KR101281681B1 - 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법 - Google Patents

휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101281681B1
KR101281681B1 KR1020070112749A KR20070112749A KR101281681B1 KR 101281681 B1 KR101281681 B1 KR 101281681B1 KR 1020070112749 A KR1020070112749 A KR 1020070112749A KR 20070112749 A KR20070112749 A KR 20070112749A KR 101281681 B1 KR101281681 B1 KR 101281681B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
driving
sensing
driving voltage
logic value
Prior art date
Application number
KR1020070112749A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090046536A (ko
Inventor
배한수
최상무
류도형
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사, 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020070112749A priority Critical patent/KR101281681B1/ko
Priority to US12/031,971 priority patent/US20090115795A1/en
Priority to TW097142737A priority patent/TW200947387A/zh
Publication of KR20090046536A publication Critical patent/KR20090046536A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101281681B1 publication Critical patent/KR101281681B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3275Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3283Details of drivers for data electrodes in which the data driver supplies a variable data current for setting the current through, or the voltage across, the light-emitting elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0285Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치는 정 전류원, 비교기 및 전압 조정부를 구비한다. 상기 정 전류원은 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널에 구비되는 센싱 픽셀(sensing pixel)의 구동 노드(이하, 센싱 노드라 함)로 정 전류(constant current)를 공급한다. 상기 비교기는 상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들(display pixels)에 공급되는 구동 전압과 상기 센싱 노드(sensing node)의 전압(이하, 센싱 전압이라 함)을 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 출력한다. 상기 전압 조정부는 상기 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압(driving voltage)을 감소, 유지 또는 증가시킨다.
Figure R1020070112749
OLED, 휘도 보상, 구동 전압, 정 전압 구동, 정 전류 구동

Description

휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동 전압 조정 방법{apparatus and method of adjusting driving voltage for compensating luminance variation}
본 발명은 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널의 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동 전압 조정 방법에 관한 것으로서, 특히 일정한 발광 전류가 표시 픽셀들로 흐르도록 구동 전압을 조정하는 구동 전압 조정 장치 및 구동 전압 조정 방법에 관한 것이다.
최근 들어, OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널이 차세대 디스플레이 패널로서 주목받고 있다. OLED 패널은 형광성 또는 인광성 유기 물질을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 디스플레이 패널이다.
도 1은 OLED 패널을 예시하는 도면이다.
도 1에 도시된 OLED 패널은 다수의 스캔 라인들(S1, S2, S3, S4, ...), 다수의 데이터 라인들(D1, D2, D3, D4, ...), 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 구동 라인(Ld) 및 다수의 표시 픽셀들(P11, P12, P13, ..., P21, P22, P23, ..., P31, P32, P33, ...)을 구비한다. 도 1에서 보듯이, 각각의 픽셀들은 스위칭 트랜지스 터(Tsw), 저장 커패시터(Cst), 구동 트랜지스터(Tdr) 및 OLED를 구비한다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀의 일부를 자세하게 나타내는 도면이다.
아날로그 구동 방식에서는 OLED에 공급되는 발광 전압(VEL) 또는 발광 전류(IEL)의 크기를 조절하여 디스플레이 데이터(DATA)를 표현한다. 즉, 아날로그 구동 방식에서는 디스플레이 데이터(DATA)에 상응하는 데이터 전압(Vdata)이 구동 트랜지스터(Tdr)를 통하여 OLED에 공급되는 발광 전압(VEL) 또는 발광 전류(IEL)의 크기를 결정한다. 디지털 구동 방식에서는 OLED에 발광 전압(VEL) 또는 발광 전류(IEL)가 공급되는 시간을 조절하여 디스플레이 데이터(DATA)를 표현한다. 즉, 디지털 구동 방식에서는 디스플레이 데이터(DATA)에 상응하는 데이터 전압(Vdata)이 구동 트랜지스터(Tdr)를 통하여 OLED에 발광 전압(VEL) 또는 발광 전류(IEL)가 공급되는 시간을 결정한다. 한편, 정 전압(constant voltage) 구동 방식에서는 일정한 구동 전압이 픽셀의 구동 노드(Nd)에 공급되고, 정 전류(constant current) 구동 방식에서는 일정한 구동 전류가 픽셀의 구동 노드(Nd)로 공급된다. 어느 구동 방식에 의하더라도, OLED가 발하는 빛의 휘도(LEL)는 디스플레이 데이터(DATA)에 상응한다.
도 3a는 발광 전류(IEL)와 OLED의 휘도(LEL)의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 3b는 발광 전압(VEL)과 OLED의 휘도(LEL)의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 3a 및 도 3b을 살펴보면, RED 픽셀에 구비되는 OLED의 특성, GREEN 픽셀에 구비되는 OLED의 특성 및 BLUE 픽셀에 구비되는 OLED의 특성이 서로 동일하지 않다는 것을 알 수 있다.
도 3a에서 보듯이 OLED의 휘도(LEL)는 발광 전류(IEL)에 거의 선형적으로 비례하지만, 도 3b에서 보듯이 OLED의 휘도(LEL)는 발광 전압(VEL)에 선형적으로 비례하지 않는다. 정 전류 구동 방식에서는 일정한 구동 전류가 공급되기 때문에 발광 전류(IEL)가 거의 일정하고 OLED의 휘도 변화가 적지만, 일정한 구동 전류를 공급하는 정 전류원(constant current source)의 위치 편차에 기인하여 휘도의 불균일 문제가 발생한다. 정 전압 구동 방식에서는 위와 같은 휘도의 불균일 문제는 발생하지 않지만, 일정한 구동 전압이 공급되더라도 발광 전류(IEL)가 일정하지 않기 때문에 OLED의 휘도 변화가 상대적으로 크다. 예컨대, 온도가 변하면 발광 전압(VEL)이 일정하더라도 발광 전류(IEL)가 변하기 때문에 OLED의 휘도가 변하게 된다.
도 3c는 온도에 따른 발광 전압(VEL)과 발광 전류(IEL)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3c에서 발광 전압(VEL)이 Vx일 때, 온도 T3에서의 발광 전류는 IEL_T3이고, 온도 T2에서의 발광 전류는 IEL_T2이며, 온도 T1에서의 발광 전류는 IEL_T1이다. 도 3c로부터, 발광 전압(VEL)이 Vx로 일정하더라도 온도가 증가할수록 발광 전류(IEL)가 증가한다는 것을 알 수 있다. 즉, 발광 전압(VEL)이 일정하더라도 온도가 증가하면 발광 전류(IEL)의 증가로 인하여 OLED의 휘도가 증가하게 된다.
한편, 온도의 변화 외에, OLED 패널의 제작 공정상의 편차로 인하여 OLED 패널에서 휘도 편차가 발생하기도 한다. 온도의 변화로 인한 휘도의 변화, 제작 공정상의 편차로 인한 휘도 편차 등은 OLED 패널의 표시 품질을 저하시키는 요인이다.
본 발명은 OLED 패널에서 일정한 발광 전류가 표시 픽셀들로 흐르도록 구동 전압을 조정하는 구동 전압 조정 장치 및 구동 전압 조정 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치는 정 전류원, 비교기 및 전압 조정부를 구비한다. 상기 정 전류원은 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널에 구비되는 센싱 픽셀(sensing pixel)의 구동 노드(이하, 센싱 노드라 함)로 정 전류(constant current)를 공급한다. 상기 비교기는 상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들(display pixels)에 공급되는 구동 전압과 상기 센싱 노드(sensing node)의 전압(이하, 센싱 전압이라 함)을 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 출력한다. 상기 전압 조정부는 상기 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압(driving voltage)을 감소, 유지 또는 증가시킨다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 센싱 픽셀은, 게이트로 입력되는 데이터 전압에 응답하여 상기 센싱 노드로부터의 상기 정 전류를 통과시키는 구동 트랜지스터; 및 상기 구동 트랜지스터로부터의 상기 정 전류에 응답하여 발광하는 OLED;를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 구동 전압 조정 장치는 센싱 구간에서 상기 정 전류를 상기 센싱 노드로 전달하는 전류 스위치; 및 디스플레이 구간에서 상기 구동 전압을 상기 센싱 노드로 전달하는 전압 스위치;를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 비교기는, 상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 마진 전압(margin voltage)을 뺀 값보다 작은 경우에는 제 1 논리값을 가지는 비교 신호를 출력하고, 상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 상기 마진 전압을 뺀 값보다 크고 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 작은 경우에는 제 2 논리값을 가지는 비교 신호를 출력하며, 상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 큰 경우에는 제 3 논리값을 가지는 비교 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 전압 조정부는, 제 1 논리값을 가지는 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압을 감소시키거나, 제 2 논리값을 가지는 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압을 유지시키거나, 제 3 논리값을 가지는 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 전압 조정부는, 상기 비교 신호의 논리값에 응답하여 구동 조정 신호의 논리값을 조정하는 구동 제어부; 상기 구동 조정 신호의 논리값에 상응하는 구동 조정 전압을 출력하는 디지털 아날로그 컨버터; 및 상기 구동 조정 전압에 상응하는 구동 전압을 생성하는 구동 전압 생성기;를 구비할 수 있다. 상기 구동 전압 생성기는 생성된 구동 전압을 상기 비교기 및 상기 표시 픽셀들로 출력할 수 있다. 상기 구동 조정 신호가 L 비트로 구성되는 경우에, 상기 디지털 아날로그 컨버터는 2L 개의 단계 전압값들 중에서 상기 구동 조정 신호의 논리값에 상응하는 단계 전압값을 가지는 구동 조정 전압을 출력할 수 있다. 상기 구동 제어부는 P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames) 상기 구동 조정 신호의 논리값을 조정할 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치는, 상기 전압 조정부로 입력되는 상기 비교 신호의 논리값이 n 회 이상 동일한 값으로 반복되는 경우에 상기 OLED 패널의 휘도 변화에 대한 보상 동작을 실행할 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 센싱 픽셀은 상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들(display pixels) 중의 어느 하나일 수 있다. 또는 상기 센싱 픽셀은 상기 OLED 패널에 구비되는 더미 픽셀들(dummy pixels) 중의 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 OLED 패널은 다수의 센싱 픽셀들을 구비하고, 상기 구동 전압 조정 장치는 테스트를 통하여 상기 다수의 센싱 픽셀들 중의 어느 하나를 상기 센싱 픽셀로 선택할 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 OLED 패널은 다수의 센싱 픽셀들을 구비하고, 상기 비교기는 상기 다수의 센싱 픽셀들로부터의 센싱 전압들을 상기 구동 전압과 각각 비교하고, 그 각각의 비교 결과에 기초하여 상기 비교 신호의 논리값을 결정할 수 있다.
본 발명의 어느 한 실시예에 있어서, 상기 OLED 패널은 Red 센싱 픽셀, Green 센싱 픽셀 및 Blue 센싱 픽셀을 별도로 구비하고, 상기 전압 조정부는 Red 표시 픽셀의 구동 전압, Green 표시 픽셀의 구동 전압 및 Blue 표시 픽셀의 구동 전압을 별도로 조정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 방법은, OLED 패널에 구 비되는 센싱 픽셀의 구동 노드(이하, 센싱 노드라 함)로 정 전류(constant current)를 공급하는 단계; 상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들에 공급되는 구동 전압과 상기 센싱 노드의 전압(이하, 센싱 전압이라 함)을 비교하는 단계; 상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 마진 전압(margin voltage)을 뺀 값보다 작은 경우에는 상기 구동 전압을 감소시키는 단계; 상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 상기 마진 전압을 뺀 값보다 크고 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 작은 경우에는 상기 구동 전압을 유지시키는 단계; 및 상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 큰 경우에는 상기 구동 전압을 증가시키는 단계;를 구비할 수 있다. 본 발명에 따른 구동 전압 조정 방법은 일정한 발광 전류가 상기 표시 픽셀들로 흐르도록 상기 구동 전압을 조정한다.
본 발명에 따르면 OLED 패널에서 일정한 발광 전류가 표시 픽셀들로 흐르므로 온도의 변화로 인한 휘도의 변화 및 제작 공정상의 편차로 인한 휘도 편차를 크게 줄일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치를 나타내는 도면이다.
도 4에서 구동 전압 조정 장치는 정 전류원(CCS), 전류 스위치(SW_I), 전압 스위치(SW_V), 비교기(COMP) 및 전압 조정부(ADJUST ELVDD)를 구비한다. 전압 조정부(ADJUST ELVDD)는 구동 제어부(TCON), 디지털 아날로그 컨버터(DAC) 및 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)를 구비한다. 도 4에는 센싱 픽셀(Ps)과 다수의 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)이 더 도시되어 있다. 도 4에서 다수의 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)은 OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널에 구비되는 M×N의 표시 픽셀들을 나타낸다. 한편, 센싱 픽셀(Ps)과 다수의 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...) 각각은 도 1에서의 저장 커패시터(Cst), 스위칭 트랜지스터(Tsw) 등과 같은 구성 요소들을 더 구비할 수 있으며, 도 4에서는 설명의 편의를 위해서 그와 같은 구성 요소들이 생략되었다.
정 전류원(constant current source. CCS)은 OLED 패널에 구비되는 센싱 픽셀(sensing pixel. Ps)의 구동 노드[이하, 센싱 노드(Ns)라 함]로 정 전류(constant current. Iccs)를 공급하는 역할을 담당한다.
센싱 픽셀(Ps)의 동작 구간을 센싱 구간과 디스플레이 구간으로 구분하는 경우에, 센싱 구간에서는 전류 스위치(SW_I)가 턴 온(turn on)되어 정 전류(Iccs)가 센싱 노드(Ns)로 전달되고, 디스플레이 구간에서는 전압 스위치(SW_V)가 턴 온되어 구동 전압(ELVDD)이 센싱 노드(Ns)로 전달된다. 특히, 센싱 구간에서는, 정 전류원(CCS)으로부터 센싱 노드(Ns)로의 전류 소싱(current sourcing) 동작과 센싱 노드(Ns)로부터 비교기(COMP)로의 전압 센싱(voltage sensing) 또는 전압 샘플링(voltage sampling) 동작이 수행된다.
전류 스위치(SW_I)와 전압 스위치(SW_V)를 OLED 패널에 구비되는 픽셀 어레 이(pixell array)의 내부에 배치시키는 것도 가능하지만, 전류 스위치(SW_I)와 전압 스위치(SW_V)를 픽셀 어레이의 외부에 배치시키는 것이 바람직하다.
도 4에서 보듯이, 센싱 픽셀(Ps)은 구동 트랜지스터(Tdr_S)와 OLED_S를 구비한다. 전류 스위치(SW_I)가 턴 온되는 경우에, 구동 트랜지스터(Tdr_S)는 게이트로 입력되는 데이터 전압(Vdata_S)에 응답하여 센싱 노드(Ns)로부터의 정 전류(Iccs)를 통과시키고, OLED_S는 구동 트랜지스터(Tdr_S)로부터의 정 전류(Iccs)에 응답하여 발광한다. 이 경우에는 온도의 변화 등이 발생하더라도 센싱 픽셀(Ps)로 흐르는 발광 전류가 일정하므로 OLED_S의 휘도가 거의 일정하게 유지된다. 반면에, 센싱 픽셀(Ps)로 흐르는 발광 전류가 일정하더라도 센싱 노드(Ns)의 전압[이하, 센싱 전압(Vsensing)이라 함]은 온도의 변화 등에 따라서 변하게 된다. 한편, 전압 스위치(SW_V)가 턴 온되는 디스플레이 구간에서는, 다수의 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)과 마찬가지로 센싱 픽셀(Ps)도 디스플레이 동작을 수행한다.
다수의 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)은 구동 전압(ELVDD)을 공급받아 디스플레이 동작을 수행한다. 즉, 표시 픽셀 P1에 구비되는 구동 트랜지스터 Tdr1은 구동 라인(Ld)을 통하여 공급되는 구동 전압(ELVDD)을 게이트로 입력되는 데이터 전압 Vdata1에 응답하여 OLED1에 전달하고, 표시 픽셀 P2에 구비되는 구동 트랜지스터 Tdr2는 구동 라인(Ld)을 통하여 공급되는 구동 전압(ELVDD)을 게이트로 입력되는 데이터 전압 Vdata2에 응답하여 OLED2에 전달하며, 표시 픽셀 P3에 구비되는 구동 트랜지스터 Tdr3은 구동 라인(Ld)을 통하여 공급되는 구동 전압(ELVDD)을 게이트로 입력되는 데이터 전압 Vdata3에 응답하여 OLED3에 전달한다.
기존의 정 전압 구동 방식에서는 고정된 전압값을 가지는 구동 전압을 표시 픽셀들에 공급하지만, 본 발명에서는 일정한 발광 전류가 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)로 흐르게 하는 구동 전압을 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)에 공급한다. 즉, 본 발명에서는 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)로 흐르는 발광 전류가 일정하도록 구동 전압(ELVDD)의 전압값을 주기적으로 조정한다. 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)로 흐르는 발광 전류를 일정하게 하면 OLED 패널에서 온도의 변화로 인한 휘도의 변화, 제작 공정상의 편차로 인한 휘도 편차 등을 크게 줄일 수 있다.
센싱 구간에서 센싱 픽셀(Ps)로 흐르는 발광 전류는 일정하다. 구동 전압(ELVDD)과 센싱 전압(Vsensing)이 일치하도록 구동 전압(ELVDD)을 조정하면 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)로 흐르는 발광 전류를 일정하게 할 수 있다.
비교기(COMP)는 표시 픽셀들(display pixels)에 공급되는 구동 전압(ELVDD)과 센싱 전압(Vsensing)을 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 비교 신호(Scomp)를 출력한다. 전압 조정부(ADJUST ELVDD)는 비교 신호(Scomp)에 응답하여 구동 전압(driving voltage. ELVDD)을 감소, 유지 또는 증가시킨다. 이하에서는, 도 5를 참조하여 도 4에 도시된 비교기(COMP)와 전압 조정부(ADJUST ELVDD)의 동작을 자세히 설명한다.
도 5는 도 4에 도시된 구동 전압 조정 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
비교기(COMP)는 구동 전압(ELVDD)과 센싱 전압(Vsensing)을 비교한다. 구체적으로, 비교기(COMP)는, 센싱 전압(Vsensing)이 구동 전압(ELVDD)에서 마진 전압(margin voltage. Vmargin)을 뺀 값(ELVDD - Vmargin)보다 작은 경우에는 제 1 논리값(00)을 가지는 비교 신호(Scomp)를 출력하고, 센싱 전압(Vsensing)이 구동 전압(ELVDD)에서 마진 전압(Vmargin)을 뺀 값(ELVDD - Vmargin)보다 크고 구동 전압(ELVDD)에 마진 전압(Vmargin)을 더한 값(ELVDD + Vmargin)보다 작은 경우에는 제 2 논리값(01 또는 10)을 가지는 비교 신호(Scomp)를 출력하며, 센싱 전압(Vsensing)이 구동 전압(ELVDD)에 마진 전압(Vmargin)을 더한 값(ELVDD + Vmargin)보다 큰 경우에는 제 3 논리값(11)을 가지는 비교 신호(Scomp)를 출력한다. 도 5에는 비교 신호(Scomp)가 2 비트로 구성되는 예가 도시되어 있으나, 본 발명에 따른 구동 전압 조정 장치는 1 비트의 비교 신호(Scomp) 또는 3 비트 이상의 비교 신호(Scomp)를 채택할 수도 있다. 비교 신호(Scomp)의 비트수가 클수록 구동 전압을 조정하는 동작이 세밀해질 것이다.
전압 조정부(ADJUST ELVDD)는, 제 1 논리값(00)을 가지는 비교 신호(Scomp)에 응답하여 구동 전압(ELVDD)을 감소시키거나, 제 2 논리값(01 또는 10)을 가지는 비교 신호(Scomp)에 응답하여 구동 전압(ELVDD)을 유지시키거나, 제 3 논리값(11)을 가지는 비교 신호(Scomp)에 응답하여 구동 전압(ELVDD)을 증가시킨다.
전압 조정부(ADJUST ELVDD)의 구동 제어부(TCON)는 비교 신호(Scomp)의 논리값에 응답하여 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값을 조정한다. 예컨대, 구동 조정 신호(Stcon)가 6 비트로 구성되는 경우에, 구동 조정 신호(Stcon)는 000000부터 111111까지의 논리값들 중에서 어느 하나의 논리값을 가진다. 이전(previous) 조정 타이밍에서 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값이 001011인 경우를 고려해 보자. 현재(present) 조정 타이밍에서 제 1 논리값(00)을 가지는 비교 신호(Scomp)가 입력 되면 구동 제어부(TCON)는 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값을 한 단계 낮춰 논리값 001010을 가지는 구동 조정 신호(Stcon)를 출력한다. 현재(present) 조정 타이밍에서 제 2 논리값(01 또는 10)을 가지는 비교 신호(Scomp)가 입력되면 구동 제어부(TCON)는 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값을 유지하여 논리값 001011을 가지는 구동 조정 신호(Stcon)를 출력한다. 현재(present) 조정 타이밍에서 제 3 논리값(11)을 가지는 비교 신호(Scomp)가 입력되면 구동 제어부(TCON)는 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값을 한 단계 높여 논리값 001100을 가지는 구동 조정 신호(Stcon)를 출력한다.
전압 조정부(ADJUST ELVDD)의 디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값에 상응하는 구동 조정 전압(Vdac)을 출력한다. 구동 조정 신호(Stcon)가 L 비트로 구성되는 경우에, 디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 2L 개의 단계 전압값들(제 1 단계 전압값 내지 제 2L 단계 전압값) 중에서 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값에 상응하는 단계 전압값을 가지는 구동 조정 전압(Vdac)을 출력한다.
전압 조정부(ADJUST ELVDD)의 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)는 구동 조정 전압(Vdac)에 상응하는 구동 전압(ELVDD)을 생성한다. 예컨대, 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)는 다음의 수학식 1을 만족하는 구동 전압(ELVDD)을 생성할 수 있다.
ELVDD = α×Vdac + β
수학식 1에서 α는 증폭 이득(amplification gain)을 나타내고, β는 쉬프트 이득(shift gain)을 나타낸다. 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)에 의해서 낮은 레벨의 구동 조정 전압(Vdac)을 높은 레벨의 구동 전압(ELVDD)으로 DC-DC 컨버팅(converting)할 수 있다. 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)에 의해서 생성된 구동 전압(ELVDD)은 구동 라인(Ld)을 통하여 OLED 패널의 표시 픽셀들(P1, P2, P3, ...)에 공급된다. 그리고, 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)는 생성된 구동 전압(ELVDD)을 비교기(COMP)로 출력한다. 또한, 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)에 의해서 생성된 구동 전압(ELVDD)은 도 4에서의 전압 스위치(SW_V)가 턴 온되는 경우에 센싱 노드(Ns)를 통하여 센싱 픽셀(Ps)에 공급된다.
전압 조정부(ADJUST ELVDD)의 동작을 정리하면 다음과 같다. 현재(present) 조정 타이밍에서 제 1 논리값(00)을 가지는 비교 신호(Scomp)가 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되면, 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값이 한 단계 낮아지고 구동 조정 전압(Vdac)의 전압 단계도 한 단계 감소하며, 그에 따라 구동 전압(ELVDD)도 감소하게 된다. 현재(present) 조정 타이밍에서 제 2 논리값(01 또는 10)을 가지는 비교 신호(Scomp)가 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되면, 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값이 유지되고 구동 조정 전압(Vdac)의 전압 단계도 유지되며, 그에 따라 구동 전압(ELVDD)도 유지된다. 현재(present) 조정 타이밍에서 제 3 논리값(11)을 가지는 비교 신호(Scomp)가 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되면, 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값이 한 단계 높아지고 구동 조정 전압(Vdac)의 전압 단계도 한 단계 증가하며, 그에 따라 구동 전압(ELVDD)도 증가하게 된다.
도 6은 도 4에 도시된 구동 전압 조정 장치의 조정 타이밍을 설명하는 도면이다. 도 6을 살펴보면 OLED 패널의 프레임 주기(Frame Period)와 구동 전압의 조정 주기(Adjustment Period)의 관계를 알 수 있다.
전압 조정부(ADJUST ELVDD)의 구동 제어부(TCON)는 P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames) 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값을 조정할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 구동 전압 조정 장치는 P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames) 구동 전압(ELVDD)을 조정함으로써 OLED 패널의 휘도 변화(luminance variation)에 대한 보상 동작을 실행할 수 있다. 도 6에는 2 프레임에 1 번씩 구동 전압(ELVDD)을 조정하는 예가 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에서는 구동 전압(ELVDD)의 조정 주기를 다양하게 조절할 수 있다. 예컨대, 1 프레임에 2 번씩, 1 프레임에 1 번씩, 3 프레임에 1 번씩 또는 4 프레임에 1 번씩 구동 전압(ELVDD)을 조정할 수도 있다. 구동 전압(ELVDD)의 조정 주기를 짧게 하면 휘도 변화에 대한 신속한 보상 동작이 실행될 것이고, 구동 전압(ELVDD)의 조정 주기를 길게 하면 휘도 변화에 대한 완만한 보상 동작이 실행될 것이다. 한편, 구동 제어부(TCON)는 OLED 패널의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(timing controller)를 이용하여 구동 전압(ELVDD)의 조정 주기를 조절할 수 있다.
본 발명에 따른 구동 전압 조정 장치는, 잡음에 의한 오동작을 방지하기 위해서, 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되는 비교 신호(Scomp)의 논리값이 n 회 이상 동일한 값으로 반복되는 경우에 OLED 패널의 휘도 변화에 대한 보상 동작을 실행할 수 있다. 예컨대 본 발명의 어느 한 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치는, 도 6에서의 조정 타이밍 AT1에서 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되는 비교 신호(Scomp)의 논리값이 조정 타이밍 AT2에서 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되는 비교 신호(Scomp)의 논리값과 일치하는 경우에, 즉, 비교 신호(Scomp)의 논리값이 2 회 이상 동일한 값으로 반복되는 경우에, 휘도 변화에 대한 보상 동작을 실행할 수 있다. 각각의 조정 타이밍 AT1, AT2, AT3, AT4, AT5에서 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 입력되는 비교 신호(Scomp)의 논리값이 각각 01, 01, 00, 01, 01이면, 조정 타이밍 AT3에서는 잡음이 입력된 것으로 간주하여 구동 조정 신호(Stcon)의 논리값을 조정하지 않을 수 있다.
한편, 센싱 픽셀(Ps)의 동작 구간을 센싱 구간과 디스플레이 구간으로 구분하는 경우에, 센싱 구간은 도 6에서 각각의 조정 타이밍(AT1, AT2, ...)에 포함될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 OLED 패널에서 센싱 픽셀(Ps)의 배치를 설명하는 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 센싱 픽셀(Ps)은 OLED 패널에 구비되는 M×N의 표시 픽셀들(P11, P12, P13, ..., P21, P22, P23, ..., P31, P32, P33, ...) 중의 어느 하나(P11)일 수 있다. 이 경우에 센싱 픽셀(Ps)인 표시 픽셀(P11)은, 센싱 구간에서는 전류 스위치(SW_I)를 통하여 정 전류(Iccs)를 공급받고, 디스플레이 구간에서는 전압 스위치(SW_V)를 통하여 구동 전압(ELVDD)을 공급받는다. 나머지 표시 픽셀들(P12, P13, ..., P21, P22, P23, ..., P31, P32, P33, ...)은 구동 라인(Ld) 을 통하여 구동 전압(ELVDD)을 공급받는다.
한편, 센싱 픽셀(Ps)은 OLED 패널에 구비되는 더미 픽셀들(dummy pixels) 중의 어느 하나일 수도 있다. 더미 픽셀들은 OLED 패널의 표시 동작에 직접적으로 관여하지 않으므로, 더미 픽셀을 센싱 픽셀(Ps)로 하는 경우에는 더미 픽셀이 발하는 빛을 막기 위한 차광막이 필요하다. 배면 발광 타입의 OLED 패널에 차광막을 구비시키는 것은 용이하지만 전면 발광 타입의 OLED 패널에 차광막을 구비시키는 것은 용이하지 않다. 그러나, OLED 패널에 구비되는 M×N의 표시 픽셀들(P11, P12, P13, ..., P21, P22, P23, ..., P31, P32, P33, ...) 중의 어느 하나를 센싱 픽셀(Ps)로 하는 경우에는 이러한 어려움이 발생하지 않는다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서는 OLED 패널에 다수의 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5)을 구비시킬 수도 있다. 이하에서는, 도 7c 및 도 7d를 참조하여 OLED 패널에 다수의 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5)이 구비되는 경우를 살펴본다.
도 7c는 다수의 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5) 중에서 어느 하나를 센싱 픽셀(Ps)로 선택하는 실시예를 나타낸다.
도 7c에 도시된 실시예에서는 테스트를 통하여 다수의 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5) 중의 어느 하나를 센싱 픽셀(Ps)로 선택한다. 즉, OLED 패널의 상태를 대표적으로 나타낼 수 있는 어느 하나의 센싱 픽셀(Ps)을 선정한다. 테스트 결과에 기초하여, 다수의 스위치들(SWs1, SWs2, SWs3, SWs4, SWs5) 중에서 어느 하나만을 온(ON)시키고 나머지는 오프(OFF)시킨다.
도 7d는 다수의 센싱 전압들(Vsensing1, Vsensing2, Vsensing3, Vsensing4, Vsensing5)과 구동 전압(ELVDD)을 각각 비교하는 실시예를 나타낸다.
센싱 구간에서는, 각각의 센싱 노드들(Ns1, Ns2, Ns3, Ns4, Ns5)을 통하여 각각의 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5)로 각각의 정 전류들(Iccs1, Iccs2, Iccs3, Iccs4, Iccs5)이 공급된다. 비교기(COMP)는 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5)로부터의 센싱 전압들(Vsensing1, Vsensing2, Vsensing3, Vsensing4, Vsensing5)을 구동 전압(ELVDD)과 각각 비교하고, 그 각각의 비교 결과에 기초하여 비교 신호(Scomp)의 논리값을 결정한다.
예컨대, 5 개의 센싱 전압들(Vsensing1, Vsensing2, Vsensing3, Vsensing4, Vsensing5) 중에서 3 개 이상의 센싱 전압들이 구동 전압(ELVDD)에서 마진 전압(Vmargin)을 뺀 값(ELVDD - Vmargin)보다 작으면, 제 1 논리값(00)을 가지는 비교 신호(Scomp)를 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 출력하여 구동 전압(ELVDD)을 감소시킨다. 그리고, 5 개의 센싱 전압들(Vsensing1, Vsensing2, Vsensing3, Vsensing4, Vsensing5) 중에서 3 개 이상의 센싱 전압들이 구동 전압(ELVDD)에서 마진 전압(Vmargin)을 뺀 값(ELVDD - Vmargin)보다 크고 구동 전압(ELVDD)에 마진 전압(Vmargin)을 더한 값(ELVDD + Vmargin)보다 작으면, 제 2 논리값(01 또는 10)을 가지는 비교 신호(Scomp)를 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 출력하여 구동 전압(ELVDD)을 유지시킨다. 또한, 5 개의 센싱 전압들(Vsensing1, Vsensing2, Vsensing3, Vsensing4, Vsensing5) 중에서 3 개 이상의 센싱 전압들이 구동 전압(ELVDD)에 마진 전압(Vmargin)을 더한 값(ELVDD + Vmargin)보다 크면, 제 3 논리 값(11)을 가지는 비교 신호(Scomp)를 전압 조정부(ADJUST ELVDD)로 출력하여 구동 전압(ELVDD)을 증가시킨다.
한편, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, RED 픽셀에 구비되는 OLED의 특성, GREEN 픽셀에 구비되는 OLED의 특성 및 BLUE 픽셀에 구비되는 OLED의 특성이 서로 동일하지 않다는 점을 고려하여, OLED 패널에 Red 센싱 픽셀, Green 센싱 픽셀 및 Blue 센싱 픽셀을 별도로 구비시킬 수 있다. 이 경우에 전압 조정부(ADJUST ELVDD)는 Red 표시 픽셀의 구동 전압, Green 표시 픽셀의 구동 전압 및 Blue 표시 픽셀의 구동 전압을 별도로 조정할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 구동 전압 조정 장치에 구비되는 구성 요소들의 배치를 예시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c에는 드라이버 IC(DRIVER IC), 그리고 표시 픽셀들이 배치되는 표시 영역(DISPLAY AREA)과 더미 픽셀들이 배치되는 더미 영역(DUMMY AREA)을 구비하는 OLED 패널(OLED PANEL)과 함께 FPC(Flexible Printed Circuit) 기판이 도시되어 있다. FPC 기판은 유연한 절연 필름 위에 복잡한 회로를 형성시킨 인쇄 회로 기판의 일종이다.
통상적으로 드라이버 IC 내에서 높은 레벨의 전압이 사용되는 것은 바람직하지 않으므로, 높은 레벨의 구동 전압(ELVDD)을 생성하는 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)를 드라이버 IC(DRIVER IC)의 외부에, 예컨대 도 8a에 도시된 바와 같이 FPC 기판에, 배치하는 것이 바람직하다. 그러나, 이와 같은 배치가 절대적인 것은 아니며, 예컨대 도 8c에 도시된 바와 같이, 정 전류원(CCS), 비교기(COMP), 구동 제어 부(TCON), 디지털 아날로그 컨버터(DAC) 및 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)를 모두 드라이버 IC(DRIVER IC)의 내부에 배치할 수도 있다. 한편, 도 8b에 도시된 바와 같이, 구동 제어부(TCON)와 구동 전압 생성기(ELVDD GEN)를 FPC 기판에 배치할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치를 살펴보았으나, 본 발명은 다음과 같이 방법 발명으로도 파악될 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 방법은 다음과 같은 동작들을 수행한다.
먼저, OLED 패널에 구비되는 센싱 픽셀(Ps)의 구동 노드(센싱 노드 Ns)로 정 전류(Iccs)를 공급한다. 다음으로, OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들에 공급되는 구동 전압(ELVDD)과 센싱 노드의 전압(센싱 전압 Vsensing)을 비교한다. 그 비교 결과에 따라 구동 전압(ELVDD)을 감소, 유지 또는 증가시킨다. 즉, 센싱 전압(Vsensing)이 구동 전압(ELVDD)에서 마진 전압(Vmargin)을 뺀 값(ELVDD - Vmargin)보다 작은 경우에는 구동 전압(ELVDD)을 감소시키고, 센싱 전압(Vsensing)이 구동 전압(ELVDD)에서 마진 전압(Vmargin)을 뺀 값(ELVDD - Vmargin)보다 크고 구동 전압(ELVDD)에 마진 전압(Vmargin)을 더한 값(ELVDD + Vmargin)보다 작은 경우에는 구동 전압(ELVDD)을 유지시키고, 센싱 전압(Vsensing)이 구동 전압(ELVDD)에 마진 전압(Vmargin)을 더한 값(ELVDD + Vmargin)보다 큰 경우에는 구동 전압(ELVDD)을 증가시킨다.
앞서 설명한 바 있듯이, P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames), 예컨대, 2 프레임에 1 번씩 구동 전압(ELVDD)을 조정함으로써 OLED 패널의 휘도 변 화(luminance variation)에 대한 보상 동작을 실행할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 방법은 일정한 발광 전류가 표시 픽셀들로 흐르도록 구동 전압(ELVDD)을 조정하는 방법이다.
이상에서는 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자는 그로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 점을 알 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 보호 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 이해하기 위하여 각 도면에 대한 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 OLED 패널을 예시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 픽셀의 일부를 자세하게 나타내는 도면이다.
도 3a는 발광 전류(IEL)와 OLED의 휘도(LEL)의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 3b는 발광 전압(VEL)과 OLED의 휘도(LEL)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 3c는 온도에 따른 발광 전압(VEL)과 발광 전류(IEL)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동 전압 조정 장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 구동 전압 조정 장치의 동작을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 구동 전압 조정 장치의 조정 타이밍을 설명하는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 OLED 패널에서 센싱 픽셀(Ps)의 배치를 설명하는 도면이다.
도 7c는 다수의 센싱 픽셀들(Ps1, Ps2, Ps3, Ps4, Ps5) 중에서 어느 하나를 센싱 픽셀(Ps)로 선택하는 실시예를 나타낸다.
도 7d는 다수의 센싱 전압들(Vsensing1, Vsensing2, Vsensing3, Vsensing4, Vsensing5)과 구동 전압(ELVDD)을 각각 비교하는 실시예를 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c는 구동 전압 조정 장치에 구비되는 구성 요소들의 배치를 예시하는 도면이다.

Claims (20)

  1. OLED(Organic Light Emitting Diode) 패널에 구비되는 센싱 픽셀(sensing pixel)의 구동 노드(이하, 센싱 노드라 함)로 정 전류(constant current)를 공급하는 정 전류원(constant current source);
    상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들(display pixels)에 공급되는 구동 전압과 상기 센싱 노드(sensing node)의 전압(이하, 센싱 전압이라 함)을 비교하고, 그 비교 결과에 상응하는 비교 신호를 출력하는 비교기; 및
    상기 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압(driving voltage)을 감소, 유지 또는 증가시키는 전압 조정부;
    를 구비하는 구동 전압 조정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 픽셀은,
    게이트로 입력되는 데이터 전압에 응답하여 상기 센싱 노드로부터의 상기 정 전류를 통과시키는 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터로부터의 상기 정 전류에 응답하여 발광하는 OLED;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    센싱 구간에서 상기 정 전류를 상기 센싱 노드로 전달하는 전류 스위치; 및
    디스플레이 구간에서 상기 구동 전압을 상기 센싱 노드로 전달하는 전압 스위치;
    를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비교기는,
    상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 마진 전압(margin voltage)을 뺀 값보다 작은 경우에는 제 1 논리값을 가지는 비교 신호를 출력하고,
    상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 상기 마진 전압을 뺀 값보다 크고 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 작은 경우에는 제 2 논리값을 가지는 비교 신호를 출력하며,
    상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 큰 경우에는 제 3 논리값을 가지는 비교 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 조정부는,
    제 1 논리값을 가지는 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압을 감소시키거나, 제 2 논리값을 가지는 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압을 유지시키거나, 제 3 논리값을 가지는 비교 신호에 응답하여 상기 구동 전압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 전압 조정부는,
    상기 비교 신호의 논리값에 응답하여 구동 조정 신호의 논리값을 조정하는 구동 제어부;
    상기 구동 조정 신호의 논리값에 상응하는 구동 조정 전압을 출력하는 디지털 아날로그 컨버터; 및
    상기 구동 조정 전압에 상응하는 구동 전압을 생성하는 구동 전압 생성기;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 전압 생성기는 생성된 구동 전압을 상기 비교기 및 상기 표시 픽셀들로 출력하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 조정 신호가 L 비트로 구성되는 경우에,
    상기 디지털 아날로그 컨버터는 2L 개의 단계 전압값들 중에서 상기 구동 조정 신호의 논리값에 상응하는 단계 전압값을 가지는 구동 조정 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전압 조정부는,
    제 1 논리값을 가지는 비교 신호를 입력받는 경우에는 상기 구동 조정 전압의 전압 단계를 한 단계 감소시키거나, 제 2 논리값을 가지는 비교 신호를 입력받는 경우에는 상기 구동 조정 전압의 전압 단계를 유지시키거나, 제 3 논리값을 가지는 비교 신호를 입력받는 경우에는 상기 구동 조정 전압의 전압 단계를 한 단계 증가시키는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 제어부는 P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames) 상기 구동 조정 신호의 논리값을 조정하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames) 상기 구동 전압을 조정함으로써 상기 OLED 패널의 휘도 변화(luminance variation)에 대한 보상 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 전압 조정부로 입력되는 상기 비교 신호의 논리값이 n 회 이상 동일한 값으로 반복되는 경우에 상기 OLED 패널의 휘도 변화에 대한 보상 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 픽셀은 상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들(display pixels) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 픽셀은 상기 OLED 패널에 구비되는 더미 픽셀들(dummy pixels) 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 OLED 패널은 다수의 센싱 픽셀들을 구비하고,
    테스트를 통하여 상기 다수의 센싱 픽셀들 중의 어느 하나를 상기 센싱 픽셀로 선택하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 OLED 패널은 다수의 센싱 픽셀들을 구비하고,
    상기 비교기는 상기 다수의 센싱 픽셀들로부터의 센싱 전압들을 상기 구동 전압과 각각 비교하고, 그 각각의 비교 결과에 기초하여 상기 비교 신호의 논리값을 결정하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 OLED 패널은 Red 센싱 픽셀, Green 센싱 픽셀 및 Blue 센싱 픽셀을 별도로 구비하고,
    상기 전압 조정부는 Red 표시 픽셀의 구동 전압, Green 표시 픽셀의 구동 전압 및 Blue 표시 픽셀의 구동 전압을 별도로 조정하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 장치.
  18. OLED 패널에 구비되는 센싱 픽셀의 구동 노드(이하, 센싱 노드라 함)로 정 전류(constant current)를 공급하는 단계;
    상기 OLED 패널에 구비되는 표시 픽셀들에 공급되는 구동 전압과 상기 센싱 노드의 전압(이하, 센싱 전압이라 함)을 비교하는 단계;
    상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 마진 전압(margin voltage)을 뺀 값보다 작은 경우에는 상기 구동 전압을 감소시키는 단계;
    상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에서 상기 마진 전압을 뺀 값보다 크고 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 작은 경우에는 상기 구동 전압을 유지시키는 단계; 및
    상기 센싱 전압이 상기 구동 전압에 상기 마진 전압을 더한 값보다 큰 경우에는 상기 구동 전압을 증가시키는 단계;
    를 구비하는 구동 전압 조정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    일정한 발광 전류가 상기 표시 픽셀들로 흐르도록 상기 구동 전압을 조정하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    P 프레임에 Q 번씩(Q times during P frames) 상기 구동 전압을 조정함으로써 상기 OLED 패널의 휘도 변화(luminance variation)에 대한 보상 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 구동 전압 조정 방법.
KR1020070112749A 2007-11-06 2007-11-06 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법 KR101281681B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112749A KR101281681B1 (ko) 2007-11-06 2007-11-06 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법
US12/031,971 US20090115795A1 (en) 2007-11-06 2008-02-15 Incremental brightness compensation systems, devices and methods for organic light emitting display (oled)
TW097142737A TW200947387A (en) 2007-11-06 2008-11-05 Incremental brightness compensation systems, devices and methods for organic light emitting display (OLED)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112749A KR101281681B1 (ko) 2007-11-06 2007-11-06 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090046536A KR20090046536A (ko) 2009-05-11
KR101281681B1 true KR101281681B1 (ko) 2013-07-03

Family

ID=40587668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070112749A KR101281681B1 (ko) 2007-11-06 2007-11-06 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20090115795A1 (ko)
KR (1) KR101281681B1 (ko)
TW (1) TW200947387A (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190009856A (ko) * 2017-07-19 2019-01-30 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
US10229637B2 (en) 2016-05-31 2019-03-12 Sansung Display Co., LTD. Display device
US10769987B2 (en) 2016-06-01 2020-09-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US11024258B2 (en) 2016-06-01 2021-06-01 Samsung Display Co., Ltd. Display device capable of displaying an image of uniform brightness
US11138936B2 (en) 2019-03-18 2021-10-05 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of driving the same
US11847973B2 (en) 2016-06-01 2023-12-19 Samsung Display Co., Ltd. Display device capable of displaying an image of uniform brightness
US11900878B2 (en) 2022-05-30 2024-02-13 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5225782B2 (ja) * 2008-08-08 2013-07-03 株式会社ジャパンディスプレイイースト 表示装置
KR101495358B1 (ko) * 2008-12-18 2015-02-25 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광표시장치와 이의 구동방법
KR101528929B1 (ko) * 2008-12-26 2015-06-15 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
KR102040843B1 (ko) 2011-01-04 2019-11-06 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR101995218B1 (ko) * 2012-03-27 2019-07-02 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
KR102081292B1 (ko) * 2013-06-07 2020-02-26 삼성디스플레이 주식회사 유기전계발광 표시장치
KR102061789B1 (ko) 2013-08-21 2020-01-03 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치와, 이를 이용한 온도를 측정하는 방법
KR102085167B1 (ko) * 2013-12-31 2020-03-06 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치 및 그의 구동방법
CN104299563B (zh) * 2014-09-05 2017-06-30 青岛海信电器股份有限公司 一种亮度补偿方法及自发光显示装置
KR102409500B1 (ko) 2015-02-02 2022-06-15 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
US10460642B2 (en) * 2016-06-30 2019-10-29 Apple Inc. Noise reduction in LED sensing circuit for electronic display
US10181278B2 (en) 2016-09-06 2019-01-15 Microsoft Technology Licensing, Llc Display diode relative age
CN109493805B (zh) * 2018-12-12 2021-04-27 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种显示面板的补偿方法和装置
CN113178167A (zh) * 2021-04-16 2021-07-27 Tcl华星光电技术有限公司 显示面板及其驱动方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050021989A (ko) * 2002-06-18 2005-03-07 캠브리지 디스플레이 테크놀로지 리미티드 디스플레이 드라이버 회로
JP2005530203A (ja) 2002-06-18 2005-10-06 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド 定電流源を使用した、エレクトロルミネセントディスプレイ用のディスプレイドライバ回路
KR20070069078A (ko) * 2005-12-27 2007-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광장치
KR20070093736A (ko) * 2006-03-15 2007-09-19 삼성전자주식회사 발광장치 및 그 제어방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3603712B2 (ja) * 1999-12-24 2004-12-22 日本電気株式会社 プラズマディスプレイパネルの駆動装置とその駆動方法
JP2001223074A (ja) * 2000-02-07 2001-08-17 Futaba Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその駆動方法
MY127343A (en) * 2001-01-29 2006-11-30 Semiconductor Energy Lab Light emitting device.
JP2005352315A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Seiko Epson Corp 電気光学装置用駆動回路及び電気光学装置用駆動方法、並びに、電気光学装置及び電子機器
US7742032B2 (en) * 2004-12-31 2010-06-22 Intel Corporation Image adaptation phase-in

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050021989A (ko) * 2002-06-18 2005-03-07 캠브리지 디스플레이 테크놀로지 리미티드 디스플레이 드라이버 회로
JP2005530203A (ja) 2002-06-18 2005-10-06 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド 定電流源を使用した、エレクトロルミネセントディスプレイ用のディスプレイドライバ回路
KR20070069078A (ko) * 2005-12-27 2007-07-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광장치
KR20070093736A (ko) * 2006-03-15 2007-09-19 삼성전자주식회사 발광장치 및 그 제어방법

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10229637B2 (en) 2016-05-31 2019-03-12 Sansung Display Co., LTD. Display device
US10769987B2 (en) 2016-06-01 2020-09-08 Samsung Display Co., Ltd. Display device
US11024258B2 (en) 2016-06-01 2021-06-01 Samsung Display Co., Ltd. Display device capable of displaying an image of uniform brightness
US11847973B2 (en) 2016-06-01 2023-12-19 Samsung Display Co., Ltd. Display device capable of displaying an image of uniform brightness
KR20190009856A (ko) * 2017-07-19 2019-01-30 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
US10720101B2 (en) 2017-07-19 2020-07-21 Samsung Display Co., Ltd. Display device configured to adjust emission start signal based on accumulation amount of current from auxiliary pixel
KR102518740B1 (ko) 2017-07-19 2023-04-07 삼성디스플레이 주식회사 표시장치
US11138936B2 (en) 2019-03-18 2021-10-05 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method of driving the same
US11900878B2 (en) 2022-05-30 2024-02-13 Samsung Display Co., Ltd. Display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090046536A (ko) 2009-05-11
US20090115795A1 (en) 2009-05-07
TW200947387A (en) 2009-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101281681B1 (ko) 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법
CN112349243B (zh) 显示装置
JP5395728B2 (ja) 発光表示装置の駆動方法
US8643575B2 (en) Organic light emitting display comprising a sink current generator that generates an initialization current corresponding to bit values of initialization data
US9595228B2 (en) Pixel array and organic light emitting display device including the same
US8659511B2 (en) Data driver, organic light emitting display device using the same, and method of driving the organic light emitting display device
KR100969801B1 (ko) 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
KR101997875B1 (ko) 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법
JP4461301B2 (ja) データ集積回路,およびデータ集積回路を有する発光表示装置
US8681186B2 (en) Data driver and organic light emitting display having the same
JP5073547B2 (ja) 表示駆動回路と表示駆動方法
KR20060031381A (ko) 전류 구동형 디스플레이 소자의 데이터 구동 장치
JP2009175652A (ja) 有機電界発光表示装置及びその駆動方法
KR100700846B1 (ko) 데이터 집적회로 및 이를 이용한 발광 표시장치
JP4535441B2 (ja) データ集積回路およびこれを用いる発光表示装置とその駆動方法
KR102636681B1 (ko) 드라이버 집적회로와 그를 포함한 표시장치
KR100613093B1 (ko) 데이터 집적회로 및 이를 이용한 발광 표시장치
KR20080002398A (ko) 유기전계 발광표시장치의 화소 구동 회로
KR100613094B1 (ko) 데이터 집적회로 및 이를 이용한 발광 표시장치
KR100493970B1 (ko) 일렉트로-루미네센스 표시패널의 구동 장치
KR20110055303A (ko) 유기전계발광표시장치
JP4752177B2 (ja) 表示装置の駆動回路、表示装置の駆動方法、電気光学装置及び電子機器
KR100590032B1 (ko) 전류 구동형 디스플레이 소자의 데이터 구동 장치
KR100670135B1 (ko) 전류 구동형 디스플레이 소자의 데이터 구동 장치
KR20240103373A (ko) 전계 발광 표시장치의 구동장치 및 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190530

Year of fee payment: 7