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KR102526241B1 - 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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KR102526241B1
KR102526241B1 KR1020150191734A KR20150191734A KR102526241B1 KR 102526241 B1 KR102526241 B1 KR 102526241B1 KR 1020150191734 A KR1020150191734 A KR 1020150191734A KR 20150191734 A KR20150191734 A KR 20150191734A KR 102526241 B1 KR102526241 B1 KR 102526241B1
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light emitting
organic light
driving
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박광모
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 실시예들은, 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 설정된 센싱 구동용 데이터 전압을 이용하여 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행한다. 이에 따라, 유기발광다이오드에 인가되는 기저전압을 임의로 조절하지 않고도, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 더욱 정확하게 센싱할 수 있다.

Description

컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법{CONTROLLER, ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND THE METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 실시예들은 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 표시장치로서 각광받고 있는 유기발광표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 크다는 장점이 있다.
이러한 유기발광표시장치는 유기발광다이오드와 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터를 포함하는 서브픽셀을 매트릭스 형태로 배열하고 스캔 신호에 의해 선택된 서브픽셀들의 밝기를 데이터의 계조에 따라 제어한다.
한편, 각 서브픽셀은 구동 시간이 길어짐에 따라 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 문턱전압, 이동도 등의 고유 특성치가 변할 수 있다.
이러한 구동 트랜지스터의 고유 특성치 변화는 해당 서브픽셀의 휘도 변화를 발생시킨다.
또한, 각 서브픽셀 간의 구동 시간이 서로 다를 수 있기 때문에, 구동 트랜지스터 간의 특성치 편차가 발생할 수 있다.
이러한 구동 트랜지스터 간의 특성치 편차는, 서브픽셀 간 휘도 편차를 발생시켜 유기발광표시패널의 화상 품질을 저하시킬 수 있다.
이에, 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하여 구동 트랜지스터 간의 특성치 편차를 보상해주기 위한 기술들이 개발되고 있다.
한편, 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱할 때, 유기발광다이오드가 정확하게 오프 되어야만 정확한 센싱값을 얻을 수 있다.
하지만, 종래의 센싱 및 보상 기술을 적용할 때, 유기발광다이오드의 영향으로 인해, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱하지 못하는 문제점이 있어 왔다.
본 실시예들의 목적은, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 유기발광다이오드의 제1전극과 제2전극 중 제2전극에 인가되는 기저전압을 임의로 조절하지 않고도, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 각 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 센싱 구동을 진행하여, 구동 트랜지스터의 특성치를 보다 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
일 측면에서, 본 실시예들은, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열되고 각 서브픽셀에는 유기발광다이오드와 유기발광다이오드를 구동하기 위한 구동 트랜지스터가 배치되는 유기발광표시패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 유기발광표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 유기발광표시장치에서, 데이터 드라이버는, 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 설정된 센싱 구동용 데이터 전압을 출력할 수 있다.
다른 측면에서, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열되고 각 서브픽셀에는 유기발광다이오드와 유기발광다이오드를 구동하기 위한 구동 트랜지스터가 배치되는 유기발광표시패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다.
이러한 유기발광표시장치의 구동방법은, 센싱 구동용 데이터 전압을 계산하는 단계와, 센싱 구동용 데이터 전압을 이용하여 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계와, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 통해 얻어진 센싱값을 토대로 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치 보상값을 산출하여 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계는, 구동 트랜지스터의 제1노드에 센싱 구동용 데이터 전압을 인가하고, 구동 트랜지스터의 제2노드에 기준전압을 인가하는 단계와, 구동 트랜지스터의 제2노드를 플로팅 시켜 구동 트랜지스터의 제2노드의 전압을 상승시키는 단계와, 구동 트랜지스터의 제2노드 또는 구동 트랜지스터의 제2노드와 전기적으로 연결된 센싱 라인의 전압을 센싱하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 센싱 구동용 데이터 전압을 계산하는 단계에서는, 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 센싱 구동용 데이터 전압을 계산할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 실시예들은, 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동에 필요한 센싱 구동용 데이터를 생성하는 센싱 구동용 데이터 생성부와, 센싱 구동용 데이터를 출력하는 센싱 구동용 데이터 출력부와, 저장 또는 수신된 센싱 데이터를 토대로 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치에 대한 보상값을 산출하여 출력하는 보상부를 포함하는 유기발광표시장치용 컨트롤러를 제공할 수 있다.
이러한 컨트롤러에서 센싱 구동용 데이터 생성부는, 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 센싱 구동용 데이터를 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 유기발광다이오드의 제1전극과 제2전극 중 제2전극에 인가되는 기저전압을 임의로 조절하지 않고도, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 각 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 센싱 구동을 진행하여, 구동 트랜지스터의 특성치를 보다 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 시스템 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 서브픽셀 구조의 예시도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 서브픽셀 구조의 다른 예시도이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 보상 회로의 예시도이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 구동 트랜지스터 센싱 구동 중 문턱전압 센싱 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 구동 트랜지스터 센싱 구동 중 이동도 센싱 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압을 상승시켜 유기발광다이오드의 영향을 최소화하여 구동 트랜지스터의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시키는 방안을 나타낸 도면들이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압 상승 없이도, 유기발광다이오드의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있는 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압 상승 없이도, 유기발광다이오드의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있는 구동방법에 대한 흐름도이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 기저전압 상승 없이 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 구동 트랜지스터의 제2노드의 전압 변화와, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서의 센싱 구동용 데이터 전압을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압 상승 없이도, 유기발광다이오드의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있는 구동방법에 대한 다른 흐름도이다.
도 14는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 유기발광다이오드의 문턱전압을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에 대한 흐름도이다.
도 15는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 유기발광다이오드의 문턱전압을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에서, 각 단계별 회로 상태를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 유기발광다이오드의 문턱전압을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서, 센싱 라인의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 유기발광다이오드의 문턱전압을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에 대한 다른 흐름도이다.
도 18은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 유기발광다이오드의 문턱전압을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서, 주요 신호들과 센싱 라인의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 실시예들에 따른 컨트롤러에 대한 블록도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 배치되고, 다수의 서브픽셀(SP: Sub Pixel)이 배열된 유기발광표시패널(110)과, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 드라이버(120)와, 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(130)와, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하는 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)로 각종 제어신호를 공급하여, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어한다.
이러한 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
이러한 컨트롤러(140)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다.
데이터 드라이버(120)는, 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 드라이버(120)는 '소스 드라이버'라고도 한다.
이러한 데이터 드라이버(120)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 다수의 데이터 라인을 구동할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는, 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 드라이버(130)는 '스캔 드라이버'라고도 한다.
이러한 게이트 드라이버(130)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는, 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔신호를 다수의 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급한다.
데이터 드라이버(120)는, 게이트 드라이버(130)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급한다.
데이터 드라이버(120)는, 도 1에서는 유기발광표시패널(110)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치하고 있으나, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라서, 유기발광표시패널(110)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.
게이트 드라이버(130)는, 도 1에서는 유기발광표시패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치하고 있으나, 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라서, 유기발광표시패널(110)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.
전술한 컨트롤러(140)는, 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.
컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력 받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)로 출력한다.
예를 들어, 컨트롤러(140)는, 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(130)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 드라이버(120)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 드라이버(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
데이터 드라이버(120)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 다수의 데이터 라인을 구동할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 유기발광표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 유기발광표시패널(110)에 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 쉬프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(130)는, 적어도 하나의 게이트 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 유기발광표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는 유기발광표시패널(110)과 연결된 필름 상에 실장 되는 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수도 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로(GDIC)는 쉬프트 레지스터(Shift Register), 레벨 쉬프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)에 대한 회로적인 연결을 위해 필요한 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(S-PCB: Source Printed Circuit Board)과 제어 부품들과 각종 전기 장치들을 실장 하기 위한 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB: Control Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(S-PCB)에는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 실장 되거나, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 실장 된 필름이 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB)에는, 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 등의 동작을 제어하는 컨트롤러(140)와, 유기발광표시패널(110), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러 등이 실장 될 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(S-PCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB)은 적어도 하나의 연결 부재를 통해 회로적으로 연결될 수 있다.
여기서, 연결 부재는 가요성 인쇄 회로(FPC: Flexible Printed Circuit), 가요성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 등일 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(S-PCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB)은 하나의 인쇄회로기판으로 통합되어 구현될 수도 있다.
유기발광표시패널(110)에 배치되는 각 서브픽셀(SP)은 트랜지스터 등의 회로 소자를 포함하여 구성될 수 있다.
일 예로, 각 서브픽셀(SP)은 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와, 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터(Driving Transistor) 등의 회로 소자로 구성되어 있다.
각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 서브픽셀 구조의 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 각 서브픽셀은, 기본적으로, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT: Driving Transistor)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 해당하는 제1노드(N1)로 데이터 전압을 전달해주기 위한 제1 트랜지스터(T1)와, 영상 신호 전압에 해당하는 데이터 전압 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 동안 유지하는 스토리지 캐패시터(Cst: Storage Capacitor)를 포함하여 구성될 수 있다.
유기발광다이오드(OLED)는 제1전극(예: 애노드 전극), 유기층 및 제2전극(예: 캐소드 전극) 등으로 이루어질 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 유기발광다이오드(OLED)로 구동 전류를 공급해줌으로써 유기발광다이오드(OLED)를 구동해준다.
구동 트랜지스터(DRT)에서, 제1노드(N1)는 제1 트랜지스터(T1)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있으며, 게이트 노드일 수 있다. 제2노드(N2)는 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 제3노드(N3)는 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL: Driving Voltage Line)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1) 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 라인을 통해 제1스캔신호(SCAN1)를 게이트 노드로 인가 받아 제어될 수 있다.
이러한 제1 트랜지스터(T1)는 제1스캔신호(SCAN1)에 의해 턴-온 되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)로 전달해줄 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)와 제1 트랜지스터(T1)는, n 타입으로 구현될 수도 있고, p 타입으로도 구현될 수도 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)와 제1노드(N1) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)와 제1노드(N1) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)이다.
한편, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 경우, 각 서브픽셀(SP)의 구동 시간이 길어짐에 따라, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT) 등의 회로 소자에 대한 열화(Degradation)가 진행될 수 있다.
이에 따라, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT) 등의 회로 소자가 갖는 고유한 특성치(예: 문턱전압, 이동도 등)가 변할 수 있다.
이러한 회로 소자의 특성치 변화는 해당 서브픽셀의 휘도 변화를 야기할 수 있다.
또한, 이러한 회로 소자 간의 특성치 변화의 정도는 각 회로 소자의 열화 정도의 차이에 따라 서로 다를 수 있다.
전술한 바에 따라 발생하는 회로 소자 간의 특성치 편차는 서브픽셀 간의 휘도 편차를 야기하여 유기발광표시패널(110)의 휘도 불균일을 발생시킬 수 있다.
여기서, 회로 소자의 특성치(이하, "서브픽셀 특성치"라고도 함)는, 일 예로, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 및 이동도 등을 포함할 수 있고, 경우에 따라서, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압을 포함할 수도 있다.
본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는 구동 트랜지스터(DRT), 유기발광다이오드(OLED) 등의 회로 소자에 대한 특성치 또는 그 변화를 센싱하기 위한 센싱 기능과, 센싱 결과를 이용하여 구동 트랜지스터(DRT), 유기발광다이오드(OLED) 등의 회로 소자 간의 특성치 편차를 보상하기 위한 보상 기능을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 구동 트랜지스터(DRT), 유기발광다이오드(OLED) 등의 회로 소자에 대한 특성치 또는 그 변화를 센싱하여 특성치 편차를 보상해주기 위하여, 그에 맞는 서브픽셀 구조와, 센싱 및 보상 구성을 포함하는 보상 회로를 포함할 수 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 서브픽셀 구조의 다른 예시도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시패널(110)에 배치된 각 서브픽셀은, 일 예로, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT), 제1 트랜지스터(T1) 및 스토리지 캐패시터(Cst) 이외에, 제2 트랜지스터(T2)를 더 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 트랜지스터(T2)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)와 기준전압(Vref: Reference Voltage)을 공급하는 센싱 라인(SL: Sensing Line) 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 노드로 스캔신호의 일종인 제2스캔신호(SCAN2)를 인가 받아 제어될 수 있다.
이러한 제2 트랜지스터(T2)는 제2스캔신호(SCAN2)에 의해 턴-온 되어 센싱 라인(SL)을 통해 공급되는 기준전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)에 인가해준다.
또한, 제2 트랜지스터(T2)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)에 대한 전압 센싱 경로 중 하나로 활용될 수 있다.
한편, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드와 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드가 서로 다른 게이트 라인에 연결된 경우, 제1스캔신호(SCAN1) 및 제2스캔신호(SCAN2)는 별개의 스캔신호일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드와 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드가 동일한 게이트 라인에 연결된 경우, 제1스캔신호(SCAN1) 및 제2스캔신호(SCAN2)는 동일한 스캔신호일 수 있다.
도 4는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 보상 회로의 예시도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 서브픽셀 특성치(구동 트랜지스터의 특성치, 유기발광다이오드의 특성치) 또는 그 변화를 센싱하기 위하여 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱하고 센싱된 전압을 디지털 값에 해당하는 센싱값으로 변환하여 센싱값을 포함하는 센싱 데이터를 출력하는 적어도 하나의 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter, 410)와, 센싱 데이터를 저장하는 메모리(420)와, 센싱 데이터를 이용하여 서브픽셀 특성치(구동 트랜지스터의 특성치, 유기발광다이오드의 특성치) 간의 편차를 보상해주는 보상 프로세스를 수행하는 보상부(430) 등을 포함할 수 있다.
각 아날로그 디지털 컨버터(410)는 소스 드라이버 집적회로(SDIC)의 내부에 포함될 수 있으며, 경우에 따라서는, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)의 외부에 포함될 수도 있다.
보상부(430)는 컨트롤러(140)의 내부에 포함될 수 있으며, 경우에 따라서는, 컨트롤러(140)의 외부에 포함될 수도 있다.
본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 센싱 구동을 제어하기 위하여, 초기화 스위치(SPRE)와 샘플링 스위치(SAM)를 더 포함할 수 있다.
초기화 스위치(SPRE)는 센싱 라인(SL)과 기준전압 공급노드(미도시) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
초기화 스위치(SPRE)가 턴-온 되면, 기준전압(Vref)이 센싱 라인(SL)으로 공급될 수 있다. 이때, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온 되어 있으면, 기준전압(Vref)이 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)에 인가될 수 있다.
샘플링 스위치(SAM)는 센싱 라인(SL)과 아날로그 디지털 컨버터(410) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
샘플링 스위치(SAM)가 턴-온 되면, 아날로그 디지털 컨버터(410)는 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱할 수 있다.
한편, 센싱 라인(SL)의 전압은, 센싱 라인(SL) 상에 형성된 라인 캐패시터에 충전된 전압과 동일할 수 있다.
또한, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온 된 경우, 센싱 라인(SL)의 전압은 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압과 동일할 수 있다.
센싱 라인(SL)은, 일 예로, 서브픽셀 열마다 1개씩 배치될 수도 있고, 둘 이상의 서브픽셀 열마다 1개씩 배치될 수도 있다.
예를 들어, 1개의 픽셀이 4개의 서브픽셀(적색 서브픽셀, 흰색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀, 청색 서브픽셀)로 구성된 경우, 센싱 라인(SL)은 4개의 서브픽셀 열(적색 서브픽셀 열, 흰색 서브픽셀 열, 녹색 서브픽셀 열, 청색 서브픽셀 열)을 포함하는 1개의 픽셀 열마다 1개씩 배치될 수도 있다.
아날로그 디지털 컨버터(410)에서 센싱된 전압은, 센싱 구동의 종류에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth) 또는 그 변화(ΔVth)를 센싱하기 위한 전압 값(Vdata-Vth 또는 Vdata-ΔVth)이거나, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도를 센싱하기 위한 전압 값일 수도 있다.
아래에서는, 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 문턱전압 센싱 구동 및 이동도 센싱 구동에 대하여 간략하게 설명한다.
도 5는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 구동 트랜지스터 센싱 구동 중 문턱전압 센싱 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
구동 트랜지스터(DRT)에 대한 문턱전압 센싱 구동 시, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 각각은 문턱전압 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)으로 초기화된다.
이후, 초기화 스위치(SPRE)가 오프 되어 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)가 플로팅(Floating) 된다.
이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압이 상승한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압은 상승이 이루어지다가 상승 폭이 서서히 줄어들어 결국 포화하게 된다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 포화된 전압은 데이터 전압(Vdata)과 문턱전압(Vth)의 차이 또는 데이터 전압(Vdata)과 문턱전압 변화(ΔVth)의 차이에 해당할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(410)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압이 포화되면, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 포화된 전압을 센싱한다.
아날로그 디지털 컨버터(410)에 의해 센싱된 전압(Vsen)은 데이터 전압(Vdata)에서 문턱전압(Vth)을 뺀 전압(Vdata-Vth) 또는 데이터 전압(Vdata)에서 문턱전압 변화(ΔVth)을 뺀 전압(Vdata-ΔVth)일 수 있다.
도 6은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 구동 트랜지스터 센싱 구동 중 이동도 센싱 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
구동 트랜지스터(DRT)에 대한 이동도 센싱 구동 시, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 각각은 이동도 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)으로 초기화된다.
이후, 초기화 스위치(SPRE)가 오프 되어 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)가 플로팅 된다. 이때, 제1스캔신호(SCAN1)가 턴-오프 레벨 전압으로 바뀌어 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)도 함께 플로팅될 수 있다.
이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압이 상승하기 시작한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압 상승 속도는 구동 트랜지스터(DRT)의 전류 능력, 즉 이동도에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압 상승 속도는 일정 시간 동안 전압 상승치의 변화량(ΔV)에 해당한다.
즉, 전류 능력(이동도)이 큰 구동 트랜지스터(DRT)일 수록, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압이 더욱 가파르게 상승한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압이 미리 정해진 일정 시간 동안 상승이 이루어진 이후, 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온 되어, 아날로그 디지털 컨버터(410)는 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 상승된 전압을 센싱할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 전술한 문턱전압 센싱 구동 방식 또는 이동도 센싱 구동 방식에 따라 아날로그 디지털 컨버터(410)는 문턱전압 센싱 또는 이동도 센싱을 위해 센싱된 전압(Vsen)을 디지털 값에 해당하는 센싱값을 변환하고, 변환된 센싱 값을 포함하는 센싱 데이터를 생성하여 출력한다.
아날로그 디지털 컨버터(410)에서 출력된 센싱 데이터는 메모리(420)에 저장되거나 보상부(430)로 제공될 수 있다.
보상부(430)는 메모리(420)에 저장되거나 아날로그 디지털 컨버터(410)에서 제공된 센싱 데이터를 토대로 해당 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(예: 문턱전압, 이동도) 또는 그 변화(예: 문턱전압 변화, 이동도 변화)를 파악하고, 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 특성치 보상 프로세스를 수행할 수 있다.
여기서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치 변화는 이전 센싱 데이터를 기준으로 현재 센싱 데이터가 변화된 것을 의미하거나, 기준 센싱 데이터를 기준으로 현재 센싱 데이터가 변화된 것을 의미할 수도 있다.
구동 트랜지스터(DRT)에 대한 특성치 보상 프로세스는, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압을 보상하는 문턱전압 보상 처리와, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도를 보상하는 이동도 보상 처리를 포함할 수 있다.
문턱전압 보상 처리는 문턱전압 또는 문턱전압 편차(문턱전압 변화)를 보상하기 위한 보상값을 연산하고, 연산된 보상값을 메모리(420)에 저장하거나, 연산된 보상값으로 해당 영상 데이터(Data)를 변경하는 처리를 포함할 수 있다.
이동도 보상 처리는 이동도 또는 이동도 편차(이동도 변화)를 보상하기 위한 보상값을 연산하고, 연산된 보상값을 메모리(420)에 저장하거나, 연산된 보상값으로 해당 영상 데이터(Data)를 변경하는 처리를 포함할 수 있다.
보상부(430)는 문턱전압 보상 처리 또는 이동도 보상 처리를 통해 영상 데이터(Data)를 변경하여 변경된 데이터를 데이터 드라이버(120) 내 해당 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로 공급해줄 수 있다.
이에 따라, 해당 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 보상부(430)에서 변경된 데이터를 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter, 440)를 통해 데이터 전압으로 변환하여 해당 서브픽셀로 공급해줌으로써, 서브픽셀 특성치 보상(문턱전압 보상, 이동도 보상)이 실제로 이루어지게 된다.
이러한 서브픽셀 특성치 보상이 이루어짐에 따라, 서브픽셀 간의 휘도 편차를 줄여주거나 방지해줌으로써, 화상 품질을 향상시켜줄 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)을 상승시켜 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시키는 방안을 나타낸 도면들이다.
도 7을 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(문턱전압, 이동도)를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화해야만, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(문턱전압, 이동도)를 정확하게 센싱할 수 있다.
따라서, 도 7을 참조하면, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화하기 위하여, 즉, 유기발광다이오드(OLED)로 전류가 흐르지 않도록, 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극(예: 캐소드 전극)에 인가되는 기저전압(EVSS)을 높여줄 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압을 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압 변화를 나타낸 도 8을 참조하여, 이때, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 높여진 기저전압(EVSS)은, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)에 인가되는 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)보다 높은 전압일 수 있다. 여기서, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)는 문턱전압 센싱 구동용 데이터 전압일 수도 있고, 이동도 센싱 구동용 데이터 전압일 수도 있다.
이에 따라, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 받지 않고, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있다.
전술한 바와 같이, 센싱 정확도 향상을 위해, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간과 다른 구간을 구분하고, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간이 아닌 다른 구간에서는 그라운드 전압(GND)에 해당하는 기저전압(EVSS)을 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극에 인가해주고, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서는 유기발광다이오드(OLED)를 오프 시킬 수 있는 전압 값(예를 들어, 센싱 구동용 데이터 전압보다 높은 전압 값)의 기저전압(EVSS)를 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극에 인가해주기 위해서는, 유기발광표시장치(100)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 기저전압 제어 회로(1000)를 더 포함해야만 한다.
이로 인해, 회로 부품 비용이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
한편, 구동 트랜지스터 센싱 구동 시, 각 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 특성을 반영하지 못하기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치에 대한 센싱 정확도가 떨어지는 문제점도 있다.
이에, 본 실시예들은, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)을 변경하지 않고도 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 제거하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있고, 더 나아가, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 각 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 보다 정확하게 센싱할 수 있는 구동방법을 제공할 수 있다.
도 10은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)의 상승 없이도, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있는 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)의 상승 없이도, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 센싱하기 위하여, 기저전압(EVSS)을 그라운드 전압(GND)으로 유지하고, 대신, 유기발광다이오드(OLED)가 턴-온 되지 않도록, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 조절한다.
일 예로, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서, 유기발광다이오드(OLED)가 턴-온 되지 않도록, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)보다 낮게 설정할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 각 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 보다 정확하게 센싱하기 위하여, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 따라 가변 되도록 계산하여 설정할 수 있다.
여기서, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)의 계산 및 설정은, 컨트롤러(140)에 의해 디지털 레벨에서 이루어질 수 있다.
컨트롤러(140)는, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)이 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 따라 가변 되도록, 센싱 구동용 데이터를 생성한다.
데이터 드라이버(120)가 센싱 구동용 데이터를 컨트롤러(140)로부터 수신하여 아날로그 전압 형태의 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 출력한다.
따라서, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 데이터 드라이버(120)는, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여 설정된 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 출력할 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여 설정된 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 이용하여, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행함으로써, 유기발광다이오드(OLED)가 턴-온 되지 않은 상태에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 된다.
더 구체적으로, 데이터 드라이버(120)는, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED) 보다 낮고, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 따라 가변 되는 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 출력할 수 있다.
그리고, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극(예: 애노드 전극 또는 캐소드 전극)과 제2전극(예: 캐소드 전극 또는 애노드 전극) 중 제2전극(예: 캐소드 전극 또는 애노드 전극)에 인가되는 기저전압(EVSS)은, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 아닌 구간에서와 마찬가지로, 그라운드 전압(GND)일 수 있다.
따라서, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)을 변경하지 않고도 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 제거하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 각 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
전술한 바와 같이, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 데이터 드라이버(120)는, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 따라 가변 되는 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 출력함으로써, 센싱 대상 서브픽셀(SP)에 따라 다른 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 출력할 수 있다.
도 11은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)의 상승 없이도, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있는 구동방법에 대한 흐름도이고, 도 12는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 기저전압(EVSS)의 상승 없이, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압 변화와, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서의 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 구동방법은, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 계산하는 단계(S1110)와, 계산된 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 이용하여 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계(S1120)와, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 통해 얻어진 센싱값을 토대로 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치 보상값을 산출하여 저장하는 단계(S1130) 등을 포함할 수 있다.
전술한 S1110는 컨트롤러(140)가 디지털 레벨에서 수행될 수 있다.
전술한 S1120는 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 각종 스위치(SPRE, SAM), 데이터 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130) 등의 동작에 따라 수행될 수 있다.
도 12를 참조하면, S1120 단계는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)에 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 인가하고, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)에 기준전압을 인가하는 단계(S1210)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)를 플로팅 시켜 전압을 상승시키는 단계(S1220)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2) 또는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)와 전기적으로 연결된 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱하는 단계(S1230) 등을 포함한다.
S1220 단계에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압은, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 반영하는 전압 상태(예: Vdata - Vth)가 될 때까지 상승한다.
전술한 S1210 단계는, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 계산한다.
전술한 바와 같이, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여 계산된 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 이용하여 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행함으로써, 유기발광다이오드(OLED)가 턴-온 되지 않은 상태에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 되고, 이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치 편차를 정확하게 보상해주어 화상 품질 개선에 도움을 줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여 계산된 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 이용하여 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행함으로써, 유기발광다이오드(OLED)의 턴-온 되지 않은 상태에서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 센싱할 수 있다.
이로 인해, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 S1210 단계에서, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 제2전극 중 제2전극에 인가되는 기저전압(EVSS)은, 유기발광다이오드(OLED)를 턴-온 시키지 않는 전압으로 높게 설정되지 않아도 된다.
따라서, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 S1210 단계에서, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 제2전극 중 제2전극에 인가되는 기저전압(EVSS)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 그라운드 전압(GND)으로 사용되어도 무방하다.
여기서, 그라운드 전압(GND)은, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간이 아닌 일반적이 영상 구동 구간에서 사용되는 전압일 수 있으며, 일 예로, 0V일 수 있고, 경우에 따라서, 0V보다 약간 높거나 약간 낮은 전압일 수 있다.
이와 같이, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서, 기저전압(EVSS)을 변경하지 않고도, 유기발광다이오드(OLED)의 영향 없이, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행할 수 있게 되어, 기저전압 제어 회로를 별도로 구비하지 않아도 되는 장점이 있다.
한편, 도 12를 참조하면, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)은, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 따라 가변 되고, 유기발광표시패널(110)에서의 구동 트랜지스터(DRT)들에 대한 문턱전압 분포에 따라서도 가변 될 수 있다.
여기서, 기발광표시패널(110)에 배치된 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압은, 하한치(Vth_LSL)와 상한치(Vth_USL) 사이에서 소정의 분포를 갖는다.
더 구체적으로는, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)은, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)과 비례하게 설정되고, 문턱전압 분포 상의 상한치(Vth_USL)와 반비례하게 설정될 수 있다.
센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)은 아래의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112015129525127-pat00001
수학식 1에서, Vdata는 해당 서브픽셀(SP)에서의 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 센싱하기 위해 사용되는 센싱 구동용 데이터 전압이고, Vth_OLED는 해당 서브픽셀(SP)에서의 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압이다. 그리고, Vth_USL은 유기발광표시패널(110)에 배치된 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압에 대한 문턱전압 분포 상의 상한치이다.
전술한 바와 같이, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)과 유기발광표시패널(110)에서의 모든 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 문턱전압 분포 상의 상한치(Vth_USL)를 고려하여, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 설정함으로써, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 직접적으로 연결된 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압 상태를 유기발광다이오드(OLED)가 턴-온 되지 않는 상태로 정확하게 만들어줄 수 있다.
도 13은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 기저전압(EVSS)의 상승 없이도, 유기발광다이오드(OLED)의 영향을 최소화하면서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치에 대한 센싱 정확도를 향상시킬 수 있는 구동방법에 대한 다른 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 계산하는 S1110 단계 이전에, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동을 진행하는 단계(S1310)가 더 진행될 수 있다.
이에 따라, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 계산하는 S1110 단계에서, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 계산하기 위해 사용되는 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)은, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 이전에 진행된 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서 실제로 센싱되어 얻어진 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)일 수 있다.
이에 따라, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에서 각 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 보다 정확하게 센싱할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 아날로그 디지털 컨버터(410)는, 센싱 라인(SL)과 전기적으로 연결되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)와 전기적으로 연결된 센싱 라인(SL)의 전압을 디지털 값에 해당하는 센싱값으로 변환하여 출력한다.
이러한 아날로그 디지털 컨버터(410)에서 센싱되는 전압(Vsen)은, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)의 가변에 따라 변할 수 있다.
예를 들어, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동의 경우, 아날로그 디지털 컨버터(410)에서 센싱되는 전압(Vsen)은, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)의 차이(Vdata-Vth)가 되기 때문에, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)에 따라 변할 수 있다.
따라서, 아날로그 디지털 변환 성능을 향상시키기 위해, 아날로그 디지털 컨버터(410)의 아날로그 디지털 변환 범위는 적절하게 가변 될 수 있어야 한다.
즉, 아날로그 디지털 컨버터(410)의 센싱값이 아날로그 디지털 컨버터(410)의 아날로그 디지털 변환 범위에 들어와야만 한다.
더 구체적으로, 아날로그 디지털 컨버터(410)의 센싱 전압에 해당하는 디지털 값이 아날로그 디지털 컨버터(410)의 아날로그 디지털 변환 범위(디지털 값 범위)의 중앙 지점에 위치할 수 있어야 한다.
이에, 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)을 계산하는 S1110 단계 이후, 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 S1120 단계 이전에, 아날로그 디지털 컨버터(410)의 아날로그 디지털 변환 범위를 조절하는 단계(S1320)가 더 진행될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 고려하여 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)를 가변 하여 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하더라도, 아날로그 디지털 컨버터(410)는 정확한 아날로그 디지털 변환 기능을 수행할 수 있고, 이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있다.
도 11을 참조하면, S1320 단계에서 아날로그 디지털 컨버터(140)의 아날로그 디지털 변환 범위를 조절한 이후, 아날로그 디지털 컨버터(140)의 특성 정보(예: 게인, 오프셋 등)를 센싱하여 보상(보정)하는 단계(S1330)를 더 진행할 수 있다.
한편, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동을 진행하는 단계(S1310)에서는, 구동 트랜지스터(DRT)의 영향 없이, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 정확하게 센싱하기 위하여, 유기발광다이오드 센싱 구간 동안, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)와 전기적으로 연결된 데이터 라인(DL)에는, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)를 턴-오프 시키는 데이터 전압이 인가될 수 있다.
여기서, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)를 턴-오프 시키는 데이터 전압은, 일 예로, 블랙 데이터 전압(Vblack)일 수 있다.
유기발광다이오드 센싱 구간 동안, 센싱 대상 서브픽셀(SP) 내 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 전기적으로 연결된 센싱 라인(SL)의 전압은 하강한다.
센싱 라인(SL)의 전압이 하강하는 동안, 유기발광다이오드(OLED)는 발광한다.
그리고, 센싱 라인(SL)의 전압이 유기발광다이오드(OLED)를 턴-온 시킬 수 있는 전압보다 낮아지면, 유기발광다이오드(OLED)는 발광이 멈춘다.
이때, 아날로그 디지털 컨버터(410)는 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱한다.
아날로그 디지털 컨버터(410)에 의해 센싱된 전압은 기저전압(EVSS)에 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 더한 전압이다. 만약, 기저전압(EVSS)이 0V의 그라운드 전압(GND)인 경우, 아날로그 디지털 컨버터(410)에 의해 센싱된 전압은 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 해당한다.
전술한 바와 같이, 데이터 전압을 구동 트랜지스터(DRT)를 턴-오프 시킬 수 있는 전압으로 설정하여 유기발광다이오드 센싱 구동을 진행함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 영향 없이 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 정확하게 센싱할 수 있다.
아래에서는, 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에 대하여, 더욱 상세하게 설명한다.
도 14는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에 대한 흐름도이고, 도 15는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에서, 각 단계별 회로 상태를 나타낸 도면이다. 도 16은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서, 센싱 라인(SL)의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 유기발광다이오드 센싱 구동을 진행하는 단계(S1310)는, 유기발광다이오드 방전 단계(S1420)와 유기발광다이오드 문턱전압 센싱 단계(S1430) 등을 포함한다.
유기발광다이오드 방전 단계(S1420)에서는, 구동 트랜지스터(DRT)가 오프 된 상태이고, 제2 트랜지스터(T2)는 온 상태 이다.
그리고, 유기발광다이오드 방전 단계(S1420)의 시작 시점에서, 센싱 라인(SL)은 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)보다 높은 초기화 전압(Vinit)으로 초기화되어 있다.
이에 따라, 유기발광다이오드 방전 단계(S1420)에서는, 유기발광다이오드(OLED)로 전류가 흐르면서 유기발광다이오드(OLED)가 발광한다.
유기발광다이오드 방전 단계(S1420)에서, 구동 트랜지스터(DRT)를 오프 된 상태로 만들어 주기 위해서, 턴-오프 레벨 전압(예: 로우 레벨 전압)의 제1 스캔신호(SCAN1)를 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드에 인가하여 제1 트랜지스터(T1)를 오프 시키거나, 턴-온 된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 구동 트랜지스터(DRT)를 오프 시킬 수 있는 데이터 전압(예: 블랙 데이터 전압(Vblack))을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)에 인가해줄 수 있다.
이러한 S1420 단계에서는, 유기발광다이오드(OLED)로 전류가 흐르면서 방전 동작이 일어나고, 이에 따라, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극의 전압, 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압(V2)이 낮아진다.
따라서, 도 16에 도시된 바와 같이, S1420 단계에서는, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온 되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압(V2)과 함께, 센싱 라인(SL)의 전압(Vsl)도 함께 낮아진다.
유기발광다이오드(OLED)의 제1전극의 전압, 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압(V2)이 낮아지는 동안, 즉, 센싱 라인(SL)의 전압(Vsl)이 낮아지는 동안, 유기발광다이오드(OLED)는 발광 상태(온 상태)이다.
도 16을 참조하면, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극의 전압, 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압(V2)이 유기발광다이오드(OLED)가 턴-오프 되는 전압만큼 낮아지면, 유기발광다이오드(OELD)는 오프 상태(발광 중지)가 된다.
여기서, 유기발광다이오드(OLED)가 턴-오프 되는 전압은, 기저전압(EVSS)에 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 더한 전압이다.
만약, 기저전압(EVSS)이 0V의 그라운드 전압(GND)인 경우, 유기발광다이오드(OLED)가 턴-오프 되는 전압은, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 해당한다.
유기발광다이오드(OELD)가 발광을 멈추면, 즉, 유기발광다이오드(OLED)가 오프 되면, 유기발광다이오드 문턱전압 센싱 단계(S1430)가 진행된다.
유기발광다이오드 문턱전압 센싱 단계(S1430)에서는, 도 16에 도시된 바와 같이, 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온 되어, 아날로그 디지털 컨버터(410)와 센싱 라인(SL)이 전기적으로 연결된다.
이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(410)는, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극 또는 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극과 전기적으로 연결된 센싱 라인(SL)의 전압(Vsl)을 센싱한다.
이때, 센싱된 전압(Vsl)은 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)이거나, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)과 대응되는 전압(EVSS+Vth_OLED)일 수 있다.
전술한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에 의하면, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 정확하게 센싱할 수 있다.
한편, 도 14 및 도 15를 참조하면, 유기발광다이오드 방전 단계(S1420) 이전에, 센싱 라인(SL)을 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)보다 높은 초기화 전압(Vinit)으로 초기화하는 센싱 라인 초기화 단계(S1410)가 더 진행될 수 있다.
이러한 센싱 라인 초기화 단계(S1410)에서, 제2 트랜지스터(T2)는 온 상태 또는 오프 상태일 수 있다.
한편, 센싱 라인 초기화 단계(S1410)를 별도로 마련하여, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)보다 높은 전압으로 설정되어 만들어진 초기화 전압(Vinit)을 센싱 라인(SL)에 별도로 인가해줄 수 있다.
이와는 다르게, 영상 구동을 위한 유기발광다이오드(OLED)의 발광 동작과 연계하여, 센싱 라인(SL)의 전압을 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth)을 센싱하기 위한 초기화 전압(Vinit)으로 만들어줌으로써, 센싱 라인(SL)을 초기화 해줄 수도 있다.
이러한 경우에 대하여, 도 17 및 도 18을 참조하여 설명한다.
도 17은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 방법에 대한 다른 흐름도이고, 도 18은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서, 주요 신호들(SCAN1, SCAN2, SPRE, SAM, Vdata)과 센싱 라인(SL)의 전압 변화를 나타낸 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 유기발광다이오드(OLED)의 발광 동작은, 유기발광다이오드(OLED)의 발광을 위한 발광 초기화 단계(S1710)와, 유기발광다이오드(OLED)가 발광하는 유기발광다이오드 발광 단계(S1720)로 진행된다.
발광 초기화 단계(S1710)에서는, 턴-온 레벨 전압(하이 레벨 전압)의 제1스캔신호(SCAN1) 및 제2스캔신호(SCAN2)가 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)에 인가된다. 이에 따라, 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)는 턴-온 된다.
그리고, 발광 초기화 단계(S1710)에서, 초기화 스위치(SPRE)는 턴-온 되어, 센싱 라인(SL)에 기준전압(Vref)이 인가된다.
또한, 발광 초기화 단계(S1710)에서는, 데이터 드라이버(120)는 영상 구동용 데이터 전압(Vdata)을 출력한다.
이에 따라, 발광 초기화 단계(S1710)에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)에는 영상 구동용 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)에는 기준전압(Vref)이 인가된다.
이후, 도 17 및 도 18을 참조하면, 유기발광다이오드 발광 단계(S1720)에서는, 턴-오프 레벨 전압(로우 레벨 전압)의 제1스캔신호(SCAN1)가 제1 트랜지스터(T1)에 인가되어, 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프 된다. 또한, 초기화 스위치(SPRE)가 턴-오프 된다.
이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1) 및 제2노드(N2)는 플로팅 된다.
따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1) 및 제2노드(N2) 각각의 전압은 상승한다. 이때, 제2 트랜지스터(T2)가 온 상태인 경우, 센싱 라인(SL)의 전압도 함께 상승한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압(V2)이 상승하다가 유기발광다이오드(OLE)의 문턱전압(Vth_OLED)보다 높은 전압이 되면, 유기발광다이오드(OLED)는 발광을 시작한다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 이러한 유기발광다이오드 발광 단계(S1720)에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)의 전압(V2)의 상승에 따라, 센싱 라인(SL)의 전압(Vsl)도 상승하다가, 어느 순간에, 유기발광다이오드 센싱 구동을 위한 초기화 전압(Vinit)이 된다.
이 시점이, 유기발광다이오드 센싱 구동을 위한 센싱 라인 초기화 시점이 되는 것이다.
이러한 센싱 라인 초기화 시점 이후, 유기발광다이오드 방전 단계(S1420) 및 유기발광다이오드 문턱전압 센싱 단계(S1430)가 진행됨으로써, 유기발광다이오드 센싱 구동(S1310)이 진행되어, 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)이 센싱될 수 있다.
도 19는 본 실시예들에 따른 컨트롤러(140)에 대한 블록도이다.
도 19를 참조하면, 본 실시예들에 따른 컨트롤러(140)는, 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(예: 문턱전압, 이동도)를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동에 필요한 센싱 구동용 데이터를 생성하는 센싱 구동용 데이터 생성부(1910)와, 센싱 구동용 데이터를 데이터 드라이버(120)로 출력하는 센싱 구동용 데이터 출력부(1920)와, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 송신되어 메모리(420)에 저장되거나 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로부터 수신된 센싱 데이터를 토대로, 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치에 대한 보상값을 산출하여 출력하는 보상부(430) 등을 포함할 수 있다.
센싱 구동용 데이터 생성부(1910)는, 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압(Vth_OLED)에 근거하여 센싱 구동용 데이터를 생성할 수 있다.
데이터 드라이버(120)는 센싱 구동용 데이터 생성부(1910)에서 생성된 센싱 구동용 데이터를 수신하여 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간에 해당 데이터 라인으로 출력할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러(140), 유기발광표시장치(100) 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 유기발광다이오드의 제1전극과 제2전극 중 제2전극에 인가되는 기저전압을 임의로 조절하지 않고도, 유기발광다이오드의 영향 없이, 구동 트랜지스터의 특성치를 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러(140), 유기발광표시장치(100) 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 각 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 특성을 반영하여 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 센싱 구동을 진행하여, 구동 트랜지스터의 특성치를 보다 정확하게 센싱할 수 있게 해주는 컨트롤러(140), 유기발광표시장치(100) 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유기발광표시장치
110: 유기발광표시패널
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 컨트롤러

Claims (17)

  1. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열되고 각 서브픽셀에는 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하기 위한 구동 트랜지스터가 배치되는 유기발광표시패널;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버;
    상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버; 및
    상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 데이터 드라이버는,
    센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 설정된 센싱 구동용 데이터 전압을 출력하며,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압은,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 이전에 진행된 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서 얻어진 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압이고,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 따라 가변 되고,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안, 상기 유기발광다이오드는 턴-오프 상태인 유기발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압 보다 낮은 유기발광표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 동안,
    상기 유기발광다이오드의 캐소드 전극에 인가되는 기저전압은 그라운드 전압인 유기발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은,
    상기 유기발광표시패널에서의 구동 트랜지스터들에 대한 문턱전압 분포에 따라서도 가변 되는 유기발광표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압과 비례하게 설정되고,
    상기 문턱전압 분포 상의 상한치와는 반비례하게 설정되는 유기발광표시장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기발광다이오드 센싱 구간 동안,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 제1노드와 전기적으로 연결된 데이터 라인에는, 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터를 턴-오프 시키는 데이터 전압이 인가되는 유기발광표시장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기발광다이오드 센싱 구간 동안,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 제1전극과 전기적으로 연결된 센싱 라인의 전압이 하강하는 도중에, 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드는 발광을 멈추는 유기발광표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드와 전기적으로 연결된 센싱 라인의 전압을 디지털 값에 해당하는 센싱값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터를 더 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 이전에, 상기 아날로그 디지털 컨버터의 아날로그 디지털 변환 범위가 가변 되는 유기발광표시장치.
  10. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인에 의해 정의된 다수의 서브픽셀이 배열되고 각 서브픽셀에는 유기발광다이오드와 상기 유기발광다이오드를 구동하기 위한 구동 트랜지스터가 배치되는 유기발광표시패널과, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법에 있어서,
    센싱 구동용 데이터 전압을 계산하는 단계;
    상기 센싱 구동용 데이터 전압을 이용하여 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계; 및
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동을 통해 얻어진 센싱값을 토대로 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치 보상값을 산출하여 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계는,
    상기 구동 트랜지스터의 제1노드에 상기 센싱 구동용 데이터 전압을 인가하고, 상기 구동 트랜지스터의 제2노드에 기준전압을 인가하는 단계;
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드를 플로팅 시켜 상기 구동 트랜지스터의 제2노드의 전압을 상승시키는 단계; 및
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드 또는 상기 구동 트랜지스터의 제2노드와 전기적으로 연결된 센싱 라인의 전압을 센싱하는 단계를 포함하고,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압을 계산하는 단계는,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 상기 센싱 구동용 데이터 전압을 계산하며,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압을 계산하는 단계 이전에, 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압을 센싱하기 위한 유기발광다이오드 센싱 구동을 진행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 따라 가변 되고,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계에서, 상기 유기발광다이오드는 턴-오프 상태인 유기발광표시장치의 구동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압 보다 낮은 유기발광표시장치의 구동방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은,
    상기 유기발광표시패널에서의 구동 트랜지스터들에 대한 문턱전압 분포에 따라서도 가변 되는 유기발광표시장치의 구동방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계에서,
    상기 유기발광다이오드의 제1전극과 제2전극 중 제2전극에 인가되는 기저전압은 그라운드 전압인 유기발광표시장치의 구동방법.
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 유기발광다이오드 센싱 구동을 진행하는 단계는,
    상기 구동 트랜지스터가 오프 된 상태에서, 상기 유기발광다이오드로 전류를 흐르게 하는 단계; 및
    상기 유기발광다이오드가 오프 되면 상기 유기발광다이오드의 제1전극 또는 상기 유기발광다이오드의 제1전극과 전기적으로 연결된 센싱 라인의 전압을 센싱하는 단계를 포함하고,
    상기 센싱된 전압은 상기 유기발광다이오드의 문턱전압 또는 상기 유기발광다이오드의 문턱전압과 대응되는 유기발광표시장치의 구동방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압을 계산하는 단계 이후, 상기 구동 트랜지스터 센싱 구동을 진행하는 단계 이전에,
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드과 전기적으로 연결된 센싱 라인의 전압을 디지털 값에 해당하는 센싱값으로 변환하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터의 아날로그 디지털 변환 범위를 조절하는 단계를 더 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법.
  17. 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하기 위한 구동 트랜지스터 센싱 구동에 필요한 센싱 구동용 데이터를 생성하는 센싱 구동용 데이터 생성부;
    상기 센싱 구동용 데이터를 출력하는 센싱 구동용 데이터 출력부; 및
    저장 또는 수신된 센싱 데이터를 토대로 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성치에 대한 보상값을 산출하여 출력하는 보상부를 포함하고,
    상기 센싱 구동용 데이터 생성부는,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 근거하여 상기 센싱 구동용 데이터를 생성하며,
    상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압은,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동 구간 이전에 진행된 유기발광다이오드 센싱 구동 구간에서 얻어진 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압이고,
    상기 센싱 구동용 데이터 전압은 상기 센싱 대상 서브픽셀 내 유기발광다이오드의 문턱전압에 따라 가변 되고,
    상기 구동 트랜지스터 센싱 구동이 진행되는 동안, 상기 유기발광다이오드는 턴-오프 상태인 유기발광표시장치용 컨트롤러.
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