KR20220017549A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 및 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함한다. 복수의 화소들 각각은, 구동 트랜지스터, 스위칭 트랜지스터, 게이트 노드와 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터, 저장 커패시터, 및 유기 발광 다이오드를 포함한다. 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 평균 대표 계조에 기초하여 노드 제어 전압의 전압 레벨을 결정하며, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드의 전압을 제어하도록 복수의 화소들 각각에 노드 제어 전압을 제공한다. 이에 따라, 게이트 노드로의 누설 전류가 감소될 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치의 각 화소는 저장 커패시터를 이용하여 게이트 노드에서 데이터 전압을 저장하고, 상기 저장된 데이터 전압에 상응하는 휘도로 영상을 표시할 수 있다. 다만, 상기 게이트 노드로부터 또는 상기 게이트 노드로의 누설 전류에 의해 상기 게이트 노드에서 저장된 상기 데이터 전압이 왜곡될 수 있고, 상기 화소가 원하는 휘도로 발광하지 못할 수 있다. 특히, 상기 유기 발광 표시 장치가 표시 패널을 일반 구동 주파수보다 낮은 저주파수로 구동하는 저주파 구동을 수행하는 경우, 상기 누설 전류에 의한 상기 저장된 데이터 전압의 왜곡이 심화되고, 상기 유기 발광 표시 장치의 영상 품질이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 화소의 누설 전류를 감소시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 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 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함한다. 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터, 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키고, 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 상기 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터, 및 상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함한다. 상기 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 기초하여 노드 제어 전압의 전압 레벨을 결정하며, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드의 전압을 제어하도록 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 하부 전극을 포함하고, 상기 노드 제어 전압은 상기 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압을 인가하는 기준 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 노드 제어 전압은 상기 기준 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평균 대표 계조는 상기 복수의 프레임 구간들에서의 상기 입력 영상 데이터의 복수의 대표 계조들의 평균이고, 상기 복수의 대표 계조들 각각은 상기 복수의 프레임 구간들 중 상응하는 프레임 구간에서 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조들의 평균 계조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 평균 대표 계조는 상기 복수의 프레임 구간들에서의 상기 입력 영상 데이터의 복수의 대표 계조들의 평균이고, 상기 복수의 대표 계조들 각각은 상기 복수의 프레임 구간들 중 상응하는 프레임 구간에서의 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조들의 중간 계조, 최대 계조 또는 최소 계조일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 프레임 구간들은 적어도 하나의 이전 프레임 구간 및 현재 프레임 구간을 포함하고, 상기 패널 구동부는, 상기 적어도 하나의 이전 프레임 구간에서의 이전 프레임 대표 계조를 저장하고, 상기 현재 프레임 구간에서 입력 영상 데이터에 기초하여 현재 프레임 대표 계조를 계산하며, 상기 이전 프레임 대표 계조 및 상기 현재 프레임 대표 계조의 평균을 계산하여 상기 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 상응하도록 상기 노드 제어 전압의 상기 전압 레벨을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패널 구동부는, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 데이터 전압을 제공하는 데이터 드라이버, 상기 복수의 화소들 각각에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하는 전력 관리 회로, 및 상기 데이터 드라이버, 상기 게이트 드라이버 및 상기 전력 관리 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 적어도 하나의 이전 프레임 구간에서의 이전 프레임 대표 계조를 저장하는 이전 계조 저장 블록, 현재 프레임 구간에서 입력 영상 데이터에 기초하여 현재 프레임 대표 계조를 계산하는 현재 계조 계산 블록, 상기 이전 프레임 대표 계조 및 상기 현재 프레임 대표 계조의 평균을 계산하여 상기 평균 대표 계조를 계산하는 평균 계조 계산 블록, 및 상기 평균 대표 계조에 상응하도록 상기 노드 제어 전압의 상기 전압 레벨을 결정하는 전압 레벨 결정 블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터, 및 게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제1 하부 전극을 포함하고, 상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제2 하부 전극을 포함하고, 상기 노드 제어 전압은 상기 제1 및 제2 하부 전극들에 인가되는 하부 전극 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 및 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 하부 전극을 포함하고, 상기 노드 제어 전압은 상기 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터, 게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압을 인가하는 제1 기준 트랜지스터, 및 상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 사이의 노드에 상기 기준 전압을 인가하는 제2 기준 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 노드 제어 전압은 상기 기준 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터, 및 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압을 인가하는 기준 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 노드 제어 전압은 상기 기준 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패널 구동부는, 상기 입력 영상 데이터가 동영상을 나타내는지 또는 정지 영상을 나타내는지 여부를 판단하고, 상기 입력 영상 데이터가 상기 동영상을 나타내는 경우 상기 표시 패널에 대한 구동 모드를 동영상 모드로 결정하고, 상기 입력 영상 데이터가 상기 정지 영상을 나타내는 경우 상기 표시 패널에 대한 상기 구동 모드를 정지 영상 모드로 결정하는 정지 영상 검출기, 및 상기 동영상 모드에서 상기 표시 패널에 대한 구동 주파수를 일반 구동 주파수로 결정하고, 상기 정지 영상 모드에서 상기 표시 패널에 대한 상기 구동 주파수를 상기 일반 구동 주파수보다 낮은 저주파수로 결정하는 구동 주파수 결정기를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패널 구동부는, 상기 정지 영상 모드에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하고, 상기 동영상 모드에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패널 구동부는, 상기 정지 영상 모드에서, 또한 상기 정지 영상 모드와 상기 동영상 모드 사이의 천이 구간에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하고, 상기 천이 구간 후의 상기 동영상 모드에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함한다. 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터, 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키고, 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 상기 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터, 및 상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함한다. 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제1 하부 전극을 포함한다. 상기 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 기초하여 상기 제1 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압의 전압 레벨을 결정하며, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 하부 전극 전압을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터, 및 게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제2 하부 전극을 포함하고, 상기 하부 전극 전압은 상기 제1 및 제2 하부 전극들에 인가될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 및 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 및 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함한다. 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터, 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키고, 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 상기 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터, 상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드, 및 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드에 기준 전압을 인가하는 제1 기준 트랜지스터를 포함한다. 상기 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 기초하여 상기 기준 전압의 전압 레벨을 결정하며, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 기준 전압을 제공한다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터, 게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터, 및 상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 사이의 노드에 상기 기준 전압을 인가하는 제2 기준 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은, 게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터, 발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터, 및 상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에서, 각 화소는 게이트 노드와 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 장치의 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 따라 노드 제어 전압의 전압 레벨을 결정하고, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드의 전압을 제어하도록 각 화소에 상기 노드 제어 전압을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 게이트 노드로의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 표시 장치에서 표시되는 영상이 변경될 때, 상기 노드 제어 전압의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에서 평균 대표 계조가 계산되고, 상기 평균 대표 계조에 따라 노드 제어 전압의 전압 레벨이 결정되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소에 포함된 보상 트랜지스터 또는 게이트 초기화 트랜지스터의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소의 동작의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소의 동작의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 동작의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에서 평균 대표 계조가 계산되고, 상기 평균 대표 계조에 따라 노드 제어 전압의 전압 레벨이 결정되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
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 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에서 평균 대표 계조가 계산되고, 상기 평균 대표 계조에 따라 노드 제어 전압의 전압 레벨이 결정되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(110), 및 표시 패널(110)을 구동하는 패널 구동부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 패널 구동부는 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(DV)을 제공하는 데이터 드라이버(120), 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들(GS)을 제공하는 게이트 드라이버(130), 복수의 화소들(PX)에 발광 신호(EM)를 제공하는 발광 드라이버(140), 복수의 화소들(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하는 전력 관리 회로(150), 및 데이터 드라이버(120), 게이트 드라이버(130), 발광 드라이버(140) 및 전력 관리 회로(150)를 제어하는 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터, 데이터 전압(DV)을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키는 보상 트랜지스터, 상기 게이트 노드에서 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 데이터 전압(DV)을 저장하는 저장 커패시터, 및 상기 게이트 노드에서 저장된 데이터 전압(DV)에 기초하여 상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
다만, 각 화소(PX)에서, 상기 게이트 노드로부터 또는 상기 게이트 노드로의 누설 전류에 의해 상기 게이트 노드에서 저장된 데이터 전압(DV)이 왜곡될 수 있고, 상기 유기 발광 다이오드가 원하는 휘도로 발광하지 못할 수 있다. 즉, 상기 게이트 노드에 소스/드레인이 연결된 상기 보상 트랜지스터를 통하여 상기 게이트 노드로부터 또는 상기 게이트 노드로의 상기 누설 전류가 흐르고, 이러한 보상 트랜지스터의 상기 누설 전류에 의해 데이터 전압(DV)이 왜곡될 수 있다. 특히, 유기 발광 표시 장치(110)가 표시 패널(120)을 일반 구동 주파수보다 낮은 저주파수로 구동하는 저주파 구동을 수행하는 경우, 상기 누설 전류에 의한 상기 게이트 노드에서 저장된 데이터 전압(DV)의 왜곡이 심화되고, 유기 발광 표시 장치(100)의 영상 품질이 저하될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(110)의 각 화소(PX)에서는, 상기 게이트 노드에 상기 소스/드레인이 연결된 상기 보상 트랜지스터가 듀얼 트랜지스터 또는 더블 게이트 트랜지스터로 구현될 수 있다. 즉, 상기 보상 트랜지스터는 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인으로부터 상기 게이트 노드로의 상기 보상 트랜지스터의 상기 누설 전류가 감소되고, 유기 발광 표시 장치(100)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
데이터 드라이버(120)는 컨트롤러(160)로부터 수신되는 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)에 기초하여 데이터 전압들(DV)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(DV)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(120) 및 컨트롤러(160)는 단일한 집적 회로로 구현될 수 있고, 이러한 집적 회로는 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 드라이버(Timing controller Embedded Data driver; TED)로 불릴 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(120) 및 컨트롤러(160)는 별개의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 컨트롤러(160)로부터 수신되는 게이트 제어 신호(GCTRL)에 기초하여 게이트 신호들(GS)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들(GS)을 화소 행 단위로 순차적으로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 제어 신호(GCTRL)는 게이트 개시 신호 및 게이트 클록 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 실시예들에 따라, 게이트 신호들(GS)은 도 3, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 게이트 초기화 신호(GI), 게이트 바이패스 신호(GB) 및 게이트 기입 신호(GW)를 포함하거나, 도 6, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 게이트 초기화 신호(GI), 게이트 보상 신호(GC) 및 게이트 기입 신호(GW)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 일 실시예에서, 게이트 드라이버(130)는 표시 패널(110)의 주변부에 집적 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 드라이버(130)는 하나 또는 그 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
발광 드라이버(140)는 컨트롤러(160)로부터 수신되는 발광 제어 신호(EMCTRL)에 기초하여 발광 신호(EM)를 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 발광 신호(EM)를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 신호(EM)은 복수의 화소들(PX)에 화소 행 단위로 순차적으로 제공될 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 신호(EM)은 복수의 화소들(PX)에 대하여 실질적으로 동시에 제공되는 글로벌 신호일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 발광 드라이버(140)는 표시 패널(110)의 주변부에 집적 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 드라이버(140)는 하나 또는 그 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
전력 관리 회로(150)는 컨트롤러(160)로부터 수신되는 전력 제어 신호(PCTRL)에 응답하여 제어되고, 표시 패널(110)에 제공되는 제1 전원 전압(ELVDD), 제2 전원 전압(ELVSS), 초기화 전압(VINT) 및/또는 노드 제어 전압(VNC)을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 전력 제어 신호(PCTRL)는 노드 제어 전압(VNC)의 전압 레벨을 나타내는 신호를 포함할 수 있고, 전력 관리 회로(150)는 상기 신호가 나타내는 상기 전압 레벨을 가지는 노드 제어 전압(VNC)을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 전력 관리 회로(150)는 집적 회로, 예를 들어 전력 관리 집적 회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC)로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 전력 관리 회로(150)는 컨트롤러(160) 또는 데이터 드라이버(120)에 포함될 수 있다.
컨트롤러(160)(예를 들어, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller; T-CON))는 외부의 호스트(예를 들어, 그래픽 처리부(Graphic Processing Unit; GPU) 또는 그래픽 카드(Graphic Card))로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(160)는 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)에 기초하여 출력 영상 데이터(ODAT), 데이터 제어 신호(DCTRL), 게이트 제어 신호(GCTRL), 발광 제어 신호(EMCTRL) 및 전력 제어 신호(PCTRL)를 생성하고, 데이터 드라이버(120)에 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)를 제공하여 데이터 드라이버(120)의 동작을 제어하고, 게이트 드라이버(130)에 게이트 제어 신호(GCTRL)를 제공하여 게이트 드라이버(130)를 제어하고, 발광 드라이버(140)에 발광 제어 신호(EMCTRL)를 제공하여 발광 드라이버(140)를 제어하고, 전력 관리 회로(150)에 전력 제어 신호(PCTRL)를 제공하여 전력 관리 회로(150)를 제어할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 상기 보상 트랜지스터가 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들로 구현되므로, 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인으로부터 상기 게이트 노드로의 상기 보상 트랜지스터의 상기 누설 전류가 감소될 수 있다. 그러나, 상기 보상 트랜지스터가 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들로 구현되더라도, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드와 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들에 인가되는 신호(예를 들어, 도 3 및 도 8에 도시된 게이트 기입 신호(GW) 또는 도 6 및 도 9에 도시된 게이트 보상 신호(GC))의 라인 사이에 기생 커패시터가 형성되고, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드로부터 상기 게이트 노드로의 누설 전류가 흐를 수 있다. 이러한 기생 커패시터에 의한 누설 전류를 방지하도록, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)의 상기 패널 구동부는 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공할 수 있다. 노드 제어 전압(VNC)은 상기 기생 커패시터에 의한 상기 누설 전류를 감소시키도록 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드의 전압을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 하부 전극(Bottom Metal Layer)을 포함하고, 노드 제어 전압(VNC)은 상기 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압(VBML)일 수 있다. 다른 실시예에서, 각 화소(PX)는 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압(VREF)을 인가하는 기준 트랜지스터를 더 포함하고, 노드 제어 전압(VNC)은 기준 전압(VREF)일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서, 상기 누설 전류를 최소화하도록, 상기 패널 구동부는 입력 영상 데이터(IDAT)에 따라 노드 제어 전압(VNC)의 전압 레벨을 결정할 수 있다. 다만, 이 경우, 표시 패널(110)에서 표시되는 영상이 변경될 때, 즉 인접한 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터(IDAT)이 변경될 때, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨이 급격히 변경되고, 유기 발광 표시 장치(100)의 표시 품질이 저하될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서는, 상기 패널 구동부가 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터(IDAT)의 평균 대표 계조(ARG)를 계산하고, 평균 대표 계조(ARG)에 기초하여 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 결정하며, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드의 상기 전압을 제어하도록 복수의 화소들(PX) 각각에 상기 결정된 전압 레벨을 가지는 노드 제어 전압(VNC)을 제공할 수 있다. 여기서, 평균 대표 계조(ARG)는 상기 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터(IDAT)의 복수의 대표 계조들의 평균일 수 있고, 평균 온 픽셀 비(On Pixel Ratio; OPR)로 불릴 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 상기 복수의 대표 계조들 각각은 상기 복수의 프레임 구간들 중 상응하는 프레임 구간에서 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조들의 평균 계조일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 복수의 대표 계조들 각각은 상기 복수의 프레임 구간들 중 상응하는 프레임 구간에서 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조들의 중간 계조, 최대 계조 또는 최소 계조일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 상기 복수의 프레임 구간들은 적어도 하나의 이전 프레임 구간 및 현재 프레임 구간을 포함하고, 상기 패널 구동부는 상기 적어도 하나의 이전 프레임 구간에서의 이전 프레임 대표 계조(PFRG)를 저장하고, 상기 현재 프레임 구간에서 입력 영상 데이터(IDAT)에 기초하여 현재 프레임 대표 계조(CFRG)를 계산하며, 이전 프레임 대표 계조(PFRG) 및 현재 프레임 대표 계조(CFRG)의 평균을 계산하여 평균 대표 계조(ARG)를 계산하고, 평균 대표 계조(ARG)에 상응하도록 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 결정하며, 각 화소(PX)에 상기 결정된 전압 레벨을 가지는 노드 제어 전압(VNC)을 제공할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(110)에서 표시되는 영상이 변경될 때, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있고, 유기 발광 표시 장치(100)의 상기 표시 품질이 향상될 수 있다. 일 실시예에서, 이러한 동작을 수행하도록, 컨트롤러(160)는 이전 계조 저장 블록(172), 현재 계조 계산 블록(174), 평균 계조 계산 블록(176) 및 전압 레벨 결정 블록(178)을 포함할 수 있다.
이전 계조 저장 블록(172)은 하나 이상의 이전 프레임 구간들에서의 하나 이상의 이전 프레임 대표 계조들(PFRG)를 저장할 수 있다. 각 이전 프레임 구간에서의 이전 프레임 대표 계조(PFRG)는 상기 이전 프레임 구간에서의 입력 영상 데이터(IDAT)의 대표 계조(예를 들어, 평균 계조, 중간 계조, 최대 계조, 최소 계조 등)일 수 있다.
현재 계조 계산 블록(174)은 상기 현재 프레임 구간에서 입력 영상 데이터(IDAT)에 기초하여 현재 프레임 대표 계조(CFRG)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 현재 계조 계산 블록(174)은 상기 현재 프레임 구간에서의 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조들의 상기 평균 계조, 상기 중간 계조, 상기 최대 계조 또는 상기 최소 계조를 계산하여 현재 프레임 대표 계조(CFRG)를 계산할 수 있다.
평균 계조 계산 블록(176)은 이전 프레임 대표 계조(PFRG) 및 현재 프레임 대표 계조(CFRG)의 평균을 계산하여 평균 대표 계조(ARG)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 평균 계조 계산 블록(176)은 네 개의 이전 프레임 구간들에서의 네 개의 이전 프레임 대표 계조들(PFRG)과 상기 현지 프레임 구간에서의 현재 프레임 대표 계조(CFRG)의 평균, 즉 다섯 개의 대표 계조들의 평균을 계산하여 평균 대표 계조(ARG)를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 평균 계조 계산 블록(176)은, 현재 프레임 대표 계조(CFRG)이 상대적으로 높은 가중치를 가지고, 이전 프레임 대표 계조(PFRG)이 상대적으로 낮은 가중치를 가지도록, 이전 프레임 대표 계조(PFRG) 및 현재 프레임 대표 계조(CFRG)에 대한 가중 평균을 계산하여 평균 대표 계조(ARG)를 계산할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전압 레벨 결정 블록(178)은 평균 대표 계조(ARG)에 상응하도록 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 결정할 수 있다. 컨트롤러(160)는 노드 제어 전압(VNC)의 상기 결정된 전압 레벨을 나타내는 전력 제어 신호(PCTRL)를 생성하고, 전력 관리 회로(150)는 전력 제어 신호(PCTRL)에 응답하여 각 화소(PX)에 상기 결정된 전압 레벨을 가지는 노드 제어 전압(VNC)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 노드 제어 전압(VNC)이 하부 전극 전압(VBML)일 수 있고, 전압 레벨 결정 블록(178)은 평균 대표 계조(ARG)이 0-계조를 나타내는 경우 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨을 약 -7V로 결정하고, 평균 대표 계조(ARG)이 255-계조를 나타내는 경우 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨을 약 -9V로 결정하며, 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨을 약 -9V 내지 약 -7V의 범위에서 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 예에서, 노드 제어 전압(VNC)이 기준 전압(VREF)일 수 있고, 전압 레벨 결정 블록(178)은 평균 대표 계조(ARG)이 0-계조를 나타내는 경우 기준 전압(VREF)의 상기 전압 레벨을 약 4V로 결정하고, 평균 대표 계조(ARG)이 255-계조를 나타내는 경우 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨을 약 0V(또는 약 1V)로 결정하며, 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨을 약 0V 내지 약 4V의 범위에서 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
도 2에는 표시 패널(110)에서 표시되는 영상들(200)이 'A' 영상으로부터 'B' 영상으로 변경되는 예가 도시되어 있다. 도 2의 예에서, 'A' 영상에 상응하는 입력 영상 데이터(IDAT)가 약 150의 대표 계조(RG)를 가지고, 'B' 영상에 상응하는 입력 영상 데이터(IDAT)가 약 100의 대표 계조(RG)를 가질 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제3 프레임 구간(FP3)에서, 평균 계조 계산 블록(176)은 제1 및 제2 프레임 구간들(FP1, FP2)에서의 약 150 및 약 150의 두 개의 이전 프레임 대표 계조들(PFRG) 및 제3 프레임 구간(FP3)에서의 약 150의 현재 프레임 대표 계조(CFRG)의 평균을 계산하여 약 150의 평균 대표 계조(ARG)를 계산하고, 전압 레벨 결정 블록(178)은 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 약 150의 평균 대표 계조(ARG)에 상응하는 제1 전압 레벨(VL1)로 결정할 수 있다. 또한, 제5 프레임 구간(FP5)에서, 평균 계조 계산 블록(176)은 제3 및 제4 프레임 구간들(FP3, FP4)에서의 약 150 및 약 150의 두 개의 이전 프레임 대표 계조들(PFRG) 및 제5 프레임 구간(FP5)에서의 약 136의 현재 프레임 대표 계조(CFRG)의 평균을 계산하여 약 145의 평균 대표 계조(ARG)를 계산하고, 전압 레벨 결정 블록(178)은 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 약 145의 평균 대표 계조(ARG)에 상응하는 제2 전압 레벨(VL2)로 결정할 수 있다. 이러한 방식으로, 전압 레벨 결정 블록(178)은 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 제6 프레임 구간(FP6)에서 약 128의 평균 대표 계조(ARG)에 상응하는 제3 전압 레벨(VL3)로 결정하고, 제7 프레임 구간(FP7)에서 약 112의 평균 대표 계조(ARG)에 상응하는 제4 전압 레벨(VL4)로 결정하며, 제8 프레임 구간(FP8)에서 약 100의 평균 대표 계조(ARG)에 상응하는 제5 전압 레벨(VL5)로 결정할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(110)에서 표시되는 영상들(200)이 상기 'A' 영상으로부터 상기 'B' 영상으로 변경되더라도, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨이 제1 전압 레벨(VL1)로부터 제5 전압 레벨(VL5)로 점진적으로 변경될 수 있고, 이에 따라 유기 발광 표시 장치(100)의 상기 표시 품질이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(100)에서, 각 화소(PX)는 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인 사이에 직렬 연결된 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 패널 구동부는 상기 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조(ARG)에 따라 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 결정하고, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드의 상기 전압을 제어하도록 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 게이트 노드로의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치(100)에서 표시되는 영상이 변경될 때, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(100)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소에 포함된 보상 트랜지스터 또는 게이트 초기화 트랜지스터의 일 예를 나타내는 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소의 동작의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소(300)는 저장 커패시터(CST), 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 게이트 초기화 트랜지스터(T4), 제1 발광 트랜지스터(T5), 제2 발광 트랜지스터(T6), 애노드 초기화 트랜지스터(T7) 및 유기 발광 다이오드(EL)를 포함할 수 있다.
저장 커패시터(CST)는 스위칭 트랜지스터(T2) 및 (다이오드-연결된) 구동 트랜지스터(T1)를 통하여 전달된 데이터 전압(DV)을 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 저장 커패시터(CST)는 제1 전원 전압(ELVDD)의 라인에 연결된 제1 전극, 및 게이트 노드(NG)에 연결된 제2 전극을 가질 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)는 저장 커패시터(CST)에 저장된 데이터 전압(DV), 즉 게이트 노드(NG)의 전압에 기초하여 구동 전류를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 트랜지스터(T1)는 저장 커패시터(CST)의 상기 제2 전극, 즉 게이트 노드(NG)에 연결된 게이트 전극, 제1 발광 트랜지스터(T5)의 제2 소스/드레인에 연결된 소스, 및 제2 발광 트랜지스터(T6)의 제1 소스/드레인에 연결된 드레인을 가질 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 게이트 기입 신호(GW)에 응답하여 데이터 전압(DV)을 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스에 전달할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(T2)는 스캔 트랜지스터로 불릴 수 있다. 일 실시예에서, 스위칭 트랜지스터(T2)는 게이트 기입 신호(GW)를 수신하는 게이트 전극, 데이터 전압(DV)을 수신하는 제1 소스/드레인, 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스에 연결된 제2 소스/드레인을 가질 수 있다.
보상 트랜지스터(T3)는 게이트 기입 신호(GW)에 응답하여 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드-연결시킬 수 있다. 일 실시예에서, 보상 트랜지스터(T3)는 게이트 기입 신호(GW)를 수신하는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인에 연결된 제1 소스/드레인(또는 제2 보상 서브-트랜지스터(T3-2)의 제2 소스/드레인), 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극, 즉 게이트 노드(NG)에 연결된 제2 소스/드레인(또는 제1 서브-트랜지스터(T3-1)의 제1 소스/드레인)를 가질 수 있다. 게이트 기입 신호(GW)가 인가되는 동안, 스위칭 트랜지스터(T2)에 의해 전달된 데이터 전압(DV)이 보상 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드-연결된 구동 트랜지스터(T1)를 통하여 저장 커패시터(CST)에 저장될 수 있다. 이에 따라, 저장 커패시터(CST)에는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압이 보상된 데이터 전압(DV)이 저장될 수 있다.
게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 게이트 초기화 신호(GI)에 응답하여 초기화 전압(VINT)을 게이트 노드(NG)에 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 게이트 초기화 신호(GI)를 수신하는 게이트 전극, 게이트 노드(NG)에 연결된 제1 소스/드레인(또는 제1 게이트 초기화 서브-트랜지스터(T4-1)의 제1 소스/드레인), 및 초기화 전압(VINT)의 라인에 연결된 제2 소스/드레인(또는 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터(T4-2)의 제2 소스/드레인)을 가질 수 있다. 게이트 초기화 신호(GI)가 인가되는 동안, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 전압(VINT)을 이용하여 게이트 노드(NG), 즉 저장 커패시터(CST) 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극을 초기화할 수 있다.
제1 발광 트랜지스터(T5)는 발광 신호(EM)에 응답하여 제1 전원 전압(ELVDD)의 상기 라인을 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스에 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 발광 트랜지스터(T5)는 발광 신호(EM)를 수신하는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD)의 상기 라인에 연결된 제1 소스/드레인, 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스에 연결된 제2 소스/드레인을 포함할 수 있다.
제2 발광 트랜지스터(T6)는 발광 신호(EM)에 응답하여 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인을 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드에 연결할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 발광 트랜지스터(T6)는 발광 신호(EM)를 수신하는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인에 연결된 제1 소스/드레인, 및 유기 발광 다이오드(EL)의 상기 애노드에 연결된 제2 소스/드레인을 포함할 수 있다. 발광 신호(EM)가 인가되는 동안, 제1 및 제2 발광 트랜지스터들(T5, T6)이 턴-온되고, 제1 전원 전압(ELVDD)의 상기 라인으로부터 제2 전원 전압(ELVSS)의 라인으로의 상기 구동 전류의 경로가 형성될 수 있다.
애노드 초기화 트랜지스터(T7)는 게이트 바이패스 신호(GB)에 응답하여 초기화 전압(VINT)을 유기 발광 다이오드(EL)의 상기 애노드에 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 애노드 초기화 트랜지스터(T7)는 게이트 바이패스 신호(GB)를 수신하는 게이트 전극, 유기 발광 다이오드(EL)의 상기 애노드에 연결된 제1 소스/드레인, 및 초기화 전압(VINT)의 상기 라인에 연결된 제2 소스/드레인을 포함할 수 있다. 게이트 바이패스 신호(GB)가 인가되는 동안, 애노드 초기화 트랜지스터(T7)는 초기화 전압(VINT)을 이용하여 유기 발광 다이오드(EL)를 초기화할 수 있다.
유기 발광 다이오드(EL)는 구동 트랜지스터(T1)에 의해 생성된 상기 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다. 일 실시예에서, 유기 발광 다이오드(EL)는 제2 발광 트랜지스터(T6)의 상기 제2 소스/드레인에 연결된 상기 애노드, 및 제2 전원 전압(ELVSS)의 상기 라인에 연결된 캐소드를 가질 수 있다. 발광 신호(EM)가 인가되는 동안, 유기 발광 다이오드(EL)에 구동 트랜지스터(T1)에 의해 생성된 상기 구동 전류가 제공되고, 유기 발광 다이오드(EL)는 상기 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다.
화소(PX)는 발광 구간에서 저장 커패시터(CST)에 의해 게이트 노드(NG)에 저장된 데이터 전압(DV)에 기초하여 발광할 수 있다. 그러나, 상기 발광 구간 동안, 게이트 노드(NG)로 보상 트랜지스터(T3) 및 게이트 초기화 트랜지스터(T4)의 누설 전류가 흐르고, 게이트 노드(NG)에 저장된 데이터 전압(DV)이 왜곡될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 누설 전류를 감소시키도록, 저장 커패시터(CST), 즉 게이트 노드(NG)에 소스/드레인이 직접 연결된 보상 트랜지스터(T3) 및 게이트 초기화 트랜지스터(T4) 각각은 듀얼 트랜지스터 또는 더블 게이트 트랜지스터로 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 보상 트랜지스터(T3)는 게이트 노드(NG)와 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인 사이에서 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2)을 포함하고, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 게이트 노드(NG)와 초기화 전압(VINT)의 상기 라인 사이에서 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2)을 포함할 수 있다. 보상 트랜지스터(T3)가 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2)를 포함하는 경우, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인과 게이트 노드(NG) 사이의 보상 트랜지스터(T3)의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)가 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2)를 포함하는 경우, 초기화 전압(VINT)의 상기 라인과 게이트 노드(NG) 사이의 게이트 초기화 트랜지스터(T4)의 누설 전류가 감소될 수 있다.
다만, 보상 트랜지스터(T3)가 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2)를 포함하더라도, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)와 화소(300)의 라인(예를 들어, 게이트 기입 신호(GW)의 라인) 사이에 기생 커패시터가 형성되고, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)로부터 게이트 노드(NG)로의 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1)의 누설 전류가 발생될 수 있다. 또한, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)가 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2)를 포함하더라도, 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)와 화소(300)의 라인(예를 들어, 게이트 초기화 신호(GI)의 라인) 사이에 기생 커패시터가 형성되고, 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)로부터 게이트 노드(NG)로의 제1 게이트 초기화 서브-트랜지스터(T4-1)의 누설 전류가 발생될 수 있다. 이에 따라, 게이트 노드(NG)의 전압이 증가되고, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 구동 전류가 감소되며, 유기 발광 다이오드(EL)의 휘도가 감소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 유기 발광 표시 장치의 화소(300)에서는, 이러한 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1) 및 제1 게이트 초기화 서브-트랜지스터(T4-1)의 누설 전류에 의한 게이트 노드(NG)의 전압 왜곡을 감소시키도록, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 중 적어도 하나는 제1 하부 전극(BML1)을 포함하고, 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 중 적어도 하나는 제2 하부 전극(BML2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 하부 전극들(BML1, BML2) 각각은 하부 금속 층(Bottom Metal Layer; BML)으로 불릴 수 있다. 제1 및 제2 하부 전극들(BML1, BML2)에 하부 전극 전압(VBML)이 인가되고, 제1 하부 전극(BML1)에 인가된 하부 전극 전압(VBML)에 의해 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)의 전압이 간접적으로 제어되고, 제2 하부 전극(BML2)에 인가된 하부 전극 전압(VBML)에 의해 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)의 전압이 간접적으로 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 보상 트랜지스터(T3) 및 게이트 초기화 트랜지스터(T4) 각각은, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 서브-트랜지스터(T3-1/T4-1)의 제1 소스/드레인(SD1), 제1 서브-트랜지스터(T3-1/T4-1)의 제1 게이트 전극(GAT1), 제1 서브-트랜지스터(T3-1/T4-1)의 제2 소스/드레인 및 제2 서브-트랜지스터(T3-2/T4-2)의 제1 소스/드레인의 역할을 하는 노드(NT), 제2 서브-트랜지스터(T3-2/T4-2)의 제2 게이트 전극(GAT2), 제2 서브-트랜지스터(T3-2/T4-2)의 제2 소스/드레인(SD2), 및 제1 서브-트랜지스터(T3-1/T4-1)의 제1 게이트 전극(GAT1)의 하부에 배치된 하부 전극(BML)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 기판 또는 폴리이미드(Polyimide; PI) 기판과 같은 기판(SUB) 상에 제1 게이트 전극(GAT1)과 중첩되도록 하부 전극(BML)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 전극(BML)은 몰리브덴(molybdenum; Mo)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 하부 전극(BML)은 알루미늄(aluminium; Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 텅스텐(tungsten; W), 구리(copper; Cu), 니켈(nickel; Ni), 크롬(chromium; Cr), 티타늄(titanium; Ti), 백금(platinum; Pt), 탄탈(tantalum; Ta) 등과 같은 저저항 불투명 도전물질을 포함할 수 있다. 하부 전극(BML) 상에 기판(SUB)의 불순물을 방지하기 위한 버퍼층(BUF)이 형성될 수 있다. 버퍼층(BUF) 상에 제1 소스/드레인(SD1), 제1 액티브 영역(ACT1), 노드(NT4), 제2 액티브 영역(ACT2) 및 제2 소스/드레인(SD2)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 액티브 영역들(ACT1, ACT2) 상에는 제1 및 제2 게이트 절연층들(GI1, GI2)이 형성될 수 있다. 제1 및 제2 게이트 절연층들(GI1, GI2) 상에는 제1 및 제2 게이트 전극들(GAT1, GAT2)이 형성될 수 있다. 제1 게이트 전극(GAT1)은 하부 전극(BML)과 중첩되도록 형성될 수 있다. 버퍼층(BUF) 상에 층간 절연층(ILD)이 형성될 수 있다.
한편, 도 3에는 화소(300)가 7개의 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 하나의 커패시터(CST)를 포함하는 7T1C 구조를 가지는 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들에 따른 화소(300)의 구조는 도 3의 예에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 화소(300)의 트랜지스터들(T1 내지 T7)은 PMOS 트랜지스터들로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 화소(300)의 적어도 하나의 트랜지스터(예를 들어, 보상 트랜지스터(T3) 및/또는 게이트 초기화 트랜지스터(T4))는 NMOS 트랜지스터로 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(300)의 동작의 일 예가 도 3 및 도 5를 참조하여 설명된다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 각 화소(300)에 대한 프레임 구간(FP)은 초기화 구간(PINT), 데이터 기입 구간(PDW) 및 발광 구간(PEM)을 포함할 수 있다.
초기화 구간(PINT)에서, 화소(300)에 게이트 초기화 신호(GI) 및 게이트 바이패스 신호(GB)가 인가될 수 있다. 게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 게이트 초기화 신호(GI)에 응답하여 턴-온되고, 턴-온된 게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 전압(VINT)을 이용하여 게이트 노드(NG), 즉 저장 커패시터(CST) 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극을 초기화할 수 있다. 또한, 애노드 초기화 트랜지스터(T7)는 게이트 바이패스 신호(GB)에 응답하여 턴-온되고, 턴-온된 애노드 초기화 트랜지스터(T7)는 초기화 전압(VINT)을 이용하여 유기 발광 다이오드(EL)를 초기화할 수 있다.
데이터 기입 구간(PDW)에서, 화소(300)에 게이트 기입 신호(GW)가 인가될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(T2) 및 보상 트랜지스터(T3)는 게이트 기입 신호(GW)에 응답하여 턴-온될 수 있다. 턴-온된 스위칭 트랜지스터(T2)는 데이터 전압(DV)을 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스에 전달하고, 턴-온된 보상 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드-연결시킬 수 있다. 이에 따라, 데이터 전압(DV)이 스위칭 트랜지스터(T2) 및 다이오드-연결된 구동 트랜지스터(T1)를 통하여 저장 커패시터(CST), 즉 게이트 노드(NG)에 전달되고, 저장 커패시터(CST)에는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압이 보상된 데이터 전압(DV)이 저장될 수 있다.
발광 구간(PEM)에서, 화소(300)에 발광 신호(EM)가 인가될 수 있다. 제1 및 제2 발광 트랜지스터들(T5, T6)은 발광 신호(EM)에 응답하여 턴-온될 수 있다. 턴-온된 제1 및 제2 발광 트랜지스터들(T5, T6)은 제1 전원 전압(ELVDD)의 상기 라인으로부터 제2 전원 전압(ELVSS)의 라인으로의 구동 트랜지스터(T1)에 의해 생성된 상기 구동 전류의 경로를 형성할 수 있다. 이에 따라, 저장 커패시터(CST), 즉 게이트 노드(NG)에 저장된 데이터 전압(DV)에 기초하여 생성된 상기 구동 전류가 유기 발광 다이오드(EL)에 제공되고, 유기 발광 다이오드(EL)는 상기 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다.
한편, 발광 구간(PEM) 동안, 저장 커패시터(CST), 즉 게이트 노드(NG)로의 누설 전류에 의해 데이터 전압(DV)이 왜곡될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(300)에서는, 보상 트랜지스터(T3)가 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2)로 구현되고, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)가 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2)로 구현되므로, 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(300)에서, 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1)가 제1 하부 전극(BML1)을 포함하고, 제1 게이트 초기화 서브-트랜지스터(T4-1)가 제2 하부 전극(BML2)을 포함하며, 제1 및 제2 하부 전극들(BML1, BML2)에 하부 전극 전압(VBML)이 인가되므로, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)의 전압 및 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)의 전압이 제어되고, 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 더욱 감소될 수 있다. 게다가, 제1 및 제2 하부 전극들(BML1, BML2)에 인가되는 하부 전극 전압(VBML)은 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 상응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치에서 표시되는 영상이 변경될 때, 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있고, 상기 유기 발광 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
한편, 도 5에는 화소(300)에 인가되는 신호들(EM, GI, GB, GW)의 일 예가 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예들에 따른 화소(300)에 인가되는 신호들(EM, GI, GB, GW)은 도 3의 예에 한정되지 않는다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소의 동작의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소(400)는 저장 커패시터(CST), 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3'), 게이트 초기화 트랜지스터(T4'), 제1 발광 트랜지스터(T5), 제2 발광 트랜지스터(T6) 및 유기 발광 다이오드(EL)를 포함할 수 있다. 도 6의 화소(400)는, 화소(400)가 애노드 초기화 트랜지스터(T7)를 포함하지 않고, 보상 트랜지스터(T3')가 게이트 보상 신호(GC)를 수신하며, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')의 제1 소스/드레인이 게이트 노드(NG)를 대신하여 구동 트랜지스터(T1)의 드레인에 연결된 것을 제외하고, 도 3의 화소(300)와 유사한 구성 및 유사한 동작을 가질 수 있다.
보상 트랜지스터(T3')는 게이트 보상 신호(GC)에 응답하여 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드-연결시킬 수 있다. 보상 트랜지스터(T3')의 게이트 전극은 게이트 보상 신호(GC)를 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 보상 트랜지스터(T3')는 게이트 노드(NG)와 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인 사이에서 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1', T3-2')을 포함할 수 있다. 이에 따라, 게이트 노드(NG)로의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1')의 게이트 전극에 인가되는 게이트 보상 신호(GC)와 제2 보상 서브-트랜지스터(T3-2')의 게이트 전극에 인가되는 게이트 보상 신호(GC)는 서로 다른 전압 레벨들을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1', T3-2') 중 적어도 하나는 하부 전극(BML1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1')는 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1')의 상기 게이트 전극과 중첩적으로 배치된 하부 전극(BML1)을 포함할 수 있다. 하부 전극(BML1)에 하부 전극 전압(VBML)이 인가되고, 하부 전극(BML1)에 인가된 하부 전극 전압(VBML)에 의해 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)의 전압이 간접적으로 제어되고, 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 더욱 감소될 수 있다. 또한, 하부 전극(BML1)에 인가되는 하부 전극 전압(VBML)은 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 상응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치에서 표시되는 영상이 변경될 때, 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있고, 상기 유기 발광 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 게이트 초기화 신호(GI)에 응답하여 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인에 초기화 전압(VINT)을 전달할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 게이트 초기화 신호(GI)를 수신하는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인에 연결된 제1 소스/드레인, 및 초기화 전압(VINT)의 라인에 연결된 제2 소스/드레인을 가질 수 있다. 한편, 도 6의 화소(400)에서, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 게이트 노드(NG), 즉 저장 커패시터(CST)에 직접 연결되지 않으므로, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 듀얼 트랜지스터로 구현되지 않을 수 있다. 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 보상 트랜지스터(T3')를 통하여 게이트 노드(NG)에 초기화 전압(VINT)을 인가하고, 이에 따라, 커패시터(CST) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극이 초기화될 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 제2 발광 트랜지스터(T6)를 통하여 유기 발광 다이오드(EL)에 초기화 전압(VINT)을 더욱 인가하고, 이에 따라, 유기 발광 다이오드(EL)가 초기화될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(400)의 동작의 일 예가 도 6 및 도 7을 참조하여 설명된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 각 화소(400)에 대한 프레임 구간(FP)은 초기화 구간(PINT), 데이터 기입 구간(PDW) 및 발광 구간(PEM)을 포함할 수 있다.
초기화 구간(PINT)에서, 화소(300)에 게이트 초기화 신호(GI) 및 게이트 보상 신호(GC)가 인가될 수 있다. 보상 트랜지스터(T3')는 게이트 보상 신호(GC)에 응답하여 턴-온되고, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 게이트 초기화 신호(GI)에 응답하여 턴-온될 수 있다. 턴-온된 보상 트랜지스터(T3') 및 턴-온된 게이트 초기화 트랜지스터(T4')는 초기화 전압(VINT)을 이용하여 게이트 노드(NG), 즉 저장 커패시터(CST) 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극을 초기화할 수 있다. 일 실시예에서, 초기화 구간(PINT) 전에, 저장 커패시터(CST)에 블랙 데이터 전압이 인가되고, 그 후 화소(300)에 게이트 초기화 신호(GI) 및 발광 신호(EM)가 인가될 수 있다. 게이트 초기화 신호(GI) 및 발광 신호(EM)가 인가되는 동안, 게이트 초기화 트랜지스터(T4') 및 제2 발광 트랜지스터(T6)가 턴-온되고, 턴-온된 게이트 초기화 트랜지스터(T4') 및 턴-온된 제2 발광 트랜지스터(T6)는 초기화 전압(VINT)을 이용하여 유기 발광 다이오드(EL)를 초기화할 수 있다.
데이터 기입 구간(PDW)에서, 화소(400)에 게이트 기입 신호(GW) 및 게이트 보상 신호(GC)가 인가될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(T2)는 게이트 기입 신호(GW)에 응답하여 턴-온되고, 보상 트랜지스터(T3')는 게이트 보상 신호(GC)에 응답하여 턴-온될 수 있다. 턴-온된 스위칭 트랜지스터(T2)는 데이터 전압(DV)을 구동 트랜지스터(T1)의 소스에 전달하고, 턴-온된 보상 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드-연결시킬 수 있다. 이에 따라, 데이터 전압(DV)이 스위칭 트랜지스터(T2) 및 다이오드-연결된 구동 트랜지스터(T1)를 통하여 저장 커패시터(CST), 즉 게이트 노드(NG)에 전달되고, 저장 커패시터(CST)에는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압이 보상된 데이터 전압(DV)이 저장될 수 있다.
발광 구간(PEM)에서, 화소(400)에 발광 신호(EM)가 인가될 수 있다. 제1 및 제2 발광 트랜지스터들(T5, T6)은 발광 신호(EM)에 응답하여 턴-온될 수 있다. 턴-온된 제1 및 제2 발광 트랜지스터들(T5, T6)은 제1 전원 전압(ELVDD)의 라인으로부터 제2 전원 전압(ELVSS)의 라인으로의 구동 트랜지스터(T1)에 의해 생성된 구동 전류의 경로를 형성할 수 있다. 이에 따라, 저장 커패시터(CST), 즉 게이트 노드(NG)에 저장된 데이터 전압(DV)에 기초하여 생성된 상기 구동 전류가 유기 발광 다이오드(EL)에 제공되고, 유기 발광 다이오드(EL)는 상기 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소(400)에서, 보상 트랜지스터(T3')는 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1', T3-2')을 포함하고, 이에 따라 게이트 노드(NG)로의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1')는 하부 전극(BML1)을 포함하고, 하부 전극(BML1)에 하부 전극 전압(VBML)이 인가될 수 있고, 이에 따라 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 더욱 감소될 수 있다. 게다가, 하부 전극(BML1)에 인가되는 하부 전극 전압(VBML)은 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 상응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치에서 표시되는 영상이 변경될 때, 하부 전극 전압(VBML)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있고, 상기 유기 발광 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소(500)는 저장 커패시터(CST), 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 게이트 초기화 트랜지스터(T4), 제1 발광 트랜지스터(T5), 제2 발광 트랜지스터(T6), 애노드 초기화 트랜지스터(T7), 제1 기준 트랜지스터(T8), 제2 기준 트랜지스터(T9) 및 유기 발광 다이오드(EL)를 포함할 수 있다. 도 8의 화소(500)는, 제1 보상 서브-트랜지스터(T3-1) 및 제1 게이트 초기화 서브-트랜지스터(T4-1)가 제1 및 제2 하부 전극들(BML1, BML2)을 포함하지 않을 수 있고, 화소(500)가 제1 및 제2 기준 트랜지스터들(T8, T9)을 포함하는 것을 제외하고, 도 3의 화소(300)와 유사한 구성 및 유사한 동작을 가질 수 있다.
보상 트랜지스터(T3)는 게이트 노드(NG)와 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인 사이에서 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2)을 포함하고, 게이트 초기화 트랜지스터(T4)는 게이트 노드(NG)와 초기화 전압(VINT)의 상기 라인 사이에서 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 게이트 노드(NG)로의 누설 전류가 감소될 수 있다.
제1 기준 트랜지스터(T8)는 발광 신호(EM)에 응답하여 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)에 기준 전압(VREF)을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기준 트랜지스터(T8)는 발광 신호(EM)를 수신하는 게이트 전극, 기준 전압(VREF)의 라인에 연결된 제1 소스/드레인, 및 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)에 연결된 제2 소스/드레인을 포함할 수 있다. 제1 기준 트랜지스터(T8)가 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)에 기준 전압(VREF)을 인가함으로써, 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1, T3-2) 사이의 노드(NT3)의 전압이 제어될 수 있다. 이에 따라, 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 더욱 감소될 수 있다.
제2 기준 트랜지스터(T9)는 발광 신호(EM)에 응답하여 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)에 기준 전압(VREF)을 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 기준 트랜지스터(T9)는 발광 신호(EM)를 수신하는 게이트 전극, 기준 전압(VREF)의 라인에 연결된 제1 소스/드레인, 및 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)에 연결된 제2 소스/드레인을 포함할 수 있다. 제2 기준 트랜지스터(T9)가 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)에 기준 전압(VREF)을 인가함으로써, 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들(T4-1, T4-2) 사이의 노드(NT4)의 전압이 제어될 수 있다. 이에 따라, 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 더욱 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 기준 전압(VREF)은 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 상응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치에서 표시되는 영상이 변경될 때, 기준 전압(VREF)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있고, 상기 유기 발광 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 9을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소(600)는 저장 커패시터(CST), 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3'), 게이트 초기화 트랜지스터(T4'), 제1 발광 트랜지스터(T5), 제2 발광 트랜지스터(T6), 제1 기준 트랜지스터(T8) 및 유기 발광 다이오드(EL)를 포함할 수 있다. 도 9의 화소(600)는, 화소(600)가 애노드 초기화 트랜지스터(T7) 및 제2 기준 트랜지스터(T9)를 포함하지 않고, 보상 트랜지스터(T3')가 게이트 보상 신호(GC)를 수신하며, 게이트 초기화 트랜지스터(T4')의 제1 소스/드레인이 게이트 노드(NG)를 대신하여 구동 트랜지스터(T1)의 드레인에 연결된 것을 제외하고, 도 8의 화소(500)와 유사한 구성 및 유사한 동작을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 화소(600)에서, 보상 트랜지스터(T3')는 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1', T3-2')을 포함하고, 이에 따라 게이트 노드(NG)로의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 제1 기준 트랜지스터(T8)는 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들(T3-1', T3-2') 사이의 노드(NT3)에 기준 전압(VREF)을 인가할 수 있고, 이에 따라 게이트 노드(NG)로의 상기 누설 전류가 더욱 감소될 수 있다. 게다가, 기준 전압(VREF)은 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 상응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 유기 발광 표시 장치에서 표시되는 영상이 변경될 때, 기준 전압(VREF)의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있고, 상기 유기 발광 표시 장치의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이고, 도 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 동작의 일 예를 설명하기 위한 타이밍도이며, 도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치에서 평균 대표 계조가 계산되고, 상기 평균 대표 계조에 따라 노드 제어 전압의 전압 레벨이 결정되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치(700)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(710), 및 표시 패널(710)을 구동하는 패널 구동부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 패널 구동부는 데이터 드라이버(720), 게이트 드라이버(730), 발광 드라이버(740), 전력 관리 회로(750) 및 컨트롤러(760)를 포함할 수 있다. 컨트롤러(760)는 이전 계조 저장 블록(772), 현재 계조 계산 블록(774), 평균 계조 계산 블록(776), 전압 레벨 결정 블록(778), 정지 영상 검출기(780) 및 구동 주파수 결정기(790)를 포함할 수 있다. 도 10의 유기 발광 표시 장치(700)는, 상기 패널 구동부 또는 컨트롤러(760)가 정지 영상 검출기(780) 및 구동 주파수 결정기(790)를 더 포함하고, 표시 패널(710)에 대한 구동 모드가 동영상 모드인지 또는 정지 영상 모드인지에 따라 복수의 화소들(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 선택적으로 적용하는 것을 제외하고, 도 1의 유기 발광 표시 장치(100)와 유사한 구성 및 유사한 동작을 가질 수 있다.
정지 영상 검출기(780)는 입력 영상 데이터(IDAT)가 동영상을 나타내는지 또는 정지 영상을 나타내는지 여부를 판단하고, 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 동영상을 나타내는 경우 표시 패널(710)에 대한 구동 모드를 동영상 모드로 결정하고, 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 정지 영상을 나타내는 경우 표시 패널(710)에 대한 상기 구동 모드를 정지 영상 모드로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 정지 영상 검출기(780)는 이전 프레임 구간에서의 입력 영상 데이터(IDAT)와 현재 프레임 구간에서의 입력 영상 데이터(IDAT)를 비교하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 동영상을 나타내는지 또는 상기 정지 영상을 나타내는지 여부를 판단할 수 있다.
구동 주파수 결정기(790)는 상기 동영상 모드에서 표시 패널(710)에 대한 구동 주파수(DF)를 일반 구동 주파수로 결정하고, 상기 정지 영상 모드에서 표시 패널(710)에 대한 구동 주파수(DF)를 상기 일반 구동 주파수보다 낮은 저주파수로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 구동 주파수 결정기(790)는, 상기 정지 영상 모드에서, 복수의 계조들에 따른 플리커 수치들을 저장하는 플리커 룩업 테이블을 이용하여 입력 영상 데이터(IDAT)의 계조(또는 휘도)에 따른 (예를 들어, 사용자에게 시인되는 플리커의 정도를 나타내는) 플리커 수치를 결정하고, 상기 플리커 수치에 따라 표시 패널(710)에 대한 구동 주파수(DF)를 결정할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 플리커 수치의 결정은 화소별로, 세그먼트별로 또는 부분 패널 영역별로 수행될 수 있다.
따라서, 상기 정지 영상 모드에서, 컨트롤러(760)는 고정된 입력 프레임 주파수(IFF)(예를 들어, 약 120Hz)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신하더라도, 데이터 드라이버(720)에 (예를 들어, 약 1Hz 내지 약 120Hz의) 넓은 구동 주파수 범위의 구동 주파수(DF)로 출력 영상 데이터(ODAT)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 동영상을 나타내는 제1 및 제2 프레임 구간들(FP1, FP2)에서, 컨트롤러(760)는 입력 영상 데이터(IDAT)로서 프레임 데이터(FDAT)를 약 120Hz의 입력 프레임 주파수(IFF)로 수신하고, 표시 패널(710)에 대한 상기 구동 모드를 동영상 모드(MIMODE)로 결정하며, 데이터 드라이버(720)에 출력 영상 데이터(ODAT)로서 프레임 데이터(FDAT)를 입력 프레임 주파수(IFF)와 동일한 약 120Hz의 구동 주파수(DF)로 제공할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(710)이 약 120Hz의 구동 주파수(DF)로 구동될 수 있다. 한편, 상기 정지 영상이 검출되면, 컨트롤러(760)는 표시 패널(710)에 대한 상기 구동 모드를 정지 영상 모드(SIMODE)로 결정하고, 표시 패널(710)의 구동 주파수(DF)를 약 120Hz의 입력 프레임 주파수(IFF)보다 낮은 저주파수, 예를 들어 약 40Hz로 결정할 수 있다. 즉, 정지 영상 모드(SIMODE)에서, 컨트롤러(760)는 제3 및 제6 프레임 구간들(FP3, FP6)에서 데이터 드라이버(720)에 프레임 데이터(FDAT)를 제공하고, 제4, 제5, 제7 및 제8 프레임 구간들(FP4, FP5, FP7, FP8)에서 데이터 드라이버(720)에 프레임 데이터(FDAT)를 제공하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제3 내지 제8 프레임 구간들(FP3 내지 FP8)에서, 컨트롤러(760)는 데이터 드라이버(720)에 프레임 데이터(FDAT)를 약 120Hz의 입력 프레임 주파수(IFF)의 1/3인 약 40Hz의 구동 주파수(DF)로 제공하고, 데이터 드라이버(720)는 표시 패널(710)을 약 40Hz의 구동 주파수(DF)로 구동할 수 있다. 한편, 도 11에는 표시 패널(710)이 약 120Hz의 구동 주파수(DF) 또는 약 40Hz의 구동 주파수(DF)로 구동되는 예가 도시되어 있으나, 일 실시예에서, 표시 패널(710)은 약 1Hz 내지 약 120Hz의 넓은 구동 주파수 범위의 구동 주파수(DF)로 구동될 수 있다.
또한, 도 11에는 컨트롤러(760)가 약 120Hz의 고정된 입력 프레임 주파수(IFF)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신하는 예가 도시되어 있으나, 다른 실시예에서, 컨트롤러(760)는 약 1Hz 내지 약 120Hz의 가변 입력 프레임 주파수(IFF)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다. 이 경우, 컨트롤러(760)는 가변 입력 프레임 주파수(IFF)에 상응하는 가변 구동 주파수(DF)로 표시 패널(710)을 구동할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 패널 구동부는 정지 영상 모드(SIMODE)에서 복수의 화소들(PX) 각각에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하고, 동영상 모드(MIMODE)에서 복수의 화소들(PX) 각각에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하지 않을 수 있다. 여기서, 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하지 않는 것은, 전력 관리 회로(750)가 노드 제어 전압(VNC)의 라인을 플로팅시키는 것, 또는 전력 관리 회로(750)가 노드 제어 전압(VNC)으로서 기본 전압(예를 들어, 접지 전압)을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 한편, 동영상 모드(MIMODE)에서 표시 패널(710)이 상기 일반 구동 주파수로 구동되고, 정지 영상 모드(SIMODE)에서 표시 패널(710)이 상기 일반 구동 주파수보다 낮은 저주파수로 구동되므로, 정지 영상 모드(SIMODE)에서 각 화소(PX)의 상기 게이트 노드에 데이터 전압(DV)이 유지되는 시간은 동영상 모드(MIMODE)에서 각 화소(PX)의 게이트 노드에 데이터 전압(DV)이 유지되는 시간보다 길 수 있다. 따라서, 정지 영상 모드(SIMODE)에서의 데이터 전압(DV)의 왜곡이 동영상 모드(MIMODE)에서의 데이터 전압(DV)의 왜곡보다 심할 수 있고, 이에 따라 상기 패널 구동부는 동영상 모드(MIMODE)에서 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하지 않으나, 정지 영상 모드(SIMODE)에서 데이터 전압(DV)의 상기 왜곡을 감소 또는 방지하도록 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공할 수 있다.
한편, 정지 영상 모드(SIMODE)에서 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)이 제공되고, 동영상 모드(MIMODE)에서 각 화소(PX)에 노드 제어 전압(VNC)이 제공되지 않는 경우, 정지 영상 모드(SIMODE)와 동영상 모드(MIMODE) 사이의 천이(Transition) 구간에서, 노드 제어 전압(VNC)에 의한 휘도 변경이 시인될 수 있고, 유기 발광 표시 장치(700)의 표시 품질이 저하될 수 있다. 이러한 표시 품질의 저하를 방지하도록, 일 실시예에서, 상기 패널 구동부는, 정지 영상 모드(SIMODE)에서, 정지 영상 모드(SIMODE)와 동영상 모드(MIMODE) 사이의 상기 천이 구간에서, 복수의 화소들(PX) 각각에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하고, 상기 천이 구간 후의 동영상 모드(MIMODE)에서, 복수의 화소들(PX) 각각에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 프레임 구간들(FP1, FP2)에서 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 동영상을 나타내는 경우, 상기 패널 구동부는 표시 패널(710)에 대한 상기 구동 모드를 동영상 모드(MIMODE)로 결정할 수 있다. 동영상 모드(MIMODE)에서, 상기 패널 구동부는 각 프레임 구간(FP1, FP2)에서 대표 계조(RG) 및 평균 대표 계조(ARG)를 계산하지 않고, 대표 계조(RG) 및 평균 대표 계조(ARG)가 기본 계조(DEF)(예를 들어, 0-계조)를 가지는 것으로 간주할 수 있다. 또한, 동영상 모드(MIMODE)에서, 상기 패널 구동부는 복수의 화소들(PX)에 노드 제어 전압(VNC)을 제공하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 패널 구동부는 노드 제어 전압(VNC)의 라인을 플로팅 시키거나, 노드 제어 전압(VNC)으로서 기본 전압(예를 들어, 접지 전압)을 제공할 수 있다.
이 후, 제3 내지 제6 프레임 구간들(FP3 내지 FP6)에서 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 정지 영상을 나타내는 경우, 상기 패널 구동부는 표시 패널(710)에 대한 상기 구동 모드를 정지 영상 모드(SIMODE)로 결정할 수 있다. 정지 영상 모드(SIMODE)에서, 상기 패널 구동부는 각 프레임 구간(FP3 내지 FP6)에서 대표 계조(RG) 및 평균 대표 계조(ARG)를 계산하고, 평균 대표 계조(ARG)에 상응하도록 노드 제어 전압(VNC)의 전압 레벨을 결정할 수 있다. 또한, 동영상 모드(MIMODE)으로부터 정지 영상 모드(SIMODE)로 변경된 천이 구간(TP1)에서, 즉, 동영상 모드(MIMODE)으로부터 정지 영상 모드(SIMODE)로 변경된 제3 및 제4 프레임 구간들(FP3, FP4)에서, 상기 패널 구동부는 동영상 모드(MIMODE)에서의 적어도 하나의 프레임 구간(예를 들어, FP2 및/또는 FP1)에서의 대표 계조(RG), 즉 기본 계조(DEF)와 정지 영상 모드(SIMODE)에서의 적어도 하나의 프레임 구간(예를 들어, FP3 및/또는 FP4)에서 계산된 대표 계조(RG)의 평균을 계산하여 평균 대표 계조(ARG)를 결정하고, 평균 대표 계조(ARG)에 상응하도록 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 결정할 수 있다. 이에 따라, 동영상 모드(MIMODE)으로부터 정지 영상 모드(SIMODE)로 변경된 천이 구간(TP1) 및 천이 구간(TP1) 직후의 프레임 구간(FP5)에서, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨이 제1 전압 레벨(VL1), 제2 전압 레벨(VL2) 및 제3 전압 레벨(VL3)로 순차적으로(즉, 점진적으로) 변경될 수 있다. 이후, 정지 영상 모드(SIMODE)에서 입력 영상 데이터(IDAT)의 대표 계조(RG)가 일정한 경우, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨은 제3 전압 레벨(VL3)로 유지될 수 있다.
이 후, 제7 내지 제9 프레임 구간들(FP7 내지 FP9)에서 입력 영상 데이터(IDAT)가 상기 동영상을 나타내는 경우, 상기 패널 구동부는 표시 패널(710)에 대한 상기 구동 모드를 동영상 모드(MIMODE)로 결정할 수 있다. 동영상 모드(MIMODE)에서, 상기 패널 구동부는 각 프레임 구간(FP7, FP8, FP9)에서 대표 계조(RG)를 계산하지 않고, 대표 계조(RG)가 기본 계조(DEF)(예를 들어, 0-계조)를 가지는 것으로 간주할 수 있다. 다만, 정지 영상 모드(SIMODE)로부터 동영상 모드(MIMODE)로부터 변경된 천이 구간(TP2)에서, 즉, 정지 영상 모드(SIMODE)로부터 동영상 모드(MIMODE)로부터 변경된 제7 및 제8 프레임 구간들(FP7, FP8)에서, 상기 패널 구동부는 정지 영상 모드(SIMODE)에서의 적어도 하나의 프레임 구간(예를 들어, FP6)에서 계산된 대표 계조(RG)와 동영상 모드(MIMODE)에서의 기본 계조(DEF)의 평균을 계산하여 평균 대표 계조(ARG)를 결정하고, 평균 대표 계조(ARG)에 상응하도록 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨을 결정할 수 있다. 이에 따라, 천이 구간(TP2) 직전의 프레임 구간(FP6), 및 정지 영상 모드(SIMODE)로부터 동영상 모드(MIMODE)로부터 변경된 천이 구간(TP2)에서, 노드 제어 전압(VNC)의 상기 전압 레벨이 제3 전압 레벨(VL3), 제2 전압 레벨(VL2) 및 제1 전압 레벨(VL1)로 순차적으로(즉, 점진적으로) 변경될 수 있다. 이에 따라, 노드 제어 전압(VNC)에 의한 휘도 변경이 시인될 수 있고, 유기 발광 표시 장치(700)의 표시 품질이 더욱 향상될 수 있다. 이후, 천이 구간(TP2) 후의 동영상 모드(MIMODE)에서, 즉 제9 프레임 구간(FP9)에서, 상기 패널 구동부는 노드 제어 전압(VNC)의 라인을 플로팅 시키거나, 노드 제어 전압(VNC)으로서 기본 전압(예를 들어, 접지 전압)을 제공할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 전자 기기(1100)는 프로세서(1110), 메모리 장치(1120), 저장 장치(1130), 입출력 장치(1140), 파워 서플라이(1150) 및 유기 발광 표시 장치(1160)를 포함할 수 있다. 전자 기기(1100)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1110)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(1110)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(1110)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(1120)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1120)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(1130)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(1140)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 파워 서플라이(1150)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 유기 발광 표시 장치(1160)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
유기 발광 표시 장치(1160)에서, 각 화소는 게이트 노드와 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함할 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치(1160)의 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 평균 대표 계조에 따라 노드 제어 전압의 전압 레벨을 결정하고, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드의 전압을 제어하도록 각 화소에 상기 노드 제어 전압을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 게이트 노드로의 누설 전류가 감소될 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치(1160)에서 표시되는 영상이 변경될 때, 상기 노드 제어 전압의 상기 전압 레벨이 점진적으로 변경될 수 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(1160)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
실시예에 따라, 전자 기기(1100)는 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet Computer), 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 가정용 전자기기, 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 유기 발광 표시 장치(1160)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
본 발명은 임의의 유기 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, PC, TV, 디지털 TV, 3D TV, 가정용 전자기기, PDA, PMP, 디지털 카메라, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 내비게이션 등에 적용될 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, 700: 유기 발광 표시 장치
110, 710: 표시 패널
120, 720: 데이터 드라이버
130, 730: 게이트 드라이버
140, 740: 발광 드라이버
150, 750: 전력 관리 회로
160, 760: 컨트롤러
172, 772: 이전 계조 저장 블록
174, 774: 현재 계조 계산 블록
176, 776: 평균 계조 계산 블록
178, 778: 전압 레벨 결정 블록
780: 정지 영상 검출기
790: 구동 주파수 결정기
300, 400, 500, 600, PX: 화소
T1 내지 T9: 트랜지스터들
CST: 저장 커패시터
EL: 유기 발광 다이오드

Claims (20)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터;
    데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키고, 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터;
    상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 상기 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터; 및
    상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 기초하여 노드 제어 전압의 전압 레벨을 결정하며, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드의 전압을 제어하도록 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 하부 전극을 포함하고,
    상기 노드 제어 전압은 상기 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압을 인가하는 기준 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 노드 제어 전압은 상기 기준 전압인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 평균 대표 계조는 상기 복수의 프레임 구간들에서의 상기 입력 영상 데이터의 복수의 대표 계조들의 평균이고,
    상기 복수의 대표 계조들 각각은 상기 복수의 프레임 구간들 중 상응하는 프레임 구간에서 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조들의 평균 계조인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 평균 대표 계조는 상기 복수의 프레임 구간들에서의 상기 입력 영상 데이터의 복수의 대표 계조들의 평균이고,
    상기 복수의 대표 계조들 각각은 상기 복수의 프레임 구간들 중 상응하는 프레임 구간에서의 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조들의 중간 계조, 최대 계조 또는 최소 계조인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 프레임 구간들은 적어도 하나의 이전 프레임 구간 및 현재 프레임 구간을 포함하고,
    상기 패널 구동부는,
    상기 적어도 하나의 이전 프레임 구간에서의 이전 프레임 대표 계조를 저장하고,
    상기 현재 프레임 구간에서 입력 영상 데이터에 기초하여 현재 프레임 대표 계조를 계산하며,
    상기 이전 프레임 대표 계조 및 상기 현재 프레임 대표 계조의 평균을 계산하여 상기 평균 대표 계조를 계산하고,
    상기 평균 대표 계조에 상응하도록 상기 노드 제어 전압의 상기 전압 레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 패널 구동부는,
    상기 복수의 화소들 각각에 상기 데이터 전압을 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 복수의 화소들 각각에 게이트 신호를 제공하는 게이트 드라이버;
    상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하는 전력 관리 회로; 및
    상기 데이터 드라이버, 상기 게이트 드라이버 및 상기 전력 관리 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    적어도 하나의 이전 프레임 구간에서의 이전 프레임 대표 계조를 저장하는 이전 계조 저장 블록;
    현재 프레임 구간에서 입력 영상 데이터에 기초하여 현재 프레임 대표 계조를 계산하는 현재 계조 계산 블록;
    상기 이전 프레임 대표 계조 및 상기 현재 프레임 대표 계조의 평균을 계산하여 상기 평균 대표 계조를 계산하는 평균 계조 계산 블록; 및
    상기 평균 대표 계조에 상응하도록 상기 노드 제어 전압의 상기 전압 레벨을 결정하는 전압 레벨 결정 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터;
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터; 및
    게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제1 하부 전극을 포함하고,
    상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제2 하부 전극을 포함하고,
    상기 노드 제어 전압은 상기 제1 및 제2 하부 전극들에 인가되는 하부 전극 전압인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터; 및
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 하부 전극을 포함하고,
    상기 노드 제어 전압은 상기 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터;
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터;
    게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터;
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압을 인가하는 제1 기준 트랜지스터; 및
    상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 사이의 노드에 상기 기준 전압을 인가하는 제2 기준 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 노드 제어 전압은 상기 기준 전압인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터;
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터; 및
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 상기 노드에 기준 전압을 인가하는 기준 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 노드 제어 전압은 상기 기준 전압인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 패널 구동부는,
    상기 입력 영상 데이터가 동영상을 나타내는지 또는 정지 영상을 나타내는지 여부를 판단하고, 상기 입력 영상 데이터가 상기 동영상을 나타내는 경우 상기 표시 패널에 대한 구동 모드를 동영상 모드로 결정하고, 상기 입력 영상 데이터가 상기 정지 영상을 나타내는 경우 상기 표시 패널에 대한 상기 구동 모드를 정지 영상 모드로 결정하는 정지 영상 검출기; 및
    상기 동영상 모드에서 상기 표시 패널에 대한 구동 주파수를 일반 구동 주파수로 결정하고, 상기 정지 영상 모드에서 상기 표시 패널에 대한 상기 구동 주파수를 상기 일반 구동 주파수보다 낮은 저주파수로 결정하는 구동 주파수 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 패널 구동부는,
    상기 정지 영상 모드에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하고,
    상기 동영상 모드에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하지 않는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 패널 구동부는,
    상기 정지 영상 모드에서, 또한 상기 정지 영상 모드와 상기 동영상 모드 사이의 천이 구간에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하고,
    상기 천이 구간 후의 상기 동영상 모드에서, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 노드 제어 전압을 제공하지 않는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터;
    데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키고, 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터;
    상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 상기 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터; 및
    상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제1 하부 전극을 포함하고,
    상기 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 기초하여 상기 제1 하부 전극에 인가되는 하부 전극 전압의 전압 레벨을 결정하며, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 하부 전극 전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터;
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터; 및
    게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 중 적어도 하나는 제2 하부 전극을 포함하고,
    상기 하부 전극 전압은 상기 제1 및 제2 하부 전극들에 인가되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터; 및
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  18. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 노드에 연결된 게이트 전극을 가지는 구동 트랜지스터;
    데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스에 전달하는 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터를 다이오드-연결시키고, 상기 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 드레인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들을 포함하는 보상 트랜지스터;
    상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 다이오드-연결된 구동 트랜지스터를 통하여 전송된 상기 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터;
    상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 구동 전류에 기초하여 발광하는 유기 발광 다이오드; 및
    상기 제1 및 제2 보상 서브-트랜지스터들 사이의 노드에 기준 전압을 인가하는 제1 기준 트랜지스터를 포함하고,
    상기 패널 구동부는 복수의 프레임 구간들에서의 입력 영상 데이터의 평균 대표 계조를 계산하고, 상기 평균 대표 계조에 기초하여 상기 기준 전압의 전압 레벨을 결정하며, 상기 복수의 화소들 각각에 상기 기준 전압을 제공하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 게이트 노드에 초기화 전압을 인가하고, 상기 게이트 노드와 상기 초기화 전압의 라인 사이에 직렬 연결된 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들을 포함하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터;
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터;
    게이트 바이패스 신호에 응답하여 상기 유기 발광 다이오드에 상기 초기화 전압을 인가하는 애노드 초기화 트랜지스터; 및
    상기 제1 및 제2 게이트 초기화 서브-트랜지스터들 사이의 노드에 상기 기준 전압을 인가하는 제2 기준 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  20. 제18 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은,
    게이트 초기화 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인에 초기화 전압을 인가하는 게이트 초기화 트랜지스터;
    발광 신호에 응답하여 전원 전압의 라인과 상기 구동 트랜지스터의 상기 소스를 연결하는 제1 발광 트랜지스터; 및
    상기 발광 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 상기 드레인과 상기 유기 발광 다이오드를 연결하는 제2 발광 트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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