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KR20100041085A - 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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KR20100041085A
KR20100041085A KR1020080100086A KR20080100086A KR20100041085A KR 20100041085 A KR20100041085 A KR 20100041085A KR 1020080100086 A KR1020080100086 A KR 1020080100086A KR 20080100086 A KR20080100086 A KR 20080100086A KR 20100041085 A KR20100041085 A KR 20100041085A
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power supply
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pixels
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김금남
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Abstract

본 발명은, 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도를 보상할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치는, 데이터선들 및 주사선들의 교차부에 위치된 다수의 화소들이 구비된 화소부와, 상기 주사선들로 주사신호를 공급하는 주사구동부와, 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하는 데이터구동부와, 상기 화소들을 구동하기 위한 고전위 화소전원과 저전위 보상전원 및 기저전원을 출력하는 전원공급부와, 한 프레임의 제1 기간(블랙 프레임기간)마다 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 보상전원을 상기 화소부로 공급하고 상기 한 프레임의 제2 기간(표시 프레임기간)마다 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 화소전원을 상기 화소부로 공급하는 전원제어부를 포함한다.

Description

유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법{Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof}
본 발명은 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도를 보상할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있다.
평판 표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED)들을 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점을 가진다.
일반적으로, 유기전계발광 표시장치는 화소들 각각에 포함되는 구동 트랜지스터를 이용하여 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하면서 계조를 표현한다. 이 경우, 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도 편차에 의하여 불균일한 휘도의 영상이 표시되는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 대한민국 공개특허 10-2007-0112714호에는 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하는 제1 전원의 전위를 고전위 및 저전위로 변화시키면서 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도를 보상하는 방법이 제안되었다.
하지만, 상기 공개특허의 경우 전원스캐너에 의해 전원을 스캔하는 방식으로 제1 전원의 전위를 변화시키기 때문에 전원스캐너의 출력단에 고용량의 버퍼를 설계해야만 하고, 버퍼에서 한 라인에 공급되는 전류를 모두 감당해야 하기 때문에 패널의 크기 및 해상도에 따라 적용에 한계가 있다는 문제점이 있다.
또한, 패널 내에 전원스캐너를 설계하는 경우, 제1 전원의 전위 변경을 위한 필터 등의 회로 부품이 추가되어야 하며, 높은 발열이 발생되어 방열판 등이 추가되어야 하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 패널 외부에서 패널의 제1 전원 공급라인으로 고전위의 화소전원 또는 저전위의 보상전원을 공급하도록 함으로써, 전원스캔 방식을 이용하지 않고 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도를 보상할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1 측면은 데이터선들 및 주사선들의 교차부에 위치된 다수의 화소들이 구비된 화소부와, 상기 주사선들로 주사신호를 공급하는 주사구동부와, 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하는 데이터구동부와, 상기 화소들을 구동하기 위한 고전위 화소전원과 저전위 보상전원 및 기저전원을 출력하는 전원공급부와, 한 프레임의 제1 기간(블랙 프레임기간)마다 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 보상전원을 상기 화소부로 공급하고 상기 한 프레임의 제2 기간(표시 프레임기간)마다 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 화소전원을 상기 화소부로 공급하는 전원제어부를 포함하는 유기전계발광 표시장치를 제공한다.
여기서, 상기 주사구동부는 상기 제1 기간 및 제2 기간 각각에 상기 주사선들로 주사신호를 공급하며, 상기 데이터구동부는 상기 제1 기간마다 상기 데이터선들로 블랙 데이터신호를 공급하고 상기 제2 기간마다 상기 데이터선들로 표시 데이 터신호를 공급할 수 있다.
또한, 상기 화소부는 패널 내부에 구비되고, 상기 전원공급부 및 전원제어부는 상기 패널 외부의 모듈에 구비되되, 상기 전원제어부는 상기 화소부와의 사이에 연결된 제1 전원 공급라인으로 상기 화소전원 및 보상전원을 교번적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 전원제어부는, 상기 전원공급부로부터의 상기 화소전원과 보상전원 사이에 직렬로 접속되며 게이트 단자로 공통의 제어신호를 공급받는 제1 및 제2 트랜지스터를 포함하되, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상반된 타입의 트랜지스터로 설정되어 상기 제어신호에 대응하여 교번적으로 턴-온될 수 있다.
본 발명의 제2 측면은 한 프레임의 제1 기간(블랙 프레임기간) 동안 화소들에 주사신호, 블랙 데이터신호, 저전위 기저전원 및 보상전원을 공급하면서 상기 화소들 각각에 구동 트랜지스터의 문턱전압을 저장하는 단계와, 상기 한 프레임의 제2 기간(표시 프레임기간) 동안 화소들에 주사신호, 표시 데이터신호, 상기 기저전원 및 고전위 화소전원을 공급하면서 상기 표시 데이터신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법을 제공한다.
여기서, 상기 보상전원 또는 상기 화소전원은 패널의 외부로부터 상기 화소들로 동시에 공급될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 패널 외부에 구비된 전원제어부가 패널의 제1 전원 공급라인을 통해 고전위의 화소전원 및 저전위의 보상전원을 교번적으로 공급하도록 함으로써, 전원스캔 방식을 이용하지 않고 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도를 보상할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 타이밍제어부(10), 주사구동부(20), 데이터구동부(30), 화소부(40), 전원공급부(60) 및 전원제어부(70)를 포함한다.
타이밍제어부(10)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 주사 구동제어신호(SCS) 및 데이터 구동제어신호(DCS)를 생성한다. 타이밍제어부(10)에서 생성된 주사 구동제어신호(SCS)는 주사구동부(20)로 공급되고, 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터구동부(30)로 공급된다. 또한, 타이밍제어부(10)는 외부로부터 공급되는 데이터(Data)를 데이터구동부(30)로 공급한다.
단, 본 발명에서 유기전계발광 표시장치의 한 프레임은 제1 기간과 제2 기간으로 나뉘어 구동된다. 여기서, 제1 기간은 블랙 데이터신호에 대응하여 비발광하 면서 구동 트랜지스터의 문턱전압을 저장하는 기간이고, 제2 기간은 표시 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 기간으로 제1 기간에 후속될 수 있다. 이하, 제1 기간 및 제2 기간을 각각 블랙 프레임기간 및 표시 프레임기간이라 하기로 한다.
이와 같이 한 프레임이 블랙 프레임기간과 표시 프레임기간으로 나뉘어 구동될 때, 타이밍제어부(10)는 블랙 프레임기간과 표시 프레임기간마다 화소부(40)로 주사신호 및 데이터신호가 공급될 수 있도록 주사구동부(20) 및 데이터구동부(30)를 제어한다.
한편, 블랙 프레임기간과 표시 프레임기간을 별개의 한 프레임으로 가정하는 경우, 각 표시 프레임기간 사이에 블랙 프레임기간이 삽입되는 것으로 설정하여도 무방함은 물론이다.
주사구동부(20)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 하이레벨의 주사신호를 순차적으로 공급하면서 주사선들(S1 내지 Sn)을 구동한다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 공급되면 행 단위로 화소들(50)이 순차적으로 선택된다. 단, 본 발명에서, 주사구동부(20)는 한 프레임의 블랙 프레임기간 및 표시 프레임기간 각각에 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다.
데이터구동부(30)는 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급하면서 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동한다. 특히, 본 발명의 데이터구동부(30)는 한 프레임의 블랙 프레임기간마다 데이터선들(D1 내지 Dm)로 블랙 데이터신호를 공급하고, 표시 프레임기간마다 데이터선들(D1 내지 Dm)로 해당 프레임 동안 표시할 영상에 대응하는 표시 데이터신호를 공급한다.
화소부(40)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치된 다수의 화소들(50)을 포함한다.
화소들(50) 각각은 자신이 위치된 수평라인 및 수직라인에 위치된 주사선(S) 및 데이터선(D)과 접속되어 이들로부터 각각 주사신호 및 데이터신호를 공급받는다. 또한, 화소들(50)은 제1 전원 공급라인(PL1)으로부터 블랙 프레임기간 및 표시 프레임기간마다 교번적으로 보상전원(Vcomp) 및 화소전원(ELVDD)을 공급받고, 제2 전원 공급라인(PL2)으로부터 기저전원(ELVSS)을 공급받는다.
여기서, 화소전원(ELVDD)의 전위는 고전위로 설정되고, 보상전원(Vcomp) 및 기저전원(ELVSS)의 전위는 저전위로 설정된다. 특히, 보상전원(Vcomp)의 전위는 블랙 프레임기간마다 화소들(50) 각각에 포함된 구동 트랜지스터(미도시)의 문턱전압이 화소들(50)에 저장될 수 있는 정도의 전위로 실험적으로 결정될 수 있다.
이와 같은 화소들(50)은 한 프레임의 블랙 프레임기간 동안 비발광하면서 구동 트랜지스터의 문턱전압을 저장하고, 표시 프레임기간 동안 표시 데이터신호에 대응하는 휘도로 발광한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
전원공급부(60)는 화소들(50)을 구동하기 위한 화소전원(ELVDD), 보상전원(Vcomp) 및 기저전원(ELVSS)을 출력한다. 이와 같은 전원공급부(60)는 화소전원(ELVDD) 및 보상전원(Vcomp)을 전원 제어부(70)로 공급하는 한편, 제2 전원 공급라인(PL2)을 통해 기저전원(ELVSS)을 화소부(40)로 공급한다.
전원제어부(70)는 전원공급부(60)로부터 공급된 화소전원(ELVDD) 및 보상전원(Vcomp)을 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 화소부(40)로 공급한다. 특히, 전원 제어부(70)는 블랙 프레임기간마다 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 화소부(40)로 보상전원(Vcomp)을 공급하고, 블랙 프레임기간에 후속되는 표시 프레임기간마다 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 화소부(40)로 화소전원(ELVDD)을 공급한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에서, 전원공급부(60) 및 전원제어부(70)는 화소부(40)가 형성된 패널 내에 구비되지 않고 패널 외부의 모듈에 구비되어, 제1 및 제2 전원 공급라인(PL1, PL2)을 통해 화소부(40)로 화소전원(ELVDD), 보상전원(Vcomp) 및 기저전원(ELVSS)을 공급한다.
특히, 전원제어부(70)는 화소부(40)로 화소전원(ELVDD) 및 보상전원(Vcomp)을 교번적으로 공급하되, 화소부(40)와의 사이에 연결된 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 화소부(40)의 각 라인에 위치된 화소들(50)로 동시에 화소전원(ELVDD) 또는 보상전원(Vcomp)을 공급한다.(단, '동시에'는 패널 내부에서의 전압강하 등은 고려하지 않은 표현임.)
즉, 본 발명에서는 라인별로 화소들(50)에 전원을 스캔하는 방식을 이용하지 않고, 패널 외부에 위치된 전원제어부(70)로부터 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 모든 화소들(50)로 동시에 화소전원(ELVDD) 또는 보상전원(Vcomp)을 공급한다. 이에 따라, 패널 내부에 고용량의 버퍼를 설계할 필요가 없어짐은 물론, 패널의 크기 및 해상도에 관계없이 본 발명을 적용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 전원제어부(70) 등이 패널 외부에 구비됨으로써, 발열 등에 의한 패널 손상을 방지할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 화소 및 전원제어부의 일 실시예를 나타내는 회로도이다. 그리고, 도 3은 도 2에 도시된 화소 및 전원제어부의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
우선, 도 2를 참조하면, 화소(50)는 제1 전원 공급라인(PL1)과 제2 전원 공급라인(PL2) 사이에 접속된 유기 발광 다이오드(OLED)와, 제1 전원 공급라인(PL1)과 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속된 구동 트랜지스터(MD)와, 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극이 접속되는 제1 노드(N1)와 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)와, 데이터선(D)과 제1 노드(N1) 사이에 접속되며 게이트 전극이 주사선(S)에 접속된 스위칭 트랜지스터(MS)를 포함한다.
여기서, 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극과 드레인 전극은 두 전극에 인가되는 전압에 따라 결정되는 것으로, 블랙 프레임기간과 표시 프레임기간에서 상이하게 설정될 수 있다. 하지만, 설명의 편의를 위하여 이하에서는 표시 프레임기간을 기준으로 유기 발광 다이오드(OLED)와 접속되는 구동 트랜지스터(MD)의 일 전극을 소스 전극으로 가정하여 일관되게 설명하기로 한다.
이와 같은 화소(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 한 프레임의 블랙 프레임기간(P1) 동안 해당 주사선(S) 및 데이터선(D)과 제1 및 제2 전원 공급라인(PL1, PL2)을 통해 각각 주사신호, 블랙 데이터신호(B_Data), 보상전원(Vcomp) 및 기저전원(ELVSS)을 공급받는다. 이때, 화소(50)의 스토리지 커패시터(Cst)에는 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압이 저장된다.
이후, 화소(50)는 표시 프레임기간(P2) 동안 해당 주사선(S) 및 데이터선(D)과 제1 및 제2 전원 공급라인(PL1, PL2)을 통해 각각 주사신호, 표시 데이터신호(D_Data), 화소전원(ELVDD) 및 기저전원(ELVSS)을 공급받아, 표시 데이터신호(D_Data)에 대응하는 휘도로 발광하면서 화소부에 영상이 표시된다. 이와 같은 화소(50)의 보다 상세한 동작은 후술하기로 한다.
이때, 앞선 블랙 프레임기간(P1) 동안 스토리지 커패시터(Cst)에 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압이 저장되었기 때문에 표시 프레임기간(P2) 동안 화소(50)들 사이의 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압 편차와 무관하게 균일한 영상을 표시할 수 있다.
또한, 각 표시 프레임기간(P2) 사이에 화소부가 전체적으로 블랙을 표시하는 블랙 프레임기간(P1)이 삽입되기 때문에 시각적으로 영상이 번져 보이는 현상(Motion Blur)이 방지된다. 이에 의해, 보다 선명한 영상을 표시할 수 있다.
여기서, 한 프레임을 효율적으로 이용하기 위해 블랙 프레임기간(P1)과 표시 프레임기간(P2)의 시간은 상이하게 설정될 수 있다. 즉, 블랙 프레임기간(P1)을 표시 프레임기간(P2) 보다 짧게 설정하여 블랙 프레임기간(P1) 동안 주사선들(S1 내지 Sn)을 통한 스캔 동작이 고속으로 수행되도록 할 수 있다.
한편, 전원제어부(70)는 도 2에 도시된 바와 같이, 화소전원(ELVDD)과 보상전원(Vcomp) 사이에 직렬로 접속되며, 게이트 전극이 동일한 입력라인에 접속되어 공통의 제어신호(CS)를 공급받는 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)를 포함한다.
이와 같은 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)는 상반된 타입의 트랜지스터로 설 정되어, 제어신호(CS)에 대응하여 교번적으로 턴-온되면서 제1 전원 공급라인(PL1)으로 화소전원(ELVDD) 및 보상전원(Vcomp)을 교번적으로 출력한다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(M1)는 N 타입의 트랜지스터로 설정되고, 제2 트랜지스터(M2)는 P 타입의 트랜지스터로 설정될 수 있다.
여기서, 제어신호(CS)는 타이밍제어부 등의 외부회로로부터 전원제어부(70)로 공급될 수 있다. 이와 같은 제어신호(CS)는 도 3의 블랙 프레임기간(P1)에는 제1 전원 출력라인(PL1)으로 저전위의 보상전원(Vcomp)이 출력되고, 표시 프레임기간(P2)에는 제1 전원 출력라인(PL1)으로 고전위의 화소전원(ELVDD)이 출력되도록 설정된다.
예를 들어, 제1 트랜지스터(M1) 및 제2 트랜지스터(M2)가 각각 N 타입 및 P 타입으로 설정되는 경우, 제어신호(CS)는 블랙 프레임기간(P1) 및 표시 프레임기간(P2)에 각각 저전위 및 고전위로 설정될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)는 모두 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor, 이하, MOSFET)로 형성될 수 있다. 일반적으로 MOSFET은 전류용량이 큰 특성을 가지므로, 제1 및 제2 트랜지스터(M1, M2)가 MOSFET으로 형성되면 전원제어부(70)를 단순하게 구성하면서도 제1 전원 공급라인(PL1)으로 원활하게 화소전원(ELVDD) 또는 보상전원(Vcomp)을 출력할 수 있다.
이하, 도 4a 내지 도 4c를 도 2 내지 도 3과 결부하여, 도 2에 도시된 화소 및 전원제어부의 구동과정을 상세히 설명하기로 한다.
우선, 각 프레임의 블랙 프레임기간(P1) 동안 저전위의 제어신호(CS)에 의해, 전원제어부(70)의 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온되어 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 화소(50)로 저전위의 보상전원(Vcomp)이 공급된다.
이때, 각 화소(50)들에는 해당 라인의 주사기간 동안 주사선(S)으로 공급되는 하이레벨의 주사신호에 의해 스위칭 트랜지스터(MS)가 턴-온되어 도 4a에 도시된 바와 같이 데이터선(D)이 제1 노드(N1)와 연결된다. 이에 의해, 데이터선(D)으로부터 제1 노드(N1)로 데이터신호가 공급된다. 단, 블랙 프레임기간(P1)에는 데이터선(D)으로부터 블랙 데이터신호(B_Data)가 공급되므로 제1 노드(N1)의 전위는 블랙 데이터신호(B_Data)의 전위(Vb)가 된다.
여기서, 블랙 데이터신호(B_Data)의 전위(Vb)는 블랙 데이터신호(B_Data)가 공급되는 초기에 구동 트랜지스터(MD)가 턴-온될 수 있는 전위로 실험적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 블랙 데이터신호(B_Data)의 전위(Vb)는 보상전원(Vcomp)의 전위보다 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압(Vth) 이상 높게 설정될 수 있다.
따라서, 제1 노드(N1)로 블랙 데이터신호(B_Data)가 공급되면, 구동 트랜지스터(MD)가 턴-온된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극의 전위가 저전위의 보상전원(Vcomp)에 의해 점차 하강하다가, 구동 트랜지스터(MD)의 소스 전극과 게이트 전극의 전위차(Vgs)가 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압(Vth)이 되는 시점에서 구동 트랜지스터(MD)가 턴-오프된다.
편의상, 블랙 데이터신호(B_Data)의 전위(Vb)를 0V로 가정하여 설명하면, 구 동 트랜지스터(MD)는 소스전극의 전위가 -Vth가 되는 시점에서 턴-오프되고, 이는 제1 노드(N1)의 전위가 변경되는 시점까지 유지된다.
이때, 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)에는 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압(Vth)이 저장된다.
한편, 이와 같은 블랙 프레임기간(P1) 동안 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광하는 것을 방지하기 위하여 보상전원(Vcomp)의 전위는 기저전원(ELVSS)의 전위와 유기 발광 다이오드(OLED)의 문턱전압의 합 전위보다 낮게 설정될 수 있다. 즉, 보상전원(Vcomp)과 기저전원(ELVSS)의 전위는 블랙 프레임기간(P1) 동안 유기 발광 다이오드(OLED)가 오프 상태를 유지하도록 상대적으로 설정될 수 있다. 여기서, Coled는 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생용량을 등가적으로 도시한 것이다.
이후, 표시 프레임기간(P2) 동안 고전위의 제어신호(CS)에 의해, 전원제어부(70)의 제1 트랜지스터(M1)가 턴-온되어 제1 전원 공급라인(PL1)을 통해 화소(50)로 고전위의 화소전원(ELVDD)이 공급된다.
그리고, 라인별로 공급되는 하이레벨의 주사신호에 의해 선택된 화소(50)의 스위칭 트랜지스터(MS)가 턴-온되면서 도 4b에 도시된 바와 같이 데이터선(D)으로부터 제1 노드(N1)로 표시 데이터신호(D_Data)가 공급된다.
이에 따라, 제1 노드(N1)의 전위는 표시 데이터신호(D_Data)의 전위(Vdata)로 변화된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)와 유기 발광 다이오드의 기생용량(Coled)에 의한 전하 재분배(Charge Sharing)에 의해 구동 트랜지스터(MD)의 소스전극의 전위가 변화되면서 표시 데이터신호(D_Data)의 전위(Vdata)에 대응하는 값으로 변화된다.
여기서, 구동 트랜지스터(MD)의 소스전극의 전위 변화량을 +ΔV라 하기로 한다. 그러면, 구동 트랜지스터(MD)의 소스전극의 전위는 -Vth+ΔV가 되고, 이에 따라, 구동 트랜지스터(MD)의 Vgs는 Vdata+Vth-ΔV가 된다. 이와 같은 구동 트랜지스터(MD)의 Vgs는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다.
ΔV는 표시 데이터신호(Vdata)와 이동도(mobility)에 의하여 결정되는 전압이다. 실제로, 표시 데이터신호(Vdata)를 일정하게 유지하는 경우 이동도가 클수록 ΔV의 절대값이 상승한다. 따라서, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장되는 -ΔV의 값은 화소(50)들 각각의 이동도를 보상하게 되고, 이에 따라 이동도의 영향없이 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
한편, 표시 프레임기간(P2)의 초기상태에서 유기 발광 다이오드(OLED)는 턴-오프 상태로 유지된다. 이 경우, 구동 트랜지스터(MD)로부터의 구동전류는 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생용량(Coled)으로 흐른다.
스토리지 커패시터(Cst)에 Vdata+Vth-ΔV의 전압이 저장된 후 주사신호의 공급이 중단된다. 이에 따라, 스위칭 트랜지스터(MS)가 턴-오프된다. 여기서, 주사신호의 공급이 중단되는 시점은 스토리지 커패시터(Cst)에 Vdata+Vth-ΔV의 전압이 저장될 수 있도록 실험적으로 결정된다.
스위칭 트랜지스터(MS)가 턴-오프되면 도 4c에 도시된 바와 같이 구동 트랜지스터(MD)의 게이트 전극이 플로우팅 상태로 설정된다. 따라서, 구동 트랜지스터(MD)로부터의 구동전류에 의하여 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가되는 전 압(Voled)과 무관하게 스토리지 커패시터(Cst)는 이전기간에 충전된 전압을 안정적으로 유지한다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소 및 전원제어부의 일 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소 및 전원제어부의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 화소 및 전원제어부의 구동과정을 나타내는 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 타이밍제어부 20 : 주사구동부
30 : 데이터구동부 40 : 화소부
50 : 화소 60 : 전원공급부
70: 전원제어부

Claims (14)

  1. 데이터선들 및 주사선들의 교차부에 위치된 다수의 화소들이 구비된 화소부와,
    상기 주사선들로 주사신호를 공급하는 주사구동부와,
    상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하는 데이터구동부와,
    상기 화소들을 구동하기 위한 고전위 화소전원과 저전위 보상전원 및 기저전원을 출력하는 전원공급부와,
    한 프레임의 제1 기간(블랙 프레임기간)마다 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 보상전원을 상기 화소부로 공급하고, 상기 한 프레임의 제2 기간(표시 프레임기간)마다 상기 전원공급부로부터 공급되는 상기 화소전원을 상기 화소부로 공급하는 전원제어부를 포함하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주사구동부는 상기 제1 기간 및 제2 기간 각각에 상기 주사선들로 주사신호를 공급하며,
    상기 데이터구동부는 상기 제1 기간마다 상기 데이터선들로 블랙 데이터신호를 공급하고, 상기 제2 기간마다 상기 데이터선들로 표시 데이터신호를 공급하는 유기전계발광 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블랙 데이터신호의 전위는 상기 보상전원의 전위보다 상기 화소들 내에 구비되는 구동 트랜지스터의 문턱전압 이상 높게 설정되는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보상전원 및 기저전원은 모두 저전위 전원으로 설정되되, 상기 보상전원의 전위는 상기 기저전원의 전위와 상기 화소들 내에 구비되는 유기 발광 다이오드의 문턱전압의 합 전위보다 낮게 설정되는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 화소부는 패널 내부에 구비되고, 상기 전원공급부 및 전원제어부는 상기 패널 외부의 모듈에 구비되되,
    상기 전원제어부는, 상기 화소부와의 사이에 연결된 제1 전원 공급라인으로 상기 화소전원 및 보상전원을 교번적으로 공급하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원제어부는, 상기 제1 전원 공급라인을 통해 상기 화소부의 각 라인에 위치된 상기 화소들로 동시에 상기 화소전원 또는 보상전원을 공급하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 전원제어부는, 상기 전원공급부로부터의 상기 화소전원과 보상전원 사이에 직렬로 접속되며 게이트 단자로 공통의 제어신호를 공급받는 제1 및 제2 트랜지스터를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상반된 타입의 트랜지스터로 설정되어 상기 제어신호에 대응하여 교번적으로 턴-온되는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 트랜지스터는 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor, MOSFET)인 유기전계발광 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 화소들 각각은,
    상기 전원제어부로부터 상기 화소전원 또는 보상전원이 공급되는 제1 전원 공급라인과 상기 전원공급부로부터 상기 기저전원이 공급되는 제2 전원 공급라인 사이에 접속된 유기 발광 다이오드와,
    상기 제1 전원 공급라인과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속된 구동 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터와,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 데이터선 사이에 접속되며, 게이트 전극이 주사선에 접속된 스위칭 트랜지스터를 포함하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 기간은 상기 제1 기간에 후속 배치되는 유기전계발광 표시장치.
  11. 한 프레임의 제1 기간(블랙 프레임기간) 동안 화소들에 주사신호, 블랙 데이터신호, 저전위 기저전원 및 보상전원을 공급하면서 상기 화소들 각각에 구동 트랜지스터의 문턱전압을 저장하는 단계와,
    상기 한 프레임의 제2 기간(표시 프레임기간) 동안 화소들에 주사신호, 표시 데이터신호, 상기 기저전원 및 고전위 화소전원을 공급하면서 상기 표시 데이터신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보상전원 또는 상기 화소전원은 패널의 외부로부터 상기 화소들로 동시에 공급되는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 기저전원 및 보상전원은 모두 저전위 전원으로 설정되되, 상기 기저전원 및 보상전원의 전위는, 상기 제1 기간 동안 상기 화소들에 구비된 유기 발광 다이오드가 오프 상태를 유지하도록 상대적으로 설정되는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 블랙 데이터신호의 전위는 상기 보상전원의 전위보다 상기 화소들 내에 구비되는 구동 트랜지스터의 문턱전압 이상 높게 설정되는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
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