 그리고, 각 스캔 신호(SC1 내지 SCi)의 로우 전압은 비액티브 전압에 해당한다. 다른 실시예로서, 도시되지 않았지만, 전술된 각 스캔 신호(SC1 내지 SCi)의 하이 전압이 비액티브 전압이고, 각 신호(SC1 내지 SCi)의 로우 전압이 액티브 전압일 수 있다.
제 1 스캔 신호(SC1)는 제 1 스캔 라인(SL1)에 공급되며, 제 2 스캔 신호(SC2)는 제 2 스캔 라인(SL2)에 공급되며, ..., 제 n 스캔 신호(SCn)는 제 n 스캔 라인(SLn)에 공급되며, ..., 제 n-1 스캔 신호(SCn-1)는 제 n-1 스캔 라인(SLn-1)에 공급되며, 제 n 스캔 신호(SCn)는 제 n 스캔 라인(SLn)에 공급된다.
각 스캔 신호(SC1 내지 SCn)는 제 1 내지 제 7 기간(①, ②, ③, ④, ⑤, ⑥, ⑦)의 적어도 일부 구간에서 액티브 전압 또는 비액티브 전압을 가질 수 있다.
각 스캔 신호(SC1 내지 SCn)는 A-스캔 신호(이하, 동시 스캔 신호) 및 B-스캔 신호(이하, 순차 스캔 신호)를 포함한다. 예를 들어, 제 1 스캔 신호(SC1)는 제 1 동시 스캔 신호(A-SC1) 및 제 1 순차 스캔 신호(B-SC1)를 포함한다.
각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③)의 적어도 일부 기간 동안 각 스캔 라인(SL1 내지 SLi)으로 공급된다. 예를 들어, 제 1 동시 스캔 신호(A-SC1)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 제 1 스캔 라인(SL1)으로 공급되며, 제 2 동시 스캔 신호(A-SC2)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 제 2 스캔 라인(SL2)으로 공급되며, 제 3 동시 스캔 신호(A-SC3)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 제 3 스캔 라인(SL3)으로 공급되며, ..., 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 제 n 스캔 라인(SLn)으로 공급되며, ..., 제 i-1 동시 스캔 신호(A-SCi-1)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 제 i-1 스캔 라인(SLi-1)으로 공급되며, 그리고 제 i 동시 스캔 신호(A-SCi)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 제 i 스캔 라인(SLi)으로 공급된다.
각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③)의 적어도 일부 기간 동안 액티브 전압을 갖는다. 예를 들어, 제 1 동시 스캔 신호(A-SC1)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 액티브 전압으로 유지되며, 제 2 동시 스캔 신호(A-SC2)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 액티브 전압으로 유지되며, 제 3 동시 스캔 신호(A-SC3)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 액티브 전압으로 유지되며, ..., 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 액티브 전압으로 유지되며, ..., 제 i-1 동시 스캔 신호(A-SCi-1)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 액티브 전압으로 유지되며, 그리고 제 i 동시 스캔 신호(A-SCi)는 제 1 내지 제 3 기간(①, ②, ③) 동안 액티브 전압으로 유지된다.
각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)의 펄스폭은 동일하다. 예를 들어, 제 1 동시 스캔 신호(A-SC1)의 펄스폭은 제 2 동시 스캔 신호(A-SC2)의 펄스폭과 동일하다.
각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)의 포지티브 에지(positive edge) 시점은 동일하다. 예를 들어, 제 1 동시 스캔 신호(A-SC1)의 포지티브 에지 시점은 제 2 동시 스캔 신호(A-SC2)의 포지티브 에지 시점과 동일하다.
각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)의 네거티브 에지(negative edge) 시점은 동일하다. 예를 들어, 제 1 동시 스캔 신호(A-SC1)의 네거티브 에지 시점은 제 2 동시 스캔 신호(A-SC2)의 네거티브 에지 시점과 동일하다.
여기서, 동시 스캔 신호의 포지티브 에지 시점은 그 동시 스캔 신호가 비액티브 전압의 레벨에서 액티브 전압의 레벨로 천이될 때의 시점을 의미하며, 그 동시 스캔 신호의 네거티브 에지 시점은 그 동시 스캔 신호가 액티브 전압의 레벨에서 비액티브 전압의 레벨로 천이될 때의 시점을 의미한다. 예를 들어, 각 동시 스캔 신호는 제 1 기간(①)의 시작 시점에 비액티브 전압의 레벨에서 액티브 전압의 레벨로 천이하며, 제 3 기간(③)의 종료 시점에 액티브 전압의 레벨에서 비액티브 전압의 레벨로 천이한다. 이와 같이 각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)가 동시에 출력되어 동일한 시간만큼 액티브 전압으로 유지되므로, 제 1 기간(①) 및 제 2 기간(②) 동안 모든 화소들이 동시에 초기화된다. 아울러, 그 제 3 기간(③)에 모든 화소들로부터 동시에 문턱 전압들이 검출된다.
각 동시 스캔 신호(A-SC1 내지 A-SCi)는 전술된 제 1 기간(①), 제 2 기간(②) 및 제 3 기간(③)을 제외한 나머지 기간 동안 비액티브 전압으로 유지될 수 있다.
각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)는 제 5 기간(⑤)의 일부 기간 동안 각 스캔 라인(SL1 내지 SLi)으로 순차적으로 공급된다. 다시 말하여, 제 5 기간(⑤)은 복수의 수평 기간들을 포함하는 바, 각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)는 그 제 5 기간(⑤)의 각 수평 기간에 각 스캔 라인(SL1 내지 SLi)으로 공급된다. 예를 들어, 제 1 순차 스캔 신호(B-SC1)는 제 5 기간(⑤)의 제 1 수평 기간 동안 제 1 스캔 라인(SL1)으로 공급되며, 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)는 제 5 기간(⑤)의 제 2 수평 기간 동안 제 2 스캔 라인(SL2)으로 공급되며, 제 3 순차 스캔 신호(B-SC3)는 제 5 기간(⑤)의 제 3 수평 기간 동안 제 3 스캔 라인(SL3)으로 공급되며, ..., 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)는 제 5 기간(⑤)의 제 n 수평 기간 동안 제 n 스캔 라인(SLn)으로 공급되며, ..., 제 i-1 순차 스캔 신호(B-SCi-1)는 제 5 기간(⑤)의 제 i-1 수평 기간 동안 제 i-1 스캔 라인(SLi-1)으로 공급되며, 그리고 제 i 순차 스캔 신호(B-SCi)는 제 5 기간(⑤)의 제 i 수평 기간 동안 제 i 스캔 라인(SLi)으로 공급된다.
각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)는 제 5 기간(⑤)의 일부 기간 동안 액티브 전압을 갖는다. 다시 말하여, 각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)는 그 제 5 기간(⑤)의 각 수평 기간에 액티브 전압으로 유지된다. 예를 들어, 제 1 순차 스캔 신호(B-SC1)는 제 5 기간(⑤)의 제 1 수평 기간 동안 액티브 전압으로 유지되며, 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)는 제 5 기간(⑤)의 제 2 수평 기간 동안 액티브 전압으로 유지되며, 제 3 순차 스캔 신호(B-SC3)는 제 5 기간(⑤)의 제 3 수평 기간 동안 액티브 전압으로 유지되며, ..., 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)는 제 5 기간(⑤)의 제 n 수평 기간 동안 액티브 전압으로 유지되며, ..., 제 i-1 순차 스캔 신호(B-SCi-1)는 제 5 기간(⑤)의 제 i-1 수평 기간 동안 액티브 전압으로 유지되며, 그리고 제 i 순차 스캔 신호(B-SCi)는 제 5 기간(⑤)의 제 i 수평 기간 동안 액티브 전압으로 유지된다.
각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)의 펄스폭은 동일하다. 예를 들어, 제 1 순차 스캔 신호(B-SC1)의 펄스폭은 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)의 펄스폭과 동일하다.
각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)의 포지티브 에지 시점은 서로 다르다. 예를 들어, 제 1 순차 스캔 신호(B-SC1)의 포지티브 에지 시점은 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)의 포지티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)의 포지티브 에지 시점은 제 3 순차 스캔 신호(B-SC3)의 포지티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, 제 3 순차 스캔 신호(B-SC3)의 포지티브 에지 시점은 제 4 순차 스캔 신호(B-SC4)의 포지티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, ..., 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)의 포지티브 에지 시점은 제 n-1 순차 스캔 신호의 포지티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, ..., 제 i-1 순차 스캔 신호(B-SCi-1)의 포지티브 에지 시점은 제 i-2 순차 스캔 신호의 포지티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, 제 i 순차 스캔 신호(B-SCi)의 포지티브 에지 시점은 제 i-1 순차 스캔 신호(B-SCi-1)의 포지티브 에지 시점보다 더 앞서 있다.
각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)의 네거티브 에지 시점은 서로 다르다. 예를 들어, 제 1 순차 스캔 신호(B-SC1)의 네거티브 에지 시점은 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)의 네거티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, 제 2 순차 스캔 신호(B-SC2)의 네거티브 에지 시점은 제 3 순차 스캔 신호(B-SC3)의 네거티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, 제 3 순차 스캔 신호(B-SC3)의 네거티브 에지 시점은 제 4 순차 스캔 신호의 네거티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, ..., 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)의 네거티브 에지 시점은 제 n-1 순차 스캔 신호의 네거티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, ..., 제 i-1 순차 스캔 신호(B-SCi-1)의 네거티브 에지 시점은 제 i-2 순차 스캔 신호의 네거티브 에지 시점보다 더 앞서 있으며, 제 i 순차 스캔 신호(B-SCi)의 네거티브 에지 시점은 제 i-1 순차 스캔 신호(B-SCi-1)의 네거티브 에지 시점보다 더 앞서 있다.
각 순차 스캔 신호(B-SC1 내지 B-SCi)는 해당 수평 기간을 제외한 나머지 기간 동안 비액티브 전압으로 유지될 수 있다.
제 m 데이터 라인(DLm)에는 i개의 화소들(제 1 내지 제 i 화소들)이 공통으로 접속된다. 이 제 1 내지 제 i 화소들은 제 1 내지 제 i 스캔 라인들(SL1 내지 SLi)에 각각 개별적으로 접속된다. i개의 화소들 중 하나는 제 n 화소(PXn)이다.
제 1 수평 기간 동안 제 1 화소에 대응되는 제 1 데이터 신호(Vdata1)가 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급되며, 제 2 수평 기간 동안 제 2 화소에 대응되는 제 2 데이터 신호(Vdata2)가 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급되며, 제 3 수평 기간 동안 제 3 화소에 대응되는 제 3 데이터 신호(Vdata3)가 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급되며, ... 제 n 수평 기간 동안 제 n 화소에 대응되는 제 n 데이터 신호(Vdatan)가 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급되며, ..., 제 i-1 수평 기간 동안 제 i-1 화소에 대응되는 제 i-1 데이터 신호(Vdatai-1)가 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급되며, 그리고 제 i 수평 기간 동안 제 i 화소에 대응되는 제 i 데이터 신호(Vdatai)가 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급된다.
제 1 구동 신호(ELVDD)는 전술된 기간을 근거로 서로 다른 레벨의 전압을 갖는다. 예를 들어, 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 1 기간 및 제 7 기간(①, ⑦) 동안 제 3 레벨의 전압(ELVDD_H; 이하, 제 3 구동 전압)으로 유지되며, 제 2 기간(②)에 제 1 레벨의 전압(ELVDD_L; 이하, 제 1 구동 전압)으로 유지되며, 제 3 내지 제 6 기간(③, ④, ⑤, ⑥) 동안 제 2 레벨의 전압(ELVDD_M; 이하, 제 2 구동 전압)으로 유지된다.
제 1 구동 전압(ELVDD_L), 제 2 구동 전압(ELVDD_M) 및 제 3 구동 전압(ELVDD_H)은 서로 다른 크기를 갖는다. 예를 들어, 제 2 구동 전압(ELVDD_M)은 제 1 구동 전압(ELVDD_L)보다 더 크며, 제 3 구동 전압(ELVDD_H)은 제 2 구동 전압(ELVDD_M)보다 더 클 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 1 구동 전압(ELVDD_L)은 -5[V]의 크기를 가질 수 있으며, 제 2 구동 전압(ELVDD_M)은 1[V]의 크기를 가질 수 있으며, 그리고 제 3 구동 전압(ELVDD_H)은 7[V]의 크기를 가질 수 있다.
제 2 구동 신호(ELVSS)는 기간에 관계없이 항상 일정한 전압을 갖는 직류 전압일 수 있다. 예를 들어, 제 2 구동 신호(ELVSS)는 제 1 구동 전압(ELVDD_L)보다 작거나 같은 직류 전압일 수 있다. 더욱 구체적인 예로서, 제 2 구동 신호(ELVSS)는 0[V]의 크기를 갖는 직류 전압일 수 있다.
한편, 전술된 제 2 구동 전압(ELVDD_M)은 제 2 구동 신호(ELVSS)보다 더 크거나 같고, 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작거나 같을 수 있다.
초기화 신호(Vinit) 및 더미 신호(Vdm), 데이터 신호들(Vdata1 내지 Vdatai)은 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급된다.
초기화 신호(Vinit)는 제 1 기간(①)의 적어도 일부 기간, 제 2 기간(②)의 적어도 일부 기간, 제 3 기간(③)의 적어도 일부 기간 및 제 7 기간(⑦)의 적어도 일부 기간 동안 제 m 데이터 라인(DLm)으로 공급된다. 예를 들어, 초기화 신호(Vinit)는 제 1 기간(①), 제 2 기간(②), 제 3 기간(③) 및 제 7 기간(⑦) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)으로 공급된다.
초기화 신호(Vinit)는 전술된 제 2 구동 신호(ELVSS)와 동일한 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 초기화 신호(Vinit)는 0[V]의 값을 가질 수 있다.
더미 신호(Vdm)는 제 4 기간(④)의 적어도 일부 기간 동안 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급된다. 예를 들어, 더미 신호(Vdm)는 제 4 기간(④) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급될 수 있다. 더미 신호(Vdm)는 초기화 신호(Vinit)보다 더 작은 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 더미 신호(Vdm)는 초기화 신호(Vinit)로부터 킥백 전압(kickback voltage)를 차감한 크기를 가질 수 있다. 여기서, 킥백 전압은 순차 스캔 신호가 액티브 전압에서 비액티브 전압으로 천이할 때 제 1 노드(도 3의 N1)의 전압 변화량을 의미한다.
또한, 전술된 더미 신호(Vdm)는 제 6 기간(⑥) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)에 공급될 수도 있다. 한편, 이 제 6 기간(⑥) 동안 전술된 더미 신호(Vdm) 대신 초기화 신호가 제 m 데이터 라인에 공급될 수도 있다.
데이터 신호들(Vdata1 내지 Vdatai)은 제 5 기간(⑤) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)으로 순차적으로 공급된다. 예를 들어, i개의 데이터 신호들(Vdata1 내지 Vdatai)은 각각 i개의 순차 스캔 신호들(B-SC1 내지 B-SCi)에 동기되어 제 m 데이터 라인(DLm)에 차례로 공급될 수 있다. 이 i개의 데이터 신호들(Vdata1 내지 Vdatai)은 각각 전술된 초기화 신호(Vinit)보다 더 크거나 또는 더 작은 값을 가질 수 있다. 예를 들어, i개의 데이터 신호들(Vdata1 내지 Vdatai) 각각은 초기화 신호(Vinit)보다 더 큰 값을 갖는 정극성 데이터 신호 또는 그 초기화 신호(Vinit)보다 더 작은 값을 갖는 부극성 데이터 신호일 수 있다.
여기서, 도 3을 참조로, 도 1에 도시된 어느 하나의 화소에 대한 상세 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성을 나타낸 도면이다.
제 n 화소(PXn)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)를 포함할 수 있다.
제 1 스위칭 소자(Tr1)는 제 n 스캔 라인(SLn)에 접속된 게이트 전극을 포함하며, 제 m 데이터 라인(DLm)과 제 1 노드(N1) 사이에 접속된다. 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 드레인 전극 및 소스 전극 중 어느 하나는 제 m 데이터 라인(DLm)에 연결되며, 그 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 드레인 전극 및 소스 전극 중 다른 하나는 제 1 노드(N1)에 연결된다. 예를 들어, 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 드레인 전극은 제 m 데이터 라인(DLm)에 연결되며, 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 소스 전극은 제 1 노드(N1)에 연결된다. 여기서, m은 자연수이다.
제 2 스위칭 소자(Tr2)는 제 1 노드(N1)에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 제 1 구동 전원 라인(VDL)과 발광 소자(LED)의 애노드 전극 사이에 접속된다. 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 드레인 전극 및 소스 전극 중 어느 하나는 제 1 구동 전원 라인(VDL)에 연결되며, 그 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 드레인 전극 및 소스 전극 중 다른 하나는 제 2 노드(N2)에 연결된다. 예를 들어, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 드레인 전극은 제 3 노드(N3)를 통해 제 1 구동 전원 라인(VDL)에 연결되며, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전극은 제 2 노드(N2)에 연결된다.
제 2 스위칭 소자(Tr2)는 이의 게이트 전극에 인가된 신호의 크기에 따라 제 1 구동 전원 라인(VDL)으로부터 제 2 구동 전원 라인(VSL)으로 흐르는 구동 전류의 양(밀도)을 조절한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극에 인가된 신호를 한 프레임 기간 동안 저장한다.
발광 소자(LED)는 제 2 노드(N2)와 제 2 구동 전원 라인(VSL) 사이에 접속된다. 발광 소자(LED)의 애노드 전극은 제 2 노드(N2)에 접속되며, 이의 캐소드 전극은 제 2 구동 전원 라인(VSL)에 접속된다. 이 발광 소자(LED)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)일 수 있다. 발광 소자(LED)는 제 2 스위칭 소자(Tr2)를 통해 공급되는 구동 전류에 따라 발광한다. 발광 소자(LED)는 그 구동 전류의 크기에 따라 다른 밝기로 발광한다.
적색 화소의 발광 소자(LED)는 적색 광을 방출하는 적색 발광 소자(LED)이며, 녹색 화소의 발광 소자(LED)는 녹색 광을 방출하는 녹색 발광 소자(LED)이며, 그리고 청색 화소의 발광 소자(LED)는 청색 광을 방출하는 청색 발광 소자(LED) 이다.
도 4는 도 3의 제 n 스캔 라인에 공급되는 신호 및 제 m 데이터 라인에 공급되는 신호의 파형을 나타낸 도면이고, 도 5a 내지 도 5g는 도 4에서의 각 기간에 따른 제 n 화소의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5g에서, 제 1 및 제 2 스위칭 소자들(Tr1 및 Tr2) 중 원형의 점선으로 둘러싸인 스위칭 소자는 턴-온된 스위칭 소자이며, 점선으로 도시된 스위칭 소자는 턴-오프된 스위칭 소자이다.
제 n 화소(PXn)는 제 1 기간(①), 제 2 기간(②), 제 3 기간(③), 제 4 기간(④), 제 5 기간(⑤), 제 6 기간(⑥) 및 제 7 기간(⑦)에 다음과 같이 동작한다.
1) 제 1 기간(①)
먼저, 도 4 및 도 5a를 참조하여, 제 1 기간(①)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 1 기간(①)은 제 1 초기화 기간으로서, 이 제 1 기간(①)에 제 n 화소(PXn)를 포함한 모든 화소들의 게이트 전압들이 동시에 초기화된다.
제 1 기간(①) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)는 액티브 전압(예를 들어, 하이 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 1 기간(①) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 3 구동 전압(ELVDD_H)으로 유지된다. 또한, 이 제 1 기간(①) 동안에 제 m 데이터 라인(DLm)으로 초기화 신호(Vinit)가 공급된다.
그러면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 액티브 전압을 갖는 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)에 의해 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 턴-온된다. 그러면, 이 턴-온된 제 1 스위칭 소자(Tr1)를 통해 초기화 신호(Vinit)가 제 1 노드(N1)에 인가된다. 즉, 초기화 신호(Vinit)는 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극에 인가된다. 한편, 이 제 1 기간(①)에 제 3 구동 전압(ELVDD_H) 및 제 2 노드(N2)의 전압은 각각 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극의 전압보다 더 크다. 따라서, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 작은 값을 갖는다. 여기서, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 차전압으로서, 도 5a에서 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극은 제 1 노드(N1)에 해당하며, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전극은 제 2 노드(N2)에 해당한다.
전술된 바와 같이, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 작은 값을 가짐에 따라, 제 1 기간(①) 동안 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 턴-오프된다.
제 2 스위칭 소자(Tr2)가 턴-오프됨에 따라 제 2 노드(N2)는 전기적으로 플로팅(floating)된다. 이때, 초기화 신호(Vinit)에 의해 제 1 노드(N1)의 전압이 하강함에 따라, 플로팅된 제 2 노드(N2)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다.
이와 같이, 제 1 기간(①) 동안 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전압은 초기화 신호(Vinit)로 초기화 된다. 다시 말하여, 제 1 노드(N1)의 전압이 초기화 신호(Vinit)로 초기화된다.
한편, 제 1 기간(①)에 발광 소자(LED)의 양단 전압(애노드 전극의 전압-캐소드 전극의 전압)은 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작으므로, 제 1 기간(①)에 발광 소자(LED)는 소등 상태를 유지한다.
2) 제 2 기간(②)
이어서, 도 4 및 도 5b를 참조하여, 제 2 기간(②)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 2 기간(②)은 제 2 초기화 기간으로서, 이 제 2 기간(②)에 제 n 화소(PXn)를 포함한 모든 화소들의 드레인 전압들 및 소스 전압들이 동시에 초기화된다.
제 2 기간(②) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn) 는 액티브 전압(예를 들어, 하이 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 2 기간(②) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 1 구동 전압(ELVDD_L)으로 유지된다. 또한, 이 제 2 기간(②) 동안에 제 m 데이터 라인(DLm)으로 초기화 신호(Vinit)가 공급된다.
그러면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 액티브 전압을 갖는 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)에 의해 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 턴-온 상태로 유지된다. 그러면, 이 턴-온된 제 1 스위칭 소자(Tr1)를 통해 초기화 신호(Vinit)가 제 1 노드(N1)에 인가된다. 즉, 초기화 신호(Vinit)는 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극에 인가된다. 한편, 이 제 2 기간(②)에 제 1 구동 신호(ELVDD)가 제 3 구동 전압(ELVDD_H)에서 제 1 구동 전압(ELVDD_L)으로 하강함에 따라, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 큰 값을 갖는다. 여기서, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 차전압으로서, 도 5b에 도시된 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극은 제 1 노드(N1)에 해당하며, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전극은 제 3 노드(N3)에 해당한다.
전술된 바와 같이, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 큰 값을 가짐에 따라, 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 턴-온된다. 이 턴-온된 제 2 스위칭 소자(Tr2)를 통해 제 1 구동 전압(ELVDD_L)이 제 2 노드(N2)에 인가된다. 따라서, 제 2 기간(②)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전압 및 드레인 전압이 각각 제 1 구동 전압(ELVDD_L)으로 초기화된다. 다시 말하여, 제 2 노드(N2) 및 제 3 노드(N3)의 전압이 각각 제 1 구동 전압(ELVDD_L)으로 초기화된다.
결국, 제 1 기간(①) 및 제 2 기간(②)을 통해 제 2 구동 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전압, 소스 전압 및 드레인 전압이 초기화된다.
한편, 제 2 기간(②)에 발광 소자(LED)의 양단 전압(애노드 전극의 전압-캐소드 전극의 전압)은 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작으므로, 제 2 기간(②)에 발광 소자(LED)는 소등 상태를 유지한다.
3) 제 3 기간(③)
이어서, 도 4 및 도 5c를 참조하여, 제 3 기간(③)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 3 기간(③)은 문턱 전압 검출 기간으로서, 이 제 3 기간(③)에 제 n 화소(PXn)를 포함한 모든 화소들의 문턱 전압(Vth)들이 동시에 검출된다.
제 3 기간(③) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)는 액티브 전압(예를 들어, 하이 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 3 기간(③) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 2 구동 전압(ELVDD_M)으로 유지된다. 또한, 이 제 3 기간(③) 동안에 제 m 데이터 라인(DLm)으로 초기화 신호(Vinit)가 공급된다.
그러면, 도 5c에 도시된 바와 같이, 액티브 전압을 갖는 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)에 의해 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 턴-온 상태로 유지된다. 그러면, 이 턴-온된 제 1 스위칭 소자(Tr1)를 통해 초기화 신호(Vinit)가 제 1 노드(N1)에 인가된다. 즉, 초기화 신호(Vinit)는 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극에 인가된다. 한편, 이 제 3 기간(③)에 제 1 구동 신호(ELVDD)가 제 1 구동 전압(ELVDD_L)에서 제 2 구동 전압(ELVDD_M)으로 상승함에 따라, 턴-온된 제 2 스위칭 소자(Tr2)를 통해 제 2 노드(N2)의 전하가 제 3 노드(N3)로 방출된다. 이에 따라 제 2 노드(N2)의 전압이 점진적으로 증가하고, 이 제 2 노드(N2)의 전압이 증가함에 따라 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 감소하게 된다. 여기서, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 차전압으로서, 도 5c에 도시된 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극은 제 1 노드(N1)에 해당하며, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전극은 제 2 노드(N2)에 해당한다.
제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 감소하여 이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)과 같아지는 순간 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 턴-오프된다. 이때, 제 2 노드(N2)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)이 저장된다. 구체적으로, 제 2 노드(N2)의 전압은 초기화 신호(Vinit)에서 문턱 전압(Vth)을 차감한 전압(Vinit-Vth)이다. 또한, 이 전압(Vinit-Vth)는 제 2 구동 전압(ELVDD_M)에서 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)을 차감한 전압(ELVDD_M-Vth)과 실질적으로 동일하다.
이와 같이, 제 3 기간(③)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)이 검출되어 제 2 노드(N2)에 저장된다.
한편, 제 3 기간(③)에 발광 소자(LED)의 양단 전압(애노드 전극의 전압-캐소드 전극의 전압)은 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작으므로, 제 3 기간(③)에 발광 소자(LED)는 소등 상태를 유지한다.
4) 제 4 기간(④)
이어서, 도 4 및 도 5d를 참조하여, 제 4 기간(④)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 4 기간(④)은 제 1 더미 기간으로서, 이 제 4 기간(④)에 제 m 데이터 라인(DLm)을 포함한 모든 데이터 라인들로 더미 신호(Vdm)가 인가된다.
제 4 기간(④) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)는 비액티브 전압(예를 들어, 로우 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 4 기간(④) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 2 구동 전압(ELVDD_M)으로 유지된다. 또한, 이 제 4 기간(④) 동안에 제 m 데이터 라인(DLm)으로 더미 신호(Vdm)가 공급된다.
그러면, 도 5d에 도시된 바와 같이, 비액티브 전압을 갖는 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)에 의해 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 턴-오프된다.
한편, 이 제 4 기간(④)에 제 m 데이터 라인(DLm)에 더미 신호(Vdm)가 입력됨에 따라 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 소스 전극의 전압이 낮아진다.
제 4 기간(④)에 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)가 액티브 전압에서 비액티브 전압으로 하강함에 따라 이에 동기되어 제 1 노드(N1)의 전압이 동반 하강한다. 즉, 비액티브 전압의 제 n 스캔 신호(SCn)에 의해 제 1 스위칭 소자(Tr1)가 턴-오프되면, 제 1 노드(N1)가 전기적으로 플로팅되는 바, 이때 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)가 액티브 전압에서 비액티브 전압으로 하강함에 따라, 플로팅된 제 1 노드(N1)의 전압은 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 기생 커패시터의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다. 이와 같은 경우, 제 1 스위칭 소자(Tr1)로부터 누설 전류가 발생될 수 있다. 즉, 제 1 스위칭 소자(Tr1)가 턴-온되고, 이 턴-온된 제 1 스위칭 소자(Tr1)를 통해 제 1 노드(N1)의 전하가 방전될 수 있다. 전술된 더미 신호(Vdm)는 이러한 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 누설 전류를 방지하기 위해 제 4 기간(④)에 제 m 데이터 라인(DLm)으로 인가된다. 이 더미 신호(Vdm)는 초기화 신호(Vinit)보다 더 작은 전압 값을 갖는다.
한편, 제 4 기간(④)에 제 1 노드(N1)의 전압이 하강함에 따라 이에 동기되어 제 2 노드의 전압도 동반 하강한다. 구체적으로, 제 1 노드(N1)의 전압이 하강함에 따라, 플로팅된 제 2 노드(N2)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다.
한편, 제 4 기간(④)에 발광 소자(LED)의 양단 전압(애노드 전극의 전압-캐소드 전극의 전압)은 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작으므로, 제 4 기간(④)에 발광 소자(LED)는 소등 상태를 유지한다.
5) 제 5 기간(⑤)
이어서, 도 4 및 도 5e를 참조하여, 제 5 기간(⑤)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 5 기간(⑤)은 데이터 기입 기간으로서, 이 제 5 기간(⑤)에 제 m 데이터 라인(DLm)으로 제 1 내지 제 i 데이터 신호들이 순차적으로 인가된다. 이 제 5 기간(⑤)은 전술된 바와 같이 제 1 내지 제 i 수평 기간들을 포함하는 바, 제 5 기간(⑤) 중 제 n 수평 기간(Hn)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명한다.
제 n 수평 기간(Hn) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)는 액티브 전압(예를 들어, 하이 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 n 수평 기간(Hn) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 2 구동 전압(ELVDD_M)으로 유지된다. 또한, 이 제 n 수평 기간(Hn) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)으로 제 n 데이터 신호(Vdatan)가 공급된다. 여기서, 제 n 데이터 신호(Vdatan)는 제 n 화소(PXn)에 대응되는 데이터 신호이다.
그러면, 도 5e에 도시된 바와 같이, 액티브 전압을 갖는 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)에 의해 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 턴-온 상태로 유지된다. 그러면, 이 턴-온된 제 1 스위칭 소자(Tr1)를 통해 제 n 데이터 신호(Vdatan)가 제 1 노드(N1)에 인가된다. 즉, 제 n 데이터 신호(Vdatan)는 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극에 인가된다. 그러면, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전압이 상승한다. 이 게이트 전압이 상승함에 따라, 플로팅된 제 2 노드(N2)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 상승한다. 이때, 제 2 노드(N2)의 전압은 발광 소자(LED)의 기생 커패시터에 의해 분압되므로, 제 2 노드(N2)의 전압 증가량은 제 1 노드(N1)의 전압 증가량보다 작다. 따라서, 제 n 수평 기간(Hn)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 크다. 여기서, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 차전압으로서, 도 5e에 도시된 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극은 제 1 노드(N1)에 해당하며, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전극은 제 2 노드(N2)에 해당한다.
전술된 바와 같이, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 큰 값을 가짐에 따라, 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 턴-온된다. 이 턴-온된 제 2 스위칭 소자(Tr2)를 통해 제 2 노드(N2)의 전압이 상승한다. 즉, 제 2 노드(N2)의 전압은 제 2 구동 전압(ELVDD_M)을 향해 증가하기 시작한다.
한편, 제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점에 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)가 비액티브 전압으로 하강함에 따라 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 턴-오프된다. 제 1 스위칭 소자(Tr1)가 턴-오프됨에 따라 제 1 노드(N1)는 전기적으로 플로팅된다. 제 1 노드(N1)가 플로팅된 상태에서도 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 아직 턴-오프된 상태가 아니므로, 제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점에 제 2 노드(N2)의 전압은 계속적으로 증가한다. 한편, 제 2 노드(N2)의 전압이 증가함에 따라, 플로팅된 제 1 노드(N1)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 상승한다. 따라서, 제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점부터 일정 기간 동안 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 여전히 턴-온된 상태를 유지한다. 이때, 제 2 노드(N2)의 전압이 증가하여 제 2 구동 전압(ELVDD_M)과 동일하게 되는 순간 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 작게 되어 제 2 스위칭 소자(Tr2)는 턴-오프된다. 따라서, 제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점부터 제 2 스위칭 소자(Tr2)가 턴-오프될 때까지 제 1 노드(N1)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)이 반영된다.
제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점 이후에 제 2 스위칭 소자(Tr2)가 턴-오프 되었을 때 제 1 노드(N1)의 전압(V_N1)은 아래의 수학식1과 같다.
<수학식1>
V_N1=(1-(CCst/(CCel+CCst))*Vdatan+ELVDDD_M+Vth
위의 수학식1에서 V_N1는 제 1 노드의 전압을 의미하며, CCst는 스토리지 커패시터(Cst)의 용량을 의미하며, 그리고 CCel는 발광 소자(LED)의 기생 커패시터의 용량을 의미한다.
한편, 제 5 기간(⑤)에 발광 소자(LED)의 양단 전압(애노드 전극의 전압-캐소드 전극의 전압)은 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작으므로, 제 5 기간(⑤)에 발광 소자(LED)는 소등 상태를 유지한다.
6) 제 6 기간(⑥)
이어서, 도 4 및 도 5f를 참조하여, 제 6 기간(⑥)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 6 기간(⑥)은 제 2 더미 기간으로서, 이 제 6 기간(⑥)에 제 m 데이터 라인(DLm)을 포함한 모든 데이터 라인들로 더미 신호(Vdm)가 인가된다.
제 6 기간(⑥) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 스캔 신호(SCn)는 비액티브 전압(예를 들어, 로우 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 6 기간(⑥) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 2 구동 전압(ELVDD_M)으로 유지된다. 또한, 이 제 6 기간(⑥) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)으로 더미 신호(Vdm)가 공급된다.
제 6 기간(⑥)은 제 5 기간(⑤)과 제 7 기간(⑦) 사이에 위치한다. 제 6 기간(⑥) 동안, 마지막 스캔 라인, 즉 제 i 스캔 라인에 연결된 제 i 화소의 제 1 노드에 제 2 스위칭 소자의 문턱 전압이 반영된다. 다시 말하여, 제 6 기간 제 6 기간(⑥)은 제 m 데이터 라인(DLm)에 연결된 화소들 중 마지막 화소인 제 i 화소에 포함된 제 2 스위칭 소자의 문턱 전압을 그 제 i 화소의 제 1 노드에 반영시키기 위해 필요한 여유 기간이다.
한편, 제 6 기간(⑥)에 발광 소자(LED)의 양단 전압(애노드 전극의 전압-캐소드 전극의 전압)은 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 작으므로, 제 6 기간(⑥)에 발광 소자(LED)는 소등 상태를 유지한다.
7) 제 7 기간(⑦)
이어서, 도 4 및 도 5g를 참조하여, 제 7 기간(⑦)에서의 제 n 화소(PXn)의 동작을 설명하면 다음과 같다. 제 7 기간(⑦)은 발광 기간으로서, 이 제 7 기간(⑦)에 제 n 화소(PXn)를 포함한 모든 화소들이 동시에 발광한다.
제 7 기간(⑦) 동안에, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)는 비액티브 전압(예를 들어, 로우 전압)으로 유지된다. 또한, 이 제 7 기간(⑦) 동안에 제 1 구동 신호(ELVDD)는 제 3 구동 전압(ELVDD_H)으로 유지된다. 또한, 이 제 7 기간(⑦) 동안 제 m 데이터 라인(DLm)으로 초기화 신호(Vinit)가 공급된다.
제 1 구동 신호(ELVDD)가 제 2 구동 전압(ELVDD_M)에서 제 3 구동 전압(ELVDD_H)으로 상승함에 따라, 턴-온된 제 2 스위칭 소자(Tr2)를 통해 제 3 구동 전압(ELVDD_H)이 제 2 노드(N2)에 인가된다. 즉, 제 2 노드(N2)의 전압이 제 3 구동 전압(ELVDD_3)으로 상승한다. 이때, 제 2 노드(N2)의 전압이 상승함에 따라, 플로팅된 제 1 노드(N1)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 상승한다. 따라서, 제 7 기간(⑦)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 이 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)보다 더 크다. 여기서, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 차전압으로서, 도 5g에 도시된 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 게이트 전극은 제 1 노드(N1)에 해당하며, 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 소스 전극은 제 2 노드(N2)에 해당한다.
또한, 전술된 바와 같이, 제 2 노드(N2)의 전압이 증가함에 따라, 발광 소자(LED)의 애노드 전압과 캐소드 전압간의 차전압이 이 발광 소자(LED)의 문턱 전압보다 더 커진다. 따라서, 발광 소자(LED)가 턴-온되며, 그 턴-온된 발광 소자(LED)를 통해 구동 전류가 흐른다. 이 구동 전류에 의해 발광 소자(LED)가 점등된다. 점등된 발광 소자(LED)의 휘도는 이 구동 전류의 크기에 따라 결정되는 바, 이 구동 전류의 크기는 아래의 수학식2와 같다.
<수학식2>
Iel= K*(Vgs-Vth)2=K*(V_N1-V_N2-Vth)2
=K*((1-(CCst/(CCel+CCst))*Vdatan+ELVDDD_M+Vth)-ELVDD_M-Vth)2
=K*((1-(CCst/(CCel+CCst))*Vdatan)2
위의 수학식2에서 Iel은 발광 소자(LED)를 통해 흐르는 구동 전류를 의미하며 K는 상수를 의미한다.
위의 수학식2로부터 알 수 있듯이 구동 전류(Iel)의 크기는 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)에 영향을 받지 않는다. 따라서, 각 화소(PX)의 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)의 크기 편차에도 불구하고 각 화소(PX)는 동일한 데이터 신호에 대하여 동일한 크기의 구동 전류를 발생시킬 수 있다.
도 6은 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 각 기간별 제 1 노드 및 제 2 노드의 전압을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 A부에 대한 확대도이다.
도 6의 상측에 위치한 도면은 각 기간별 제 1 노드의 전압을 나타낸 그래프이며, 도 6의 하측에 위치한 도면은 각 기간별 제 2 노드의 전압을 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 6의 상측에 위치한 도면에서 X축 좌표는 제 1 내지 제 7 기간을 나타내며, Y축은 제 1 노드의 전압을 나타낸다. 그리고, 도 6의 하측에 위치한 도면에서 X축 좌표는 제 1 내지 제 7 기간을 나타내며, Y축은 제 2 노드의 전압을 나타낸다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 기간(①)에 제 1 노드(N1)의 전압은 초기화 신호(Vinit)로 초기화된다. 도 6에서 제 1 기간(①)은 제 2 기간(②)에 비하여 상당히 짧으므로 제 1 기간(①)과 제 2 기간(②)은 하나의 기간으로 보인다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 2 기간(②)에 제 2 노드(N2)의 전압은 제 1 구동 전압(ELVDD_L)으로 초기화된다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 3 기간(③) 동안 제 2 노드(N2)에 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)이 저장된다. 구체적으로, 제 2 노드(N2)의 전압은 초기화 신호(Vinit)에서 문턱 전압(Vth)을 차감한 전압(Vinit-Vth)이다. 또한, 이 전압(Vinit-Vth)는 제 2 구동 전압(ELVDD_M)에서 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)을 차감한 전압(ELVDD_M-Vth)과 실질적으로 동일하다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제 4 기간(④)에 제 n 동시 스캔 신호(A-SCn)가 액티브 전압에서 비액티브 전압으로 하강함에 따라, 플로팅된 제 1 노드(N1)의 전압은 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 기생 커패시터의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다. 또한, 제 1 노드(N1)의 전압이 하강함에 따라, 플로팅된 제 2 노드(N2)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 n 수평 기간(Hn) 동안에 제 n 데이터 신호(Vdatan)가 제 1 노드(N1)에 인가된다. 제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점에 제 n 순차 스캔 신호(B-SCn)가 액티브 전압에서 비액티브 전압으로 하강함에 따라, 플로팅된 제 1 노드(N1)의 전압은 제 1 스위칭 소자(Tr1)의 기생 커패시터의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다. 또한, 제 1 노드(N1)의 전압이 하강함에 따라, 제 2 노드(N2)의 전압은 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의해 동반 하강한다. 제 n 수평 기간(Hn)의 종료 시점 이후부터 제 2 스위칭 소자(Tr2)가 턴-오프될 때까지 제 2 노드(N2)의 전압은 상승하며, 이때 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 따라 제 1 노드(N1)의 전압도 동반 상승한다.
제 2 스위칭 소자(Tr2)가 턴-오프되었을 때의 제 1 노드의 전압(V1)은 아래의 수학식3과 같다.
<수학식3>
V1=(1-(CCst/(CCel+CCst))*Vdatan+ELVDDD_M+Vth
제 2 스위칭 소자(Tr2)가 턴-오프되었을 때의 제 2 노드의 전압(V2)은 제 2 구동 전압(ELVDD_M)과 동일하다.
도 8은 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 데이터 신호에 따른 구동 전류의 관계를 나타낸 도면이다.
도 8에서 X축은 데이터 신호를 나타내며, Y축은 발광 소자(LED)에 흐르는 구동 전류(EL current)를 나타낸다.
도 8에서 0[V]의 데이터 신호는 블랙 계조의 데이터 신호이며, 4[V]의 데이터 신호는 화이트 계조의 데이터 신호이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 블랙 계조에서 화이트 계조까지 각 계조에 따라 정상적인 크기의 구동 전류가 발생됨을 알 수 있다.
도 9는 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 문턱 전압의 변화량에 따른 구동 전류의 오류율(error rate)을 나타낸 도면이다.
도 9의 X축은 제 2 스위칭 소자(Tr2)의 문턱 전압(Vth)의 변화량을 나타내며, Y축은 발광 소자(LED)를 통해 흐르는 구동 전류의 오류율을 나타낸다.
도 9에서 제 1 그래프(G1)는 본 발명으로부터 측정된 문턱 전압(Vth)의 변화량에 따른 구동 전류의 오류율을 나타내며, 제 2 그래프(G2)는 일반 기술로부터 측정된 문턱 전압의 변화량에 따른 구동 전류의 오류율을 나타낸다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오류율이 일반 기술 대비 더 작음을 알 수 있다.
도 10은 도 3의 회로 및 도 4의 신호가 적용된 모의 실험으로부터의 결과들 중 IR-Drop에 따른 구동 전류의 오류율(error rate)을 나타낸 도면이다.
도 10의 X축은 제 2 구동 신호(ELVSS)의 IR-Drop을 나타내며, Y축은 발광 소자(LED)를 통해 흐르는 구동 전류의 오류율을 나타낸다.
도 10에서 제 1 그래프(G1)는 본 발명으로부터 측정된 제 2 구동 신호(ELVSS)의 IR-Drop에 따른 구동 전류의 오류율을 나타내며, 제 2 그래프(G2)는 일반 기술로부터 측정된 제 2 구동 신호의 IR-Drop의 변화량에 따른 구동 전류의 오류율을 나타낸다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오류율이 일반 기술 대비 더 작음을 알 수 있다.
도 11은 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성에 대한 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
제 n 화소(PXn)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)를 포함할 수 있다.
제 1 스위칭 소자(Tr1)는 제 n 스캔 라인(SLn)에 접속된 게이트 전극을 포함하며, 제 m 데이터 라인(DLm)과 제 1 노드(N1) 사이에 접속된다. 이때, 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 제 m 데이터 라인(DLm)과 제 1 노드(N1) 사이에 접속된 직렬로 접속된 적어도 2개의 스위칭 소자들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 이 제 1 스위칭 소자(Tr1)는 제 1 A-스위칭 소자(A-Tr1) 및 제 1 B-스위칭 소자(B-Tr1)를 포함할 수 있다.
제 1 A-스위칭 소자(A-Tr1)는 제 n 스캔 라인(SLn)에 접속된 게이트 전극을 포함하며, 제 m 데이터 라인(DLm)과 제 1 B-스위칭 소자(B-Tr1) 사이에 접속된다.
제 1 B-스위칭 소자(B-Tr1)는 제 n 스캔 라인(SLn)에 접속된 게이트 전극을 포함하며, 제 1 A-스위칭 소자(A-Tr1)와 제 1 노드(N1) 사이에 접속된다.
도 11의 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)는 전술된 도 2의 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)와 각각 동일하다.
도 12는 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
제 n 화소(PXn)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 제 1 커패시터(Cst), 제 2 커패시터(Cr) 및 발광 소자(LED)를 포함할 수 있다.
제 2 커패시터(Cr)는 제 2 노드(N2)와 제 2 구동 전원 라인(VSL) 사이에 접속된다. 이때, 제 2 커패시터(Cr)는 발광 소자(LED)에 병렬로 접속된다.
도 12의 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 제 1 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)는 전술된 도 2의 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)와 각각 동일하다.
도 13은 도 1의 어느 하나의 화소에 구비된 회로 구성에 대한 또 다른 실시예를 나타낸 도면이고, 도 14는 도 13의 제 3 스위칭 소자에 공급되는 제어 신호를 설명하기 위한 도면이다.
제 n 화소(PXn)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 제 3 스위칭 소자(Tr3), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)를 포함할 수 있다.
제 3 스위칭 소자(Tr3)는 제어 신호(CTL)를 공급받는 게이트 전극을 포함하며, 초기화 신호(Vinit`)를 공급받는 초기화 라인(IL)과 제 2 노드(N2) 사이에 접속된다. 제 3 스위칭 소자(Tr3)의 드레인 전극 및 소스 전극 중 어느 하나는 초기화 라인(IL)에 연결되며, 그 제 3 스위칭 소자(Tr3)의 드레인 전극 및 소스 전극 중 다른 하나는 제 2 노드(N2)에 연결된다. 예를 들어, 제 3 스위칭 소자(Tr3)의 드레인 전극은 제 2 노드(N2)에 연결되며, 제 3 스위칭 소자(Tr3)의 소스 전극은 초기화 라인(IL)에 연결된다.
전술된 제어 신호(CTL)는 스캔 드라이버(151)로부터 출력될 수 있다. 모든 화소(PX)들이 도 8과 같은 구성을 가질 경우, 각 화소(PX)의 제 3 스위칭 소자(Tr3)는 전술된 제어 신호(CTL)를 공통으로 공급받을 수 있다.
초기화 신호(Vinit`)는 직류 전압이다. 이 초기화 신호(Vinit`)는 전술된 제 m 데이터 라인(DLm)에 인가된 초기화 신호(Vinit)와 동일할 수 있다. 초기화 신호(Vinit`)는 전원 공급부(123) 또는 데이터 드라이버(153)로부터 출력될 수 있다.
제어 신호(CTL)는 제 1 기간(①)의 적어도 일부 기간 동안 제 3 스위칭 소자(Tr3)의 게이트 전극으로 공급될 수 있다. 제어 신호(CTL)는 제 1 기간(①)의 적어도 일부 기간 동안 액티브 전압을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 바와 같이, 제어 신호(CTL)는 제 1 기간(①) 동안 액티브 전압으로 유지될 수 있다.
도 13의 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)는 전술된 도 2의 제 1 스위칭 소자(Tr1), 제 2 스위칭 소자(Tr2), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LED)와 각각 동일하다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
DLm: 제 m 데이터 라인 ELVDD: 제 1 구동 신호
ELVSS: 제 2 구동 신호 SLn: 제 n 스캔 라인
VDL: 제 1 구동 전원 라인 VSL: 제 2 구동 전원 라인
LED: 발광 소자 PXn: 제 n 화소
Tr1: 제 1 스위칭 소자 Tr2: 제 2 스위칭 소자
Cst: 스토리지 커패시터 N1: 제 1 노드
N2: 제 2 노드 N3: 제 3 노드

Claims (17)

  1. 제 1 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 데이터 라인과 제 1 노드 사이에 접속된 제 1 스위칭 소자;
    상기 제 1 노드에 연결된 게이트 전극을 포함하며, 제 1 구동 전원 라인과 제 2 노드 사이에 접속된 제 2 스위칭 소자;
    상기 제 1 노드와 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 1 커패시터;
    상기 제 2 노드와 제 2 구동 전원 라인 사이에 접속된 발광 소자;
    연속된 제 1 내지 제 7 기간들 중 상기 제 1 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 A-스캔 신호를 상기 제 1 스캔 라인으로 공급하고, 상기 제 5 기간의 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 상기 제 1 스캔 라인으로 공급하는 스캔 드라이버;
    상기 제 1 기간 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 데이터 라인으로 제 1 초기화 신호를 공급하고, 상기 제 5 기간의 일부 기간 동안 상기 데이터 라인으로 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버; 및
    상기 제 2 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하고, 상기 제 3 내지 제 6 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 제 1 구동 전압보다 더 큰 제 2 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하고, 상기 제 1 기간의 적어도 일부 기간 및 상기 제 7 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 제 2 구동 전압보다 더 큰 제 3 구동 전압을 상기 제 1 구동 전원 라인으로 공급하는 전원 공급부를 포함하는 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 A-스캔 신호는 상기 제 1 내지 제 3 기간 동안 액티브 전압을 가지며;
    상기 제 1 B-스캔 신호는 상기 제 5 기간의 한 수평 기간 동안 액티브 전압을 갖는 발광 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스캔 라인에 인접한 제 2 스캔 라인을 더 포함하며;
    상기 스캔 드라이버는 상기 제 2 스캔 라인으로 제 2 A-스캔 신호 및 제 2 B-스캔 신호를 더 공급하며;
    상기 스캔 드라이버는 상기 제 1 내지 제 3 기간의 적어도 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 상기 제 1 스캔 라인으로 공급하고, 상기 제 5 기간의 일부 기간 동안 제 1 B-스캔 신호를 상기 제 2 스캔 라인으로 공급하는 발광 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 A-스캔 신호 및 제 2 A-스캔 신호는 상기 제 1 내지 제 3 기간 동안 액티브 전압을 가지며;
    상기 제 1 B-스캔 신호는 상기 제 5 기간의 제 1 수평 기간 동안 액티브 전압을 가지며;
    상기 제 2 B-스캔 신호는 상기 제 5 기간의 제 2 수평 기간 동안 액티브 전압을 갖는 발광 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 A-스캔 신호의 포지티브 에지의 시점은 상기 제 2 A-스캔 신호의 포지티브 에지 시점과 동일하며;
    상기 제 1 A-스캔 신호의 네거티브 에지 시점은 상기 제 2 A-스캔 신호의 네거티브 에지 시점과 동일한 발광 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 A-스캔 신호와 상기 제 2 A-스캔 신호는 동일한 펄스폭을 갖는 발광 표시 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 B-스캔 신호의 포지티브 에지 시점은 상기 제 2 B-스캔 신호의 포지티브 에지 시점보다 더 앞에 위치하며;
    상기 제 1 B-스캔 신호의 네거티브 에지 시점은 상기 제 2 B-스캔 신호의 네거티브 에지 시점보다 더 앞에 위치한 발광 표시 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 B-스캔 신호와 상기 제 2 B-스캔 신호는 동일한 펄스폭을 갖는 발광 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 소자는 상기 데이터 라인과 상기 제 1 노드 사이에 직렬로 접속된 적어도 2개의 스위칭 소자들을 포함하는 발광 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 노드와 상기 제 2 구동 전원 라인 사이에 접속된 제 2 커패시터를 더 포함하는 발광 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제어 신호를 공급받는 게이트 전극을 포함하며, 제 2 초기화 신호를 공급받는 초기화 라인과 상기 제 2 노드 사이에 접속된 제 3 스위칭 소자를 더 포함하는 발광 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 초기화 신호는 상기 전원 공급부로부터 공급되는 발광 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 제 1 기간의 적어도 일부 기간 동안 액티브 전압을 갖는 발광 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 초기화 신호와 상기 제 1 초기화 신호는 서로 동일한 전압을 갖는 발광 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 상기 제 2 구동 전원 라인으로 제 2 구동 전원 신호를 공급하는 발광 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 구동 전원 신호는 상기 제 1 구동 전압보다 더 작거나 같은 발광 표시 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는 상기 제 7 기간의 적어도 일부 기간 동안 상기 데이터 라인으로 제 1 초기화 신호를 더 공급하는 발광 표시 장치.














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