KR20200036415A

KR20200036415A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20200036415A
Application number: KR1020180116026A
Authority: KR
Inventors: 권기태; 상우규
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2020-04-07

Abstract

본 발명에 따른 표시 장치는, 홀수 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 제1 픽셀과 짝수 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 제2 픽셀을 구비하는 표시 패널; 홀수 데이터 라인에 정감마 계조 방식으로 변환된 제1 데이터 전압을 공급하고 짝수 데이터 라인에 역감마 계조 방식으로 변환된 제2 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 구동 회로; 제1 데이터 전압보다 레벨이 높은 제1 기준 전압과 제2 데이터 전압보다 레벨이 낮은 제2 기준 전압을 생성하기 위한 전원부; 및 제1 데이터 전압과 제1 기준 전압을 제1 픽셀에 공급하고 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압을 제2 픽셀에 공급하고 제1 픽셀과 제2 픽셀을 발광시키도록, 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 신호를 생성하여 제1 픽셀과 제2 픽셀에 공급하기 위한 게이트 구동 회로를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평 크로스토크를 개선하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.

액티브 매트릭스 타입의 유기 발광 표시 장치는, 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED)를 포함하며, 응답 속도가 빠르고 발광 효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.

유기 발광 표시 장치는, OLED와 구동 TFT(Thin Film Transistor)를 포함하는 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고, 비디오 데이터의 계조에 따라 픽셀에서 구현되는 영상의 휘도를 조절한다. 구동 TFT는 자신의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 걸리는 전압에 따라 OLED에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 구동 전류에 따라 OLED의 발광량이 결정되며, OLED의 발광량에 따라 영상의 휘도가 결정된다.

데이터 라인에는 각 픽셀에 포함된 OLED의 발광량을 결정하는 데이터 전압이 위 픽셀 라인부터 아래 픽셀 라인 또는 아래 픽셀 라인부터 위 픽셀 라인으로 순차적으로 공급된다.

예를 들어, 같은 데이터 라인을 통해 현재 픽셀 라인의 픽셀에 0 계조에 해당하는 데이터 전압이 공급되고 다음 픽셀 라인의 픽셀에 255 계조에 해당하는 데이터 전압이 공급되면, 또는 반대로 255 계조에 해당하는 데이터 전압이 공급된 후 0 계조에 해당하는 데이터 전압이 공급되면, 즉 데이터 라인에 순차적으로 공급되는 데이터 전압 값에 큰 변화가 발생하면, 데이터 라인과 전원 라인, 예를 들어 데이터 라인과 저전위 전원 라인 사이에 있는 기생 커패시터에 의해 저전위 전원(VSS)에 리플(ripple)이 발생하고, 이로 인해서 수평 크로스토크(Crosstalk)와 같은 화질 불량이 발생한다.

본 발명은 이러한 상황을 감안한 것으로, 본 발명의 목적은 데이터 라인을 통해 연속으로 공급되는 데이터 전압이 크게 바뀌더라도 전원에 리플이 발생하지 않도록 하는 픽셀 회로 구조와 구동 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 데이터 변화가 큰 패턴에도 가로 크로스토크가 발생하지 않도록 하는 픽셀 회로 구조와 구동 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 홀수 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 제1 픽셀과 짝수 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 제2 픽셀을 구비하는 표시 패널; 홀수 데이터 라인에 정감마 계조 방식으로 변환된 제1 데이터 전압을 공급하고 짝수 데이터 라인에 역감마 계조 방식으로 변환된 제2 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 구동 회로; 제1 데이터 전압보다 레벨이 높은 제1 기준 전압과 제2 데이터 전압보다 레벨이 낮은 제2 기준 전압을 생성하기 위한 전원부; 및 제1 데이터 전압과 제1 기준 전압을 제1 픽셀에 공급하고 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압을 제2 픽셀에 공급하고 제1 픽셀과 제2 픽셀을 발광시키도록, 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 신호를 생성하여 제1 픽셀과 제2 픽셀에 공급하기 위한 게이트 구동 회로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 게이트 구동 회로는, 제1 픽셀과 제2 픽셀에 각각, 제1 기준 전압과 제2 데이터 전압을 공급한 후에, 제1 데이터 전압과 제2 기준 전압을 공급하도록, 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 픽셀은 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압의 차이에 대응하는 휘도로 발광하고, 제2 픽셀은 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압의 차이에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 픽셀과 제2 픽셀은, 제1 노드와 제2 노드에 연결되는 스토리지 커패시터; 제1 전극이 고전위 전원 라인에 연결되고, 게이트 전극이 제1 노드에 연결되고, 제2 전극이 제3 노드에 연결되는 구동 트랜지스터; 캐소드 전극이 저전위 전원 라인에 연결되고 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 따라 발광하는 발광 소자; 제1 전극에 제1 기준 전압이 공급되거나 제2 데이터 전압이 공급되고, 게이트 전극에 제1 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 제2 노드에 연결되는 제1 트랜지스터; 제1 전극에 제1 데이터 전압이 공급되거나 제2 기준 전압이 공급되고, 게이트 전극에 제2 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 제2 노드에 연결되는 제2 트랜지스터; 제1 전극이 제1 노드에 연결되고, 게이트 전극에 제1 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 제3 노드에 연결되는 제3 트랜지스터; 제1 전극이 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인에 연결되고, 게이트 전극에 제1 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 발광 소자의 애노드 전극에 연결되는 제4 트랜지스터; 및 제1 전극이 제3 노드에 연결되고, 게이트 전극에 발광 신호가 공급되고, 제2 전극이 발광 소자의 애노드 전극에 연결되는 제5 트랜지스터를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 픽셀과 제2 픽셀은 제1 노드와 고전위 전원 라인을 연결하는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 구간에, 게이트 구동 회로는 제1 스캔 신호와 발광 신호를 턴-온 레벨로 생성하고 제2 스캔 신호를 턴-오프 레벨로 생성하여, 제1 픽셀의 제2 노드에 제1 기준 전압을 인가하고, 제2 픽셀의 제2 노드에 제2 데이터 전압을 인가하고, 제1 노드와 애노드 전극을 초기화 전압으로 초기화시킬 수 있다.

일 실시예에서, 제1 구간 이후 제2 구간에, 게이트 구동 회로는 제1 스캔 신호를 턴-온 레벨로 생성하고 제2 스캔 신호와 발광 신호를 턴-오프 레벨로 생성하여, 제1 픽셀의 제2 노드에 제1 기준 전압을 인가하고, 제2 픽셀의 제2 노드에 제2 데이터 전압을 인가하고, 구동 트랜지스터가 다이오드 연결되어 제1 노드에 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 저장될 수 있다.

일 실시예에서, 제2 구간 이후 제3 구간에, 게이트 구동 회로는 제1 스캔 신호와 발광 신호를 턴-오프 레벨로 생성하고 제2 스캔 신호를 턴-온 레벨로 생성하여, 제1 픽셀의 제2 노드에 제1 데이터 전압을 인가하고, 제2 픽셀의 제2 노드에 제2 기준 전압을 인가하고, 제1 노드에 제1 데이터 전압 또는 제2 데이터 전압이 저장될 수 있다.

일 실시예에서, 제3 구간 이후 제4 구간에, 게이트 구동 회로는 제1 스캔 신호와 제2 스캔 신호를 턴-오프 레벨로 생성하고 발광 신호를 턴-온 레벨로 생성하여, 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압의 차이 값에 대응하는 전류 또는 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압의 차이 값에 대응하는 전류로 발광 소자를 발광시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 구동하는 방법은, 홀수 데이터 라인에 연결되는 제1 픽셀에 제1 기준 전압을 인가하고, 짝수 데이터 라인에 연결되는 제2 픽셀에 제2 데이터 전압을 인가하고, 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 발광 소자의 애노드 전극을 초기화시키는 단계; 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하여 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 단계; 제1 픽셀에 제1 데이터 전압을 인가하고, 제2 픽셀에 제2 기준 전압을 인가하여, 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 제1 데이터 전압 또는 제2 데이터 전압을 저장하는 단계; 및 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압의 차이 값에 대응하는 전류 또는 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압의 차이 값에 대응하는 전류로 발광 소자를 발광시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 제1 데이터 전압은 정감마 계조 방식으로 변환된 것이고, 제2 데이터 전압은 역감마 계조 방식으로 변환된 것이고, 제1 기준 전압은 제1 데이터 전압보다 레벨이 높고, 제2 기준 전압은 제2 데이터 전압보다 레벨이 낮을 수 있다.

인접한 두 데이터 라인 중 하나에 데이터를 반전하여 공급함으로써, 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압의 변화에 상관 없이 전원에 발생하는 리플이 상쇄되고, 극성 쏠림에 의한 화질 불량이 줄어들게 된다.

도 1은 둘 이상의 데이터 라인에서 데이터 전압이 급격하게 바뀔 때 저전위 전원에 발생하는 리플이 증폭되는 것을 예시한 것이고,
도 2는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 블록으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀의 등가 회로를 도시한 것이고,
도 4는 도 3의 픽셀 회로에 인가되는 제어 신호의 파형도를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명에 따라 두 데이터 라인에서 데이터 전압이 바뀔 때 저전위 전원 전압에 발생하는 리플이 서로 상쇄되는 것을 예시한 것이고,
도 6은 본 발명에 따라 초기화 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것이고,
도 7은 본 발명에 따라 문턱 전압 센싱 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명에 따라 데이터 기입 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것이고,
도 9는 본 발명에 따라 발광 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 둘 이상의 데이터 라인에서 데이터 전압이 급격하게 바뀔 때 저전위 전원에 발생하는 리플이 증폭되는 것을 예시한 것이다.

유기 발광 표시 장치는, 액정 표시 장치와는 달리, 극성 구동을 하지 않기 때문에, 데이터 변화가 큰 패턴에서 극성 쏠림 현상이 발생한다.

도 1에서 제1 데이터 라인(DATA#1)과 제2 데이터 라인(DATA#2)에 1 수평 기간 간격으로 제1 픽셀 라인(PL#1), 제2 픽셀 라인(PL#2), 제3 픽셀 라인(PL#3) 순서로 순차적으로 데이터 전압(V_DATA#1, V_DATA#2)이 공급된다.

예를 들어, 제1 및 제2 데이터 라인(DATA#1, DATA#2)을 통해, 제2 픽셀 라인(PL#2)에 배치되는 픽셀에 낮은 데이터 전압이 인가된 후 제3 픽셀 라인(PL#3)에 배치되는 픽셀에 높은 데이터 전압이 인가되어, 제2 픽셀 라인(PL#2)과 제3 픽셀 라인(PL#3)에 데이터 전압이 공급되는 수평 기간 사이에 제1 및 제2 데이터 라인(DATA#1, DATA#2)의 데이터 전압이 급격하게 바뀐다.

데이터 라인은 연결되는 픽셀에 데이터 전압을 안정적으로 공급할 수 있도록 데이터 라인과 전원 라인 또는 공통 전압 라인 사이에 기생 커패시터(C_PARA)가 형성된다. 도 1과 같이, 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압의 크기가 갑자기 바뀌는 극성 쏠림 현상이 발생하면, 데이터 라인과 전원 라인, 예를 들어 저전위 전원 라인 사이에 형성된 기생 커패시터(C_PARA)에 의해, 저전위 전압(V_SS)에 리플이 발생하고 이로 인해 수평 크로스토크와 같은 화질 불량이 발생한다.

특히, 복수 개의 데이터 라인에 같은 방향으로 극성 쏠림이 발생하면, 즉 복수 개의 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압이 같은 패턴으로 크게 바뀌면, 저전위 전원에 발생하는 리플이 증폭될 수 있다.

이러한 문제를 해결할 수 있도록, 본원 발명은, 인접하는 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 극성을 서로 반대가 되도록 하여, 인접하는 데이터 라인에 같은 데이터 변화 패턴이 발생할 때 전원 라인에 리플이 반대 방향으로 발생하여 서로 상쇄되도록 한다.

본원 발명은, 데이터 라인을 홀수 데이터 라인과 짝수 데이터 라인으로 분류하고, 예를 들어 홀수 데이터 라인에 연결된 픽셀에 대해서 구동 TFT의 게이트 전극에 제1 기준 전압을 인가한 후에 제1 데이터 전압을 인가하여 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압 차이에 대응되는 전류가 OLED에 흐르도록 하고, 짝수 데이터 라인에 연결된 픽셀에 대해서 구동 TFT의 게이트 전극에 제2 데이터 전압을 인가한 후 제2 기준 전압을 인가하여 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압의 차이에 대응하는 전류가 OLED에 흐르도록 구동할 수 있다.

따라서, 홀수 데이터 라인에 연결된 픽셀, 즉 홀수 열(Column)에 배치된 홀수 열 픽셀은 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압 차이에 대응되는 휘도로 발광하고, 짝수 데이터 라인에 연결된 픽셀, 즉 짝수 열에 배치된 짝수 열 픽셀은 제2 데이터 전압과 제2 기준 전압의 차이에 대응되는 휘도로 발광한다.

이 때, 홀수 열 픽셀에서 제1 기준 전압은 고정된 값으로 데이터 전압보다 높아야 하고, 짝수 열 픽셀에서 제2 기준 전압은 고정된 값으로 데이터 전압보다 낮아야 한다.

또한, 홀수 데이터 라인에 대해서는 역감마 계조 방식으로 데이터를 변환하고 짝수 데이터 라인에 대해서는 정감마 계조 방식으로 데이터를 변환할 수 있다. 즉, 홀수 데이터 라인에는 역감마 계조 표현 방식을 적용하여, 블랙 계조에 해당하는 0G 데이터에 대해 높은 레벨의 데이터 전압으로 변환하고 화이트 계조에 해당하는 255G 데이터에 대해 낮은 레벨의 데이터 전압으로 변환할 수 있다. 또한, 짝수 데이터 라인에는 정감마 계조 표현 방식을 적용하여, 블랙 계조에 해당하는 0G 데이터에 대해 낮은 레벨의 데이터 전압으로 변환하고 화이트 계조에 해당하는 255G 데이터에 대해 높은 레벨의 데이터 전압으로 변환할 수 있다.

또는, 반대로, 홀수 데이터 라인에 대해서는 정감마 계조 방식으로 데이터를 변환하고 짝수 데이터 라인에 대해서는 역감마 계조 방식으로 데이터를 변환할 수 있다. 이 경우, 제1 기준 전압과 제2 기준 전압의 크기, 제1 기준 전압과 데이터 전압의 인가 순서, 제2 기준 전압과 데이터 전압의 인가 순서는 바뀌어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 블록으로 도시한 것이다. 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(11), 데이터 구동 회로(12), 게이트 구동 회로(13) 및 전원 생성부(16)를 구비할 수 있다.

표시 패널(10)에는 열 방향으로 배열되는 다수의 데이터 라인들(14)과 행(Row) 방향으로 배열되는 다수의 스캔 라인들(15)이 교차하고, 교차 영역마다 픽셀들(PXL)이 매트릭스 형태로 배치되어 픽셀 어레이를 형성한다. 스캔 라인들(15)은 데이터 전압 또는 기준 전압 인가를 위한 스캔 신호가 공급되는 다수의 제1 및 제2 스캔 라인(Scan Line: SL1, SL2)과 발광 소자의 발광을 제어하기 위한 발광 신호가 공급되는 다수의 발광 라인 또는 에미션 라인(Emission Line: EL)을 포함할 수 있다.

픽셀 어레이에서, 같은 수평 라인에 배치되는 픽셀(PXL)은 데이터 라인들(14) 중 어느 하나, 제1 스캔 라인들(SL1) 중 어느 하나, 제2 스캔 라인들(SL2) 중 어느 하나, 에미션 라인들(EL) 중 어느 하나에 접속되어 픽셀 라인을 형성한다. 픽셀은, 제1 또는 제2 스캔 라인(SL1, SL2)을 통해 입력되는 제1 또는 제2 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(14)과 전기적으로 연결되어 데이터 전압을 입력 받고, 에미션 라인(EL)을 통해 입력되는 에미션 신호에 응답하여 발광 소자의 발광을 제어할 수 있다. 동일 픽셀 라인에 배치된 픽셀들은 같은 제1/제2 스캔 라인(SL1/SL2)으로부터 인가되는 제1/제2 스캔 신호 및 같은 에미션 라인(EL)으로부터 인가되는 에미션 신호에 따라 동시에 동작한다.

픽셀은, 전원 생성부(16)로부터 고전위 구동 전압(V_DD), 저전위 구동 전압(V_SS), 제1/제2 기준 전압(V_{REF_O}, V_{REF_E})(또는 홀수 열 기준 전압과 짝수 열 기준 전압) 및 초기화 전압(V_INI)을 공급 받고, 발광 소자, 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 복수 개의 스위치 트랜지스터를 구비할 수 있다. 발광 소자는 무기 전계 발광 소자나 유기 발광 다이오드 소자(OLED)가 될 수 있다. 이하에서는 편의상 OLED를 예로 들어 설명한다.

픽셀을 구성하는 트랜지스터(또는 TFT)들은 P 타입 또는 N 타입의 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조로 구현되거나, 또는 P 타입과 N 타입이 혼용된 하이브리드 타입으로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서 P 타입 트랜지스터를 예시하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다.

P 타입 MOSFET(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. P 타입 MOSFET에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. N 타입 MOSFET(NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. N 타입 MOSFET에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다.

MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예를 들어, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 이하의 실시예에서 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되어서는 안 되고, 소스와 드레인 전극을 구분 없이 제1 및 제2 전극으로 칭하기도 한다.

각 픽셀(PXL)은 픽셀 데이터에 비례하는 전류로 OLED를 구동하고 구동 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 보상하기 위한 트랜지스터들과 커패시터를 포함하는데, 본 발명의 실시예에 의한 구체적인 픽셀 회로 구조는 후술하기로 한다.

타이밍 컨트롤러(11)는, 외부 호스트 시스템(미도시)으로부터 전달되는 영상 데이터(RGB)를 데이터 구동 회로(12)에 공급한다. 타이밍 컨트롤러(11)는, 홀수 열에 배치되는 픽셀(간단하게 홀수 열 픽셀)에 인가할 영상 데이터와 짝수 열에 배치되는 픽셀(간단하게 짝수 열 픽셀)에 인가할 영상 데이터 중 하나를 역감마 계조 방식에 따라 반전시키고 나머지를 그대로 유지하여 정감마 계조 방식으로 표현할 수 있다.

예를 들어, 영상 데이터가 블랙 계조에서 화이트 계조까지 0 레벨부터 255 레벨을 가질 때, 홀수 열 픽셀에 인가될 데이터에 대해서 역감마 계조 방식에 따라 블랙 계조인 0 레벨을 255 레벨로, 화이트 계조인 255 레벨을 0 레벨로 바꿀 수 있다. 물론, 짝수 열 픽셀에 인가될 데이터에 대해서 역감마 계조 방식에 따라 반전시킬 수도 있다.

타이밍 컨트롤러(11)는 호스트 시스템으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력 받아 데이터 구동 회로(12)와 게이트 구동 회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호들을 생성한다. 제어 신호들은 게이트 구동 회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어 신호(GCS)와 데이터 구동 회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어 신호(DCS)를 포함한다.

타이밍 컨트롤러(11)는, 표시 패널(10)을 구성하는 픽셀들에 하나의 화면을 구성하는 영상 데이터가 인가되는 한 프레임을 적어도 초기화 기간, 샘플링/데이터 기입 기간, 및 에미션 기간으로 나누어 구동할 수 있다.

데이터 구동 회로(12)는 타이밍 컨트롤러(11)의 제어에 따라 타이밍 컨트롤러(11)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인들(14)로 출력한다. 이때, 데이터 전압은 유기 발광 소자가 나타낼 이미지 신호에 대응되는 값일 수 있다.

타이밍 컨트롤러(11)가 홀수 열 픽셀 또는 짝수 열 픽셀에 인가될 데이터를 미리 반전시킬 수도 있지만, 타이밍 컨트롤러(11)가 일부 데이터를 반전시키지 않고, 데이터 구동 회로(12)에 포함된 감마 변환부를 이용하여 홀수 열 픽셀 또는 짝수 열 픽셀에 인가될 데이터 전압을 역감마 계조 방식으로 반전시킬 수도 있다. 예를 들어 홀수 데이터 라인의 데이터 전압에 역감마 계조 방식을 적용하고 짝수 데이터 라인의 데이터 전압에 정감마 계조 방식을 적용할 수도 있다.

게이트 구동 회로(13)는, 별개로 분리된 스캔 구동부와 에미션 구동부로 구성될 수 있는데, 타이밍 컨트롤러(11)의 제어에 따라 게이트 제어 신호(GDC)를 기반으로 제1/제2 스캔 신호와 에미션 신호를 생성하되, 제1/제2 스캔 신호를 행 순차 방식으로 생성하여 픽셀 라인마다 연결된 제1/제2 스캔 라인(SL1, SL2)에 순차적으로 제공하고, 에미션 신호를 행 순차 방식으로 생성하여 픽셀 라인마다 연결된 에미션 라인(EL)에 순차적으로 제공할 수 있다. 픽셀 회로에 인가되는 발광 신호는 픽셀의 발광 시간을 조절할 수 있다.

게이트 구동 회로(13)는, 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력 신호를 픽셀의 TFT 구동에 적합한 스윙 폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적 회로들로 구성될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(13)는 GIP(Gate Drive IC in Panel) 방식으로 표시 패널(10)의 하부 기판에 직접 형성될 수도 있다. GIP 방식의 경우, 레벨 쉬프터는 PCB(Printed Circuit Board) 위에 실장되고, 쉬프트 레지스터는 표시 패널(10)의 하부 기판에 형성될 수 있다.

전원 생성부(16)는, 외부 전원을 이용하여, 데이터 구동 회로(12)와 게이트 구동 회로(13)의 동작에 필요한 전압을 생성하여 공급하는데, 고전위 전압(V_DD), 저전위 전압(V_SS), 홀수/짝수 기준 전압(V_{REF_O}, V_{REF_E}) 및 초기화 전압(V_INI)을 생성하여 표시 패널(10)에 인가할 수 있다.

홀수 기준 전압(V_{REF_O})은, 홀수 열에 배치되는 픽셀에 공급되고, 홀수 열에 배치되는 픽셀에 공급되는 데이터 전압보다 높은 레벨이다. 짝수 기준 전압(V_{REF_E})은, 짝수 열에 배치되는 픽셀에 공급되고, 짝수 열에 배치되는 픽셀에 공급되는 데이터 전압보다 낮은 레벨이다. 홀수 기준 전압(V_{REF_O})이 짝수 기준 전압(V_{REF_E})보다 높은 레벨로 생성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 픽셀의 등가 회로를 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 픽셀 회로에 인가되는 제어 신호의 파형도를 도시한 것이다.

도 3의 유기 발광 소자(OLED)를 구동하는 회로는 트랜지스터 6개와 커패시터 2개로 구성된다.

홀수 열 픽셀과 짝수 열 픽셀은, 구성 요소는 같지만, 데이터 라인과 기준 전압 라인과의 연결만이 서로 다르다.

OLED는 구동 트랜지스터(DT)로부터 공급되는 구동 전류에 의해 발광하고, 구동 트랜지스터(DT)는 자신의 소스-게이트 간 전압(V_SG)에 따라 OLED에 인가되는 구동 전류를 제어한다.

구동 트랜지스터(DT)는, 고전위 전압을 공급하는 고전위 전원 라인(VDD)에 연결되는 제1 전극, 제1 노드(N1)에 연결되는 게이트 전극 및 제3 노드(N3)에 연결되는 제2 전극을 포함하는데, 구동 트랜지스터(DT)가 P 타입이므로 제1 노드가 소스 전극이고 제2 노드가 드레인 전극일 수 있다.

스토리지 커패시터(CST)는, 한쪽 전극은 제1 노드(N1)에 연결되고, 다른 쪽 전극은 제2 노드(N2)에 연결되어, 제1 노드(N1)에 인가되는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압과 제2 노드(N2)에 인가되는 기준 전압이나 데이터 전압 사이의 상대적인 전압 차이를 일정하게 유지하도록 한다.

제1 트랜지스터(T1)와 제2 트랜지스터(T2)는, 스토리지 커패시터(CST)와 데이터 라인 또는 기준 전압 라인의 연결을 제어하여, 픽셀에 데이터 전압과 기준 전압의 공급을 제어한다.

도 3에서 왼쪽에 도시된 픽셀, 즉 홀수 열에 배치되는 홀수 열 픽셀 또는 홀수 데이터 라인(DATA_O)에 연결되는 픽셀의 제1 트랜지스터(T1)는, 홀수 기준 라인(REF_O)에 연결되는 제1 전극, 제1 스캔 신호(SCAN1)가 공급되는 게이트 전극 및 제1 노드(N1)에 연결되는 제2 전극을 포함한다. 도 3에서 오른쪽에 도시된 픽셀, 즉 짝수 열에 배치되는 짝수 열 픽셀 또는 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 연결되는 픽셀의 제1 트랜지스터(T1)는, 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 연결되는 제1 전극, 제1 스캔 신호(SCAN1)가 공급되는 게이트 전극 및 제1 노드(N1)에 연결되는 제2 전극을 포함한다.

도 3에서 왼쪽에 도시된 픽셀, 즉 홀수 열 픽셀의 제2 트랜지스터(T2)는, 홀수 데이터 라인(DATA_O)에 연결되는 제1 전극, 제2 스캔 신호(SCAN2)가 공급되는 게이트 전극 및 제1 노드(N1)에 연결되는 제2 전극을 포함한다. 도 3에서 오른쪽에 도시된 픽셀, 즉 짝수 열 픽셀의 제2 트랜지스터(T2)는, 짝수 기준 라인(REF_E)에 연결되는 제1 전극, 제2 스캔 신호(SCAN2)가 공급되는 게이트 전극 및 제1 노드(N1)에 연결되는 제2 전극을 포함한다.

제3 트랜지스터(T3)는, 구동 트랜지스터(DT)의 제2 전극인 제3 노드(N3)에 연결되는 제1 전극, 제1 스캔 신호(SCAN1)가 공급되는 게이트 전극 및 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극인 제1 노드(N1)에 연결되는 제2 전극을 포함하여, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(V_TH) 센싱에 관여한다.

제4 트랜지스터(T4)는, 초기화 라인(INI)에 연결되는 제1 전극, 제1 스캔 신호(SCAN1)가 공급되는 게이트 전극 및 OLED의 애노드 전극에 연결되는 제2 전극을 포함하여, OLED의 애노드 전극의 초기화를 제어한다.

제5 트랜지스터(T5)는, 구동 트랜지스터(DT)의 제2 전극인 제3 노드(N3)에 연결되는 제1 전극, 발광 신호(EM)가 공급되는 게이트 전극 및 OLED의 애노드 전극에 연결되는 제2 전극을 포함하고, OLED의 발광을 제어한다.

OLED는, 애노드 전극은 제52 트랜지스터(T5)의 제2 전극에 연결되고 캐소드 전극은 저전위 전압을 공급하는 저전위 전원 라인(VSS)에 연결된다.

제2 커패시터(C2)는, 제1 노드(N1)와 고전위 전원 라인(VDD)을 연결하는데, 제1 노드(N1)의 전위가 일정하게 유지하도록 하고, 생략될 수도 있다.

본 발명의 실시예에서는 각 트랜지스터들이 P 타입으로 구현되는 것을 개시하고 있으나, 각 트랜지스터들의 반도체 타입은 이에 한정되지 않는다. 만약 구동 트랜지스터(DT), 제1 내지 제5 트랜지스터(T1~T5)가 N 타입으로 구현되는 경우에는 도 4에 도시되는 제1 스캔 신호(SCAN1), 제2 스캔 신호(SCAN2) 및 에미션 신호(EM)는 반전되어야 한다.

도 3의 픽셀 회로를 구동하는 과정은 도 4의 제1 내지 제4 구간(t1 ~ t4)으로 구성되고, 제1 내지 제4 구간(t1 ~ t4)이 하나의 프레임을 구성한다.

도 4의 제1 구간(t1)에, 제1 스캔 신호(SCAN1)와 발광 신호(EM)는 P 타입 스위치 TFT를 턴-온 시키는 턴-온 레벨에 해당하는 로직 로우이고, 제2 스캔 신호(SCAN2)는 P 타입 스위치 TFT를 턴-오프 시키는 턴-오프 레벨에 해당하는 로직 하이다. 제1 구간(t1)에, 제1, 제3, 제4, 제5 트랜지스터(T1, T3, T4, T5)가 턴-온 되고, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-오프 된다.

도 4의 제2 구간(t2)에, 제1 스캔 신호(SCAN1)은 턴-온 레벨에 해당하는 로직 로우이고, 제2 스캔 신호(SCAN2)는 턴-오프 레벨에 해당하는 로직 하이고, 발광 신호(EM)는 턴-오프 레벨에 해당하는 로직 하이다. 제2 구간(t2)에, 제1 및 제3 트랜지스터(T1, T3)가 턴-온 되고, 제2, 제4, 제5 트랜지스터(T2, T4, T5)가 턴-오프 된다.

도 4의 제3 구간(t3)에, 제1 스캔 신호(SCAN1)와 발광 신호(EM)는 턴-오프 레벨에 해당하는 로직 하이고, 제2 스캔 신호(SCAN2)는 턴-온 레벨에 해당하는 로직 로우이다. 제3 구간(t3)에, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온 되고, 제1, 제3, 제4, 제5 트랜지스터(T1, T3, T4, T5)가 턴-오프 된다.

도 4의 제4 구간(t4)에, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)는 턴-오프 레벨에 해당하는 로직 하이고, 발광 신호(EM)는 턴-온 레벨에 해당하는 로직 로우이다. 제4 구간(t4)에, 제5 트랜지스터(T5)가 턴-온 되고, 제1, 제2, 제3, 제4 트랜지스터(T1, T2, T3, T4)가 턴-오프 된다.

도 5는 본 발명에 따라 두 데이터 라인에서 데이터 전압이 바뀔 때 저전위 전원 전압에 발생하는 리플이 서로 상쇄되는 것을 예시한 것이다.

홀수 데이터 라인(DATA_O)을 통해 홀수 열 픽셀에 인가되는 데이터 전압은 역감마 계조 방식에 따라 화이트 계조에 가까울수록 레벨이 낮고 블랙 계조에 가까울수록 레벨이 높고, 짝수 데이터 라인(DATA_E)을 통해 짝수 열 픽셀에 인가되는 데이터 전압은 정감마 계조 방식에 따라 블랙 계조에 가까울수록 레벨이 낮고 화이트 계조에 가까울수록 레벨이 높다.

즉, 계조가 블랙에서 화이트로 진행할수록, 홀수 데이터 라인(DATA_O)에 공급되는 데이터 전압은 높은 레벨에서 낮은 레벨로 진행하고 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 공급되는 데이터 전압은 낮은 레벨에서 높은 레벨로 진행한다.

홀수 데이터 라인(DATA_O)에 공급시키는 데이터 전압을 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 공급시키는 데이터 전압 대비 그 레벨을 반전시키거나, 또는 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 공급시키는 데이터 전압을 홀수 데이터 라인(DATA_O)에 공급시키는 데이터 전압 대비 그 레벨을 반전시킬 수 있다.

홀수 열 픽셀에 연결되는 홀수 기준 라인(REF_O)에는 홀수 데이터 라인(DATA_O)에 공급되는 데이터 전압(V_{DATA_O})보다 높은 홀수 기준 전압(V_{REF_O})이 공급되고, 짝수 열 픽셀에 연결되는 짝수 기준 라인(REF_E)에는 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 공급되는 데이터 전압(V_{DATA_OE})보다 낮은 짝수 기준 전압(V_{REF_E})이 공급된다.

같은 계조의 데이터에 대해서, 홀수 열 픽셀에서 홀수 기준 전압(V_{REF_O})과 홀수 데이터 라인(DATA_O)에 공급되는 데이터 전압(V_{DATA_O})의 차이와 짝수 열 픽셀에서 짝수 기준 전압(V_{REF_E})과 짝수 데이터 라인(DATA_E)에 공급되는 데이터 전압(V_{DATA_E})의 차이가 서로 같도록, 홀수 기준 전압(V_{REF_O})과 짝수 기준 전압(V_{REF_E})을 설정할 수 있다.

도 5에서, 홀수 열 픽셀과 짝수 열 픽셀은, 제1 및 제2 픽셀 라인(PL#1, PL#2)에 화이트 레벨을 표시하고, 제3 및 제4 픽셀 라인(PL#3, PL#4)에 그레이 레벨을 표시하는데, 데이터 라인이 제2 픽셀 라인(PL#2)에 화이트 레벨에 해당하는 데이터 전압을 인가한 후 제3 픽셀 라인(PL#3)에 그레이 레벨에 해당하는 데이터 전압을 인가할 때 데이터 전압의 급격한 레벨 변화가 발생한다.

제3 픽셀 라인(PL#3)의 픽셀들에 데이터 전압이 인가될 때, 홀수 데이터 라인(DATA_O)에는 화이트 계조에 해당하는 낮은 레벨의 데이터 전압이 그레이 계조에 해당하는 데이터 전압으로 바뀌어 데이터 전압이 갑자기 커지고, 짝수 데이터 라인(DATA_E)에는 화이트 계조에 해당하는 높은 레벨의 데이터 전압이 그레이 계조에 해당하는 데이터 전압으로 바뀌어 데이터 전압이 갑자기 작아진다.

이때, 홀수 데이터 라인(DATA_O)의 데이터 전압의 변화에 따라 기생 커패시터(C_PARA)를 통해 연결되는 저전위 전원 라인(VSS)의 저전위 전원 전압(V_SS)에 양극성 리플이 발생하고, 짝수 데이터 라인(DATA_E)의 데이터 전압의 변화에 따라 기생 커패시터(C_PARA)를 통해 연결되는 저전위 전원 라인(VSS)의 저전위 전원 전압(V_SS)에 음극성 리플이 발생하여, 양극성 리플과 음극성 리플이 서로 상쇄하게 된다.

따라서, 이웃하는 두 픽셀 라인 사이에 계조가 급격하게 바뀌어 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압이 급격하게 바뀌는 상황에서 전원 라인에 발생하는 리플을 상쇄시킬 수 있게 된다.

도 6 내지 도 9는 본 발명에 따라 1 프레임 기간 동안 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것이다.

도 6은 본 발명에 따라 초기화 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것으로, 제1 기간(t1)에, 제1 스캔 신호(SCAN1)와 발광 신호(EM)가 턴-온 레벨이고 제2 스캔 신호(SCAN2)는 턴-오프 레벨이어서, 제1, 제3, 제4, 제5 트랜지스터(T1, T3, T4, T5)가 턴-온 되고 제2 트랜지스터(T2)가 턴-오프 된다.

제1 트랜지스터(T1)가 턴-온 되고 제2 트랜지스터(T2)가 턴-오프 되어, 홀수 열 픽셀의 제2 노드(N2)에는 홀수 기준 라인(REF_O)의 높은 레벨의 홀수 기준 전압(VREF_O)이 인가되고, 짝수 열 픽셀의 제2 노드(N2)에는 짝수 데이터 라인(DATA_E)의 데이터 전압(V_{DATA_E})이 인가된다.

제3, 제4, 제5 트랜지스터(T3, T4, T5)가 턴-온 되어, OLED의 애노드 전극, 제3 노드(N3) 및 제1 노드(N1)가 초기화 라인(INI)의 초기화 전압(V_INI)으로 초기화된다. 초기화 전압(V_INI)이 높게 설정되고, OLED의 문턱 전압(V_{TH_OLED})이 낮은 경우, 즉 V_{TH_OLED} < V_INI V_SS인 경우 OLED에 전류가 흘러 OLED가 미미하게 발광할 수 있다. 따라서, 초기화 전압(V_INI)을 충분히 낮게 설정할 필요가 있다.

구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(N1)에 초기화 전압(V_INI)이 인가되고, 구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극에 고전위 전원 전압(V_DD)이 인가되는데, 일반적으로 고전위 전원 전압(V_DD)과 초기화 전압(V_INI)의 차가 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(V_TH)보다 크기 때문에, 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 된다. 하지만, 초기화 전압(V_INI)을 충분히 낮게 설정하면 OLED가 턴-온 되지 않기 때문에, 큰 전류가 흐르지 않는다.

제1 기간(t1)에 제1 노드(N1), 제3 노드(N3) 및 OLED의 애노드 전극을 초기화하므로, 제1 기간(t1)을 초기화 단계라 할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따라 문턱 전압 센싱 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것으로, 제2 구간(t2)에, 제1 스캔 신호(SCAN1)은 턴-온 레벨이고 제2 스캔 신호(SCAN2)와 발광 신호(EM)가 턴-오프 레벨이어서, 제1 및 제3 트랜지스터(T1, T3)가 턴-온 되고, 제2, 제4, 제5 트랜지스터(T2, T4, T5)가 턴-오프 된다.

제3 트랜지스터(T3)가 턴-온 되어, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 제2 전극이 연결되고, 구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극의 전압이 게이트 전극의 전압보다 높아서 구동 트랜지스터(DT)가 다이오드 연결되는데, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극, 즉 제1 노드(N1)의 전위는 구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극의 전압(V_DD)에서 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(V_TH)을 뺀 값(V_DD - V_TH)이 될 때까지 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 된다.

제4 트랜지스터(T4)가 턴-온 상태를 유지하여, OLED의 애노드 전극은 초기화 전압(V_INI)을 유지한다.

제1 노드(N1)에 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(V_TH)이 저장되므로, 제2 구간(t2)을 문턱 전압 센싱 단계라 할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따라 데이터 기입 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것으로, 제3 구간(t3)에, 제1 스캔 신호(SCAN1)와 발광 신호(EM)는 턴-오프 레벨이고 제2 스캔 신호(SCAN2)는 턴-온 레벨이어서, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온 되고 제1, 제3, 제4, 제5 트랜지스터(T1, T3, T4, T5)가 턴-오프 된다.

제1, 제3, 제4, 제5 트랜지스터(T1, T3, T4, T5)가 턴-오프 되어, 제1 노드(N1)는 플로팅 상태가 된다.

제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프 되고 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온 되어, 홀수 열 픽셀의 제2 노드(N2)에는 홀수 데이터 라인(DATA_O)의 데이터 전압(V_{DATA_O})이 인가되고, 짝수 열 픽셀의 제2 노드(N2)에는 짝수 기준 라인(REF_E)의 낮은 레벨의 짝수 기준 전압(VREF_E)이 인가된다.

제1 노드(N1)는, 플로팅 되기 때문에, 제7 단계에서 스토리지 커패시터(CST)의 양쪽 전극 사이에 형성된 전위 차이를 유지하면서 제2 전극(N2)의 전위 변화를 반영하게 된다.

홀수 열 픽셀의 제2 노드(N2)는 제7 단계에 V_{REF_O}에서 제8 단계에 V_{DATA_O}로 바뀌었기 때문에, 홀수 열 픽셀의 제1 노드(N1)는, 제7 단계에 (V_DD-V_TH)에서 제2 노드(N2)의 전위 변화 값인 (V_{DATA_O}-V_{REF_O})만큼 변하게 되어, (V_{DATA_O}-V_{REF_O}+V_DD-V_TH)가 된다.

짝수 열 픽셀의 제2 노드(N2)는 제7 단계에 V_{DATA_E}에서 제8 단계에 V_{REF_E}로 바뀌었기 때문에, 짝수 열 픽셀의 제1 노드(N1)는, 제7 단계에 (V_DD-V_TH)에서 제2 노드(N2)의 전위 변화 값인 (V_{REF_E}-V_{DATA_E})만큼 변하게 되어, (V_{REF_E}-V_{DATA_E}+V_DD-V_TH)가 된다.

여기서, 제1 노드(N1)의 전위 변동 값인 (V_{DATA_O}-V_{REF_O})와 (V_{REF_E}-V_{DATA_E})는 음의 값이 되어, 제8 단계 때 제1 노드(N1)의 전위는 제7 단계 때보다 낮아지게 된다. 이에 따라 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전위는 제1 전극의 전위에서 문턱 전압을 뺀 값보다 낮아져, 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 된다. 하지만, 제5 트랜지스터(T5)가 턴-오프 상태이기 때문에, 전류가 흐르지는 않는다.

제1 노드(N1), 즉 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 데이터 전압이 저장되기 때문에, 제3 구간(t3)을 데이터 기입 단계라 할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따라 발광 단계에서 픽셀 회로의 연결과 동작을 도시한 것으로, 제4 구간(t4)에, 제1 및 제2 스캔 신호(SCAN1, SCAN2)는 턴-오프 레벨이고 발광 신호(EM)는 턴-온 레벨이어서, 제5 트랜지스터(T5)가 턴-온 되고 제1, 제2, 제3, 제4 트랜지스터(T1, T2, T3, T4)가 턴-오프 된다.

구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극의 전위(V_DD)과 게이트 전극, 즉 제1 노드(N1)의 전위(V_{DATA_O}-V_{REF_O}+V_DD-V_TH 또는 V_{REF_E}-V_{DATA_E}+V_DD-V_TH)의 차이가 문턱 전압(V_TH)보다 높기 때문에 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 되고, 턴-온 상태의 제5 트랜지스터(T5)를 거쳐 OLED에 전류를 흘려, OLED를 발광시킨다.

홀수 열 픽셀의 구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극(소스 전극)과 게이트 전극의 전압 차이(V_SG)는 (V_DD (V_{DATA_O}-V_{REF_O}+V_DD-V_TH))=(V_{REF_O}-V_{DATA_O}+V_TH)이고, 짝수 열 픽셀의 구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극(소스 전극)과 게이트 전극의 전압 차이(V_SG)는 (V_DD (V_{REF_E}-V_{DATA_E}+V_DD-V_TH))=(V_{DATA_E}-V_{REF_E}+V_TH)이다.

따라서, 홀수 열 픽셀의 OLED에 흐르는 구동 전류(I_{OLED_O})와 짝수 열 픽셀의 OLED에 흐르는 구동 전류(I_{OLED_E})에 대한 관계식은 아래 수학식 1과 같이 된다.

수학식 1에서, m/2는 구동 트랜지스터(DT)의 전자 이동도, 기생 커패시턴스, 채널 용량 등에 의해 결정되는 비례 상수를 나타낸다.

수학식 1에서 보는 것과 같이, 구동 전류(I_{OLED_O}, I_{OLED_E} ₎ 의 관계식에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(V_TH) 성분이 소거되므로, 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 변한다고 할지라도 문턱 전압을 보상하면서 데이터 라인(DATA)을 통해 입력되는 데이터 전압(V_DATA)과 기준 라인(REF)을 통해 입력되는 기준 전압(V_REF)의 차이 값에 상응하는 전류로 OLED를 발광시킬 수 있다.

이와 같이, 홀수 데이터 라인과 짝수 데이터 라인을 서로 구분하여 데이터 라인에 인가하는 데이터 전압을 서로 극성이 다르게 변조함으로써, 픽셀 라인을 진행하면서 데이터 전압이 급격하게 바뀔 때 데이터 라인과 전원 라인 사이의 기생 커패시터에 의해 전원 전압에 발생하는 리플을 상쇄할 수 있고, 이에 따라 수평 크로스토크 문제를 해결할 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10: 표시 패널 11: 타이밍 컨트롤러
12: 데이터 구동 회로 13: 게이트 구동 회로
14: 데이터 라인 15: 스캔 라인
16: 전원 생성부

Claims

홀수 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 제1 픽셀과 짝수 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 제2 픽셀을 구비하는 표시 패널;
상기 홀수 데이터 라인에 정감마 계조 방식으로 변환된 제1 데이터 전압을 공급하고 상기 짝수 데이터 라인에 역감마 계조 방식으로 변환된 제2 데이터 전압을 공급하기 위한 데이터 구동 회로;
상기 제1 데이터 전압보다 레벨이 높은 제1 기준 전압과 상기 제2 데이터 전압보다 레벨이 낮은 제2 기준 전압을 생성하기 위한 전원부; 및
상기 제1 데이터 전압과 제1 기준 전압을 상기 제1 픽셀에 공급하고 상기 제2 데이터 전압과 상기 제2 기준 전압을 상기 제2 픽셀에 공급하고 상기 제1 픽셀과 제2 픽셀을 발광시키도록, 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 신호를 생성하여 상기 제1 픽셀과 제2 픽셀에 공급하기 위한 게이트 구동 회로를 포함하여 구성되는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 구동 회로는, 상기 제1 픽셀과 제2 픽셀에 각각, 상기 제1 기준 전압과 상기 제2 데이터 전압을 공급한 후에, 상기 제1 데이터 전압과 상기 제2 기준 전압을 공급하도록, 상기 제1 스캔 신호, 제2 스캔 신호 및 발광 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 픽셀은 상기 제1 기준 전압과 상기 제1 데이터 전압의 차이에 대응하는 휘도로 발광하고, 상기 제2 픽셀은 상기 제2 데이터 전압과 상기 제2 기준 전압의 차이에 대응하는 휘도로 발광하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 픽셀과 제2 픽셀은,
제1 노드와 제2 노드에 연결되는 스토리지 커패시터;
제1 전극이 고전위 전원 라인에 연결되고, 게이트 전극이 상기 제1 노드에 연결되고, 제2 전극이 제3 노드에 연결되는 구동 트랜지스터;
캐소드 전극이 저전위 전원 라인에 연결되고 상기 구동 트랜지스터에 흐르는 전류에 따라 발광하는 발광 소자;
제1 전극에 상기 제1 기준 전압이 공급되거나 상기 제2 데이터 전압이 공급되고, 게이트 전극에 상기 제1 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 상기 제2 노드에 연결되는 제1 트랜지스터;
제1 전극에 상기 제1 데이터 전압이 공급되거나 상기 제2 기준 전압이 공급되고, 게이트 전극에 상기 제2 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 상기 제2 노드에 연결되는 제2 트랜지스터;
제1 전극이 상기 제1 노드에 연결되고, 게이트 전극에 상기 제1 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 상기 제3 노드에 연결되는 제3 트랜지스터;
제1 전극이 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인에 연결되고, 게이트 전극에 상기 제1 스캔 신호가 공급되고, 제2 전극이 상기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되는 제4 트랜지스터; 및
제1 전극이 상기 제3 노드에 연결되고, 게이트 전극에 상기 발광 신호가 공급되고, 제2 전극이 상기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되는 제5 트랜지스터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 제1 픽셀과 제2 픽셀은, 상기 제1 노드와 상기 고전위 전원 라인을 연결하는 제2 커패시터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4 항에 있어서,
제1 구간에, 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 스캔 신호와 상기 발광 신호를 턴-온 레벨로 생성하고 상기 제2 스캔 신호를 턴-오프 레벨로 생성하여, 상기 제1 픽셀의 제2 노드에 상기 제1 기준 전압을 인가하고, 상기 제2 픽셀의 제2 노드에 상기 제2 데이터 전압을 인가하고, 상기 제1 노드와 상기 애노드 전극을 상기 초기화 전압으로 초기화시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 제1 구간 이후 제2 구간에, 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 스캔 신호를 상기 턴-온 레벨로 생성하고 상기 제2 스캔 신호와 상기 발광 신호를 상기 턴-오프 레벨로 생성하여, 상기 제1 픽셀의 제2 노드에 상기 제1 기준 전압을 인가하고, 상기 제2 픽셀의 제2 노드에 상기 제2 데이터 전압을 인가하고, 상기 구동 트랜지스터가 다이오드 연결되어 상기 제1 노드에 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 저장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7 항에 있어서,
상기 제2 구간 이후 제3 구간에, 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 스캔 신호와 상기 발광 신호를 상기 턴-오프 레벨로 생성하고 상기 제2 스캔 신호를 상기 턴-온 레벨로 생성하여, 상기 제1 픽셀의 제2 노드에 상기 제1 데이터 전압을 인가하고, 상기 제2 픽셀의 제2 노드에 상기 제2 기준 전압을 인가하고, 상기 제1 노드에 상기 제1 데이터 전압 또는 제2 데이터 전압이 저장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8 항에 있어서,
상기 제3 구간 이후 제4 구간에, 상기 게이트 구동 회로는 상기 제1 스캔 신호와 상기 제2 스캔 신호를 상기 턴-오프 레벨로 생성하고 상기 발광 신호를 상기 턴-온 레벨로 생성하여, 상기 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압의 차이 값에 대응하는 전류 또는 상기 제2 데이터 전압과 상기 제2 기준 전압의 차이 값에 대응하는 전류로 상기 발광 소자를 발광시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
홀수 데이터 라인에 연결되는 제1 픽셀에 제1 기준 전압을 인가하고, 짝수 데이터 라인에 연결되는 제2 픽셀에 제2 데이터 전압을 인가하고, 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 발광 소자의 애노드 전극을 초기화시키는 단계;
상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 단계;
상기 제1 픽셀에 제1 데이터 전압을 인가하고, 상기 제2 픽셀에 제2 기준 전압을 인가하여, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 제1 데이터 전압 또는 상기 제2 데이터 전압을 저장하는 단계; 및
상기 제1 기준 전압과 제1 데이터 전압의 차이 값에 대응하는 전류 또는 상기 제2 데이터 전압과 상기 제2 기준 전압의 차이 값에 대응하는 전류로 상기 발광 소자를 발광시키는 단계를 포함하여 이루어지는 표시 장치를 구동하는 방법.
제10 항에 있어서,
상기 제1 데이터 전압은 정감마 계조 방식으로 변환된 것이고, 상기 제2 데이터 전압은 역감마 계조 방식으로 변환된 것이고, 상기 제1 기준 전압은 상기 제1 데이터 전압보다 레벨이 높고, 상기 제2 기준 전압은 상기 제2 데이터 전압보다 레벨이 낮은 것을 특징으로 하는 표시 장치를 구동하는 방법.