KR101789602B1

KR101789602B1 - 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법

Info

Publication number: KR101789602B1
Application number: KR1020140195821A
Authority: KR
Inventors: 이병재; 양준혁; 김태궁; 임명기
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2034-12-31
Also published as: KR20160083590A; EP3040968B1; CN105761673A; EP3040968A1; US20160275871A1; CN105761673B; US9601058B2; US20160189612A1; US9378678B1

Abstract

본 발명은 유기발광 표시장치 및 그의 구동방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 유기발광 표시장치는, 각 화소에 유기발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터를 구비하는 표시패널을 포함하고, 상기 화소와 접속된 게이트 라인들이 구동하는 게이트 드라이버를 포함하며, 센싱 모드에서, 상기 화소와 접속된 데이터 라인에 센싱 전압을 인가하여 상기 구동 트랜지스터를 통해 센싱 전류가 흐르도록 하는 데이터 드라이버를 포함하고, 상기 센싱 모드에서 얻어진 센싱 전류를 토대로 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 얻어 휘점 불량 화소를 결정하고, 상기 휘점 불량 화소에 공급할 보상계조값을 생성하는 휘도보상회로를 포함함하므로써, 휘점 불량이 검출된 화소에 대응되는 보상계조값을 생성하고, 이를 휘점 불량 화소에 제공함으로써, 휘점 화소와 인접한 정상 화소의 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}

본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth) 네가티브 시프트(Negative Shift) 정보를 이용하여 휘점 불량을 개선한 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.

최근, 정보화 사회로 시대가 발전함에 따라 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시장치의 중요성이 증대되고 있다. 평판 표시장치 중 박막 트랜지스터를 포함하는 액정표시장치 및 유기발광 표시장치는 해상도, 컬러 표시, 화질 등에서 우수하여 텔레비전, 노트북, 테블릿 컴퓨터, 또는 데스크 탑 컴퓨터의 표시장치로 널리 상용화되고 있다. 특히, 유기발광 표시장치는 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어 차세대 평판 표시장치로 주목받고 있다.

그러나, 유기발광 표시장치는 공정 편차 등의 이유로 화소마다 배치되는 구동 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)의 문턱 전압(Vth) 및 이동도(mobility) 등과 같은 특성 차이가 발생한다.

도 1은 종래 유기발광 표시장치에 배치되는 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트된 모습을 도시한 도면이고, 도 2는 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트되는 정도에 따라 발생하는 휘점 불량 정도를 도시한 도면이며, 도 3은 종래 유기발광 표시장치가 저계조일 때 발생되는 휘점들을 표시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래 유기발광 표시장치에 사용되는 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 공정 편차 또는 구동 트랜지스터 영역에 발생하는 이물질로 인하여 기준 문턱전압(Ref) 대비 네가티브 시프트(Negative Shift) 불량(No Good)이 발생한다. 이와 같은, 구동 트랜지스터의 네가티브 시프트 불량은 유기발광 표시장치를 구동하는 전류량을 변경시켜 화소들 간의 휘도 불량을 유발한다.

또한, 이러한 휘도 불량은 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정도에 따라 도 2와 같이, 휘도가 서로 다른 휘점 불량들(휘점_1, 휘점_2)이 발생한다.

특히, 도 3을 참조하면 휘점 불량들 중 약한 휘도의 휘점 불량들(노란색 원으로 표시됨)은 유기발광 표시장치의 화면이 저계조 상태로 동작할 때, 화면 얼룩이나 무늬 형태의 불량으로 보인다.

상기와 같이, 종래 유기발광 표시장치의 구동 트랜지스터는 공정 편차 또는 이물질에 의해 문턱전압(Vth)이 시프트되는 문제가 있고, 특히, 이물질에 의해 휘도 불량이 발생되는 경우에는 장비 교체 또는 장비 크리닝 작업으로 대응하는 방법이외에는 특별히 휘점 불량을 제거하는 방법이 없다.

본 발명은, 인접한 화소들에서 센싱된 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)을 서로 비교하여 휘점 불량 화소를 검출함으로써, 휘점 불량 화소의 검출율을 높인 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 휘점 불량이 검출된 화소에 대응되는 보상계조값을 생성하고, 이를 휘점 불량 화소에 제공함으로써, 휘점 화소와 인접한 정상 화소의 휘도 저하를 방지할 수 있는 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기발광 표시장치는, 각 화소에 유기발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터를 구비하는 표시패널을 포함하고, 상기 화소와 접속된 게이트 라인들이 구동하는 게이트 드라이버를 포함하며, 센싱 모드에서, 상기 화소와 접속된 데이터 라인에 센싱 전압을 인가하여 상기 구동 트랜지스터를 통해 센싱 전류가 흐르도록 하는 데이터 드라이버를 포함하고, 상기 센싱 모드에서 얻어진 센싱 전류를 토대로 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 얻어 휘점 불량 화소를 결정하고, 상기 휘점 불량 화소에 공급할 보상계조값을 생성하는 휘도보상회로를 포함함하므로써, 휘점 불량이 검출된 화소에 대응되는 보상계조값을 생성하고, 이를 휘점 불량 화소에 제공함으로써, 휘점 화소와 인접한 정상 화소의 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 유기발광 표시장치의 구동 방법은, 각 화소에 유기발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터를 구비하는 유기발광 표시장치의 구동 방법에 있어서, 센싱 모드에서, 상기 화소와 접속된 데이터 라인에 센싱 전압을 인가하여 상기 구동 트랜지스터를 통해 센싱 전류가 흐르도록 하는 단계를 포함하고, 상기 센싱 모드에서 얻어진 센싱 전류를 토대로 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 얻는 단계를 포함하며, 상기 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 이용하여 휘점 불량 화소를 결정한 다음, 상기 휘점 불량 화소에 공급할 보상계조값을 생성하는 단계를 포함함으로써, 휘점 불량이 검출된 화소에 대응되는 보상계조값을 생성하고, 이를 휘점 불량 화소에 제공함으로써, 휘점 화소와 인접한 정상 화소의 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법은, 인접한 화소들에서 센싱된 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)을 서로 비교하여 휘점 불량 화소를 검출함으로써, 휘점 불량 화소의 검출율을 높인 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법은, 휘점 불량이 검출된 화소에 대응되는 보상계조값을 생성하고, 이를 휘점 불량 화소에 제공함으로써, 휘점 화소와 인접한 정상 화소의 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 유기발광 표시장치에 배치되는 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 시프트된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트되는 정도에 따라 발생하는 휘점 불량 정도를 도시한 도면이다.
도 3은 종래 유기발광 표시장치가 저계조일 때 발생되는 휘점들을 표시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 구조를 도시한 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 화소와 센싱 회로의 구성도이다.
도 6은 본 발명에 따른 휘도보상회로의 구조를 도시한 블럭도이다.
도 7은 본 발명에 따라 유기발광 표시장치의 휘도 보상 및 구동 방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따라 휘점 불량이 발생한 화소들에 대해 보정계수를 적용하여 휘도 보상을 한 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따라 휘점 불량이 정상 화소로 보이도록 하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따라 휘점 불량을 보상한 경우, 유기발광 표시장치의 휘점 수준을 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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 발명의 실시예를 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 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 4는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 구조를 도시한 블럭도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 화소와 센싱 회로의 구성도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 유기발광 표시장치(100)는, 표시패널(102)과, 데이터 드라이버(104)와, 게이트 드라이버(106)와, 센싱 회로(110), 타이밍 컨트롤러(108)와, 휘도보상회로(200)를 구비한다.

본 발명의 유기발광 표시장치는(100)는 각 화소의 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)을 센싱하기 위한 센싱 모드와, 센싱된 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트(ΔVth) 정보를 이용하여 휘도를 보상을 하며 화상을표시 하는 표시 모드로 구분되어 동작할 수 있다.

상기 표시패널(102)은 다수의 게이트 라인(GL)과, 다수의 데이터 라인(DL)을 구비한다. 그리고 표시패널(102)은 각 화소와 접속되는 VDD 공급 라인과, VSS 공급 라인과, 기준 전압 공급 라인(RL)을 더 구비한다.

이러한 표시패널(102)은 게이트 라인(GL)과, 데이터 라인(DL)의 교차로 화소를 정의하고, 각 화소는 유기발광 다이오드(OLED)와, 유기발광 다이오드(OLED)를 독립적으로 구동하기 위한 화소 회로를 구비한다. 표시패널(102)의 게이트 라인(GL)은 화소 각각에 접속되는 제1 및 제2 게이트 라인(GL1~GL2; 도 2 참조)을 포함한다. 본 발명은 각 화소의 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 센싱한 후, 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정도에 따라 휘도를 보상함으로써, 결과적으로 화질을 향상시킨다. 각 화소별 구동 트랜지스터(DT)의 네가티브 시프트 정도에 따라 휘도를 보상하는 방법은 도 6과 도7을 참조하여 구체적으로 후술한다.

데이터 드라이버(104)는 타이밍 컨트롤러(108)로부터 제공된 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 제어된다. 데이터 드라이버(104)는 표시 모드에서, 타이밍 컨트롤러(108)로부터 제공된 영상 데이터(RGB)를 래치하고, 래치된 데이터를 감마 전압을 이용하여 데이터 전압(Vdata)으로 변환한다. 그리고 변환된 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인(DL)에 순차적으로 공급한다. 데이터 드라이버(104)는 센싱 모드에서, 데이터 라인(DL)에 센싱 전압(Vsen)을 인가한다.

이때, 데이터 라인(DL)에 인가된 센싱 전압(Vsen)은 구동 트랜지스터의 게이트 전극(g; 도 5 참조)에 공급되며, 이에 따라 구동 트랜지스터를 통해 센싱 전류가 흐르게 된다. 상기 구동 트랜지스터를 통해 흐르는 센싱 전류를 토대로 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정도를 알 수 있다.

게이트 드라이버(106)는 타이밍 컨트롤러(108)로부터 제공된 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 제어된다. 게이트 드라이버(106)는 제1 및 제2 스캔 신호(SC1, SC2)를 생성하여 제1 및 제2 게이트 라인(GL1, GL2) 각각에 공급한다.

게이트 드라이버(106)는 센싱 모드에서, 제1 및 제2 스캔 신호(SC1, SC2)를 게이트 온 전압(VGH) 상태로 하여 제1 및 제2 게이트 라인(GL1, GL2) 각각에 공급한다. 참고로, 게이트 드라이버(106)는 표시 모드에서, 제1 및 제2 스캔 신호(SC1, SC2)를 게이트 온 전압(VGH) 상태로 하여 제1 및 제2 게이트 라인(GL1, GL2) 각각에 공급한다.

타이밍 컨트롤러(108)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 프레임 단위로 정렬하여 데이터 드라이버(104)에 공급한다. 타이밍 컨트롤러(108)는 타이밍 동기 신호(SYNC)에 기초하여 게이트 제어 신호(GCS)와, 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하여, 게이트 드라이버(106)와, 데이터 드라이버(104) 각각에 공급함으로써, 그들을 제어한다.

타이밍 동기 신호(SYNC)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable), 및 도트 클럭(DCLK) 등을 포함할 수 있다. 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable) 등이 될 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable) 등이 될 수 있다.

센싱 회로(10)는 도 6에 도시된 바와 같이, 화소 영역에 배치되어 제2 스위칭 트랜지스터(T2)와 기준 전압 공급 라인(RL) 및 아날로그-디지털 변환기(130)를 포함할 수 있다.

상기 센싱 회로(110)는 센싱 모드에서, 센싱 라인을 이용하여 상기 센싱 전류에 대응하는 정보를 측정하여 상기 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)을 산출한다. 상기와 같이, 센싱 회로(110)에서 산출된 문턱전압(Vth)은 정보신호(IS) 형태로 상기 타이밍 컨트롤러(108)에 배치되어 있는 휘도보상회로(200)에 공급된다.

여기서, 센싱 라인은 각 화소에 기준 전압(Vref)을 공급하기 위해 각 화소에 접속되는 기준 전압 공급 라인(RL)이다. 즉, 기준 전압 공급 라인(RL)은 센싱 모드일 경우에 센싱 회로(110)가 구동 트랜지스터(DT)의 센싱 전류를 측정하기 위한 센싱 라인으로서 역할을 한다.

본 발명의 화소는 제1 및 제2 게이트 라인(GL1,GL2)과, 데이터 라인(DL)과, VDD 공급 라인과, VSS 공급 라인과, 기준 전압 공급 라인(RL)에 접속된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 각 화소는 유기발광 다이오드(OLED)와, 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(T1,T2)와, 구동 트랜지스터(DT)와, 커패시터(C)를 구비한다.

상기 유기발광 다이오드(OLED)는 VDD 공급 라인과, VSS 공급 라인 사이에 구동 트랜지스터(DT)와 직렬로 접속된다. 구체적으로, 유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)에 접속된 애노드와, VSS 공급 라인에 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비한다.

발광층은 캐소드와 애노드 사이에 순차 적층된 전자 주입층, 전자 수송층, 유기 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층을 구비한다. 이러한 유기발광 다이오드(OLED)는 애노드와 캐소드 사이에 포지티브 바이어스가 인가되면 캐소드로부터의 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 공급되고, 애노드로부터의 정공이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 공급된다. 이에 따라, 유기 발광층에서 공급된 전자 및 정공의 재결합으로 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써 전류 밀도에 비례하는 휘도를 발생한다.

제1 스위칭 트랜지스터(T1)는 제1 게이트 라인(GL1)으로부터 제공된 제1 스캔 신호(SC1)에 응답하여 데이터 라인(DL)과 제1 노드(N1) 간을 서로 스위칭 한다. 여기서, 제1 노드(N1)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(g)에 접속된 노드이다.

제2 스위칭 트랜지스터(T2)는 제2 게이트 라인(GL2)으로부터 제공된 제2 스캔 신호(SC2)에 응답하여 센싱 라인(RL)과 제2 노드(N2) 간을 스위칭 한다. 여기서, 센싱 라인(RL)은 전술한 바와 같이, 기준 전압 공급 라인(RL)이다. 그리고 제2 노드(N2)는 구동 트랜지스터(DT)의 제2 전극(d)에 접속된 노드이다.

구동 트랜지스터(DT)는 제1 노드(N1)에 접속된 게이트 전극(g)과, VDD 공급 라인에 접속되어 VDD가 인가되는 제1 전극(s)과, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드(제2 노드(N2))와 접속된 제2 전극(d)을 구비한다.

이러한 구동 트랜지스터(DT)는 제1 노드(N1)의 전압 상태에 따라, 구동 전류를 제2 노드(N2)에 공급한다. 그리고 구동 트랜지스터(DT)의 제1 및 제2 전극(s, d)은 전류 방향에 따라서 소스 전극 또는 드레인 전극이 될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 센싱 모드에서 센싱 라인(RL)을 통하여 구동 트랜지스터(DT)에 흐르는 전류를 센싱하여, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)을 센싱한다.

상기와 같이, 센싱된 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 얻어지면, 이를 정보신호(IS) 형태로 휘도보상회로(200)에 공급하고, 상기 휘도보상회로(200)에서는 센싱된 문턱전압(Vth) 정보를 이용하여 휘점 불량 화소를 검출한다.

그런 다음, 휘점 불량 화소에 공급되는 계조값을 보상하기 위해 보상계조값을 생성하고, 유기발광 표시장치(100)가 표시모드일 때, 보상계조값을 휘점 불량 화소에 공급하여 화면 품의를 개선하였다.

이와 같이, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법은, 인접한 화소들에서 센싱된 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)을 서로 비교하여 휘점 불량 화소를 검출함으로써, 휘점 불량 화소의 검출율을 높인 효과가 있다.

도 6은 본 발명에 따른 휘도보상회로의 구조를 도시한 블럭도이고, 도 7은 본 발명에 따라 유기발광 표시장치의 휘도 보상 및 구동 방법을 설명하기 위한 플로챠트이다.

도 5와 함께 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)을 센싱한 정보를 이용하여, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)을 보상하지 않고, 이를 이용하여 휘점 불량 화소를 검출한 후, 표시패널에 공급되는 데이터 신호의 계조값을 보상함으로써, 휘도 불량 화소를 정상 휘도를 갖도록 하였다.

즉, 본 발명에서는 특정 휘점 불량 화소에 대하여 보다 낮은 휘도값으로 보상하여 정상 화소의 휘도가 구현되도록 하는 방식으로 보상이 이루어진다.

도면에서와 같이, 센싱 라인(RL)을 통하여 센싱된 전류 신호를 아날로그-디지털 변환기(130)에서 디지털 정보로 변환한 후, 정보신호(IS) 형태로 타이밍 컨트롤러에 배치되어 있는 휘도보상회로(200)에 공급한다.(도 7의 S1 단계)

상기 휘도보상회로(200)는 비교부(201), 저장부(202), 휘점 검출부(203) 및 보상값 생성부(204)를 구비할 수 있다.

구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth) 정보가 포함된 정보신호(IS)가 휘도보상회로(200)의 비교부(201)에 입력되면, 상기 비교부(201)와 휘점검출부(203)에서는 화소들의 문턱전압(Vth)들을 서로 비교한다. 예를 들어, 화소와 그 화소의 인접한 화소들의 문턱전압(Vth)을 비교하거나, 하이 패스 필터(High Pass Filter)를 이용하여, 특정 값 이상의 문턱전압(Vth)을 갖는 화소를 추출할 수 있다.

또한, 상기와 같이, 추출된 문턱전압(Vth)에 대해서 저장부(202)에 저장된 기준 문턱전압(Ref) 대비 어느 정도 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트(ΔVth) 되었는지를 추출한다.

이와 같이, 네가티브 시프트가 발생된 화소의 문턱전압의 네가티브 시프트 정도(ΔVth)와 기 설정된 임계값을 비교하여, 네가티브 시프트(ΔVth)가 임계값 이상인 화소를 휘점 불량이 발생한 화소로 검출한다.(도 7에서 S2 단계)

상기와 같이, 휘점 불량 화소가 검출되면, 상기 보상값 생성부(204)에서는 휘점 불량 화소에 대응되는 수학식 1에 의해 보상계조값(Gray_Out)을 생성한다.

보상계조값(Gray_Out)=COEF_1*입력계조값(Gray_In)+COEF_2*f(ΔVth)+COEF_3...(수학식 1)

여기서, COEF_1, COEF_2, COEF_3은 각각 제1, 2, 3 보정계수이고, 계조값은 해당 화소에 공급되는 보상전 입력계조값이며, ΔVth는 네가티브 시프트 정도를 나타내는 문턱전압 차이다.

상기 제1 내지 제3 보정계수(COEF_1, COEF_2, COEF_3)는 수학시 1에서 네가티브 시프트 정도(ΔVth)와 입력 계조값(Gray_In)에 따라 휘점 불량 화소가 휘점 불량으로 보이지 않게 되는 보상계조값과 대응되는 보정계수이다.

이러한 보정계수들은 룩업 테이블 형태로 저장부(202)에 저장되고, 휘점 검출부(203)에서 휘점 불량 화소를 검출하고, 상기 보상값 생성부(204)에서는 휘점 불량 화소에 대한 보상계조값을 생성하기 위해 상기 저장부(202)에 저장된 룩업 테이블을 이용한다.(도 7의 S3 단계)

상기와 같이, 보상계조값이 생성되면, 이를 타이밍 컨트롤러에 보상신호(C) 형태로 전달하고, 상기 타이밍 컨트롤러에서는 보상신호(C)를 토대로 휘점 불량 화소에 보상계조값이 적용되도록 한다. 즉, 본 발명에서는 센싱 모드에서 얻어진 보상계조값을 유기발광 표시장치가 표시모드일 때, 보상계조값을 데이터 드라이버에 공급함으로써, 휘점 불량 화소가 정상 화소로 보이도록 한다.(도 7의 S4, S5 단계)

이와 같이, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법은, 인접한 화소들에서 센싱된 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)을 서로 비교하여 휘점 불량 화소를 검출함으로써, 휘점 불량의 검출율을 높인 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 유기발광 표시장치 및 그의 구동 방법은, 휘점 불량이 검출된 화소에 대응하는 보상계조값을 생성하고, 이를 휘점 화소에 제공함으로써, 휘점 화소와 인접한 정상 화소의 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명에서는 각 화소에 배치된 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트(ΔVth)된 것과 대응되게, 네가티브 시프트(ΔVth)가 발생된 화소에 대해 계조값을 보상하여 휘도를 보상하도록 하였다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따라 휘점 불량이 발생한 화소들에 대해 보정계수를 적용하여 휘도 보상을 한 도면이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명에 따라 휘점 불량이 정상 화소로 보이도록 하는 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명에 따라 휘점 불량을 보상한 경우, 유기발광 표시장치의 휘점 수준을 도시한 도면이다.

도 8a 내지 도 10을 참조하면, 도 8a는 정상 화소의 휘도 대비 높은 휘도를 갖는 화소들의 휘점들(휘점_1, 휘점_2)의 휘도 파형이다. 이와 같은 휘점들(휘점_1, 휘점_2)은 위에서 설명한 바와 같이, 화소 내의 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트(ΔVth)되어 발생된다.

본 발명에서는 센싱된 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth) 정보를 토대로 추출된 네가티브 시프트 정도(ΔVth)와 설정된 임계값을 비교하여 휘점 불량 화소를 결정한다.

도 8b는 보정계수들에 대한 그래프인데, 이것은 도 8a의 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)에서 발생한 네가티브 시프트(ΔVth)를 보상하여 정상 화소의 휘도가 발생하도록 휘도 보상 그래프이다. 상기 도 8a와 도 8b가 서로 합해지면, 도 8c와 같이 휘점들이 발생한 화소들이 정상 화소 영역으로 시프트되어 보상된다.

즉, 도 8b는 도 8a에서 휘점 불량이 발생된 그래프에 대한 휘도 보상을 위한 그래프로 보정계수가 적용된 그래프이다. 따라서, 도 8a의 휘점_1과 휘점 2의 그래프는 도 8b의 보정계수_1과 보정계수_2 그래프와 서로 대응되어 합해진다.

상기와 같은 보정계수_1과 보정계수_2에 대응하는 그래프를 토대로 수학식 1이 도출되었다. 수학식 1에서 제1 내지 제3 보정계수(COEF_1, COEF_2, COEF_3)는 각각 함수 형태로 나타내질 수 있으나, 제3 보정계수(COEF_3)는 상수일 수 있다.

도 8c를 참조하면, 상기 도 8a의 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트(ΔVth)된 정보와 도 8b의 보정계수 그래프를 토대로 서로 합산함으로써, 휘점 1은 정상 화소의 우측으로 보정된다. 보다 상세하게는 휘점 1은 휘도가 저하된 보정된 휘점 1로 시프트되어 나타나고(A), 휘점 2 역시 휘도가 저하된 보정된 휘점 2로 시프트된다(B).

이와 같이 보정된 휘점들이 구현되는 원리는 도 9a 및 도 9b를 참조로 설명하면 다음과 같다.

휘도 불량이 발생된 화소들은 정상 화소의 휘도를 기준으로 휘점_1과 휘점_2과 같이, 동일한 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이의 전압(Vgs) 대비 높은 휘도를 갖는다.

본 발명에서는 휘점들이 발생하는 화소와 대응되는 계조값을 Vgs 대비 낮은 계조값으로 보상함으로써, 결과적으로 정상 화소의 휘도와 근접하도록 한다.

즉, 휘점이 발생된 화소의 구동 트랜지스터는 소정의 네가티브 시프트(ΔVth)를 갖지만, 수학식 1에 의한 보상계조값으로 휘점 불량 화소를 구동하면, 정상 화소와 같은 휘도를 나타내어 휘도 불량이 제거된다.

즉, 수학식 1의 보정계수들의 값들은 휘점 불량 화소에 공급되는 계조값을 정상 화소의 휘도가 되도록 보상하는데, 그 보상 방법이 역보상 형태를 취한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 실시예 1은 유기발광 표시장치에서 휘점 수준이 약 수준인, 백색(W) 화소의 휘점 불량을 16개(ea) 추출하고, 녹색(G) 화소의 휘점 불량을 18개(ea) 추출하여, 본 발명에 따른 보상 방법을 적용하면 정상 상태의 휘도 수준으로 개선되는 것을 볼 수 있다.

실시예 2는 유기발광 표시장치에서 휘점 수준이 중 수준인(여기서 중 수준은 상기 실시예 1의 약 수준 보다 휘점 불량의 개수가 많은 것을 의미한다), 백색(W) 화소의 휘점 불량을 510개(ea) 추출하고, 녹색(G) 화소의 휘점 불량을 597개(ea) 추출하여, 본 발명에 따른 보상 방법을 적용하면 약 수준의 휘점 개수로 개선되는 것을 볼 수 있다.

실시예 3은 유기발광 표시장치에서 휘점 수준이 강 수준인(여기서 강 수준은 상기 실시예 2의 중 수준 보다 휘점 불량의 개수가 많은 것을 의미한다), 백색(W) 화소의 휘점 불량을 1870개(ea) 추출하고, 녹색(G) 화소의 휘점 불량을 2353개(ea) 추출하여, 본 발명에 따른 보상 방법을 적용하면 약 또는 중 수준의 휘점 개수로 개선되는 것을 볼 수 있다.

100: 유기발광 표시장치
102: 표시패널
104: 데이터 드라이버
106: 게이트 드라이버
108: 타이밍 컨트롤러
110: 센싱 회로
200: 휘도보상회로

Claims

각 화소에 유기발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터를 구비하는 표시패널;
상기 화소와 접속된 게이트 라인들이 구동하는 게이트 드라이버;
센싱 모드에서, 상기 화소와 접속된 데이터 라인에 센싱 전압을 인가하여 상기 구동 트랜지스터를 통해 센싱 전류가 흐르도록 하는 데이터 드라이버; 및
상기 센싱 모드에서 얻어진 센싱 전류를 토대로 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 얻어 휘점 불량 화소를 결정하고, 상기 휘점 불량 화소에 공급할 보상계조값을 생성하는 휘도보상회로를 포함하는 유기발광 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 휘도보상회로는,
상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth) 정보가 공급되는 비교부와,
상기 비교부에서 비교한 문턱전압(Vth)들로부터 휘점 불량 화소를 검출하는 휘점 검출부와,
상기 휘점 검출부에서 검출된 휘도 불량 화소 정보를 토대로 보상계조값을 생성하는 보상값 생성부를 포함하는 유기발광 표시장치.
제2항에 있어서, 상기 휘점 불량 화소는 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)이 네가티브 시프트된 정보와 설정된 임계값을 비교하여 결정되는 유기발광 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 센싱 모드에서 얻어진 보상계조값은 상기 표시패널이 표시모드일 때, 상기 데이터 라인을 통해 휘점 불량 화소에 공급하여 동작하는 유기발광 표시장치.
각 화소에 유기발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터를 구비하는 유기발광 표시장치의 구동 방법에 있어서,
센싱 모드에서, 상기 화소와 접속된 데이터 라인에 센싱 전압을 인가하여 상기 구동 트랜지스터를 통해 센싱 전류가 흐르도록 하는 단계;
상기 센싱 모드에서 얻어진 센싱 전류를 토대로 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 얻는 단계; 및
상기 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트 정보를 이용하여 휘점 불량 화소를 결정한 다음, 상기 휘점 불량 화소에 공급할 보상계조값을 생성하는 단계를 포함하는 유기발광 표시장치의 구동 방법.
제5항에 있어서, 상기 휘점 불량 화소를 결정하는 단계는,
상기 문턱전압(Vth)의 네가티브 시프트와 설정된 임계값과 비교하여 휘점 불량 화소를 결정하는 유기발광 표시장치의 구동 방법.
제5항에 있어서, 상기 센싱 모드에서 얻어진 보상계조값은 상기 유기발광 표시장치가 표시모드로 동작할 때, 상기 데이터 라인을 통해 휘점 불량 화소에 공급하는 유기발광 표시장치의 구동방법.