JP5222912B2 - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置及びこれを駆動する方法に関し、より詳しくは、駆動トランジスタの特性偏差を補償する表示装置、及びその駆動方法に関する。
最近、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）の短所である重量と体積を減らすことができる各種平板表示装置が開発されている。平板表示装置としては、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示パネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、及び有機発光表示装置（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）などがある。
平板表示装置の中で、有機発光表示装置は、電子と正孔の再結合によって光を発生する有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を利用して映像を表示するものであって、速い応答速度を有すると共に、低い消費電力で駆動され、発光効率、輝度及び視野角に優れた長所があって注目されている。
通常、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）は、有機発光ダイオードを駆動する方式により、パッシブマトリックス型ＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）とアクティブマトリックス型ＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）に分類される。
この中で、解像度、コントラスト、及び動作速度の観点で、単位画素ごとに選択して点灯するＡＭＯＬＥＤが主流になっている。
アクティブマトリックス型ＯＬＥＤの一画素は、有機発光ダイオード、有機発光ダイオードに供給される電流量を制御する駆動トランジスタ、及び駆動トランジスタに有機発光ダイオードの発光量を制御するデータ信号を伝達するスイッチングトランジスタを含む。
有機発光ダイオードが発光するためには、駆動トランジスタが持続的に導通状態を維持しなければならない。大型パネルの場合、駆動トランジスタ間の特性偏差が存在し、その特性偏差によってムラが発生する。駆動トランジスタの特性偏差とは、大型パネルを構成する複数の駆動トランジスタ間のしきい電圧及び移動度の偏差を意味する。同一のデータ電圧が駆動トランジスタのゲート電極に伝達されても、複数の駆動トランジスタ間の特性偏差によって駆動トランジスタに流れる電流が互いに異なる。
これにより、ムラ現象が発生し、画質の特性が低下する問題が発生するので、これを補正して改善させる必要がある。
本発明の目的は、駆動トランジスタの特性偏差を効率的に補償する表示装置、及びその駆動方法を提供することにある。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、複数の画素を含む表示部、前記複数の画素それぞれに対し、第１データ電圧によって生成する第１画素電流、及び前記第１データ電圧を修正した第２データ電圧によって生成する第２画素電流を測定して、各画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償する補償映像データ信号を生成し、前記第１画素電流の測定と前記第２画素電流の測定のそれぞれで、前記複数の画素それぞれに接続された複数のデータ線に寄生するパネルキャパシタを初期化させる補償部、並びに前記映像データ補償量を反映して映像データ信号を生成する信号制御部を含む。
前記補償部は、前記複数の画素それぞれの画素電流を測定する測定部、前記測定部で発生するノイズを除去するためのターゲット部、前記測定部及び前記ターゲット部の出力値を比較する比較部、前記比較部の出力値から前記映像データ補償量を算出するＳＡＲ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）ロジック、及び前記ＳＡＲロジックの出力値をアナログ値に変換して前記複数の画素それぞれに伝達するコンバータを含むことができる。
前記測定部は、前記複数の画素それぞれの画素電流を測定電圧に変換する測定抵抗、所定のテストデータ電圧と前記測定電圧との差を出力する差動増幅器、及び前記測定抵抗に並列に接続して前記パネルキャパシタを初期化させるリセットスイッチを含むことができる。
前記差動増幅器は、前記所定のテストデータ電圧が入力される非反転入力端、前記複数のデータ線に接続する反転入力端、及び前記所定のテストデータ電圧と前記測定電圧との差を出力する出力端を含むことができる。
前記リセットスイッチは、前記差動増幅器の出力端に接続する一端、及び前記複数のデータ線に接続する他端を含むことができる。
前記測定抵抗は、前記差動増幅器の出力端に接続する一端、及び前記複数のデータ線に接続する他端を含むことができる。
前記リセットスイッチは、前記画素電流を測定する前に導通されて、前記差動増幅器がソースフォロワ（ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｌｌｏｗｅｒ）になることができる。
前記補償部は、前記リセットスイッチを導通させ、前記所定のテストデータ電圧で前記パネルキャパシタを充電して初期化させることができる。
前記ターゲット部は、所定の基準しきい電圧及び基準移動度を有する基準画素に接続して、前記測定部と同一に構成することができる。
前記比較部は、前記測定部の出力電圧が入力される非反転入力端、前記ターゲット部の出力電圧が入力される反転入力端、及び前記測定部の出力電圧と前記ターゲット部の出力電圧との差を出力する出力端を含む差動増幅器を含むことができる。
前記複数の画素それぞれを前記コンバータに接続させる第１選択スイッチ、及び前記複数の画素それぞれを前記測定部に接続させる第２選択スイッチを含むデータ選択部をさらに含むことができる。
本発明の他の実施形態に係る表示装置の駆動方法は、画素に接続するデータ線に寄生するパネルキャパシタをテストデータ電圧で充電させるパネルキャパシタ初期化段階、第１データ電圧を前記画素に印加して第１画素電流を生成させる段階、前記第１画素電流を測定電圧に変換して前記第１画素電流を測定する段階、前記画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償できる、前記第１データ電圧を修正した第２データ電圧を前記画素に印加して、第２画素電流を生成させる段階、及び前記第２画素電流を測定電圧に変換して前記第２画素電流を測定する段階を含む。
前記第２画素電流を測定した後に、前記画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償する補償映像データ信号を生成する段階をさらに含むことができる。
前記補償映像データ信号によるデータ電圧を選択して前記画素に伝達する段階をさらに含むことができる。
前記第２画素電流を生成させる前に、前記パネルキャパシタをテストデータ電圧で充電させる段階をさらに含むことができる。
前記第１画素電流を生成させる段階は、前記第１データ電圧が出力されるコンバータと前記画素とを接続させる第１選択スイッチを導通させる段階、及び前記第１画素電流を測定する測定部と前記画素とを接続させる第２選択スイッチを遮断させる段階を含むことができる。
前記第１画素電流を測定する段階は、前記第１データ電圧が出力されるコンバータと前記画素とを接続させる第１選択スイッチを遮断させる段階、及び前記第１画素電流を測定する測定部と前記画素とを接続させる第２選択スイッチを導通させる段階を含むことができる。
前記パネルキャパシタは、前記テストデータ電圧が入力される差動増幅器の出力端に接続し、前記パネルキャパシタ初期化段階は、第１画素電流を前記測定電圧に変換させる測定抵抗に並列に接続されたリセットスイッチを導通させ、前記差動増幅器をソースフォロワにすることができる。
前記リセットスイッチは、前記第１画素電流を測定する段階及び前記第２画素電流を測定する段階で遮断された状態を維持することができる。
駆動トランジスタ間の特性偏差を補償するための補償期間を短縮させることができ、これにより、データ信号が各画素に書き込まれるデータ書き込み期間、及び画素それぞれに対応するデータ信号の書き込みが完了した後に、全体の画素が一度に一括的に発光する発光期間が増加するので、映像をより効率的に表示することができる。
本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る画素を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る補償部を示す回路図である。 本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は種々の相異な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。
また、種々の実施形態において、同一の構成を有する構成要素に対しては同一の符号を付け、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実施形態とは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、説明上不必要な部分は省略し、明細書の全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付ける。
明細書の全体において、ある部分が他の部分と「接続」されているという時、これは「直接的に接続」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を介在して「電気的に接続
」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」という時、これは特に反対になる記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、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。
図１は、本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態に係る画素を示す回路図である。図３は、本発明の一実施形態に係る補償部を示す回路図である。図４は、本発明の一実施形態に係る有機発光表示装置の駆動方法を示すタイミング図である。
図１に示したように、有機発光表示装置は、信号制御部１００、走査駆動部２００、データ駆動部３００、データ選択部３５０、表示部４００、感知駆動部５００、及び補償部６００を含む。
信号制御部１００は、外部装置から入力される映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）、及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含んでおり、輝度は定められた数、例えば、１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）または６４（＝２６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、及びデータイネーブル信号（ＤＥ）などがある。
信号制御部１００は、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と入力制御信号に基づいて、入力映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を表示部４００及びデータ駆動部３００の動作条件に合うように適切に処理し、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）、映像データ信号（ＤＡＴ）、及び感知制御信号（ＣＯＮＴ３）を生成する。信号制御部１００は、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を走査駆動部２００に伝達する。信号制御部１００は、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び映像データ信号（ＤＡＴ）をデータ駆動部３００に伝達する。信号制御部１００は、感知制御信号（ＣＯＮＴ３）を感知駆動部５００に伝達する。信号制御部１００は、データ選択部３５０に選択信号を伝達して、選択スイッチ（図３のＳ１ａ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ参照）の動作を調節する。
表示部４００は、複数の走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）、複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）、複数の感知線（ＳＥ１〜ＳＥｎ）、及び複数の信号線（Ｓ１〜Ｓｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＥ１〜ＳＥｎ）に接続され、ほぼ行列状に配列される複数の画素（ＰＸ）を含む。複数の走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）及び複数の感知線（ＳＥ１〜ＳＥｎ）は、ほぼ行方向に延び、互いにほぼ平行し、複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）は、ほぼ列方向に延び、互いにほぼ平行する。表示部４００の複数の画素（ＰＸ）は、外部から第１電源電圧（ＥＬＶＤＤ）及び第２電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の供給を受ける。
走査駆動部２００は、複数の走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）に接続され、走査制御信号（ＣＯＮＴ１）によってスイッチングトランジスタ（図２のＭ１参照）を導通（ｔｕｒｎ ｏｎ）させるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）と、遮断（ｔｕｒｎ ｏｆｆ）させるゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）との組み合わせからなる走査信号を複数の走査線（Ｓ１〜Ｓｎ）に印加する。
データ駆動部３００は、複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続され、映像データ信号（ＤＡＴ）によるデータ電圧を選択する。データ駆動部３００は、選択したデータ電圧をデータ信号としてデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）によって複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。
データ選択部３５０は、複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続され、複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）のそれぞれに接続する選択スイッチ（図３のＳ１ａ、Ｓ２ａ、Ｓ２ｂ参照）を含む。データ選択部３５０は、信号制御部１００から伝達される選択信号に応答して選択スイッチを調節することにより、データ信号を複数の画素（ＰＸ）に伝達するか、または画素（ＰＸ）で発生する画素電流を補償部６００に伝達する。
感知駆動部５００は、複数の感知線（ＳＥ１〜ＳＥｎ）に接続され、感知制御信号（ＣＯＮＴ３）によって感知トランジスタ（図２のＭ３参照）を導通または遮断させる感知走査信号を複数の感知線（ＳＥ１〜ＳＥｎ）に印加する。
補償部６００は、画素電流が伝達されて、画素の駆動トランジスタの特性を補償できる映像データ補償量を算出する。補償部６００は、算出された映像データ補償量を信号制御部１００に伝達し、信号制御部１００は、映像データ補償量を反映して、映像データ信号（ＤＡＴ）を生成する。これに対する詳細な説明は後述する。
図２に示したように、有機発光表示装置の画素（ＰＸ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を制御するための画素回路１０を含む。画素回路１０は、スイッチングトランジスタ（Ｍ１）、駆動トランジスタ（Ｍ２）、感知トランジスタ（Ｍ３）、及び維持キャパシタ（Ｃｓｔ）を含む。
スイッチングトランジスタ（Ｍ１）は、走査線（Ｓｉ）に接続するゲート電極、データ線（Ｄｊ）に接続する一端、及び駆動トランジスタ（Ｍ２）のゲート電極に接続する他端を含む。
駆動トランジスタ（Ｍ２）は、スイッチングトランジスタ（Ｍ１）の他端に接続するゲート電極、ＥＬＶＤＤ電源に接続する一端、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のアノード電極に接続する他端を含む。
維持キャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｍ２）のゲート電極に接続する一端、及びＥＬＶＤＤ電源に接続する他端を含む。維持キャパシタ（Ｃｓｔ）は、駆動トランジスタ（Ｍ２）のゲート電極に印加されるデータ電圧を充電し、スイッチングトランジスタ（Ｍ１）が遮断された後にもこれを維持する。
感知トランジスタ（Ｍ３）は、感知線（ＳＥｉ）に接続するゲート電極、駆動トランジスタ（Ｍ２）の他端に接続する一端、及びデータ線（Ｄｊ）に接続する他端を含む。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、駆動トランジスタ（Ｍ２）の他端に接続するアノード電極、及びＥＬＶＳＳ電源に接続するカソード電極を含む。
スイッチングトランジスタ（Ｍ１）、駆動トランジスタ（Ｍ２）、及び感知トランジスタ（Ｍ３）は、ｐ−チャネル電界効果トランジスタとすることができる。この時、スイッチングトランジスタ（Ｍ１）、駆動トランジスタ（Ｍ２）、及び感知トランジスタ（Ｍ３）を導通させるゲートオン電圧は論理ローレベル電圧であり、遮断させるゲートオフ電圧は論理ハイレベル電圧である。
ここでは、ｐ−チャネル電界効果トランジスタを示したが、スイッチングトランジスタ（Ｍ１）、駆動トランジスタ（Ｍ２）、及び感知トランジスタ（Ｍ３）のうちの少なくともいずれか一つは、ｎ−チャネル電界効果トランジスタとすることも可能であり、この時、ｎ−チャネル電界効果トランジスタを導通させるゲートオン電圧は論理ハイレベル電圧であり、遮断させるゲートオフ電圧は論理ローレベル電圧である。
走査線（Ｓｉ）にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）が印加されると、スイッチングトランジスタ（Ｍ１）は導通し、データ線（Ｄｊ）に印加されるデータ信号は、導通したスイッチングトランジスタ（Ｍ１）を通じて維持キャパシタ（Ｃｓｔ）の一端に印加されて、維持キャパシタ（Ｃｓｔ）を充電させる。駆動トランジスタ（Ｍ２）は、維持キャパシタ（Ｃｓｔ）に充電された電圧値に対応して、ＥＬＶＤＤ電源から有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に流れる電流量を制御する。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、駆動トランジスタ（Ｍ２）を通じて流れる電流量に対応する光を生成する。この時、感知線（ＳＥｉ）にはゲートオフ電圧が印加されて感知トランジスタ（Ｍ３）は遮断され、駆動トランジスタ（Ｍ２）を通じて流れる電流は感知トランジスタ（Ｍ３）を通じて流れない。
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つの光を表示することができる。基本色の例としては、赤色、緑色、青色の三原色があり、これら三原色の空間的または時間的な作用によって所望の色を表示する。この場合、一部の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は白色の光を表示することができ、このことにより、輝度が高まる。これとは異なり、全ての画素（ＰＸ）の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が白色の光を表示することができ、一部の画素（ＰＸ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）からの白色光を基本色光のいずれか一つに変えるカラーフィルタ（図示せず）をさらに含むことができる。
上述した駆動装置（１００、２００、３００、３５０、５００、６００）のそれぞれは、少なくとも一つの集積回路チップの形態で表示部４００の上に直接装着するか、フレキシブル印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）の上に装着するか、ＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で表示部４００に付着するか、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）の上に装着するか、または信号線（Ｓ１〜Ｓｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＥ１〜ＳＥｎ）と共に表示部４００に集積することができる。
本発明による有機発光表示装置は、各画素の駆動トランジスタの特性を検出し、特性偏差を補償する補償期間、データ信号が各画素に伝達されて書き込み（ｗｒｉｔｉｎｇ）されるデータ書き込み期間、及び画素それぞれに対応するデータ信号の書き込みが完了した後に、全体の画素が一度に一括的に発光する発光期間を含むフレームによって駆動することと仮定する。補償期間は、毎フレームごとに含まれずに、定められた数のフレームごとに一回ずつ含まれて、各画素の駆動トランジスタの特性偏差の補償が行われることもできる。また、本発明は、データ書き込み期間が完了すると、それぞれの画素が発光する順次駆動方式で動作することができる。
図３に示したように、補償部６００は、測定画素（ＰＸａ）の画素電流を測定する測定部６１０、測定部６１０で発生するノイズを除去するためのターゲット部６２０、測定部６１０とターゲット部６２０の出力値を比較する比較部６３０、比較部６３０の出力値を処理するＳＡＲ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）ロジック６４０、及びＳＡＲロジック６４０の出力値をアナログ値に変換して測定画素（ＰＸａ）に伝達するコンバータ（ＤＡＣａ）を含む。
測定画素（ＰＸａ）のデータ線（Ｄｊ）には第１選択スイッチ（Ｓ１ａ）及び第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）が接続される。測定画素（ＰＸａ）は、第１選択スイッチ（Ｓ１ａ）によってコンバータ（ＤＡＣａ）に接続され、第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）によって測定部６１０に接続される。
基準画素（ＰＸｂ）のデータ線（Ｄｋ）には第３選択スイッチ（Ｓ２ｂ）が接続される。基準画素（ＰＸｂ）は第３選択スイッチ（Ｓ２ｂ）によってターゲット部６２０に接続される。
測定画素（ＰＸａ）は、駆動トランジスタの特性偏差を測定する対象画素であって、表示部４００に含まれる複数の画素それぞれを意味する。基準画素（ＰＸｂ）は、測定画素（ＰＸａ）に対する測定基準となる画素を意味する。基準画素（ＰＸｂ）は、所定の基準しきい電圧及び基準移動度を有する画素であって、表示部４００に含まれる複数の画素のいずれか一つであるか、または駆動トランジスタの特性偏差の補償のために別途に設けられた画素であり得る。基準画素（ＰＸｂ）は、映像信号によってデータ電圧が書き込まれないダミーピクセルであって、製造が完了された時点のしきい電圧及び移動度が変化しない。
補償期間の間に、測定画素（ＰＸａ）及び基準画素（ＰＸｂ）の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のカソード電極に、ＥＬＶＤＤ電圧が印加されることができる。このことにより、補償期間の間に有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）に電流が流れない。
測定画素（ＰＸａ）に接続されるデータ線（Ｄｊ）には第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）が接続され、基準画素（ＰＸｂ）に接続されるデータ線（Ｄｋ）には第２パネルキャパシタ（ＣＬｂ）が接続される。第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）及び第２パネルキャパシタ（ＣＬｂ）は、データ線に接続する一端、及び接地される導線に接続する他端を含む。表示部４００に含まれる複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）のそれぞれにパネルキャパシタを接続することができる。これは、各データ線に寄生するキャパシタンスを回路的に示したものである。
測定部６１０は、第１差動増幅器（ＤＡａ）、測定キャパシタ（ＣＤＤａ）、測定抵抗（ＲＤＤａ）、及び第１リセットスイッチ（ＳＷａ）を含む。
第１差動増幅器（ＤＡａ）は、定められたテストデータ電圧（ＶＤＸ）が入力される非反転入力端（＋）、測定画素（ＰＸａ）のデータ線（Ｄｊ）に接続される反転入力端（−）、及び比較部６３０に接続される出力端を含む。
測定キャパシタ（ＣＤＤａ）は、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する一端、及び測定画素（ＰＸａ）のデータ線（Ｄｊ）に接続する他端を含む。測定抵抗（ＲＤＤａ）は、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する一端、及び測定画素（ＰＸａ）のデータ線（Ｄｊ）に接続する他端を含む。第１リセットスイッチ（ＳＷａ）は、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する一端、及び測定画素（ＰＸａ）のデータ線（Ｄｊ）に接続する他端を含む。
測定キャパシタ（ＣＤＤａ）、測定抵抗（ＲＤＤａ）、及び第１リセットスイッチ（ＳＷａ）は、互いに並列に接続する。第１リセットスイッチ（ＳＷａ）が導通すれば、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端と反転入力端（−）とが接続されて、ソースフォロワ（ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｌｌｏｗｅｒ）になる。この時、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端は第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）の一端に接続するので、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端電圧によって第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）が充電される。
測定画素（ＰＸａ）に流れる画素電流（Ｉｄｓ）は、測定抵抗（ＲＤＤａ）を通過して測定部６１０の反転入力端（−）に入力され、測定部６１０は、テストデータ電圧（ＶＤＸ）と測定抵抗（ＲＤＤａ）＊画素電流（Ｉｄｓ）によって変換された電圧との差に相当する電圧を出力する。この時、測定部６１０の出力電圧と第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）に充電された電圧との差が大きければ、パネルキャパシタ（ＣＬａ）を充電させるための時間が増加する。そのため、画素電流（Ｉｄｓ）の測定時間が増加する。
本発明の実施形態では、画素電流（Ｉｄｓ）を測定する前に、第１リセットスイッチ（ＳＷａ）を導通させる。そうすると、第１差動増幅器（ＤＡａ）がソースフォロワになって、第１差動増幅器（ＤＡａ）の非反転端子（＋）に入力されるテストデータ電圧（ＶＤＸ）によってパネルキャパシタ（ＣＬａ）が充電される。これをパネルキャパシタ（ＣＬａ）の初期化動作という。
ターゲット部６２０は、第２差動増幅器（ＤＡｂ）、ターゲットキャパシタ（ＣＤＤｂ）、ターゲット抵抗（ＲＤＤｂ）、及び第２リセットスイッチ（ＳＷｂ）を含む。ターゲット部６２０は、所定の基準しきい電圧及び基準移動度を有する基準画素（ＰＸｂ）に接続され、測定部６１０と同一に構成されて測定部６１０で発生するノイズと同一のノイズを発生させる。ターゲット部６２０で発生するノイズは、比較部６３０の反転入力端（−）に伝達され、非反転入力端（＋）に入力される測定部６１０の出力に含まれているノイズを相殺することができる。
第２差動増幅器（ＤＡｂ）は、ターゲット電圧（ＶＴＲＧＴ）が入力される非反転入力端（＋）、基準画素（ＰＸｂ）のデータ線（Ｄｋ）に接続される反転入力端（−）、及び比較部６３０に接続する出力端を含む。
ターゲットキャパシタ（ＣＤＤｂ）は、第２差動増幅器（ＤＡｂ）の出力端に接続する一端、及び基準画素（ＰＸｂ）のデータ線（Ｄｋ）に接続する他端を含む。ターゲット抵抗（ＲＤＤｂ）は、第２差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する一端、及び基準画素（ＰＸｂ）のデータ線（Ｄｋ）に接続する他端を含む。第２リセットスイッチ（ＳＷｂ）は、第２差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する一端、及び基準画素（ＰＸｂ）のデータ線（Ｄｋ）に接続する他端を含む。
テストデータ電圧（ＶＤＸ）は、測定画素（ＰＸａ）の画素電流が測定抵抗（ＲＤＤａ）に流れる際に発生する測定電圧に対して差を有する基準値であり、ターゲット電圧（ＶＴＲＧＴ）は、測定電圧とテストデータ電圧（ＶＤＸ）間の差の目標値である。
測定部６１０は、測定画素（ＰＸａ）で生成される電流を測定電圧に変換し、テストデータ電圧（ＶＤＸ）と測定電圧との差を増幅して第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）に出力する。ターゲット部６２０は基準画素（ＰＸｂ）に接続されて、測定部６１０で発生するノイズと同一のノイズを生成し、ノイズが含まれているターゲット電圧（ＶＴＲＧＴ）を増幅して第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）に出力する。第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力電圧を第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）といい、第２差動増幅器（ＤＡｂ）の出力電圧を第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）という。
比較部６３０は、第３差動増幅器（ＤＡｃ）及び比較キャパシタ（Ｃｃ）を含む。
第３差動増幅器（ＤＡｃ）は、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する非反転入力端（＋）、第２差動増幅器（ＤＡｂ）の出力端に接続する反転入力端（−）、及びＳＡＲロジック６４０に接続する出力端を含む。比較キャパシタ（Ｃｃ）は、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端に接続する一端、及び第２差動増幅器（ＤＡｂ）の出力端に接続する他端を含む。
比較部６３０は、測定部６１０の第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）とターゲット部６２０の第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差を増幅して、ＳＡＲロジック６４０に伝達する。第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差は、測定部６１０で発生するノイズが除去され、測定画素（ＰＸａ）の駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）の特性偏差によって発生する値である。
ＳＡＲロジック６４０は、第３差動増幅器（ＤＡｃ）の出力端とコンバータ（ＤＡＣａ）に接続される。ＳＡＲロジック６４０は、測定画素（ＰＸａ）に対する映像データ補償量、及び映像データ補償量が反映された補償映像データ信号を生成する。ＳＡＲロジック６４０は、第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差を減少させる方向に補償映像データ信号を生成する。
まず、コンバータ（ＤＡＣａ）は、テストデータ電圧（ＶＤＸ）と同一の第１データ電圧を測定画素（ＰＸａ）に印加する。測定画素（ＰＸａ）で生成する第１画素電流（Ｉｄｓ）が反映された第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）が、測定部６１０で生成されて出力される。
比較部６３０は、ターゲット部６２０から出力される第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）と第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）とを比較する。これを第１画素電流の測定という。
第１データ電圧は、測定画素（ＰＸａ）の駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）の特性偏差を補償するための所定の階調を示すデータ電圧とすることができる。例えば、第１データ電圧は、最も高いレベルの階調を示すデータ電圧でるか、または最も低いレベルの階調を示すデータ電圧であり得る。
ＳＡＲロジック６４０は、第１画素電流の測定によって第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が測定されれば、第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が発生しないようにする第２データ電圧を測定画素（ＰＸａ）に印加する。ＳＡＲロジック６４０は、測定画素（ＰＸａ）で生成する第２画素電流が反映された第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）及び第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）を比較する。これを第２画素電流の測定という。
第２データ電圧は、第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差値によって決定される。つまり、第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差を減少させる方向に第２データ電圧が選択される。例えば、第１画素電流の測定で第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）が第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）より０．１Ｖ大きく出力されれば、第２画素電流の測定で画素電流（Ｉｄｓ）による測定電圧が０．１Ｖ大きく出力されるように、第１データ電圧より高いレベルの第２データ電圧が決定される。
ＳＡＲロジック６４０は、第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が発生しない時まで、または第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差値が、定められた臨界値以下となるまで、第２データ電圧を修正して第２画素電流の測定を繰り返す。
第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が発生しない時の第２データ電圧が、測定画素（ＰＸａ）の駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）の特性偏差を補正する映像データ補償量が反映されるデータ電圧となる。このことにより、ＳＡＲロジック６４０は測定画素（ＰＸａ）の映像データ補償量を求めることができる。
つまり、補償部６００は、測定画素（ＰＸａ）に第１データ電圧を印加して第１画素電流を測定し、測定画素（ＰＸａ）の駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）の特性偏差を補償する第１データ電圧を修正した第２データ電圧を測定画素（ＰＸａ）に印加して、第２画素電流を測定し、映像データ補償量を算出する。
次に、図１乃至図４を参照して、表示装置の駆動方法について詳細に説明する。補償期間の間に各画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償する過程である。
図１乃至図４に示したように、第１選択スイッチ（Ｓ１ａ）、第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）、及び第１リセットスイッチ（ＳＷａ）を導通させる電圧は論理ハイレベル電圧であり、遮断させる電圧は論理ローレベル電圧である。測定画素（ＰＸａ）のスイッチングトランジスタ（Ｍ１ａ）及び感知トランジスタ（Ｍ３ａ）を導通させる電圧は論理ローレベル電圧であり、遮断させる電圧は論理ハイレベル電圧である。補償期間の間に第３選択スイッチ（Ｓ２ｂ）は導通した状態を維持する。
第１画素電流の測定は、Ｔ１からＴ４までの間に行われる。
Ｔ１からＴ２までの間で、パネルキャパシタ（ＣＬａ）の初期化動作が行われる。測定画素（ＰＸａ）の第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）及び第１リセットスイッチ（ＳＷａ）が導通し、第１選択スイッチ（Ｓ１ａ）は遮断される。
第１リセットスイッチ（ＳＷａ）が導通すれば、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端と反転入力端（−）とが接続されてソースフォロワになる。この時、第１差動増幅器（ＤＡａ）の非反転入力端（＋）にはテストデータ電圧（ＶＤＸ）が入力されるので、出力端にはテストデータ電圧（ＶＤＸ）が出力される。第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端は第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）の一端に接続されるので、第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力端電圧であるテストデータ電圧（ＶＤＸ）によって第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）が充電される。
Ｔ２からＴ３までの間で、測定画素（ＰＸａ）の第１選択スイッチ（Ｓ１ａ）は導通し、第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）及び第０１リセットスイッチ（ＳＷａ）は遮断される。ＳＡＲロジック６４０は、第１データ電圧を生成させる信号をコンバータ（ＤＡＣａ）に伝達し、コンバータ（ＤＡＣａ）はＳＡＲロジック６４０からの信号を第１データ電圧に変換し、測定画素（ＰＸａ）のデータ線（Ｄｊ）に伝達する。
測定画素（ＰＸａ）の走査信号（ＳＳａ）は論理ローレベルで印加されて、スイッチングトランジスタ（Ｍ１ａ）を導通させる。第１データ電圧は、導通したスイッチングトランジスタ（Ｍ１ａ）を通じて駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）のゲート電極に伝達され、駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）に画素電流（Ｉｄｓ）が流れる。
Ｔ３からＴ４までの間で、測定画素（ＰＸａ）の第１選択スイッチ（Ｓ１ａ）は遮断され、第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）は導通する。第１リセットスイッチ（ＳＷａ）は遮断された状態を維持する。走査信号（ＳＳａ）は論理ハイレベルで印加されて、スイッチングトランジスタ（Ｍ１ａ）を遮断させ、感知信号（ＳＥＳａ）は論理ローレベルで印加されて、感知トランジスタ（Ｍ３ａ）を導通させる。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のカソード電極にＥＬＶＤＤ電圧が印加され、感知トランジスタ（Ｍ３ａ）が導通すれば、画素電流（Ｉｄｓ）は測定抵抗（ＲＤＤａ）に流れる。
画素電流（Ｉｄｓ）は測定キャパシタ（ＣＤＤａ）を充電させ、測定抵抗（ＲＤＤａ）によってＲＤＤａ＊Ｉｄｓの測定電圧に変換される。測定電圧は第１差動増幅器（ＤＡａ）の反転入力端（−）で入力され、第１差動増幅器（ＤＡａ）はテストデータ電圧（ＶＤＸ）と測定電圧ＲＤＤａ＊Ｉｄｓとの差を第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）に出力する。
ターゲット電圧（ＶＴＲＧＴ）は第１差動増幅器（ＤＡａ）の出力電圧のターゲット値であって、第２差動増幅器（ＤＡｂ）の非反転入力端（＋）に入力され、出力端から第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）が出力される。テストデータ電圧（ＶＤＸ）と測定電圧ＲＤＤａ＊Ｉｄｓ間の電圧差がターゲット電圧（ＶＴＲＧＴ）と同一であれば、ＳＡＲロジック６４０は測定画素（ＰＸａ）の特性偏差を補償する補償映像データ信号を決定する。この値は、信号制御部１００に伝達されるか、または補償部６００に保存されることができる。
テストデータ電圧（ＶＤＸ）と測定電圧ＲＤＤａ＊Ｉｄｓ間の電圧差がターゲット電圧（ＶＴＲＧＴ）と同一でなければ、ＳＡＲロジック６４０は第２データ電圧で第２画素電流の測定を行う。
第２画素電流の測定は第１画素電流の測定と同一の方式で行われる。パネルキャパシタの初期化動作を行い、第２データ電圧で画素電流を生成させ、画素電流を測定電圧に変換して画素電流を測定する。第２画素電流の測定に対する詳細な説明は省略する。
第２画素電流の測定から第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が検出されなければ、ＳＡＲロジック６４０は、第２データ電圧を測定画素（ＰＸａ）の駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）の特性偏差を補償するデータ電圧と確定し、信号制御部１００に伝達する。
第２画素電流の測定から第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が検出されれば、ＳＡＲロジック６４０は、第２データ電圧を修正して測定画素（ＰＸａ）の駆動トランジスタ（Ｍ２ａ）の特性偏差を補償できる第３データ電圧で第２画素電流の測定をさらに行う。ＳＡＲロジック６４０は、第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差が発生しない時まで、または第１増幅電圧（ＶＡＭＰ１）と第２増幅電圧（ＶＡＭＰ２）との差値が、定められた臨界値以下となるまで、第２画素電流の測定を繰り返す。またはＳＡＲロジック６４０は、第２画素電流の測定を、定めた回数Ｎほど繰り返すことができる。
この時、それぞれの画素測定において、第１リセットスイッチ（ＳＷａ）及び第２選択スイッチ（Ｓ２ａ）を導通させて第１パネルキャパシタ（ＣＬａ）の初期化動作を行った後に、測定画素（ＰＸａ）の画素電流を測定することにより、画素電流の測定が速やかに行える。
このような動作が全ての画素に対して行われ、ＳＡＲロジック６４０は各画素に対する補償映像データ信号を決定する。つまり、ＳＡＲロジック６４０は表示部４００に含まれる複数の画素（ＰＸ）それぞれに対し、第１画素電流の測定及び第２画素電流の測定を行うことができ、第１画素電流の測定及び第２画素電流の測定を通じ、各画素（ＰＸ）の補償映像データ信号を決定することができる。ＳＡＲロジック６４０は各画素（ＰＸ）の補償映像データ信号を信号制御部１００に伝達する。信号制御部１００は各入力映像信号に対応する補償映像データ信号を検出し、これを映像データ信号（ＤＡＴ）としてデータ駆動部３００に伝達する。データ駆動部３００は映像データ信号（ＤＡＴ）によるデータ電圧を選択して該当画素に伝達する。
以上、参照した図面と記載された発明の詳細な説明は、単に本発明の例示的なものであって、これは本発明を説明するための目的で用いられたものであり、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために用いられたものではない。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、これらから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するはずである。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的な思想によって決められなければならない。
１００ 信号制御部
２００ 走査駆動部
３００ データ駆動部
３５０ データ選択部
４００ 表示部
５００ 感知駆動部
６００ 補償部
６１０ 測定部
６２０ ターゲット部
６３０ 比較部
６４０ ＳＡＲロジック
ＰＸａ 測定画素
ＰＸｂ 基準画素

Claims (17)

  1. 複数の画素を含み、各画素が駆動トランジスタを含む表示部と、
    前記複数の画素を制御して前記表示部に映像を表示する映像データ信号を生成する信号制御部と、
    前記複数の画素について、各画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償する補償データ信号を作成し、この補償データ信号を前記信号制御部の作成する映像データ信号に反映させる補償部であって、
    前記複数の画素それぞれに対し、第１データ電圧の印加によって生成する第１画素電流、及び前記第１データ電圧を修正した第２データ電圧の印加によって生成する第２画素電流を測定する測定部と、
    所定の基準しきい電圧及び基準移動度を有する基準画素に接続され、前記測定部と同一の回路構成を有するものであって、前記基準画素に対し、前記第１画素電流及び前記第２画素電流を測定するターゲット部と、
    前記測定部及び前記ターゲット部の測定値の差値をとる比較部と、
    前記比較部の差値に基づいて映像データ補償量を算出するものであって、前記比較部における差値が所定の臨界値以下となるまで、前記第２画素電流の測定を繰り返すように前記測定部及び前記ターゲット部を制御するＳＡＲ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）ロジックと、
    前記ＳＡＲロジックの映像データ補償量をアナログ値の電圧に変換して前記複数の画素それぞれに伝達するコンバータと、を含み、
    前記第１画素電流の測定と前記第２画素電流の測定のそれぞれで、前記複数の画素それぞれに接続された複数のデータ線に寄生するパネルキャパシタを初期化させる補償部を含む表示装置。
  2. 前記測定部は、
    前記複数の画素それぞれの画素電流を測定電圧に変換する測定抵抗と、
    所定のテストデータ電圧と前記測定電圧との差を出力する差動増幅器と、
    前記測定抵抗に並列に接続して前記パネルキャパシタを初期化させるリセットスイッチとを含む、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記差動増幅器は、
    前記所定のテストデータ電圧が入力される非反転入力端と、
    前記複数のデータ線に接続する反転入力端と、
    前記所定のテストデータ電圧と前記測定電圧との差を出力する出力端とを含む、請求項２に記載の表示装置。
  4. 前記リセットスイッチは、
    前記差動増幅器の出力端に接続する一端と、
    前記複数のデータ線に接続する他端とを含む、請求項３に記載の表示装置。
  5. 前記測定抵抗は、
    前記差動増幅器の出力端に接続する一端と、
    前記複数のデータ線に接続する他端とを含む、請求項３に記載の表示装置。
  6. 前記リセットスイッチは、前記画素電流を測定する前に導通されて、前記差動増幅器がソースフォロワ（ｓｏｕｒｃｅ ｆｏｌｌｏｗｅｒ）になる、請求項２に記載の表示装置。
  7. 前記補償部は、前記リセットスイッチを導通させ、前記所定のテストデータ電圧で前記
    パネルキャパシタを充電して初期化させる、請求項６に記載の表示装置。
  8. 前記比較部は、
    前記測定部の出力電圧が入力される非反転入力端と、
    前記ターゲット部の出力電圧が入力される反転入力端と、
    前記測定部の出力電圧と前記ターゲット部の出力電圧との差を出力する出力端とを含む差動増幅器を含む、請求項１に記載の表示装置。
  9. 前記複数の画素それぞれを前記コンバータに接続させる第１選択スイッチと、
    前記複数の画素それぞれを前記測定部に接続させる第２選択スイッチとを含むデータ選
    択部をさらに含む、請求項１に記載の表示装置。
  10. 画素に接続するデータ線に寄生するパネルキャパシタをテストデータ電圧で充電させるパネルキャパシタ初期化段階と、
    第１データ電圧を前記画素に印加して第１画素電流を生成させる段階と、
    前記第１画素電流を測定電圧に変換して前記第１画素電流を測定する段階と、
    前記画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償できる、前記第１データ電圧を修正した第２データ電圧を前記画素に印加して、第２画素電流を生成させる段階と、
    前記第２画素電流を測定電圧に変換して前記第２画素電流を測定する段階と
    を含み、
    前記第２画素電流を生成する段階において、前記第２データ電圧は、前記第１画素電流と、前記第１画素電流の測定に用いた回路と同一の回路構成を用いて、所定の基準しきい電圧及び基準移動度を有する基準画素について前記第１データ電圧を印加して生成された電流との差値に基づいて決定される表示装置の駆動方法。
  11. 前記第２画素電流を測定した後に、前記画素の駆動トランジスタの特性偏差を補償する補償映像データ信号を生成する段階をさらに含む、請求項１０に記載の表示装置の駆動方法。
  12. 前記補償映像データ信号によるデータ電圧を選択して前記画素に伝達する段階をさらに含む、請求項１１に記載の表示装置の駆動方法。
  13. 前記第２画素電流を生成させる前に、前記パネルキャパシタをテストデータ電圧で充電させる段階をさらに含む、請求項１０に記載の表示装置の駆動方法。
  14. 前記第１画素電流を生成させる段階は、
    前記第１データ電圧が出力されるコンバータと前記画素とを接続させる第１選択スイッチを導通させる段階と、
    前記第１画素電流を測定する測定部と前記画素とを接続させる第２選択スイッチを遮断させる段階と
    を含む、請求項１０に記載の表示装置の駆動方法。
  15. 前記第１画素電流を測定する段階は、
    前記第１データ電圧が出力されるコンバータと前記画素とを接続させる第１選択スイッチを遮断させる段階と、
    前記第１画素電流を測定する測定部と前記画素とを接続させる第２選択スイッチを導通させる段階とを含む、請求項１０に記載の表示装置の駆動方法。
  16. 前記パネルキャパシタは、前記テストデータ電圧が非反転入力端に入力される差動増幅器の反転入力端に接続され、
    前記パネルキャパシタの初期化段階は、第１画素電流を前記測定電圧に変換させる測定抵抗に並列に接続されたリセットスイッチを導通させ、前記差動増幅器をソースフォロワにする、請求項１０に記載の表示装置の駆動方法。
  17. 前記リセットスイッチは、前記第１画素電流を測定する段階及び前記第２画素電流を測定する段階で遮断された状態を維持する、請求項１６に記載の表示装置の駆動方法。
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