JP2011175226A - 有機発光表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、有機発光ダイオード、駆動トランジスタ、データ線、、第1トランジスタ、第2トランジスタを含み、前記第1トランジスタ、第2トランジスタ、及び駆動トランジスタをターンオンさせて、前記データ線を通して前記駆動トランジスタから有機発光ダイオードに至る駆動電流の経路で第1電流及び第2電流を各々シンクし、前記駆動トランジスタのゲート電極に各々印加される第1電圧及び第2電圧が前記第2トランジスタ及び前記データ線を通して伝達されて、前記駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度を算出し、前記しきい電圧及び移動度に関係なく前記データ線に伝達されるデータ信号を補償する。
【選択図】 図1
Description
通常の有機発光表示装置は、有機発光ダイオードを駆動する方式によってパッシブマトリックス型有機発光表示装置(PMOLED)及びアクティブマトリックス型有機発光表示装置(AMOLED)に分類される。
従って、解像度、コントラスト、動作速度の観点から、単位画素ごとに選択して点灯するアクティブマトリックス型有機発光表示装置(AMOLED)が主流をなしている。
また、有機発光ダイオードに流れる電流を制御する駆動トランジスタのしきい電圧の不均一及び電子移動度(electron mobility)の偏差によって、同一なデータ信号によって有機発光ダイオードに流れる電流が異なる問題がある。
有機発光ダイオードの劣化はイメージスティッキング(image−sticking)の原因となり、駆動トランジスタの特性の偏差はムラ(mura)の原因となる。
また、有機発光表示装置の各々の画素に含まれる有機発光ダイオードの劣化をリアルタイムで迅速に感知し、これを補償することによって、有機発光ダイオードの劣化に関係なく目的とする輝度を実現することができる、有機発光表示装置及びその駆動方法を提供することに他の目的がある。
前記第1トランジスタ、第2トランジスタ、及び駆動トランジスタをターンオンさせると、前記データ線を通して前記駆動トランジスタから有機発光ダイオードに至る駆動電流の経路で第1電流及び第2電流が各々シンクされる。
本発明の有機発光表示装置は、前記第1トランジスタをターンオンさせて、前記有機発光ダイオードに所定の第3電流を供給する間に、有機発光ダイオードの一電極に印加される第3電圧が前記データ線を通して伝達される。この時、前記第3電圧によって前記有機発光ダイオードの劣化程度を検出し、前記検出された劣化を補償するために前記データ線に伝達されるデータ信号を補償する。
前記補償部は、前記第3電圧を検出するために第3電流を供給する電流ソース部を含む。
また、前記補償部は、前記第3電圧によって有機発光ダイオードの劣化程度を判断し、前記判断された劣化程度によってデータ信号による補償量を決定する制御部をさらに含む。
本発明において、前記第2電流は、前記第1電流より電流値が低い。前記第1電流は、高階調データ電圧に対応する電流値であったり、あるいは有機発光ダイオードが最大輝度で発光する時に前記有機発光ダイオードに流れる電流値である。
前記第2電圧は、前記有機発光ダイオードが最低輝度で発光する時に有機発光ダイオードに流れる電流値にシンクして、検出される駆動トランジスタのゲート電極に印加される電圧値及び前記第2電圧との差による補償電圧値で補償される。
本発明の一実施形態による有機発光表示装置は、前記第1電圧及び第2電圧各々が前記データ線を通して伝達される補償部、及び前記データ線と補償部との間に各々位置して、対応する選択信号によってターンオンされて、前記第1電圧または前記第2電圧を前記補償部に各々伝達する複数の補償部選択スイッチをさらに含む。
また、前記補償部は、前記第1電圧及び前記第2電圧によって駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度を算出し、前記算出された駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度によってデータ信号による補償量を決定する制御部をさらに含む。
本実施形態の有機発光表示装置は、前記複数のデータ線各々に接続される複数のデータ選択スイッチ及び前記複数のデータ線各々から分岐された複数の分岐線の接続点に接続される複数の補償部選択スイッチを含む選択部をさらに含むことができる。前記複数の補償部選択スイッチ各々は、対応する選択信号によってターンオンされて、前記複数の有機発光ダイオード各々の駆動電圧を前記補償部に伝達する。
前記目的を達成するための本発明の一実施形態による有機発光表示装置の駆動方法は、複数の有機発光ダイオード及び前記複数の有機発光ダイオード各々に駆動電流を供給する複数の駆動トランジスタを各々含む複数の画素、前記複数の画素各々に対応するデータ信号を伝達する複数のデータ線、及び前記データ線各々を通して駆動トランジスタから有機発光ダイオードに至る駆動電流の経路で第1電流及び第2電流を各々シンクする間に、前記複数の駆動トランジスタ各々のゲート電極に印加される複数の第1電圧及び複数の第2電圧が前記データ線各々を通して伝達される補償部を含む有機発光表示装置に関する方法である。
また、前記有機発光表示装置の駆動方法は、前記補償部が前記データ線各々を通して前記複数の有機発光ダイオード各々に所定の第3電流を供給する間に、前記複数の有機発光ダイオード各々の駆動電圧が伝達される駆動電圧感知段階;及び前記伝達された駆動電圧によって前記複数の有機発光ダイオード各々の劣化程度を判断し、前記判断された劣化程度によって前記複数の画素各々に伝達される複数のデータ信号各々を補償する補償段階;をさらに含むことができる。
また、前記電圧感知段階が行われる期間に、前記複数の有機発光ダイオード各々の一電極及び前記対応するデータ線の間に連結された複数の画素各々の第1トランジスタ、前記複数の有機発光ダイオード各々に駆動電流を供給する複数の画素各々の駆動トランジスタ、及び前記対応するデータ線及び前記駆動トランジスタのゲート電極の間に連結された複数の画素各々の第2トランジスタはターンオンされる。
また、本発明によれば、有機発光表示装置の画素各々に含まれる有機発光ダイオードの劣化をリアルタイムで迅速に感知して補償することによって、有機発光ダイオードの劣化に関係なく目的とする輝度で画面を表示することができる。同時に、有機発光ダイオードの劣化感知を迅速に実施すると同時にブラック輝度の達成を実現することが難しい問題を克服して、所望のレベルのブラック輝度を得ることができる。
また、多様な実施形態において、同一な構成を有する構成要素については同一な符号を使用して代表的に第1実施形態で説明し、その他の実施形態では第1実施形態と異なる構成についてのみ説明する。
本発明を明確に説明するために、説明に不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似した構成要素については、同一な参照符号を付けた。
明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとする時、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間に他の素子をおいて「電気的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を排除するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
本発明の一実施形態による有機発光表示装置は、表示部10、走査駆動部20、データ駆動部30、感知駆動部40、タイミング制御部50、補償部60、及び選択部70を含む。
表示部10は、複数の画素100が配列されて、各画素100各々にデータ駆動部30から伝達されるデータ信号による駆動電流の流れに対応する光を発光する有機発光ダイオード(図3のOLED)が含まれる。
走査駆動部20は、表示部10に走査信号を印加する手段であって、複数の走査線(S1、S2、…、Sn)と連結されて、複数の走査信号各々を複数の走査線のうちの対応する走査線に伝達する。
また、走査駆動部20は、表示部10に発光制御信号を印加する手段であって、複数の発光制御線(EM1、EM2、…、EMn)と連結されて、複数の発光制御信号各々を複数の発光制御線のうちの対応する発光制御線に伝達する。
本発明の実施形態では、走査駆動部20が複数の発光制御信号を複数の走査信号と共に生成して伝達することを説明しているが、本発明がこれに限定されるのではない。つまり、本発明の他の実施形態による表示装置は、発光制御駆動部を別途に含むことができる。
データ駆動部30は、表示部10にデータ信号を伝達する手段であって、データ駆動部30は、タイミング制御部50から映像データ信号の伝達を受けて複数のデータ信号を生成し、複数の走査信号各々が対応する走査線に伝達される時点に同期して複数のデータ線(D1、D2、…、Dm)に対応する複数のデータ信号を伝達する。そうすると、表示部10に含まれている複数の画素100のうちの走査信号が伝達された1つの行の複数の画素にデータ駆動部30から出力された複数のデータ信号が伝達される。そうすると、複数の画素各々の有機発光ダイオードには対応するデータ信号による駆動電流が流れる。
また、補償部60は、複数の画素各々に含まれている複数の駆動トランジスタ各々のゲート電極にかかる電圧をセンシングし、これから複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度に対する偏差を補償するために、各駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度を算出する。補償部60は、前記算出された駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度に基づいて、これら値の偏差と関係なくデータ信号に対応する目標輝度で有機発光ダイオードが発光することができるようにデータ信号補償量を決定する。目標輝度とは、基準として設定されたしきい電圧及び移動度を有する駆動トランジスタに当該データ信号が伝達された時に発生する電流が有機発光ダイオードに流れる時に発生する輝度である。
選択部70は、複数のデータ線(D1、D2、…、Dm)各々に接続される複数の選択スイッチ(図示せず、以下「データ選択スイッチ」とする)、複数のデータ線(D1、D2、…、Dm)各々から分岐された複数の分岐線を補償部60に連結させる複数の選択スイッチ(図示せず、以下「補償部選択スイッチ」とする)、及び前記複数のデータ選択スイッチ、及び複数の補償部選択スイッチを制御する複数の選択信号を生成して伝達する選択駆動部75を含む。
複数の補償部選択スイッチは、有機発光ダイオードOLEDの駆動電圧を測定する期間及びしきい電圧の偏差を算出するために複数の駆動トランジスタ各々のゲート電圧が伝達される期間(以下、2つの期間を合わせて「感知期間」とする)の間に、複数のデータ線各々を補償部60に連結する。複数の補償部選択スイッチは映像表示期間の間は全てターンオフされた状態である。また、感知期間の間に、複数の補償部選択スイッチは順次にターンオンされる。
複数のデータ選択スイッチは映像表示期間では複数の第1選択信号によってターンオンされた状態であるため、複数の画素のうちの所定の画素行に含まれている複数の画素各々は、対応するデータ線から伝達されるデータ信号による駆動電流で発光する。
タイミング制御部50は、赤色、青色、緑色の成分を有する映像信号(RGB Image signal)の入力を受けて、補償部60から伝達されたデータ信号補償量を利用して映像データ信号を生成する。
この時、タイミング制御部50は、駆動トランジスタのしきい電圧、移動度、及び有機発光ダイオードOLEDの駆動電圧に対する偏差を補償するためのデータ信号補償量を映像信号に反映して、映像データ信号を生成する。映像データ信号がデータ駆動部30に伝達され、データ駆動部30が映像データ信号による複数のデータ信号を表示部10の複数の画素に伝達する。そうすると、画素全体は複数の駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度の偏差、及び有機発光ダイオードOLEDの劣化による偏差が補償された電流によって発光する。
図2は図1の有機発光表示装置の各構成のうちの特に補償部60を含む一部の構成を詳細に示した図面である。
図2を参照すれば、補償部60がタイミング制御部50及び選択部70に連結されていて、選択部70は、補償部60と共にデータ駆動部30を画素100に連結している。
図2において、画素100は、表示部10を構成する複数の画素全体のうちの対応する1つの画素だけを代表的に示したものであり、本発明の一実施形態による有機発光表示装置に含まれる補償部60、タイミング制御部50、選択部70、及びデータ駆動部30の補償過程及び駆動は、表示部10の複数の画素全体に対して行われる。
図2では、電流ソース部601、第1電流シンク部603、及び第2電流シンク部605を各々1つずつ示したが、これに限定されず、電流ソース部601、第1電流シンク部603、及び第2電流シンク部605が各々少なくとも1つ以上形成されてもよい。
また、図2では、電流ソース部601、第1電流シンク部603、及び第2電流シンク部605に連結された1つのADC607を示したが、複数の電流ソース部601、複数の第1電流シンク部603、及び複数の第2電流シンク部605に各々連結されたり、あるいはグルーピング(grouping)されて連結された複数のADC607が形成されてもよい。
第1電流シンク部603は、感知期間に複数の補償部選択スイッチのうちの対応する補償部選択スイッチがターンオンされれば、第1電流シンク部603に含まれている第2スイッチがターンオンされる期間に、複数の画素のうちの対応する画素100に第2電流をシンクする。第2電流は、画素100に含まれる駆動トランジスタを経由してシンクされる。そうすると、複数のデータ線のうちの画素100に連結された対応するデータ線を通して駆動トランジスタのゲート電極にかかった電圧(以下「第2電圧」とする)が伝達される。第2電圧を利用して画素100の駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度を算出することができる。第2電圧などを利用した具体的な駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度の算出は、図4で後述する。
第1電流シンク部603で行われる画素100の駆動トランジスタの第2電圧の検出は、複数の補償部選択スイッチのターンオンに応答して表示部10の画素全体で行われ、感知期間に画素全体の第2電圧各々を全て検出してADC607に伝達する。
この時、第3電流は、第2電流に比べて低い電流値を有するように設定される。特に、低階調データ電圧に対応する電流値に設定される。
他の一実施形態として、第3電流は、画素100が最大輝度で発光する時に有機発光ダイオードOLEDに流れなければならない電流値(Imax)の1/4に相当する電流値である。
前記実施形態において、第3電流にシンクした時にセンシングされた画素100の第3電圧は、最低階調データ電圧に対応する電流値にシンクした時に検出される画素の駆動トランジスタのゲート電極の電圧値との差を利用して先に補償した後に、駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度の算出に使用される。
これは、最低階調データ電圧に対応する電流値程度に低い電流にシンクする時に発生する短所を克服して、長所を維持するためである。
第2電流シンク部605で行われる画素100の駆動トランジスタの第3電圧の検出は、複数の補償部選択スイッチのターンオンに応答して表示部10の画素全体で行われ、感知期間に画素全体の第3電圧各々を全て検出してADC607に伝達する。
ADC607は、表示部10全体の画素に対して各々センシングされて電流ソース部601、第1電流シンク部603、及び第2電流シンク部605から各々供給される第1電圧、第2電圧、及び第3電圧各々をデジタル値に各々変換する。
また、図2を参照すれば、補償部60は、メモリ部609及び制御部613を含む。
メモリ部609は、ADC607から伝達された第1電圧、第2電圧、第3電圧各々のデジタル値を保存する。
このように、メモリ部609は、各画素の駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度の偏差、有機発光ダイオードOLEDの劣化度を画素単位で保存する。
制御部613は、読み取られたデータ信号補償量をタイミング制御部50に伝達し、タイミング制御部50は、映像データ信号Data1にデータ信号補償量を加えて補正された映像データ信号Data2を生成してデータ駆動部30に伝達する。
補正された映像データ信号Data2の供給を受けたデータ駆動部30がこれを利用してデータ信号を生成し、生成されたデータ信号を表示部10の複数の画素100各々に供給する。そうすると、複数の画素各々は、イメージスティッキング現象が補償されると同時にムラの原因が除去されて、均一な輝度で映像を表示するようになる。
図3は図1に示された表示部10に含まれている複数の画素のうちのn番目の画素行及びm番目の画素列に相当する位置の画素100の回路図を代表的に示したものである。
図3の実施形態による画素100は、有機発光ダイオード(Organic−Light Emitting Diode、OLED)、駆動トランジスタM1、第1トランジスタM3、第2トランジスタM2、第3トランジスタM4、及びストレージキャパシタCstを含む。
画素100は、アノード電極に流入される駆動電流に対応して発光する有機発光ダイオードOLED、有機発光ダイオードOLEDに駆動電流を伝達する駆動トランジスタM1を含む。
具体的に、駆動トランジスタM1のゲート電極はストレージキャパシタCstの一端に接続され、第1電極はストレージキャパシタCstの他端及び第1電源電圧ELVDDに接続される。駆動トランジスタM1は、ストレージキャパシタCstに保存されたデータ信号による電圧値に対応して第1電源電圧ELVDDから有機発光ダイオードOLEDに流れる駆動電流を制御する。この時、有機発光ダイオードOLEDは、駆動トランジスタM1から供給される駆動電流量に対応する光を発光させる。
具体的に、第1トランジスタM3のゲート電極は複数の感知線のうちの画素100に連結された感知線SEnに接続され、第1電極は有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に連結され、第2電極は複数のデータ線のうちの対応するデータ線Dmに連結される。第1トランジスタM3は、感知線SEnにゲートオン電圧レベルの感知信号が供給される場合にはターンオンされ、その他の場合にはターンオフされる。前記感知信号は感知期間に供給される。
具体的に、第2トランジスタM2のゲート電極は複数の走査線のうちの対応する走査線Snに接続され、第1電極は複数のデータ線のうちの対応するデータ線Dmに接続され、第2電極は駆動トランジスタM1のゲート電極に接続される。このような第2トランジスタM2は、走査線Snにゲートオン電圧レベルの走査信号が供給される場合にはターンオンされ、その他の場合にはターンオフされる。前記走査信号は、感知期間のうち、補償部60から駆動トランジスタM1のゲート電極にかかる電圧がセンシングされる期間及びデータ線Dmから所定のデータ信号が伝達される期間にだけオン電圧レベルである。
具体的に、第3トランジスタM4のゲート電極は複数の発光制御線のうちの対応する発光制御線EMnに接続され、第1電極は駆動トランジスタM1の第2電極に接続され、第2電極は有機発光ダイオードOLEDのアノード電極に接続される。第3トランジスタM4は、発光制御線EMnにゲートオン電圧レベルを有する発光制御信号が供給される場合にはターンオンされ、その他の場合にはターンオフされる。
ストレージキャパシタCstには駆動トランジスタM1のしきい電圧に対応する電圧が充電されているので、データ線Dmからデータ信号が伝達されると、ストレージキャパシタCstの一端と駆動トランジスタのゲート電極が連結されている第1ノードN1にかかる電圧は前記データ信号に対応して変化する。その後、駆動トランジスタM1及び第3トランジスタM4がターンオンされて、第1電源ELVDD及び有機発光ダイオードOLEDのカソード電極までの電流経路が形成されると、それによって駆動トランジスタM1のVgs電圧値、つまり駆動トランジスタM1のゲート電極に印加されたデータ信号の電圧と第1電極の電圧ELVDDとの差に相当する電圧に対応する電流が有機発光ダイオードOLEDに印加されて、これに対応する明るさで発光する。
具体的に、図4は前記図1の選択部70、補償部60を含む詳細な構成及び前記図3の画素100の回路図を連結して示したものである。図4で、画素100は、表示部10を構成する複数の画素全体のうちの対応する1つの画素だけを代表的に示したものであり、本発明の一実施形態による有機発光表示装置に含まれる補償部60、タイミング制御部50、選択部70、及びデータ駆動部の補償過程及び駆動が表示部10の複数の画素全体に対して行われるのはもちろんである。
図4では、選択部70の複数のデータ選択スイッチ及び複数の補償部選択スイッチのうちの画素100に連結されたデータ線Dmに連結されているデータ選択スイッチSW1及び補償部選択スイッチSWmだけを示した。
補償部選択スイッチSWmは、画素100に連結されたデータ線Dmから分岐された分岐線に連結されている。ここで、データ線から分岐された分岐線とは、補償線73を意味する。
電流ソース部601は、第1スイッチSW2を含み、第1スイッチSW2のスイッチング動作によって制御される。第1電流シンク部603は、第2スイッチSW3を含み、第2スイッチSW3によって駆動が制御される。また、第2電流シンク部605は、第3スイッチSW4を含み、第3スイッチSW4によって制御される。第1スイッチSW2、第2スイッチSW3、及び第3スイッチSW4のスイッチング動作を制御する選択信号各々は、タイミング制御部50で生成されて伝達されたり、あるいは選択部70の選択駆動部75で生成されて伝達される。
図5は第1電流シンク部603が第2電圧をセンシングするための波形図であり、図6は第2電流シンク部605が第3電圧をセンシングするための波形図である。図7は補償部60の電流ソース部601が第1電圧をセンシングするための波形図であり、図8はデータ信号が伝達されて、画素100で映像が表示されるための波形図である。図9は本発明の他の実施形態による有機発光表示装置の駆動波形図であって、第1電圧をセンシングすると同時に画素100にデータ信号を伝達して映像を表示するための波形図である。
一方、本発明の実施形態では、有機発光表示装置の表示部10のディスプレイ以前にイメージスティッキング及びムラ現象に対する補償過程が行われればよいので、前記各補償過程は、図5乃至図9の順序に限定されない。補償時期は、自動的に決定された所定の時間に行われてもよく、使用者が決定する任意の時間に行われてもよい。
図5を参照すれば、時点t1に画素100に対応するデータ線に接続されたデータ選択スイッチSW1を制御するデータ選択信号SWC1がハイレベルで伝達されて、データ選択スイッチSW1がターンオフされる。反面、画素100に対応するデータ線から分岐された補償線73に接続された補償部選択スイッチSWmは、これを制御する補償部選択信号SWCmが時点t1でローレベルで伝達されるので、ターンオンされる。
第2トランジスタM2、第3トランジスタM4、及び第1トランジスタM3がターンオンされるP1期間に、第1電流シンク部603の第2スイッチSW3はローレベルの選択信号SWC3によってターンオンされる。そうすると、第2電流がこの期間にターンオンされた補償部選択スイッチSWmを通じて連結されたデータ線を通してシンクされる。
図6を参照すれば、時点t3から時点t4までの間にデータ選択スイッチSW1を制御するデータ選択信号SWC1がハイレベルで伝達されて、データ選択スイッチSW1がターンオフされる。反面、画素100に対応するデータ線から分岐された補償線73に接続された補償部選択スイッチSWmは、これを制御する補償部選択信号SWCmが時点t3でローレベルで伝達されるので、ターンオンされる。
時点t3で、画素100に供給される走査信号S[n]、発光制御信号EM[n]、及び感知信号SE[n]各々がローレベル電圧で伝達されて、第2トランジスタM2、第3トランジスタM4、及び第1トランジスタM3各々はP2期間の間にターンオンされる。
従って、駆動トランジスタM1がターンオンされて、第1電源電圧ELVDDから有機発光ダイオードのカソード電極まで電流経路が形成される。また、駆動トランジスタM1のゲート電極と第1電極との電圧差Vgsは、第3電流に対応する電圧値に形成され、それに基づいて駆動トランジスタM1のゲート電極の電圧第3電圧が第1ノードN1に印加される。
補償部60のメモリ部609は、前記変換された第2電圧及び第3電圧のデジタル値を各々保存し、制御部613は、これら電圧値から画素100の駆動トランジスタM1のしきい電圧及び電子移動度を算出する。
一実施形態として、第1電流シンク部603でシンクする第2電流の電流値は、画素が最大輝度で発光する時の電流値Imaxに設定し、第2電流シンク部605でシンクする第3電流の電流値は、低階調データ電圧に対応する電流値に設定し、特に、Imaxの1/4に相当する電流値1/4Imaxに設定する。
また、βは、駆動トランジスタM1のチャンネルを移動する電子の移動度であり、|VthM1|は、画素100の駆動トランジスタM1の固有しきい電圧である。
従って、前記2つの数式のうちの2つの未知数である駆動トランジスタM1のしきい電圧及び移動度を求めることができる。
前記数式1及び3を利用して駆動トランジスタの移動度及びしきい電圧に関する未知数Q1及びQ2を計算すれば、表示部10の複数の画素各々に含まれている駆動トランジスタM1のしきい電圧及び移動度を算出することができる。
未知数Q1及びQ2は、下記の数式4及び5に示した。
図7の波形図は、画素100の有機発光ダイオードOLEDの駆動電圧がセンシングされる期間の波形図である。
図7を参照すれば、時点t5から時点t6までのP3期間にデータ選択信号SWC1がハイレベルで伝達されて、データ選択スイッチSW1がターンオフされ、補償部選択信号SWCmがローレベルであるため、画素100に対応するデータ線から分岐された補償線73に接続された補償部選択スイッチSWmがターンオンされる。
従って、画素100内で走査信号S[n]が伝達された第2トランジスタM2及び発光制御信号EM[n]が伝達された第3トランジスタM4はP3期間にターンオフされ、感知信号SE[n]が伝達された第1トランジスタM3はP3期間にターンオンされる。
この時、電流ソース部601の第1スイッチSW2は、ローレベルの選択信号SWC2が伝達され、それに応答してターンオンされる。そうすると、電流ソース部601がP3期間にターンオンされた補償部選択スイッチSWmを通じて連結された補償線73及びデータ線Dmで第1電流を有機発光ダイオードOLEDに供給する。
メモリ部609は、第1電圧のデジタル値を保存し、制御部613は、有機発光ダイオードがデータ信号による適切な輝度で発光することができるように、第1電圧に基づいて劣化によって増加した電圧値だけ補償するデータ信号補償量を決定する。
時点t7から時点t8の期間に、画素100に対応するデータ線に接続されたデータ選択スイッチSW1は、データ選択信号SWC1がローレベルであるため、これに応答してターンオンされる。反面、画素100に対応するデータ線から分岐された補償線73に接続された補償部選択スイッチSWmは、これを制御する補償部選択信号SWCmが時点t7から時点t8の期間にハイレベルで伝達されるので、ターンオフされる。
P4期間に、データ駆動部30は、前記ターンオンされたデータ選択スイッチSW1を通じて対応するデータ線Dmに補償されたデータ信号を伝達する。データ信号は第2トランジスタM2を経て第1ノードN1に伝達されるが、第1ノードN1に連結されたストレージキャパシタCstは、データ信号に対応する電圧値を充電する。
画素100に伝達されるデータ信号は、図4のタイミング制御部50で補正された映像データ信号から生成されたものである。
前記アナログデータ信号は、ネガティブフィードバック(negative feedback)方式の演算増幅器(Operational Amplifier)33を経て複数の画素のうちの対応する画素100に連結されたデータ線Dmに供給される。そうすると、画素100の有機発光ダイオードは、補正されたデータ信号によって発光するようになるので、表示部10全体の映像でイメージスティッキング及びムラ現象が除去されて、良質な画面を提供することができる。
図9を参照すれば、時点t9で、補償部選択信号SWCmがローレベルに下降してP5期間はローレベルが維持されるので、画素100に対応するデータ線から分岐された補償線73に接続された補償部選択スイッチSWmがP5期間にターンオンされる。その後、時点t10で、補償部選択信号SWCmがハイレベルに上昇するので、補償部選択スイッチSWmはP6期間にターンオフされる。反面、P5期間にデータ選択信号SWC1がハイレベルで伝達されて、データ選択スイッチSW1がターンオフされ、P6期間にデータ選択信号SWC1がローレベルで伝達されて、データ選択スイッチSW1がターンオンされる。
そうすると、電流ソース部601は、P5期間に前記図7で説明したような方式でターンオンされた補償部選択スイッチSWmを通じて連結されたデータ線及び補償線73で第1電流を有機発光ダイオードOLEDに供給し、ターンオンされた第1トランジスタM3を通じて第1電圧がADC607に伝達される。
時点t10では、選択信号SWC2に応答して第1スイッチSW2がターンオフされると同時に、データ選択信号SWC1がローレベルに下降して、P6期間にデータ選択スイッチSW1がターンオンされる。
ストレージキャパシタCstにデータ信号に対応する電圧が充電された後、時点t11で走査信号S[n]がハイレベル電圧に上昇すると、第2トランジスタM2がターンオフされ、その反面、発光制御信号EM[n]はローレベル電圧に下降して、第3トランジスタM4がターンオンされる。従って、駆動トランジスタM1からデータ信号に対応する駆動電流が有機発光ダイオードOLEDに供給されて、所定の輝度の映像が表示される。
図10は既存のアルゴリズムを適用した有機発光表示装置の階調別電流曲線を示したグラフである。
図10を参照すれば、補償されたデータ信号によって発光した画素が低階調データ領域を十分に実現することができないことが分かる。
しかし、最低階調データ電圧に対応する電流値にシンクして検出した画素の駆動トランジスタのゲート電極の電圧値との差を補償する補償電圧値Vshiftを反映して補償量を算出した場合、図11のように2.2ガンマ曲線に一致して、低階調データ領域まで十分に表現されていることが分かる。
20 走査駆動部
30 データ駆動部
31 デジアナ変換部
33 演算増幅器
40 感知駆動部
50 タイミング制御部
60 補償部
70 選択部
73 補償線
75 選択駆動部
100 画素
601 電流ソース部
603 第1電流シンク部
605 第2電流シンク部
607 ADC
609 メモリ部
611 ルックアップテーブル
613 制御部
Claims (39)
- 有機発光ダイオード;
前記有機発光ダイオードに駆動電流を供給する駆動トランジスタ;
前記駆動トランジスタに対応するデータ信号を伝達するデータ線;
前記有機発光ダイオードの一電極に連結されている第1電極及び前記データ線に連結されている第2電極を含む第1トランジスタ;及び
前記データ線に連結されている第1電極及び前記駆動トランジスタのゲート電極に連結されている第2電極を含む第2トランジスタ;を含み、
前記第1トランジスタ、第2トランジスタ、及び駆動トランジスタをターンオンさせて、前記データ線を通して前記駆動トランジスタから有機発光ダイオードに至る駆動電流の経路で第1電流及び第2電流を各々シンクし、前記第1電流及び第2電流のシンクに対応して前記駆動トランジスタのゲート電極に各々印加される第1電圧及び第2電圧が前記第2トランジスタ及び前記データ線を通して伝達されて、前記駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度を算出し、前記駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度に関係なく前記データ線に伝達されるデータ信号を補償する、有機発光表示装置。 - 前記第1トランジスタをターンオンさせて、前記有機発光ダイオードに所定の第3電流を供給する間に、有機発光ダイオードの一電極に印加される第3電圧が前記データ線を通して伝達されて、前記第3電圧によって前記有機発光ダイオードの劣化程度を検出し、前記検出された劣化を補償するために前記データ線に伝達されるデータ信号を補償する、請求項1に記載の有機発光表示装置。
- 前記データ線を通して前記第3電圧が伝達される補償部、及び前記データ線と前記補償部との間に各々位置して、対応する選択信号によってターンオンされて、前記第3電圧を前記補償部に伝達する補償部選択スイッチをさらに含む、請求項2に記載の有機発光表示装置。
- 前記補償部は、前記第3電圧を検出するために第3電流を供給する電流ソース部を含む、請求項3に記載の有機発光表示装置。
- 前記補償部は、前記第3電圧によって有機発光ダイオードの劣化程度を判断し、前記判断された劣化程度によってデータ信号による補償量を決定する制御部をさらに含む、請求項4に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電流は、前記第1電流より電流値が低い、請求項1に記載の有機発光表示装置。
- 前記第1電流は、高階調データ電圧に対応する電流値である、請求項6に記載の有機発光表示装置。
- 前記第1電流は、有機発光ダイオードが最大輝度で発光する時に前記有機発光ダイオードに流れる電流値である、請求項6に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電流は、低階調データ電圧に対応する電流値である、請求項6に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電流は、前記第1電流の電流値の0.1%乃至50%の電流値である、請求項6に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電圧は、前記有機発光ダイオードが最低輝度で発光する時に有機発光ダイオードに流れる電流値にシンクして、検出される駆動トランジスタのゲート電極に印加される電圧値及び前記第2電圧との差による補償電圧値で補償される、請求項1に記載の有機発光表示装置。
- 前記第1電圧及び第2電圧各々が前記データ線を通して伝達される補償部、及び前記データ線と補償部との間に各々位置して、対応する選択信号によってターンオンされて、前記第1電圧または前記第2電圧を前記補償部に各々伝達する補償部選択スイッチをさらに含む、請求項1に記載の有機発光表示装置。
- 前記補償部は、前記第1電圧を検出するために第1電流をシンクする第1電流シンク部、及び前記第2電圧を検出するために第2電流をシンクする第2電流シンク部を含む、請求項12に記載の有機発光表示装置。
- 前記補償部は、前記第1電圧及び前記第2電圧によって駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度を算出し、前記算出された駆動トランジスタのしきい電圧及び移動度によってデータ信号による補償量を決定する制御部をさらに含む、請求項13に記載の有機発光表示装置。
- 複数の有機発光ダイオード及び前記複数の有機発光ダイオード各々に駆動電流を供給する複数の駆動トランジスタ各々を含む複数の画素、
前記複数の画素各々に対応するデータ信号を伝達する複数のデータ線、及び
前記データ線各々を通して駆動トランジスタから有機発光ダイオードに至る駆動電流の経路で第1電流及び第2電流を各々シンクする間に、前記複数の駆動トランジスタ各々のゲート電極に印加される複数の第1電圧及び複数の第2電圧が前記データ線各々を通して伝達される補償部を含み、
前記補償部は、前記伝達された複数の第1電圧及び複数の第2電圧によって前記複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度を算出し、前記算出された複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度によって前記複数の画素各々に伝達される複数のデータ信号各々を補償する、有機発光表示装置。 - 前記補償部は、前記データ線各々を通して前記複数の有機発光ダイオード各々に所定の第3電流を供給する間に、前記複数の有機発光ダイオード各々の駆動電圧が対応するデータ線を通して伝達され、前記伝達された駆動電圧によって前記複数の有機発光ダイオード各々の劣化程度を判断し、前記判断された劣化程度によって前記複数の画素各々に伝達される複数のデータ信号各々を補償する、請求項15に記載の有機発光表示装置。
- 前記有機発光表示装置は、前記複数のデータ線各々に接続される複数のデータ選択スイッチ及び前記複数のデータ線各々から分岐された複数の分岐線の接続点に接続される複数の補償部選択スイッチを含む選択部をさらに含み、
前記複数の補償部選択スイッチ各々は、対応する選択信号によってターンオンされて、前記複数の有機発光ダイオード各々の駆動電圧を前記補償部に伝達する、請求項16に記載の有機発光表示装置。 - 前記補償部は、前記複数の有機発光ダイオード各々に前記所定の第3電流を供給する電流ソース部を含む、請求項16に記載の有機発光表示装置。
- 前記補償部は、前記複数の有機発光ダイオード各々の駆動電圧によって複数の有機発光ダイオード各々の劣化程度を判断し、前記判断された劣化程度によってデータ信号による補償量を決定する制御部をさらに含む、請求項18に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電流は、前記第1電流より電流値が低い、請求項15に記載の有機発光表示装置。
- 前記第1電流は、高階調データ電圧に対応する電流値である、請求項20に記載の有機発光表示装置。
- 前記第1電流は、前記有機発光ダイオードが最大輝度で発光する時に前記有機発光ダイオードに流れる電流値である、請求項20に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電流は、低階調データ電圧に対応する電流値である、請求項20に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電流は、前記第1電流の電流値の0.1%乃至50%の電流値である、請求項20に記載の有機発光表示装置。
- 前記第2電圧は、前記有機発光ダイオードが最低輝度で発光する時に前記有機発光ダイオードに流れる電流値にシンクして、検出される駆動トランジスタのゲート電極に印加される電圧値及び前記第2電圧との差による補償電圧値で補償される、請求項15に記載の有機発光表示装置。
- 前記補償部は、
前記複数の第1電圧を検出するために第1電流をシンクする第1電流シンク部、及び
前記複数の第2電圧を検出するために第2電流をシンクする第2電流シンク部を含む、請求項15に記載の有機発光表示装置。 - 前記補償部は、前記複数の第1電圧及び複数の第2電圧によって前記複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度を算出し、前記算出された複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度によって前記複数の画素各々に伝達される複数のデータ信号各々による補償量を決定する制御部をさらに含む、請求項26に記載の有機発光表示装置。
- 前記有機発光表示装置は、前記複数のデータ線各々に接続される複数のデータ選択スイッチ及び前記複数のデータ線各々から分岐された複数の分岐線の接続点に接続される複数の補償部選択スイッチを含む選択部をさらに含み、
前記複数の補償部選択スイッチ各々は、対応する選択信号によってターンオンされて、前記複数の第1電圧及び前記複数の第2電圧を各々前記補償部に伝達する、請求項15に記載の有機発光表示装置。 - 複数の有機発光ダイオード及び前記複数の有機発光ダイオード各々に駆動電流を供給する複数の駆動トランジスタを各々含む複数の画素、前記複数の画素各々に対応するデータ信号を伝達する複数のデータ線、及び前記データ線各々を通して駆動トランジスタから有機発光ダイオードに至る駆動電流の経路で第1電流及び第2電流を各々シンクする間に、前記複数の駆動トランジスタ各々のゲート電極に印加される複数の第1電圧及び複数の第2電圧が前記データ線各々を通して伝達される補償部を含む有機発光表示装置の駆動方法において、
対応するデータ線を通して前記複数の駆動トランジスタ各々のゲート電極に印加される複数の第1電圧及び複数の第2電圧が伝達される電圧感知段階;
前記伝達された複数の第1電圧及び複数の第2電圧によって前記複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度を算出する演算段階;及び
前記算出された複数の駆動トランジスタ各々のしきい電圧及び移動度によって前記複数の画素各々に伝達される複数のデータ信号各々を補償する補償段階;を含む、有機発光表示装置の駆動方法。 - 前記有機発光表示装置の駆動方法は、前記補償部が前記データ線各々を通して前記複数の有機発光ダイオード各々に所定の第3電流を供給する間に、前記複数の有機発光ダイオード各々の駆動電圧が伝達される駆動電圧感知段階;及び
前記伝達された駆動電圧によって前記複数の有機発光ダイオード各々の劣化程度を判断し、前記判断された劣化程度によって前記複数の画素各々に伝達される複数のデータ信号各々を補償する補償段階;をさらに含む、請求項29に記載の有機発光表示装置の駆動方法。 - 前記駆動電圧感知段階が行われる期間に、前記複数の画素各々に含まれている前記有機発光ダイオードに前記所定の第3電流が流れるようにして、前記有機発光ダイオードの駆動電圧を対応するデータ線に伝達する複数の画素各々の第1トランジスタはターンオンされる、請求項30に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記電圧感知段階が行われる期間に、前記複数の有機発光ダイオード各々の一電極及び前記対応するデータ線間に連結された複数の画素各々の第1トランジスタ、前記複数の有機発光ダイオード各々に駆動電流を供給する複数の画素各々の駆動トランジスタ、及び前記対応するデータ線及び前記駆動トランジスタのゲート電極の間に連結された複数の画素各々の第2トランジスタはターンオンされる、請求項29に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記第2電流は、前記第1電流より電流値が低い、請求項29に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記第1電流は、高階調データ電圧に対応する電流値である、請求項33に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記第1電流は、前記有機発光ダイオードが最大輝度で発光する時に前記有機発光ダイオードに流れる電流値である、請求項33に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記第2電流は、低階調データ電圧に対応する電流値である、請求項33に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記第2電流は、前記第1電流の電流値の0.1%乃至50%の電流値である、請求項33に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記演算段階以前に、前記第2電圧を低階調データ電圧領域でシフトされた電流値の差に対応する電流値にシンクする時に検出される駆動トランジスタのゲート電極に印加される電圧値で補償する段階をさらに含む、請求項29に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
- 前記演算段階以前に、前記第2電圧を前記有機発光ダイオードが最低輝度で発光する時に前記有機発光ダイオードに流れる電流値にシンクして、検出される駆動トランジスタのゲート電極に印加される電圧値及び前記第2電圧との差による補償電圧値で補償する段階をさらに含む、請求項29に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
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