KR20220087741A - 발광표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 데이터 드라이버로부터 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급되는 데이터 기간 동안에, 픽셀 구동부에 구비되며 데이터 라인과 연결된 제1 트랜지스터를 턴온시키는, 발광표시장치를 제공하는 것이며, 이를 위해, 본 발명에 따른 발광표시장치는, 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하는 픽셀이 구비되어 있는 발광표시패널, 상기 제1 트랜지스터로 게이트 신호를 공급하는 게이트 드라이버, 데이터 전압을 상기 데이터 라인으로 공급하는 데이터 드라이버 및 상기 데이터 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키거나 또는 상기 픽셀에 구비된 센싱라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 스위칭 드라이버를 포함하며, 상기 게이트 드라이버는 상기 데이터 드라이버로부터 상기 스위칭 드라이버를 통해 상기 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급되는 데이터 기간 동안에, 상기 제1 트랜지스터를 턴온시켰다가 턴오프시킨다.

Description

발광표시장치{LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 발광표시장치에 관한 것이다.
발광표시장치는 발광소자를 이용하여 광을 출력하는 표시장치이다.
발광소자를 구동하는 픽셀 구동부에 구비된 구동 트랜지스터의 열화에 의해, 발광소자에서 출력되는 광의 세기는 변한다. 이를 방지하기 위해, 발광표시장치에서는 다양한 보상 방법들이 이용된다.
그러나, 데이터 라인으로 공급된 데이터 전압은, 픽셀 구동부에 구비되며 보상 방법의 실행을 위해 턴온되는 트랜지스터와 커플링되어 변한다. 이에 따라, 픽셀 구동부에는 정상적인 데이터 전압이 공급되지 못한다.
발광표시장치의 보상 동작은 발광표시패널의 가로 라인 단위로, 예를 들어, 발광표시패널의 가로 방향으로 구비된 게이트 라인에 연결된 픽셀들 단위로, 수행된다.
따라서, 발광표시패널을 통해 영상이 출력될 때, 보상 동작에 의해 픽셀 구동부에 정상적인 데이터 전압이 공급되지 못하면, 발광표시패널의 가로 라인에 가로띠와 같은 불량이 발생될 수 있으며, 출력되는 영상에서 색감차가 발생될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 데이터 드라이버로부터 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급되는 데이터 기간 동안에, 픽셀 구동부에 구비되며 데이터 라인과 연결된 제1 트랜지스터를 턴온시키는, 발광표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광표시장치는, 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하는 픽셀이 구비되어 있는 발광표시패널, 상기 제1 트랜지스터로 게이트 신호를 공급하는 공급하는 게이트 드라이버, 데이터 전압을 상기 데이터 라인으로 공급하는 데이터 드라이버 및 상기 데이터 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키거나 또는 상기 픽셀에 구비된 센싱라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 스위칭 드라이버를 포함하며, 상기 게이트 드라이버는 상기 데이터 드라이버로부터 상기 스위칭 드라이버를 통해 상기 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급되는 데이터 기간 동안에, 상기 제1 트랜지스터를 턴온시켰다가 턴오프시킨다.
본 발명에 의하면, 데이터 드라이버로부터 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급될 때, 픽셀 구동부에 구비되며 데이터 라인과 연결된 제1 트랜지스터가 턴온된다. 따라서, 픽셀 구동부에 구비된 구동 트랜지스터의 열화를 방지하기 위한 보상이, 영상이 출력되는 동안에 수행되더라도, 데이터 라인을 통해 픽셀 구동부로 공급되는 데이터 전압이 커플링에 의해 변화되지 않는다.
즉, 본 발명에 의하면, 데이터 전압이, 턴온되는 트랜지스터와 커플링되어 변하는 현상이 방지될 수 있다.
이에 따라, 발광표시패널의 가로 방향을 따라 발생되는 가로띠 형태의 불량이 발생될 수 있으며, 발광표시패널에서 출력되는 영상에서 색감차가 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 픽셀의 구조를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 게이트 드라이버의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 제어부의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 데이터 드라이버와 스위칭 드라이버의 구조를 나타낸 예시도.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 내부 보상 방법을 설명하기 위한 예시도들.
도 7은 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 제1 제어신호와 게이트 신호의 관계를 나타낸 파형도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시 예를 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 언급한 '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 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 픽셀의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 게이트 드라이버의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 제어부의 구성을 나타낸 예시도이다.
본 발명에 따른 발광표시장치는 각종 전자장치를 구성할 수 있다. 전자장치는, 예를 들어, 스마트폰, 테블릿PC, 텔레비젼, 모니터 등이 될 수 있다.
본 발명에 따른 발광표시장치는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된 제1 트랜지스터(Tsw1)를 포함하는 픽셀(101)이 구비되어 있는 발광표시패널(100), 제1 트랜지스터(Tsw1)로 게이트 신호(VG)를 공급하는 공급하는 게이트 드라이버(200), 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인(DL)으로 공급하는 데이터 드라이버(300), 데이터 라인(DL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키거나 또는 픽셀(101)에 구비된 센싱라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 스위칭 드라이버(500), 및 제어부(400)를 포함한다. 특히, 게이트 드라이버(200)는 데이터 드라이버(300)로부터 스위칭 드라이버(500)를 통해 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 데이터 기간 동안에, 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시켰다가 턴오프시키는 기능을 수행한다.
우선, 발광표시패널(100)은 표시영역(102) 및 비표시영역(103)을 포함한다. 표시영역(102)에는 게이트 라인들(GL1 to GLg), 데이터 라인들(DL1 to DLd), 센싱 라인들(SL1 to SLd) 및 픽셀(101)들이 구비된다.
발광표시패널(100)에 구비되는 픽셀(101)은, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광소자(ED), 제1 트랜지스터(Tsw1) 내지 제5 트랜지스터(Tsw5), 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(Tdr)를 포함할 수 있다. 즉, 픽셀(101)은 픽셀구동부(PDU) 및 발광부를 포함하고, 픽셀구동부(PDU)는 제1 트랜지스터(Tsw1) 내지 제5 트랜지스터(Tsw5), 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(Tdr)를 포함하며, 발광부는 발광소자(ED)를 포함할 수 있다.
발광소자(ED)는, 유기 발광층, 무기 발광층 및 양자점 발광층 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 또는, 유기 발광층(또는 무기 발광층)과 양자점 발광층의 적층 또는 혼합 구조를 포함할 수 있다.
또한, 발광소자(ED)는 적색, 녹색 및 청색과 같은 다양한 컬러들 중 어느 하나에 대응되는 광을 출력할 수 있으며, 또는 백색 광을 출력할 수도 있다.
픽셀구동부(PDU)를 구성하는 제1 트랜지스터(Tsw1)는 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 신호(VG)에 의해 턴온 또는 턴오프되고, 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)은 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온될 때 구동 트랜지스터(Tdr)로 공급된다. 제1 전압(VDD)은 제1 전압공급라인(PLA)을 통해 구동 트랜지스터(Tdr) 및 발광소자(ED)로 공급되며, 제2 전압(VSS)은 제2 전압공급라인(PLB)을 통해 발광소자(ED)로 공급된다. 제2 트랜지스터(Tsw2)와 제5 트랜지스터(Tsw5)는 센싱 제어 라인(SCL)을 통해 공급되는 센싱 제어 신호(VS)에 의해 턴온 또는 턴오프된다. 제3 트랜지스터(Tsw3)와 제4 트랜지스터(Tsw4)는 에미션 라인(EL)을 통해 공급되는 에미션 신호(EM)에 의해 턴온 또는 턴오프된다. 기준전압(Vref)은 센싱 라인(SL)을 통해 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제5 트랜지스터(Tsw5)로 공급될 수 있으며, 발광소자(ED)의 특성변화와 관련된 센싱 신호는 제5 트랜지스터(Tsw5)를 통해 센싱 라인(SL)으로 전송될 수 있다.
본 발명에 적용되는 픽셀(101)은 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 도 2에 도시된 구조를 갖는 픽셀(101)들이 구비된 발광표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 도 2에 도시된 바와 같은 픽셀(101)의 구조를 보다 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
픽셀(101)들 각각은, 발광소자(ED) 및 픽셀구동부(PDU)를 포함한다.
픽셀구동부(PDU)는 데이터 라인(DL)과 연결되어 있는 제1 단자 및 게이트 신호(VG)가 공급되는 게이트 라인(GL)과 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제1 트랜지스터(Tsw1), 제1 전압공급라인(PLA)과 연결되어 있는 제1 단자를 포함하는 구동 트랜지스터(Tdr), 제1 트랜지스터(Tsw1)의 제2 단자 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 사이에 연결되어 있는 캐패시터(Cst), 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트에 연결되어 있는 제1 단자, 구동 트랜지스터(Tdr)의 제2 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 센싱 제어 라인(SCL)에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터(Tsw2), 제1 트랜지스터(Tsw1)의 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 센싱 라인(SL)에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인(EL)에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터(Tsw3), 구동 트랜지스터(Tdr)의 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 발광소자(ED)의 제1 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인(EL)에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터(Tsw4) 및 발광소자(ED)의 제1 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 센싱 제어 라인(SCL)에 연결되어 있는 게이트 및 센싱 라인(SL)에 연결되어 있는 제2 단자를 포함하는 제5 트랜지스터(Tsw5)를 포함한다.
이 경우, 발광표시패널(100)에는, 픽셀(101)들이 구비되는 픽셀 영역들을 형성하며, 픽셀(101)에 구비되는 픽셀구동부(PDU)에 각종 신호들을 공급하는 신호라인들이 형성되어 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 픽셀(101)을 포함하는 발광표시패널에서, 신호라인들은 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 에미션 라인(EL), 센싱 제어 라인(SCL), 제1 전압공급라인(PLA), 제2 전압공급라인(PLB) 및 센싱 라인(SL) 등을 포함할 수 있다.
이 경우, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)은 서로 다른 방향을 따라 구비되고, 센싱 라인(SL)은 데이터 라인(DL)과 나란한 제1 방향을 따라 구비되며, 센싱 라인(SL)은 제1 방향을 따라 구비된 픽셀들의 제5 트랜지스터(Tsw5)들과 연결되어 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(DL)과 센싱 라인(SL)이 발광표시패널(100)의 제1 방향, 즉, 세로 방향을 따라 구비되는 경우, 게이트 라인(GL)은 발광표시패널(100)의 제2 방향, 즉, 가로 방향을 따라 구비될 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은 수직을 이룰 수 있으나, 반드시 수직일 필요는 없으며, 다양한 각도를 형성할 수 있다.
부연하여 설명하면, 발광표시패널(100)은, 픽셀(101)들, 픽셀(101)들로 게이트 신호(VG)들을 공급하는 게이트 라인들(GL1 to GLg), 픽셀(101)들로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 라인들(DL1 to DLd) 및 픽셀(101)들에 구비된 발광소자(ED)들과 연결되는 센싱 라인들(SL1 to SLd)을 포함한다. 이 경우, 픽셀(101)들 각각은, 발광소자(ED) 및 제1 단자가 발광소자(ED)의 제1 단자에 연결되고, 게이트가 센싱 제어 라인(SCL)에 연결되어 있으며, 제2 단자가 센싱 라인(SL)에 연결되어 있는 제5 트랜지스터(Tsw5)를 포함한다.
다음, 데이터 드라이버(300)는 발광표시패널(100)에 부착되는 칩온필름에 구비될 수 있으며, 제어부(400)가 구비되어 있는 메인 기판에도 연결될 수 있다. 이 경우, 칩온필름에는, 제어부(400)와 데이터 드라이버(300)와 발광표시패널(100)을 전기적으로 연결시켜주는 라인들이 구비되어 있으며, 이를 위해, 라인들은 메인 기판과 발광표시패널(100)에 구비되어 있는 패드들과 전기적으로 연결되어 있다. 메인 기판은 외부 시스템이 장착되어 있는 외부 기판과 전기적으로 연결된다.
데이터 드라이버(300)는 발광표시패널(100)에 직접 장착된 후 메인 기판과 전기적으로 연결될 수도 있다.
그러나, 데이터 드라이버(300)는 제어부(400)와 함께 하나의 집적회로로 형성될 수 있으며, 집적회로는 칩온필름에 구비되거나, 발광표시패널(100)에 직접 장착될 수도 있다.
데이터 드라이버(300)는 발광표시패널에 구비된 발광소자(ED)의 특성변화와 관련된 센싱신호를 발광표시패널로부터 수신하여 제어부(400)로 전송할 수 있다.
다음, 게이트 드라이버(200)는 집적회로(Integrated Circuit)로 구성된 후 비표시영역(103)에 장착될 수도 있으며, 비표시영역(103)에 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 방식을 이용하여 직접 내장될 수도 있다. 게이트 인 패널 방식을 이용하는 경우, 게이트 드라이버(200)를 구성하는 트랜지스터들은, 표시영역(102)의 각 픽셀(101)들에 구비되는 트랜지스터들과 동일한 공정을 통해 비표시영역(103)에 구비될 수 있다.
게이트 드라이버(200)에서 생성된 게이트 펄스가 픽셀(101)에 구비된 제1 트랜지스터(Tsw1)의 게이트로 공급될 때, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 턴온된다. 게이트 오프 신호가 제1 트랜지스터(Tsw1)로 공급될 때, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 턴오프된다. 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 신호(VG)는 게이트 펄스 및 게이트 오프 신호를 포함한다.
게이트 드라이버(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 픽셀(101)들과 연결된 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 신호(VG)들을 공급하는 스테이지(201)들을 포함할 수 있다.
이 경우, 스테이지(201)들 각각은 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 공급되는 게이트 신호(VG) 이외에도, 도 2에 도시된 바와 같은 다양한 신호들, 예를 들어, 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)를 더 생성할 수 있다.
예를 들어, 스테이지(201)들 각각은 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)를 모두 생성할 수 있다. 게이트 신호(VG)는 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 순차적으로 공급될 수 있고, 센싱 제어 신호(VS)는 센싱 제어 라인(SCL)들 순차적으로 공급될 수 있으며, 에미션 신호(EM)는 에미션 라인(EL)들로 순차적으로 공급될 수 있다.
그러나, 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)를 생성하는 스테이지(201)들은 독립적으로 구성될 수도 있다. 즉, 하나의 스테이지(201)는 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM) 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.
즉, 하나의 픽셀(101)로 공급되는 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)는 하나의 스테이지(201)에서 생성될 수도 있으며, 또는 적어도 두 개의 스테이지(201)들에서 생성될 수도 있다.
다음, 전원공급부(600)는, 외부로부터 공급되는 전원을 이용하여, 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS), 에미션 신호(EM), 데이터 전압(Vdata) 및 기준전압(Vref)의 생성에 적용되는 전압들을 생성할 수 있으며, 생성된 전압을 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300)로 공급한다.
다음, 제어부(400)는, 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여, 외부 시스템으로부터 전송되어온 입력 영상데이터들(Ri, Gi, Bi)을 재정렬하여 재정렬된 영상데이터(Data)들을 데이터 드라이버(300)로 공급하기 위한 데이터 정렬부(430), 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하기 위한 제어신호 생성부(420), 타이밍 동기신호(TSS)와 외부 시스템으로부터 전송된 입력 영상데이터들(Ri, Gi, Bi)을 수신하여 데이터 정렬부(430)와 제어신호 생성부(420)로 전송하기 위한 입력부(410), 및 데이터 정렬부(430)에서 생성된 영상데이터(Data)들과 제어신호 생성부(420)에서 생성된 제어신호들(DCS, GCS)을 데이터 드라이버(300) 또는 게이트 드라이버(200)로 출력하기 위한 출력부(440)를 포함할 수 있다.
제어부(400)는 데이터 드라이버(300)로부터 전송된 센싱 데이터(Sdata)를 저장하는 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위해, 제어부(400)는 저장부(450)를 포함할 수 있다. 그러나, 저장부(450)는 독립된 구성요소로서 발광표시장치에 구비될 수 있다.
제어신호 생성부(420)는 스위칭 드라이버(500)를 제어하기 위한 제어신호(이하, 간단히 스위칭 드라이버 제어신호라 함)를 더 생성할 수 있다.
다음, 외부 시스템은 제어부(400) 및 전자장치를 구동하는 기능을 수행한다. 즉, 전자장치가 스마트폰인 경우, 외부 시스템은 무선 통신망을 통해 각종 음성정보, 영상정보 및 문자정보 등을 수신하며, 수신된 영상정보를 제어부(400)로 전송한다. 영상정보는 입력 영상데이터들(Ri, Gi, Bi)이 될 수 있다.
마지막으로, 스위칭 드라이버(500)는 제어부(400)로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 데이터 라인(DL) 또는 센싱 라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 기능을 수행한다.
스위칭 드라이버(500)는 데이터 드라이버(300)에 구비될 수 있으며, 또는 데이터 드라이버(300)와 독립적으로 구비될 수 있다.
스위칭 드라이버(500)가 독립적인 구성요소일 때, 스위칭 드라이버(500)는 도 1에 도시된 바와 같이, 비표시영역(103)에 구비될 수 있으며, 특히, 데이터 드라이버(300)가 구비되는 영역에 구비될 수 있다. 이하의 설명에서는, 독립적으로 구비되는 스위칭 드라이버(500)를 포함하는 발광표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다.
스위칭 드라이버(500)의 구체적인 구성 및 기능은, 이하에서 도 5를 참조하여 설명된다.
도 5는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 데이터 드라이버와 스위칭 드라이버의 구조를 나타낸 예시도이다.
데이터 드라이버(300)는 구동 트랜지스터(Tdr)에 대한 내부보상이 수행되고 영상이 출력되는 표시기간에는 발광표시패널(100)에 구비된 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압을 공급한다. 또한, 발광표시장치가 턴온되거나 턴오프될 때, 데이터 드라이버(300)는 발광소자(ED)의 특성 변화를 센싱하는 기능을 수행한다. 이하의 설명에서, 발광표시장치가 턴온되거나 턴오프될 때, 발광소자의 특성이 센싱되는 기간은 발광소자 센싱기간이라 한다.
즉, 표시기간에, 데이터 드라이버(300)는 내부보상을 위한 타이밍에 따라, 영상출력을 위한 데이터 전압(Vdata)을 픽셀 구동부(PDU)로 전송할 수 있다.
또한, 발광소자 센싱기간에, 데이터 드라이버(300)는 발광표시패널(100)에 구비되어 있는 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환시키는 기능을 수행하며, 센싱 데이터(Sdata)는 제어부(400)로 전송된다. 또한, 스위칭 드라이버(500)는 제어부(400)로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 데이터 라인(DL) 또는 센싱 라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 기능을 수행한다.
상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 데이터 드라이버(300) 및 스위칭 드라이버(500)는 도 5에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
첫째, 데이터 드라이버(300)는, 데이터 라인(DL)으로 전송될 데이터 전압(Vdata)을 생성하는 데이터 전압 생성부(320), 센싱 라인(SL)으로 기준 전압(Vref)을 전송하는 기준전압 전송부(310), 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환하여 제어부(400)로 전송하는 변환부(330) 및 스위칭 드라이버(500)를 데이터 전압 생성부(320), 기준전압 전송부(310) 및 변환부(330) 중 어느 하나에 연결시키는 스위칭부(340)를 포함한다.
기준전압 전송부(310)는 전원공급부(600)에서 공급되는 전원을 이용하여 기준전압(Vref)을 직접 생성하여 출력할 수도 있으며, 또는 전원공급부(600)에서 공급되는 기준전압(Vref)을 출력할 수도 있다. 따라서, 기준전압 전송부(310) 및 기준전압 전송부(310)와 연결되어 있는 제1 스위치(341)는 데이터 드라이버(300)와 독립적으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 기준전압 전송부(310) 및 제1 스위치(341)는 스위칭 드라이버(500)에 구비될 수도 있다. 그러나, 이하에서는, 설명의 편의를 위해, 기준전압 전송부(310) 및 제1 스위치(341)가 구비되어 있는 데이터 드라이버(300)가 본 발명의 일예로서 설명된다.
데이터 전압 생성부(320)는 제어부(400)로부터 전송되는 디지털 형태의 영상데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 출력한다. 데이터 전압 생성부(320)는 영상데이터(DATA)를 데이터 전압(Vdata)으로 변환시키기 위해 현재 일반적으로 사용되는 데이터 드라이버가 될 수 있으며, 따라서, 데이터 전압 생성부(320)에 대한 구체적인 설명은 생략된다.
변환부(330)는 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환하여 제어부(400)로 전송하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 변환부(330)는 아날로그 형태의 센싱 신호를 디지털 형태의 센싱 데이터(Sdata)로 변환시킬 수 있는 아날로그 디지털 컨버터를 포함할 수 있다.
변환부(330), 데이터 전압 생성부(320) 및 기준전압 전송부(310)의 동작 타이밍을 정확하게 제어하기 위해, 변환부(330), 데이터 전압 생성부(320) 및 기준전압 전송부(310) 각각에는 스위치가 구비될 수 있으며, 변환부(330), 데이터 전압 생성부(320) 및 기준전압 전송부(310)에 구비된 스위치들은 제어부(400)로부터 전송되는 데이터 제어신호(DCS)에 의해 제어될 수 있다.
데이터 제어신호(DCS)는 기준전압 전송부(310), 데이터 전압 생성부(320) 및 변환부(330)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 다양한 제어신호들을 포함할 수 있다.
스위칭부(340)는 스위칭 드라이버(500)를 데이터 전압 생성부(320), 기준전압 전송부(310) 및 변환부(330) 중 어느 하나에 연결시키는 기능을 수행한다.
이를 위해, 스위칭부(340)는 연결라인(CL1)을 통해 데이터 전압 생성부(320) 및 변환부(330)와 연결되어 있으며, 센싱 연결라인(CL2)을 통해 기준전압 전송부(310)와 연결되어 있다.
제어부(400)로부터 전송되는 제1 스위칭 제어신호(SS1), 제2 스위칭 제어신호(SS2) 및 제3 스위칭 제어신호(SS3)에 따라, 스위칭 드라이버(500)는 기준전압 전송부(310), 데이터 전압 생성부(320) 및 변환부(330) 중 어느 하나에 연결될 수 있다.
제1 내지 제3 스위칭 제어신호들(SS1 to SS3) 역시, 제어부(400)에서 생성되는 데이터 제어신호(DCS)의 하나이다.
스위칭부(340)는 제1 스위치(341), 제2 스위칭(342) 및 제3 스위치(343)를 포함한다.
제1 스위칭 제어신호(SS1)는 기준전압 전송부(310)와 센싱 연결라인(CL2) 사이에 연결된 제1 스위치(341)를 제어할 수 있고, 제2 스위칭 제어신호(SS2)는 데이터 전압 생성부(320)와 연결라인(CL1) 사이에 연결된 제2 스위치(342)를 제어할 수 있으며, 제3 스위칭 제어신호(SS3)는 변환부(330)와 연결라인(CL1) 사이에 연결된 제3 스위치(343)를 제어할 수 있다.
제1 스위치(341) 내지 제3 스위치(343)는 제1 스위칭 제어신호(SS1) 내지 제3 스위칭 제어신호(SS3)에 의해 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터로 구성될 수 있다.
둘째, 스위칭 드라이버(500)는, 데이터 라인(DL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 제1 스위칭부(510) 및 센싱 라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 먹스 스위칭부(520)를 포함한다.
즉, 데이터 라인(DL)과 연결라인(CL1) 사이에는 제1 스위칭부(510)가 연결되어 있으며, 센싱 라인(SL)과 연결라인(CL1) 사이에는 먹스 스위칭부(520)가 연결되어 있다. 센싱 라인(SL)은 제1 스위치(341)와도 연결되어 있다.
제1 스위칭부(510)에 의해 데이터 라인(DL)이 연결라인(CL1)과 연결될 때, 먹스 스위칭부(520)에 의해 센싱 라인(SL)은 연결라인(CL1)과 연결되지 않는다.
제1 스위칭부(510)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단자가 연결라인(CL1)에 연결되고, 제2 단자가 데이터 라인(DL)에 연결되며, 게이트가 제1 신호라인(511)에 연결된 트랜지스터가 될 수 있다. 제1 신호라인(511)으로는 제1 제어신호(DMUX1)가 공급된다. 제2 신호라인(511a)으로 공급되는 제2 제어신호(DMUX2)는 제2 스위칭부(510a)로 공급된다. 제2 스위칭부(510a)는 제1 스위칭부(510)가 연결되어 있는 픽셀(101)이 아닌 또 다른 픽셀(101a)에 연결되어 있다. 즉, 제1 스위칭부(510)와 제2 스위칭부(510a)는 서로 다른 픽셀들(101, 101a)에 연결되어 있다.
먹스 스위칭부(520)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단자가 연결라인(CL1)에 연결되고, 제2 단자가 센싱 라인(SL)에 연결되며, 게이트가 먹스 신호라인(521)에 연결된 트랜지스터가 될 수 있다. 먹스 신호라인(521)으로는 먹스 제어신호(SMUX)가 공급된다.
스위칭 드라이버 제어신호는 제1 제어신호(DMUX) 및 먹스 제어신호(SMUX)를 포함한다.
스위칭 드라이버 제어신호는 상기에서 설명된 바와 같이, 제어부(400)의 제어신호 생성부(420)에서 생성될 수 있다.
데이터 라인(DL)에는 정전기 방지 등의 목적을 위해 캐패시터의 일측이 연결될 수 있으며, 캐패시터의 타측은 제2 전압(VSS)이 공급되는 라인과 연결될 수 있다. 또한, 센싱 라인(SL)에도 정전기 방지 등의 목적을 위해 캐패시터의 일측이 연결될 수 있으며, 캐패시터의 타측은 제2 전압(VSS)이 공급되는 라인과 연결될 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광표시장치는 표시기간에는 내부보상을 이용하여 영상을 출력하며, 발광소자 센싱기간에는 발광소자의 특성을 센싱한다.
본 발명의 목적은 데이터 드라이버(300)로부터 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 데이터 기간 동안에, 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시키는 것이다. 즉, 본 발명의 특징은 표시기간에 실행된다.
따라서, 이하에서는, 발광소자 센싱기간에 수행되는 본 발명의 특징은 간단히 설명되며, 표시기간에 수행되는 본 발명의 특징들이 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.
발광소자 센싱기간에 발광소자의 특성을 센싱하는 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.
센싱기간 중 충전기간에는, 센싱라인(SL)과 제5 트랜지스터(Tsw5)를 통해 발광소자(ED)의 제1 단자에 인가된 센싱구동전압에 의해 발광소자(ED)의 제1 단자에 전하가 충전된다. 즉, 충전기간에는, 센싱 라인(SL)을 통해 발광소자(ED)로 인가된 센싱구동전압에 의해 발광소자(ED)에 전하가 충전된다.
발광소자 센싱기간 중 센싱기간에는 발광소자(ED)에 충전되었던 전하들이 방전된다. 변환부(330)는 방전되는 전하의 양을 측정하며, 측정된 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환하여 제어부(400)로 전송한다. 제어부(400)는 센싱 데이터를 이용하여 발광소자(ED)의 특성 변화량을 산출한다. 이후, 표시기간이 시작되면, 제어부(400)는 상기 과정들을 통해 산출된 발광소자(ED)의 특성 변화량을 이용하여, 입력 영상데이터를 영상데이터로 공급할 수 있으며, 또는, 제1 전압(VDD) 또는 기준전압(Vref)의 크기 등을 변환시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 내부 보상 방법을 설명하기 위한 예시도들이다.
본 발명에 따른 발광표시장치는 영상이 출력되는 표시기간에, 내부 보상을 수행한다. 내부 보상이 수행되면, 발광소자(ED)로 공급되는 전류가 구동 트랜지스터의 특성, 예를 들어, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압에 의해 영향을 받지 않는다.
즉, 구동 트랜지스터(Tdr)가 열화되면, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압이 변하며, 이에 따라, 영상데이터(Data)에 대응되는 휘도가 정확하게 표현되지 않을 수도 있다. 이를 방지하기 위해, 다양한 종류의 보상 방식들이 수행될 수 있으며, 내부 보상 방식은 다양한 종류의 보상 방식들 중 하나이다.
내부 보상 방식이 수행되는 본 발명에 따른 발광표시장치에서는, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압이 변하더라도, 발광소자(ED)로 공급되는 전류의 크기는, 영상데이터(Data)에 따라서만 변한다. 따라서, 영상데이터(Data)에 대응되는 휘도가 정확하게 표현될 수 있다.
내부 보상 방식이 수행되는 동안, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프되면 데이터 라인(DL)으로 공급된 데이터 전압(Vdata)은 구동 트랜지스터(Tdr)로 공급되지 못하며, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온되면 데이터 라인(DL)으로 공급된 데이터 전압(Vdata)이 구동 트랜지스터(Tdr)로 공급될 수 있다.
이 경우, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온되는 순간, 데이터 전압(Vdata)이 제1 트랜지스터(Tsw1)와 커플링되어 변할 수 있다. 데이터 전압(Vdata)이 제1 트랜지스터(Tsw1)와 커플링되어 변하면, 데이터 드라이버(300)로부터 출력된 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(Tdr)에 공급되는 데이터 전압이 다르게 되며, 이에 따라, 발광표시패널에서는 가로띠 형태의 불량 및 색감차가 발생될 수 있다. 본 발명은 이러한 커플링 현상을 방지하기 위한 것이다.
본 발명의 특징은, 상기에서 설명된 바와 같이, 내부 보상이 수행되는 과정과 밀접한 관련이 있다.
따라서, 이하에서는, 우선, 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 본 발명에 적용되는 내부 보상 방식이 설명된다.
우선, 초기화 기간이 시작되면, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 턴오프되며, 제2 내지 제5 트랜지스터는 턴온된다.
이 경우, 데이터 라인(Vdata)으로 공급된 데이터 전압은, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프되어 있기 때문에, 제1 노드(N1)에는 영향을 미치지 않는다.
제1 스위칭부(341)를 통해 센싱라인(SL)으로 공급된 기준전압(Vref)은 제3 트랜지스터(Tsw3)를 통해 제1 노드(N1)로 공급된다. 따라서, 제1 트랜지스터(Tsw1)와 캐패시터(Cst) 사이의 제1 노드(N1)의 전압(이하, 간단히 제1 노드 전압이라 함)은 센싱라인(SL) 및 제3 트랜지스터(Tsw3)을 통해 전송된 기준전압(Vref)이 된다. 즉, 제1 노드(N1)는 기준전압(Vref)에 의해 초기화된다.
구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 역시, 제5 트랜지스터(Tsw5), 제4 트랜지스터(Tsw4) 및 제2 트랜지스터(Tsw2)를 통해 공급된 기준전압(Vref)에 의해 초기화된다.
또한, 발광소자(ED)의 제1 단자 역시, 제5 트랜지스터(Tsw5)를 통해 전송된 기준전압(Vref)에 의해 초기화된다.
다음, 샘플링 기간이 시작되면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 트랜지스터(Tsw1), 제2 트랜지스터(Tsw2), 제5 트랜지스터(Tsw5) 및 구동 트랜지스터(Tdr)는 턴온되며, 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 턴오프된다.
이 경우, 데이터 라인(Vdata)으로 공급된 데이터 전압은, 턴온된 제1 트랜지스터(Tsw1)를 통해 제1 노드(N1)에 인가된다. 따라서, 제1 노드 전압은 데이터 전압(Vdata)이 된다.
또한, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트의 전압(이하, 간단히 게이트 전압이라 함)은 구동 트랜지스터(Tdr)를 통해 인가된 제1 전압(VDD) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)의 절대값의 차전압(= VDD - |Vth|)이 된다.
다음, 홀드 기간이 시작되면, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 트랜지스터(Tsw1) 내지 제5 트랜지스터(Tsw5)는 턴오프된다.
이 경우, 제1 노드 전압 및 구동 트랜지스터의 게이트 전압은 샘플링 기간의 제1 노드 전압 및 구동 트랜지스터의 게이트 전압으로 유지된다.
즉, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압은 제1 전압(VDD) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)의 절대값의 차전압(= VDD - |Vth|)으로 유지된다.
마지막으로, 발광 기간이 시작되면, 도 6d에 도시된 바와 같이, 제3 트랜지스터(Tsw3), 제4 트랜지스터(Tsw4) 및 구동 트랜지스터는 턴온되며, 제1 트랜지스터(Tsw1), 제2 트랜지스터(Tsw2) 및 제5 트랜지스터(Tsw5)는 턴오프된다.
따라서, 구동 트랜지스터(Tdr) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)를 통해 공급된 전류에 의해 발광소자(ED)는 광을 출력한다.
이 경우, 제1 노드(N1)에는 제3 트랜지스터(Tsw3)를 통해 공급된 기준전압(Vref)이 인가된다. 따라서, 제1 노드 전압은 기준전압(Vref)이 된다. 즉, 제1 노드 전압은 샘플링 기간 및 홀드 기간에서의 데이터 전압(Vdata)으로부터 기준전압(Vref)으로 변경된다.
따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압은, 제1 전압(VDD) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)의 절대값의 차전압(= VDD - |Vth|)으로부터, 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 차전압(= Vdata - Vref)을 뺀 값이 된다.
발광 기간에, 구동 트랜지스터(Tdr)를 흐르는 전류의 크기는, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압과 소스 전압의 차전압(VGS)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)의 차전압의 제곱에 비례한다.
본 발명에 따른 발광표시장치에서, 발광 기간에, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압은 제1 전압(VDD) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)의 절대값의 차전압(= VDD - |Vth|)으로부터, 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 차전압(= Vdata - Vref)을 뺀 값이고, 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압은 제1 전압(VDD)이므로, 구동 트랜지스터(Tdr)를 흐르는 전류의 크기는 최종적으로 [수학식 1]에 기재된 바와 같이, 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 제곱에 비례한다.
Figure pat00001
즉, 내부 보상 방식이 이용되는 본 발명에 따른 발광표시장치에서, 구동 트랜지스터(Tdr)를 통해 발광소자(ED)로 공급되는 전류(I)는 [수학식 1]에 기재된 바와 같이, 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압(Vdata) 및 센싱라인(SL)을 통해 공급된 기준전압(Vref)에 의해서만 변하며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)에 의해서는 변하지 않는다.
따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)가 열화되어, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압이 변하더라도, 발광소자(ED)로부터 출력되는 광의 휘도는 데이터 전압(Vdata)에 의해서만 변한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광표시장치는 지속적으로 안정되게 동작될 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 제1 제어신호와 게이트 신호의 관계를 나타낸 파형도이다.
본 발명의 특징은, 상기에서 설명된 바와 같이, 내부 보상이 수행되는 과정과 밀접한 관련이 있다. 내부 보상 방식은 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명되었다. 따라서, 이하에서는, 본 발명의 특징이, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명된다.
게이트 드라이버(200)는, 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 기간(X) 동안에, 제1 트랜지스터(Tsw1)의 게이트로 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시키는 게이트 펄스(GP)를 공급한 후, 상기 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴오프시키는 게이트 오프 신호(Goff)를 공급한다.
즉, 스위칭 드라이버(500)의 제1 스위칭부(510)가 턴온되어 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 데이터 기간(X) 동안에, 게이트 드라이버(200)는 제1 트랜지스터(Tsw1)의 게이트로 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시키는 게이트 펄스(GP)를 공급한 후, 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴오프시키는 게이트 오프 신호(Goff)를 공급한다.
이를 위해, 스위칭 드라이버(500) 및 픽셀(101)에 구비된 픽셀구동부(PDU)에는, 도 7에 도시된 바와 같은 신호들이 공급된다.
우선, 데이터 드라이버(200)는 초기화 기간(A)이 시작되기 전부터, 데이터 전압(Vdata)을 생성하여 출력한다. 데이터 드라이버(200)는 1수평기간(1H) 동안 데이터 전압(Vdata)을 출력한다.
초기화 기간(A)이 시작되기 전에, 제1 제어신호(DMUX1), 게이트 신호(VG) 및 센싱 제어 신호(VS)는 하이 레벨을 가지며, 에미션 신호(EM)는 로우 레벨을 갖는다.
따라서, 초기화 기간(A)이 시작되기 전에, 제1 스위칭부(510), 제1 트랜지스터(Tsw1), 제1 트랜지스터(Tsw1) 및 제5 트랜지스터(Tsw5)는 턴오프되어 있으며, 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 턴온되어 있다.
이 경우, 또 다른 픽셀(101a)과 연결되어 있는 제2 스위칭부(510a)로는 로우 레벨을 갖는 제2 제어신호(DMUX2)가 공급된다.
초기화 기간(A)이 시작되기 전에, 데이터 드라이버(200)는 데이터 전압(Vdata)을 연결라인(CL1)으로 출력한다. 그러나, 제1 스위칭부(510)가 턴오프되어 있기 때문에, 데이터 전압(Vdata)은 데이터 라인(DL)으로 공급되지 못한다.
다음, 초기화 기간(A)이 시작된 후 제1 설정기간(T1)이 경과하면, 제1 스위칭부(510)가 턴온된다. 이를 위해, 제1 스위칭부(510)에는 로우 레벨의 제1 제어신호(DMUX1)가 공급되며, 이에 따라, 제1 스위칭부(510)가 턴온된다. 제1 설정기간(T1)은 초기화 기간(A)에 포함된다.
제1 스위칭부(5100가 턴온되기 때문에, 데이터 드라이버(300)로부터 연결라인(CL1)으로 공급된 데이터 전압(Vdata)은 제1 스위칭부(510)를 통해 데이터 라인으로 공급된다.
그러나, 초기화 기간(A)에, 제1 트랜지스터(Tsw1)로는 하이 레벨을 갖는 게이트 오프 신호(Goff)가 공급되기 때문에, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 여전히 턴오프되어 있다. 따라서, 데이터 라인(DL)으로 공급된 데이터 전압(Vdata)은 제1 트랜지스터(Tsw1)를 통해 전달되지 않는다.
초기화 기간(A)이 시작되면, 로우 레벨을 갖는 센싱 제어 신호(VS)가 센싱 제어 라인(SCL)으로 공급되고, 로우 레벨을 갖는 에미션 신호(EM)가 에미션 라인(EL)으로 공급된다. 이에 따라, 도 6a를 참조하여 설명된 바와 같이, 제2 트랜지스터(Tsw2), 제3 트랜지스터(Tsw3), 제4 트랜지스터(Tsw4) 및 제5 트랜지스터(Tsw5)를 통해 공급된 기준전압(Vref)이 캐패시터(Cst)의 제1 단자 및 제2 단자를 초기화시킨다.
다음, 샘플링 기간(B)에 제1 스위칭부(510)는 턴온된 상태로 유지된다. 따라서, 제1 스위칭부(510)로는 로우 레벨을 갖는 제1 제어신호(DMUX1)가 지속적으로 공급된다. 따라서, 데이터 전압(Vdata)은 제1 스위칭부(510)를 통해 데이터 라인(DL)으로 지속적으로 공급된다.
제1 트랜지스터(Tsw1)는 샘플링 기간(B)이 시작된 후 제2 설정기간(T2)이 경과하면 턴온되며, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 샘플링 기간(B)이 끝나기 전에 다시 턴오프된다.
따라서, 제1 트랜지스터(Tsw1)의 게이트로 제1 트랜지스터(Tsw1)를 턴온시키는 게이트 펄스(GP)가 공급되는 게이트 펄스 기간은, 제1 스위칭부(510)가 턴온되는 데이터 기간(X)에 포함된다.
즉, 본 발명에서, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 제1 스위칭부(510)가 턴온되어 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되고 있는 동안 턴온되며, 이에 따라, 데이터 전압(Vdata)이 제1 노드(N1)에 인가될 수 있다.
이 경우, 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)으로 공급되는 동안, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온되기 때문에, 제1 트랜지스터(Tsw1)에 의한 커플링 효과가 감소될 수 있다. 이에 따라, 데이터 라인(DL)으로 공급된 데이터 전압(Vdata)이 제1 트랜지스터(Tsw1)를 통과하여 제1 노드(N1)에 전달될 수 있다.
부연하여 설명하면, 제1 스위칭부(510)를 통해 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인으로 공급된 후, 제1 스위칭부(510)가 턴오프되고, 이후, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온되면, 턴온되는 제1 트랜지스터(Tsw1)와 데이터 전압(Vdata) 사이에 커플링이 발생되어, 제1 트랜지스터(Tsw1)를 통과하는 데이터 전압(Vdata)이 변하게 된다. 따라서, 데이터 라인(DL)에 공급된 데이터 전압(Vdata)과 제1 노드(N1)에 충전되는 데이터 전압(Vdata)이 다를 수 있다. 이러한 현상에 의해, 발광표시패널(100)의 가로 방향으로 가로띠 형태의 불량이 발생될 수 있으며, 데이터 전압(Vdata)의 변화에 따라 색감차가 발생될 수 있다.
그러나, 본 발명에 의하면, 제1 스위칭부(510)가 턴온되어 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 동안, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온되기 때문에, 제1 트랜지스터(Tsw1)에 의한 커플링 효과가 감소될 수 있다. 이에 따라, 데이터 라인(DL)으로 공급된 데이터 전압(Vdata)이 제1 트랜지스터(Tsw1)를 통과하여 제1 노드(N1)에 전달될 수 있다.
샘플링 기간(B)에, 센싱 제어 라인(VSL)으로는 로우 레벨을 갖는 센싱 제어 신호(VS)가 공급되고, 에미션 라인(EL)으로는 하이 레벨을 갖는 에미션 신호(EM)가 공급되며, 이에 따라, 센싱 제어 라인(VSL)과 연결되어 있는 제2 트랜지스터(Tsw2) 및 제5 트랜지스터(Tsw5)는 턴온되며, 에미션 라인(EL)과 연결되어 있는 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 턴오프된다.
따라서, 도 6b를 참조하여 설명된 바와 같이 샘플링 기간(B)에는, 제1 노드 전압은 데이터 전압(Vdata)이 되며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압은 구동 트랜지스터(Tdr)를 통해 인가된 제1 전압(VDD) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)의 절대값의 차전압(= VDD - |Vth|)이 된다.
제1 트랜지스터(Tsw1)는 샘플링 기간(B)이 끝나기 전에 다시 턴오프된다. 이에 따라, 제1 노드(N1)에는 더 이상 데이터 전압이 공급되지 않는다.
다음, 홀드 기간(C)이 시작된 후 제3 설정기간(T3)이 경과하면, 제1 스위칭부(510)는 턴오프되며, 이에 따라, 데이터 라인(DL)에는 더 이상 데이터 전압(Vdata)이 공급되지 않는다. 이를 위해, 홀드 기간(C)이 시작된 후 제3 설정기간(T3)이 경과하면, 제1 스위칭부(510)에는 제1 스위칭부(510)를 턴오프시킬 수 있는 하이 레벨을 갖는 제1 제어신호(DMUX1)가 공급된다.
이 경우, 데이터 드라이버(300)는, 초기화 기간(A)이 시작되기 전부터, 제1 스위칭부(510)가 홀드 기간(C)에서 턴오프 되기 전까지 데이터 전압(Vdata)을 연결라인(CL1)으로 출력한다.
즉, 데이터 드라이버(300)는, 샘플링 기간(B)에서 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프된 후, 홀드 기간(C)에서 제1 스위칭부(510)가 턴오프되기 전까지 데이터 전압을 연결라인(CL1)으로 출력한다.
이에 따라, 데이터 라인(DL)에는 데이터 전압(Vdata)이 충분히 충전될 수 있다.
예를 들어, 데이터 드라이버(300)가 연결라인(CL1)으로 데이터 전압(Vdata)을 출력하는 1수평기간(1H) 기간 중에서, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프되면, 제1 노드(N1)로 데이터 전압이 공급될 수 없기 때문에, 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 공급될 필요가 없다. 따라서, 제1 스위칭부(510)는 턴오프될 수 있다. 이하의 설명에서, 제1 수평기간이란, 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)이 출력되는 기간, 즉, 1수평기간(1H)의 순서를 의미한다. 예를 들어, 제1 수평기간에 데이터 드라이버(300)는 데이터 전압(Vdata)을 출력하며, 제2 수평기간에도 데이터 드라이버(300)는 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 제1 수평기간에 출력되는 데이터 전압과 제2 수평기간에 출력되는 데이터 전압은 동일할 수도 있으며, 다를 수도 있다.
이 경우, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프될 때, 또는 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프된 후 즉시, 제1 스위칭부(510)가 턴오프되면, 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)에 충분히 충전될 수 없다. 이 경우, 제2 수평기간에서 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)과 제1 수평기간에서 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)의 차이가 큰 경우, 제2 수평기간에 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)에 충전되는 기간이 지연될 수 있다.
예를 들어, 제1 수평기간에 데이터 라인(DL)으로 출력된 데이터 전압이 저계조(Low Gray)에 대응되는 1V이고, 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프될 때, 또는 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프된 후 즉시, 제1 스위칭부(510)가 턴오프되면, 1V에 대응되는 전하가 데이터 라인(DL)에 충분히 충전되지 못할 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭부(510)가 턴오프된 후, 데이터 라인(DL)에 0.8V만이 충전될 수 있다.
그러나, 본 발명에서와 같이, 샘플링 기간(B)에서 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프된 후, 홀드 기간(C)에서 제1 스위칭부(510)가 턴오프되기 전까지 데이터 전압이 연결라인(CL1)을 통해 데이터 라인(DL)으로 공급되면, 1V에 대응되는 전하가 데이터 라인(DL)에 충분히 충전될 수 있다. 예를 들어, 제1 스위칭부(510)가 턴오프된 후, 데이터 라인(DL)에 1V가 충전될 수 있다.
이 경우, 제2 수평기간에 데이터 라인(DL)으로 공급된 데이터 전압이 고계조(High Gary)에 대응되는 10V일 때, 데이터 라인(DL)에 충전되어 있던 1V로부터 10V로 상승하는 기간은, 데이터 라인(DL)에 충전되어 있던 0.8V로부터 10V로 상승하는 기간보다 짧아진다.
따라서, 본 발명에 의하면, 데이터 라인(DL)에서의 데이터 전압(Vdata)의 변화가 지연 없이 신속하게 이루어질 수 있다. 따라서, 발광표시장치의 영상의 품질이 향상될 수 있다.
즉, 본 발명에서는, 샘플링 기간(B)에서 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴오프된 후, 홀드 기간(C)에서 제1 스위칭부(510)가 턴오프되기 직전까지 데이터 전압이 연결라인(CL1)을 통해 데이터 라인(DL)으로 공급될 수 있고, 이에 따라, 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)에 충분히 충전될 수 있으며, 따라서, 데이터 라인(DL)에 데이터 전압(Vdata)이 충전될 때, 지연시간이 발생되지 않는다. 이에 따라, 발광표시장치의 영상의 품질이 향상될 수 있다.
홀드 기간(C)에, 센싱 제어 라인(VSL)으로는 하이 레벨을 갖는 센싱 제어 신호(VS)가 공급되고, 에미션 라인(EL)으로는 하이 레벨을 갖는 에미션 신호(EM)가 공급되며, 게이트 라인(GL)으로는 하이 레벨을 갖는 게이트 신호(VG), 즉, 게이트 오프 신호(Goff)가 공급된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(Tsw1) 내지 제5 트랜지스터(Tsw5)는 모두 턴오프된다.
이 경우, 도 6c를 참조하여 설명된 바와 같이, 홀드 기간(C)에는, 제1 노드 전압 및 구동 트랜지스터의 게이트 전압은 샘플링 기간(B)의 제1 노드 전압 및 구동 트랜지스터의 게이트 전압으로 유지된다.
마지막으로, 발광 기간(D)에는, 상기 설명 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 제어신호(DMUX1), 센싱 제어 신호(VS) 및 게이트 신호(VG)는 하이 레벨을 가지며, 에미션 신호(EM)는 로우 레벨을 갖는다.
따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)와 에미션 신호(EM)가 공급되는 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 턴온되며, 제1 트랜지스터(Tsw1), 제2 트랜지스터(Tsw2) 및 제5 트랜지스터(Tsw5)는 턴오프된다.
즉, 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 샘플링 기간(B)부터 홀드 기간(C)까지 턴오프되며, 발광 기간(D)에 턴온된다.
따라서, 구동 트랜지스터(Tdr) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)로 공급된 전류(I)는 발광소자(ED)에 공급되며, 이에 따라, 발광소자(ED)는 광을 출력할 수 있다.
이 경우, 발광소자(ED)로 공급되는 전류(I)의 크기는, [수학식 1]에 기재된 바와 같이, 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 제곱에 비례한다. 따라서, 발광소자(ED)로 공급되는 전류(I)는 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압(Vdata) 및 센싱라인(SL)을 통해 공급된 기준전압(Vref)에 의해서만 변하며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압(Vth)에 의해서는 변하지 않는다.
따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)가 열화되어, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압이 변하더라도, 발광소자(ED)로부터 출력되는 광의 휘도는 데이터 전압(Vdata)에 의해서만 변한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광표시장치는 지속적으로 안정되게 동작될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.  그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 발광표시패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 제어부
500: 스위칭 드라이버 600: 전원공급부

Claims (11)

  1. 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터를 포함하는 픽셀이 구비되어 있는 발광표시패널;
    상기 제1 트랜지스터로 게이트 신호를 공급하는 게이트 드라이버;
    데이터 전압을 상기 데이터 라인으로 공급하는 데이터 드라이버; 및
    상기 데이터 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키거나 또는 상기 픽셀에 구비된 센싱라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 스위칭 드라이버를 포함하며,
    상기 게이트 드라이버는, 상기 데이터 드라이버로부터 상기 스위칭 드라이버를 통해 상기 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급되는 데이터 기간 동안에, 상기 제1 트랜지스터를 턴온시켰다가 턴오프시키는 발광표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀은,
    상기 발광소자;
    상기 데이터 라인과 연결되어 있는 제1 단자 및 상기 게이트 신호가 공급되는 게이트 라인과 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제1 트랜지스터;
    제1 전압공급라인과 연결되어 있는 제1 단자를 포함하는 구동 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 단자 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 사이에 연결되어 있는 캐패시터;
    상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 구동 트랜지스터의 제2 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 센싱 제어 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 센싱 라인에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 상기 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 발광소자의 제1 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 상기 에미션 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터; 및
    상기 발광소자의 제1 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 센싱 제어 라인에 연결되어 있는 게이트 및 상기 센싱 라인에 연결되어 있는 제2 단자를 포함하는 제5 트랜지스터를 포함하며,
    상기 게이트 드라이버는, 상기 데이터 기간 동안에, 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트로 상기 제1 트랜지스터를 턴온시키는 게이트 펄스를 공급한 후, 상기 제1 트랜지스터를 턴오프시키는 게이트 오프 신호를 공급하는 발광표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 드라이버는,
    상기 데이터 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 제1 스위칭부; 및
    상기 센싱 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 먹스 스위칭부를 포함하는 발광표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽셀은,
    상기 발광소자;
    상기 데이터 라인과 연결되어 있는 제1 단자 및 상기 게이트 신호가 공급되는 게이트 라인과 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제1 트랜지스터;
    제1 전압공급라인과 연결되어 있는 제1 단자를 포함하는 구동 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 제2 단자 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 사이에 연결되어 있는 캐패시터;
    상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 구동 트랜지스터의 제2 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 센싱 제어 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 센싱 라인에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 상기 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 발광소자의 제1 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 상기 에미션 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터; 및
    상기 발광소자의 제1 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 센싱 제어 라인에 연결되어 있는 게이트 및 상기 센싱 라인에 연결되어 있는 제2 단자를 포함하는 제5 트랜지스터를 포함하며,
    상기 제1 스위칭부가 턴온되어 상기 데이터 라인으로 데이터 전압이 공급되는 상기 데이터 기간 동안에, 상기 게이트 드라이버는 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트로 상기 제1 트랜지스터를 턴온시키는 게이트 펄스를 공급한 후, 상기 제1 트랜지스터를 턴오프시키는 게이트 오프 신호를 공급하는 발광표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트로 상기 제1 트랜지스터를 턴온시키는 게이트 펄스가 공급되는 게이트 펄스 기간은, 상기 제1 스위칭부가 턴온되는 상기 데이터 기간에 포함되는 발광표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    초기화 기간에 상기 캐패시터의 제1 단자와 제2 단자는 상기 센싱라인을 통해 공급되는 기준전압에 의해 초기화되고,
    샘플링 기간에 상기 제1 트랜지스터가 턴온되어 상기 제1 트랜지스터와 연결된 상기 캐패시터의 상기 제1 단자의 전압은 상기 데이터 전압이 되고, 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 연결된 상기 캐패시터의 제2 단자의 전압은 상기 구동 트랜지스터를 통해 공급된 제1 전압 및 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압의 절대값의 차전압이 되고,
    홀드 기간에 상기 캐패시터의 상기 제1 단자의 전압 및 상기 제2 단자의 전압은 상기 데이터 전압 및 상기 차전압으로 유지되며,
    발광 기간에 상기 구동 트랜지스터의 게이트와 소스의 차전압은, 상기 데이터 전압과 상기 기준전압의 차전압이 되는 발광표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 초기화 기간이 시작된 후 제1 설정기간이 경과하면, 상기 제1 스위칭부가 턴온되고,
    상기 샘플링 기간에 상기 제1 스위칭부는 턴온된 상태로 유지되고,
    상기 제1 트랜지스터는 상기 샘플링 기간이 시작된 후 제2 설정기간이 경과하면 턴온되고,
    상기 제1 트랜지스터는 상기 샘플링 기간이 끝나기 전에 턴오프되며,
    상기 홀드 기간이 시작된 후 제3 설정기간이 경과하면, 상기 제1 스위칭부는 턴오프되는 발광표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는, 상기 초기화 기간이 시작되기 전부터, 상기 제1 스위칭부가 상기 홀드 기간에서 턴오프 되기 전까지 상기 데이터 전압을 출력하는 발광표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는, 상기 제1 트랜지스터가 턴오프된 후, 상기 제1 스위칭부가 턴오프되기 전까지 상기 데이터 전압을 출력하는 발광표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3 트랜지스터 및 상기 제4 트랜지스터는 상기 샘플링 기간부터 상기 홀드 기간까지 턴오프되며, 상기 발광 기간에 턴온되는 발광표시장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 데이터 라인으로 전송될 데이터 전압을 생성하는 데이터 전압 생성부;
    상기 센싱 라인으로 기준 전압을 전송하는 기준전압 전송부;
    상기 센싱 라인을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터로 변환하여 상기 제어부로 전송하는 변환부; 및
    상기 스위칭 드라이버를 상기 데이터 전압 생성부, 상기 기준전압 전송부 및 상기 변환부 중 어느 하나에 연결시키는 스위칭부를 포함하는 발광표시장치.
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