KR20200039071A - 표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 에미션 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 픽셀을 포함한다. 상기 게이트 구동부는 활성화 레벨을 갖는 데이터 기입 게이트 신호 및 활성화 레벨을 갖는 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 프레임에 상기 픽셀에 출력하고, 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 홀딩(holding) 프레임에 상기 픽셀에 출력하며, 상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 보상 프레임에 상기 픽셀에 출력한다. 상기 데이터 구동부는 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력한다. 상기 에미션 구동부는 에미션 신호를 상기 픽셀에 출력한다.

Description

표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법 {DISPLAY APPARATUS, METHOD OF DRIVING DISPLAY PANEL USING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법에 관한 것으로, 소비 전력을 감소시키고 표시 품질을 향상시키는 표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 표시 패널 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들, 복수의 에미션 라인들 및 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 상기 복수의 게이트 라인들에 게이트 신호를 제공하는 게이트 구동부, 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 제공하는 데이터 구동부, 상기 에미션 라인들에 에미션 신호를 제공하는 에미션 구동부 및 상기 게이트 구동부, 상기 데이터 구동부 및 상기 에미션 구동부를 제어하는 구동 제어부를 포함한다.
상기 표시 패널에 표시되는 영상이 정지 영상이거나, 상기 표시 패널이 상시 표시 모드(always on mode)로 동작하는 경우, 소비 전력 감소를 위해 상기 표시 패널의 구동 주파수를 감소시킬 수 있다.
상기 표시 패널의 구동 주파수를 감소시키는 경우, 구동 트랜지스터의 히스테리시스로 인한 라이팅 프레임 및 홀딩 프레임 간의 휘도 차로 인해 플리커가 시인될 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 패널의 소비 전력을 감소시키고 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치를 이용한 표시 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 에미션 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 픽셀을 포함한다. 상기 게이트 구동부는 활성화 레벨을 갖는 데이터 기입 게이트 신호 및 활성화 레벨을 갖는 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 프레임에 상기 픽셀에 출력하고, 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 홀딩(holding) 프레임에 상기 픽셀에 출력하며, 상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 보상 프레임에 상기 픽셀에 출력한다. 상기 데이터 구동부는 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력한다. 상기 에미션 구동부는 에미션 신호를 상기 픽셀에 출력한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 라이팅 보상 프레임은 상기 라이팅 프레임의 바로 뒤에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 동일한 타겟 계조에 대해 상기 라이팅 프레임 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압과 상이한 제2 데이터 전압을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 홀딩 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 타겟 계조와 무관한 홀딩 데이터 전압을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 데이터 전압에 대응하는 제2 휘도는 상기 제1 데이터 전압에 대응하는 제1 휘도보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 게이트 구동부는 제2 라이팅 보상 프레임 내에서 상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 상기 픽셀에 출력할 수 있다. 상기 제2 라이팅 보상 프레임은 상기 라이팅 보상 프레임의 바로 뒤에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 동일한 타겟 계조에 대해 상기 라이팅 프레임 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고, 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압과 상이한 제2 데이터 전압을 출력하며, 상기 제2 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압과 상이한 제3 데이터 전압을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 데이터 전압에 대응하는 제2 휘도는 상기 제1 데이터 전압에 대응하는 제1 휘도보다 작을 수 있다. 상기 제3 데이터 전압에 대응하는 제3 휘도는 상기 제2 데이터 전압에 대응하는 상기 제2 휘도보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 P형 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 N형 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽셀은 제1 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 노드에 연결되는 입력 전극 및 제3 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 픽셀 스위칭 소자, 제1 데이터 기입 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 데이터 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제2 픽셀 스위칭 소자, 제2 데이터 기입 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 제1 노드에 연결되는 입력 전극 및 상기 제3 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3 픽셀 스위칭 소자, 상기 데이터 초기화 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 초기화 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 픽셀 스위칭 소자, 상기 에미션 신호가 인가되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 픽셀 스위칭 소자, 상기 에미션 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 제3 노드에 연결되는 입력 전극 및 유기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제6 픽셀 스위칭 소자, 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 초기화 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자의 상기 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제7 픽셀 스위칭 소자, 상기 하이 전원 전압이 인가되는 제1 전극 및 상기 제1 노드에 연결되는 제2 전극을 포함하는 스토리지 캐패시터 및 상기 애노드 전극 및 로우 전원 전압이 인가되는 캐소드 전극을 포함하는 상기 유기 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 데이터 기입 게이트 신호는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제6 픽셀 스위칭 소자는 상기 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제3 픽셀 스위칭 소자, 상기 제4 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자는 상기 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자의 상기 제어 전극은 상기 제7 픽셀 스위칭 소자의 상기 제어 전극과 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자, 상기 제6 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자는 상기 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제3 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제4 픽셀 스위칭 소자는 상기 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조보다 작은 경우, 상기 데이터 구동부는 상기 라이팅 프레임 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압과 상이한 제2 데이터 전압을 출력할 수 있다. 상기 표시 모드가 상기 저주파 구동 모드가 아니거나, 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 상기 쓰레스홀드 계조보다 크거나 같은 경우, 상기 데이터 구동부는 상기 라이팅 프레임 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압과 동일한 제2 데이터 전압을 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조보다 작은 경우, 상기 게이트 구동부는 상기 라이팅 보상 프레임을 생성할 수 있다. 상기 표시 모드가 상기 저주파 구동 모드가 아니거나, 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 상기 쓰레스홀드 계조보다 크거나 같은 경우, 상기 게이트 구동부는 상기 라이팅 보상 프레임을 생성하지 않을 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 구동 방법은 라이팅(writing) 프레임 내에서 활성화 레벨을 갖는 데이터 기입 게이트 신호 및 활성화 레벨을 갖는 데이터 초기화 게이트 신호를 표시 패널의 픽셀에 출력하는 단계, 홀딩(holding) 프레임 내에서 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 상기 픽셀에 출력하는 단계, 라이팅(writing) 보상 프레임 내에서 상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 상기 픽셀에 출력하는 단계, 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 단계 및 에미션 신호를 상기 픽셀에 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 라이팅 보상 프레임은 상기 라이팅 프레임의 바로 뒤에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
이와 표시 장치 및 상기 표시 장치를 이용한 표시 패널의 구동 방법에 따르면, 저주파 구동 모드에서 라이팅 프레임 뒤에 데이터 초기화 게이트 신호는 비활성화 레벨을 갖고, 데이터 기입 게이트 신호는 활성화 레벨을 갖는 라이팅 보상 프레임을 삽입하여, 라이팅 프레임 및 홀딩 프레임 간의 휘도 차로 인한 표시 패널의 플리커를 방지할 수 있다.
상기 저주파 구동 모드에서 상기 표시 패널의 플리커를 방지하여, 표시 장치의 소비 전력을 감소시키면서 상기 표시 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 패널의 픽셀을 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 픽셀에 인가되는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 4a는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖지 않는 비교예에 따른 표시 패널의 픽셀들에 인가되는 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 4b는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 도 2의 표시 패널의 픽셀들에 인가되는 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 5a는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖지 않는 비교예에 따른 제1 픽셀 스위칭 소자의 게이트 전압, 데이터 전압 및 영상의 휘도를 나타내는 타이밍도이다.
도 5b는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 도 2의 제1 픽셀 스위칭 소자의 게이트 전압, 데이터 전압 및 영상의 휘도를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 저주파 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 저주파 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 픽셀들에 인가되는 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 도 8의 실시예에 따른 제1 픽셀 스위칭 소자의 게이트 전압, 데이터 전압 및 영상의 휘도를 나타내는 타이밍도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 픽셀을 나타내는 회로도이다.
도 11은 도 10의 픽셀에 인가되는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 픽셀을 나타내는 회로도이다.
도 13은 도 12의 픽셀에 인가되는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 에미션 구동부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 이웃하여 배치되는 주변부를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GWPL, GWNL, GIL, GBL), 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 에미션 라인들(EL) 및 상기 게이트 라인들(GWPL, GWNL, GIL, GBL), 상기 데이터 라인들(DL) 및 상기 에미션 라인들(EL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GWPL, GWNL, GIL, GBL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장되며, 상기 에미션 라인들(EL)은 상기 제1 방향(D1)으로 연장된다.
상기 구동 제어부(200)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(IMG) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 백색 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터(IMG)는 마젠타색(magenta) 영상 데이터, 황색(yellow) 영상 데이터 및 시안색(cyan) 영상 데이터를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3), 제4 제어 신호(CONT4) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 영상 데이터(IMG)를 근거로 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 상기 구동 제어부(200)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.
상기 구동 제어부(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 에미션 구동부(600)의 동작을 제어하기 위한 상기 제4 제어 신호(CONT4)를 생성하여 상기 에미션 구동부(600)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(300)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GWPL, GWNL, GIL, GBL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GWPL, GWNL, GIL, GBL)에 출력할 수 있다.
상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA)에 대응하는 값을 갖는다.
예를 들어, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 구동 제어부(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 구동 제어부(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 에미션 구동부(600)는 상기 구동 제어부(200)로부터 입력 받은 상기 제4 제어 신호(CONT4)에 응답하여 상기 에미션 라인들(EL)을 구동하기 위한 에미션 신호들을 생성한다. 상기 에미션 구동부(600)는 상기 에미션 신호들을 상기 에미션 라인들(EL)에 출력할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 패널(100)의 픽셀을 나타내는 회로도이다. 도 3은 도 2의 픽셀에 인가되는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 픽셀들은 각각 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.
상기 픽셀들은 데이터 기입 게이트 신호(GWP, GWN), 데이터 초기화 게이트 신호(GI), 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB), 상기 데이터 전압(VDATA) 및 상기 에미션 신호(EM)를 입력 받아, 상기 데이터 전압(VDATA)의 레벨에 따라 상기 유기 발광 소자(OLED)를 발광시켜 상기 영상을 표시한다.
본 실시예에서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 저온 폴리 실리콘(LTPS, low temperature polysilicon) 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 P형 트랜지스터일 수 있고, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 N형 트랜지스터일 수 있다.
예를 들어, 데이터 기입 게이트 신호는 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP) 및 제2 데이터 기입 게이트 신호를 포함할 수 있다. 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호는 상기 P형 트랜지스터에 인가되며, 데이터 기입 타이밍에 로우 레벨의 활성화 신호를 갖는다. 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호는 상기 N형 트랜지스터에 인가되며, 상기 데이터 기입 타이밍에 하이 레벨의 활성화 신호를 갖는다.
상기 픽셀들 중 적어도 하나는 제1 내지 제7 픽셀 스위칭 소자(T1 내지 T7), 스토리지 캐패시터(CST) 및 상기 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)는 제1 노드(N1)에 연결되는 제어 전극, 제2 노드(N2)에 연결되는 입력 전극 및 제3 노드(N3)에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)는 P형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)는 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP)가 인가되는 제어 전극, 상기 데이터 전압(VDATA)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 노드(N2)에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)는 P형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)가 인가되는 제어 전극, 상기 제1 노드(N1)에 연결되는 입력 전극 및 상기 제3 노드(N3)에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)는 N형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)가 인가되는 제어 전극, 초기화 전압(VI)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 노드(N1)에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 N형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5)는 상기 에미션 신호(EM)가 인가되는 제어 전극, 하이 전원 전압(ELVDD)이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 노드(N2)에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5)는 P형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)는 상기 에미션 신호(EM)가 인가되는 제어 전극, 상기 제3 노드(N3)에 연결되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)는 P형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)가 인가되는 제어 전극, 상기 초기화 전압(VI)이 인가되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자의 상기 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 N형 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)의 제어 전극은 게이트 전극, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)의 입력 전극은 소스 전극, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)의 출력 전극은 드레인 전극일 수 있다.
상기 스토리지 캐패시터(CST)는 상기 하이 전원 전압(ELVDD)이 인가되는 제1 전극 및 상기 제1 노드(N1)에 연결되는 제2 전극을 포함한다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 애노드 전극 및 로우 전원 전압(ELVSS)이 인가되는 캐소드 전극을 포함한다.
도 3을 보면, 제1 구간(DU1) 동안 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)에 의해 상기 제1 노드(N1) 및 상기 스토리지 캐패시터(CST)가 초기화 된다. 제2 구간(DU2) 동안 상기 제1 및 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWP, GWN)에 의해 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상되고, 상기 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상된 상기 데이터 전압(VDATA)이 상기 제1 노드(N1)에 기입된다. 제3 구간(DU3) 동안 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)에 의해 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 애노드 전극이 초기화 된다. 제4 구간(DU4) 동안 상기 에미션 신호(EM)에 의해 상기 유기 발광 소자(OLED)가 발광하여 상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다.
본 실시예에서, 상기 에미션 신호(EM)의 오프 구간은 상기 제1 내지 제3 구간(DU1, DU2, DU3)인 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 에미션 신호(EM)의 오프 구간은 상기 데이터 기입 구간(DU2)을 포함하면 되고, 상기 에미션 신호(EM)의 오프 구간은 상기 제1 내지 제3 구간(DU1, DU2, DU3)보다 길 수 있다.
상기 제1 구간(DU1)에 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)가 활성화 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)의 상기 활성화 레벨은 하이 레벨일 수 있다. 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)가 상기 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)가 턴 온되어, 상기 초기화 전압(VI)이 상기 제1 노드(N1)에 인가될 수 있다. 현재 스테이지의 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI[N])는 이전 스테이지의 스캔 신호(SCAN[N-1])를 기초로 생성될 수 있다.
상기 제2 구간(DU2)에는 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP) 및 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)가 활성화 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP)의 상기 활성화 레벨은 로우 레벨이고, 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)의 상기 활성화 레벨은 하이 레벨일 수 있다. 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP) 및 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)가 상기 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2) 및 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)가 턴 온된다. 또한, 상기 초기화 전압(VI)에 의해 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)도 턴 온된다. 현재 스테이지의 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP[N])는 상기 현재 스테이지의 스캔 신호(SCAN[N])를 기초로 생성될 수 있다. 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN[N])는 상기 현재 스테이지의 스캔 신호(SCAN[N])를 기초로 생성될 수 있다.
상기 턴 온된 제1 내지 제3 픽셀 스위칭 소자(T1, T2, T3)에 의해 형성된 경로를 따라, 상기 제1 노드(N1)에는 상기 데이터 전압(VDATA)에서 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 쓰레스홀드 전압의 절대값(|VTH|)만큼 뺀 전압이 설정된다.
상기 제3 구간(DU3)에는 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)가 활성화 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)의 상기 활성화 레벨은 하이 레벨일 수 있다. 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)가 상기 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)가 턴 온되어, 상기 초기화 전압(VI)이 상기 유기 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 인가될 수 있다. 현재 스테이지의 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB[N])는 다음 스테이지의 스캔 신호(SCAN[N+1])를 기초로 생성될 수 있다.
상기 제4 구간(DU4)에는 상기 에미션 신호(EM)가 활성화 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 에미션 신호(EM)의 상기 활성화 레벨은 로우 레벨일 수 있다. 상기 에미션 신호(EM)가 상기 활성화 레벨을 가질 때, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5) 및 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)가 턴 온된다. 또한, 상기 데이터 전압(VDATA)에 의해 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)도 턴 온된다.
구동 전류는 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5), 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1) 및 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6) 순서로 흘러 상기 유기 발광 소자(OLED)를 구동할 수 있다. 상기 구동 전류의 세기는 상기 데이터 전압(VDATA)의 레벨에 의해 결정될 수 있다. 상기 유기 발광 소자(OLED)의 휘도는 상기 구동 전류의 세기에 의해 결정될 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 입력 전극으로부터 출력 전극에 형성되는 경로를 따라 흐르는 구동 전류(ISD)는 이하의 수식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00001
수식 1에서 u는 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 이동도이고, Cox는 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 단위 면적당 정전 용량이며, W/L은 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 폭과 길이의 비를 나타내고, VSG는 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 입력 전극(N1) 및 제어 전극(N2) 간의 전압을 의미하며, |VTH|는 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 쓰레스홀드 전압을 의미한다.
상기 제2 구간(DU2)에서 상기 쓰레스홀드 전압(|VTH|)의 보상이 이루어진 상기 제1 노드(N1)의 전압(VG)은 수식 2와 같이 나타낼 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00002
상기 제4 구간(DU4)에서 상기 유기 발광 소자(OLED)가 발광할 때, 구동 전압(VOV) 및 상기 구동 전류(ISD)는 아래 수식 3 및 4로 나타낼 수 있다. 수식 3에서 상기 VS는 상기 제2 노드(N2)의 전압이다.
[수식 3]
Figure pat00003
[수식 4]
Figure pat00004
상기 제2 구간(DU2)에서 상기 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상되므로, 상기 제4 구간(DU4)에서 상기 유기 발광 소자(OLED)가 발광할 때에는 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 쓰레스홀드 전압(|VTH|) 성분과는 무관하게 상기 구동 전류(ISD)가 결정될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 표시 패널(100)에 표시되는 영상이 정지 영상이거나, 상기 표시 패널(100)이 상시 표시 모드(always on mode)로 동작하는 경우, 소비 전력 감소를 위해 상기 표시 패널(100)의 구동 주파수를 감소시킬 수 있다. 상기 표시 패널(100)의 상기 스위칭 소자가 모두 상기 폴리 실리콘인 경우, 저주파 구동 모드에서 상기 스위칭 소자의 누설 전류로 인해 플리커가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 픽셀의 스위칭 소자 중 일부 스위칭 소자들은 산화물 박막 트랜지스터로 구성할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3), 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4) 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 상기 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1), 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2), 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5) 및 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
도 4a는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖지 않는 비교예에 따른 표시 패널의 픽셀들에 인가되는 신호들을 나타내는 타이밍도이다. 도 4b는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 도 2의 표시 패널(100)의 픽셀들에 인가되는 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 4b를 참조하면, 상기 표시 패널(100)은 정상 구동 주파수에서 동작하는 일반 구동 모드 및 상기 정상 구동 주파수보다 작은 주파수에서 동작하는 저주파 구동 모드로 구동될 수 있다.
예를 들어, 상기 입력 영상 데이터가 동영상일 때, 상기 표시 패널(100)은 상기 일반 구동 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 입력 영상 데이터가 정지 영상일 때, 상기 표시 패널(100)은 상기 저주파 구동 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 장치가 상시 표시 모드(always on mode)일 때, 상기 표시 패널(100)은 상기 저주파 구동 모드로 동작할 수 있다.
상기 표시 패널(100)은 프레임 단위로 구동되고, 상기 일반 구동 모드에서 상기 표시 패널(100)은 매 프레임마다 리프레쉬될 수 있다. 따라서, 상기 일반 구동 모드는 상기 픽셀에 데이터를 기입하는 라이팅(writing) 프레임만을 포함할 수 있다.
상기 저주파 구동 모드에서 상기 표시 패널(100)은 저주파 구동 모드의 주파수로 리프레쉬될 수 있다. 따라서, 상기 저주파 구동 모드는 상기 픽셀에 데이터를 기입하는 라이팅(writing) 프레임 및 상기 픽셀에 데이터를 기입하지 않고 기입된 데이터를 유지하는 홀딩(holding) 프레임을 포함할 수 있다.
도 4a는 라이팅 프레임(WRITE) 및 홀딩 프레임(HOLD)만을 포함하는 비교예를 도시한다. 예를 들어, 상기 일반 구동 모드의 주파수가 60Hz이고 저주파 구동 모드의 주파수가 1Hz인 경우, 상기 저주파 구동 모드는 1초 동안 하나의 라이팅 프레임(WRITE)과 59개의 홀딩 프레임(HOLD)을 포함한다. 상기 일반 구동 모드의 주파수가 60Hz이고 저주파 구동 모드의 주파수가 1Hz인 경우, 이웃하는 2개의 라이팅 프레임들(WRITE) 사이에는 59개의 연속하는 홀딩 프레임(HOLD)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 일반 구동 모드의 주파수가 60Hz이고 저주파 구동 모드의 주파수가 10Hz인 경우, 상기 저주파 구동 모드는 1초 동안 10개의 라이팅 프레임(WRITE)과 50개의 홀딩 프레임(HOLD)을 포함한다. 상기 일반 구동 모드의 주파수가 60Hz이고 저주파 구동 모드의 주파수가 10Hz인 경우, 이웃하는 2개의 라이팅 프레임들(WRITE) 사이에는 5개의 연속하는 홀딩 프레임(HOLD)이 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 저주파 구동 모드에서 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN) 및 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)는 제1 주파수를 가질 수 있다. 상기 제1 주파수는 상기 저주파 구동 모드의 주파수일 수 있다. 반면, 상기 제1 데이터 기입 게이트 신호(GWP), 상기 에미션 신호(EM) 및 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)는 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수를 가질 수 있다. 상기 제2 주파수는 상기 일반 구동 모드의 정상 구동 주파수일 수 있다. 도 4a에서는 상기 제1 주파수는 1Hz로, 상기 제2 주파수는 60Hz로 도시하였다.
상기 각 프레임 내의 상기 에미션 신호(EM)는 비활성화 레벨을 갖는 에미션 오프 구간(OD) 및 활성화 레벨을 갖는 에미션 온 구간을 포함할 수 있다.
도 4b는 라이팅 프레임(WRITE1), 홀딩 프레임(HOLD) 및 라이팅 보상 프레임(WRITE2)을 포함하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)은 상기 라이팅 프레임(WRITE1)의 바로 뒤에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)은 이웃한 라이팅 프레임(WRITE1) 사이에 하나만 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 일반 구동 모드의 주파수가 60Hz이고 저주파 구동 모드의 주파수가 1Hz인 경우, 상기 저주파 구동 모드는 1초 동안 하나의 라이팅 프레임(WRITE1), 하나의 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 및 58개의 홀딩 프레임(HOLD)을 포함한다.
상기 라이팅 프레임(WRITE1) 내에서 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)는 활성화 레벨을 가질 수 있다. 상기 라이팅 프레임(WRITE1) 내에서 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)는 적어도 하나의 활성화 펄스를 가질 수 있다. 상기 활성화 레벨은 하이 레벨일 수 있다. 상기 라이팅 프레임(WRITE1) 내에서 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)는 활성화 레벨을 가질 수 있다. 상기 라이팅 프레임(WRITE1) 내에서 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)는 적어도 하나의 활성화 펄스를 가질 수 있다. 상기 활성화 레벨은 하이 레벨일 수 있다.
반면, 상기 홀딩 프레임(HOLD) 내에서 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)는 활성화 레벨을 가지지 않을 수 있다. 상기 홀딩 프레임(HOLD) 내에서 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)는 활성화 레벨을 가지지 않을 수 있다.
상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 내에서 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)는 활성화 레벨을 가질 수 있다. 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 내에서 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)는 적어도 하나의 활성화 펄스를 가질 수 있다. 반대로, 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 내에서 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)는 활성화 레벨을 가지지 않을 수 있다. 즉, 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)에서 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 제어 전극(N1)은 상기 초기화 전압(VI)으로 초기화되지 않는다.
도 5a는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖지 않는 비교예에 따른 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 게이트 전압, 데이터 전압 및 영상의 휘도를 나타내는 타이밍도이다. 도 5b는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 도 2의 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 게이트 전압, 데이터 전압 및 영상의 휘도를 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 3, 도 4a 및 도 5a를 참조하면, 상기 라이팅 프레임(WRITE) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 타겟 계조에 대응하는 제1 데이터 전압(VD1)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다.
상기 라이팅 프레임(WRITE) 내에서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 도 3의 제1 구간(DU1)에서 상기 초기화 전압(VI)으로 초기화된 뒤, 상기 제2 구간(DU2)에서 VD1-VTH의 레벨로 서서히 증가한다.
상기 홀딩 프레임(HOLD) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 타겟 계조와는 무관한 홀딩 데이터 전압(VDH)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다. 상기 홀딩 데이터 전압(VDH)은 블랙 영상에 대응하는 전압일 수 있다.
상기 홀딩 프레임(HOLD)에서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3) 및 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 턴 온 되지 않으며, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD1-VTH의 레벨을 유지하게 된다.
상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 히스테리시스로 인해, 상기 라이팅 프레임(WRITE)의 영상과 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상은 미세한 휘도 차(L1-LW)를 나타낼 수 있다. 이와 같은 휘도 차(L1-LW)는 사용자에게 상기 표시 패널(100)의 플리커로 시인될 수 있다.
도 1 내지 도 3, 도 4b 및 도 5b를 참조하면, 상기 라이팅 프레임(WRITE1) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 타겟 계조에 대응하는 제1 데이터 전압(VD1)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다.
상기 라이팅 프레임(WRITE1) 내에서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 도 3의 제1 구간(DU1)에서 상기 초기화 전압(VI)으로 초기화된 뒤, 상기 제2 구간(DU2)에서 VD1-VTH의 레벨로 서서히 증가한다.
본 실시예에서는 상기 라이팅 프레임(WRITE1)에 이어 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)이 배치될 수 있다.
상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 타겟 계조에 대응하는 제2 데이터 전압(VD2)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다. 상기 제2 데이터 전압(VD2)은 상기 제1 데이터 전압(VD1)과 상이한 값을 가질 수 있다. 상기 제2 데이터 전압(VD2)에 대응하는 제2 휘도(도 5b의 라이팅 보상 프레임 및 홀딩 프레임의 휘도, L2)는 상기 제1 데이터 전압(VD1)에 대응하는 제1 휘도(도 5a의 홀딩 프레임의 휘도, L1)보다 작을 수 있다. 상기 제2 데이터 전압(VD2)은 상기 제1 데이터 전압(VD1)보다 큰 값을 가질 수 있다.
상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 내에서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전극(N1)은 초기화되지 않으며, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 도 3의 상기 제2 구간(DU2)에서 VD1-VTH로부터 VD2-VTH의 레벨로 서서히 증가한다.
상기 홀딩 프레임(HOLD) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 타겟 계조와는 무관한 홀딩 데이터 전압(VDH)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다. 상기 홀딩 데이터 전압(VDH)은 블랙 영상에 대응하는 전압일 수 있다.
상기 홀딩 프레임(HOLD)에서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3) 및 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 턴 온 되지 않으며, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD2-VTH의 레벨을 유지하게 된다.
비교예에 따른 도 5a의 상기 홀딩 프레임(HOLD)에서의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD1-VTH이고, 본 발명의 실시예에 따른 도 5b의 상기 홀딩 프레임(HOLD)에서의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD2-VTH이다. 본 발명의 실시예에서는 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 동안 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)을 비교예에 비해 더욱 증가시키므로, 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도(L2)를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 라이팅 프레임(WRITE1)의 영상과 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도 차이(L2-LW)를 감소시켜 상기 표시 패널(100)의 플리커를 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 결과적으로 저주파 구동 모드를 이용하여 표시 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 저주파 구동 모드에서의 플리커를 방지하여 상기 표시 패널(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 저주파 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 상기 플리커는 고주파수로 구동되는 일반 구동 모드에서는 발생하지 않을 수 있고, 타겟 계조가 높은 구간에서는 사용자에게 잘 시인되지 않을 수 있다.
따라서, 상기 휘도 보상은 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조보다 작은 경우에 선택적으로 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 패널의 구동 방법에서, 표시 장치가 저주파 구동 모드로 동작하는지 판단한다 (단계 S100).
표시 모드가 저주파 구동 모드인 경우, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조와 쓰레스홀드 계조(TH)를 비교한다 (단계 S200).
상기 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조(TH)보다 작은 경우, 상기 데이터 구동부(500)는 상기 라이팅 프레임(WRITE1) 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압(VD1)을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안(WRITE2) 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압(VD1)과 상이한 제2 데이터 전압(VD2)을 출력할 수 있다 (단계 S300).
상기 표시 모드가 상기 저주파 구동 모드가 아니거나, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조가 상기 쓰레스홀드 계조(TH)보다 크거나 같은 경우, 상기 데이터 구동부(500)는 상기 라이팅 프레임(WRITE1) 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압(VD1)과 동일한 제2 데이터 전압(VD2)을 출력할 수 있다 (단계 S400).
단계 S300에서, 상기 제2 데이터 전압(VD2)은 상기 제1 데이터 전압(VD1)보다 a만큼 큰 값을 가질 수 있다. 반면, 단계 S400에서, 상기 제2 데이터 전압(VD2)은 상기 제1 데이터 전압(VD1)과 동일할 수 있다.
그에 따라, 휘도 보상이 수행되지 않는 단계 S400에 비해 휘도 보상이 수행되는 단계 S300에서, 상기 홀딩 프레임(HOLD) 동안 상기 표시 패널(100)은 낮은 휘도를 나타낼 수 있다.
본 실시예에서, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조와 쓰레스홀드 계조(TH)를 비교하여 상기 제2 데이터 전압(VD2)을 상기 제1 데이터 전압(VD1)과 동일하거나 또는 상이하게 설정하는 단계들은 라인 단위로 수행될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 저주파 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 5b 및 도 7을 참조하면, 상기 플리커는 고주파수로 구동되는 일반 구동 모드에서는 발생하지 않을 수 있고, 타겟 계조가 높은 구간에서는 사용자에게 잘 시인되지 않을 수 있다.
따라서, 상기 휘도 보상은 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조보다 작은 경우에 선택적으로 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 표시 패널의 구동 방법에서, 표시 장치가 저주파 구동 모드로 동작하는지 판단한다 (단계 S100).
표시 모드가 저주파 구동 모드인 경우, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조와 쓰레스홀드 계조(TH)를 비교한다 (단계 S250).
상기 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조(TH)보다 작은 경우, 표시 장치는 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)을 생성할 수 있다 (단계 S350). 상기 라이팅 보상 프레임이 생성되는 경우, 상기 표시 패널(100)은 라이팅 프레임(WRITE1)과 라이팅 보상 프레임(WRITE2)을 포함하므로, WRITE FRAME 2회 구동으로 부를 수 있다.
상기 표시 모드가 상기 저주파 구동 모드가 아니거나, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조가 상기 쓰레스홀드 계조(TH)보다 크거나 같은 경우, 표시 장치는 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)을 생성하지 않을 수 있다 (단계 S450). 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)이 생성되지 않는 경우, 상기 표시 패널(100)은 라이팅 프레임(WRITE1)과 홀딩 프레임(HOLD)만을 포함하므로, WRITE FRAME 1회 구동으로 부를 수 있다.
본 실시예에서, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조와 쓰레스홀드 계조(TH)를 비교하여 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)을 삽입하거나 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)을 삽입하지 않는 단계들은 프레임 단위로 수행될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 데이터 전압(VDATA)이 나타내는 계조와 쓰레스홀드 계조(TH)를 비교할 때, 상기 데이터 전압(VDATA)은 프레임 데이터를 의미하고, 상기 프레임 데이터 내에서 워스트 패턴과 상기 쓰레스홀드 계조(TH)를 비교하여 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2)의 생성 여부를 결정할 수 있다.
도 8은 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 픽셀들에 인가되는 신호들을 나타내는 타이밍도이다. 도 9는 저주파 구동 모드에서 라이팅 보상 프레임을 갖는 도 8의 실시예에 따른 제1 픽셀 스위칭 소자의 게이트 전압, 데이터 전압 및 영상의 휘도를 나타내는 타이밍도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법은 라이팅 보상 프레임을 2개 삽입하는 것을 제외하면, 도 1 내지 도 5b의 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1 내지 도 3, 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 에미션 구동부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 픽셀들은 각각 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.
본 실시예에서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 저온 폴리 실리콘(LTPS, low temperature polysilicon) 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 P형 트랜지스터일 수 있고, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 N형 트랜지스터일 수 있다.
도 8은 라이팅 프레임(WRITE1), 홀딩 프레임(HOLD) 및 2개의 라이팅 보상 프레임(WRITE2, WRITE3)을 포함하는 본 발명의 실시예를 도시한다. 제1 라이팅 보상 프레임(WRITE2)은 상기 라이팅 프레임(WRITE1)의 바로 뒤에 배치될 수 있다. 제2 라이팅 보상 프레임(WRITE3)은 상기 제1 라이팅 프레임(WRITE2)의 바로 뒤에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 일반 구동 모드의 주파수가 60Hz이고 저주파 구동 모드의 주파수가 1Hz인 경우, 상기 저주파 구동 모드는 1초 동안 하나의 라이팅 프레임(WRITE1), 2개의 라이팅 보상 프레임(WRITE2, WRITE3) 및 57개의 홀딩 프레임(HOLD)을 포함한다.
상기 라이팅 프레임(WRITE1) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 타겟 계조에 대응하는 제1 데이터 전압(VD1)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다.
상기 라이팅 프레임(WRITE1) 내에서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 도 3의 제1 구간(DU1)에서 상기 초기화 전압(VI)으로 초기화된 뒤, 상기 제2 구간(DU2)에서 VD1-VTH의 레벨로 서서히 증가한다.
본 실시예에서는 상기 라이팅 프레임(WRITE1)에 이어 상기 제1 라이팅 보상 프레임(WRITE2)이 배치될 수 있다.
상기 제1 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 타겟 계조에 대응하는 제2 데이터 전압(VD2)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다. 상기 제2 데이터 전압(VD2)은 상기 제1 데이터 전압(VD1)과 상이한 값을 가질 수 있다. 상기 제2 데이터 전압(VD2)에 대응하는 제2 휘도(도 9의 제1 라이팅 보상 프레임의 휘도, L2)는 상기 제1 데이터 전압(VD1)에 대응하는 제1 휘도(도 5a의 홀딩 프레임의 휘도, L1)보다 작을 수 있다. 상기 제2 데이터 전압(VD2)은 상기 제1 데이터 전압(VD1)보다 큰 값을 가질 수 있다.
상기 제1 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 내에서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전극(N1)은 초기화되지 않으며, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 도 3의 상기 제2 구간(DU2)에서 VD1-VTH로부터 VD2-VTH의 레벨로 서서히 증가한다.
본 실시예에서는 상기 제1 라이팅 보상 프레임(WRITE2)에 이어 상기 제2 라이팅 보상 프레임(WRITE3)이 배치될 수 있다.
상기 제2 라이팅 보상 프레임(WRITE3) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 타겟 계조에 대응하는 제3 데이터 전압(VD3)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다. 상기 제3 데이터 전압(VD3)은 상기 제1 데이터 전압(VD1) 및 상기 제2 데이터 전압(VD2)과 상이한 값을 가질 수 있다. 상기 제3 데이터 전압(VD3)에 대응하는 제3 휘도(도 9의 제2 라이팅 보상 프레임 및 홀딩 프레임의 휘도, L3)는 상기 제2 데이터 전압(VD2)에 대응하는 제2 휘도(도 9의 제1 라이팅 보상 프레임의 휘도, L2)보다 작을 수 있다. 상기 제3 데이터 전압(VD3)은 상기 제2 데이터 전압(VD2)보다 큰 값을 가질 수 있다.
상기 제2 라이팅 보상 프레임(WRITE3) 내에서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전극(N1)은 초기화되지 않으며, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 도 3의 상기 제2 구간(DU2)에서 VD2-VTH로부터 VD3-VTH의 레벨로 서서히 증가한다.
상기 홀딩 프레임(HOLD) 동안 상기 데이터 구동부(500)는 상기 타겟 계조와는 무관한 홀딩 데이터 전압(VDH)을 상기 픽셀에 인가할 수 있다. 상기 홀딩 데이터 전압(VDH)은 블랙 영상에 대응하는 전압일 수 있다.
상기 홀딩 프레임(HOLD)에서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3) 및 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 턴 온 되지 않으며, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD3-VTH의 레벨을 유지하게 된다.
비교예에 따른 도 5a의 상기 홀딩 프레임(HOLD)에서의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD1-VTH이고, 본 발명의 실시예에 따른 도 9의 상기 홀딩 프레임(HOLD)에서의 상기 게이트 전압(VGATE)은 VD3-VTH이다. 본 발명의 실시예에서는 상기 제1 및 제2 라이팅 보상 프레임(WRITE2, WRITE3) 동안 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)을 비교예에 비해 더욱 증가시키므로, 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도(L3)를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 라이팅 프레임(WRITE1)의 영상과 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도 차이(L3-LW)를 감소시켜 상기 표시 패널(100)의 플리커를 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 결과적으로 저주파 구동 모드를 이용하여 표시 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 저주파 구동 모드에서의 플리커를 방지하여 상기 표시 패널(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100)의 픽셀을 나타내는 회로도이다. 도 11은 도 10의 픽셀에 인가되는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법은 픽셀의 구조를 제외하면, 도 1 내지 도 5b의 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 4b, 도 5b, 도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 에미션 구동부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 픽셀들은 각각 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.
상기 픽셀들은 데이터 기입 게이트 신호(GWP, GWN), 데이터 초기화 게이트 신호(GI), 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB), 상기 데이터 전압(VDATA) 및 상기 에미션 신호(EM)를 입력 받아, 상기 데이터 전압(VDATA)의 레벨에 따라 상기 유기 발광 소자(OLED)를 발광시켜 상기 영상을 표시한다.
본 실시예에서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 저온 폴리 실리콘(LTPS, low temperature polysilicon) 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 P형 트랜지스터일 수 있고, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 N형 트랜지스터일 수 있다.
상기 픽셀들 중 적어도 하나는 제1 내지 제7 픽셀 스위칭 소자(T1 내지 T7), 스토리지 캐패시터(CST) 및 상기 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)가 인가되는 제어 전극, 상기 초기화 전압(VI)이 인가되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자의 상기 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 P형 박막 트랜지스터일 수 있다.
도 11을 보면, 제1 구간(DU1) 동안 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)에 의해 상기 제1 노드(N1) 및 상기 스토리지 캐패시터(CST)가 초기화 된다. 제2 구간(DU2) 동안 상기 제1 및 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWP, GWN)에 의해 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상되고, 상기 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상된 상기 데이터 전압(VDATA)이 상기 제1 노드(N1)에 기입된다. 제3 구간(DU3) 동안 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)에 의해 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 애노드 전극이 초기화 된다. 제4 구간(DU4) 동안 상기 에미션 신호(EM)에 의해 상기 유기 발광 소자(OLED)가 발광하여 상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다.
본 실시예에서, 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)의 상기 활성화 레벨은 로우 레벨일 수 있다.
본 실시예에서는 상기 픽셀의 스위칭 소자 중 일부 스위칭 소자들은 산화물 박막 트랜지스터로 구성할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3) 및 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4)는 상기 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1), 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2), 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5), 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6) 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 동안 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)을 비교예에 비해 더욱 증가시키므로, 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 라이팅 프레임(WRITE1)의 영상과 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도 차이를 감소시켜 상기 표시 패널(100)의 플리커를 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 결과적으로 저주파 구동 모드를 이용하여 표시 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 저주파 구동 모드에서의 플리커를 방지하여 상기 표시 패널(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널(100)의 픽셀을 나타내는 회로도이다. 도 13은 도 12의 픽셀에 인가되는 입력 신호들을 나타내는 타이밍도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법은 픽셀의 구조를 제외하면, 도 1 내지 도 5b의 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법과 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1, 도 4b, 도 5b, 도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 표시 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널 구동부는 구동 제어부(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400), 데이터 구동부(500) 및 에미션 구동부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 픽셀들은 각각 유기 발광 소자(OLED)를 포함한다.
상기 픽셀들은 데이터 기입 게이트 신호(GWP, GWN), 데이터 초기화 게이트 신호(GI), 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB), 상기 데이터 전압(VDATA) 및 상기 에미션 신호(EM)를 입력 받아, 상기 데이터 전압(VDATA)의 레벨에 따라 상기 유기 발광 소자(OLED)를 발광시켜 상기 영상을 표시한다.
본 실시예에서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 저온 폴리 실리콘(LTPS, low temperature polysilicon) 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 P형 트랜지스터일 수 있고, 상기 제2 타입의 스위칭 소자는 N형 트랜지스터일 수 있다.
상기 픽셀들 중 적어도 하나는 제1 내지 제7 픽셀 스위칭 소자(T1 내지 T7), 스토리지 캐패시터(CST) 및 상기 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)가 인가되는 제어 전극, 상기 제1 노드(N1)에 연결되는 입력 전극 및 상기 제3 노드(N3)에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)는 N형 박막 트랜지스터일 수 있다.
상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)가 인가되는 제어 전극, 상기 초기화 전압(VI)이 인가되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자의 상기 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함한다.
예를 들어, 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 N형 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3)의 상기 제어 전극은 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)의 상기 제어 전극에 연결될 수 있다. 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)와 동일한 신호일 수 있다.
본 실시예에서는 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWN)와 동일한 신호인 경우를 예시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)는 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)일 수 있다.
또한, 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)가 P형 박막 트랜지스터인 경우에, 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWP)와 동일한 신호일 수 있고, 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)는 상기 에미션 신호(EM)와 동일한 신호일 수 있다.
도 13을 보면, 제1 구간(DU1) 동안 상기 데이터 초기화 게이트 신호(GI)에 의해 상기 제1 노드(N1) 및 상기 스토리지 캐패시터(CST)가 초기화 된다. 제2 구간(DU2) 동안 상기 제1 및 제2 데이터 기입 게이트 신호(GWP, GWN)에 의해 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상되고, 상기 쓰레스홀드 전압(|VTH|)이 보상된 상기 데이터 전압(VDATA)이 상기 제1 노드(N1)에 기입된다. 또한, 상기 제2 구간(DU2) 동안 상기 유기 발광 소자 초기화 게이트 신호(GB)에 의해 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 애노드 전극이 초기화 된다. 제3 구간(DU3) 동안 상기 에미션 신호(EM)에 의해 상기 유기 발광 소자(OLED)가 발광하여 상기 표시 패널(100)은 영상을 표시한다.
본 실시예에서는 상기 픽셀의 스위칭 소자 중 일부 스위칭 소자들은 산화물 박막 트랜지스터로 구성할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자(T3), 상기 제4 픽셀 스위칭 소자(T4) 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자(T7)는 상기 산화물 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1), 상기 제2 픽셀 스위칭 소자(T2), 상기 제5 픽셀 스위칭 소자(T5) 및 상기 제6 픽셀 스위칭 소자(T6)는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 상기 라이팅 보상 프레임(WRITE2) 동안 상기 제1 픽셀 스위칭 소자(T1)의 상기 게이트 전압(VGATE)을 비교예에 비해 더욱 증가시키므로, 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도를 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 라이팅 프레임(WRITE1)의 영상과 상기 홀딩 프레임(HOLD)의 영상의 휘도 차이를 감소시켜 상기 표시 패널(100)의 플리커를 방지할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 결과적으로 저주파 구동 모드를 이용하여 표시 장치의 소비 전력을 감소시킬 수 있고, 저주파 구동 모드에서의 플리커를 방지하여 상기 표시 패널(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 장치 및 표시 패널의 구동 방법에 따르면, 표시 장치의 소비 전력을 감소시키면서 상기 표시 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 200: 구동 제어부
300: 게이트 구동부 400: 감마 기준 전압 생성부
500: 데이터 구동부 600: 에미션 구동부

Claims (20)

  1. 픽셀을 포함하는 표시 패널;
    활성화 레벨을 갖는 데이터 기입 게이트 신호 및 활성화 레벨을 갖는 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 프레임에 상기 픽셀에 출력하고, 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 홀딩(holding) 프레임에 상기 픽셀에 출력하며, 상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 보상 프레임에 상기 픽셀에 출력하는 게이트 구동부;
    데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 데이터 구동부; 및
    에미션 신호를 상기 픽셀에 출력하는 에미션 구동부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 라이팅 보상 프레임은 상기 라이팅 프레임의 바로 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 동일한 타겟 계조에 대해 상기 라이팅 프레임 동안 제1 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 제1 데이터 전압과 상이한 제2 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 홀딩 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 타겟 계조와 무관한 홀딩 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제2 데이터 전압에 대응하는 제2 휘도는 상기 제1 데이터 전압에 대응하는 제1 휘도보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 제2 라이팅 보상 프레임에 상기 픽셀에 출력하고,
    상기 제2 라이팅 보상 프레임은 상기 라이팅 보상 프레임의 바로 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 동일한 타겟 계조에 대해 상기 라이팅 프레임 동안 제1 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하고, 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 제1 데이터 전압과 상이한 제2 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하며, 상기 제2 라이팅 보상 프레임 동안 상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압과 상이한 제3 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 데이터 전압에 대응하는 제2 휘도는 상기 제1 데이터 전압에 대응하는 제1 휘도보다 작고,
    상기 제3 데이터 전압에 대응하는 제3 휘도는 상기 제2 데이터 전압에 대응하는 상기 제2 휘도보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 폴리 실리콘 박막 트랜지스터이고,
    상기 제2 타입의 스위칭 소자는 산화물 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 타입의 스위칭 소자는 P형 트랜지스터이고,
    상기 제2 타입의 스위칭 소자는 N형 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 픽셀은 제1 노드에 연결되는 제어 전극, 제2 노드에 연결되는 입력 전극 및 제3 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제1 픽셀 스위칭 소자;
    제1 데이터 기입 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 데이터 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제2 픽셀 스위칭 소자;
    제2 데이터 기입 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 제1 노드에 연결되는 입력 전극 및 상기 제3 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제3 픽셀 스위칭 소자;
    상기 데이터 초기화 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 초기화 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제1 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제4 픽셀 스위칭 소자;
    상기 에미션 신호가 인가되는 제어 전극, 하이 전원 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 제2 노드에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제5 픽셀 스위칭 소자;
    상기 에미션 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 제3 노드에 연결되는 입력 전극 및 유기 발광 소자의 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제6 픽셀 스위칭 소자;
    유기 발광 소자 초기화 게이트 신호가 인가되는 제어 전극, 상기 초기화 전압이 인가되는 입력 전극 및 상기 유기 발광 소자의 상기 애노드 전극에 연결되는 출력 전극을 포함하는 제7 픽셀 스위칭 소자;
    상기 하이 전원 전압이 인가되는 제1 전극 및 상기 제1 노드에 연결되는 제2 전극을 포함하는 스토리지 캐패시터; 및
    상기 애노드 전극 및 로우 전원 전압이 인가되는 캐소드 전극을 포함하는 상기 유기 발광 소자를 포함하고,
    상기 데이터 기입 게이트 신호는 상기 제2 데이터 기입 게이트 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제6 픽셀 스위칭 소자는 상기 폴리 실리콘 박막 트랜지스터이고,
    상기 제3 픽셀 스위칭 소자, 상기 제4 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자는 상기 산화물 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제3 픽셀 스위칭 소자의 상기 제어 전극은 상기 제7 픽셀 스위칭 소자의 상기 제어 전극과 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 픽셀 스위칭 소자, 상기 제2 픽셀 스위칭 소자, 상기 제5 픽셀 스위칭 소자, 상기 제6 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제7 픽셀 스위칭 소자는 상기 폴리 실리콘 박막 트랜지스터이고,
    상기 제3 픽셀 스위칭 소자 및 상기 제4 픽셀 스위칭 소자는 상기 산화물 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제1항에 있어서, 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조보다 작은 경우, 상기 데이터 구동부는 상기 라이팅 프레임 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압과 상이한 제2 데이터 전압을 출력하고,
    상기 표시 모드가 상기 저주파 구동 모드가 아니거나, 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 상기 쓰레스홀드 계조보다 크거나 같은 경우, 상기 데이터 구동부는 상기 라이팅 프레임 동안 상기 픽셀에 제1 데이터 전압을 출력하고 상기 라이팅 보상 프레임 동안 상기 픽셀에 상기 제1 데이터 전압과 동일한 제2 데이터 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제1항에 있어서, 표시 모드가 저주파 구동 모드이고 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 쓰레스홀드 계조보다 작은 경우, 상기 게이트 구동부는 상기 라이팅 보상 프레임을 생성하고,
    상기 표시 모드가 상기 저주파 구동 모드가 아니거나, 상기 데이터 전압이 나타내는 계조가 상기 쓰레스홀드 계조보다 크거나 같은 경우, 상기 게이트 구동부는 상기 라이팅 보상 프레임을 생성하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 활성화 레벨을 갖는 데이터 기입 게이트 신호 및 활성화 레벨을 갖는 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 프레임에 표시 패널의 픽셀에 출력하는 단계;
    상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 홀딩(holding) 프레임에 상기 픽셀에 출력하는 단계;
    상기 활성화 레벨을 갖는 상기 데이터 기입 게이트 신호 및 상기 활성화 레벨을 갖지 않는 상기 데이터 초기화 게이트 신호를 라이팅(writing) 보상 프레임에 상기 픽셀에 출력하는 단계;
    데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 단계; 및
    에미션 신호를 상기 픽셀에 출력하는 단계를 포함하는 표시 패널의 구동 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 라이팅 보상 프레임은 상기 라이팅 프레임의 바로 뒤에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 픽셀은 제1 타입의 스위칭 소자 및 상기 제1 타입과 상이한 제2 타입의 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.

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