KR20200142160A - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는, p형 스캔 라인, n형 스캔 라인, 및 데이터 라인에 각각 연결되는 화소들을 포함하고, 제1 구동 주파수로 구동되는 제1 모드 또는 제1 구동 주파수보다 낮은 제2 구동 주파수로 구동되는 제2 모드에서 영상을 표시하는 표시 패널; p형 스캔 라인으로 제1 전압을 갖는 p형 스캔 신호를 공급하는 제1 스캔 구동부; 및 n형 스캔 라인으로 제1 전압보다 큰 제2 전압을 갖는 n형 스캔 신호를 공급하는 제2 스캔 구동부를 포함한다. 제2 모드는 한 프레임 기간에 대응하는 제1 기간 및 복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간을 포함한다. 제1 기간에서, 제1 스캔 구동부는 p형 스캔 라인으로 i(단, i는 1보다 큰 자연수)개의 p형 스캔 신호를 공급하고, 제2 스캔 구동부는 n형 스캔 라인으로 i개의 n형 스캔 신호를 공급한다. 제2 기간의 프레임 기간들 중 적어도 하나에서, 제1 스캔 구동부는 p형 스캔 라인으로 j(단, j는 i가 아닌 자연수)개의 p형 스캔 신호를 공급한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 한 프레임 동안 스캔 라인으로 복수의 스캔 신호들을 공급하는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용 하여 영상을 표시하는 것으로, 이는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
한편, 화소에 포함되는 구동 트랜지스터는 게이트 전압 변화에 따라 문턱 전압이 시프트되고 전류가 변하는 히스테리시스(hysteresis) 특성을 갖는다. 이러한 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의해 해당 화소의 이전 데이터 전압에 따라 화소에서 설정된 전류와 다른 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, 화소는 현재 프레임에서 원하는 휘도의 빛을 생성하지 못한다.
이러한 히스테리시스 특성의 개선을 위해 각각의 화소 행에 대응하여 복수의 스캔 신호들(즉, 복수의 스캔 펄스들을 갖는 스캔 신호)을 공급하는 구동 방식이 적용될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 저전력 구동 시에 스캔 신호의 개수를 가변하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저전력 구동 시에 스캔 신호의 개수를 가변하는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, p형 스캔 라인, n형 스캔 라인, 및 데이터 라인에 각각 연결되는 화소들을 포함하고, 제1 구동 주파수로 구동되는 제1 모드 또는 상기 제1 구동 주파수보다 낮은 제2 구동 주파수로 구동되는 제2 모드에서 영상을 표시하는 표시 패널; 상기 p형 스캔 라인으로 제1 전압을 갖는 p형 스캔 신호를 공급하는 제1 스캔 구동부; 및 상기 n형 스캔 라인으로 제1 전압보다 큰 제2 전압을 갖는 n형 스캔 신호를 공급하는 제2 스캔 구동부를 포함할 수 있다. 상기 제2 모드는 한 프레임 기간에 대응하는 제1 기간 및 복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간을 포함할 수 있다. 상기 제1 기간에서, 상기 제1 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인으로 i(단, i는 1보다 큰 자연수)개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 제2 스캔 구동부는 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 상기 n형 스캔 신호를 공급할 수 있다. 제2 기간의 상기 연속된 프레임 기간들 중 적어도 하나에, 상기 제1 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인으로 j(단, j는 i가 아닌 자연수)개의 상기 p형 스캔 신호를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 기간에 포함되는 상기 프레임 기간들 각각에 상기 p형 스캔 라인으로 상기 j개의 p형 스캔 신호를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 기간의 상기 프레임 기간들 각각에 공급되는 상기 p형 스캔 신호의 개수가 상기 제1 기간에 공급되는 상기 p형 스캔 신호의 개수보다 적을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 스캔 구동부는, 상기 제2 구동 주파수가 감소할수록 상기 제2 기간의 상기 프레임 기간들 각각에 출력되는 상기 p형 스캔 신호의 개수를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 스캔 구동부는 상기 제2 기간 동안 상기 n형 스캔 신호를 공급하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 모드에서, 한 프레임 기간 동안 상기 제1 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인으로 i개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 제1 모드에서, 상기 한 프레임 기간 동안 상기 제2 스캔 구동부는 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 상기 n형 스캔 신호를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기간 동안 상기 제1 스캔 구동부와 상기 제2 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인 및 상기 n형 스캔 라인으로 각각 상기 p형 스캔 신호와 상기 n형 스캔 신호를 동시에 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 상기 제1 모드에서 상기 제1 스캔 구동부 및 상기 제2 스캔 구동부로 동일한 수의 스타트 신호를 공급하고, 상기 제2 모드에서 상기 제1 스캔 구동부 및 상기 제2 스캔 구동부로 상이한 수의 스타트 신호를 공급하는 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 모드의 상기 제1 기간에 대응하여, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 스캔 구동부로 제1 폭을 갖는 제1 스타트 신호를 공급하고, 제2 스캔 구동부로 상기 제1 폭을 갖는 제2 스타트 신호를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 모드의 상기 제2 기간에 대응하여, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 스캔 구동부로 제2 폭을 갖는 상기 제1 스타트 신호를 공급할 수 있다. 상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 구동 주파수가 감소함에 따라 상기 제1 스타트 신호의 상기 제2 폭이 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 모드의 상기 제2 기간에 대응하여, 상기 타이밍 제어부는 상기 제2 스캔 구동부로 상기 제2 스타트 신호를 공급하지 않을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 상기 화소들 각각에 연결되는 발광 제어 라인으로 발광 제어 신호를 공급하여 발광 기간과 비발광 기간을 정의하는 발광 구동부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 데이터 신호를 상기 데이터 라인으로 공급하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들 각각은, 발광 소자; 제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드와 상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제2 노드 사이에 결합되며, 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터; 상기 데이터 라인과 상기 제1 노드 사이에 결합되며, 제k(단, k는 1보다 큰 자연수) p형 스캔 라인으로 공급되는 상기 p형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제2 트랜지스터; 상기 제2 노드와 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되는 제3 노드 사이에 결합되며, 제k n형 스캔 라인으로 공급되는 상기 n형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제3 트랜지스터; 상기 제3 노드와 초기화 전원 사이에 결합되며, 제k-1 n형 스캔 라인으로 공급되는 상기 n형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제4 트랜지스터; 상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 결합되며, 제k 발광 제어 라인으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴 온되는 제5 트랜지스터; 상기 제2 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극 사이에 결합되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴 온되는 제6 트랜지스터; 상기 초기화 전원과 상기 발광 소자의 상기 제1 전극 사이에 결합되며, 제k-1 n형 스캔 라인으로 공급되는 상기 p형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제7 트랜지스터; 및 상기 제1 전원과 상기 제3 노드 사이에 결합된 저장 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 및 제2 트랜지스터들은 각각 p형의 LTPS 박막 트랜지스터이고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터들은 각각 n형의 산화물 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른, p형 스캔 라인, n형 스캔 라인, 및 데이터 라인에 각각 연결되는 화소들을 포함하고, 제1 구동 주파수로 구동되는 제1 모드 또는 상기 제1 구동 주파수보다 낮은 제2 구동 주파수로 구동되는 제2 모드에서 영상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 한 프레임 기간에 대응하는 제1 기간에서, 상기 p형 스캔 라인으로 i(단, i는 1보다 큰 자연수)개의 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 n형 스캔 신호를 공급하는 단계; 복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간에서, 상기 프레임 기간들 각각마다 상기 p형 스캔 라인으로 j(단, j는 i보다 작은 자연수)개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 기간 및 상기 제2 기간은 상기 제2 모드에 포함될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 구동 주파수가 감소할수록 상기 제2 기간의 상기 프레임 기간들 각각마다 공급되는 상기 p형 스캔 신호의 개수가 감소할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 상기 제1 모드에 포함되는 각각의 프레임 기간에서, 상기 p형 스캔 라인으로 i개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 상기 n형 스캔 신호를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법은 제2 모드의 바이어스 기간에 애노드 초기화 및 제1 트랜지스터에 대한 온-바이어스 인가를 수행할 수 있다. 따라서, 20Hz 이하(예를 들어, 1Hz)의 저주파수 구동에 의해 문제될 수 있는 플리커가 개선될 수 있다. 이와 함께, 바이어스 기간에 공급되는 p형 스캔 신호들의 개수가 제1 모드의 한 프레임 및/또는 기입 기간에 공급되는 p형 스캔 신호들의 개수보다 적게 설정됨으로써, p형 스캔 신호들을 발생시키기 위한 토글링에 따른 부하 증가가 방지되고, 제2 모드에서의 소비 전력이 더욱 저감될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 제1 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치의 제1 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치의 제2 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 도 1의 표시 장치의 제2 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 7a는 도 1의 표시 장치가 제1 모드 및 제2 모드에서 출력되는 스타트 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 7b는 도 1의 표시 장치가 제2 모드에서 출력되는 스타트 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 8a는 도 1의 표시 장치가 제2 모드에서 출력되는 스캔 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 8b는 도 8a의 스캔 신호들에 대응하는 스타트 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 9는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 제1 스캔 구동부(200), 제2 스캔 구동부(300), 발광 구동부(400), 데이터 구동부(500), 및 타이밍 제어부(600)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 제1 전원(VDD), 제2 전원(VSS), 및 초기화 전원(VINT)을 표시 패널(100)에 공급하는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제1 전원(VDD), 제2 전원(VSS), 및 초기화 전원(VINT) 중 적어도 하나는 타이밍 제어부(600) 또는 데이터 구동부(500)로부터 공급될 수도 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 제1 모드(예를 들어, 일반 구동 모드)와 제2 모드(예를 들어, 저전력 구동 모드)로 구분되어 동작할 수 있다. 제1 모드는 표시 패널(100)이 입력 영상 데이터를 정상적으로 표시하는 구동 모드이다. 예를 들어, 제1 모드에서는 사용자의 명령 입력 등에 의해 일반적인 이미지 또는 동영상이 표시될 수 있다.
반면에, 제2 모드는 표시 장치(1000)가 대기 상태에 있을 때 간단한 상시 표시 정보를 상시적으로 표시하는 모드(예를 들어, always on display [AOD] mode)이다.
제1 모드에서는 제1 구동 주파수로 영상이 표시되고, 제2 모드에서는 제1 구동 주파수보다 낮은 제2 구동 주파수로 영상이 표시될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 주파수는 약 60Hz 이상으로 결정될 수 있고, 제2 구동 주파수는 약 50Hz 이하(일례로, 약 1Hz)로 결정될 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 p형 스캔 라인(SPL)들, 복수의 n형 스캔 라인(SNL)들, 복수의 발광 제어 라인(EL)들, 복수의 데이터 라인(DL)들을 포함하고, p형 스캔 라인(SPL)들, n형 스캔 라인(SNL)들, 발광 제어 라인(EL)들, 및 데이터 라인(DL)들에 각각 연결되는 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 화소(PX)들 각각은 구동 트랜지스터와 복수의 스위칭 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
다만, p형 스캔 라인(SPL)들 및 n형 스캔 라인(SNL)들은 설명의 편의 상 화소(PX) 내의 서로 다른 구성 요소들에 연결되는 스캔 라인들을 구분하기 위한 표현들에 불과하며, 각각의 스캔 라인들 및 스캔 신호의 기능을 한정하는 것은 아니다.
한편, 도 1에서는 화소(PX)가 하나의 p형 스캔 라인(SPL), 하나의 n형 스캔 라인(SNL), 하나의 데이터 라인(DL) 및 하나의 발광 제어 라인(EL)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 화소(PX)의 회로 구조에 대응하여 화소(PX)에 접속되는 신호 라인들은 다양하게 설정될 수 있다.
제1 스캔 구동부(200)는 제1 제어 신호(SCS1)에 기초하여 p형 스캔 라인(SPL)들을 통해 화소(PX)들에 p형 스캔 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 제1 스캔 구동부(200)는 타이밍 제어부(600)로부터 제1 제어 신호(SCS1)를 수신할 수 있다. 제1 제어 신호(SCS1)는 제1 스타트 신호(SSP1) 및 적어도 하나의 클럭 신호를 포함할 수 있다. 제1 스타트 신호(SSP1)의 펄스 폭에 따라 p형 스캔 신호의 개수가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 한 프레임 기간에 하나의 p형 스캔 라인(SPL)으로 복수의 p형 스캔 신호들(즉, 복수의 스캔 펄스들)이 공급될 수 있다. p형 스캔 신호는 제1 전압을 가질 수 있다. 제1 전압은 p형 트랜지스터를 턴 온시키는 논리 로우 레벨의 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 스캔 구동부(200)는 p형 스캔 신호를 p형 스캔 라인(SPL)들에 순차적으로 출력하기 위해 서로 종속적으로 연결되는 스테이지들을 포함할 수 있다.
제2 스캔 구동부(300)는 제2 제어 신호(SCS2)에 기초하여 n형 스캔 라인(SNL)들을 통해 화소(PX)들에 n형 스캔 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 제2 스캔 구동부(300)는 타이밍 제어부(600)로부터 제2 제어 신호(SCS2)를 수신할 수 있다. 제2 제어 신호(SCS2)는 제2 스타트 신호(SSP2) 및 적어도 하나의 클럭 신호를 포함할 수 있다. 제2 스타트 신호(SSP2)의 펄스 폭에 따라 n형 스캔 신호의 개수가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 한 프레임 기간(1F)에 하나의 n형 스캔 라인(SNL)으로 복수의 n형 스캔 신호들(즉, 복수의 스캔 펄스들)이 공급될 수 있다. n형 스캔 신호는 제1 전압보다 큰 제2 전압을 가질 수 있다. 제2 전압은 n형 트랜지스터를 턴 온시키는 논리 하이 레벨의 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 제2 스캔 구동부(300)는 n형 스캔 신호를 n형 스캔 라인(SNL)들에 순차적으로 출력하기 위해 서로 종속적으로 연결되는 스테이지들을 포함할 수 있다.
제1 및 제2 스캔 구동부들(200, 300)은 구동 주파수에 대응하여 p형 스캔 라인(SPL)들로 공급되는 p형 스캔 신호를 제어할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 스캔 구동부(300)는 구동 주파수에 대응하여 n형 스캔 라인(SNL)들로 공급되는 n형 스캔 신호를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제1 모드에서, p형 스캔 라인(SPL)들로 공급되는 p형 스캔 신호 및 n형 스캔 라인(SNL)들로 공급되는 n형 스캔 신호는 소정 주기마다 반복적으로 공급될 수 있다.
제2 모드에서, p형 스캔 라인(SPL)들로 공급되는 p형 스캔 신호는 소정 주기마다 반복적으로 공급되고, n형 스캔 라인(SNL)들로 공급되는 n형 스캔 신호는 소정 기간 동안 공급되지 않을 수 있다. 또한, 제2 모드에 공급되는 p형 스캔 신호의 개수는 제1 모드에 공급되는 p형 스캔 신호의 개수와 다를 수 있다.
발광 구동부(400)는 제3 제어 신호(ECS)에 기초하여 발광 제어 라인(EL)들을 통해 화소(PX)들에 발광 제어 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 발광 구동부(400)는 타이밍 제어부(600)로부터 제3 제어 신호(ECS) 및 클럭 신호 등을 수신한다. 발광 제어 신호는 화소 라인들에 대하여 하나의 프레임 기간을 발광 기간 및 비발광 기간으로 구분할 수 있다.
데이터 구동부(500)는 타이밍 제어부(600)로부터 제4 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(RGB)를 수신할 수 있다. 데이터 구동부(500)는 제4 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(RGB)에 기초하여 데이터 라인(DL)들을 통해 화소(PX)들로 데이터 신호(데이터 전압)를 공급할 수 있다. 일 실시예예서, 데이터 구동부(500)는 표시 장치(1000)의 구동 모드에 따라 데이터 라인(DL)들로 영상의 계조에 상응하는 데이터 신호를 공급하거나, 기 설정된 기준 전압을 공급할 수 있다.
타이밍 제어부(600)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 제1 스캔 구동부(200), 제2 스캔 구동부(300), 발광 구동부(400), 및 데이터 구동부(500)의 구동을 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(600)는 제1 스타트 신호(SSP1) 및 스캔 클럭 신호 등을 포함하는 제1 제어 신호(SCS1)를 제1 스캔 구동부(200)에 공급하고, 제2 스타트 신호(SSP2) 및 상기 스캔 클럭 신호들을 포함하는 제2 제어 신호(SCS2)를 제2 스캔 구동부(300)에 공급할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(600)는 제3 제어 신호(ECS) 및 발광 제어 클럭 신호를 발광 구동부(400)에 공급할 수 있다. 데이터 구동부(500)를 제어하는 제4 제어 신호(DCS)는 소스 시작 신호, 소스 출력 인에이블 신호, 소스 샘플링 클럭 등을 포함할 수 있다.
한편, 도 1에서는 스캔 구동부들(200, 300) 및 발광 구동부(400)가 별개의 구성인 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 스캔 구동부들(200, 300) 및 발광 구동부(400)는 하나의 구동부로 형성될 수 있다.
그리고, 스캔 구동부들(200, 300) 및 발광 구동부(400)는 박막 공정을 통해서 기판에 실장될 수 있다. 또한, 스캔 구동부들(200, 300) 및/또는 발광 구동부(400)는 화소(PX)들이 구성하는 화소 영역을 사이에 두고 양측에 위치될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2에서는 설명의 편의 상 제k행, 제p열(단, k, p는 자연수)에 배치되는 화소(PX1)를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 화소(PX1)는 발광 소자(LED) 및 이에 연결되는 화소 회로(PC1)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LED)의 제1 전극은 화소 회로(PC1)에 접속되고, 제2 전극은 제2 전원(VSS)에 접속될 수 있다. 발광 소자(LED)는 화소 회로(PC1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 제1 전극은 애노드 전극이고, 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있다. 반대로, 제1 전극이 캐소드 전극이고, 제2 전극은 애노드 전극일 수도 있다.
화소 회로(PC1)는 데이터 전압(DATA)에 대응하여 제1 전원(VDD)으로부터 발광 소자(LED)를 경유하여 제2 전원(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이를 위하여, 화소 회로(PC1)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 저장 커패시터(Cst)를 구비할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 전원(VDD)에 전기적으로 연결되는 제1 노드(N1)와 발광 소자(LED)의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2) 사이에 결합될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 구동 전류를 생성하여 발광 소자(LED)에 제공할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제3 노드(N3)에 결합될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 화소(PX1)의 구동 트랜지스터로서 기능한다.
제2 트랜지스터(T2)는 제p 데이터 라인(DLp)과 제1 노드(N1) 사이에 결합될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제k p형 스캔 신호(SPk)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제k p형 스캔 신호(SPk)는 제k p형 스캔 라인(SPLk)을 통해 공급될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되면, 데이터 전압(DATA)이 제1 노드(N1)로 전달될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에 결합될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제k n형 스캔 신호(SNk)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제k n형 스캔 신호(SNk)는 제k n형 스캔 라인(SNLk)을 통해 공급될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제k n형 스캔 신호(SNk)에 의해 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제3 노드(N3)를 전기적으로 접속시킨다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온 될 때 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다. 즉, 제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)에 대한 데이터 전압(DATA) 기입 및 문턱 전압 보상을 수행하는 역할을 할 수 있다.
저장 커패시터(Cst)는 제1 전원(VDD)과 제3 노드(N3) 사이에 접속된다. 저장 커패시터(Cst)는 데이터 전압(DATA) 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제3 노드(N3)와 초기화 전원(VINT) 사이에 결합될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)는 제k-1 n형 스캔 라인(SNLk-1)을 통해 공급될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)에 의해 턴 온되어 제3 노드(N3)로 초기화 전원(VINT)의 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 제3 노드(N3)의 전압, 즉, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전압이 초기화 전원(VINT)의 전압으로 초기화될 수 있다. 일 실시예에서, 초기화 전원(VINT)은 데이터 전압의 최저 전압보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원(VDD)과 제1 노드(N1) 사이에 결합될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)는 제k 발광 제어 신호(Ek)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제2 노드(N2)와 발광 소자(LED)의 제1 전극 사이에 결합될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 제k 발광 제어 신호(Ek)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제5 및 제6 트랜지스터들(T5, T6)은 제k 발광 제어 신호(Ek)의 게이트-온 기간(예를 들어, 논리 로우 레벨의 기간)에서 턴 온되고, 게이트-오프 기간(예를 들어, 논리 하이 레벨의 기간)에서 턴 오프될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원(VINT)과 발광 소자(LED)의 제1 전극 사이에 결합될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)는 제k-1 p형 스캔 라인(SPLk-1)을 통해 공급될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 제k p형 스캔 라인(SPLk) 또는 제k+1 p형 스캔 라인에 연결될 수도 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 턴 온되어 초기화 전원(VINT)의 전압을 발광 소자(LED)의 제1 전극으로 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제4 트랜지스터(T4)와 제7 트랜지스터(T7)에는 서로 다른 전압 레벨을 갖는 초기화 전원들이 각각 연결될 수 있다. 예를 들어, 제4 트랜지스터(T4)의 일 전극에는 제1 초기화 전원이 연결되고, 제7 트랜지스터(T7)의 일 전극에는 제2 초기화 전원이 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 제1, 제2, 및 제7 트랜지스터들(T1, T2, T7)은 각각 p형의 LTPS(Low-Temperature Poly-Silicon) 박막 트랜지스터이고, 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)은 각각 n형의 산화물 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다. n형의 산화물 반도체 박막 트랜지스터가 p형의 LTPS 박막 트랜지스터보다 전류 누설 특성(오프 전류 특성)이 우수하기 때문에, 스위칭 트랜지스터들인 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)이 n형의 산화물 반도체 박막 트랜지스터로 형성될 수 있다.
이에 따라, 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)에서의 누설 전류가 크게 감소되고, 30Hz 미만의 낮은 주파수로 화소 구동 및 영상 표시가 가능해진다. 즉, 제1 모드에서의 소비 전력이 저감될 수 있다.
한편, 제5 및 제6 트랜지스터들(T5, T6)은 p형의 LTPS 박막 트랜지스터일 수 있다.
이하, 도 2의 화소(PX1)를 포함하는 표시 장치의 구동 방식을 자세히 설명하기로 한다.
도 3은 도 1의 표시 장치의 제1 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(1000)는 제1 모드로 동작할 수 있다.
도 3은 제1 모드에서 제k 화소행에 포함되는 화소(PX1)에 공급되는 신호들의 일 예를 보여준다. 제1 모드에서 매 프레임 기간에 동일한 주파수로 스캔 신호들(SPk-1, SPk, SNk-1, SNk) 및 발광 제어 신호(Ek)가 표시 패널(100)로 공급될 수 있다. 하나의 프레임 기간(1F)은 발광 기간(EP) 및 비발광 기간(NEP)을 포함할 수 있다.
도 3에 있어서, 하나의 프레임 기간에 포함되는 발광 기간(EP)과 비발광 기간(NEP)의 길이가 유사하게 도시된 도면이 있으나, 실제로는 발광 기간(EP)의 길이가 비발광 기간(NEP)의 길이보다 긴 것으로 이해되어야 한다.
제2 및 제7 트랜지스터들(T2, T7)이 p형의 LTPS 트랜지스터들이므로, p형 스캔 신호(SPk-1, SPk)가 공급될 수 있다.
제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)은 n형의 산화물 반도체 박막 트랜지스터들이므로, n형 스캔 신호(SNk-1, SNk)가 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 모드에서, 비발광 기간(NEP) 동안 화소(PX1)에 3개의 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk) 및 3개의 n형 스캔 신호들(SNk-1, SNk)이 공급될 수 있다. 즉, 비발광 기간(NEP) 동안 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk) 및 n형 스캔 신호들(SNk-1, SNk)이 각각 3회씩 화소(PX1)에 공급될 수 있다.
제k p형 스캔 신호(SPk)는 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)가 1 수평 주기(1H) 만큼 시프트된 신호일 수 있다. 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)와 제k p형 스캔 신호(SPk)는 서로 중첩하지 않는다.
일 실시예에서, 제1 모드에서 제k n형 스캔 신호(SNk)는 제k p형 스캔 신호(SPk)와 동시에 공급될 수 있다. 또한, 제1 모드에서 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)는 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)와 동시에 공급될 수 있다.
첫 번째 및 두 번째 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)에 각각 응답하여 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전압이 초기화되고, 제1 트랜지스터(T1)가 온-바이어스(on-bias) 상태로 될 수 있다. 또한, 첫 번째 및 두 번째 제k n형 스캔 신호(SNk) 및 제k p형 스캔 신호(SPk)에 응답하여 제1 트랜지스터(T1)가 오프-바이어스(off-bias) 상태로 될 수 있다.
즉, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전압(및, 게이트-소스 전압)이 반복적으로 변동됨으로써 이전 프레임의 데이터 전압과 현재 프레임의 데이터 전압의 차이에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 히스테리시스 변화가 감소될 수 있다.
이 후, 세 번째 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)에 의해 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전압이 다시 초기화되고, 세 번째 제k n형 스캔 신호(SNk) 및 제k p형 스캔 신호(SPk)에 의해 세 번째 제k p형 스캔 신호(SPk)의 타이밍에 대응하는 데이터 전압(DATA)이 저장 커패시터(Cst)에 저장될 수 있다.
이 후, 발광 기간(EP) 동안 저장 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압(DATA)에 대응하는 계조로 화소(PX1)가 발광할 수 있다.
제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)는 제1 트랜지스터(T1)의 바이어스 상태와는 무관하다. 일례로, 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)에 응답하여 발광 소자의 애노드 전극(즉, 제1 전극)이 초기화될 수 있다.
이와 같이, 제1 모드에서는 한 프레임 기간 내에서 제1 트랜지스터(T1)의 온-바이어스 상태 및 오프-바이어스 상태가 반복됨으로써 제1 트랜지스터(T1)의 히스테리시스 변화량이 감소되며, 휘도 변화가 큰 경우의 순간 잔상이 개선될 수 있다.
다만, 제1 모드의 동작은 한 프레임 내에서 스캔 신호들이 복수 회 출력되므로, 소비 전력이 증가된다. 따라서, 표시 장치(1000)가 대기 영상, 저계조 영상, 정지 영상 등을 표시하는 경우에는 이러한 구동 주파수를 낮추어 소비 전력을 저감하는 방식이 필요하다.
도 4는 도 1의 표시 장치의 제1 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여 제1 모드의 제1 구동 주파수가 60Hz인 것으로 설명하도록 한다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 구동 주파수는 120Hz일 수도 있고, 경우에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 소정의 단위 기간(또는 단위 프레임 기간) 동안 제1 모드에서 p형 스캔 신호들(SP1 내지 SPn, 단, n은 1보다 큰 자연수)이 순차적으로 공급되고, 동시에 n형 스캔 신호들(SN1 내지 SNn)이 순차적으로 공급될 수 있다. 여기서, 단위 기간은 단위 시간(예를 들어, 약 1초)동안 제1 구동 주파수에 대응하는 횟수(예를 들어, 60회)만큼 반복될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 주파수에 의해 60 프레임의 영상이 표시될 수 있다.
제k p형 스캔 신호(SPk)는 제k n형 스캔 신호(SNk)와 중첩할 수 있다.
발광 제어 신호들(E1 내지 En)은 순차적으로 공급되고, 상기 단위 기간을 주기로 하여 반복적으로 공급될 수 있다.
제1 모드에서는, 데이터 전압이 매 프레임마다 화소(PX1)들에 저장될 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치의 제2 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1, 도 2, 및 도 5를 참조하면, 표시 장치(1000)는 제2 모드로 동작할 수 있다.
도 5는 제2 모드에서 제k 화소행에 포함되는 화소(PX1)가 구동되는 형태를 개략적으로 보여준다. 제2 모드는 제2 구동 주파수로 구동될 수 있다. 제2 구동 주파수는 제1 구동 주파수보다 낮은 것으로 설명하기로 한다. 예를 들어, 제2 구동 주파수는 약 1Hz일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 모드에서는 표시 장치(1000)가 한 프레임 기간(1F)에 대응하는 제1 기간(P1)과 복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간(P2)을 포함하는 제1 사이클(C1)로 동작할 수 있다. 제2 모드에서는 스캔 신호들(SPk, SNk)의 공급이 제1 사이클(C1)을 주기로 반복될 수 있다.
제1 기간(P1)은 데이터 기입 기간(WP) 및 제1 발광 기간(EP1)을 포함할 수 있다. 제2 기간(P2)의 각 프레임 기간은 바이어스 기간(BP) 및 제2 발광 기간(EP2)을 포함할 수 있다.
데이터 기입 기간(WP)은 제2 및 제3 트랜지스터들(T2, T3)이 턴 온되어 데이터 전압(DATA)이 저장 커패시터(Cst)에 저장되는 기간을 의미한다. 바이어스 기간(BP)은 제2 트랜지스터(T2)만이 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 소정의 전압을 공급함으로써 제1 트랜지스터(T1)에 온-바이어스를 인가(또는 유지)하는 기간을 의미한다. 이에, 제1 기간(P1)은 기입 기간으로, 제2 기간(P2)은 유지(holding) 기간으로 이해될 수 있다.
제2 모드에서는 실질적으로 제1 사이클(C1) 동안 화소(PX1)가 데이터 기입 기간(WP)에 기입된 데이터 전압(DATA)에 대응하는 계조로 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 사이클(C1)은 60 프레임 기간들을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 기간(P2)은 59개의 프레임 기간들을 가질 수 있다. 즉, 한 프레임 기간의 데이터 기입 기간(WP)에 기입된 데이터 전압(DATA)에 기초하여 화소(PX1)는 60개의 프레임 기간 동안 발광할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 기간(P2)에서는 제1 트랜지스터(T1)에 온-바이어스 인가 및 발광 소자(LED)의 애노드 전압 초기화를 위해 p형 스캔 신호만이 인가되고, n형 스캔 신호는 공급되지 않는다. 따라서, 스캔 신호들 공급을 위한 소비 전력이 저감될 수 있다. 예를 들어, p형 스캔 신호가 60Hz로 공급되는 경우, 제2 모드에서 n형 스캔 신호는 1Hz로 공급될 수 있다.
한편, 이와 같은 제2 모드의 제2 기간(P2)에는 실질적인 데이터 전압의 기입 동작이 없다. 따라서, 바이어스 기간(BP)에 공급되는 p형 스캔 신호의 공급 횟수를 조절하여 제2 모드에서의 전력 소비를 더욱 저감시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)는 제2 모드의 제1 기간(P1)과 제2 기간(P2)에 공급되는 p형 스캔 신호의 개수를 제1 기간(P1) 및 제1 모드의 한 프레임에 공급되는 개수보다 적게 변경함으로써 소비 전력을 개선할 수 있다.
도 6은 도 1의 표시 장치의 제2 모드에서의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1, 도 2, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 제2 모드에서 데이터 기입 기간(WP) 및 제1 발광 기간(EP1)을 포함하는 제1 기간(P1)과 복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간(P2)이 반복될 수 있다.
도 6에 있어서, 하나의 프레임 기간에 포함되는 발광 기간들(EP1, EP2), 기입 기간(WP), 및 바이어스 기간(BP)의 길이가 유사하게 도시된 도면이 있으나, 실제로는 발광 기간들(EP1, EP2)의 길이가 기입 기간(WP) 및 바이어스 기간(BP)의 길이보다 긴 것으로 이해되어야 한다.
제1 기간(P1)에서 제k-1 p형 스캔 라인(SPLk-1) 및 제k p형 스캔 라인(SPLk)으로 각각 i개(단, i는 1보다 큰 자연수)의 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1) 및 제k p형 스캔 신호(SPk)가 공급될 수 있다. 또한, 제1 기간(P1)에서 제k-1 n형 스캔 라인(SNLk-1) 및 제k n형 스캔 라인(SNLk)으로 각각 i개의 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1) 및 제k n형 스캔 신호(SNk)가 공급될 수 있다. 제k p형 스캔 신호(SPk)와 제k n형 스캔 신호(SNk)는 동시에 공급될 수 있다. 예를 들어, 제1 기간(P1) 동안 3개의 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)과 3개의 n형 스캔 신호들(SNk-1, SNk)이 공급될 수 있다.
이와 같이, 제1 기간(P1)에서의 화소(PX1)의 동작은 제1 모드의 비발광 기간(도 3의 NEP)에서의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다. 화소(PX1)는 제1 사이클(C1) 동안 기입 기간(WP)에 공급된 데이터 전압(DATA)에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
제2 기간(P2)에 포함되는 프레임 기간들 각각은 바이어스 기간(BP) 및 제2 발광 기간(EP2)을 포함할 수 있다. 제2 기간(P2)에는 n형 스캔 신호들(SNk-1, SNk)이 공급되지 않는다. 이에 따라, 제2 기간(P2) 동안 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)은 턴 오프 상태을 유지할 수 있다.
바이어스 기간(BP)에 j개의 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1) 및 j개의 제k p형 스캔 신호(SPk)가 각각 제k-1 p형 스캔 라인(SPLk-1) 및 제k p형 스캔 라인(SPLk)으로 공급될 수 있다. 일 실시예에서, 바이어스 기간(BP)에 공급되는 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)의 개수는 제1 기간(P1)의 기입 기간(WP)에 공급되는 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)의 개수보다 적을 수 있다. 예를 들어, 바이어스 기간(BP)에는 각각 1개의 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)이 공급될 수 있다.
바이어스 기간(BP)에는 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)에 응답하여 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온되고, 발광 소자(LED)의 애노드 전압이 초기화될 수 있다. 또한, 바이어스 기간(BP)에 제k p형 스캔 신호(SPk)에 응답하여 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되고 제1 노드(N1, 즉, 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극))에 소정의 데이터 전압(DATA)이 공급될 수 있다. 즉, 바이어스 기간(BP)에 제1 트랜지스터(T1)에 온-바이어스가 인가될 수 있다. 이에 따라, 데이터 기입이 간헐적으로 수행되는 제2 모드에서의 플리커(flicker) 등의 영상 불량이 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 기간(P2)에 공급되는 데이터 전압(DATA)은 제1 기간(P1)에 공급되는 데이터 전압(DATA)과 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 기간(P2) 동안 데이터 라인(DL)들 각각으로 기 설정된 기준 전압이 공급될 수 있다. 즉, 제2 기간(P2) 제1 트랜지스터(T1)에 온-바이어스를 인가하기 위해 동안 데이터 라인(DL)들을 통해 소정의 기준 전압이 공급될 수 있다. 예를 들어, 기준 전압은 블랙 계조에 대응하는 전압일 수 있다.
한편, 바이어스 기간(BP)에 공급되는 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)에 의해 표시 장치(1000) 전체에 대한 부하가 발생될 수 있다. 예를 들어, p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)을 발생시키기 위한 토글링(toggling)에 따른 부하, p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)에 의한 트랜지스터 턴-온에 따른 신호 배선에서의 부하 발생 등에 의해 전력 소비가 발생될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 있어서, 제2 모드의 바이어스 기간(BP)에 애노드 초기화 및 제1 트랜지스터(T1)에 대한 온-바이어스 인가가 수행됨으로써 20Hz 이하(예를 들어, 1Hz)의 저주파수 구동에 의해 문제될 수 있는 플리커가 개선될 수 있다. 이와 함께, 바이어스 기간(BP)에 공급되는 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)의 개수가 제1 모드의 한 프레임 및/또는 기입 기간(WP)에 공급되는 p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)의 개수보다 적게 설정됨으로써, p형 스캔 신호들(SPk-1, SPk)을 발생시키기 위한 토글링에 따른 부하 증가가 방지되고, 제2 모드에서의 소비 전력이 저감될 수 있다.
도 7a는 도 1의 표시 장치가 제1 모드 및 제2 모드에서 출력되는 스타트 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 7b는 도 1의 표시 장치가 제2 모드에서 출력되는 스타트 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1, 도 7a, 및 도 7b를 참조하면, 타이밍 제어부(600)는 제1 스타트 신호(SSP1)를 제1 스캔 구동부(200)에 공급하고, 제2 스타트 신호(SSP2)를 제2 스캔 구동부(300)에 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 스타트 신호(SSP1)의 펄스 폭에 대응하여 제p 스캔 신호의 개수(토글링 횟수)가 결정될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 스타트 신호(SSP2)의 펄스 폭에 대응하여 제n 스캔 신호의 개수(토글링 횟수)가 결정될 수 있다.
제1 스타트 신호(SSP1)는 논리 로우 레벨에 대응한다. 즉, 제p 스캔 신호는 제1 스타트 신호(SSP1)의 논리 로우 레벨 기간에 대응하여 생성될 수 있다.
제2 스타트 신호(SSP2)는 논리 하이 레벨에 대응한다. 즉, 제n 스캔 신호는 제2 스타트 신호(SSP2)의 논리 하이 레벨 기간에 대응하여 생성될 수 있다.
제1 모드에서, 타이밍 제어부(600)는 매 프레임 기간에 대응하여 제1 폭(W1)을 갖는 제1 스타트 신호(SSP1)를 제1 스캔 구동부(200)에 공급할 수 있다. 또한, 제1 모드에서, 타이밍 제어부(600)는 매 프레임 기간에 대응하여 제1 폭(W1)을 갖는 제2 스타트 신호(SSP2)를 제2 스캔 구동부(300)에 공급할 수 있다.
제2 모드의 제1 기간(P1)에 대응하여, 타이밍 제어부(600)는 제1 폭(W1)을 갖는 제1 스타트 신호(SSP1)를 제1 스캔 구동부(200)에 공급하고, 제1 폭(W1)을 갖는 제2 스타트 신호(SSP2)를 제2 스캔 구동부(300)에 공급할 수 있다. 이에 따라, 제1 모드의 한 프레임 및 제1 기간(P1)에 공급되는 p형 스캔 신호와 n형 스캔 신호의 개수(또는 토글링 횟수)는 모두 동일할 수 있다.
제2 모드의 제2 기간(P2)에 대응하여, 타이밍 제어부(600)는 제2 폭(W2)을 갖는 제1 스타트 신호(SSP1)를 제1 스캔 구동부(300)에 공급할 수 있다. 여기서, 제2 폭(W2)은 제1 폭(W1)보다 작을 수 있다. 제2 폭(W2)이 제1 폭(W1)보다 작으므로, 제2 기간(P2)의 각각의 바이어스 기간에 화소(PX1)로 공급되는 p형 스캔 신호의 개수가 제1 기간(P1)의 기입 기간(WP)에 공급되는 p형 스캔 신호의 개수보다 적을 수 있다.
반면에, 제2 모드의 제2 기간(P2) 동안 타이밍 제어부(600)는 제2 스타트 신호(SSP2)의 공급을 중단할 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 제2 모드에서는 제1 사이클(C1)이 반복될 수 있다. 예를 들어, 제2 모드에서, 제1 스타트 신호(SSP1)는 60Hz의 구동 주파수로 생성되고, 제2 스타트 신호(SSP2)는 1Hz의 구동 주파수로 생성될 수 있다. 즉, 제1 사이클(C1)은 60개의 프레임 기간들을 포함할 수 있다.
도 8a는 도 1의 표시 장치가 제2 모드에서 출력되는 스캔 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 8b는 도 8a의 스캔 신호들에 대응하는 스타트 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
이하에서는, 설명의 편의를 위해 제k p형 스캔 신호(SPk)를 p형 스캔 신호(SPk)로 설명하고, 제k n형 스캔 신호(SPn)를 n형 스캔 신호(SPn)로 설명하기로 한다.
도 1, 도 8a, 및 도 8b를 참조하면, 제2 모드의 구동 주파수에 따라 제2 기간(P2)에 공급되는 p형 스캔 신호(SPk)의 개수가 달라질 수 있다.
일 실시예에서, 제2 구동 주파수(DFA2)가 감소할수록 제2 기간(P2)의 프레임 기간들 각각마다 공급되는 p형 스캔 신호(SPk)의 개수가 감소할 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 제2 구동 주파수(DFA2)에 대응하여 제2 기간(P2)의 프레임 기간들 각각마다 1개씩의 p형 스캔 신호(SPk)가 p형 스캔 라인으로 공급되고, 제3 구동 주파수(DFA3)에 대응하여 제2 기간(P2)의 프레임 기간들 각각마다 2개씩의 p형 스캔 신호(SPk)가 p형 스캔 라인으로 공급될 수 있다. 제3 구동 주파수(DFA3)는 제2 구동 주파수(DFA2)보다 클 수 있다. 예를 들어, 제3 구동 주파수(DFA3)는 20Hz이고, 제2 구동 주파수(DFA2)는 1Hz일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 구동 주파수에 따라 출력되는 p형 스캔 신호(SPk)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 제2 구동 주파수(DFA2)가 감소할수록 제2 기간(P2)의 프레임 기간들 각각에 대응하는 제1 스타트 신호(SSP1)의 펄스 폭이 감소할 수 있다. 제2 구동 주파수(DFA2)로 구동되는 제1 사이클(C1)에서, 바이어스 기간(BP)에 대응하는 제1 스타트 신호(SSP1)는 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 제3 구동 주파수(DFA3)로 구동되는 제2 사이클(C2)에서, 바이어스 기간(BP)에 대응하는 제1 스타트 신호(SSP1)는 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. 제3 구동 주파수(DFA3)가 제2 구동 주파수(DFA2)보다 크기 때문에, 제3 폭(W3)이 제2 폭(W2)보다 클 수 있다.
제1 스캔 구동부(200)는 제1 스타트 신호(SSP1)의 논리 로우 레벨 기간에 포함되는 소정의 클럭 신호에 동기하여 p형 스캔 신호(SPk)를 출력할 수 있다. p형 스캔 신호(SPk)의 개수는 제1 스타트 신호(SSP1)의 폭에 따라 결정될 수 있다.
이와 같이, 제2 모드에서 구동 주파수의 변화에 따라 바이어스 기간(BP)에 공급되는 p형 스캔 신호의 개수가 적응적으로 조절됨으로써, 저주파수 구동에서의 플리커 및 소비 전력이 모두 개선될 수 있다.
도 9는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 9의 화소(PX2)는 화소 회로(PC2)에 포함되는 제7 트랜지스터(T7)의 일부 구성을 제외하면 도 2에 따른 화소(PX1)의 구성 및 동작과 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 2 및 도 9를 참조하면, 화소(PX2)는 발광 소자(LED) 및 이에 연결되는 화소 회로(PC2)를 포함할 수 있다.
화소 회로(PC2)는 데이터 전압(DATA)에 대응하여 제1 전원(VDD)으로부터 발광 소자(LED)를 경유하여 제2 전원(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
화소 회로(PC2)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 저장 커패시터(Cst)를 구비할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제3 노드(N3)와 제1 초기화 전원(VINT) 사이에 결합될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 제k-1 n형 스캔 신호(SNk-1)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 제2 초기화 전원(VINT)과 발광 소자(LED)의 제1 전극(예를 들어, 애노드 전극) 사이에 결합될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 제k-1 p형 스캔 신호(SPk-1)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)와 제7 트랜지스터(T7)가 서로 다른 초기화 전원들(VINT1, VINT2)에 연결됨에 따라 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전압 초기화 동작 및 발광 소자(LED)의 애노드 전압의 초기화 동작이 개선될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법은 제2 모드의 바이어스 기간에 애노드 초기화 및 제1 트랜지스터(T1)에 대한 온-바이어스 인가를 수행할 수 있다. 따라서, 20Hz 이하(예를 들어, 1Hz)의 저주파수 구동에 의해 문제될 수 있는 플리커가 개선될 수 있다. 이와 함께, 바이어스 기간에 공급되는 p형 스캔 신호들의 개수가 제1 모드의 한 프레임 및/또는 기입 기간에 공급되는 p형 스캔 신호들의 개수보다 적게 설정됨으로써, p형 스캔 신호들을 발생시키기 위한 토글링에 따른 부하 증가가 방지되고, 제2 모드에서의 소비 전력이 더욱 저감될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 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: 제1 스캔 구동부
300: 제2 스캔 구동부 400: 발광 구동부
500: 데이터 구동부 600: 타이밍 제어부
1000: 표시 장치 SPL: p형 스캔 라인
SNL: n형 스캔 라인 SPk: p형 스캔 신호
SNk: n형 스캔 신호

Claims (19)

  1. p형 스캔 라인, n형 스캔 라인, 및 데이터 라인에 각각 연결되는 화소들을 포함하고, 제1 구동 주파수로 구동되는 제1 모드 또는 상기 제1 구동 주파수보다 낮은 제2 구동 주파수로 구동되는 제2 모드에서 영상을 표시하는 표시 패널;
    상기 p형 스캔 라인으로 제1 전압을 갖는 p형 스캔 신호를 공급하는 제1 스캔 구동부; 및
    상기 n형 스캔 라인으로 제1 전압보다 큰 제2 전압을 갖는 n형 스캔 신호를 공급하는 제2 스캔 구동부를 포함하고,
    상기 제2 모드는 한 프레임 기간에 대응하는 제1 기간 및 복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간을 포함하며,
    상기 제1 기간에서, 상기 제1 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인으로 i(단, i는 1보다 큰 자연수)개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 제2 스캔 구동부는 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 상기 n형 스캔 신호를 공급하며,
    제2 기간의 상기 연속된 프레임 기간들 중 적어도 하나에, 상기 제1 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인으로 j(단, j는 i가 아닌 자연수)개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 기간에 포함되는 상기 프레임 기간들 각각에 상기 p형 스캔 라인으로 상기 j개의 p형 스캔 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2 기간의 상기 프레임 기간들 각각에 공급되는 상기 p형 스캔 신호의 개수가 상기 제1 기간에 공급되는 상기 p형 스캔 신호의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 스캔 구동부는, 상기 제2 구동 주파수가 감소할수록 상기 제2 기간의 상기 프레임 기간들 각각에 출력되는 상기 p형 스캔 신호의 개수를 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 스캔 구동부는 상기 제2 기간 동안 상기 n형 스캔 신호를 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 모드에서, 한 프레임 기간 동안 상기 제1 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인으로 i개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하고,
    상기 제1 모드에서, 상기 한 프레임 기간 동안 상기 제2 스캔 구동부는 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 상기 n형 스캔 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 기간 동안 상기 제1 스캔 구동부와 상기 제2 스캔 구동부는 상기 p형 스캔 라인 및 상기 n형 스캔 라인으로 각각 상기 p형 스캔 신호와 상기 n형 스캔 신호를 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 모드에서 상기 제1 스캔 구동부 및 상기 제2 스캔 구동부로 동일한 수의 스타트 신호를 공급하고, 상기 제2 모드에서 상기 제1 스캔 구동부 및 상기 제2 스캔 구동부로 상이한 수의 스타트 신호를 공급하는 타이밍 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제2 모드의 상기 제1 기간에 대응하여, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 스캔 구동부로 제1 폭을 갖는 제1 스타트 신호를 공급하고, 제2 스캔 구동부로 상기 제1 폭을 갖는 제2 스타트 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 모드의 상기 제2 기간에 대응하여, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 스캔 구동부로 제2 폭을 갖는 상기 제1 스타트 신호를 공급하고,
    상기 제2 폭은 상기 제1 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제2 구동 주파수가 감소함에 따라 상기 제1 스타트 신호의 상기 제2 폭이 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제2 모드의 상기 제2 기간에 대응하여, 상기 타이밍 제어부는 상기 제2 스캔 구동부로 상기 제2 스타트 신호를 공급하지 않는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소들 각각에 연결되는 발광 제어 라인으로 발광 제어 신호를 공급하여 발광 기간과 비발광 기간을 정의하는 발광 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    데이터 신호를 상기 데이터 라인으로 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 화소들 각각은,
    발광 소자;
    제1 전원에 전기적으로 연결되는 제1 노드와 상기 발광 소자의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제2 노드 사이에 결합되며, 구동 전류를 제어하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터 라인과 상기 제1 노드 사이에 결합되며, 제k(단, k는 1보다 큰 자연수) p형 스캔 라인으로 공급되는 상기 p형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 상기 제1 트랜지스터의 게이트 전극에 접속되는 제3 노드 사이에 결합되며, 제k n형 스캔 라인으로 공급되는 상기 n형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제3 트랜지스터;
    상기 제3 노드와 초기화 전원 사이에 결합되며, 제k-1 n형 스캔 라인으로 공급되는 상기 n형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제1 노드 사이에 결합되며, 제k 발광 제어 라인으로 공급되는 발광 제어 신호에 의해 턴 온되는 제5 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 상기 발광 소자의 상기 제1 전극 사이에 결합되며, 상기 발광 제어 신호에 의해 턴 온되는 제6 트랜지스터;
    상기 초기화 전원과 상기 발광 소자의 상기 제1 전극 사이에 결합되며, 제k-1 n형 스캔 라인으로 공급되는 상기 p형 스캔 신호에 의해 턴 온되는 제7 트랜지스터; 및
    상기 제1 전원과 상기 제3 노드 사이에 결합된 저장 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터들은 각각 p형의 LTPS 박막 트랜지스터이고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터들은 각각 n형의 산화물 반도체 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. p형 스캔 라인, n형 스캔 라인, 및 데이터 라인에 각각 연결되는 화소들을 포함하고, 제1 구동 주파수로 구동되는 제1 모드 또는 상기 제1 구동 주파수보다 낮은 제2 구동 주파수로 구동되는 제2 모드에서 영상을 표시하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    한 프레임 기간에 대응하는 제1 기간에서, 상기 p형 스캔 라인으로 i(단, i는 1보다 큰 자연수)개의 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 n형 스캔 신호를 공급하는 단계;
    복수의 연속된 프레임 기간들을 포함하는 제2 기간에서, 상기 프레임 기간들 각각마다 상기 p형 스캔 라인으로 j(단, j는 i보다 작은 자연수)개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 기간 및 상기 제2 기간은 상기 제2 모드에 포함되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 제2 구동 주파수가 감소할수록 상기 제2 기간의 상기 프레임 기간들 각각마다 공급되는 상기 p형 스캔 신호의 개수가 감소하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 제1 모드에 포함되는 각각의 프레임 기간에서, 상기 p형 스캔 라인으로 i개의 상기 p형 스캔 신호를 공급하고, 상기 n형 스캔 라인으로 i개의 상기 n형 스캔 신호를 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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