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KR102586792B1 - 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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KR102586792B1
KR102586792B1 KR1020160107059A KR20160107059A KR102586792B1 KR 102586792 B1 KR102586792 B1 KR 102586792B1 KR 1020160107059 A KR1020160107059 A KR 1020160107059A KR 20160107059 A KR20160107059 A KR 20160107059A KR 102586792 B1 KR102586792 B1 KR 102586792B1
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driven
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light
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전진
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 화질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 적어도 하나의 수평라인에 위치되는 제 1화소들을 포함하는 제 1표시영역과, 복수의 수평라인에 위치되는 제 2화소들을 포함하는 제 2표시영역과, 상기 제 1표시영역과 중첩되게 위치되는 IR(Infrared) 광원을 구비하며, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정된다.

Description

표시장치 및 그의 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명의 실시예는 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시장치(Display Device)의 사용이 증가하고 있다.
표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드를 포함한다. 이와 같은 유기전계발광 표시장치는 낮은 소비전력으로 높은 휘도를 구현할 수 있어 휴대용 기기에 주로 사용되고 있다.
한편, 휴대용 기기의 데드 스페이스(Dead space)를 줄이기 위하여 다양한 방법이 연구되고 있다. 일례로, 휴대용 기기에 사용되는 다양한 센서들을 영상을 표시하는 화소영역에 배치하는 방법이 연구되고 있다. 하지만, 센서들을 화소영역에 배치하는 경우 화소가 명점 형태로 인지될 수 있다.
따라서, 본 발명은 데드 스페이스를 최소화하기 위한 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 화질을 향상시킬 수 있도록 한 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 적어도 하나의 수평라인에 위치되는 제 1화소들을 포함하는 제 1표시영역과, 복수의 수평라인에 위치되는 제 2화소들을 포함하는 제 2표시영역과, 평면에서 상기 제 1표시영역 및 상기 제 2표시영역 중 상기 제 1표시영역만 중첩되도록 위치되는 IR(Infrared) 광원을 구비하며, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정되고, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 2화소들은 데이터신호에 대응하여 영상을 표시한다.
삭제
실시 예에 의한, 상기 IR 광원은 한 프레임 기간 동안 구동되고, 상기 제 1화소들은 상기 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원은 한 프레임 기간 중 일부 기간인 제 1기간에 구동되고, 나머지 기간인 제 2기간 동안 구동되지 않는다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소들은 상기 제 1기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 상기 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 구동된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원은 근접센서에 포함된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원은 지문센서에 포함된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1표시영역은 패널의 상측에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1표시영역은 패널의 하측에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1표시영역 및 제 2표시영역에 배치된 주사선들을 구동하기 위한 주사 구동부와, 상기 제 1표시영역에 위치되는 제 1발광 제어선들 및 상기 제 2표시영역에 위치되는 제 2발광 제어선들을 구동하기 위한 발광 구동부와, 상기 제 1표시영역 및 제 2표시영역에 배치된 데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 발광 구동부는 상기 제 1발광 제어선들 각각과 접속되는 제 1발광 스테이지들과, 상기 제 2발광 제어선들 각각과 접속되는 제 2발광 스테이지들을 구비하며, 상기 제 1발광 스테이지들은 제 1시작신호에 대응하여 구동되고, 상기 제 2발광 스테이지들은 제 2시작신호에 대응하여 구동된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호 및 제 2시작신호의 폭이 상이하게 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호는 상기 제 2시작신호보다 넓은 폭으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되지 않는 기간 동안 상기 제 1시작신호 및 제 2시작신호는 동일한 폭으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1발광 제어선들 각각과 기준전원 사이에 위치되는 제 1스위치들을 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 기준전원은 상기 제 1화소들에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1스위치들이 턴-온되어 상기 기준전원의 전압이 상기 제 1발광 제어선들로 공급된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호는 공급되지 않는다.
실시 예에 의한, 상기 제 1화소들 각각은 유기 발광 다이오드와; 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 이어지는 전류 경로로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터와; 상기 전류 경로에 위치되며, 게이트전극이 상기 제 1발광 제어선들 중 어느 하나와 접속되는 적어도 하나의 발광 제어 트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치되는 제 1발광 제어 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치되는 제 2발광 제어 트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 복수의 수평라인에 위치되는 제 3화소들을 포함하는 제 3표시영역을 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1표시영역은 상기 제 2표시영역과 상기 제 3표시영역의 사이에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 2화소들 및 제 3화소들은 발광 상태로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1표시영역, 제 2표시영역 및 제 3표시영역에 배치된 주사선들을 구동하기 위한 주사 구동부와; 상기 제 1표시영역에 위치되는 제 1발광 제어선들, 상기 제 2표시영역에 위치되는 제 2발광 제어선들 및 상기 제 3표시영역에 위치되는 제 3발광 제어선들을 구동하기 위한 발광 구동부와; 상기 제 1표시영역, 상기 제 2표시영역 및 상기 제 3표시영역에 배치된 데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 발광 구동부는 상기 제 1발광 제어선들 각각과 접속되며, 제 1시작신호에 대응하여 구동되는 제 1발광 스테이지들과, 상기 제 2발광 제어선들 각각과 접속되며, 제 2시작신호에 대응하여 구동되는 제 2발광 스테이지들과, 상기 제 3발광 제어선들 각각과 접속되며, 제 3시작신호에 대응하여 구동되는 제 3발광 스테이지들을 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호의 폭은 상기 제 2시작신호 및 상기 제 3시작신호의 폭과 상이하게 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1시작신호의 폭은 상기 제 2시작신호 및 상기 제 3시작신호의 폭보다 넓은 폭으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되지 않는 기간 동안 상기 제 1시작신호, 상기 제 2시작신호 및 상기 제 3시작신호의 폭은 동일하게 설정된다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 표시장치는 각각 복수의 화소들을 구비하는 k(k는 2 이상의 자연수) 개의 표시영역으로 나누어지는 패널과; 상기 k개의 표시영역 중 제 1표시영역만 중첩되게 위치되는 IR 광원과; 상기 화소들의 발광 및 비발광을 제어할 수 있도록 상기 k개의 표시영역에 각각 형성되는 복수의 발광 제어선들과; k개의 시작신호를 공급받고, 상기 k개의 시작신호에 대응하여 상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하는 발광 구동부를 구비하며; 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역은 비발광 상태로 설정되며, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역을 제외한 나머지 표시영역은 데이터신호에 대응하여 영상을 표시한다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들은 비발광 상태로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원은 한 프레임 기간 동안 구동되고, 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들은 상기 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 IR 광원은 한 프레임 기간 중 일부 기간인 제 1기간에 구동되고, 나머지 기간인 제 2기간 동안 구동되지 않는다.
실시 예에 의한, 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들은 상기 제 1기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 상기 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 구동된다.
실시 예에 의한, 상기 k개의 시작신호를 상기 발광 구동부로 공급하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 타이밍 제어부는 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역에 대응하여 제 1폭을 가지는 제 1시작신호를 공급하고, 상기 제 1표시영역을 제외한 다른 영역으로 상기 제 1폭과 상이한 제 2폭을 가지는 제 2시작신호를 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1폭은 상기 제 2폭보다 넓은 폭으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 화소들 각각은 유기 발광 다이오드와; 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 이어지는 전류 경로로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터와; 상기 전류 경로에 위치되며, 게이트전극이 상기 발광 제어선들 중 어느 하나와 접속되고 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 적어도 하나의 발광 제어 트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치된다.
실시 예에 의한, 상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치되는 제 1발광 제어 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치되는 제 2발광 제어 트랜지스터를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 IR 광원과 중첩되는 제 1표시영역과, 상기 IR 광원과 중첩되지 않는 적어도 하나의 제 2표시영역을 포함하는 표시장치의 구동방법은, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들을 비발광 상태로 설정하는 단계와, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 2표시영역에 위치된 화소들이 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
삭제
실시 예에 의한, 상기 IR 광원이 구동되지 않는 기간 동안 상기 제 1표시영역 및 제 2표시영역에 위치된 화소들은 데이터신호에 대응하여 구동된다.
본 발명의 실시예에 의한 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 센서들을 화소영역에 배치함으로써 데드 스페이스를 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 센서, 특히 IR 광원이 구동되는 기간 동안 IR 광원과 중첩되게 위치되는 적어도 일부 화소들을 비발광 상태로 설정하고, 이에 따라 IR 조사에 의한 화소들의 이상 발광 현상을 방지할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 의한 표시패널을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시패널을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1a의 패널을 포함하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 제 1화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 도시된 제 1화소의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 3에 도시된 제 1화소의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 제 1화소의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7에 도시된 제 1화소의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10a 내지 10c는 도 9에 도시된 발광 구동부의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 도 3에 도시된 발광 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 도 11에 도시된 발광 구동부의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13a는 IR 광원이 구동되지 않을 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13b는 IR 광원이 구동될 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 1b의 패널을 포함하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 14에 도시된 발광 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 17은 IR 광원이 구동될 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 18은 도 2의 패널을 포함하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 19는 도 18에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 발광 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 21은 IR 광원이 구동될 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 의한 표시패널을 나타내는 도면이다. 이후 설명의 편의성을 위하여 표시장치가 유기전계발광 표시장치임을 가정하여 실시예를 설명하기로 하나, 본 발명의 표시장치가 유기전계발광 표시장치에만 한정되지는 않는다.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시패널(100)은 화소영역(AA)과 주변영역(NA)을 포함할 수 있다.
화소영역(AA)에는 다수의 화소들(PXL1, PXL2)이 위치되며, 이에 따라 소정의 영상을 표시할 수 있다. 즉, 화소영역(AA)은 유효 표시부로 설정된다. 화소영역(AA)은 제 1표시영역(110)과 제 2표시영역(120)으로 구분될 수 있다.
제 1표시영역(110)은 적어도 하나의 수평라인에 형성된 제 1화소들(PXL1)을 구비한다. 그리고, 제 1표시영역(110)에는 적어도 일부의 제 1화소들(PXL1)과 중첩되도록 IR(Infrared) 광원(130 : 예를 들면, IR LED)이 배치된다. IR 광원(130)은 다양한 센서에 포함되는 것으로, 센서의 구동에 대응하여 동작할 수 있다. 일례로, IR 광원(130)은 근접센서 및/또는 지문센서에 포함될 수 있다.
IR 광원(130)이 근접센서에 포함되는 경우, IR 광원(130)은 통화가 이루어지는 기간 동안 구동될 수 있다. 또한, IR 광원(130)이 지문센서에 포함되는 경우, IR 광원(130)은 지문이 인식되는 기간 동안 구동될 수 있다.
추가적으로, 제 1표시영역(110)에서 이상 발광 현상이 발생되지 않도록 IR 광원(130)은 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되는 기간 동안 구동된다. 즉, IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다.
일례로, IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임기간 중 일부기간인 제 1기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 한 프레임 기간 중 나머지기간인 제 2기간 동안 발광상태(즉, 데이터신호에 대응하여 구동되는 상태)로 설정될 수 있다. 그러면, 한 프레임기간 중 제 1기간 동안 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 센서가 동작하고, 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 소정의 영상이 표시된다.
또한, IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정될 수 있다. 이 경우, IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1표시영역(110)에서는 블랙화면이 표시된다. 이와 관련하여 상세한 설명은 후술하기로 한다.
IR 광원(130)이 구동되지 않을 때 제 1화소들(PXL1)은 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
제 2표시영역(120)은 복수의 수평라인에 형성된 제 2화소들(PXL2)을 구비한다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 IR 광원(130)의 구동여부와 무관하게 데이터신호에 대응하여 구동된다.
주변영역(NA)에는 화소들(PXL1, PXL2)을 구동하기 위한 구성 요소들(예를 들면, 구동부 및 배선 등)이 위치할 수 있다. 주변영역(NA)은 화소영역(AA)의 외측에 존재할 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되지는 않는다.
일례로, 주변영역(NA)은 화소영역(AA)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 또한 주변영역(NA)은 화소영역(AA)의 상측 및 하측에만 위치될 수 있다. 또한, 표시 패널(100)에서 주변영역(NA)이 제거될 수도 있다. 이 경우, 화소들(PXL1, PXL2)을 구동하기 위한 구성 요소들은 별도의 기판에 위치되거나, 화소영역(AA)과 중첩된 영역에 위치될 수 있다.
한편, 도 1a에서는 제 1표시영역(110)이 표시패널(100)의 상측에 위치되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 1표시영역(110)은 도 1b에 도시된 바와 같이 표시패널(100)의 하측에 위치될 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 제 1표시영역(110)은 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시패널을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시패널(100)은 화소영역(AA) 및 주변영역(NA)을 포함할 수 있다.
화소영역(AA)에는 다수의 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)이 위치되며, 이에 따라 소정의 영상을 표시할 수 있다. 즉, 화소영역(AA)은 유효 표시부로 설정된다. 화소영역(AA)은 제 1표시영역(110'), 제 2표시영역(120') 및 제 3표시영역(122)으로 구분될 수 있다.
제 1표시영역(110')은 제 2표시영역(120') 및 제 3표시영역(122)의 사이에 위치된다. 이와 같은 제 1표시영역(110')은 적어도 하나의 수평라인에 형성된 제 1화소들(PXL1)을 구비한다. 그리고, 제 1표시영역(110')에는 적어도 일부의 제 1화소들(PXL1)과 중첩되도록 IR 광원(130)이 배치된다. IR 광원(130)은 다양한 센서에 포함되는 것으로, 센서의 구동에 대응하여 동작할 수 있다.
제 1표시영역(110')에서 이상 발광 현상이 발생되지 않도록 IR 광원(130)은 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되는 기간 동안 구동된다. 즉, IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다.
일례로, IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임기간 중 제 1기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 한 프레임 기간 중 제 2기간 동안 발광상태(즉, 데이터신호에 대응하여 구동)로 설정될 수 있다. 그러면, 한 프레임기간 중 제 1기간 동안 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 센서가 동작하고, 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 소정의 영상이 표시된다.
또한, IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정될 수 있다. 이 경우, IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1표시영역(110')에서는 블랙화면이 표시된다.
제 2표시영역(120')은 복수의 수평라인에 형성된 제 2화소들(PXL2)을 구비한다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 IR 광원(130)의 구동여부와 무관하게 데이터신호에 대응하여 구동된다.
제 3표시영역(122)은 복수의 수평라인에 형성된 제 3화소들(PXL3)을 구비한다. 이와 같은 제 3화소들(PXL3)은 IR 광원(130)의 구동여부와 무관하게 데이터신호에 대응하여 구동된다.
주변영역(NA)에는 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)을 구동하기 위한 구성 요소들(예를 들면, 구동부 및 배선 등)이 위치할 수 있다. 이를 위하여, 주변영역(NA)은 화소영역(AA)을 둘러싸는 형태를 가질 수 있다. 또한 주변영역(NA)은 화소영역(AA)의 상측 및 하측에만 위치될 수 있다. 그리고, 표시 패널(100)에서 주변영역(NA)이 제거될 수도 있다. 이 경우, 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)을 구동하기 위한 구성 요소들은 별도의 기판에 위치되거나, 화소영역(AA)과 중첩된 영역에 위치될 수 있다.
상술한 도 1a 내지 도 2에서는 데드 스페이스를 최소화하기 위하여 IR 광원(130)을 화소영역(AA) 내에 배치한다.
또한, 제 1표시영역(110, 110')에서 이상 발광 현상이 발생되는 것을 방지하기 위하여 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다.
도 3은 도 1a의 패널을 포함하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 발광 구동부(400) 및 타이밍 제어부(500)를 구비한다.
제 1화소들(PXL1)은 주사선들(S1, S2), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 1표시영역(110)에 배치된다. 이와 같은 제 1화소들(PXL1)은 주사선들(S1, S2)로부터 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 1화소들(PXL1)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(미도시)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 1화소들(PXL1)은 제 1발광 제어선들(E11, E12)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다.
제 1화소들(PXL1)은 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 비발광 상태로 설정된다. 이를 위하여, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되도록 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 공급되는 발광 제어신호를 제어한다.
일례로, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 한 프레임기간 중 제 1기간 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되도록 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 발광 제어신호를 공급할 수 있다.
또한, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 한 프레임 기간 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광되도록 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 발광 제어신호를 공급할 수 있다.
한편, 도 3에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1화소들(PXL1)이 두 개의 수평라인에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 1화소들(PXL1)은 적어도 하나의 수평라인에 배치될 수 있으며, 제 1화소들(PXL1)의 배치에 대응하여 제 1표시영역(110)에 형성되는 주사선들(S1, S2) 및 제 1발광 제어선들(E11, E12)의 수가 변경될 수 있다.
제 2화소들(PXL2)은 주사선들(S3 내지 Sn), 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j : j는 n보다 작은 자연수) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 2표시영역(120)에 배치된다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 주사선들(S3 내지 Sn)로 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 2화소들(PXL2)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(미도시)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다.
주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 대응하여 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 주사 구동부(200)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 수평라인 단위로 제 1화소들(PXL1) 및 제 2화소들(PXL2)이 순차적으로 선택된다. 이를 위하여, 주사신호는 화소들(PXL1, PXL2)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있는 게이트 온 전압으로 설정된다.
주사 구동부(200)는 박막 공정을 통해서 주변 영역(NA)에 실장될 수 있다. 또한, 주사 구동부(200)는 화소영역(AA)과 중첩되게 배치될 수도 있다. 그리고, 주사 구동부(200)는 화소영역(AA)을 사이에 두고 양측에 실장될 수도 있다.
발광 구동부(400)는 타이밍 제어부(500)로부터의 이미션 제어신호(ECS)에 대응하여 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 발광 구동부(400)는 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 발광 제어신호는 화소들(PXL1, PXL2)의 발광시간을 제어하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 발광 제어신호는 화소들(PXL1, PXL2)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정될 수 있다.
IR 광원(130)이 구동되지 않는 기간 동안 발광 구동부(400)는 제 2폭의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 순차적으로 공급할 수 있다. 여기서, 제 2폭의 발광 제어신호는 제 1화소들(PXL1) 및 제 2화소들(PXL2)이 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시할 수 있도록 설정된다.
또한, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 2폭보다 넓은 폭의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 일례로, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 2폭보다 넓은 제 1폭의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 여기서, 제 1폭의 발광 제어신호는 한 프레임 기간에 대응하여 설정될 수 있다. 따라서, 제 1폭의 발광 제어신호가 공급되면 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정된다.
또한, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 3폭의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 여기서, 제 3폭은 제 2폭보다 넓고, 제 1폭보다 좁은 제 3폭으로 설정될 수 있다.
추가적으로, 제 3폭의 발광 제어신호는 제 1표시영역(110)에 위치된 제 1화소들(PXL1)이 한 프레임의 제 1기간 동안 비발광되도록 설정된다. 제 3폭의 발광 제어신호를 공급받는 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임의 제 1기간 동안 비발광되고, 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 구동된다. 이때, IR 광원(130)은 한 프레임의 제 1기간 동안 구동된다.
발광 구동부(400)는 박막 공정을 통해서 주변 영역(NA)에 실장될 수 있다. 또한, 발광 구동부(400)는 화소영역(AA)과 중첩되게 배치될 수 있다. 그리고, 발광 구동부(400)는 화소영역(AA)을 사이에 두고 양측에 실장될 수도 있다.
데이터 구동부(300)는 데이터 제어신호(DCS)에 대응하여 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소들(PXL1, PXL2)로 공급된다. 여기서, 데이터 구동부(300)는 화소영역(AA)을 기준으로 상측에 위치된 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 데이터 구동부(300)는 화소영역(AA)의 하측에 위치될 수도 있다.
타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 제어신호(GCS), 이미션 제어신호(ECS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(500)에서 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 주사 구동부(200)로 공급되고, 이미션 제어신호(ECS)는 발광 구동부(400)로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(500)에서 생성된 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 구동부(300)로 공급된다.
도 4는 도 3에 도시된 제 1화소의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4에서는 설명의 편의성을 위하여 제 m데이터선(Dm) 및 제 1주사선(S1)에 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제 1화소(PXL1)는 유기 발광 다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(MD), 발광 제어 트랜지스터(ME), 제 1트랜지스터(M1) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(MD)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 이를 위하여, 제 1전원(ELVDD)은 제 2전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정된다.
구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극은 발광 제어 트랜지스터(ME)를 경유하여 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 구동 트랜지스터(MD)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 구동 트랜지스터(MD)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 1트랜지스터(M1)는 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(S1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(S1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
발광 제어 트랜지스터(ME)는 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극 사이에 접속된다. 그리고, 발광 제어 트랜지스터(ME)의 게이트전극은 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)에 접속된다. 이와 같은 발광 제어 트랜지스터(ME)는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1전원(ELVDD)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응되는 전압을 저장한다.
한편, 제 2화소(PXL2)는 제 1화소(PXL1)와 동일한 회로로 구현될 수 있다. 따라서, 제 2화소(PXL2)에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5a는 도 4에 도시된 제 1화소의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5a는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 2폭의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 도시한다.
도 5a를 참조하면, 먼저 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 2폭(W2)을 가지는 발광 제어신호가 공급된다. 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급되면 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-오프된다.
이후, 주사선(S1)으로 주사신호가 공급된다. 주사선(S1)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호(DS)가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제 1노드(N1)에 공급된 데이터신호(DS)의 전압을 저장한다.
스토리지 커패시터(Cst)에 데이터신호(DS)의 전압이 저장된 후 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-온된다. 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)가 전기적으로 접속된다. 이때, 구동 트랜지스터(MD)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(MD)로 공급되는 전류량에 대응하여 발광한다. IR 광원(130)이 구동되지 않는 기간 동안 제 1화소(PXL1) 및 제 2화소(PXL2)는 상술한 방법에 의하여 구동될 수 있다.
한편, IR 광원(130)이 구동되는 기간에는 IR이 제 1화소(PXL1)의 제 1트랜지스터(M1)로 조사된다. IR이 제 1트랜지스터(M1)로 조사되면 제 1트랜지스터(M1)에서 누설전류가 발생되고, 이에 따라 제 1노드(N1)의 전압이 변화된다. 즉, IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소(PXL1)는 원하는 휘도로 발광되지 못하고, 이에 따라 화질이 저하될 수 있다.
도 5b는 도 4에 도시된 제 1화소의 구동방법의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5b는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 도시한다.
도 5b를 참조하면, 먼저 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 1폭(W1)을 가지는 발광 제어신호가 공급된다. 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 1폭(W1)을 가지는 발광 제어신호가 공급되면 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-오프된다.
여기서, 제 1폭(W1)은 한 프레임(1F) 기간 동안 제 1화소(PXL1)가 턴-오프될 수 있도록 설정된다. 즉, 제 1폭(W1)의 발광 제어신호를 공급받은 발광 제어 트랜지스터(ME)는 한 프레임(1F) 기간 동안 턴-오프 상태를 유지한다. 그러면, 제 1화소(PXL1)는 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호(DS)와 무관하게 한 프레임(1F) 기간 동안 비발광 상태를 유지한다.
즉, IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소(PXL1)가 원하지 않는 휘도로 발광하는 것을 방지할 수 있다.
도 5c는 도 4에 도시된 제 1화소 구동방법의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 5c는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 도시한다.
도 5c를 참조하면, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 순차적으로 공급된다. 이때, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 공급되는 발광 제어신호는 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 중첩된다. 따라서, 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다. IR 광원(130)은 한 프레임 기간 중 제 1기간(T1) 동안 구동된다.
그리고, 한 프레임(1F) 기간 중 제 2기간(T2) 동안 제 1화소들(PXL1)은 순차적으로 데이터신호에 대응하여 구동된다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되고, 이에 대응하여 IR 광원(130)이 구동된다. 그리고, 한 프레임(1F) 기간 중 제 2기간(T2) 동안 제 1화소들(PXL1)은 데이터신호에 대응하여 구동된다.
추가적으로, 발광 제어신호의 제 3폭(W3)은 제 1화소들(PXL1)이 동시에 비발광 상태로 설정될 수 있도록 실험적으로 결정된다. 일례로, 제 3폭(W3)은 제 1발광 제어선들(E11, E12)의 수에 대응하여 다양하게 설정될 수 있다.
도 6a는 도 3에 도시된 제 1화소의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6a에서는 도 4와 동일한 구성에 대하여 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제 1화소(PXL1)는 유기 발광 다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(MD), 발광 제어 트랜지스터(ME') 및 제 1트랜지스터(M1)를 구비한다.
발광 제어 트랜지스터(ME')는 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 그리고, 발광 제어 트랜지스터(ME')의 게이트전극은 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)에 접속된다. 이와 같은 발광 제어 트랜지스터(ME')는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
한편, 본 발명의 실시예에서 발광 제어 트랜지스터는 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 이어지는 전류 경로에 다양하게 배치될 수 있다.
일례로, 도 6b에 도시된 바와 같이 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극 사이에 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)가 형성되고, 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 형성될 수 있다. 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1) 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)의 게이트전극은 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)에 접속된다. 따라서, 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1) 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 턴-온 및 턴-오프된다.
실제로, 도 6a 및 도 6b에 도시된 제 1화소(PXL1)의 동작과정은 도 5a 내지 도 5c와 결부되어 설명된 도 4의 화소와 동일하며, 이에 따라 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 도 3에 도시된 제 1화소의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 7에서는 설명의 편의성을 위하여 제 m데이터선 및 제 1주사선(S1)에 접속된 화소를 도시하기로 한다. 그리고, 도 6b와 동일한 기능을 하는 트랜지스터들에는 동일한 도면 부호를 할당하기로 한다. 추가적으로, 도 7에 도시된 제 0주사선(S0)은 제 1화소(PXL1)의 회로구조에 대응하여 화소영역(AA)에 추가적으로 형성된 주사선을 의미한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 제 1화소(PXL1)는 유기 발광 다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(MD), 발광 제어 트랜지스터들(ME1, ME2), 제 1트랜지스터(M1) 내지 제 4트랜지스터(M4), 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)를 경유하여 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(MD)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극은 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)를 경유하여 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 구동 트랜지스터(MD)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 구동 트랜지스터(MD)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)는 제 1전원(ELVDD)과 제 2노드(N2) 사이에 접속된다. 그리고, 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)의 게이트전극은 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)에 접속된다. 이와 같은 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)는 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속된다. 그리고, 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)의 게이트전극은 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)에 접속된다. 이와 같은 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제 1트랜지스터(M1)는 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2) 사이에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(S1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(S1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다.
제 2트랜지스터(M2)는 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 주사선(S1)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 주사선(S1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 구동 트랜지스터(MD)를 다이오드 형태로 접속시킨다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 2전극은 초기화전원(Vint)에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 주사선(S0)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 주사선(S0)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화전원(Vint)의 전압을 제 1노드(N1)로 공급한다. 여기서, 초기화전원(Vint)의 전압은 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
제 4트랜지스터(M4)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 초기화전원(Vint) 사이에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 주사선(S1)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 주사선(S1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화전원(Vint)의 전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다.
초기화전원(Vint)의 전압이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급되면 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시터(Coled)가 방전되고, 이에 따라 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다.
추가적으로, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 다양한 주사선과 접속될 수 있다. 일례로, 제 4트랜지스터(M4)는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 공급되는 발광 제어신호와 중첩되는 주사신호들 중 어느 하나에 의하여 턴-온될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1전원(ELVDD)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 제 1노드(N1)에 인가되는 전압을 저장한다.
한편, 제 2화소(PXL2)는 제 1화소(PXL1)와 동일한 회로로 구현될 수 있다. 따라서, 제 2화소(PXL2)에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8a는 도 7에 도시된 제 1화소의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8a는 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 2폭(W2)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 도시한다.
도 8a를 참조하면, 먼저 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급되어 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1) 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 턴-오프된다. 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)가 턴-오프되면 제 1전원(ELVDD)과 제 2노드(N2)가 전기적으로 차단된다. 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 턴-오프되면 구동 트랜지스터(MD)와 유기 발광 다이오드(OLED)가 전기적으로 차단된다. 따라서, 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 제 1화소(PXL1)는 비발광 상태로 설정된다.
이후, 제 0주사선(S0)으로 주사신호가 공급된다. 제 0주사선(S0)으로 주사신호가 공급되면 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 초기화전원(Vint)의 전압이 제 1노드(N1)로 공급된다.
제 1노드(N1)로 초기화전원(Vint)의 전압이 공급된 후 제 1주사선(S1)으로 주사신호가 공급된다. 제 1주사선(S1)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1), 제 2트랜지스터(M2) 및 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온된다.
제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 초기화전원(Vint)의 전압이 공급되고, 이에 따라 기생 커패시터(Coled)가 방전된다.
제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)가 다이오드 형태로 접속된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호(DS)가 제 2노드(N2)로 공급된다. 이때, 제 1노드(N1)가 데이터신호보다 낮은 초기화전원(Vint)의 전압으로 초기화되었기 때문에 구동 트랜지스터(MD)가 턴-온된다.
구동 트랜지스터(MD)가 턴-온되면 제 2노드(N2)로 공급된 데이터신호가 다이오드 형태로 접속된 구동 트랜지스터(MD)를 경유하여 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 제 1노드(N1)에는 데이터신호 및 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압에 대응하는 전압이 인가된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압을 저장한다.
스토리지 커패시터(Cst)에 데이터신호 및 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압에 대응하는 전압이 저장된 후 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1) 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 턴-온된다.
제 1발광 제어 트랜지스터(ME1)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)과 구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극이 전기적으로 접속된다. 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이때, 구동 트랜지스터(MD)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
IR 광원(130)이 구동되지 않는 기간 동안 제 1화소(PXL1) 및 제 2화소(PXL2)는 상술한 방법에 의하여 구동될 수 있다.
한편, IR 광원(130)이 구동되는 기간에는 IR이 제 1화소(PXL1)로 조사되고, 이에 따라 제 1트랜지스터(M1), 제 2트랜지스터(M2), 제 3트랜지스터(M3)에서 누설전류가 발생한다.
특히, 제 2트랜지스터(M2) 및 제 3트랜지스터(M3)에 의한 누설전류에 의하여 제 1노드(N1)의 전압은 한 프레임(1F) 기간 동안 지속적으로 낮아진다. 구동 트랜지스터(MD)에서 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류는 구동 트랜지스터(MD)의 Vgs전압에서 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압을 감한 전압의 제곱에 비례한다. 따라서, 제 1노드(N1)의 전압이 낮아지면 구동 트랜지스터(MD)에서 흐르는 전류는 제곱에 비례하는 형태로 증가되고, 이에 따라 제 1화소(PXL1)가 명점 형태로 사용자에게 인지될 수 있다.
도 8b는 도 7에 도시된 제 1화소의 구동방법의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8b는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 도시한다.
도 8b를 참조하면, 먼저 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 1폭(W1)을 가지는 발광 제어신호가 공급된다. 첫 번째 제 1발광 제어선(E11)으로 제 1폭(W1)을 가지는 발광 제어신호가 공급되면 제 1발광 제어 트랜지스터(ME1) 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 턴-오프된다.
제 1발광 제어 트랜지스터(ME1) 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME2)가 턴-오프되면 제 1화소(PXL1)가 비발광 상태로 설정된다. 여기서, 제 1폭(W1)은 한 프레임(1F) 기간 동안 제 1화소(PXL1)가 턴-오프될 수 있도록 설정된다. 즉, 제 1폭(W1)의 발광 제어신호를 공급받은 제 1 및 제 2발광 제어 트랜지스터(ME1, ME2)는 한 프레임(1F) 기간 동안 턴-오프 상태를 유지한다. 그러면, 제 1화소(PXL1)는 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호(DS)와 무관하게 한 프레임(1F) 기간 동안 비발광 상태를 유지한다.
즉, IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소(PXL1)가 원하지 않는 휘도로 발광하는 것을 방지할 수 있다.
도 8c는 도 7에 도시된 제 1화소 구동방법의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8c는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 도시한다.
도 8c를 참조하면, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 순차적으로 공급된다. 이때, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 공급되는 발광 제어신호는 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 중첩된다. 따라서, 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다. IR 광원(130)은 한 프레임 기간 중 제 1기간(T1) 동안 구동된다.
그리고, 한 프레임(1F) 기간 중 제 2기간(T2) 동안 제 1화소들(PXL1)은 순차적으로 데이터신호에 대응하여 구동된다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발상 상태로 설정되고, 이에 대응하여 IR 광원(130)이 구동된다. 그리고, 한 프레임(1F) 기간 중 제 2기간(T2) 동안 제 1화소들(PXL1)은 데이터신호에 대응하여 구동된다.
도 9는 도 3에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 9에 도시된 스테이지들(EST11, EST12, EST21 내지 EST2j)은 시작신호(FLM1, FLM2)에 대응하여 발광 제어신호의 폭을 제어하는 회로구조를 갖는다. 이와 같은 스테이지들(EST11, EST12, EST21 내지 EST2j)은 시작신호(FLM1, FLM2)에 대응하여 발광 제어신호의 폭을 제어하는 현재 공지된 다양한 회로로 구성될 수 있다.
또한, 스테이지들(EST11, EST12, EST21 내지 EST2j)은 시작신호(FLM1, FLM2)에 대응하여 동일 또는 유사한 폭을 가지는 발광 제어신호를 생성한다. 이후, 설명의 편의성을 위하여 스테이지들(EST11, EST12, EST21 내지 EST2j)은 시작신호(FLM1, FLM2)와 동일한 폭을 가지는 발광 제어신호를 생성하는 것으로 가정하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발광 구동부(400)는 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12) 및 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)을 구비한다.
제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1시작신호(FLM1)에 의하여 구동된다. 다시 말하여, 첫 번째 제 1발광 스테이지(EST11)는 제 1시작신호(FLM1)에 대응하여 발광 제어신호를 출력한다. 그리고, 두 번째 제 1발광 스테이지(EST12)는 첫 번째 제 1발광 스테이지(EST11)의 출력신호(즉, 발광 제어신호)를 공급받고, 공급받은 출력신호에 대응하여 발광 제어신호를 출력한다.
추가적으로, 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)로부터 공급되는 발광 제어신호의 폭은 제 1시작신호(FLM1)에 대응하여 결정된다. 즉, 제 1폭(W1)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되는 경우, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급된다. 그리고, 제 2폭(W2)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되는 경우, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 2폭(W2)의 발광 제어신호가 공급된다. 마찬가지로, 제 3폭(W3)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되는 경우, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 공급된다.
제 1시작신호(FLM1)는 타이밍 제어부(500)에서 공급될 수 있다. 타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되지 않는 기간 동안 제 2폭(W2)에 대응하는 제 1시작신호(FLM1)를 공급한다. 그리고, 타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 1폭(W1) 또는 제 3폭(W3)의 제 1시작신호(FLM1)를 공급할 수 있다.
제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 구동된다. 다시 말하여, 첫 번째 제 2발광 스테이지(EST21)는 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 발광 제어신호를 출력하고, 나머지 제 2발광 스테이지들(EST22 내지 EST2j)은 이전단 제 2발광 스테이지(EST2)의 출력신호를 공급받아 발광 제어신호를 출력한다.
타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)의 구동여부와 무관하게 제 2폭(W2)의 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다. 그러면, 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2폭(W2)의 발광 제어신호를 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 순차적으로 공급한다.
한편, 도 9에서는 2개의 표시영역(110, 120)에 대응하여 2개의 시작신호(FLM1, FLM2)가 발광 구동부(400)로 공급되는 것으로 설명되었지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 표시패널(100)이 k(k는 2이상의 자연수)개의 표시영역으로 분할되는 경우, 발광 구동부(400)는 k개의 시작신호(FLM1,..FLMk)에 의하여 구동될 수 있다.
도 10a는 도 9에 도시된 발광 구동부의 구동방법 실시예를 나타내는 도면이다. 도 10a는 IR 광원(130)이 구동되지 않고, 이에 따라 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 제 2폭(W2)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 제 2폭(W2)의 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)를 발광 구동부(400)로 공급한다. 여기서, 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)의 공급 타이밍은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 발광 제어신호가 순차적으로 공급될 수 있도록 제어될 수 있다.
제 2폭(W2)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되면 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 제 2폭(W2)의 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다.
제 2폭(W2)에 대응하는 제 2시작신호(FLM2)가 공급되면 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 제 2폭(W2)의 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 그러면, 제 1표시영역(110) 및 제 2표시영역(120)에서 소정 휘도의 영상이 표시된다.
도 10b는 도 9에 도시된 발광 구동부의 구동방법의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 10b는 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 나타낸다.
도 10b를 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 제 1폭(W1)에 대응하는 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2폭(W2)에 대응하는 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다.
제 1시작신호(FLM1)를 공급받은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1폭(W1)에 대응하는 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 공급한다. 그러면, 제 1발광 제어선들(E11, E12)과 접속된 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정된다.
제 2시작신호(FLM2)를 공급받은 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2폭(W2)에 대응하는 발광 제어신호를 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 공급한다. 그러면, 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)과 접속된 제 2화소들(PXL2)은 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
도 10c는 도 9에 도시된 발광 구동부의 구동방법의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 10c는 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 공급되는 경우를 나타낸다.
도 10c를 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 제 3폭(W3)에 대응하는 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2폭(W2)에 대응하는 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다.
제 1시작신호(FLM1)를 공급받은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 3폭(W3)에 대응하는 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 공급한다.
제 2시작신호(FLM2)를 공급받은 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2폭(W2)에 대응하는 발광 제어신호를 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 공급한다. 그러면, 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)과 접속된 제 2화소들(PXL2)은 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
도 11은 도 3에 도시된 발광 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구동부(400)는 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12) 및 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)을 구비한다.
제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1시작신호(FLM1)에 의하여 구동된다. 다시 말하여, 첫 번째 제 1발광 스테이지(EST11)는 제 1시작신호(FLM1)에 대응하여 발광 제어신호를 출력한다. 그리고, 두 번째 제 1발광 스테이지(EST12)는 첫 번째 제 1발광 스테이지(EST11)의 출력신호(즉, 발광 제어신호)에 대응하여 발광 제어신호를 출력한다.
제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 구동된다. 다시 말하여, 첫 번째 제 2발광 스테이지(EST21)는 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 발광 제어신호를 출력하고, 나머지 제 2발광 스테이지들(EST22 내지 EST2j)은 이전단 제 2발광 스테이지(EST2)의 출력신호를 공급받아 발광 제어신호를 출력한다.
타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되지 않는 경우 제 2폭(W2)에 대응하는 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다. 이 경우, 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12) 및 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다.
또한, 타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되는 경우 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 제 2폭(W2)에 대응하는 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다. 이 경우, 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2j)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 그리고, 타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되는 경우 제 1시작신호(FLM1)를 공급하지 않는다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구동부(400)는 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 기준전원(Vref) 사이에 접속되는 제 1스위치들(SW1)을 추가로 구비한다. 여기서, 기준전원(Vref)은 제 1화소들(PXL1)에 포함된 트랜지스터, 일례로, 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정된다.
제 1스위치들(SW1)은 타이밍 제어부(500)의 제어에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다. 이와 같은 제 1스위치들(SW1)은 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 턴-온 상태로 설정된다. 제 1스위치들(SW1)이 턴-온되면 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 기준전원(Vref)의 전압이 공급된다. 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 기준전원(Vref)의 전압이 공급되면 제 1화소들(PXL1)에 포함된 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-오프 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정된다.
추가적으로, 타이밍 제어부(500)는 도 12a에 도시된 바와 같이 한 프레임(1F) 기간 동안 제 1스위치들(SW1)을 턴-온시킬 수 있다. 이 경우, IR 광원(130)은 한 프레임(1F) 기간 동안 구동된다.
또한, 타이밍 제어부(500)는 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1스위치들(SW1)을 턴-온시키고, 제 2기간(T2) 동안 제 1스위치들(SW2)을 턴-오프시킬 수 있다. 그러면, IR 광원(130)은 제 1기간(T1) 동안 구동되고, 제 2기간(T2) 동안 구동되지 않는다.
도 13a는 IR 광원이 구동되지 않을 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13a를 참조하면, IR 광원(130)이 구동되지 않는 경우 제 1표시영역(110)에 위치된 제 1화소들(PXL1) 및 제 2표시영역(120)에 위치된 제 2화소들(PXL2)은 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다. 이와 같은 본 발명의 실시예에서는 IR 광원(130)을 화소영역(AA)에 배치하고, 이에 따라 데드 스페이스를 최소화할 수 있다.
또한, IR 광원(130)이 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1)에 구동되는 경우에도 제 1표시영역(110)에서는 소정의 영상이 표시된다.
도 13b는 IR 광원이 한 프레임 기간 구동될 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 13b를 참조하면, IR 광원(130)이 근접센서에 포함되는 경우, 통화가 이루어지는 기간 동안 IR 광원(130)이 구동된다. IR 광원(130)이 구동되는 경우, 제 1표시영역(110)에 위치되는 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다. 그리고, 제 2표시영역(120)에 위치된 제 2화소들(PXL2)은 IR 광원(130)과 무관하게 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
한편, 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되면 IR 광원(130)이 구동될 때 제 1표시영역(110)에서 이상 발광 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 IR 광원(130)이 구동될 때 제 1표시영역(110)을 비발광 상태로 설정하고, 이에 따라 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 14는 도 1b의 패널을 포함하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 14를 설명할 때 도 3과 기능적으로 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당하기로 한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 발광 구동부(400') 및 타이밍 제어부(500)를 구비한다.
제 1화소들(PXL1)은 주사선들(Sn-1, Sn), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 1표시영역(110)에 배치된다. 이와 같은 제 1화소들(PXL1)은 주사선들(Sn-1, Sn)로부터 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 1화소들(PXL1)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 1화소들(PXL1)은 제 1발광 제어선들(E11, E12)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다.
제 1화소들(PXL1)은 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 비발광 상태로 설정된다. 이를 위하여, 발광 구동부(400')는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되도록 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 공급한다.
일례로, 발광 구동부(400')는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되도록 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 발광 제어신호를 공급할 수 있다.
또한, 발광 구동부(400)는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 한 프레임(1F) 기간 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광되도록 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 발광 제어신호를 공급할 수 있다.
한편, 도 14에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1화소들(PXL1)이 두 개의 수평라인에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 1화소들(PXL1)은 적어도 하나의 수평라인에 배치될 수 있으며, 제 1화소들(PXL1)의 배치에 대응하여 제 1표시영역(110)에 형성되는 주사선들(Sn-1, Sn) 및 제 1발광 제어선들(E11, E12)의 수가 변경될 수 있다.
제 2화소들(PXL2)은 주사선들(S1, S2,...), 제 2발광 제어선들(E21, E22,...) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 2표시영역(120)에 배치된다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 주사선들(S1, S2,...)로 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 2화소들(PXL2)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 제 2발광 제어선들(E21, E22,...)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다.
주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 대응하여 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 주사 구동부(200)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 수평라인 단위로 제 2화소들(PXL2) 및 제 1화소들(PXL1)이 순차적으로 선택된다.
발광 구동부(400')는 타이밍 제어부(500)로부터의 이미션 제어신호(ECS)에 대응하여 제 2발광 제어선들(E21, E22,...) 및 제 1발광 제어선들(E21, E12)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 발광 구동부(400')는 제 2발광 제어선들(E21, E22,...) 및 제 1발광 제어선들(E21, E12)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
IR 광원(130)이 구동되지 않는 기간 동안 발광 구동부(400')는 제 2폭(W2)의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12) 및 제 2발광 제어선들(E21, E22,...)로 순차적으로 공급할 수 있다.
또한, 발광 구동부(400')는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1폭(W1)의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급되면 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정될 수 있다.
또한, 발광 구동부(400')는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 3폭(W3)의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 제 3폭(W3)의 발광 제어신호는 제 1표시영역(100)에 위치된 제 1화소들(PXL1)이 한 프레임(1F)의 제 1기간 동안 비발광되도록 설정된다. 제 3폭(W3)의 발광 제어신호를 공급받는 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임의 제 1기간(T1) 동안 비발광되고, 제 2기간(T2) 동안 데이터신호에 대응하여 구동된다. 이때, IR 광원(130)은 한 프레임(1F)의 제 1기간(T1) 동안 구동된다.
데이터 구동부(300)는 데이터 제어신호(DCS)에 대응하여 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소들(PXL1, PXL2)로 공급된다.
타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 제어신호(GCS), 이미션 제어신호(ECS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(500)에서 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 주사 구동부(200)로 공급되고, 이미션 제어신호(ECS)는 발광 구동부(400')로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(500)에서 생성된 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 구동부(300)로 공급된다.
도 15는 도 14에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 15의 발광 구동부는 발광 스테이지들의 위치만 변경될 뿐, 실질적 구성은 도 9의 발광 구동부와 동일하다. 따라서, 발광 스테이지들의 동작과정은 간략히 설명하기로 한다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발광 구동부(400')는 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12) 및 제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)을 구비한다.
제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1시작신호(FLM1)에 의하여 구동된다. 다시 말하여, 첫 번째 제 1발광 스테이지(EST11)는 제 1시작신호(FLM1)에 대응하여 발광 제어신호는 출력한다. 그리고, 두 번째 제 1발광 스테이지(EST12)는 제 1발광 스테이지(EST11)의 출력신호(즉, 발광 제어신호)를 공급받고, 공급받은 출력신호에 대응하여 발광 제어신호를 출력한다.
추가적으로, 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)로부터 공급되는 발광 제어신호의 폭은 제 1시작신호(FLM1)에 대응하여 결정된다. 즉, 제 1폭(W1)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되는 경우, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급된다. 그리고, 제 2폭(W2)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되는 경우, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 2폭(W2)의 발광 제어신호가 공급된다. 마찬가지로, 제 3폭(W3)의 제 1시작신호(FLM1)가 공급되는 경우, 제 1발광 제어선들(E11, E12)로는 제 3폭(W3)의 발광 제어신호가 공급된다.
제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)은 제 2발광 제어선들(E21, E22,..) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)은 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 구동된다. 다시 말하여, 첫 번째 제 2발광 스테이지(EST21)는 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 발광 제어신호를 출력하고, 나머지 제 2발광 스테이지들(EST22,...)은 이전단 제 2발광 스테이지의 출력신호를 공급받아 발광 제어신호를 출력한다.
도 16은 도 14에 도시된 발광 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 16의 발광 구동부는 발광 스테이지들의 위치만 변경될 뿐, 실질적 구성은 도 11의 발광 구동부와 동일하다. 따라서, 발광 스테이지들의 동작과정은 간략히 설명하기로 한다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구동부(400')는 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12) 및 제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)을 구비한다.
제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1시작신호(FLM1)에 의하여 구동된다.
제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)은 제 2발광 제어선들(E21, E22,...) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)은 제 2시작신호(FLM2)에 대응하여 구동된다.
타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되지 않는 경우 제 2폭(W2)에 대응하는 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다. 이 경우, 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12) 및 제 2발광 스테이지들(EST21, EST22,...)은 제 2발광 제어선들(E21, E22,...) 및 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다.
또한, 타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되는 경우 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이 제 2폭(W2)에 대응하는 제 2시작신호(FLM2)를 공급한다. 이 경우, 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2j)은 제 2발광 제어선들(E21, E22,...)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 그리고, 타이밍 제어부(500)는 IR 광원(130)이 구동되는 경우 제 1시작신호(FLM1)를 공급하지 않는다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구동부(400')는 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 기준전원(Vref) 사이에 접속되는 제 1스위치들(SW1)을 추가로 구비한다.
제 1스위치들(SW1)은 타이밍 제어부(500)의 제어에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다. 이와 같은 제 1스위치들(SW1)은 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 턴-온 상태로 설정된다. 제 1스위치들(SW1)이 턴-온되면 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 기준전원(Vref)의 전압이 공급된다. 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 기준전원(Vref)의 전압이 공급되면 제 1화소들(PXL1)에 포함된 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-오프 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정된다.
추가적으로, 타이밍 제어부(500)는 도 12a에 도시된 바와 같이 한 프레임(1F) 기간 동안 제 1스위치들(SW1)을 턴-온시킬 수 있다. 이 경우, IR 광원(130)은 한 프레임(1F) 기간 동안 구동된다.
또한, 타이밍 제어부(500)는 한 프레임(1F) 기간 중 제 1기간(T1) 동안 제 1스위치들(SW1)을 턴-온시키고, 제 2기간(T2) 동안 제 1스위치들(SW2)을 턴-오프시킬 수 있다. 그러면, IR 광원(130)은 제 1기간(T2) 동안 구동되고, 제 2기간(T2) 동안 구동되지 않는다.
도 17은 IR 광원이 한 프레임 기간 동안 구동될 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, IR 광원(130)이 지문센서에 포함되는 경우, 지문센서가 동작할 때 IR 광원(130)이 구동된다. IR 광원(130)이 구동되는 경우, 제 1표시영역(110)에 위치되는 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다. 그리고, 제 2표시영역(120)에 위치된 제 2화소들(PXL2)은 IR 광원(130)과 무관하게 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
한편, 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되면 IR 광원(130)이 구동될 때 제 1표시영역(110)에서 이상 발광 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 IR 광원(130)이 구동될 때 제 1표시영역(110)을 비발광 상태로 설정하고, 이에 따라 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 18은 도 2의 패널을 포함하는 표시장치의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 18을 설명할 때 도 3과 기능적으로 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당하기로 한다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시장치는 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 발광 구동부(400") 및 타이밍 제어부(500)를 구비한다.
제 1화소들(PXL1)은 주사선들(S3, S4), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 1표시영역(110')에 배치된다. 이와 같은 제 1화소들(PXL1)은 주사선들(S3, S4)로부터 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 1화소들(PXL1)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 1화소들(PXL1)은 제 1발광 제어선들(E11, E12)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다.
제 1화소들(PXL1)은 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 비발광 상태로 설정된다. 이를 위하여, 발광 구동부(400")는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되도록 제 1발광 제어선들(E11, E12)로 발광 제어신호를 공급한다.
한편, 도 18에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1화소들(PXL1)이 두 개의 수평라인에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 1화소들(PXL1)은 적어도 하나의 수평라인에 배치될 수 있으며, 제 1화소들(PXL1)의 배치에 대응하여 제 1표시영역(110')에 형성되는 주사선들(S3, S4) 및 제 1발광 제어선들(E11, E12)의 수가 변경될 수 있다.
제 2화소들(PXL2)은 주사선들(S5 내지 Sn), 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i : i는 n보다 작은 자연수) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 2표시영역(120')에 배치된다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 주사선들(S5 내지 Sn)로 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 2화소들(PXL2)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 2화소들(PXL2)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다.
제 3화소들(PXL3)은 주사선들(S1, S2), 제 3발광 제어선들(E31, E32) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 제 3표시영역(122)에 배치된다. 이와 같은 제 3화소들(PXL3)은 주사선들(S1, S2)로부터 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 제 3화소들(PXL3)은 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 제 3화소들(PXL3)은 제 3발광 제어선들(E31, E32)로부터 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 발광 시간이 제어된다. 추가적으로, 제 3화소들(PXL3)은 제 1화소들(PXL1)과 동일한 회로구조로 설정될 수 있다. 일례로, 제 3화소들(PXL3)은 도 4, 도 6a, 도 6b 및 도 7과 같은 회로구조로 설정될 수 있다.
한편, 도 18에서는 설명의 편의성을 위하여 제 3화소들(PXL3)이 두 개의 수평라인에 배치되는 것으로 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제 3화소들(PXL3)은 적어도 하나의 수평라인에 배치될 수 있으며, 제 3화소들(PXL3)의 배치에 대응하여 제 3표시영역(122)에 형성되는 주사선들(S1, S2) 및 제 3발광 제어선들(E31, E32)의 수가 변경될 수 있다.
주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 대응하여 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 주사 구동부(200)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 수평라인 단위로 제 3화소들(PXL3), 제 1화소들(PXL1) 및 제 2화소들(PXL2)이 순차적으로 선택된다.
발광 구동부(400")는 타이밍 제어부(500)로부터의 이미션 제어신호(ECS)에 대응하여 제 3발광 제어선들(E31, E32), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
IR 광원(130)이 구동되지 않는 기간 동안 발광 구동부(400")는 제 2폭(W2)의 발광 제어신호를 제 3발광 제어선들(E31, E32), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 순차적으로 공급할 수 있다. 제 3발광 제어선들(E31, E32), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 제 2폭(W2)의 발광 제어신호가 공급되면 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)은 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
또한, 발광 구동부(400")는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 1폭(W1)의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 제 1폭(W1)의 발광 제어신호가 공급되면 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정될 수 있다.
또한, 발광 구동부(400")는 IR 광원(130)의 구동에 대응하여 제 3폭(W3)의 발광 제어신호를 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 공급할 수 있다. 제 3폭(W3)의 발광 제어신호는 제 1표시영역(100)에 위치된 제 1화소들(PXL1)이 한 프레임(1F)의 제 1기간 동안 비발광되록 설정된다. 제 3폭(W3)의 발광 제어신호를 공급받는 제 1화소들(PXL1)은 한 프레임의 제 1기간(T1) 동안 비발광되고, 제 2기간(T2) 동안 데이터신호에 대응하여 구동된다. 이때, IR 광원(130)은 한 프레임(1F)의 제 1기간(T1) 동안 구동된다.
추가적으로, 발광 구동부(400")는 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 제 2폭(W2)의 발광 제어신호를 제 3발광 제어선들(E31, E32) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 공급한다.
데이터 구동부(300)는 데이터 제어신호(DCS)에 대응하여 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소들(PXL1, PXL2, PXL3)로 공급된다.
타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 게이트 제어신호(GCS), 이미션 제어신호(ECS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(500)에서 생성된 게이트 제어신호(GCS)는 주사 구동부(200)로 공급되고, 이미션 제어신호(ECS)는 발광 구동부(400")로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(500)에서 생성된 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 구동부(300)로 공급된다.
도 19는 도 18에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발광 구동부(400")는 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12), 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2i) 및 제 3발광 스테이지들(EST31, EST32)을 구비한다.
제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1시작신호(FLM1)에 의하여 구동된다.
제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2i)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i) 각각과 전기적으로 접속된다. 이와 같은 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2i)은 제 2시작신호(FLM2)에 의하여 구동된다.
제 3발광 스테이지들(EST31, EST32)은 제 3발광 제어선들(E31, E32) 각각과 전기적으로 접속된다. 이와 같은 제 3발광 스테이지들(EST31, EST32)은 제 3시작신호(FLM3)에 의하여 구동된다.
IR 광원(130)이 구동되지 않는 경우, 타이밍 제어부(500)는 제 3발광 제어선들(E31, E32), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 발광 제어신호가 순차적으로 공급될 수 있도록 제 3시작신호(FLM3), 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)를 순차적으로 공급한다. 이때, 제 1시작신호(FLM1) 내지 제 3시작신호(FLM3)는 제 2폭(W2)으로 설정될 수 있다.
IR 광원(130)이 구동되는 경우, 타이밍 제어부(500)는 제 3발광 제어선들(E31, E32), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 발광 제어신호가 순차적으로 공급될 수 있도록 제 3시작신호(FLM3), 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)를 순차적으로 공급한다. 이때, 제 3시작신호(FLM3) 및 제 2시작신호(FLM2)는 제 2폭(W2)으로 설정되고, 제 1시작신호(FLM1)는 제 1폭(W1) 또는 제 3폭(W3)으로 설정될 수 있다.
도 20은 도 18에 도시된 발광 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 21을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구동부(400")는 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12), 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2i) 및 제 3발광 스테이지들(EST31, EST32)을 구비한다.
제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 접속된다. 이와 같은 제 1발광 스테이지들(EST11, EST12)은 제 1시작신호(FLM1)에 의하여 구동된다.
제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2i)은 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i) 각각과 전기적으로 접속된다. 이와 같은 제 2발광 스테이지들(EST21 내지 EST2i)은 제 2시작신호(FLM2)에 의하여 구동된다.
제 3발광 스테이지들(EST31, EST32)은 제 3발광 제어선들(E31, E32) 각각과 전기적으로 접속된다. 이와 같은 제 3발광 스테이지들(EST31, EST32)은 제 3시작신호(FLM3)에 의하여 구동된다.
IR 광원(130)이 구동되지 않는 경우, 타이밍 제어부(500)는 제 3발광 제어선들(E31, E32), 제 1발광 제어선들(E11, E12) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 발광 제어신호가 순차적으로 공급될 수 있도록 제 3시작신호(FLM3), 제 1시작신호(FLM1) 및 제 2시작신호(FLM2)를 순차적으로 공급한다. 이때, 제 1시작신호(FLM1) 내지 제 3시작신호(FLM3)는 제 2폭(W2)으로 설정될 수 있다.
IR 광원(130)이 구동되는 경우, 타이밍 제어부(500)는 제 3발광 제어선들(E31, E32) 및 제 2발광 제어선들(E21 내지 E2i)로 발광 제어신호가 순차적으로 공급될 수 있도록 제 3시작신호(FLM3) 및 제 2시작신호(FLM2)를 순차적으로 공급한다. 이때, 제 3시작신호(FLM3) 및 제 2시작신호(FLM2)는 제 2폭(W2)으로 설정된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 발광 구동부(400")는 제 1발광 제어선들(E11, E12) 각각과 기준전원(Vref) 사이에 접속되는 제 1스위치들(SW1)을 추가로 구비한다.
제 1스위치들(SW1)은 타이밍 제어부(500)에 제어에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다. 이와 같은 제 1스위치들(SW1)은 IR 광원(130)이 구동되는 기간 동안 턴-온 상태로 설정된다. 제 1스위치들(SW1)이 턴-온되면 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 기준전원(Vref)의 전압이 공급된다. 제 1발광 제어선들(E11 내지 E12)로 기준전원(Vref)의 전압이 공급되면 제 1화소들(PXL1)에 포함된 발광 제어 트랜지스터(ME)가 턴-오프 상태로 설정되고, 이에 따라 제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정된다. 제 1스위치들(SW1)은 한 프레임(1F) 기간 또는 한 프레임(1F) 중 제 1기간(T1) 동안 턴-온될 수 있다.
도 21은 IR 광원이 한 프레임 기간 동안 구동될 때 표시장치에서 표시되는 영상의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 21을 참조하면, IR 광원(130)은 자신에 포함되는 센서가 동작할 때 구동된다. IR 광원(130)이 구동되는 경우, 제 1표시영역(110')에 위치되는 제 1화소들(PXL1)은 비발광 상태로 설정된다. 그리고, 제 2표시영역(120')에 위치된 제 2화소들(PXL2) 및 제 3화소영역(122)에 위치된 제 3화소들(PXL3)은 IR 광원(130)과 무관하게 데이터신호에 대응하여 소정의 영상을 표시한다.
제 1화소들(PXL1)이 비발광 상태로 설정되면 IR 광원(130)이 구동될 때 제 1표시영역(110')에서 이상 발광 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서는 IR 광원(130)이 구동될 때 제 1표시영역(110')을 비발광 상태로 설정하고, 이에 따라 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
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.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
100 : 표시패널 110,120,122 : 표시영역
130 : IR 광원 200 : 주사 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 발광 구동부
500 : 타이밍 제어부

Claims (45)

  1. 적어도 하나의 수평라인에 위치되는 제 1화소들을 포함하는 제 1표시영역과,
    복수의 수평라인에 위치되는 제 2화소들을 포함하는 제 2표시영역과,
    평면에서 상기 제 1표시영역 및 상기 제 2표시영역 중 상기 제 1표시영역만 중첩되도록 위치되는 IR(Infrared) 광원을 구비하며,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1화소들은 비발광 상태로 설정되고, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 2화소들은 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 IR 광원은 한 프레임 기간 동안 구동되고, 상기 제 1화소들은 상기 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 IR 광원은 한 프레임 기간 중 일부 기간인 제 1기간에 구동되고, 나머지 기간인 제 2기간 동안 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1화소들은 상기 제 1기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 상기 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 IR 광원은 근접센서에 포함되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 IR 광원은 지문센서에 포함되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1표시영역은 패널의 상측에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1표시영역은 패널의 하측에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1표시영역 및 제 2표시영역에 배치된 주사선들을 구동하기 위한 주사 구동부와,
    상기 제 1표시영역에 위치되는 제 1발광 제어선들 및 상기 제 2표시영역에 위치되는 제 2발광 제어선들을 구동하기 위한 발광 구동부와,
    상기 제 1표시영역 및 제 2표시영역에 배치된 데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 발광 구동부는
    상기 제 1발광 제어선들 각각과 접속되는 제 1발광 스테이지들과,
    상기 제 2발광 제어선들 각각과 접속되는 제 2발광 스테이지들을 구비하며,
    상기 제 1발광 스테이지들은 제 1시작신호에 대응하여 구동되고, 상기 제 2발광 스테이지들은 제 2시작신호에 대응하여 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호 및 제 2시작신호의 폭이 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호는 상기 제 2시작신호보다 넓은 폭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되지 않는 기간 동안 상기 제 1시작신호 및 제 2시작신호는 동일한 폭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1발광 제어선들 각각과 기준전원 사이에 위치되는 제 1스위치들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 기준전원은 상기 제 1화소들에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1스위치들이 턴-온되어 상기 기준전원의 전압이 상기 제 1발광 제어선들로 공급되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호는 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 이어지는 전류 경로로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터와;
    상기 전류 경로에 위치되며, 게이트전극이 상기 제 1발광 제어선들 중 어느 하나와 접속되는 적어도 하나의 발광 제어 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제 19항에 있어서,
    상기 발광 제어 트랜지스터는
    상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치되는 제 1발광 제어 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치되는 제 2발광 제어 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제 1항에 있어서,
    복수의 수평라인에 위치되는 제 3화소들을 포함하는 제 3표시영역을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1표시영역은 상기 제 2표시영역과 상기 제 3표시영역의 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 2화소들 및 제 3화소들은 발광 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  26. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1표시영역, 제 2표시영역 및 제 3표시영역에 배치된 주사선들을 구동하기 위한 주사 구동부와;
    상기 제 1표시영역에 위치되는 제 1발광 제어선들, 상기 제 2표시영역에 위치되는 제 2발광 제어선들 및 상기 제 3표시영역에 위치되는 제 3발광 제어선들을 구동하기 위한 발광 구동부와;
    상기 제 1표시영역, 상기 제 2표시영역 및 상기 제 3표시영역에 배치된 데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 발광 구동부는
    상기 제 1발광 제어선들 각각과 접속되며, 제 1시작신호에 대응하여 구동되는 제 1발광 스테이지들과,
    상기 제 2발광 제어선들 각각과 접속되며, 제 2시작신호에 대응하여 구동되는 제 2발광 스테이지들과,
    상기 제 3발광 제어선들 각각과 접속되며, 제 3시작신호에 대응하여 구동되는 제 3발광 스테이지들을 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  28. 제 27항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1시작신호의 폭은 상기 제 2시작신호 및 상기 제 3시작신호의 폭과 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  29. 제 28항에 있어서,
    상기 제 1시작신호의 폭은 상기 제 2시작신호 및 상기 제 3시작신호의 폭보다 넓은 폭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  30. 제 27항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되지 않는 기간 동안 상기 제 1시작신호, 상기 제 2시작신호 및 상기 제 3시작신호의 폭은 동일하게 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  31. 각각 복수의 화소들을 구비하는 k(k는 2 이상의 자연수) 개의 표시영역으로 나누어지는 패널과;
    상기 k개의 표시영역 중 제 1표시영역만 중첩되게 위치되는 IR 광원과;
    상기 화소들의 발광 및 비발광을 제어할 수 있도록 상기 k개의 표시영역에 각각 형성되는 복수의 발광 제어선들과;
    k개의 시작신호를 공급받고, 상기 k개의 시작신호에 대응하여 상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하는 발광 구동부를 구비하며;
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역은 비발광 상태로 설정되며, 상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역을 제외한 나머지 표시영역은 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  32. 제 31항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들은 비발광 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 IR 광원은 한 프레임 기간 동안 구동되고, 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들은 상기 한 프레임 기간 동안 비발광 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  34. 제 32항에 있어서,
    상기 IR 광원은 한 프레임 기간 중 일부 기간인 제 1기간에 구동되고, 나머지 기간인 제 2기간 동안 구동되지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  35. 제 34항에 있어서,
    상기 제 1표시영역에 위치된 화소들은 상기 제 1기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 상기 제 2기간 동안 데이터신호에 대응하여 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  36. 제 31항에 있어서,
    상기 k개의 시작신호를 상기 발광 구동부로 공급하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역에 대응하여 제 1폭을 가지는 제 1시작신호를 공급하고,
    상기 제 1표시영역을 제외한 다른 영역으로 상기 제 1폭과 상이한 제 2폭을 가지는 제 2시작신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  38. 제 37항에 있어서,
    상기 제 1폭은 상기 제 2폭보다 넓은 폭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  39. 제 32항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 이어지는 전류 경로로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터와;
    상기 전류 경로에 위치되며, 게이트전극이 상기 발광 제어선들 중 어느 하나와 접속되고 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 적어도 하나의 발광 제어 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  40. 제 39항에 있어서,
    상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  41. 제 39항에 있어서,
    상기 발광 제어 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  42. 제 39항에 있어서,
    상기 발광 제어 트랜지스터는
    상기 제 1전원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 위치되는 제 1발광 제어 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 제 2전원 사이에 위치되는 제 2발광 제어 트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  43. IR 광원과 중첩되는 제 1표시영역과, 상기 IR 광원과 중첩되지 않는 적어도 하나의 제 2표시영역을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 1표시영역에 위치된 화소들을 비발광 상태로 설정하는 단계와,
    상기 IR 광원이 구동되는 기간 동안 상기 제 2표시영역에 위치된 화소들이 데이터신호에 대응하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  44. 삭제
  45. 제 43항에 있어서,
    상기 IR 광원이 구동되지 않는 기간 동안 상기 제 1표시영역 및 제 2표시영역에 위치된 화소들은 데이터신호에 대응하여 구동되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
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