KR20200056166A - 디스플레이 장치 및 구동 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 디스플레이 패널의 서브픽셀에 대한 충전율을 개선함으로써, 휘도의 불균일을 해소할 수 있는 디스플레이 장치 및 구동 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예는 N개의 서브픽셀을 하나의 서브픽셀 그룹으로 구동하는 N상 구동에서, 다음 서브픽셀 그룹을 구동하기 전에 프리차징(precharging) 구간을 추가적으로 확보함으로써, 서브픽셀 그룹과 서브픽셀 그룹 사이에 나타날 수 있는 휘도 불균일을 해소할 수 있는 디스플레이 장치 및 구동 방법을 제공한다.

Description

디스플레이 장치 및 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD}
본 발명의 실시예는 디스플레이 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 다양한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치 (Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 디스플레이 장치 (Organic Light Emitting Diode Display; OLED Display) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치 중 유기 발광 디스플레이 장치는, 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드를 이용함으로써, 응답 속도가 빠르고 명암비, 발광 효율, 휘도 및 시야각 등에서 장점이 존재한다.
이러한 유기 발광 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널에 배열된 다수의 서브픽셀(Sub-pixel, SP) 각각에 배치된 유기 발광 다이오드를 포함하고, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류 제어를 통해 유기 발광 다이오드를 발광시킴으로써 각각의 서브픽셀(SP)이 나타내는 휘도를 제어하며 이미지를 표시할 수 있다.
이러한 서브픽셀(SP)은 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 구동되며, 스캔 신호(SCAN)가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 라인(DL)을 통해 인가되는 데이터 전압(Vdata)에 따른 계조를 표현하여 화상을 표시한다. 이 때, 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 데이터 라인(DL)은 서브픽셀(SP)의 열(column) 마다 하나씩 배치될 수 있다.
한편, 최근에는 데이터 라인(DL)을 구동하는 소스 드라이버 집적회로(Source Driver Integrated Circuit; SDIC)의 수를 감소시킬 수 있도록, 인접한 두 개의 서브픽셀(SP) 사이에 하나의 데이터 라인(DL)을 배치하고 하나의 데이터 라인(DL)이 양쪽에 배치된 두 개의 서브픽셀(SP)을 구동하는 DRD(Double Rate Driving) 방식의 구조가 적용되고 있다.
DRD 방식의 서브픽셀(SP) 구조에서는 하나의 수평 주기 동안 두 개의 서브픽셀(SP)을 구동하기 위한 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)을 통해 인가된다. 이 때, DRD 방식으로 구동되는 디스플레이 장치는 플리커(flicker)를 최소화하고 소비전력을 감소시키기 위해서, 서브픽셀(SP)의 행마다 극성이 반전된 데이터 전압(Vdata)을 인가하기도 한다. 따라서, 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)은 이전 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)과 동일한 극성을 가지는 신호가 인가될 수도 있고, 극성이 반전된 신호가 인가될 수도 있다.
예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치의 경우에는 2,160 개의 게이트 라인(GL)과 3,840 개의 데이터 라인(DL)이 구비될 수 있으며, 이들 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 지점에 각각 서브픽셀(SP)이 배치될 것이다.
이 때, 유기 발광 디스플레이 장치는 2,160 개의 게이트 라인(GL)에 대하여 제 1 게이트 라인(GL1)으로부터 제 2,160 게이트 라인(GL2,160)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN)을 출력할 수도 있고, 특정 서브픽셀(SP)에 대해서 제 1 게이트 라인(GL1)으로부터 제 4 게이트 라인(GL4)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN)를 출력한 다음, 일정한 시간이 지난 후에 제 5 게이트 라인(GL5)으로부터 제 8 게이트 라인(GL8)까지 다시 스캔 신호(SCAN)를 순차적으로 출력하는 경우와 같이, 4개의 게이트 라인(GL)을 단위로 순차적으로 스캔 신호(SCAN)를 출력할 수도 있다.
위의 경우에서, 제 1 게이트 라인(GL1)으로부터 제 2,160 게이트 라인(GL2,160)을 하나의 그룹으로 해서 순차적으로 스캔 신호(SCAN)을 출력하는 경우를 2,160상(2,160 phase) 구동이라 하고, 제 1 게이트 라인(GL1)으로부터 제 4 게이트 라인(GL4)을 하나의 그룹으로 해서 순차적으로 스캔 신호(SCAN)를 출력하는 경우를 4상 구동이라고 한다. 물론, 순차적으로 스캔 신호(SCAN)를 출력하는 게이트 라인(GL)의 그룹을 4개, 8개, 또는 256개 등 다양하게 변경이 가능하다. 즉, N개의 게이트 라인(GL) 마다 순차적으로 스캔 신호(SCAN)를 출력하는 경우를 N상 구동이라고 할 수 있다.
이러한 N상 구동은 디스플레이 장치의 크기나 성능에 따라, 디스플레이 패널에 영상을 표시하는 프레임 시간이 달라지고 사용자의 시야에 나타나는 잔상 또는 회로 소자의 열화 등을 고려하여 다양하게 변경될 수 있다.
이 때, 스캔 신호(SCAN)을 연속적으로 출력하는 서브픽셀(SP)을 N개 단위로 이루어진 서브픽셀 그룹으로 분할하여 구동하는 N상 구동에 있어서, 동일한 그룹 내에서 서브픽셀(SP)을 충전하는 경우와 새로운 그룹의 서브픽셀(SP)을 충전하는 경우는 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)의 시간이 달라서 충전율이 달라지게 된다. 그 결과, N개의 서브픽셀(SP)로 구성되는 서브픽셀 그룹과 서브픽셀 그룹 사이에는 휘도가 불균일하게 되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 실시예의 목적은 디스플레이 패널의 서브픽셀에 대한 충전율을 개선함으로써, 휘도의 불균일을 해소할 수 있는 디스플레이 장치 및 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예의 목적은 N개의 서브픽셀을 하나의 서브픽셀 그룹으로 구동하는 N상 구동에서, 다음 서브픽셀 그룹을 구동하기 전에 프리차징(precharging) 구간을 추가함으로써, 서브픽셀 그룹과 서브픽셀 그룹 사이에 나타날 수 있는 휘도 불균일을 해소할 수 있는 디스플레이 장치 및 구동 방법을 제공하는데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인 및 다수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널과, 다수의 게이트 라인을 구동하며, N개 행의 서브픽셀을 서브픽셀 그룹으로 해서 스캔 신호를 순차적으로 인가하는 게이트 구동 회로와, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로와, 게이트 구동 회로 및 데이터 구동 회로에 인가되는 구동 전압을 제어하되, 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 스캔 신호를 인가하기 이전에 프리차징 구간을 추가로 확보하도록 게이트 구동 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
상기 서브픽셀은 유기 발광 다이오드와, 유기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드와 기준 전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 센싱 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터의 게이트 노드, 및 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결되는 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다.
N은 임의의 자연수일 수 있다.
스캔 신호는 1 수평 주기의 간격으로 인가될 수 있다.
컨트롤러는 프리차징 구간 동안 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 프리차징을 위한 데이터 전압이 인가되도록 데이터 구동 회로를 제어할 수 있다.
프리차징 구간은 1 수평 주기를 가질 수 있다.
데이터 라인은 인접한 두 개의 서브픽셀 사이에 하나의 데이터 라인이 배치되고, 하나의 데이터 라인에 의해 양쪽에 배치된 두 개의 서브픽셀을 구동하는 DRD(Double Rate Driving) 방식으로 동작할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법은 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 게이트 라인이 교차되는 영역에 배열되는 다수의 서브픽셀과, 다수의 서브픽셀로 이루어진 디스플레이 패널과, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동회로와, 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동회로를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법에 있어서, N개 행의 서브픽셀을 제 1 서브픽셀 그룹으로 해서, 게이트 구동 회로를 통해 스캔 신호를 순차적으로 인가하는 단계와, N개 행의 제 1 서브픽셀 그룹과 인접하고 다른 색상을 가지는 N개 행의 제 2 서브픽셀 그룹에서, 최초의 서브픽셀에 스캔 신호를 인가하기 이전에 프리차징 구간을 추가로 확보하는 단계와, 제 2 서브픽셀 그룹에 대해 게이트 구동 회로를 통해 스캔 신호를 순차적으로 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면,DRD 방식의 N상 구동에서 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 시간을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 디스플레이 패널의 특정 라인에서 발생하는 흐림 현상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 시스템 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에 배열된 서브픽셀(SP)의 회로 구조도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에서 DRD 방식으로 구동되는 경우의 서브픽셀 구조를 예시로 나타낸 것이다.
도 5는 유기 발광 디스플레이 장치의 DRD 구동에 있어서, 4개 행의 서브픽셀(SP)을 하나의 그룹으로 해서 연속적으로 스캔 신호(SCAN)를 인가하는 4상 구동에 따른 신호 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 6은 유기 발광 디스플레이 장치의 DRD 구동에서, 서브픽셀 내의 스토리지 커패시터에 전하가 충분히 충전되지 않는 경우의 예시 도면이다.
도 7은 DRD 구동을 하는 유기 발광 디스플레이 장치에서, N상 구동을 하는 경우에 N+1 라인마다 흐림이 발생하는 경우의 화면 예시도를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 장치에서, 색상이 다른 서브픽셀 그룹으로 스캔 신호가 천이하는 시점에 프리차징 구간을 확보하는 경우의 신호 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에서 DRD 방식의 4상 구동에 본 발명의 구동 방법을 적용하는 경우에, 제 5 행의 서브픽셀(SP5), 제 9 행의 서브픽셀(SP9) 내지 제 4N+1 행의 서브픽셀(SP 4N+1)에서 화상 품질이 저하되는 현상이 해소된 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예를 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치(100)는, 다수의 서브픽셀(SP)이 횡렬로 배열된 디스플레이 패널(110), 디스플레이 패널(110)을 구동하기 위한 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130), 및 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)를 제어하기 위한 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)에는 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역에 서브픽셀(SP)이 배치된다. 예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치의 경우에는 서브픽셀(SP)이 2,160 개의 행과 3,840 개의 열로 이루어지는데, 이 때, 2,160 개의 게이트 라인(GL)과 3,840 개의 데이터 라인(DL)이 구비될 수 있다.
게이트 구동 회로(120)는 컨트롤러(140)에 의해 제어되는데, 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호(SCAN)를 순차적으로 출력함으로써 다수의 서브픽셀(SP)에 대한 구동 타이밍을 제어한다. 이 때, 게이트 구동 회로(120)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(Gate Driver Integrated Circuit; GDIC)를 포함할 수 있는데, 구동 방식에 따라 디스플레이 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다. 또는, 게이트 구동 회로(120)가 디스플레이 패널(110)의 베젤(Bezel) 영역에 내장되어 GIP(Gate In Panel) 형태로 구현될 수도 있다.
한편, 데이터 구동 회로(130)는 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터를 수신하고, 수신된 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환한다. 그런 다음, 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압(Vdata)을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력함으로써, 데이터 라인(DL)에 연결된 각각의 서브픽셀(SP)은 데이터 전압(Vdata)에 따라 해당하는 밝기의 발광 신호를 디스플레이 한다.
마찬가지로, 데이터 구동 회로(130)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(Source Driver Integrated Circuit; SDIC)를 포함할 수 있는데, 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는, TAB (Tape Automated Bonding) 방식 또는 COG (Chip On Glass) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나 디스플레이 패널(110) 상에 직접 배치될 수도 있다. 경우에 따라서, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는 COF (Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있는데, 이 경우에, 각 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는 회로 필름 상에 실장 되어, 회로 필름을 통해 디스플레이 패널(110)의 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)에 여러 가지 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 동작을 제어한다. 즉, 컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동 회로(120)가 스캔 신호(SCAN)를 출력하도록 제어하고, 다른 한편으로는 외부에서 수신한 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 변환하여 변환된 영상 데이터를 데이터 구동 회로(130)로 전달한다.
이 때, 컨트롤러(140)는 영상 데이터와 함께 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(Data Enable; DE), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 여러 가지 타이밍 신호를 외부(예, 호스트 시스템)로부터 수신한다. 이에 따라, 컨트롤러(140)는 외부로부터 수신한 여러 가지 타이밍 신호를 이용하여 제어 신호를 생성하고, 이를 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 전달한다.
예를 들어, 컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(120)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 시프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable; GOE) 등을 포함하는 여러 가지 게이트 제어 신호를 출력한다. 여기에서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)가 동작을 시작하는 타이밍을 제어한다. 또한, 게이트 시프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(SCAN)의 시프트 타이밍을 제어한다. 또한, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SSC), 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable; SOE) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호를 출력한다. 여기에서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)가 데이터 샘플링을 시작하는 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)에서 데이터를 샘플링하는 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어한다.
이러한 유기 발광 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 관리 집적 회로를 더 포함할 수 있다.
한편, 서브픽셀(SP)은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 지점에 위치하며, 각각의 서브픽셀(SP)에는 발광 소자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 디스플레이 장치(100)는 각각의 서브픽셀(SP)에 발광 다이오드(LED) 또는 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 발광 소자를 포함하며, 데이터 전압(Vdata)에 따라 발광 소자에 흐르는 전류를 제어함으로써 이미지를 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치의 시스템 예시도이다.
도 2의 유기 발광 디스플레이 장치(100)는 데이터 구동 회로(130)에 포함된 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF 등) 중에서 COF (Chip On Film) 방식으로 구현되고, 게이트 구동 회로(120)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF, GIP 등) 중에서 GIP (Gate In Panel) 형태로 구현된 경우를 나타낸 것이다.
데이터 구동 회로(130)에 포함된 다수의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)는 각각 소스 측 회로 필름(SF) 상에 실장될 수 있으며, 소스 측 회로 필름(SF)의 일측은 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 소스 측 회로 필름(SF)의 상부에는 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)와 디스플레이 패널(110)을 전기적으로 연결하기 위한 배선들이 배치될 수 있다.
이러한 유기 발광 디스플레이 장치(100)는 다수의 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)와 다른 장치들 간의 회로적인 연결을 위해서, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(Source Printed Circuit Board; SPCB)과, 제어 부품들 및 각종 전기 장치들을 실장하기 위한 컨트롤 인쇄 회로 기판(Control Printed Circuit Board; CPCB)을 포함할 수 있다.
이 때, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)에는 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 측 회로 필름(SF)의 타측이 연결될 수 있다. 즉, 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 측 회로 필름(SF)은 일측이 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결되고, 타측이 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)에는 컨트롤러(140)와 파워 관리 집적 회로(Power Management IC; PMIC, 210)가 실장될 수 있다. 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(130)와 게이트 구동 회로(120)의 동작을 제어할 수 있다. 파워 관리 집적 회로(210)는 디스플레이 패널(110), 데이터 구동 회로(130) 및 게이트 구동 회로(120) 등으로 구동 전압을 포함하여, 각종 전압이나 전류를 공급하거나 공급되는 전압이나 전류를 제어할 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 적어도 하나의 연결 부재를 통해 회로적으로 연결될 수 있으며, 연결 부재는 예를 들어, 플렉서블 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC), 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable; FFC) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 통합되어 구현될 수도 있다.
유기 발광 디스플레이 장치(100)는 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)과 전기적으로 연결된 세트 보드(Set Board, 230)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 세트 보드(230)는 파워 보드(Power Board)라고 할 수도 있다. 이러한 세트 보드(230)에는 유기 발광 디스플레이 장치(100)의 전체 파워를 관리하는 메인 파워 관리 회로(Main Power Management Circuit; M-PMC, 220)가 존재할 수 있다. 메인 파워 관리 회로(220)는 파워 관리 집적 회로(210)와 연동될 수 있다.
위와 같은 구성으로 이루어진 유기 발광 디스플레이 장치(100)의 경우, 구동 전압(EVDD)은 세트 보드(230)에서 발생되어 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB) 내의 파워 관리 집적 회로(210)로 전달된다. 파워 관리 집적 회로(210)는 영상 구동 기간 또는 열화 센싱 기간에 필요한 구동 전압(EVDD)을 플렉서블 인쇄 회로(FPC), 또는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 통해 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달한다. 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달된 구동 전압(EVDD)은 소스 드라이버 집적 회로(SDIC)를 통해 디스플레이 패널(110) 내의 특정 서브픽셀(SP)을 발광하거나 센싱하기 위해 공급된다.
이 때, 유기 발광 디스플레이 장치(100) 내의 디스플레이 패널(110)에 배열된 각 서브픽셀(SP)은 발광 소자인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)와, 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(Driving Transistor) 등의 회로 소자로 구성될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에 배열된 서브픽셀(SP)의 회로 구조도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 유기 발광 디스플레이 장치(100)에 배치된 서브픽셀(SP)은 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있으며, 발광 소자로서 유기 발광 다이오드(OLED)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SENT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 제 1 노드(N1), 제 2 노드(N2), 및 제 3 노드(N3)를 가진다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)는 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되면 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 게이트 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드(Anode) 전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 3 노드(N3)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 구동 전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결되며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
여기에서, 영상 구동 기간에는 구동 전압 라인(DVL)으로 영상 구동에 필요한 구동 전압(EVDD)이 공급될 수 있는데, 예를 들어, 영상 구동에 필요한 구동 전압(EVDD)은 27V일 수 있다.
스위칭 트랜지스터(SWT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 따라 동작한다. 또한, 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되는 경우에는 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 전달함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 동작을 제어하게 된다.
센싱 트랜지스터(SENT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 기준 전압 라인(RVL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 따라 동작한다. 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온되는 경우에는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 센싱용 기준 전압(Vref)이 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)에 전달된다.
즉, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 제어함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)의 전압과 제 2 노드(N2)의 전압을 제어하게 되고, 이로 인해 유기 발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 전류가 공급될 수 있도록 한다.
이러한 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)는 동일한 하나의 게이트 라인(GL)에 연결될 수도 있고, 서로 다른 신호 라인에 연결될 수도 있다. 여기에서는 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 동일한 하나의 게이트 라인(GL)에 연결된 구조를 예시로 나타낸 것이며, 이 경우에는 하나의 게이트 라인(GL)을 통해 전달되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 동시에 제어할 수 있으며 서브픽셀(SP)의 개구율(aperture ratio)을 향상시킬 수 있다.
한편, 서브픽셀(SP)에 배치된 트랜지스터는 n-타입 트랜지스터뿐만 아니라 p-타입 트랜지스터로 이루어질 수 있는데, 여기에서는 n-타입 트랜지스터로 구성된 경우를 예시로 나타내고 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되며, 한 프레임 동안 데이터 전압(Vdata)을 유지시켜준다.
이러한 스토리지 커패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 유형에 따라 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 3 노드(N3) 사이에 연결될 수도 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드(Cathode) 전극으로 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다. 여기에서, 기저 전압(EVSS)은 그라운드 전압이거나 그라운드 전압보다 높거나 낮은 전압일 수 있다. 또한, 기전 전압(EVSS)은 구동 상태에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 영상 구동 시점의 기저 전압(EVSS)과 센싱 구동 시점의 기저 전압(EVSS)은 서로 다르게 설정될 수 있다.
위에서 예를 들어 설명한 서브픽셀(SP)의 구조는 3T(Transistor) 1C (Capacitor) 구조로서, 설명을 위한 예시일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 경우에 따라서는, 1개 이상의 커패시터를 더 포함할 수도 있다. 또는, 다수의 서브픽셀(SP) 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 다수의 서브픽셀(SP) 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에서 DRD 방식으로 구동되는 경우의 서브픽셀 구조를 예시로 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치(100)의 서브픽셀(SP)이 레드 서브픽셀(R), 그린 서브픽셀(G), 블루 서브픽셀(B), 및 화이트 서브픽셀(W)로 구성된 경우를 나타낸 것이다.
DRD 방식으로 구동하는 유기 발광 디스플레이 장치(100)에서 디스플레이 패널(110)은 두 개의 서브픽셀(SP) 열마다 하나의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 각 행의 서브픽셀(SP) 상하로 두 개의 게이트 라인(GL)이 배치될 수 있다. 여기에서는 화이트 서브픽셀(W)과 레드 서브픽셀(R)이 하나의 데이터 라인(DL11)을 공유하고, 그린 서브픽셀(G)과 블루 서브픽셀(B)이 하나의 데이터 라인(DL12)을 공유하고 있는 경우를 나타낸 것이다. 또한, 화이트 서브픽셀(W)과 그린 서브픽셀(G)이 동일한 게이트 라인(GL11, GL21, GL31, GL41, GL51, ?)을 공유하고 있으며, 레드 서브픽셀(R)과 블루 서브픽셀(B)이 동일한 게이트 라인(GL12, GL22, GL32, GL42, ?)을 공유하고 있다.
데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)을 공유하는 서브픽셀(SP) 구조는 다양하게 변경할 수 있으며, 화이트 서브픽셀(W)과 그린 서브픽셀(G), 또는 레드 서브픽셀(R)과 블루 서브픽셀(B)이 각각 데이터 라인(DL)을 공유하거나, 화이트 서브픽셀(W)과 레드 서브픽셀(R)이 하나의 게이트 라인(GL)을 공유할 수도 있을 것이다.
하나의 수평 주기(Horizontal Time) 동안 하나의 데이터 라인(DL)을 통해 두 개의 서브픽셀(SP)로 데이터 전압(Vdata)이 공급되며, 게이트 라인(GL)은 일반 구동에 비하여 두 배의 주파수로 구동되어 각각의 서브픽셀(SP)로 스캔 신호(SCAN)를 인가할 수 있다.
또한, 플리커의 발생을 최소화하고 소비전력을 저감시키기 위해서, 하나의 데이터 라인(DL)의 양측에 배치된 서브픽셀(SP)에 교대로 데이터 전압(Vdata)이 인가되도록 스캔 신호(SCAN)을 제어할 수도 있을 것이다.
도 5는 유기 발광 디스플레이 장치의 DRD 구동에 있어서, 4개 행의 서브픽셀(SP)을 하나의 그룹으로 해서 연속적으로 스캔 신호(SCAN)를 인가하는 4상 구동에 따른 신호 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 4상 구동을 위해서 제 1 행의 화이트 서브픽셀(W1)로부터 제 4 행의 화이트 서브픽셀(W4)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41)가 인가된 후, 인접한 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)로부터 제 4 행의 레드 서브픽셀(R4)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)가 인가될 수 있다. 이 때, 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41, SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)의 타이밍 간격은 1 수평 주기(1H)로 설정될 수 있다.
화이트 서브픽셀(W1, W2, W3, W4) 또는 레드 서브픽셀(R1, R2, R3, R4)에 스캔 신호(SCAN)가 인가되는 시점에 데이터 라인(DL11)을 통해 데이터 전압(Vdata_DL11)이 전달되면, 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41, SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)와 데이터 전압(Vdata_DL11)이 중첩되는 구간에 해당하는 서브픽셀이 데이터 전압(Vdata_DL11)에 해당하는 색상을 표시하게 될 것이다.
예를 들어, 디스플레이 패널(110)에서 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에서부터 제 4 행의 레드 서브픽셀(R4)을 발광시키는 경우를 고려해 보자. 이 때, 제 1 행의 화이트 서브픽셀(W1)에서부터 제 4 행의 화이트 서브 픽셀(W4)까지 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41)가 하이 레벨로 인가되는 구간에서는 데이터 전압(Vdata_DL11)이 공급되지 않지만, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에서부터 제 4 행의 레드 서브픽셀(R4)까지 스캔 신호(SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)가 인가되는 구간에서는 데이터 전압(Vdata_DL11)이 하이 레벨로 공급될 것이다.
만약, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치(100)의 경우에는 2,160 개 행의 서브픽셀(SP)이 존재하게 되고, 하나의 데이터 라인(DL)을 통해 두 열의 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 공급하게 되므로, 디스플레이 패널(110)의 전체 프레임을 한 번 구동하기 위해서는 2,160 개 + 2,160 개의 서브픽셀(SP)에 스캔 신호(SCAN)를 인가하여야 한다. 유기 발광 디스플레이 장치(100)가 120 Hz의 주파수로 구동된다면, 스캔 신호(SCAN)의 1 수평 주기(1H)는 1/[120*(2,160+2,160)] = 1.8 μs 의 시간을 가지게 된다.
즉, 제 4 행의 화이트 서브픽셀(W4)에 스캔 신호(SCAN_GL41)가 인가된 이후에 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 스캔 신호(SCAN_GL12)가 인가되는 구간에서는 1 수평 주기(1H) 동안 데이터 전압(Vdata_DL11)이 공급되고, 제 2 행의 레드 서브픽셀(R2)에 스캔 신호(SCAN_GL22)가 인가되는 구간에서는 2 수평 주기(2H) 동안 데이터 전압(Vdata_DL11)이 공급된다. 또한, 제 3 행의 레드 서브픽셀(R3)에 스캔 신호(SCAN_GL32)가 인가되는 구간에서는 3 수평 주기(3H) 동안 데이터 전압(Vdata_DL11)이 공급되고, 제 4 행의 레드 서브픽셀(R4)에 스캔 신호(SCAN_GL42)이 인가되는 구간에서는 4 수평 주기(4H) 동안 데이터 전압(Vdata_DL11)이 공급된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 120 Hz의 주파수로 구동되며, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치(100)의 경우에는 1 수평 주기(1H)가 1.8 μs 이므로, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)은 이 시간 동안 스토리지 커패시터(Cst)를 충전하게 된다. 즉, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)은 제 2 행의 레드 서브픽셀(R2) 내지 제 4행의 서브픽셀(R4) 보다 스토리지 커패시터(Cst)를 충전하는 시간이 짧기 때문에, 스토리지 커패시터(Cst)가 충분히 충전되지 못하는 경우가 자주 발생하게 된다.
이는 스캔 신호(SCAN)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온된 상태에서 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드(N1)에 데이터 전압(Vdata)이 전달되는 시간이 너무 짧아서, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드(N1)에 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 충분히 충전하지 못하기 때문에 발생하는 현상이다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 전압(Vdata)이 10V로 인가되는 경우에 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 상태로 유지되는 시간이 1 수평 주기(1H)로 짧은 경우에는 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드(N1)를 통해 스토리지 커패시터(Cst)에 충분히 전류가 공급되지 못해서, 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전압이 데이터 전압(Vdata)인 10V 보다 낮은, 예컨대 9.8V 까지만 충전되는 현상이 발생하게 된다.
그 결과, 디스플레이 패널(110)의 제 5 행 서브픽셀(SP5), 제 9 행 서브픽셀(SP9)과 같이, 4 개의 서브픽셀로 이루어진 임의의 서브픽셀 그룹과 이로부터 구분되는 다른 서브픽셀 그룹 사이에 스캔 신호(SCAN)의 단절이 나타나는 경우, 4 번째 서브픽셀(SP 4N+1) 라인마다 스토리지 커패시터(Cst)의 충전율이 낮음으로 인해 흐림 현상이 발생하게 된다.
도 7은 DRD 구동을 하는 유기 발광 디스플레이 장치에서, N상 구동을 하는 경우에 N+1 라인마다 흐림이 발생하는 경우의 화면 예시도를 나타낸 것이다.
도 7의 경우는 제 1 행의 서브픽셀(SP1)에서부터 제 4 행의 서브픽셀(SP)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN)을 인가하는 4상 구동의 경우에, 제 5 행의 서브픽셀(SP5), 제 9 행의 서브픽셀(SP9) 내지 제 4N+1 행의 서브픽셀(SP 4N+1)에서 화상 품질이 저하되는 현상을 나타내고 있다.
이러한 흐림 현상은 DRD 방식의 N상 구동에서 발생하는 품질 저하 현상으로서, 8상 구동의 경우에는 제 9 행의 서브픽셀(SP9), 제 17 행의 서브픽셀(SP17) 내지 제 8N+1 행의 서브픽셀(SP 8N+1)에서 이러한 흐림 현상이 발생할 수 있다. N상 구동의 경우, N은 임의의 자연수가 될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 이러한 현상은 N개 행의 서브픽셀(SP)을 하나의 서브픽셀 그룹으로 하여 스캔 신호(SCAN)를 순차적으로 인가하는 N상 구동에서 다른 색상의 서브픽셀(SP)로 스캔 신호(SCAN)를 천이하는 과정에서, 스캔 신호(SCAN)가 최초로 인가되는 서브픽셀 그룹 중에서 최초의 서브픽셀(SP)을 구성하는 스토리지 커패시터(Cst)를 충분히 충전하지 못함으로 인해 발생하는 현상으로 볼 수 있다.
따라서, N상 구동이 이루어지는 유기 발광 디스플레이 장치(100)에서 N개의 서브픽셀(SP)로 이루어지는 서브픽셀 그룹마다 스캔 신호(SCAN)를 천이하는 시점에, 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀(SP)에 스캔 신호(SCAN)를 인가하기 전에, 프리차징 구간을 확보함으로써 스토리지 커패시터(Cst)에 전하가 충전될 수 있는 충분한 시간을 확보하면 이러한 문제를 해결할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 다이오드 장치에서, 색상이 다른 서브픽셀 그룹으로 스캔 신호가 천이하는 시점에 프리차징 구간을 확보하는 경우의 신호 타이밍 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기술적 효과를 종래의 문제점과 비교하기 위해서, 도 5에 도시된 DRD 방식의 4상 구동에 대하여 본 발명의 실시예에 따른 구동 방법을 적용한 경우를 예시로 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 4상 구동을 위해서 제 1 행의 화이트 서브픽셀(W1)로부터 제 4 행의 화이트 서브픽셀(W4)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41)가 인가된다. 그 후, 인접한 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)로부터 제 4 행의 레드 서브픽셀(R4)까지 순차적으로 스캔 신호(SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)가 인가될 수 있다. 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41, SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)의 타이밍 간격은 1 수평 주기(1H)로 설정될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 화이트 서브픽셀(W1, W2, W3, W4) 또는 레드 서브픽셀(R1, R2, R3, R4)에 스캔 신호(SCAN)가 인가되는 시점에 데이터 라인(DL11)을 통해 데이터 전압(Vdata_DL11)이 전달되면, 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41, SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)와 데이터 전압(Vdata_DL11)이 중첩되는 구간에 해당하는 서브픽셀이 데이터 전압(Vdata_DL11)에 해당하는 색상을 표시하게 될 것이다.
이 때, 제 1 행의 화이트 서브픽셀(W1)에서부터 제 4 행의 화이트 서브 픽셀(W4)까지 스캔 신호(SCAN_GL11, SCAN_GL21, SCAN_GL31, SCAN_GL41)를 인가한 후에, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에서부터 제 4 행의 레드 서브픽셀(R4)까지 스캔 신호(SCAN_GL12, SCAN_GL22, SCAN_GL32, SCAN_GL42)를 인가하는 시점에서, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 인가되는 스캔 신호(SCAN_GL12)를 1 수평 주기(1H)의 프리차징 구간(Tpr)만큼 지연시켜서 인가한다. 즉, 제 4 행의 화이트 서브 픽셀(W4)에 스캔 신호(SCAN_GL41)가 인가되고 나서 2 수평 주기(2H) 후에 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 스캔 신호(SCAN_GL12)를 인가하는 것이다. 서브픽셀(SP)에 인가되는 스캔 신호(SCAN)를 프리차징 구간(Tpr)만큼 지연시키기 위해서는, 클럭 신호(CLK), 특히 게이트 드라이버 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 게이트 시프트 클럭(GSC)을 카운팅하고, N상 구동 유형에 따라 N개의 게이트 시프트 클럭(GSC)이 발생된 후에 프리차징 구간(Tpr) 만큼 스캔 신호를(SCAN) 지연시켜서 인가함으로써 가능하며, 이러한 제어 동작은 컨트롤러(140)에서 이루어질 수 있다.
그 결과, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 데이터 전압(Vdata_DL11)을 인가할 수 있는 시간이 종래의 1 수평 주기(1H)에서 2 수평 주기(2H)로 늘어나게 되고, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 속하는 스토리지 커패시터(Cst)를 충전할 수 있는 충분한 충전 시간을 확보할 수 있게 된다. 이 때, 컨트롤러(140)는 프리차징 구간(Tpr) 동안 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 프리차징을 위한 데이터 전압이 인가되도록 데이터 구동 회로(130)를 제어할 수 있을 것이다. 프리차징을 위한 데이터 전압은 영상 구동을 위한 데이터 전압(Vdata)과 다른 값을 가질 수 있다.
따라서, 서브픽셀(SP)을 구성하는 스토리지 커패시터(Cst)에 대한 충전율을 개선할 수 있으므로 디스플레이 패널(110)의 특정 라인에 나타날 수 있는 흐림 현상을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.
이 때, 제 1 행의 레드 서브픽셀(R1)에 스캔 신호(SCAN_GL12)를 인가하기 이전에 1 수평 주기(1H)의 프리차징 구간(Tpr)을 추가로 확보하기 때문에, 유기 발광 디스플레이 패널(110)의 전체 프레임에 대한 1 수평 주기(1H)가 변동하게 된다.
예를 들어, 120 Hz의 주파수에서 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치(100)를 DRD 방식으로 4상 구동하는 경우, 종래의 스캔 신호(SCAN) 1 수평 주기(1H)는 1/[120*(2,160+2,160)] = 1.8 μs 의 시간이었다. 그러나, 본 발명의 구동 방법을 적용하는 경우에는 4개 행의 서브픽셀마다 1 수평 주기(1H)의 프리차징 구간이 추가되기 때문에, 수직 방향의 서브픽셀 라인은 2,160 라인의 1/4 (540 라인)이 증가하는 효과를 가져오기 때문에, 1 수평 주기(1H)는 1/[120*(2,160+540+2,160+540)] = 1.5 μs가 된다.
따라서, DRD 방식의 4상 구동에 본 발명의 구동 방법을 적용하는 경우에, 4개의 서브픽셀(SP)로 이루어지는 서브픽셀 그룹에서 최초의 서브픽셀에 대해서 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 시간은 1.5 μs의 2 수평 주기(2H)에 해당하는 3 μs 가 된다. 이는 본 발명의 구동 방법을 적용하지 않은 경우에, 4개의 서브픽셀(SP)로 이루어지는 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 1.8 μs 보다 1.67배 증가된 시간이다. 따라서, 본 발명의 구동 방법을 DRD 방식의 4상 구동에 적용하는 경우, 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 시간을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 해당 서브픽셀의 스토리지 커패시터(Cst)에 전하가 충분히 충전되므로 디스플레이 패널(110)의 특정 라인에서 발생하는 흐림 현상을 최소화할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치에서 DRD 방식의 4상 구동에 본 발명의 구동 방법을 적용하는 경우에, 제 5 행의 서브픽셀(SP5), 제 9 행의 서브픽셀(SP9) 내지 제 4N+1 행의 서브픽셀(SP 4N+1)에서 화상 품질이 저하되는 현상이 해소된 경우를 예시로 나타낸 것이다.
위에서는 유기 발광 디스플레이 장치(100)를 DRD 방식의 4상 구동으로 동작하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 4상 구동 이외에 8상 구동, 16상 구동, 및 그 밖의 다양한 형태의 N상 구동에도 본 발명의 구동 방법을 적용하는 것이 가능하다는 것은 자명하다.
또한, 유기 발광 디스플레이 장치(100)에 본 발명의 구동 방법을 적용하는 경우에 있어서, N개 행의 서브픽셀로 이루어지는 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 스캔 신호(SCAN)을 인가하기 이전에 1 수평 주기(1H)의 프리차징 구간을 확보할 수도 있지만, 디스플레이 장치(100)의 크기나 성능 등을 고려하여, 0.5 수평 주기(0.5H) 또는 2 수평 주기(2H)의 프리차징 구간을 확보하는 것도 가능할 것이다.
한편, 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호(SCAN)를 순차적으로 출력하는 게이트 구동 회로(120)는 컨트롤러(140)에 의해 제어되기 때문에, N개 행의 서브픽셀로 이루어지는 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 인가되는 스캔 신호(SCAN)의 주기는 컨트롤러(140)에서 제어가 가능할 것이다. 물론, 게이트 구동 회로(120)의 내부에 모듈 형태로 스캔 신호(SCAN)의 주기를 조절할 수 있는 회로를 추가로 구성하는 것도 가능할 것이다.
또한, 여기에서는 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 하나의 게이트 라인(GL)에 연결됨으로써, 이를 통해 전달되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 동시에 턴-온 또는 턴-오프 되는 경우를 도시하였지만, 앞에서 설명한 바와 같이 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드에 스캔 신호(SCAN)가 인가되고, 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드에 센스 신호(SENSE)가 인가되는 분리 구조의 경우에도 동일하게 적용하는 것이 가능할 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유기 발광 디스플레이 장치 110: 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로 130: 데이터 구동 회로
140: 컨트롤러 210: 파워 관리 집적 회로
220: 메인 파워 관리 회로 230: 세트 보드

Claims (13)

  1. 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인 및 다수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널;
    상기 다수의 게이트 라인을 구동하며, N개 행의 서브픽셀을 서브픽셀 그룹으로 해서 스캔 신호를 순차적으로 인가하는 게이트 구동 회로;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로; 및
    상기 게이트 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로에 인가되는 구동 전압을 제어하되, 상기 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 스캔 신호를 인가하기 이전에 프리차징 구간을 추가로 확보하도록 상기 게이트 구동 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브픽셀은
    유기 발광 다이오드;
    상기 유기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드와 기준 전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 센싱 트랜지스터; 및
    상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 노드, 및 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결되는 스토리지 커패시터를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 N은 임의의 자연수인 유기 발광 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스캔 신호는 1 수평 주기의 간격으로 인가되는 유기 발광 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 프리차징 구간 동안 상기 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 프리차징을 위한 데이터 전압이 인가되도록 상기 데이터 구동 회로를 제어하는 유기 발광 디스플레이 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프리차징 구간은 1 수평 주기를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 라인은
    인접한 두 개의 서브픽셀 사이에 하나의 데이터 라인이 배치되고, 하나의 데이터 라인에 의해 양쪽에 배치된 두 개의 서브픽셀을 구동하는 DRD(Double Rate Driving) 방식으로 동작하는 유기 발광 디스플레이 장치.
  8. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인 및 상기 게이트 라인이 교차되는 영역에 배열되는 다수의 서브픽셀과, 다수의 서브픽셀로 이루어진 디스플레이 패널과, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동회로와, 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동회로와, 상기 게이트 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로에 인가되는 구동 신호를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 구동하는 방법에 있어서,
    N개 행의 서브픽셀을 제 1 서브픽셀 그룹으로 해서, 상기 게이트 구동 회로를 통해 스캔 신호를 순차적으로 인가하는 단계;
    상기 N개 행의 제 1 서브픽셀 그룹과 인접하고 다른 색상을 가지는 N개 행의 제 2 서브픽셀 그룹에서, 최초의 서브픽셀에 스캔 신호를 인가하기 이전에 프리차징 구간을 추가로 확보하는 단계; 및
    상기 제 2 서브픽셀 그룹에 대해 상기 게이트 구동 회로를 통해 스캔 신호를 순차적으로 인가하는 단계를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 N은 임의의 자연수인 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 스캔 신호는 1 수평 주기의 간격으로 인가되는 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 프리차징 구간 동안 상기 서브픽셀 그룹 중 최초의 서브픽셀에 프리차징을 위한 데이터 전압을 인가하는 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 프리차징 구간은 1 수평 주기를 가지는 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 데이터 라인은
    인접한 두 개의 서브픽셀 사이에 하나의 데이터 라인이 배치되고, 하나의 데이터 라인에 의해 양쪽에 배치된 두 개의 서브픽셀을 구동하는 DRD(Double Rate Driving) 방식으로 동작하는 유기 발광 디스플레이 장치의 구동 방법.
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