KR20210056758A - 에미션 구동 회로를 포함한 전계발광 표시패널 - Google Patents

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KR20210056758A
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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시패널은 행방향 및 열방향을 따라 배열된 복수의 화소, 행방향을 따라 배열된 복수의 화소에 에미션 신호를 전달하는 에미션 라인, 및 복수의 화소에 에미션 신호를 제공하는 에미션 구동 회로를 포함한다. 에미션 구동 회로는 복수의 에미션 스테이지를 포함하고, 복수의 에미션 스테이지의 수는 열방향을 따라 배열된 복수의 화소의 수보다 많다. 이에 따라, 표시패널의 펄스폭 해상력을 높이고 저계조 얼룩을 줄일 수 있다.

Description

에미션 구동 회로를 포함한 전계발광 표시패널{ELECTROLUMINESCENT DISPLAY PANEL HAVING THE EMISSION DRIVING CIRCUIT}
본 명세서는 저계조 표시품위가 항샹된 에미션 구동 회로를 포함한 전계발광 표시패널에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보 간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 사용자 간에 문자 중심의 정보 전달을 넘어 동영상을 통한 커뮤니케이션이 활발하다. 반면에 생활속의 표시장치 시장이 확대됨에 따라 필요한 정보의 간략한 표시만을 요구하기도 한다. 이 경우에는 저해상도 표시장치를 사용함으로써 가격의 합리화를 꽤할 수 있다. 표시장치의 스펙은 정보의 유형에 따라 유동적일 수 있다. 표시장치는 전계발광 표시장치, 액정 표시장치, 및 양자점 표시장치 등과 같은 다양한 형태로 사용될 수 있다.
표시장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동시키기 위한 신호를 공급하는 구동 회로, 및 표시패널에 전원을 공급하는 전원 공급부 등을 포함한다. 구동 회로는 표시패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동 회로 및 표시패널에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동 회로 등을 포함한다.
예를 들어, 전계발광 표시패널은, 복수의 화소들에 게이트 신호 및 데이터 신호 등이 공급되면, 선택된 화소의 발광 소자가 빛을 발광하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있다. 발광 소자는 유기물 또는 무기물을 기반으로 구현될 수 있다.
전계발광 표시패널은 발광 소자의 발광을 제어하기 위한 에미션 구동 회로를 포함하고, 에미션 구동 회로가 에미션 신호를 출력하기 위해 에미션 클럭 신호가 에미션 구동 회로에 인가된다. 에미션 신호는 에미션 트랜지스터를 턴-온시키기 위한 게이트 온 신호를 일정한 주기에 따라 포함된다. 이 경우, 에미션 신호가 게이트 온 신호인 기간을 에미션 신호의 펄스폭이라고 할 수 있고, 에미션 신호의 퍽스폭에 따라 발광 소자가 발광하는 시간이 조절된다. 에미션 클럭 신호의 주기는 에미션 신호의 펄스폭 해상력을 결정한다. 펄스폭 해상력이란 발광 소자의 발광 시간을 정밀하게 조절할 수 있는 정도를 나타내며, 해상도가 낮은 저해상도 표시패널의 경우 펄스폭 해상력에 문제가 발생하여 저계조 얼룩이 발생한다.
본 명세서의 발명자들은 위에서 언급한 문제점을 인식하여, 저계조 표시품위를 향상시킬 수 있는 전계발광 표시패널을 발명하였다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 발광 소자의 발광 시간을 정밀하게 조절할 수 있도록 구현된 에미션 구동 회로를 포함한 전계발광 표시패널을 제공하는 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 해결 과제는 펄스폭 해상력을 향상시킬 수 있도록 구현된 에미션 구동 회로를 포함한 전계발광 표시패널을 제공하는 것이다.
본 명세서의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시패널은 행방향 및 열방향을 따라 배열된 복수의 화소, 행방향을 따라 배열된 복수의 화소에 에미션 신호를 전달하는 에미션 라인, 및 복수의 화소에 에미션 신호를 제공하는 에미션 구동 회로를 포함한다. 에미션 구동 회로는 복수의 에미션 스테이지를 포함하고, 복수의 에미션 스테이지의 수는 열방향을 따라 배열된 복수의 화소의 수보다 많다. 이에 따라, 표시패널의 펄스폭 해상력을 높이고 저계조 얼룩을 줄일 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시패널은 화소열 및 화소행을 이루는 화소 어레이, 제어부, 및 복수의 에미션 스테이지를 포함하는 에미션 구동 회로를 포함한다. 제어부는 에미션 구동 회로를 제어하는 제어 신호를 제공하고, 화소 어레이는 복수의 화소를 포함한다. 복수의 화소는 각각 발광 소자, 발광 소자에 구동 전류를 제공하는 구동 트랜지스터, 및 구동 전류가 발광 소자에 인가되는 것을 제어하는 에미션 트랜지스터를 포함한다. 에미션 트랜지스터는 에미션 구동 회로로부터 제공되는 에미션 신호에 의해 제어되고, 에미션 신호는 제어부로부터 제공되는 에미션 클럭 신호에 의해 발생되어 1 수직 기간 동안 게이트 온 펄스 및 게이트 오프 펄스가 각각 적어도 한 번 이상 반복되고, 에미션 클럭 신호의 주기는 (1 프레임 기간-수직 기간의 블랭크 기간)/화소열에 포함된 화소의 수보다 작다. 이에 따라, 표시패널의 펄스폭 해상력을 높이고 저계조 얼룩을 줄일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 명세서의 실시예들에 따르면, 에미션 구동 회로에 포함된 에미션 스테이지들의 수가 열방향으로 배열된 화소의 수보다 많도록 구성함으로써, 에미션 클럭 신호의 주기 및 에미션 신호의 펄스폭을 줄여 표시패널의 펄스폭 해상력을 증가시키고 표시패널의 저계조 얼룩을 줄일 수 있다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 블록도이다.
도 2는 한 개의 서브화소를 구성하는 구성요소들의 전기전 연결관계를 나타낸 회로도이다.
도 3은 게이트 구동 회로와 에미션 구동 회로의 신호전달 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 발광 모드에 따른 에미션 신호 및 구동 전류 파형도이다.
도 4b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 해상도에 따른 에미션 클럭 신호 및 에미션 신호 파형도이다.
도 5는 에미션 클럭 신호 및 에미션 신호에 대한 파형도이다.
도 6은 에미션 클럭 신호의 주기에 따른 파형도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 에미션 구동 회로와 화소의 연결관계를 나타낸 도면이다.
도 8a는 도 7의 (b)의 에미션 구동 회로를 구성하는 에미션 스테이지들의 블록도이다.
도 8b는 도 7의 (c)의 에미션 구동 회로를 구성하는 에미션 스테이지들의 블록도이다.
도 9a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 에미션 구동 회로의 회로도이다.
도 9b는 도 9a의 에미션 구동 회로의 구동에 필요한 입력 신호 및 출력 신호의 파형도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예에 따른 에미션 구동 회로를 포함한 전계발광 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 블록도이고, 도 2는 한 개의 서브화소를 구성하는 구성요소들의 전기전 연결관계를 나타낸 회로도이며, 도 3은 게이트 구동 회로와 에미션 구동 회로의 신호전달 구조를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 전계발광 표시장치는 표시패널(100), 게이트 구동 회로(200), 데이터 구동 회로(300), 제어부(400), 및 에미션 구동 회로(500)를 포함한다.
표시패널(100)은 영상을 표시하는 화소 어레이가 구비되는 표시영역(120) 및 표시영역(120) 이외의 영역인 비표시영역(130)으로 구분될 수 있다.
표시패널(100)에는 게이트 라인들(GL1 to GLg) 및 데이터 라인들(DL1 to DLd), 화소(110)들, 게이트 구동 회로(200), 및 에미션 구동 회로(500)가 구비된다. 화소(110)들은 서브화소들을 포함하고, 서브화소들 각각에는 발광 소자(ELD) 및 발광 소자(ELD)가 발광하는 타이밍을 제어하는 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 구비된다.
도 2를 참조하면, 서브화소들 각각은 발광 소자(ELD) 및 화소 구동 회로(PDC)를 포함한다.
서브화소들 각각에는, 화소 구동 회로(PDC)에 구동 신호를 공급하는 신호 라인들(DL, EL, GL, PLA, PLB, SL, SSL)이 배치된다.
데이터 라인(DL)은 데이터 구동 회로(300)로부터 데이터 전압(Vdata)을 공급받고, 게이트 라인(GL)은 게이트 구동 회로(200)로부터 게이트 신호(VGO)를 공급받는다. 데이터 구동 회로(300) 또는 제어부(400)는 제1 구동전압 공급라인(PLA)으로 제1 구동전압(ELVDD)을 공급하고, 제2 구동전압 공급라인(PLB)으로 제2 구동전압(ELVSS)을 공급하며, 센싱 라인(SL)으로 초기화 전압(Vini) 또는 센싱 전압(Vref)을 공급한다. 게이트 구동 회로(200)로부터 센싱 신호 라인(SSL)으로 센싱 트랜지스터(Tsw2)를 턴-온시키기 위한 센싱 제어 신호(SS)가 공급되고, 에미션 구동 회로(500)로부터 에미션 라인(EL)으로 에미션 트랜지스터(Tsw3)를 턴-온시키기 위한 에미션 신호(EMO)가 공급된다.
표시패널(100)에는 복수의 에미션 라인들(EL1 to ELg)이 구비되고, 에미션 라인들(EL1 to ELg)은 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 함께 행방향(RD)으로 나열된 화소(110)들에 연결되어, 에미션 라인들(EL1 to ELg) 각각에서 출력되는 에미션 신호(EMO)가 화소(110)들에 제공된다. 에미션 신호(EMO)에 의해 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 턴-온 또는 턴-오프된다.
화소 구동 회로(PDC)는 네 개의 트랜지스터들(Tdr, Tsw1, Tsw2, Tsw3) 및 한 개의 커패시터(Cst)를 포함한다. 화소 구동 회로(PDC)의 구성요소들은 이에 한정되지 않으며, 구동 트랜지스터 및 에미션 트랜지스터를 포함하는 다양한 화소 구동 회로들도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시예에 따른 화소 구동 회로(PDC)에 포함된 트랜지스터들은 PMOS로 구현된 것을 예로들어 설명하지만, NMOS로 구현될 수도 있다.
구동 트랜지스터(Tdr)는 발광 소자(ELD)로 흐르는 전류의 양을 제어한다. 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인 전극은 제1 노드(n1) 및 발광 소자(ELD)의 애노드에 연결되고, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극은 제2 노드(n2)에 연결된다.
스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 및 제2 노드(n2)에 연결되고, 게이트 신호(VGO)에 의해 턴-온되어 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(Tsw1)의 게이트 및 제2 노드(n2)에 전달한다.
센싱 트랜지스터(Tsw2)는 센싱 신호 라인(SSL), 센싱 라인(SL), 및 제1 노드(n1)에 연결된다. 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 센싱 제어 신호(SS)에 의해 초기화 전압(Vini)을 발광 소자(ELD)의 애노드에 제공하고, 센싱 제어 신호(SS)에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성을 감지한다. 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성을 감지하기 위한 과정에서는 센싱 전압(Vref)이 사용된다. 초기화 전압(Vini) 및 센싱 전압(Vref)은 서로 다른 기간에 센싱 라인(SL)에 제공된다.
에미션 트랜지스터(Tsw3)의 게이트 전극은 에미션 라인(EL)에 연결되고, 제1 구동전압 공급라인(PLA) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 연결된다. 에미션 트랜지스터(Tsw3)는 에미션 신호(EMO)에 의해 턴-온되어 제1 구동전압(ELVDD)을 구동 트랜지스터(Tdr)로 전달하거나, 에미션 신호(EMO)에 의해 턴-오프되어 제1 구동전압(ELVDD)이 구동 트랜지스터(Tdr)에 전달되는 것을 방지한다. 제1 구동전압(ELVDD)이 구동 트랜지스터(Tdr)로 전달되면 발광 소자(ELD)가 발광하고, 제1 구동전압(ELVDD)이 차단되면 발광 소자(ELD)는 발광하지 않는다. 에미션 트랜지스터(Tsw3)가 턴-온 또는 턴-오프되는 기간에 따라 발광 소자(ELD)로부터 출력되는 광의 휘도가 제어될 수 있다.
화소 구동 회로(PDC)의 구조는 도 2에 도시된 구조에 한정되지 않고, 다양한 구조일 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 전계발광 표시장치에 대해 설명한다.
데이터 구동 회로(300)는 제어부(400)로부터 입력된 영상 데이터(Data)들을 아날로그 데이터 전압(Vdata)들로 변환하여, 게이트 라인(GL)에 게이트 펄스가 공급되는 1 수평 기간마다 1 수평 라인분의 데이터 전압(Vdata)들을 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 전송한다. 또한, 데이터 구동 회로(300)는 초기화 전압(Vini) 또는 센싱 전압(Vref)을 센싱 트랜지스터(Tsw2)로 전송할 수 있다. 데이터 구동 회로(300)는 제어부(400)로부터 전송되는 데이터 제어 신호(DCS)에 의해 구동된다.
게이트 구동 회로(200)는 표시패널(100)에 구비되고 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 신호(VGO)들을 출력한다. 에미션 구동 회로(500)는 표시패널(100)에 구비되고 에미션 라인(EL)으로 에미션 트랜지스터(Tsw3)를 제어하는 에미션 신호(EMO)를 출력한다.
게이트 신호(VGO), 센싱 제어 신호(SS), 및 에미션 신호(EMO)는 모두 게이트 온 펄스 및 게이트 오프 펄스로 구현되어, 각각의 신호가 제공되는 트랜지스터의 턴-온 및 턴-오프를 제어한다. 본 명세서의 일 실시예에 따른 화소 구동 회로(PDC)의 트랜지스터들은 PMOS로 구현되어 있으므로, 게이트 온 펄스는 트랜지스터들을 턴-온시키고, 게이트 오프 펄스는 트랜지스터들을 턴-오프시킨다.
게이트 구동 회로(200)와 에미션 구동 회로(500)는 칩-온 필름(COF, chip on film) 등에 장착되어 표시패널(100)에 연결되거나, 비표시영역(130)에 직접 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 게이트 구동 회로(200)는 게이트 스테이지들(Gstage 1 to Gstage g)을 포함하며, 게이트 스테이지들(Gstage 1 to Gstage g) 각각은 게이트 신호들(VGO1 to VGOg)을 생성한다. 이 경우, 게이트 구동 회로(200)의 게이트 스테이지들(Gstage 1 to Gstage g)은 각각 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 연결된다. 게이트 구동 회로(200)로부터 출력된 게이트 신호들(VGO1 to VGOg)은 각각 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 공급된다. 경우에 따라 게이트 신호들(VGO1 to VGOg)은 에미션 구동 회로(500)를 구동시키는 신호로서 이용될 수 있다.
게이트 신호(VGO)를 구성하는 게이트 펄스는 게이트 스테이지들로부터 기 설정된 순서에 따라 전송되며, 각 게이트 스테이지들은 게이트 스테이지와 연결된 게이트 라인으로 게이트 펄스를 공급한다. 게이트 구동 회로(200)는 제어부(400)로부터 전송되는 게이트 제어 신호(GCS)에 의해 구동된다.
에미션 구동 회로(500)는 에미션 스테이지들(Estage 1 to Estage g)을 포함하며, 에미션 스테이지들(Estage1 to Estage g)은 각각 에미션 신호들(EMO1 to EMOg)을 생성한다. 이 경우, 에미션 구동 회로(500)의 에미션 스테이지들(Gstage 1 to Gstage g)은 각각 에미션 라인들(EL1 to ELg)과 연결된다.
에미션 신호(EMO)를 구성하는 에미션 펄스는 에미션 스테이지들로부터 기 설정된 순서에 따라 전송되며, 각 에미션 스테이지들은 에미션 스테이지와 연결된 에미션 라인으로 에미션 펄스를 공급한다. 에미션 구동 회로(500)는 제어부(400)로부터 전송되는 에미션 스타트 신호(EMSS)를 이용하여 에미션 신호(EMO)를 생성한다. 경우에 따라 에미션 신호들(EMO1 to EMOg)은 게이트 구동 회로(200)를 구동시키는 신호로서 이용될 수 있다.
게이트 구동 회로(200)와 에미션 구동 회로(500)는 도 3에 도시된 구조 이외에도 다양한 형태로 구성될 수 있고, 게이트 구동 회로(200) 및 에미션 구동 회로(500)는 표시패널(100)의 비표시 영역(130)의 좌측 또는 우측 또는 양측에 형성될 수 있다.
에미션 신호(EMO)를 생성하기 위해 제어부(400)는 외부 시스템으로부터 타이밍 신호들을 이용하여 게이트 구동 회로(200)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS), 데이터 구동 회로(300)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS), 에미션 구동 회로(500)를 제어하기 위한 에미션 스타트 신호(EMSS)를 생성하고, 입력 영상 데이터들을 샘플링한 후 이를 재정렬하여 재정렬된 영상 데이터(Data)들을 데이터 구동 회로(300)로 공급한다.
도 4a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 발광 모드에 따른 에미션 신호 및 구동 전류 파형도이다.
도 4a의 위측에 도시된 파형은 일반적인 구동 방식으로 1 수직 기간(1V) 동안의 에미션 신호(EMO)와 구동 전류(Ioled)의 파형도이다. 에미션 스테이지에서 1 수직 기간(1V) 동안 에미션 신호(EMO)를 게이트 온 펄스로 출력하고, 1 수직 기간(1V) 동안 발광 소자(ELD)에 구동 전류(Ioled)가 제공되므로, 발광 소자(ELD)는 1 수직 기간(1V) 동안 지속하여 발광한다. 에미션 신호(EMO)가 게이트 온 펄스인 기간을 에미션 신호의 펄스폭이라고 하고, 펄스폭(PW)으로 표시한다.
도 1을 참조하면, 1 수직 기간(1V)은, 예를 들어, 제1번째 화소행(Pr1)에 게이트 신호가 제공될 차례인 경우 제1번째 화소행(Pr1)부터 표시영역의 마지막 화소행인 제g번째 화소행(Prg)에 게이트 신호가 제공되어 발광하는 때까지의 기간을 의미할 수 있다.
도 4a의 아래측에 도시된 파형은 펄스폭 변조(pulse width modulation) 구동 방식이 적용된 1 수직 기간(1V) 동안의 에미션 신호(EMO)와 구동 전류(Ioled)의 파형도이다. 에미션 스테이지는 1 수직 기간(1V) 중 일정 기간 동안 에미션 트랜지스터를 주기적으로 턴-오프시켜 발광 소자(ELD)의 발광 시간으로 계조를 표현한다. 펄스폭 변조 구동 방식은 듀티 구동 방식이라고 일컫기도 한다. 듀티 구동 방식을 적용한 표시패널은 듀티 비율에 따라 휘도가 결정된다. 이 경우 듀티 비율(duty ratio)은 전체 발광 시간 중 에미션 트랜지스터를 턴-온시키는 시간의 비율을 일컫는다. 도 4a의 아래측에 도시된 파형은 듀티 비율이 50%이다. 그리고, 듀티 비율은 표시패널의 휘도를 결정한다. 같은 듀티 비율로 표시패널을 구동시키더라도 1 수직 기간(1V)에서 에미션 신호(EMO)가 게이트 오프 펄스와 게이트 온 펄스를 각각 1번씩 갖는 경우와 게이트 오프 펄스와 게이트 온 펄스를 번갈아가며 각각 4번씩 갖는 경우가 있을 수 있다. 이러한 두 가지의 경우 모두 1 수직 기간(1V) 내내 발광 소자(ELD)를 발광시켰을 때 보다 50%의 휘도를 가지고 듀티 비율도 동일하게 50%이지만, 게이트 오프 펄스와 게이트 온 펄스를 각각 1번씩만 갖는 경우는 발광 소자(ELD)가 연속하여 발광하지 않는 기간이 길기 때문에 플리커(flicker)와 같은 화면 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 에미션 신호(EMO)는 일정한 주기를 갖고 게이트 오프 펄스와 게이트 온 펄스를 번갈아 가질 수 있도록 함으로써 플리커 불량을 개선할 수 있다.
트랜지스터의 특성의 차이는 화면의 얼룩을 유발한다. 특히, 저해상도 표시패널이 저계조 표현시 얼룩의 시인성이 높아진다. 저계조 표현시 구동 트랜지스터는 발광 소자(ELD)에 매우 작은 전류를 인가하고, 저계조에서 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압은 고계조에서 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압보다 작기 때문에 구동 트랜지스터의 편차가 서로 동일하더라도 결과적으로 저계조에서 발생하는 구동 트랜지스터의 전류 편차가 더 크게 된다. 이 경우, 펄스폭 변조 구동을 하게 되면 발광 기간을 감소시키고 구동 트랜지스터에 흐르는 전류를 증가시켜 전류 편차가 감소하기 때문에 저계조에서 생기는 얼룩을 감소시킬 수 있다.
도 4b는 본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시장치의 해상도에 따른 에미션 클럭 신호 및 에미션 신호 파형도이다.
도 4b의 위측 도면의 에미션 클럭 신호의 주기(Teck1)은 오른쪽 도면의 에미션 클럭 신호의 주기(Teck2) 보다 작다. 에미션 클럭 신호의 주기는 표시패널의 해상도의 영향을 받는다. 에미션 클럭 신호의 주기(Teck)는 수식1에 의해 결정된다.
[수식1]
Figure pat00001
이 경우, VT는 1 프레임 기간이고, Vblk는 수직 기간의 블랭크 기간이며, Vline은 표시패널에서 열방향(CD)으로 나열된 화소의 수이다. 1 프레임 기간은 표시영역 내에 있는 화소 어레이가 모두 한번 발광하기 위한 기간을 의미하고, 수직 기간의 블랭크 기간은 인접한 화소행별로 게이트 신호가 인가되는 시간의 차이를 의미한다. 에미션 클럭 신호(ECK)의 주기(Teck)는 표시패널의 수직 해상도에 반비례한다. 표시패널에서 수직으로 배열된 화소의 수가 많을수록 에미션 클럭 신호(ECK)의 주기(Teck)가 작아진다. 결국, 표시패널의 해상도가 커질수록 에미션 클럭 신호(ECK)의 주기는 작아지고, 표시패널의 해상도가 작아질수록 에미션 클럭 신호(ECK)의 주기는 커진다. 따라서, 도 4b의 위측 도면의 표시패널은 도 4b의 아래측 도면의 표시패널보다 상대적으로 해상도가 크다.
앞선 도 4a의 설명에 따르면, 에미션 신호(EMO)에서 게이트 오프 펄스와 게이트 온 펄스의 반복되는 주기가 짧을수록 플리커의 시인성이 낮아짐을 언급했다. 이는, 에미션 신호의 펄스폭(PW)을 작게해야함을 의미한다. 에미션 신호(EMO)는 에미션 클럭 신호(ECK)에 따라 동기되어 발생되므로 에미션 신호의 펄스폭(PW)을 작게하기 위해서는 에미션 클럭 신호(ECK)의 주기가 작아야함을 알 수 있다.
에미션 트랜지스터가 PMOS 타입인 경우를 예로 들고, 도 4b의 에미션 신호(EMO)는 게이트 오프 펄스에서 게이트 온 펄스로 전환되는 부분을 도시한다. 그리고, 에미션 구동 회로를 구성하는 트랜지스터들도 PMOS 타입이다. 에미션 신호(EMO)는 에미션 클럭 신호(ECK)가 게이트 오프 펄스에서 게이트 온 펄스로 전환되는 시점에서 동기되어 게이트 오프 펄스에서 게이트 온 펄스로 전환된다. 에미션 신호(EMO)가 게이트 오프 펄스에서 게이트 온 펄스로 전환될 수 있는 최소한의 시간 차이는 EMO1 신호와 EMO2 신호의 차이만큼 발생할 수 있다. 도 4b의 위측의 도면에서 EMO1 신호와 EMO2 신호의 차이는 오른쪽 도면에서 EMO1 신호와 EMO2 신호의 차이보다 작다. 다시 설명하면, 표시패널의 해상도가 커지면 에미션 클럭 신호의 주기가 작아지므로 에미션 클럭 신호에 동기되어 발생하는 에미션 신호의 게이트 오프 펄스와 게이트 온 펄스의 전환 주기가 짧아진다. 따라서, 도 4b의 위측 도면 및 아래측 도면의 파형에 해당하는 표시패널이 동일한 듀티 비율을 갖고 있더라도 왼쪽 도면의 에미션 신호(EMO)의 경우 오른쪽 도면의 에미션 신호(EMO) 보다 펄스폭을 작게할 수 있고 게이트 오프 펄스 및 게이트 온 펄스의 전환 횟수를 증가시킬 수 있으므로 플리커 및 저계조 얼룩과 같은 불량이 덜 발생할 수 있다.
도 5는 에미션 클럭 신호 및 에미션 신호에 대한 파형도이다.
도 5는 1 수직 기간(1V)에서 에미션 클럭 신호(ECK)와 에미션 신호(EMO)를 도시한 도면으로, 에미션 신호(EMO)의 게이트 오프 펄스의 비율은 약 33%, 게이트 온 펄스의 비율은 약 67%이고, 듀티비(duty ratio)는 약 1/3인 것을 예로 들어 도시한다. 듀티비가 1에 가까워질 경우 모션 블러(motion blur)가 발생할 수 있으므로, 듀티비는 1/2 이하인 것이 바람직할 수 있다.
듀티 구동되는 표시패널은 1 프레임 내에서 정해진 듀티비 및 에미션 트랜지스터가 턴-오프되는 횟수에 따라 깜박거림을 반복한다. 에미션 클럭 신호의 주기(T)가 작아질수록 에미션 신호의 펄스폭(PW) 변조를 더 미세하게 조정할 수 있고, 표시패널의 휘도를 정밀하게 제어하기 용이하다. 이는 펄스폭 해상력에 따른 표시패널의 특징으로, 고해상도 표시패널은 펄스폭 해상력이 높고, 저해상도 표시패널은 펄스폭 해상력이 낮다. 펄스폭 해상력이 낮을수록 표시패널의 휘도를 조절하는데 정밀성이 떨어진다. 특히, 표시패널이 저계조를 표시하는 경우에 펄스폭 해상력의 정밀성이 더욱 요구된다. 예를 들어, 펄스폭 해상력이 높은 표시패널을 모바일 폰(mobile phone)에 적용할 경우 사용자는 보다 정밀하게 화면의 휘도를 제어할 수 있다. 펄스폭 해상력이 좋지 않을 경우에는 저계조 얼룩이 발생할 수 있다.
펄스폭 해상력은 에미션 클럭 신호의 주기(T)를 감소시킴으로써 향상시킬 수 있다. 이하에서는 에미션 클럭 신호의 주기(T)를 감소시킬 수 있는 방법에 대해 설명한다.
도 6은 에미션 클럭 신호의 주기에 따른 파형도이다.
도 6은 도 1과 같이 표시패널의 에미션 라인들(EL1 to ELg)이 g개이고 에미션 라인들(EL1 to ELg) 각각은 화소행에 연결되어 에미션 신호를 전송하고, 도 3과 같이 에미션 라인들(EL1 to ELg)은 에미션 스테이지들(Estage 1 to Estage g)과 일대일 매칭되어 연결된 경우이다.
도 6의 (a)의 에미션 클럭 신호(ECKa)의 주기를 T라 할때, (b)의 에미션 클럭 신호(ECKb)의 주기는 (a)의 에미션 클럭 신호(ECKa)의 주기의 T/2이고, (c)의 에미션 클럭 신호(ECKc)의 주기는 (a)의 에미션 클럭 신호(ECKa)의 T/3이다.
표시패널의 주파수가 동일하다고 가정했을 때, 도 6의 (a), (b), (c) 중에서 표시패널의 해상도는 (a)가 가장 낮고 (b)는 (a)보다 높고 (c)는 (b)보다 높다. 그리고, 마찬가지로 펄스폭 해상력도 (a)가 가장 낮고 (c)의 펄스폭 해상력이 가장 높다. 앞에서도 언급했듯이, 표시패널의 해상도가 높을수록 에미션 클럭 신호(ECK)의 주기가 감소하므로 펄스폭 해상력을 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따른 에미션 구동 회로와 화소의 연결관계를 나타낸 도면이다.
에미션 구동 회로는 행방향(RD)으로 배열된 화소들(화소행)과 한 개의 에미션 라인을 통해 연결되므로, 도 7은 에미션 구동 회로와 화소행의 연결관계를 도시한다. 도 7의 공통적인 특징은 에미션 스테이지의 수가 열방향(CD)을 따라 배열된 화소(화소열)의 수보다 많고, 이 경우 에미션 스테이지의 수는 화소열의 수의 두 배 이상일 수 있다. 도 7에서는 한 개의 화소가 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브화소를 포함하는 경우를 예로 들어 도시하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 한 개의 화소는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 이외에 백색(W)의 서브화소를 포함할 수도 있다. 또한, 서브화소가 스트라이프 형태인 경우를 예로 들어 도시하였지만, 이에 한정되지는 않는다. 서브화소의 발광 색상에 따라 서로 다른 면적으로 형성될 수도 있고, 지그재그 배치 또는 여러가지 형태의 배치로 화소를 구성할 수 있다. 이하에서는 에미션 구동 회로와 화소행의 연결관계에 대한 구체적인 예들에 대해 설명한다.
도 7의 (a)는 한 개의 화소행에 두 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y)가 연결된 실시예이다. 한 개의 화소행은 두 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y)를 통해 전달된 에미션 신호를 제공받는다. 제X 에미션 스테이지(Estage X)와 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 서로 연결된다. 제1 에미션 스테이지(Estage X)의 출력 신호는 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)로 전달되고, 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 에미션 신호를 출력하여 한 개의 화소행에 제공된다. 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)의 에미션 신호는 에미션 라인(EL)을 통해 한 개의 화소행에 제공된다. 다시 설명하면, 두 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y)는 한 개의 에미션 라인(EL)을 통해 한 개의 화소행에 에미션 신호를 제공한다.
도 7의 (b)는 한 개의 화소행에 세 개의 에미션 스테이지(Estage X1, Estage X2, Estage Y)가 연결된 실시예이다. 한 개의 화소행은 세 개의 에미션 스테이지(Estage X1, Estage X2, Estage Y)를 통해 전달된 에미션 신호를 제공받는다. 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)와 제X2 에미션 스테이지(Estage X2), 그리고 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)와 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 서로 연결된다. 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)는 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)의 출력신호를 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)로 전달하고, 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)는 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)의 출력신호를 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)로 전달하며, 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 에미션 신호를 출력하여 한 개의 화소행에 제공한다. 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)의 에미션 신호는 에미션 라인(EL)을 통해 한 개의 화소행에 제공된다. 다시 설명하면, 세 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y, Estage Z)는 한 개의 에미션 라인(EL)을 통해 한 개의 화소행에 에미션 신호를 제공한다.
도 7의 (c)는 한 개의 화소를 구성하는 세 개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브화소가 화소열을 따라 배치되고 세 개의 서브화소가 각각 세 개의 에미션 스테이지(Estage Y1, Estage Y2, Estage Y3)에 연결된 구조이다. (c)의 표시패널의 수직 해상도는 앞서 설명한 (a) 및 (b)의 표시패널의 수직 해상도의 3배이고, (c)의 표시패널의 수평 해상도는 앞서 설명한 (a) 및 (b)의 표시패널의 수평 해상도의 1/3이다. 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브화소를 포함하여야 한 개의 화소이므로 한 개의 화소에 에미션 신호를 제공하는 에미션 스테이지의 수는 세 개로, 표시패널에 열방향(CD)으로 배열된 화소의 수의 세 배에 해당하는 에미션 스테이지들이 표시패널에 열방향(CD)으로 배열된다. 같은 색을 발광하는 서브화소들은 한 개의 에미션 라인에 연결되어 한 개의 에미션 스테이지를 통해 에미션 신호를 제공받는다. 제Y1 에미션 스테이지(Estage Y1)는 에미션 신호를 출력하여 제a 에미션 라인(ELa)을 통해 적색(R)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공한다. 제Y2 에미션 스테이지(Estage Y2)는 에미션 신호를 출력하여 제b 에미션 라인(ELb)을 통해 녹색(G)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공한다. 제Y3 에미션 스테이지(Estage Y3)는 에미션 신호를 출력하여 제c 에미션 라인(ELc)을 통해 청색(B)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공한다. 다시 설명하면, 세 개의 에미션 스테이지(Estage Y1, Estage Y2, Estage Y3)는 각각 에미션 신호를 출력하여 세 개의 에미션 라인(ELa, ELb, Elc)을 통해 한 개의 화소에 제공한다.
도 7의 (d)도 (c)와 마찬가지로, 세 개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브화소가 화소열을 따라 배치된 화소 구조를 도시한 실시예이다. (c)의 표시패널의 수직 해상도는 앞서 설명한 (a) 및 (b)의 표시패널의 수직 해상도의 3배이고, (c)의 표시패널의 수평 해상도는 앞서 설명한 (a) 및 (b)의 표시패널의 수평 해상도의 1/3이다. (d)는 세 개의 서브화소행에 세 개의 에미션 스테이지(Estage X1, Estage X2, Estage Y)가 연결된다. 세 개의 서브화소행은 각각 세 개의 에미션 스테이지(Estage X1, Estage X2, Estage Y)를 통해 전달된 에미션 신호를 제공받는다. 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)와 제X2 에미션 스테이지(Estage X2), 그리고 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)와 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 서로 연결된다. 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)는 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)의 출력신호를 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)로 전달하고, 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)는 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)의 출력신호를 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)로 전달하며, 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 에미션 신호를 출력하여 세 개의 서브화소행에 제공한다. 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)의 에미션 신호는 세 개의 에미션 라인(ELa, ELb, Elc)을 통해 세 개의 서브화소행에 제공된다. 다시 설명하면, 세 개의 에미션 스테이지(Estage X1, Estage X2, Estage Y)는 한 개의 에미션 신호를 출력하여 한 개의 화소에 제공한다.
한 개의 화소에 연결된 에미션 스테이지의 수는 세 개로, 표시패널에 수직으로 배열된 화소의 개수의 세 배에 해당하는 에미션 스테이지들이 표시패널에 열방향(CD)으로 배열된다. 같은 색을 발광하는 서브화소들은 한 개의 에미션 라인에 연결되어 한 개의 에미션 스테이지를 통해 에미션 신호를 제공받는다. 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 에미션 신호를 출력하여 제a 에미션 라인(ELa)을 통해 적색(R)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공하고, 제b 에미션 라인(ELb)을 통해 녹색(G)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공하며, 제c 에미션 라인(ELc)을 통해 청색(B)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공한다.
도 7의 (e)도 (d)의 실시예와 마찬가지로, 세 개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 서브화소가 화소열을 따라 배치된 화소 구조를 도시한 실시예이다. (e)의 표시패널의 수직 해상도는 앞서 설명한 (a) 및 (b)의 표시패널의 수직 해상도의 3배이고, (e)의 표시패널의 수평 해상도는 앞서 설명한 (a) 및 (b)의 표시패널의 수평 해상도의 1/3이다. (e)는 세 개의 서브화소행에 두 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y)가 연결된다. 세 개의 서브화소행은 각각 두 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y)를 통해 전달된 에미션 신호를 제공받는다. 제X 에미션 스테이지(Estage X)와 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 서로 연결된다. 제X 에미션 스테이지(Estage X)는 제X 에미션 스테이지(Estage X)의 출력신호를 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)로 전달하며, 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 에미션 신호를 출력하여 세 개의 서브화소행에 제공한다. 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)의 에미션 신호는 세 개의 에미션 라인(ELa, ELb, Elc)을 통해 세 개의 서브화소행에 제공된다. 다시 설명하면, 두 개의 에미션 스테이지(Estage X, Estage Y)는 한 개의 에미션 신호를 출력하여 한 개의 화소에 제공한다.
한 개의 화소에 연결된 에미션 스테이지의 개수는 두 개로, 표시패널에 열방향(CD)으로 배열된 화소의 수의 두 배에 해당하는 에미션 스테이지들이 표시패널에 수직으로 배열된다. 같은 색을 발광하는 서브화소들은 한 개의 에미션 라인에 연결되어 한 개의 에미션 스테이지를 통해 에미션 신호를 제공받는다. 제Y 에미션 스테이지(Estage Y)는 에미션 신호를 출력하여 제a 에미션 라인(ELa)을 통해 적색(R)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공하고, 제b 에미션 라인(ELb)을 통해 녹색(G)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공하며, 제c 에미션 라인(ELc)을 통해 청색(B)을 발광하는 한 개의 서브화소행에 제공한다.
도 7에 도시된 다섯개의 실시예들은 에미션 스테이지들의 수가 열방향(CD)으로 배열된 화소의 수보다 많도록 구성하여 한 개의 화소행에 제공되는 에미션 신호는 적어도 두 개 이상의 에미션 스테이지들을 통해 제공되도록 한다. 이에 따라, 에미션 클럭 신호의 주기 및 에미션 신호의 펄스폭을 줄여 표시패널의 펄스폭 해상력을 증가시킬 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 에미션 구동 회로를 구성하는 에미션 스테이지들의 블록도이다.
도 8a는 도 7의 (b)의 에미션 스테이지들의 연결관계를 나타낸 실시예로, 제1번째 및 제2번째 화소행(Pr1, Pr2)과 제1번째 및 제2번째 화소행(Pr1, Pr2)에 에미션 신호를 제공하기 위한 에미션 스테이지들이 도시되어있다. 에미션 구동 회로에는 제1 에미션 클럭 신호(ECK1) 및 제2 에미션 클럭 신호(ECK2)가 제공되고, 제1 에미션 클럭 신호(ECK1) 및 제2 에미션 클럭 신호(ECK2)는 각각의 에미션 스테이지들에 입력된다. 에미션 구동 회로는 화소들에 에미션 신호를 제공하는 에미션 스테이지들 및 화소들에 에미션 신호를 제공하지 않는 에미션 스테이지들을 포함한다. 에미션 구동 회로는 세번째 에미션 스테이지를 시작으로 주기적으로 3의 배수번째에 해당하는 에미션 스테이지들(Estage Y1, Estage Y2)에서 에미션 신호가 출력되도록 구현된다.
에미션 스타트 신호(EMSS)는 첫번째 에미션 스테이지인 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)에 제공된다. 제X1 에미션 스테이지(Estage X1)는 X1 에미션 신호(EMO X1)를 출력하여 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)에 제공하고, 제X2 에미션 스테이지(Estage X2)는 X2 에미션 신호(EMO X2)를 출력하여 제Y1 에미션 스테이지(Estage Y1)에 제공한다. 그리고, 제Y1 에미션 스테이지(Estage Y1)는 Y1 에미션 신호(EMO Y1)를 출력하여 제1번째 화소행(Pr1)에 포함된 각각의 서브화소들에 제공한다.
제Y1 에미션 스테이지(Estage Y1)는 Y1 에미션 신호(EMO Y1)를 제X3 에미션 스테이지(Estage X3)에도 제공한다. 제X3 에미션 스테이지(Estage X3)는 X3 에미션 신호(EMO X3)를 출력하여 제X4 에미션 스테이지(Estage X4)에 제공하고, 제X4 에미션 스테이지(Estage X4)는 X4 에미션 신호(EMO X4)를 출력하여 제Y2 에미션 스테이지(Estage Y2)에 제공한다. 그리고, 제Y2 에미션 스테이지(Estage Y2)는 Y2 에미션 신호(EMO Y2)를 출력하여 제2번째 화소행(Pr2)에 포함된 각각의 서브화소들 및 그 다음 에미션 스테이지에 제공한다.
도 8b는 도 7의 (c)에서 에미션 스테이지들의 연결관계를 나타낸 실시예로, 제1번째 및 제2번째 화소행(Pr1, Pr2)과 제1번째 및 제2번째 화소행(Pr1, Pr2)에 에미션 신호를 제공하기 위한 에미션 스테이지들이 도시되어있다. 각각의 화소행에는 세 개의 서브화소행이 포함된다. 에미션 구동 회로에는 제1 에미션 클럭 신호(ECK1) 및 제2 에미션 클럭 신호(ECK2)가 제공되고, 제1 에미션 클럭 신호(ECK1) 및 제2 에미션 클럭 신호(ECK2)는 각각의 에미션 스테이지들에 입력된다. 에미션 구동 회로에 포함된 모든 에미션 스테이지들은 서브화소행들에 에미션 신호를 제공한다.
에미션 스타트 신호(EMSS)는 첫번째 에미션 스테이지인 제Y1 에미션 스테이지(Estage Y1)에 제공된다. 제Y1 에미션 스테이지(Estage Y1)는 Y1 에미션 신호(EMO Y1)를 출력하여 제1번째 화소행(Pr1)에 포함된 첫번째 서브화소행 및 제Y2 에미션 스테이지(Estage Y2)에 제공하고, 제Y2 에미션 스테이지(Estage Y2)는 Y2 에미션 신호(EMO Y2)를 출력하여 제1번째 화소행(Pr1)에 포함된 두번째 서브화소행 및 제Y3 에미션 스테이지(Estage Y3)에 제공하며, 제Y3 에미션 스테이지(Estage Y3)는 Y3 에미션 신호(EMO Y3)를 출력하여 제1번째 화소행(Pr1)에 포함된 세번째 서브화소행 및 제Y4 에미션 스테이지(Estage Y4)에 제공한다.
이어서, Y3 에미션 신호(EMO Y3)를 받은 제Y4 에미션 스테이지(Estage Y4)는 Y4 에미션 신호(EMO Y4)를 출력하여 제2번째 화소행(Pr2)에 포함된 첫번째 서브화소행 및 제Y5 에미션 스테이지(Estage Y5)에 제공하고, 제Y5 에미션 스테이지(Estage Y5)는 Y5 에미션 신호(EMO Y5)를 출력하여 제2번째 화소행(Pr2)에 포함된 두번째 서브화소행 및 제Y6 에미션 스테이지(Estage Y6)에 제공하며, 제Y6 에미션 스테이지(Estage Y6)는 Y6 에미션 신호(EMO Y6)를 출력하여 제2번째 화소행(Pr2)에 포함된 세번째 서브화소행 및 그 다음 에미션 스테이지에 제공한다.
도 9a는 본 명세서의 일 실시예에 따른 에미션 구동 회로의 회로도이고, 도 9b는 도 9a의 에미션 구동 회로의 구동에 필요한 입력 신호 및 출력 신호의 파형도이다. 구체적으로, 도 9a는 에미션 구동 회로를 구성하는 복수의 에미션 스테이지들 중 m번째 스테이지인 제m 에미션 스테이지(Estage m)를 예로 들어 설명한다. 제m 에미션 스테이지는 에미션 신호(EMOm)를 출력한다.
제m 에미션 스테이지는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3), 제4 트랜지스터(T4), 제5 트랜지스터(T5), 제6 트랜지스터(T6), 제7 트랜지스터(T7), 제8 트랜지스터(T8), 제9 트랜지스터(T9), 제10 트랜지스터(T10), 제1 커패시터(CQ), 제2 커패시터(CQP) 및 제3 커패시터(CQB)를 포함한다.
제1 트랜지스터(T1)는 제2 에미션 클럭 신호(ECK2)에 의해 제어되고, 에미션 스타트 신호(EMSS)가 인가되는 라인 및 Q노드(Q)에 연결된다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 에미션 클럭 신호(ECK2)에 의해 턴-온된다. 제1 트랜지스터(T1)는 턴-온되어 Q노드(Q)에 에미션 스타트 신호(EMSS)를 전달하고, Q노드(Q)는 에미션 스타트 신호(EMSS)에 의해 충전된다. 이 경우, 에미션 스타트 신호(EMSS)는 이전 에미션 스테이지인 제m-1 에미션 스테이지로부터 출력된 에미션 신호일 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 Q 노드(Q)에 의해 제어되고, 제1 에미션 클럭 신호(ECK1)가 인가되는 라인 및 제1 커패시터(CQ)의 일단에 연결된다. 제2 트랜지스터(T2)는 Q 노드(Q)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제2 트랜지스터(T2)는 턴-온되어 제1 커패시터(CQ)의 일단에 제1 에미션 클럭 신호(ECK1)를 전달하고, 제1 커패시터(CQ)는 Q 노드(Q)를 특정 전위의 상태로 유지하기 위한 전압으로 충전된다.
제3 트랜지스터(T3)는 QB2 노드(QB2)에 의해 제어되고, Q 노드(Q) 및 고전위 전압(VEH)이 인가되는 라인에 연결된다. 제3 트랜지스터(T3)는 QB2 노드(QB2)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제3 트랜지스터(T3)는 턴-온되어 Q 노드(Q)에 고전위 전압(VEH)을 전달하고, Q 노드(Q)는 고전위 전압(VEH)에 의해 방전된다.
제4 트랜지스터(T4)는 제2 클럭 신호(ECK2)에 의해 제어되고, 제m-1 QB2 노드(QB2(m-1)) 및 QP 노드(QP)에 연결된다. 제4 트랜지스터(T4)는 제2 클럭 신호(ECK2)를 기반으로 턴-온된다. 제4 트랜지스터(T4)는 턴-온되어 QP 노드(QP)에 제m-1 QB2 노드(QB2(m-1))의 전압을 전달한다. 이 경우, 제m-1 QB2 노드(QB2(m-1))는 제m-1번째 화소행에 에미션 신호를 제공하는 제m-1 에미션 스테이지에 포함된 QB2 노드이다.
제5 트랜지스터(T5)는 Q 노드(Q)에 의해 제어되고, QB2 노드(QB2) 및 고전위 전압(VEH)이 인가되는 라인에 연결된다. 제5 트랜지스터(T5)는 Q 노드(Q)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제5 트랜지스터(T5)는 턴-온되어 QB2 노드(QB2)에 고전위 전압(VEH)을 전달한다. 이 경우, QB2 노드(QB2)는 고전위 전압(VEH)에 의해 방전된다.
제6 트랜지스터(T6)는 Q 노드(Q)에 의해 제어되고, 저전위 전압(VEL)이 인가되는 라인 및 에미션 신호(EMOm)가 출력되는 에미션 라인에 연결된다. 제6 트랜지스터(T6)는 Q 노드(Q)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제6 트랜지스터(T6)는 턴-온되어 저전위 전압(VEL)을 에미션 라인으로 출력시킨다. 이 경우, 제m 에미션 스테이지는 저전위 전압(VEL)의 에미션 신호를 출력하게 된다. 출력된 에미션 신호(EMOm)는 제m번째 화소행(Prm)에 제공되거나 그 다음 스테이지인 제m+1 에미션 스테이지에 입력신호로 제공될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 QB1 노드(QB1)에 의해 제어되고, 고전위 전압(VEH)이 인가되는 라인 및 에미션 신호(EMOm)가 출력되는 에미션 라인에 연결된다. 제7 트랜지스터(T7)는 QB1 노드(QB1)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제7 트랜지스터(T7)는 턴-온되어 고전위 전압(VEH)을 에미션 라인으로 출력시킨다. 이 경우, 제m 에미션 스테이지는 고전위 전압(VEH)의 에미션 신호를 출력하게 된다. 출력된 에미션 신호(EMOm)는 제m번재 화소행(Prm)에 제공되거나 그 다음 스테이지인 제m+1 에미션 스테이지에 입력신호로 제공될 수 있다.
제8 트랜지스터(T8)는 QP 노드(QP)에 의해 제어되고, 제1 클럭 신호(ECK1)가 인가되는 라인 및 QB2 노드(QB2)에 연결된다. 제8 트랜지스터(T8)는 QP 노드(QP)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제8 트랜지스터(T8)는 턴-온되어 QB2 노드(QB2)에 제1 클럭 신호(ECK1)를 제공한다.
제9 트랜지스터(T9)는 제1 클럭 신호(ECK1)에 의해 제어되고, QB2 노드(QB2) 및 QB1 노드(QB1)에 연결된다. 제9 트랜지스터(T9)는 제1 클럭 신호(ECK1)를 기반으로 턴된다. 제9 트랜지스터(T9)는 턴-온되어 QB2 노드(QB2)와 QB1 노드(QB1)를 도통 상태로 만든다. 이 경우, QB1 노드(QB1)는 QB2 노드(QB2)에 형성된 전위의 영향을 받는다.
제10 트랜지스터(T10)는 Q 노드(Q)에 의해 제어되고, QB1 노드(QB1) 및 고전위 전압(VEH) 이 인가되는 라인에 연결된다. 제10 트랜지스터(T10)는 Q 노드(Q)의 전위를 기반으로 턴-온된다. 제10 트랜지스터(T10)는 턴-온되어 QB1 노드(QB1)에 고전위 전압(VEH)을 제공한다. 이 경우, QB1 노드(QB1)는 고전위 전압(VEH)에 의해 방전된다.
제1 커패시터(CQ)는 제2 트랜지스터(T2) 및 Q 노드(Q)에 연결된다. 제1 커패시터(CQ)는 저전위 전압(VEL)의 에미션 신호(EMOm)가 출력된 이후 Q 노드(Q)의 전위를 로직하이(VH)로 유지시키는 역할을 한다. 로직하이(VH)는 트랜지스터를 턴-오프시키는 전압 또는 고전위 전압일 수 있다.
제2 커패시터(CQP)는 QP 노드(QP) 및 QB2 노드(QB2)에 연결된다. 제2 커패시터(CQP)는 제m-1 QB2 노드(QB2(m-1))의 전위를 기반으로 제1 클럭 신호(ECK1)의 로직로우(VL)의 전위를 낮게 유지시키는 역할을 한다. 로직로우(VL)는 트랜지스터를 턴-온시키는 전압 또는 저전위 전압일 수 있다. 제1 클럭 신호(ECK1) 및 제2 클럭 신호(ECK2)는 주기(T)를 가지고 로직로우(VL)와 로직하이(VH)의 펄스가 교대로 제공되는 신호이다.
제3 커패시터(CQB)는 QB1 노드(QB1) 및 고전위 전압(VEH)이 인가되는 라인에 연결된다. 제3 커패시터(CQB)는 고전위 전압(VEH)의 에미션 신호(EMOm)가 출력된 이후 QB1 노드(QB1)의 전위를 로직하이로 유지시키는 역할을 한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 에미션 구동 회로는 제m-1 QB2 노드(QB2(m-1])의 전위를 시프트 레지스터처럼 이동시켜 QB2 노드(QB2)에 인가한다. 그리고, QB1 노드(QB1)의 전위를 기반으로 제7 트랜지스터(T7)를 통해 로직하이가 출력되도록 구현된다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 에미션 구동 회로는 주기가 T인 에미션 클럭 신호들(ECK1, ECK2)을 통해 펄스폭(PW)이 3/2T인 에미션 신호를 출력한다. 에미션 구동 회로를 구성하는 복수의 에미션 스테이지들은 T를 주기로 순차적으로 펄스폭(PW)이 3/2T인 에미션 신호를 출력한다.
본 명세서의 실시예에 따른 화소 구동 회로를 포함한 전계발광 표시패널은 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시패널은 행방향 및 열방향을 따라 배열된 복수의 화소, 행방향을 따라 배열된 복수의 화소에 에미션 신호를 전달하는 에미션 라인, 및 복수의 화소에 에미션 신호를 제공하는 에미션 구동 회로를 포함한다. 에미션 구동 회로는 복수의 에미션 스테이지를 포함하고, 복수의 에미션 스테이지의 수는 열방향을 따라 배열된 복수의 화소의 수보다 많다. 이에 따라, 표시패널의 펄스폭 해상력을 높이고 저계조 얼룩을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 각각은 화소 구동 회로 및 발광 소자를 포함하고, 화소 구동 회로는 발광 소자의 발광 여부를 제어하는 에미션 트랜지스터를 포함하며, 에미션 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 에미션 라인에 연결될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 에미션 라인은 열방향을 따라 배열된 복수의 화소에 대응하여 복수개 배치되고, 복수의 에미션 스테이지의 수는 에미션 라인의 수의 두 배 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 에미션 스테이지는 에미션 라인에 연결된 에미션 스테이지들 및 에미션 라인에 연결되지 않은 에미션 스테이지들을 포함할 수 있다. 그리고, 에미션 라인에 연결되지 않은 에미션 스테이지들의 출력신호는 출력신호를 출력하는 에미션 스테이지의 다음행에 배치된 에미션 스테이지의 입력 신호로 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 에미션 신호는 에미션 트랜지스터를 턴-온시키는 게이트 온 펄스를 포함하고, 에미션 신호의 게이트 온 펄스의 펄스폭은, 상기 복수의 에미션 스테이지의 수가 열방향을 따라 배열된 복수의 화소의 수와 동일할 때 복수의 화소에 제공되는 에미션 신호의 펄스폭보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 복수의 화소 각각은 열방향을 따라 배열된 복수의 서브화소를 포함하고, 에미션 라인은 복수의 서브화소 중 어느 하나의 서브화소가 포함된 서브화소행에 연결되 수 있다. 그리고, 에미션 라인은 복수의 서브화소 각각이 포함된 복수의 서브화소행 모두에 연결될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 전계발광 표시패널은 화소열 및 화소행을 이루는 화소 어레이, 제어부, 및 복수의 에미션 스테이지를 포함하는 에미션 구동 회로를 포함한다. 제어부는 에미션 구동 회로를 제어하는 제어 신호를 제공하고, 화소 어레이는 복수의 화소를 포함한다. 복수의 화소는 각각 발광 소자, 발광 소자에 구동 전류를 제공하는 구동 트랜지스터, 및 구동 전류가 발광 소자에 인가되는 것을 제어하는 에미션 트랜지스터를 포함한다. 에미션 트랜지스터는 에미션 구동 회로로부터 제공되는 에미션 신호에 의해 제어되고, 에미션 신호는 제어부로부터 제공되는 에미션 클럭 신호에 의해 발생되어 1 수직 기간 동안 게이트 온 펄스 및 게이트 오프 펄스가 각각 적어도 한 번 이상 반복되고, 에미션 클럭 신호의 주기는 (1 프레임 기간-수직 기간의 블랭크 기간)/화소열에 포함된 화소의 수보다 작다. 이에 따라, 표시패널의 펄스폭 해상력을 높이고 저계조 얼룩을 줄일 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 화소열에 포함된 화소의 수는 복수의 에미션 스테이지의 수보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 화소 어레이는 복수의 데이터 라인, 복수의 게이트 라인, 및 복수의 에미션 라인을 더 포함하고, 복수의 에미션 라인 각각에 연결된 복수의 화소는 동일한 색을 발광할 수 있다. 그리고, 복수의 화소는 각각 n개의 서브 화소들을 포함하며, 복수의 화소 중 어느 한 개의 화소에 에미션 라인을 통해 연결된 에미션 스테이지의 수는 한 개보다 많고 n개보다 작거나 같을(n은 자연수) 수 있다. 또한, 복수의 에미션 스테이지는 에미션 라인에 연결되지 않은 에미션 스테이지들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 에미션 신호는 에미션 클럭 신호에 동기되어 에미션 신호의 펄스폭이 결정되고, 에미션 신호의 펄스폭은 에미션 클럭 신호의 주기에 따라 최소 펄스폭이 정해질 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 에미션 구동 회로는 펄스폭 변조 구동 방식으로 동작되어 에미션 트랜지스터를 주기적으로 턴-오프시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 표시패널
120 : 표시영역
130 : 비표시영역
200 : 게이트 구동 회로
300 : 데이터 구동 회로
400 : 제어부
500 : 에미션 구동 회로

Claims (15)

  1. 행방향 및 열방향을 따라 배열된 복수의 화소;
    상기 행방향을 따라 배열된 상기 복수의 화소에 에미션 신호를 전달하는 에미션 라인; 및
    상기 복수의 화소에 에미션 신호를 제공하는 에미션 구동 회로를 포함하고,
    상기 에미션 구동 회로는 복수의 에미션 스테이지를 포함하며,
    상기 복수의 에미션 스테이지의 수는 상기 열방향을 따라 배열된 복수의 화소의 수보다 많은, 전계발광 표시패널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은 화소 구동 회로 및 발광 소자를 포함하고,
    상기 화소 구동 회로는 상기 발광 소자의 발광 여부를 제어하는 에미션 트랜지스터를 포함하며,
    상기 에미션 트랜지스터의 게이트 전극은 상기 에미션 라인에 연결된, 전계발광 표시패널.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에미션 라인은 상기 열방향을 따라 배열된 복수의 화소에 대응하여 복수개 배치되고,
    상기 복수의 에미션 스테이지의 수는 상기 에미션 라인의 수의 두 배 이상인, 전계발광 표시패널.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 에미션 스테이지는 상기 에미션 라인에 연결된 에미션 스테이지들 및 상기 에미션 라인에 연결되지 않은 에미션 스테이지들을 포함하는, 전계발광 표시패널.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에미션 라인에 연결되지 않은 에미션 스테이지들의 출력신호는 상기 출력신호를 출력하는 에미션 스테이지의 다음행에 배치된 에미션 스테이지의 입력 신호로 제공되는, 전계발광 표시패널.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 에미션 신호는 상기 에미션 트랜지스터를 턴-온시키는 게이트 온 펄스를 포함하고,
    상기 에미션 신호의 게이트 온 펄스의 펄스폭은, 상기 복수의 에미션 스테이지의 수가 열방향을 따라 배열된 복수의 화소의 수와 동일할 때 상기 복수의 화소에 제공되는 에미션 신호의 펄스폭보다 작은, 전계발광 표시패널.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은 열방향을 따라 배열된 복수의 서브화소를 포함하고,
    상기 에미션 라인은 상기 복수의 서브화소 중 어느 하나의 서브화소가 포함된 서브화소행에 연결된, 전계발광 표시패널.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에미션 라인은 상기 복수의 서브화소 각각이 포함된 복수의 서브화소행 모두에 연결된, 전계발광 표시패널.
  9. 화소열 및 화소행을 이루는 화소 어레이;
    제어부; 및
    복수의 에미션 스테이지를 포함하는 에미션 구동 회로를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 에미션 구동 회로를 제어하는 제어 신호를 제공하며,
    상기 화소 어레이는 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소는 각각
    발광 소자;
    상기 발광 소자에 구동 전류를 제공하는 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 전류가 상기 발광 소자에 인가되는 것을 제어하는 에미션 트랜지스터를 포함하고,
    상기 에미션 트랜지스터는 상기 에미션 구동 회로로부터 제공되는 에미션 신호에 의해 제어되고,
    상기 에미션 신호는 상기 제어부로부터 제공되는 에미션 클럭 신호에 의해 발생되어 1 수직 기간 동안 게이트 온 펄스 및 게이트 오프 펄스가 각각 적어도 한 번 이상 반복되고,
    상기 에미션 클럭 신호의 주기는 (1 프레임 기간-수직 기간의 블랭크 기간)/화소열에 포함된 화소의 수보다 작은, 전계발광 표시패널.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 화소열에 포함된 화소의 수는 상기 복수의 에미션 스테이지의 수보다 작은, 전계발광 표시패널.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 화소 어레이는 복수의 데이터 라인, 복수의 게이트 라인, 및 복수의 에미션 라인을 더 포함하고,
    상기 복수의 에미션 라인 각각에 연결된 복수의 화소는 동일한 색을 발광하는, 전계발광 표시패널.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 화소는 각각 n개의 서브 화소들을 포함하며,
    상기 복수의 화소 중 어느 한 개의 화소에 상기 에미션 라인을 통해 연결된 에미션 스테이지의 수는 한 개보다 많고 n개보다 작거나 같은(n은 자연수), 전계발광 표시패널.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 에미션 스테이지는 상기 에미션 라인에 연결되지 않은 에미션 스테이지들을 포함하는, 전계발광 표시패널.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 에미션 신호는 상기 에미션 클럭 신호에 동기되어 에미션 신호의 펄스폭이 결정되고,
    상기 에미션 신호의 펄스폭은 상기 에미션 클럭 신호의 주기에 따라 최소 펄스폭이 정해지는, 전계발광 표시패널.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 에미션 구동 회로는 펄스폭 변조 구동 방식으로 동작되어 상기 에미션 트랜지스터를 주기적으로 턴-오프시키는, 전계발광 표시패널.
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