KR20190012962A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가상 현실(Virtual Reality; VR)을 구현할 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 데이터 라인, 복수의 게이트 라인, 복수의 제1 전원 라인, 복수의 제2 전원 라인 및 복수의 화소가 배치된 표시 패널을 포함하고, 복수의 화소 각각은 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 스토리지 커패시터, 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 전원 라인에 연결된 드레인 전극, 제1 노드에 연결된 소스 전극을 포함하는 구동 트랜지스터, 제1 노드와 제2 전원 라인에 연결된 유기 발광 다이오드, 제2 노드와 데이터 라인에 연결된 제1 스위칭 트랜지스터 및 제1 노드와 제1 전원 라인에 연결된 제2 스위칭 트랜지스터를 포함하여, 전원 라인의 개수를 감소시켜, 초고해상도를 구현할 수 있다

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가상 현실(Virtual Reality; VR)을 구현할 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 실제와 유사한 공간을 디스플레이 하기 위하여, 가상 현실을 구현할 수 있는 표시 장치에 대한 연구가 진행되고 있다.
가상 현실이란, 인공적인 기술을 활용하여 인체의 오감(시각, 청각, 후각, 미각, 촉각)을 자극함으로써 실제로 얻기 힘든 또는 얻을 수 없는 경험/환경 등을 가상으로 체험할 수 있게 하는 환경이다. 가상 현실은 입력장치, 출력장치, 장치구동 소프트웨어, 콘텐츠 등 다양한 하드웨어와 소프트웨어 모듈을 통해 구현될 수 있다. 일반적으로 가상현실 구현장치는 입력부, 처리부 및 출력부로 구성될 수 있다. 그 중에서 출력부는 몰입도를 높인 표시 장치로 구성될 수 있다.
가상 현실 구현 장치에서는 정보를 표현하는 표시 장치가 매우 중요하다. 특히 가상 현실로의 몰입감을 위해서는 해상도 등의 화상 표현 성능은 물론 그 형태도 중요하다. 이에 가상 현실 구현용 표시 장치의 한 형태로서 머리에 쓰는 형태의 디스플레이(Head Mounted Display; HMD) 기기가 많이 사용된다. HMD로는 가볍고 얇은 표시 장치가 사용되는 것이 유리하다
최근에는 HMD를 비롯한 가상 현실 구현 장치의 출력부인 표시 장치에 적용하기 위한 유기 발광 표시 장치가 연구되고 있다. 유기 발광 표시 장치는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자를 사용하는 표시 장치로서, 경량화, 박막화가 가능하다는 장점이 있다. 이에, 가상 현실 구현 장치라는 사용 특성에 적합하도록 가상현실 구현장치용 유기 발광 표시 장치의 구조, 동작, 기능 등을 개량/변경하는 연구도 심도 있게 수행되고 있다.
본 발명의 발명자들은 유기 발광 표시 장치로 가상 현실을 구현하기 위하여, 화소의 크기를 최대한 줄일 수 있는 연구를 진행하였다. 이에, 본 발명의 발명자들은 화소의 크기를 줄이기 위해 화소 회로를 최소한의 구성, 즉, 복수의 화소 각각이 3개의 트랜지스터와 하나의 커패시터로 구성하였다.
또한, 본 발명의 발명자들은 화소의 크기를 줄이기 위해, 서로 인접하는 화소들이 수직 라인, 예를 들어, 전원 라인이나 데이터 라인을 공유하는 구조를 설계하였다. 그러나, 이러한 화소 간의 공유 구조에서는 박막 트랜지스터 제조 공정 편차에 의해 좌우 화소 간의 전류차가 규칙적으로 발생할 수 있고, 이는 얼룩으로 시인될 수 있는 문제점이 발생하였다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널 상에서 수직 방향으로 연장하는 라인의 개수를 감소시켜, 초고해상도를 구현할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 각각의 화소가 다른 화소와 전원 라인이나 데이터 라인을 공유하지 않고 독립적으로 전압을 공급받음으로써, 구동 전압의 전위를 일정하게 유지시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 게이트 구동부를 간소화시켜 베젤의 크기를 감소시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 구동 전압의 전위를 고정시켜, 전원 제어부의 회로를 간소화 시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제안되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 데이터 라인, 복수의 게이트 라인, 복수의 제1 전원 라인, 복수의 제2 전원 라인 및 복수의 화소가 배치된 표시 패널을 포함하고, 복수의 화소 각각은 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 스토리지 커패시터, 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 전원 라인에 연결된 드레인 전극, 제1 노드에 연결된 소스 전극을 포함하는 구동 트랜지스터, 제1 노드와 제2 전원 라인에 연결된 유기 발광 다이오드, 제2 노드와 데이터 라인에 연결된 제1 스위칭 트랜지스터 및 제1 노드와 제1 전원 라인에 연결된 제2 스위칭 트랜지스터를 포함하여, 전원 라인의 개수를 감소시켜, 초고해상도를 구현할 수 있다
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 데이터 라인, 복수의 데이터 라인과 동일 방향으로 연장하는 복수의 전원 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 전원 라인과 교차하는 복수의 게이트 라인 및 복수의 데이터 라인, 복수의 전원 라인 및 복수의 게이트 라인으로부터 전압을 인가받는 복수의 화소를 포함하고, 복수의 화소 각각은 구동 트랜지스터, 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압을 인가하는 제1 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터의 소스 전극에 고전위 구동 전압을 인가하는 제2 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 인가된 전압을 유지하는 스토리지 커패시터 및 구동 트랜지스터의 소스 전극을 통해 흐르는 전류를 인가받아 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 구동 트랜지스터와 제2 스위칭 트랜지스터는 전원 라인을 공유하여, 전원 라인에 인가되는 구동 전압의 노이즈로 인한 표시 패널의 얼룩을 방지할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 표시 패널 상에 배치되는 라인의 개수를 감소시켜, 초고해상도를 구현할 수 있도록 유기 발광 표시 장치의 각 화소의 크기를 감소 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 화소의 추가 소자 설계 영역까지 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 표시 패널에 배치되는 라인의 개수를 절감할 수 있어, 공정의 간소화에 따른 공정상의 불량률을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명은 서로 인접하는 화소끼리 라인을 공유하지 않음으로써, 전원 라인에 인가되는 구동 전압의 노이즈로 인한 표시 패널의 얼룩을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은, 게이트 구동부의 쉬프트 레지스터의 개수를 절감할 수 있다. 이에, 게이트 구동부의 면적이 줄어들어, 표시 패널의 비표시 영역을 감소시킬 수 있고, 베젤의 크기를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 고전위 구동 전압의 전위를 고정시켜, 고전위 구동 전압을 제어를 위한 전원 제어부의 일부 구성 요소를 제거할 수 있어, 전원 제어부의 회로 단순화를 도모하고, 고전위 구동 전압의 전위 변화로 인한 다른 구동 전압 들의 노이즈를 방지할 수 있어, 유기 발광 표시 장치의 영상 품질을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도들이다.
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.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 타이밍 제어부(140) 및 전원 제어부(150)를 포함한다.
표시 패널(110)은 유리 또는 플라스틱을 이용한 기판 상에 매트릭스 형태로 교차 배치된 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)을 포함한다. 그리고 복수의 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 복수의 화소(Px)가 정의된다.
표시 패널(110)의 복수의 화소(Px)는 각각 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 및 전원 라인(PL)과 연결된다. 복수의 화소(Px)는 전원 라인(PL)으로부터 구동 전압을 인가 받아, 게이트 라인(GL)으로부터 전달되는 게이트 전압과 데이터 라인(DL)으로부터 전달되는 데이터 전압에 기초하여 동작한다.
보다 상세하게는, 게이트 전압과 데이터 전압에 기초하여, 복수의 화소(Px)에 배치된 유기 발광 다이오드(OLED)에 전류를 인가한다. 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가된 전류로 인해, 방출된 전자와 정공의 결합으로 여기자가 생성된다. 생성된 여기자가 발광하여 유기 발광 표시 장치(100)의 계조를 구현하게 된다.
그리고, 각각의 화소(Px)는 특정 컬러의 빛을 구현할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소(Px)는 적색을 구현하는 적색 화소, 녹색을 구현하는 녹색 화소 및 청색을 구현하는 청색 화소로 구성될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120)에 데이터 제어 신호(DCS)를 공급하여 데이터 구동부(120)를 제어하고, 게이트 구동부(130)에 게이트 제어 신호(GCS)를 공급하여 게이트 구동부(130)를 제어하고, 전원 제어부(150)에 전원 제어 신호(PCS)를 공급하여, 전원 제어부(150)를 제어한다.
타이밍 제어부(140)는 외부 호스트 시스템으로부터 수신되는 타이밍 신호(TS)에 기초하여, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 맞춰 스캔을 시작한다. 그리고, 타이밍 제어부(140)는 외부 호스트 시스템으로부터 수신되는 영상 신호(VS)를 데이터 구동부(120)에서 처리 가능한 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여, 영상 데이터(RGB)를 출력한다. 이로써, 타이밍 제어부(140)는 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
타이밍 제어부(140)는 영상 신호(VS)와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수직 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 데이터 클럭 신호(DCLK) 등을 포함하는 다양한 타이밍 신호(TS)들을 외부 호스트 시스템으로부터 수신한다.
타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 전원 제어부(150)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수직 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 데이터 클럭 신호(DCLK) 등의 타이밍 신호(TS)를 입력 받아, 다양한 제어 신호들(DCS, GCS, PCS)을 생성하여 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 전원 제어부(150)로 출력한다.
예를 들어, 타이밍 제어부(140)는 게이트 구동부(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable; GOE) 등을 포함하는 다양한 게이트 제어 신호(Gate Control Signal; GCS)들을 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스는 게이트 구동부(130)를 구성하는 하나 이상의 게이트 회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭은 하나 이상의 게이트 회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호는 하나 이상의 게이트 회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SSC), 소스 출력 인에이블 신호(Souce Output Enable; SOE) 등을 포함하는 다양한 데이터 제어 신호(Data Control Signal; DCS)들을 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(120)를 구성하는 하나 이상의 데이터 회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 데이터 회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120)가 본딩된 소스 인쇄 회로 기판과 가요성 플랫 케이블(Flexible Flat Cable; FFC) 또는 가요성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC) 등의 연결 매체를 통해 연결된 제어 인쇄 회로 기판(Control Printed Circuit Board)에 배치될 수 있다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(140)의 제어에 따라, 고전위(On-level) 또는 저전위(Off-level)의 게이트 전압을 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급한다. 여기서 게이트 라인(GL)은 제1 게이트 전압(GS1)이 인가되는 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 전압(GS2)이 인가되는 제2 게이트 라인(GL2)으로 구분될 수 있다.
게이트 구동부(130)는 구동 방식에 따라서, 표시 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는 양측에 위치할 수도 있다.
게이트 구동부(130)는 테이프 오토메티드 본딩(Tape Automated Bonding; TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(Chip On Glass; COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
게이트 구동부(130)는 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 제어부(140)로부터 수신한 영상 데이터(RGB)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인(DL)에 출력한다.
데이터 구동부(120)는 테이프 오토메티드 본딩 방식 또는 칩 온 글래스 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, 표시 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
또한, 데이터 구동부(120)는 칩 온 필름(Chip On Film; COF) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(120)의 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시 패널(110)에 본딩될 수 있다.
데이터 구동부(120)는 레벨 쉬프터, 래치부 등의 다양한 회로를 포함하는 로직부와, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter)와, 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.
전원 제어부(150)는 표시 패널(110), 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130) 등으로 다양한 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 다양한 전압 또는 전류를 제어할 수 있다. 전원 제어부는 전원 관리 집적 회로(Power Management IC; PMIC)로 지칭될 수 있다.
전원 제어부(150)은 전원 라인(PL)을 통하여, 복수의 화소(Px) 각각에 고전위 구동 전압(Vdd) 및 저전위 구동 전압(Vss)를 인가할 수 있다.
구체적으로, 전원 제어부(150)는 복수의 화소(Px) 각각에 제1 전원 라인(PL1)을 통해 고전위 구동 전압(Vdd)을 인가할 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)을 통해 저전위 구동 전압(Vss)을 인가할 수 있다.
여기서, 고전위 구동 전압(Vdd) 및 저전위 구동 전압(Vss)는 항상 고정된 전위 값이 아닌 가변되는 전위 값일 수 있다.
상술한 소스 인쇄 회로 기판과 제어 인쇄 회로 기판은, 하나의 인쇄 회로 기판으로 구성될 수도 있다.
부가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 다양한 신호를 생성하거나 표시 패널의 화소를 구동하기 위한, 다양한 부가 요소들을 더 포함할 수 있다. 화소를 구동하기 위한 부가 요소는 인버터 회로, 멀티플렉서, 정전기 방전 회로(electro static discharge) 등을 포함할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(100)는 화소 구동 이외의 기능과 연관된 부가 요소도 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 표시 장치(100)는 터치 감지 기능, 사용자 인증 기능(예: 지문 인식), 멀티 레벨 압력 감지 기능, 촉각 피드백(tactile feedback) 기능 등을 제공하는 부가 요소들을 포함할 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 화소의 회로 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 복수의 화소(Px) 각각은 빛을 발광하는 유기 발광 다이 오드(Organic Light Emitting Diode; OLED), 유기 발광 다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(Driving Transistor; Td), 구동 트랜지스터(Td)를 제어하는 제1 스위칭 트랜지스터(First Switching Transistor; Ts1)와 제2 스위칭 트랜지스터(Second Switching Transistor; Ts2) 및 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g)과 소스 전극(s) 사이의 전압을 1프레임(1 Frame)동안 유지하는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
구동 트랜지스터(Td)는 데이터 전압(Vdata)에 따라, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 양을 조절하여, 유기 발광 표시 장치(100)의 계조를 조절한다.
구체적으로, 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g)은 제2 노드(N2)에 연결되고, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d)은 제1 전원 라인(PL1)에 연결되고, 구동 트랜지스터(Td)의 소스 전극(s)은 제1 노드(N1)에 연결된다. 여기서, 제1 전원 라인(PL1)에는 가변적인 고전위 구동 전압(Vdd)이 인가될 수 있다.
구동 트랜지스터(Td)의 소스 전극(s)과 드레인 전극(d)은 n타입 트랜지스터를 기준으로 설정하였으나, 구동 트랜지스터(Td)의 전극은 p타입 트랜지스터를 기준으로도 설정될 수 있다.
제2 노드(N2)에 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)를 통하여, 데이터 전압(Vdata)이 인가될 경우, 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g)과 소스 전극(s) 사이의 전압(Vgs)에 따라, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d)과 소스 전극(s) 사이에 흐르는 전류(Ids)값이 결정된다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(Td)로부터 전류(Ids)를 인가 받아, 전류(Ids) 값에 대응하는 계조를 구현하도록 빛을 발광한다.
구체적으로, 유기 발광 다이오드(OLED)는 제1전극과 제2전극을 포함한다. 여기서, 제1 전극은 애노드(anode)일 수 있고, 제2 전극은 캐소드(cathode)일 수 있다. 제1전극과 제2전극 사이에는 유기 발광층(Organic layer)이 배치될 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 제1전극은 제1 노드(N1)과 연결되고, 제2전극은 제2 전원 라인(PL2)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2 전원 라인(PL2)에는 가변적인 저전위 구동 전압(Vss)이 인가될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되어, 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g)과 소스 전극(s) 사이의 전압(Vgs)을 일정 기간 유지시킨다.
제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)는 제1 게이트 라인(GL1)을 통해 인가되는 제1 게이트 전압(GS1)에 의해 스위칭된다. 즉, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)가 제1 게이트 전압(GS1)에 의해, 턴온(turn-on)되어, 데이터 전압(Vdata)을 제2 노드(N2)에 인가한다.
구체적으로, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)의 게이트 전극(g)은 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되고, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)의 드레인 전극(d)은 데이터 라인(DL)에 연결되고, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)의 소스 전극(s)은 제2 노드(N2)에 연결된다.
제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 제2 게이트 라인(GL2)을 통해 인가되는 제2 게이트 전압(GS2)에 의해 스위칭된다. 즉, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)가 제2 게이트 전압(GS2)에 의해, 턴온되어, 고전위 구동 전압(Vdd)을 제1 노드(N1)에 인가한다.
구체적으로, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 게이트 전극(g)은 제2 게이트 라인(GL2)에 연결되고, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 드레인 전극(d)은 제1 전원 라인(PL1)에 연결되고, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 소스 전극(s)은 제1 노드(N1)에 연결된다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3a를 참조하면, 하나의 프레임(1 Frame) 구간은 제1 구간(P1) 및 제2 구간(P2)으로 구분될 수 있다. 제1 구간(P1)은 각 화소(Px)에 데이터 전압(Vdata)을 기입하고 일정 시간 유지하는 데이터 기입 및 유지 구간(Data write & hold period)이고, 제2 구간(P2)은 기입된 데이터에 따라 발광하는 발광 구간(Emission period)을 포함한다. 즉, 제2 구간(P2)에서는 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광할 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 구간(P1)에서, 표시 패널(100)에 배치된 각 행의 복수의 화소(Px)에 연결된 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에 순차적으로, 일 수평 기간(1H) 동안에만 고전위의 제1게이트 전압(GS1) 및 제2 게이트 전압(GS2)이 인가된다. 이에 따라, 각 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 일 수평 기간 동안(1H)에만 턴온된다.
구체적으로, 수직 동기 신호(Vsync)의 상승 타이밍에 맞추어, 첫번째 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에 일 수평 기간(1H) 동안 고전위의 제1 게이트 전압(GS1_1st) 및 제2 게이트 전압(GS2_1st)이 인가되어, 첫번째 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴온된다. 이후, 첫번째 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에 저전위의 제1 게이트 전압(GS1_1st) 및 제2 게이트 전압(GS2_1st)이 인가되어, 첫번째 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴오프된다. 이와 동시에, 두번째 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에 일 수평 기간(1H) 동안 고전위의 제1 게이트 전압(GS1_2nd) 및 제2 게이트 전압(GS2_2nd)이 인가되어, 두번째 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴온된다. 이를 반복하여, 마지막으로, 마지막 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에 일 수평 기간(1H) 동안 고전위의 제1 게이트 전압(GS1_last) 및 제2 게이트 전압(GS2_last)이 인가되어, 마지막 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴온된다.
여기서 고전위의 제1 게이트 전압(GS1) 과 고전위의 제2 게이트 전압(GS2)은 동일한 전위일 수 있다. 일례로, 고전위의 제1 게이트 전압(GS1)과 고전위의 제2 게이트 전압(GS2)의 고전위 전압은 8V이상의 전위로 설정될 수 있다. 이렇게 제1 게이트 전압(GS1)과 제2 게이트 전압(GS2)를 설정하여, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴온시킬 수 있다.
그리고, 제1 구간(P1)동안 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제1 전위(V1)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제3 전위(V3)로 설정될 수 있다. 여기서 제3 전위(V3)는 제1 전위(V1) 및 후술할 제4 전위(V4) 사이일 수 있다. 일례로 제1 전위(V1)는 1V일 수 있고, 제3 전위(V3)는 0V 내지 1V일 수 있고, 제4 전위(V4)는 0V일 수 있다. 이렇게 제3 전위(V3)의 관계를 설정함으로써, 데이터 기입 및 유지 구간인 제1 구간(P1)에서 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광하는 것을 방지할 수 있다.
제1 구간(P1)에서 전술한 바와 같이, 제1 게이트 전압(GS1), 제2 게이트 전압(GS2), 고전위 구동 전압(Vdd) 및 저전위 구동 전압(Vss)을 인가함으로써, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)의 소스 전극(s)과 연결된 제2 노드(N2)에는 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 소스 전극(s)과 연결된 제1 노드(N1)에는 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)이 인가될 수 있다.
따라서, 구동 트랜지스터(Td)의 소스 전극(s)과 드레인 전극(d)이 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)으로 동일한 전압이 인가되므로, 구동 트랜지스터(Td)의 소스 전극(s)과 드레인 전극(d)에는 전류(Ids)가 흐르지 않게 되어, 유기 발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않게 된다.
다만, 제2 노드(N2)와 제1 노드(N1)의 전위차인 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g)과 소스 전극(s)의 전위(Vgs)차이는 유지되므로, 각 화소(Px)의 구동 트랜지스터(Td)에 데이터는 기입되게 된다.
다음으로, 제2 구간(P2)에서 각 화소(Px)에 기입된 데이터에 의해, 유기 발광 다이오드(OLED)는 발광하게 된다.
제2 구간(P2)에서 모든 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에는 저전위의 제1 게이트 전압(GS1) 및 저전위의 제2 게이트 전압(GS2)이 인가된다. 이에 따라, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴오프 상태를 유지한다.
다만, 그리고, 제2 구간(P2)에는 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제2 전위(V2)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 설정될 수 있다. 여기서 제2 전위(V2)는 제1 전위(V1)보다 높고, 제4 전위(V4)는 제3 전위(V3)보다 낮다. 그리고, 제2 전위(V2)와 제4 전위(V4)의 전위차는 8.5V 내지 10V일 수 있다. 일례로, 제2 전위(V2)는 8.5V 내지 10V 이고, 제4 전위(V4)는 0V일 수 있다.
이렇게, 고전위 구동 전압(Vdd)을 8.5V 내지 10V로 설정하여, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d)에 인가되는 전압이 상승하여, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d) 및 소스 전극(s) 사이에 전류(Ids)가 흐르게 된다. 흐르는 전류(Ids)량은 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g) 및 소스 전극(s)의 전압(Vgs)에 기초하므로, 데이터 전압(Vdata) 값에 기초한다. 따라서, 이러한 구동 전류(Ids)를 인가 받는 유기 발광 다이오드(OLED) 데이터 전압(Vdata)에 대응하는 계조를 표현하도록 발광한다.
이렇게, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)와 구동 트랜지스터(Td) 모두 제1 전원 라인(PL1)에 연결되고, 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)을 발광 구간인 제2 구간(P2)에 제1 전위(V1)에서 제2 전위(V2)로 상승시킨다.
이에 따라, 제1 전원 라인(PL1)을 통하여, 구동 트랜지스터(Td)는 제2 구간(P2) 동안에 종래의 고전위 구동 전압(Vdd)인 제2 전위(V2)의 고전위 구동 전압(Vdd)을 인가 받을 수 있고, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 제1 구간(P1) 동안에 종래의 기준 전압인 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)을 인가 받을 수 있다. 이로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소(Px)는 종래의 기준 전압 라인 및 고전위 구동 전압 라인을 제1 전원 라인(PL1)으로 통합시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 초고해상도를 구현할 수 있도록 유기 발광 표시 장치의 각 화소(Px)의 크기를 감소 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 화소(Px)의 추가 소자 설계 영역까지 확보할 수 있게 된다. 그리고, 표시 패널(110)에 배치되는 라인의 개수를 절감할 수 있어, 공정의 간소화에 따른 공정상의 불량률을 저감할 수 있다.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
이하에서는 도3b를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 배치되는 화소의 회로 구조는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 회로 구조와 동일하므로, 화소의 회로 구조에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동은 저전위 구동 전압의 인가 방법에 대해서만 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동과 차이점이 있으므로, 이를 중점으로 설명한다.
제1 구간(P1)동안 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제1 전위(V1)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 설정될 수 있다.
그리고, 제2 구간(P2)에는 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제2 전위(V2)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 설정될 수 있다. 즉, 제1 구간(P1)과 제2 구간(P2)에서 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 유지된다.
일례로 제1 전위(V1)는 1V일 수 있고, 제2 전위(V2)는 8.5V 내지 10V 일 수 있고, 제4 전위(V4)는 0V일 수 있다.
이렇게, 저전위 구동 전압(Vss)의 전위가 일정하게 유지됨으로써, 고전위 구동 전압(Vss)의 전위 변화로 인한 다른 구동 전압 들의 노이즈를 방지할 수 있어, 유기 발광 표시 장치(100)의 영상 품질을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도들이다.
이하에서는 도 4를 참고하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 배치되는 화소의 회로 구조는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 회로 구조와 동일하므로, 화소의 회로 구조에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동은 제2 게이트 전압의 인가 방법에 대해서만 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동과 차이점이 있으므로, 이를 중점으로 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 구간(P1)에서, 표시 패널(100)에 배치된 각 행의 복수의 화소(Px)에 연결된 제1 게이트 라인(GL1)에 순차적으로, 일 수평 기간(1H) 동안에만 고전위의 제1게이트 전압(GS1)이 인가되고, 제1 구간(P1) 동안 고전위의 제2 게이트 전압(GS2)이 인가된다. 이에 따라, 각 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 는 일 수평 기간 동안(1H)에만 턴온되나, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 제1 구간(P1) 동안 계속 턴온된다.
구체적으로, 수직 동기 신호(Vsync)의 상승 타이밍에 맞추어, 첫번째 제1 게이트 라인(GL1)에 일 수평 기간(1H) 동안 고전위의 제1 게이트 전압(GS1_1st) 이 인가되어, 첫번째 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 는 턴온된다. 이후, 첫번째 제1 게이트 라인(GL1)에 저전위의 제1 게이트 전압(GS1_1st)이 인가되어, 첫번째 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 는 턴오프된다. 이와 동시에, 두번째 제1 게이트 라인(GL1)에 일 수평 기간(1H) 동안 고전위의 제1 게이트 전압(GS1_2nd)이 인가되어, 두번째 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)는 턴온된다. 이를 반복하여, 마지막으로, 마지막 제1 게이트 라인(GL1)에 일 수평 기간(1H) 동안 고전위의 제1 게이트 전압(GS1_last)이 인가되어, 마지막 행의 복수의 화소(Px)에 배치된 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)는 턴온된다.
반면에, 제1 구간(P1) 동안, 모든 행의 제2 게이트 라인(GL2)에 고전위의 제2 게이트 전압(GS2_common)이 인가되어, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)는 계속 턴온된다.
여기서 고전위의 제1 게이트 전압(GS1) 과 고전위의 제2 게이트 전압(GS2)은 동일한 전위일 수 있다. 일례로, 고전위의 제1 게이트 전압(GS1)과 고전위의 제2 게이트 전압(GS2)의 고전위 전압은 8V이상의 전위로 설정될 수 있다. 이렇게 제1 게이트 전압(GS1)과 제2 게이트 전압(GS2)를 설정하여, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴온시킬 수 있다.
제1 구간(P1)에서 전술한 바와 같이, 제1 게이트 전압(GS1), 제2 게이트 전압(GS2), 고전위 구동 전압(Vdd) 및 저전위 구동 전압(Vss)을 인가함으로써, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)의 소스 전극(s)과 연결된 제2 노드(N2)에는 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 소스 전극(s)과 연결된 제1 노드(N1)에는 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)이 인가될 수 있다.
따라서, 구동 트랜지스터(Td)의 소스 전극(s)과 드레인 전극(d)이 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)으로 동일한 전압이 인가되므로, 구동 트랜지스터(Td)의 소스 전극(s)과 드레인 전극(d)에는 전류(Ids)가 흐르지 않게 되어, 유기 발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않게 된다.
다만, 제2 노드(N2)와 제1 노드(N1)의 전위차인 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g)과 소스 전극(s)의 전위(Vgs)차이는 유지되므로, 각 화소(Px)의 구동 트랜지스터(Td)에 데이터는 기입되게 된다.
다음으로, 제2 구간(P2)에서 각 화소(Px)에 기입된 데이터에 의해, 유기 발광 다이오드(OLED)는 발광하게 된다.
제2 구간(P2)에서 모든 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에는 저전위의 제1 게이트 전압(GS1) 및 저전위의 제2 게이트 전압(GS2)이 인가된다. 이에 따라, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴오프 상태를 유지한다.
그리고, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d)에 인가되는 전압이 상승하여, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d) 및 소스 전극(s) 사이에 전류(Ids)가 흐르게 된다. 흐르는 전류(Ids)량은 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g) 및 소스 전극(s)의 전압(Vgs)에 기초하므로, 데이터 전압(Vdata) 값에 기초한다. 따라서, 이러한 구동 전류(Ids)를 인가 받는 유기 발광 다이오드(OLED) 데이터 전압(Vdata)에 대응하는 계조를 표현하도록 발광한다.
이렇게 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 제1 게이트 전압(GS1)은 순차적으로 제1 구간(P1)에서 순차적으로 일 수평 기간(1H)만큼 이동시키지만, 제2 게이트 전압(GS2)은 제1 구간 동안 계속 고전위가 유지된다.
따라서, 제2 게이트 전압(GS2)을 제1 게이트 전압(GS1)과 같이 순차적으로 일 수평 기간(1H)만큼 이동시킬 필요가 없어, 게이트 구동부(130)의 쉬프트 레지스터의 개수를 절감할 수 있다. 이에, 게이트 구동부(130)의 면적이 줄어들어, 제어 인쇄 회로 기판의 면적을 감소시킬 수 있고, 표시 패널(110)의 비표시 영역을 감소시켜, 베젤의 크기를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예도 본 발명의 다른 실시예와 같이, 제1 구간(P1)동안 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제1 전위(V1)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 설정될 수 있다. 제2 구간(P2)에는 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제2 전위(V2)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 설정될 수 있다. 즉, 제1 구간(P1)과 제2 구간(P2)에서 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 유지된다.
일례로 제1 전위(V1)는 1V일 수 있고, 제2 전위(V2)는 8.5V 내지 10V 일 수 있고, 제4 전위(V4)는 0V일 수 있다.
이렇게, 저전위 구동 전압(Vss)의 전위가 일정하게 유지됨으로써, 고전위 구동 전압(Vss)의 전위 변화로 인한 다른 구동 전압 들의 노이즈를 방지할 수 있어, 유기 발광 표시 장치(100)의 영상 품질을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 도5 및 6를 참고하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동을 설명한다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 배치되는 화소의 회로 구조는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 회로 구조와 동일하므로, 화소의 회로 구조에 대한 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동은 고전위의 제2 게이트 전압에 대해서만 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동과 차이점이 있으므로, 이를 중점으로 설명한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)은 고전위의 제1 게이트 전압(Vg1)보다 저전위이다. 구체적으로, 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)은 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)과 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 문턱 전압(Vth)의 합일 수 있다. 예를 들어, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 문턱 전압(Vth)이 1V이고, 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd) 또한 1V일 경우, 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)은 2V일 수 있다.
그리고, 제1 구간(P1)동안 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제2 전위(V2)로 설정될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제3 전위(V3)로 설정될 수 있다.
제1 구간(P1)에서 전술한 바와 같이, 고전위의 제1 게이트 전압(Vg1), 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2), 고전위 구동 전압(Vdd) 및 저전위 구동 전압(Vss)을 인가함으로써, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1)의 소스 전극(s)과 연결된 제2 노드(N2)에는 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 소스 전극(s)과 연결된 제1 노드(N1)에는 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)과 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 문턱 전압(Vth)의 차이 값인 제1 전위(V1)의 구동 전압(Vdd)이 인가될 수 있다. 즉, 제1 노드(N1)에는 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)값인 2V와 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 문턱 전압(Vth)값인 1V의 차이 값인 제1 전위(V1)의 구동 전압(Vdd)인 1V가 인가될 수 있다.
그리고, 제2 구간(P2)에서 모든 제1 게이트 라인(GL1) 및 제2 게이트 라인(GL2)에는 저전위의 제1 게이트 전압(GS1) 및 저전위의 제2 게이트 전압(GS2)이 인가된다. 이에 따라, 제1 스위칭 트랜지스터(Ts1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)는 턴오프 상태를 유지한다.
그리고, 제2 구간(P2)에는 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)은 제2 전위(V2)로 제1 구간(P1)과 동일하게 유지 될 수 있고, 제2 전원 라인(PL2)에 인가되는 저전위 구동 전압(Vss)은 제4 전위(V4)로 설정될 수 있다.
이렇게, 제4 전위(V4)의 저전위 구동 전압(Vss)을 설정함으로써, 구동 트랜지스터(Td)의 드레인 전극(d) 및 소스 전극(s) 사이에 전류(Ids)가 흐르게 된다. 흐르는 전류(Ids)량은 구동 트랜지스터(Td)의 게이트 전극(g) 및 소스 전극(s)의 전압(Vgs)에 기초하므로, 데이터 전압(Vdata) 값에 기초한다. 따라서, 이러한 구동 전류(Ids)를 인가 받는 유기 발광 다이오드(OLED) 데이터 전압(Vdata)에 대응하는 계조를 표현하도록 발광한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 유기 발광 표시 장치에서, 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)은 제1 전위(V1)의 고전위 구동 전압(Vdd)과 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 문턱 전압(Vth)의 합으로 설정될 수 있다. 즉, 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)은 제1 구간에 인가되는 제2 전위(V2)의 고전위 구동 전압(Vdd)과 제2 스위칭 트랜지스터(Ts2)의 문턱 전압(Vth)의 합보다 저전위로 설정될 수 있다. 이렇게, 고전위의 제2 게이트 전압(Vg2)을 설정함으로써, 제1 구간(P1) 및 제2 구간(P2) 동안에, 제1 전원 라인(PL1)에 인가되는 고전위 구동 전압(Vdd)을 제2 전위(V2)로 계속 고정시킬 수 있다.
이에 따라, 고전위 구동 전압(Vdd)의 전위를 일정하게 유지시키고, 저전위 구동 전압(Vss)의 제어만으로도 유기 발광 표시 장치(100)를 구동할 수 있게 된다.
이에, 고전위 구동 전압(Vdd)의 전위가 일정하게 유지되어, 고전위 구동 전압(Vdd)을 제어를 위한 전원 제어부(150)의 일부 구성 요소를 제거할 수 있어, 전원 제어부(150)의 회로 단순화를 도모할 수 있다.
또한, 고전위 구동 전압(Vdd)의 전위가 일정하게 유지됨으로써, 고전위 구동 전압(Vdd)의 전위 변화로 인한 다른 구동 전압 들의 노이즈를 방지할 수 있어, 유기 발광 표시 장치(100)의 영상 품질을 상승시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 예시적인 실시예는 다음과 같이 설명될 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 데이터 라인, 복수의 게이트 라인, 복수의 제1 전원 라인, 복수의 제2 전원 라인 및 복수의 화소가 배치된 표시 패널을 포함하고, 상기 복수의 화소 각각은 제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 스토리지 커패시터, 상기 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 상기 전원 라인에 연결된 드레인 전극, 상기 제1 노드에 연결된 소스 전극을 포함하는 구동 트랜지스터, 상기 제1 노드와 상기 제2 전원 라인에 연결된 유기 발광 다이오드, 상기 제2 노드와 상기 데이터 라인에 연결된 제1 스위칭 트랜지스터 및 상기 제1 노드와 상기 제1 전원 라인에 연결된 제2 스위칭 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압이 인가되는 제1 구간과 상기 데이터 전압에 기초하여, 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 제2 구간으로 분리 구동된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 구간에서 상기 복수의 제1 전원 라인에 제1 전위의 고전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제1 전원 라인에 제2 전위의 고전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제2 전위는 상기 제1 전위보다 높다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제3 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제4 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제3 전위는 상기 제4 전위보다 높다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 구간 및 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제3 전위의 저전위 구동 전압이 인가된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 구간 및 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제1 전원 라인에 제1 전위의 고전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제1 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제3 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제4 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고, 상기 제3 전위는 상기 제4 전위보다 높다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제3 전위는 상기 제1 전위보다 낮다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 복수의 게이트 라인은 복수의 제1 게이트 라인 및 복수의 제2 게이트 라인을 포함하고, 상기 제1 스위칭 트랜지스터는 상기 복수의 제1 게이트 라인을 통해 인가되는 제1 게이트 전압을 통해 스위칭되고, 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 상기 복수의 제2 게이트 라인을 통해 인가되는 제2 게이트 전압를 통해 스위칭된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 게이트 전압 및 상기 제2 게이트 전압은 상기 제1 구간 중 일 수평기간에만 고전위다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 게이트 전압은 상기 제1 구간 중 일 수평기간에만 고전위이고, 상기 제2 게이트 전압은 상기 제1 구간 전체 동안 고전위다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 게이트 전압의 고전위는 상기 제1 게이트 전압의 고전위보다 낮다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 고전위의 제2 게이트 전압은 상기 제1 구간에 인가되는 고전위 구동 전압과 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압의 합보다 저전위다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 데이터 라인, 상기 복수의 데이터 라인과 동일 방향으로 연장하는 복수의 전원 라인, 상기 복수의 데이터 라인 및 상기 복수의 전원 라인과 교차하는 복수의 게이트 라인 및 상기 복수의 데이터 라인, 상기 복수의 전원 라인 및 상기 복수의 게이트 라인으로부터 전압을 인가받는 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각은 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압을 인가하는 제1 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 고전위 구동 전압을 인가하는 제2 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 인가된 전압을 유지하는 스토리지 커패시터 및 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극을 통해 흐르는 전류를 인가받아 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터와 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 상기 전원 라인을 공유한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 전원 라인에 인가되는 전압은 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 구간에서 전위가 상승한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 복수의 게이트 라인은 상기 제1 스위칭 트랜지스터와 연결되는 복수의 제1 게이트 라인과 상기 제2 스위칭 트랜지스터에 연결되는 복수의 제2 게이트 라인을 포함하고,
상기 복수의 제2 게이트 라인에 인가되는 상기 제2 게이트 전압의 고전위는 상기 제1 게이트 라인에 인가되는 상기 제1 게이트 전압의 고전위보다 낮다
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부
140: 타이밍 제어부
150: 전원 제어부
Px: 화소
PL1: 제1 전원 라인
PL2: 제2 전원 라인
GL1: 제1 게이트 라인
GL2: 제2 게이트 라인
Td: 구동 트랜지스터
Ts1: 제1 스위칭 트랜지스터
Ts2: 제2 스위칭 트랜지스터

Claims (15)

  1. 복수의 데이터 라인, 복수의 게이트 라인, 복수의 제1 전원 라인, 복수의 제2 전원 라인 및 복수의 화소가 배치된 표시 패널을 포함하고,
    상기 복수의 화소 각각은,
    제1 노드와 제2 노드 사이에 연결된 스토리지 커패시터;
    상기 제2 노드에 연결된 게이트 전극, 상기 전원 라인에 연결된 드레인 전극, 상기 제1 노드에 연결된 소스 전극을 포함하는 구동 트랜지스터;
    상기 제1 노드와 상기 제2 전원 라인에 연결된 유기 발광 다이오드;
    상기 제2 노드와 상기 데이터 라인에 연결된 제1 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 제1 노드와 상기 제1 전원 라인에 연결된 제2 스위칭 트랜지스터를 포함하는, 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압이 인가되는 제1 구간과 상기 데이터 전압에 기초하여, 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 제2 구간으로 분리 구동되는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구간에서 상기 복수의 제1 전원 라인에 제1 전위의 고전위 구동 전압이 인가되고,
    상기 제2 구간에서 상기 복수의 제1 전원 라인에 제2 전위의 고전위 구동 전압이 인가되고,
    상기 제2 전위는 상기 제1 전위보다 높은, 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제3 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고,
    상기 제2 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제4 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고,
    상기 제3 전위는 상기 제4 전위보다 높은, 유기 발광 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 구간 및 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제3 전위의 저전위 구동 전압이 인가되는, 유기 발광 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1 구간 및 상기 제2 구간에서 상기 복수의 제1 전원 라인에 제1 전위의 고전위 구동 전압이 인가되고
    상기 제1 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제3 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고,
    상기 제2 구간에서 상기 복수의 제2 전원 라인에 제4 전위의 저전위 구동 전압이 인가되고,
    상기 제3 전위는 상기 제4 전위보다 높은, 유기 발광 표시 장치.
  7. 제4 항 내지 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제3 전위는 상기 제1 전위보다 낮은, 유기 발광 표시 장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 복수의 게이트 라인은 복수의 제1 게이트 라인 및 복수의 제2 게이트 라인을 포함하고,
    상기 제1 스위칭 트랜지스터는 상기 복수의 제1 게이트 라인을 통해 인가되는 제1 게이트 전압을 통해 스위칭되고,
    상기 제2 스위칭 트랜지스터는 상기 복수의 제2 게이트 라인을 통해 인가되는 제2 게이트 전압를 통해 스위칭되는, 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 게이트 전압 및 상기 제2 게이트 전압은 상기 제1 구간 중 일 수평기간에만 고전위인, 유기 발광 표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 게이트 전압은 상기 제1 구간 중 일 수평기간에만 고전위이고,
    상기 제2 게이트 전압은 상기 제1 구간 전체 동안 고전위인, 유기 발광 표시 장치.
  11. 제9 항 또는 제10 항에 있어서,
    상기 제2 게이트 전압의 고전위는 상기 제1 게이트 전압의 고전위보다 낮은, 유기 발광 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 고전위의 제2 게이트 전압은 상기 제1 구간에 인가되는 고전위 구동 전압과 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압의 합보다 저전위인, 유기 발광 표시 장치.
  13. 복수의 데이터 라인;
    상기 복수의 데이터 라인과 동일 방향으로 연장하는 복수의 전원 라인;
    상기 복수의 데이터 라인 및 상기 복수의 전원 라인과 교차하는 복수의 게이트 라인; 및
    상기 복수의 데이터 라인, 상기 복수의 전원 라인 및 상기 복수의 게이트 라인으로부터 전압을 인가받는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 복수의 화소 각각은,
    구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압을 인가하는 제1 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 고전위 구동 전압을 인가하는 제2 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 인가된 전압을 유지하는 스토리지 커패시터 및
    상기 구동 트랜지스터의 소스 전극을 통해 흐르는 전류를 인가받아 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 제2 스위칭 트랜지스터는 상기 전원 라인을 공유하는, 유기 발광 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전원 라인에 인가되는 전압은 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 구간에서 전위가 상승하는, 유기 발광 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 복수의 게이트 라인은 상기 제1 스위칭 트랜지스터와 연결되는 복수의 제1 게이트 라인과 상기 제2 스위칭 트랜지스터에 연결되는 복수의 제2 게이트 라인을 포함하고,
    상기 복수의 제2 게이트 라인에 인가되는 상기 제2 게이트 전압의 고전위는 상기 제1 게이트 라인에 인가되는 상기 제1 게이트 전압의 고전위보다 낮은, 유기 발광 표시 장치.

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