KR20230102885A - 발광표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드; 데이터전압을 저장하는 커패시터; 및 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터는 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 초기화전압을 인가하는 발광표시장치를 제공할 수 있다.

Description

발광표시장치 및 이의 구동방법{Light Emitting Display Device and Driving Method of the same}
본 발명은 발광표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 발광표시장치(Light Emitting Display Device: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치들은 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치들은 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 발명은 최초 구동 시 유기 발광다이오드가 깜박이거나 높은 전압차에 의해 손상되는 문제를 해소하는 것이다.
본 발명은 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드; 데이터전압을 저장하는 커패시터; 및 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터는 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 초기화전압을 인가하는 발광표시장치를 제공할 수 있다.
상기 초기화전압은 상기 유기 발광다이오드를 비발광시키는 전압 레벨을 가질 수 있다.
상기 초기화전압은 상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압에서 상기 유기 발광다이오드의 문턱전압을 차감한 전압보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다.
상기 초기화전압은 상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압과 상기 유기 발광다이오드의 항복전압을 합산한 전압보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드와, 데이터전압을 저장하는 커패시터와, 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 갖는 서브 픽셀을 포함하는 표시패널; 및 상기 표시패널을 구동하는 구동부를 포함하고, 상기 표시패널은 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 초기화전압이 인가되는 초기화 기간을 갖는 발광표시장치를 제공할 수 있다.
상기 초기화 기간은 상기 표시패널의 최초 구동 시 적어도 한 번 수행될 수 있다.
상기 초기화전압은 상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압에서 상기 유기 발광다이오드의 문턱전압을 차감한 전압보다 높은 전압 레벨을 갖고, 상기 고전위의 제1전압과 상기 유기 발광다이오드의 항복전압을 합산한 전압보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다.
상기 초기화전압은 상기 제2전원라인을 통해 전달되고, 상기 구동 트랜지스터의 제2전극을 거쳐 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 인가될 수 있다.
또 다른 측면에서 본 발명은 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드와, 데이터전압을 저장하는 커패시터와, 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 갖는 서브 픽셀을 포함하는 표시패널; 및 상기 표시패널을 구동하는 구동부를 포함하는 발광표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다. 발광표시장치의 구동방법은 상기 제2전원라인에 초기화전압을 인가하는 단계; 및 상기 초기화전압이 상기 구동 트랜지스터의 제2전극을 통해 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 인가되도록 상기 구동 트랜지스터를 턴온시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 초기화전압은 상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압에서 상기 유기 발광다이오드의 문턱전압을 차감한 전압보다 높은 전압 레벨을 갖고, 상기 고전위의 제1전압과 상기 유기 발광다이오드의 항복전압을 합산한 전압보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다.
본 발명은 유기 발광다이오드를 비발광시키면서 서브 픽셀의 드레인노드를 초기화시킬 수 있는 전압 레벨을 인가하여 최초 구동 시 유기 발광다이오드가 깜박이거나 높은 전압차에 의해 손상되는 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3 및 도 4는 게이트인패널 방식 스캔 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 게이트인패널 방식 스캔 구동부의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따라 서브 픽셀의 드레인노드를 초기화하는 방법을 간략히 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따라 표시패널 전체에 포함된 서브 픽셀을 초기화하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11 내지 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따라 서브 픽셀의 노드를 초기화하는 방법을 상세히 설명하기 위한 도면들이다.
도 17 및 도 18은 비교예 대비 실시예의 이점을 설명하기 위한 도면들이다.
본 발명에 따른 표시장치는 텔레비전, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 자동차 전기장치, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 표시장치는 발광표시장치(Light Emitting Display Device; LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD) 등으로 구현될 수 있다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 무기 발광다이오드 또는 유기 발광다이오드를 기반으로 빛을 직접 발광하는 발광표시장치를 일례로 한다.
아울러, 이하에서 설명되는 서브 픽셀은 n 타입 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 일례로 설명하지만 이는 p 타입 박막 트랜지스터 또는 n 타입과 p 타입이 함께 존재하는 형태로 구현될 수도 있다. 박막 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 박막 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 박막 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, 박막 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다.
p 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 박막 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 이와 달리, n 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 박막 트랜지스터에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 그러나 박막 트랜지스터의 소스와 드레인은 인가된 전압에 따라 변경될 수 있다. 이를 반영하여, 이하의 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2전극으로 설명한다.
도 1은 발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발광표시장치는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180) 등을 포함할 수 있다.
영상 공급부(세트 또는 호스트시스템)(110)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력할 수 있다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급할 수 있다.
타이밍 제어부(120)는 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 Vsync, 수평 동기신호인 Hsync) 등을 출력할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상 공급부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 게이트신호(또는 스캔신호)를 출력할 수 있다. 게이트 구동부(130)는 게이트라인들(GL1~GLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 게이트신호를 공급할 수 있다. 게이트 구동부(130)는 IC 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(150) 상에 직접 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압을 기반으로 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 IC 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위의 제1전압과 저전위의 제2전압을 생성하고, 제1전원라인(EVDD)과 제2전원라인(EVSS)을 통해 출력할 수 있다. 전원 공급부(180)는 제1전원 및 제2전원뿐만아니라 게이트 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 게이트하이전압과 게이트로우전압을 포함하는 게이트전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압과 하프드레인전압을 포함하는 드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.
표시패널(150)은 게이트신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호, 제1전원 및 제2전원 등에 대응하여 영상을 표시할 수 있다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다. 표시패널(150)은 유리, 실리콘, 폴리이미드 등 강성 또는 연성을 갖는 기판을 기반으로 제작될 수 있다. 그리고 빛을 발광하는 서브 픽셀들은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 픽셀 또는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 포함하는 픽셀로 이루어질 수 있다.
예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)은 제1데이터라인(DL1), 제1게이트라인(GL1), 제1전원라인(EVDD) 및 제2전원라인(EVSS)에 연결될 수 있고, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 커패시터, 유기 발광다이오드 등으로 이루어진 픽셀회로를 포함할 수 있다. 발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드에 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상회로 또한 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)을 블록의 형태로 단순 도시하였음을 참조한다.
한편, 위의 설명에서는 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등을 각각 개별적인 구성인 것처럼 설명하였다. 그러나 발광표시장치의 구현 방식에 따라 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140) 중 하나 이상은 하나의 IC 내에 통합될 수 있다.
도 3 및 도 4는 게이트인패널 방식 게이트 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 게이트인패널 방식 게이트 구동부의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 게이트인패널 방식 게이트 구동부(130)는 시프트 레지스터(131)와 레벨 시프터(135)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터(135)는 타이밍 제어부(120) 및 전원 공급부(180)로부터 출력된 신호들 및 전압들을 기반으로 클록신호들(Clks)과 스타트신호(Vst) 등을 생성할 수 있다. 클록신호들(Clks)은 2상, 4상, 8상 등 위상이 다른 K(K는 2 이상 정수)상의 형태로 생성될 수 있다.
시프트 레지스터(131)는 레벨 시프터(135)로부터 출력된 신호들(Clks, Vst) 등을 기반으로 동작하며 표시패널에 형성된 트랜지스터를 턴온 또는 턴오프할 수 있는 게이트신호들(Gate[1] ~ Gate[m])을 출력할 수 있다. 시프트 레지스터(131)는 게이트인패널 방식에 의해 표시패널 상에 박막 형태로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레벨 시프터(135)는 시프트 레지스터(131)와 달리 IC 형태로 독립적으로 형성되거나 전원 공급부(180)의 내부에 포함될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 게이트인패널 방식 게이트 구동부에서 게이트신호들을 출력하는 시프트 레지스터(131a, 131b)는 표시패널(150)의 비표시영역(NA)에 배치될 수 있다. 시프트 레지스터(131a, 131b)는 도 5a와 같이 표시패널(150)의 좌우측 비표시영역(NA)에 배치되거나, 도 5b와 같이 표시패널(150)의 상하측 비표시영역(NA)에 배치될 수 있다. 한편, 도 5a 및 도 5b에서는 시프트 레지스터(131a, 131b)가 비표시영역(NA)에 배치된 것을 일례로 도시 및 설명하였으나 이에 한정되지 않는다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따라 서브 픽셀의 드레인노드를 초기화하는 방법을 간략히 설명하기 위한 도면들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 서브 픽셀은 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DT), 커패시터(CST) 및 유기 발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(SW)는 제1게이트라인(GL1)에 게이트전극이 연결되고 제1데이터라인(DL1)에 제1전극이 연결되고 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극과 커패시터(CST)의 제1전극에 제2전극이 연결될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(SW)는 제1데이터라인(DL1)을 통해 인가된 데이터전압을 커패시터(CST)의 제1전극에 전달하는 역할을 할 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 스위칭 트랜지스터(SW)의 제2전극과 커패시터(CST)의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 커패시터(CST)의 제2전극과 제2전원라인(EVSS)에 제2전극이 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 커패시터(CST)에 저장된 데이터전압에 대응하여 구동전류를 발생하는 역할을 할 수 있다.
커패시터(CST)는 스위칭 트랜지스터(SW)의 제2전극과 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제1전극이 연결되고 구동 트랜지스터(DT)의 제2전극과 제2전원라인(EVSS)에 제2전극이 연결될 수 있다. 커패시터(CST)는 구동 트랜지스터(DT)의 구동을 위한 데이터전압을 저장하는 역할을 할 수 있다.
유기 발광다이오드(OLED)는 제1전원라인(EVDD)에 애노드전극이 연결되고 구동 트랜지스터(DT)의 제1전극에 캐소드전극이 연결될 수 있다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 동작(구동전류)에 대응하여 빛을 발광하는 역할을 할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 구동 트랜지스터(DT)를 중심으로 게이트노드(Vg), 소스노드(Vs) 및 드레인노드(Vd)가 정의될 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)의 드레인노드(Vd)는 "Vd = Vini"와 같이 특정 초기화전압으로 초기화될 수 있다. 이를 위해, 게이트노드(Vg), 소스노드(Vs) 및 드레인노드(Vd)를 통해 인가되는 전압 조건은 일반적인 디스플레이 구동과 다른 조건을 가질 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)의 드레인노드(Vd)를 초기화하면, 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극과 캐소드전극 사이 전압은 "Anode ~ Cathode < OLED Vth"과 같이 유기 발광다이오드의 문턱전압(OLED Vth) 이하가 될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 구동 트랜지스터(DT)의 드레인노드(Vd)를 초기화하면, 유기 발광다이오드(OLED)의 양단 전압은 일반적인 디스플레이 구동이 이루어지기 전까지 유기 발광다이오드의 문턱전압(OLED Vth) 이하로 유지될 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따라 표시패널 전체에 포함된 서브 픽셀을 초기화하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 발광표시장치는 표시패널(150), 데이터 구동부(140)가 실장된 연성기판(145) 및 인쇄회로기판(143) 등을 포함할 수 있다. 표시패널(150)의 제1게이트라인(GL1)은 데이터 구동부(140)가 실장된 영역일 수 있고, 제M게이트라인(GLm)은 데이터 구동부(140)가 실장된 영역의 반대편일 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 발광표시장치는 표시패널(150) 전체에 포함된 서브 픽셀(SP)을 초기화하는 초기화 기간(Initial Period)과 표시패널(150) 전체에 포함된 서브 픽셀(SP)을 기반으로 영상을 표시하는 디스플레이 기간(Display Period)을 포함할 수 있다.
초기화 기간(Initial Period)은 발광표시장치에 전압이 인가(PW_ON)되고, 표시패널(150)의 최초 구동 시 적어도 한번만 수행할 수 있다. 그 이유는 초기화 이후 표시패널(150)은 정해진 구동 방식을 따라 구동하게 되면서 서브 픽셀의 드레인노드가 불특정한 전압으로 유지되지 않기 때문이다.
초기화 기간(Initial Period) 동안, 표시패널(150)에 포함된 모든 서브 픽셀(SP)은 동시에 초기화전압을 인가받을 수 있다. 이를 위해, 제1게이트라인(GL1) 내지 제M게이트라인(GLm)에는 게이트하이전압(H)의 게이트신호가 동시에 인가될 수 있다. 게이트하이전압(H)의 게이트신호는 서브 픽셀에 포함된 스위칭 트랜지스터를 턴온시킬 수 있는 전압이고, 게이트로우전압(L)의 게이트신호는 서브 픽셀에 포함된 스위칭 트랜지스터를 턴오프시킬 수 있는 전압을 의미한다.
초기화 기간(Initial Period) 이후의 디스플레이 기간(Display Period) 동안, 제1게이트라인(GL1) 내지 제M게이트라인(GLm)에는 게이트하이전압(H)의 게이트신호가 순차적으로 인가될 수 있다.
도 11 내지 도 16은 본 발명의 제2실시예에 따라 서브 픽셀의 노드를 초기화하는 방법을 상세히 설명하기 위한 도면들이다.
도 11에 도시된 제1초기화 기간 동안, 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터(DT)는 턴오프된 상태를 가질 수 있다. 이때, 제1데이터라인(DL1)과 제1게이트라인(GL1)에는 신호나 전압이 인가되지 않은 상태이고, 제1전원라인(EVDD) 및 제2전원라인(EVSS)에는 서브 픽셀을 구동하기 위한 고전위의 제1전압과 저전위의 제2전압이 인가되거나 이 전압들이 인가되지 않더라도 무방한 상태일 수 있다.
도 12에 도시된 제2초기화 기간 동안, 스위칭 트랜지스터(SW)는 턴온된 상태를 가질 수 있다. 이때, 제1게이트라인(GL1)에는 게이트하이전압의 게이트신호가 인가된 상태이고, 제1데이터라인(DL1)에는 하이데이터전압(High)이 인가된 상태일 수 있다. 그리고 제1전원라인(EVDD)에는 0V의 전압이 인가되고, 제2전원라인(EVSS)에는 그라운드전압(GND)이 인가된 상태일 수 있다. 이에 따라, 게이트노드(Vg)에는 하이데이터전압(High)이, 소스노드(Vs)에는 그라운드전압(GND)이, 드레인노드(Vd)에는 0V의 전압이 걸릴 수 있다.
한편, 제1전원라인(EVDD)에는 0V의 전압이 인가되는 것을 일례로 설명하였으나 이는 유기 발광다이오드의 문턱전압(OLED Vth)보다 낮은 전압 레벨이면 가능하다. 그리고 하이데이터전압(High)은 구동 트랜지스터(DT)를 턴온시킬 수 있는 전압이면 가능하다.
도 13에 도시된 제3초기화 기간 동안, 스위칭 트랜지스터(SW)는 턴오프된 상태를 가질 수 있고, 구동 트랜지스터(DT)는 하이데이터전압(High)에 의해 턴온된 상태를 가질 수 있다. 이때, 제1게이트라인(GL1)에는 게이트로우전압의 게이트신호가 인가된 상태이고, 제1데이터라인(DL1)에는 로우데이터전압(Low)이 인가된 상태일 수 있다. 그리고 제1전원라인(EVDD)에는 0V의 전압이 유지되고, 제2전원라인(EVSS)에는 그라운드전압(GND)에서 초기화전압(Vini)으로 전환되어 인가된 상태일 수 있다. 이에 따라, 게이트노드(Vg)에는 하이데이터전압(High)이 걸리고, 소스노드(Vs)와 드레인노드(Vd)에는 초기화전압(Vini)이 걸릴 수 있다.
초기화전압(Vini)은 고전위의 제1전압 - 유기 발광다이오드의 문턱전압(OLED Vth)보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다. 또한, 초기화전압(Vini)은 고전위의 제1전압 + 유기 발광다이오드의 항복전압(OLED Breakdown = 약 50V)보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다. 즉, 초기화전압(Vini)은 유기 발광다이오드(OLED)를 비발광시키면서 드레인노드(Vd)를 초기화시킬 수 있는 전압 레벨이면 가능하다.
도 14에 도시된 제4초기화 기간 동안, 스위칭 트랜지스터(SW)는 턴오프된 상태를 가질 수 있고, 구동 트랜지스터(DT)는 하이데이터전압(High)에 의해 턴온된 상태를 가질 수 있다. 이때, 제1게이트라인(GL1)에는 게이트로우전압의 게이트신호가 인가된 상태이고, 제1데이터라인(DL1)에는 로우데이터전압(Low)이 인가된 상태일 수 있다. 그리고 제1전원라인(EVDD)에는 0V의 전압에서 고전위의 제1전압(22V)으로 전환되어 인가되고, 제2전원라인(EVSS)에는 초기화전압(Vini)이 유지된 상태일 수 있다. 이에 따라, 게이트노드(Vg)에는 하이데이터전압(High)이 걸리고, 소스노드(Vs)와 드레인노드(Vd)에는 초기화전압(Vini)이 걸릴 수 있다.
도 15에 도시된 제5초기화 기간 동안, 스위칭 트랜지스터(SW)는 턴온된 상태를 가질 수 있고, 구동 트랜지스터(DT)는 로우데이터전압(Low)에 의해 턴오프된 상태를 가질 수 있다. 이때, 제1게이트라인(GL1)에는 게이트하이전압의 게이트신호가 인가된 상태이고, 제1데이터라인(DL1)에는 로우데이터전압(Low)이 인가된 상태일 수 있다. 그리고 제1전원라인(EVDD)에는 고전위의 제1전압(22V)이 유지되고, 제2전원라인(EVSS)에는 초기화전압(Vini)이 유지된 상태일 수 있다. 이에 따라, 게이트노드(Vg)에는 로우데이터전압(Low)이 걸리고, 소스노드(Vs)와 드레인노드(Vd)에는 초기화전압(Vini)이 유지된 상태일 수 있다. 로우데이터전압(Low)은 구동 트랜지스터(DT)를 턴오프시킬 수 있는 전압이면 가능하다.
도 16에 도시된 제6초기화 기간 동안, 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터(DT)는 턴오프된 상태를 가질 수 있다. 이때, 제1게이트라인(GL1)에는 게이트로우전압의 게이트신호가 인가된 상태이고, 제1데이터라인(DL1)에는 로우데이터전압(Low)이 인가된 상태일 수 있다. 그리고 제1전원라인(EVDD)에는 고전위의 제1전압인 22V가 유지되고, 제2전원라인(EVSS)에는 초기화전압(Vini)에서 그라운드전압(GND)으로 전환되어 인가된 상태일 수 있다. 이에 따라, 게이트노드(Vg)에는 로우데이터전압(Low)이 걸리고, 소스노드(Vs)에는 그라운드전압(GND)이 걸리고, 드레인노드(Vd)에는 초기화전압(Vini)이 유지된 상태일 수 있다.
도 17 및 도 18은 비교예 대비 실시예의 이점을 설명하기 위한 도면들이다.
도 18에서, EVDD는 고전위의 제1전압이고, Vd는 서브 픽셀의 드레인노드(Vd) 전압이고, Gate1는 게이트신호이고, Ioled는 유기 발광다이오드(OLED)를 통해 흐르는 전류이다.
도 17에 도시된 비교예는 앞서 설명한 실시예와 달리 최초 구동 시 서브 픽셀의 드레인노드(Vd)에 초기화전압을 인가하지 않은 상태이다. 도 17에 도시된 비교예의 서브 픽셀은 최초 구동을 위해 고전위의 제1전압(22V)을 인가할 경우, 구동 트랜지스터(DT)의 온/오프와 상관 없이 유기 발광다이오드(OLED)의 양단에 큰 전위차가 발생할 수 있다. 이는 도 18(a)의 PT를 참고하면 알 수 있다. 도 18(a)의 PT와 같이 유기 발광다이오드(OLED)의 양단에 큰 전위차가 발생할 경우 도 18(b)와 같이 순간적인 전류 발생을 일으킬 수 있다. 이 경우, 유기 발광다이오드(OLED)는 전류 누설에 따른 깜박임을 일으킬 수 있고, 큰 차위차에 의한 유기 발광다이오드(OLED)의 항복(Breakdown) 또는 손상을 일으킬 수 있다.
그러나 본 발명의 실시예와 같이, 유기 발광다이오드(OLED)를 비발광시키면서 서브 픽셀의 드레인노드(Vd)를 초기화시킬 수 있는 전압 레벨(예: Vini > EVDD - OLED Vth)을 인가하여 초기화할 경우, 비교예에서 유발될 수 있는 문제를 해소할 수 있다.
이상 본 발명은 유기 발광다이오드를 비발광시키면서 서브 픽셀의 드레인노드를 초기화시킬 수 있는 전압 레벨을 인가하여 최초 구동 시 유기 발광다이오드가 깜박이거나 높은 전압차에 의해 손상되는 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.
130: 게이트 구동부 140: 데이터 구동부
150: 표시패널 180: 전원 공급부
SW: 스위칭 트랜지스터 DT: 구동 트랜지스터
CST: 커패시터 OLED: 유기 발광다이오드

Claims (10)

  1. 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드;
    데이터전압을 저장하는 커패시터; 및
    상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터는 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 초기화전압을 인가하는 발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초기화전압은
    상기 유기 발광다이오드를 비발광시키는 전압 레벨을 갖는 발광표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 초기화전압은
    상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압에서 상기 유기 발광다이오드의 문턱전압을 차감한 전압보다 높은 전압 레벨을 갖는 발광표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 초기화전압은
    상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압과 상기 유기 발광다이오드의 항복전압을 합산한 전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 발광표시장치.
  5. 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드와, 데이터전압을 저장하는 커패시터와, 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 갖는 서브 픽셀을 포함하는 표시패널; 및
    상기 표시패널을 구동하는 구동부를 포함하고,
    상기 표시패널은 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 초기화전압이 인가되는 초기화 기간을 갖는 발광표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초기화 기간은
    상기 표시패널의 최초 구동 시 적어도 한 번 수행되는 발광표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 초기화전압은
    상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압에서 상기 유기 발광다이오드의 문턱전압을 차감한 전압보다 높은 전압 레벨을 갖고, 상기 고전위의 제1전압과 상기 유기 발광다이오드의 항복전압을 합산한 전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 발광표시장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 초기화전압은
    상기 제2전원라인을 통해 전달되고, 상기 구동 트랜지스터의 제2전극을 거쳐 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 인가되는 발광표시장치.
  9. 제1전원라인에 애노드전극이 연결된 유기 발광다이오드와, 데이터전압을 저장하는 커패시터와, 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극에 제1전극이 연결되고 상기 커패시터의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 상기 커패시터의 제2전극과 제2전원라인에 제2전극이 연결된 구동 트랜지스터를 갖는 서브 픽셀을 포함하는 표시패널; 및 상기 표시패널을 구동하는 구동부를 포함하는 발광표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제2전원라인에 초기화전압을 인가하는 단계; 및
    상기 초기화전압이 상기 구동 트랜지스터의 제2전극을 통해 상기 유기 발광다이오드의 캐소드전극과 상기 구동 트랜지스터의 제1전극이 접속된 노드에 인가되도록 상기 구동 트랜지스터를 턴온시키는 단계를 포함하는 발광표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 초기화전압은
    상기 제1전원라인에 인가되는 고전위의 제1전압에서 상기 유기 발광다이오드의 문턱전압을 차감한 전압보다 높은 전압 레벨을 갖고, 상기 고전위의 제1전압과 상기 유기 발광다이오드의 항복전압을 합산한 전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 발광표시장치의 구동방법.
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