KR102025118B1 - 화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소에 포함된 유기 발광 다이오드의 열화 정보 및 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있는 화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 화소는 유기 발광 다이오드, 주사선을 통해 주사 신호가 공급될 때 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전하는 프리차지 회로, 라이트 제어선을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 상기 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고 충전된 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 제2 전원으로 공급하는 화소 회로, 및 센싱 제어선을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극를 접속시키고 상기 센싱 제어선을 통해 공급되는 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극을 차단시키는 센싱 제어 회로를 포함한다.

Description

화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치{PIXEL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY INCLUDING THE SAME}
본 발명은 화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 상기 화소에 포함된 유기 발광 다이오드의 열화 정보 및 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있는 화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 다양한 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 및 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판 표시 장치들 중에서 유기 전계 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)를 이용하여 화상을 표시한다. 이러한 유기 전계 발광 표시 장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.
종래의 유기 전계 발광 표시 장치는 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도의 불균일에 의해 균일한 휘도의 화상을 표시하지 못할 수 있고, 유기 발광 다이오드의 발광 효율에 따라 휘도가 균일하지 않을 수 있고, 유기 발광 다이오드의 열화에 따른 효율 변화에 의하여 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 없는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보와 유기 발광 다이오드의 열화 정보를 센싱하기 위한 방법이 연구되고 있다. 예를 들어, 종래에는 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보와 유기 발광 다이오드의 열화 정보를 센싱하기 위해 유기 전계 발광 표시 장치가 턴-온 또는 턴-오프될 때 등 상기 유기 전계 발광 표시 장치가 이미지를 디스플레이하지 않는 시간을 이용하거나, 프레임들 사이의 짧은 시간을 이용하였다.
그러나, 전술한 방법의 경우 항상 작동하는 특정 장치, 예를 들어, 24시간 동작하는 DID(digital information display)와 같은 경우에는 상기와 같은 센싱을 수행할 수 없고, 후술한 방법의 경우 센싱하는 시간이 매우 짧기 때문에 정확한 센싱이 불가능하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 화소에 포함된 유기 발광 다이오드의 열화 정보 및 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있는 화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 화소는 유기 발광 다이오드, 주사선을 통해 주사 신호가 공급될 때 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전하는 프리차지 회로, 라이트 제어선을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 상기 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고 충전된 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 제2 전원으로 공급하는 화소 회로, 및 센싱 제어선을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극를 접속시키고 상기 센싱 제어선을 통해 공급되는 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극을 차단시키는 센싱 제어 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 프리차지 회로는 상기 데이터선과 제1 노드 사이에 접속되고 상기 주사 신호에 응답하여 턴-온되는 제1 트랜지스터, 및 제3 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되는 제1 커패시터를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 커패시터는 상기 제1 트랜지스터가 턴-온될 때 상기 제1 전압을 충전할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 전원과 상기 제3 전원은 서로 동일한 전압으로 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 센싱 제어 회로는 상기 데이터선과 제2 노드 사이에 접속되고 상기 제1 센싱 제어 신호 또는 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 턴-온되는 제2 트랜지스터, 상기 제2 노드와 제4 전원 사이에 접속되는 제2 커패시터, 및 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극 사이에 접속되고 상기 제2 노드의 전압에 응답하여 턴-온되는 제3 트랜지스터를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제2 커패시터는 상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터가 턴-온될 때 상기 데이터선을 통해 공급되는 상기 데이터 신호에 대응하는 제3 전압을 충전하고 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터가 턴-온될때 충전된 상기 제3 전압을 방전할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제2 전원과 상기 제4 전원은 서로 동일한 전압으로 설정될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 화소 회로는 상기 제1 노드와 제4 노드 사이에 접속되고 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 턴-온되는 제4 트랜지스터, 상기 제1 전원과 상기 제4 노드 사이에 접속되는 제3 커패시터, 및 상기 제3 커패시터에 충전된 상기 제2 전압에 대응하는 상기 전류를 상기 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 상기 제2 전원으로 공급하는 제5 트랜지스터를 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제3 커패시터는 상기 제4 트랜지스터가 턴-온될 때 상기 제1 커패시터에 충전된 상기 제1 전압에 대응하는 상기 제2 전압을 충전할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치는 주사선들, 데이터선들, 라이트 제어선들, 및 센싱 제어선들의 교차부들마다 배치되는 화소들을 포함하는 화소부, 상기 주사선들로 주사 신호를 공급하는 주사 구동부, 상기 센싱 제어선들로 제1 센싱 제어 신호와 제2 센싱 제어 신호를 공급하는 센싱 제어선 구동부, 데이터 출력선들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부, 및 상기 데이터선들을 선택적으로 상기 데이터 출력선들 또는 센싱선으로 접속시키고 상기 라이트 제어선들로 라이트 제어 신호를 공급하는 스위칭부를 포함하며, 상기 화소들 중에서 제i(i는 자연수)번째 수직 라인과 제j(j는 자연수)번째 수평라인에 배치된 화소는 유기 발광 다이오드, 제j번째 주사선을 통해 주사 신호가 공급될 때 제i번째 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전하는 프리차지 회로, 제i번째 라이트 제어선을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 상기 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고, 충전된 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 제2 전원으로 공급하는 화소 회로, 및 제j번째 센싱 제어선을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제i번째 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극를 접속시키고 상기 제j번째 센싱 제어선을 통해 공급되는 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제i번째 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극을 차단시키는 센싱 제어 회로를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 상기 센싱선을 통해 상기 유기 발광 다이오드의 열화 정보 또는 상기 화소 회로에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱하는 센싱부를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 스위칭부는 한 프레임 기간 중에서 제1 기간 동안 센싱할 화소가 접속된 데이터선과 상기 데이터선에 대응하는 데이터 출력선을 접속시키고, 상기 한 프레임 기간 중에서 제2 기간 동안 상기 데이터선과 상기 센싱선을 접속시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 스위칭부는 센싱할 화소가 접속된 라이트 제어선으로 라이트 제어 신호를 공급하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 화소 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치는 화소에 포함된 유기 발광 다이오드의 열화 정보 및 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱할 수 있는 시간을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 프리차지 회로, 화소 회로, 및 센싱 제어 회로를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 스위칭부를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 센싱부를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 6은 디스플레이 기간 동안 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도를 나타낸다.
도 7은 센싱 기간 동안 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 유기 전계 발광 표시 장치(100)는 타이밍 제어부(110), 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 센싱 제어선 구동부(140), 스위칭부(150), 센싱부(160), 및 화소부(170)를 포함한다.
타이밍 제어부(110)는 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 센싱 제어선 구동부(140), 및 스위칭부(150)의 동작을 제어하고, 센싱부(160)에 저장된 정보들에 기초하여 외부로부터 공급되는 제1 데이터(DATAA)를 변환하여 제2 데이터(DATAB)를 생성하고, 생성된 제2 데이터(DATAB)를 데이터 구동부(130)로 출력한다.
구체적으로, 타이밍 제어부(110)는, 외부로부터 공급되는 동기 신호(미도시)에 응답하여, 주사 구동 제어 신호(SCS)를 생성하여 주사 구동부(120)로 공급하고, 데이터 구동 제어 신호(DCS)를 생성하여 데이터 구동부(130)로 공급하고, 센싱 제어선 제어 신호(SCCS)를 생성하여 센싱 제어선 구동부(140)로 공급하고, 스위칭 제어 신호(SWCS)를 생성하여 라이트 제어 신호(write control signal; WS)와 함께 스위칭부(150)로 공급한다.
주사 구동부(120)는 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라, 즉, 타이밍 제어부(110)로부터 출력된 주사 구동 제어 신호(SCS)에 응답하여, 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사 신호를 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라, 즉, 타이밍 제어부(110)로부터 출력된 데이터 구동 제어 신호(DCS)에 응답하여, 타이밍 제어부(110)로부터 공급되는 제2 데이터(DATA2)를 재정렬하여 데이터 출력선들(O1 내지 Om)로 공급한다.
센싱 제어선 구동부(140)는 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라, 즉, 타이밍 제어부(110)로부터 출력된 센싱 제어선 제어 신호(SCCS)에 응답하여, 센싱 제어선들(SC1 내지 SCn)로 제1 센싱 제어 신호(SECS1)와 제2 센싱 제어 신호(SECS2)를 공급한다.
스위칭부(150)는 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라, 즉, 타이밍 제어부(110)로부터 출력된 스위칭 제어 신호(SWCS)에 응답하여, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 선택적으로 데이터 출력선들(O1 내지 Om) 또는 센싱선(SL)으로 접속시키고, 상기 라이트 제어선들로 라이트 제어 신호를 공급한다.
주사 신호, 데이터 신호, 센싱 제어 신호들, 및 라이트 제어 신호의 파형은 도 6 및 도 7에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
센싱부(160)는 화소들(180) 각각에 포함되는 유기 발광 다이오드의 열화 정보를 추출하고 추출된 열화 정보를 저장한다. 또한, 센싱부(160)는 화소들(180) 각각에 포함되는 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 추출하고 추출된 문턱 전압/이동도 정보를 저장한다. 센싱부(160)는 저장된 정보들을 타이밍 제어부(110)로 공급한다.
센싱부(160)의 구체적인 구조 및 동작은 도 5에서 보다 자세하게 설명될 것이다.
화소부(170)는 복수의 행들과 복수의 열들의 매트릭스 구조로 배열된 화소들(180)을 포함한다. 구체적으로, 화소들(180)은 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm), 라이트 제어선들(W1 내지 Wm), 및 센싱 제어선들(SC1 내지 SCn)의 교차부들마다 배치된다. 주사선들(S1 내지 Sn), 및 센싱 제어선들(SC1 내지 SCn)은 수평 라인을 따라 배열되고, 데이터선들(D1 내지 Dm), 및 라이트 제어선들(W1 내지 Wm)은 수직 라인을 따라 배열된다.
화소들(180)은 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm), 라이트 제어선들(W1 내지 Wm), 및 센싱 제어선들(SC1 내지 SCn)로부터 공급되는 제어 신호들에 응답하여 발광하거나 센싱된다.
도 2는 도 1에 도시된 화소를 보다 상세하게 나타내는 도면이다. 도 2에서는 제i(i는 0 보다 크고 m 보다 같거나 작은 자연수)번째 수직 라인과 제j(j는 0 보다 크고 n 보다 같거나 작은 자연수)번째 수평라인에 배치된 화소(180)를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 화소(180)는 프리차지 회로(181), 센싱 제어 회로(183), 화소 회로(185), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다.
프리차지 회로(181)는 데이터선(Di), 주사선(Sj), 제3 전원(V3), 및 화소 회로(173) 사이에 접속된다. 프리차지 회로(181)는 주사선(Sj)를 통해 주사 신호가 공급될 때 데이터선(Di)을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전한다.
센싱 제어 회로(183)는 데이터선(Di), 센싱 제어선(SCj), 화소 회로(185), 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속된다. 센싱 제어 회로(183)는 센싱 제어선(SCj)을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호(SECS1)에 응답하여 데이터선(Di)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극를 접속시키고, 센싱 제어선(SCj)을 통해 공급되는 제2 센싱 제어 신호(SECS2)에 응답하여 데이터선(Di)과 상기 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극을 차단시킨다.
화소 회로(185)는 프리차지 회로(181), 제1 전원(ELVDD), 라이트 제어 신호선(Wi), 센싱 제어 회로(183), 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속된다. 화소 회로(185)는 라이트 제어 신호선(Wi)을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 프리차지 회로(181)에 충전된 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고, 충전된 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 통해 제2 전원(ELVSS)으로 공급한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 화소 회로(185)로부터 공급되는 전류에 대응하는 휘도로 발광한다.
도 3은 도 2에 도시된 프리차지 회로, 화소 회로, 및 센싱 제어 회로를 보다 상세하게 나타내는 도면이다. 도 3에 도시된 프리차지 회로, 화소 회로, 및 센싱 제어 회로의 구조는 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
도 3을 참조하면, 프리차지 회로(181)는 제1 트랜지스터(M1)와 제1 커패시터(C1)를 포함한다.
제1 트랜지스터(M1)는 데이터선(Di)와 제1 노드(ND1) 사이에 접속되고, 주사선(Sj)를 통해 공급되는 주사 신호에 응답하여 턴-온된다. 제1 커패시터(C1)는 제3 전원(V3)과 제1 노드(ND1) 사이에 접속된다.
제1 커패시터(C1)는 제1 트랜지스터(M1)가 턴-온될 때 데이터선(Di)를 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전한다.
센싱 제어 회로(183)는 제2 트랜지스터(M2), 제3 트랜지스터(M3), 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다.
제2 트랜지스터(M2)는 데이터선(Di)와 제2 노드(ND2) 사이에 접속되고, 센싱 제어 신호선(SCj)을 통해 제1 센싱 제어 신호(SECS1) 또는 제2 센싱 제어 신호(SECS2)가 공급될 때 턴-온된다.
제3 트랜지스터(M3)는 데이터선(Di)과 제3 노드(ND3) 사이에 접속되고, 제2 노드(ND2)의 전압에 응답하여 턴-온된다.
제2 커패시터(C2)는 제2 트랜지스터(M2)가 턴-온될 때 데이터선(Di)의 전압에 대응되는 전압을 충전한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 센싱 제어 신호(SECS1)가 공급될 때 데이터선(Di)을 통해 데이터 신호가 공급된다. 따라서, 제2 트랜지스터(M2)가 제1 센싱 제어 신호(SECS1)에 응답하여 턴-온될 때 제2 커패시터(C2)는 데이터선(Di)을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제3 전압을 충전한다. 반대로, 제2 센싱 제어 신호(SECS2)가 공급될 때 데이터선(Di)을 통해 데이터 신호가 공급되지 않는다. 따라서, 제2 트랜지스터(M2)가 제2 센싱 제어 신호(SECS2)에 응답하여 턴-온될 때 제2 커패시터(C2)는 충전된 제3 전압을 방전한다.
따라서, 제3 트랜지스터(M3)는 제1 센싱 제어 신호(SECS1)가 공급된 후 제2 센싱 제어 신호(SECS2)가 공급되기 전의 기간 동안 턴-온된다.
화소 회로(185)는 제4 트랜지스터(M4), 제5 트랜지스터(M5), 및 제3 커패시터(Cst)를 포함한다.
제4 트랜지스터(M4)는 제1 노드(ND1)와 제4 노드(ND4) 사이에 접속되고, 라이트 제어 신호선(Wi)을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 턴-온된다.
제3 커패시터(Cst)는 제1 전원(ELVDD)와 제4 노드(ND4) 사이에 접속된다. 제3 커패시터(Cst)는 제4 트랜지스터(M4)가 턴-온될 때 제1 커패시터(C1)에 충전된 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전한다.
제5 트랜지스터(M5)는 제3 커패시터(Cst)에 충전된 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 통해 제2 전원(ELVSS)으로 공급한다.
도 2 및 도 3에서는 제1 전원(ELVDD)과 제3 전원(V3)이 서로 다른 전원인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1 전원(ELVDD)과 제3 전원(V3)은 서로 동일한 전원일 수 있다. 즉, 제1 전원(ELVDD)과 제3 전원(V3)은 서로 동일한 전압으로 설정될 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에서는 제2 전원(ELVSS)과 제4 전원(V4)이 서로 다른 전원인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 전원(ELVSS)과 제4 전원(V4)은 서로 동일한 전원일 수 있다. 즉, 제2 전원(ELVSS)과 제4 전원(V4)은 서로 동일한 전압으로 설정될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 스위칭부를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 스위칭부(150)는 제1 스위치들(SW1-1 내지 SW1-m), 제2 스위치들(SW2-1 내지 SW2-m), 제3 스위치들(SW3-1 내지 SW3-m), 및 제4 스위치들(SW4-1 내지 SW4-m)을 포함한다.
제1 스위치들(SW1-1 내지 SW1-m), 제2 스위치들(SW2-1 내지 SW2-m), 제3 스위치들(SW3-1 내지 SW3-m), 및 제4 스위치들(SW4-1 내지 SW4-m) 각각은 타이밍 제어부(110)로부터 출력된 스위칭 제어 신호(SWCS)에 응답하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제1 스위치들(SW1-1 내지 SW1-m)과 제2 스위치들(SW2-1 내지 SW2-m)은 서로 교번적으로 턴-온되고, 제3 스위치들(SW3-1 내지 SW3-m)과 제4 스위치들(SW4-1 내지 SW4-m)은 서로 교번적으로 턴-온된다.
제1 스위치들(SW1-1 내지 SW1-m)과 제2 스위치들(SW2-1 내지 SW2-m)은 데이터선들(D1 내지 Dm)을 데이터 출력선들(O1 내지 Om) 또는 센싱선(SL)에 선택적으로 접속시킨다.
예를 들어, 제m번째 데이터선(Dm)에 접속된 화소들을 센싱할 때, 제1 스위치들(SW1-1 내지 SW1-m) 중에서 스위치(SW1-m)은 제1 기간(도 7의 P1) 동안 턴-오프되고 제2 기간(도 7의 P2) 동안 턴-온된다. 반대로, 제2 스위치들(SW2-1 내지 SW2-m) 중에서 스위치(SW2-m)는 제1 기간(도 7의 P1) 동안 턴-온되고 제2 기간(도 7의 P2) 동안 턴-오프된다. 이때, 제1 스위치들(SW1-1 내지 SW1-m) 중에서 스위치(SW1-m)를 제외한 스위치들은 턴-오프되고 제2 스위치들(SW2-1 내지 SW2-m) 중에서 스위치(SW2-m)를 제외한 나머지 스위치들은 턴-온된다.
제3 스위치들(SW3-1 내지 SW3-m)과 제4 스위치들(SW4-1 내지 SW4-m)은 라이트 제어 신호선들(W1 내지 Wm)로 라이트 제어 신호(WS) 또는 제5 전원(V5)을 선택적으로 공급한다. 여기서, 제5 전원(V5)은 하이 레벨, 즉, 제4 트랜지스터(M4)가 턴-오프되는 전압으로 설정된다.
예를 들어, 제m번째 데이터선(Dm)에 접속된 화소들을 센싱할 때, 제3 스위치들(SW3-1 내지 SW3-m) 중에서 스위치(SW3-m)만 턴-온되고 제4 스위치들(SW4-1 내지 SW4-m) 중에서 스위치(SW4-m)만 턴-오프된다.
도 5는 도 1에 도시된 센싱부를 보다 상세하게 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 센싱부(160)는 복수의 스위치들(SW5 및 SW6), 전류 소스부(161), 전류 싱크부(162), ADC(analog-to-digital converter; 163), 메모리(164)와 제어부(165)를 포함한다.
제5 스위치(SW5)는 전류 소스부(161)와 센싱선(SL) 사이의 접속을 제어한다. 구체적으로, 제5 스위치(SW5)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화 정보가 센싱될 때 턴-온된다.
제6 스위치(SW6)는 전류 싱크부(162)와 센싱선(SL) 사이의 접속을 제어한다. 구체적으로, 제6 스위치(SW6)는 구동 트랜지스터, 예컨대, 제5 트랜지스터(M5)의 문턱 전압/이동도 정보가 센싱될 때 턴-온된다.
전류 소스부(161)는 제5 스위치(SW5)가 턴-온될 때 화소(180)로 일정 전류를 공급하면서 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화 정보를 센싱한다. 다시 말해, 전류 소스부(161)는 스위칭부(150)를 통해 화소(180)의 유기 발광 다이오드(OLED)로 일정 전류를 공급하고, 유기 발광 다이오드(OLED)의 양단의 전압을 ADC(163)로 출력한다.
전류 싱크부(162)는 제6 스위치(SW6)가 턴-온될 때 화소(180)로부터 소정의 전류를 공급받고 공급된 소정의 전류를 이용하여 화소(180)에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱한다. 다시 말해, 전류 싱크부(162)는 제6 스위치(SW6)가 턴-온될 때 화소(180)로부터 스위칭부(150)를 통해 소정의 전류를 공급받고, 공급된 소정의 전류에 대응되는 전압을 ADC(163)로 출력한다.
ADC(163)는 전류 소스부(161)로부터 공급되는 전압을 제1 디지털 값으로 변환하고 전류 싱크부(162)로부터 공급되는 전압을 제2 디지털 값으로 변환한다.
메모리(164)는 ADC(163)로부터 공급되는 제1 디지털 값 및 제2 디지털 값을 저장한다. 여기서, 메모리(164)는 화소부(170)에 포함되는 모든 화소들(180) 각각의 제1 디지털 값 및 제2 디지털 값을 저장한다. 실시 예에 따라, 메모리(164)는 프레임 메모리로 구현될 수 있다.
제어부(165)는 메모리(164)에 저장된 제1 디지털 값 및 제2 디지털 값을 타이밍 컨트롤러(110)로 전달한다. 여기서, 제어부(165)는 현재 타이밍 제어부(110)로 입력되는 제1 데이터(DATAA)가 공급될 화소(140)로부터 추출된 제1 디지털 값 및 제2 디지털 값을 타이밍 제어부(110)로 전달한다.
도 6은 디스플레이 프레임 동안 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도를 나타낸다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 화소들 각각이 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광하는 프레임을 '디스플레이 프레임'이라고 하고, 하나의 수직 라인에 배열된 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보 또는 유기 발광 다이오드의 열화 정보를 센싱하는 프레임을 '센싱 프레임'이라고 한다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 프레임 동안, 주사 구동부(120)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사 신호를 순차적으로 공급한다. 이때, 데이터 구동부(130)는 데이터 출력선들(O1 내지 Om)로 데이터 신호들을 공급하고, 스위칭부(150)는 데이터 출력선들(O1 내지 Om)과 데이터선들(D1 내지 Dm)을 접속시킨다.
구체적으로, 주사 구동부(120)가 제i번째 주사선으로 주사 신호를 공급할 때, 데이터 구동부(130)는 제i번째 수평 라인에 배열된 화소들(180)에 공급될 데이터 신호들을 스위칭부(150)를 통해 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다.
예를 들어, 주사 구동부(120)가 제1 번째 주사선(S1)으로 주사 신호를 공급할 때 데이터 구동부(130)는 데이터 신호들(DATA1)을 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급하고, 주사 구동부(120)가 제2 번째 주사선(S2)으로 주사 신호를 공급할 때 데이터 구동부(130)는 데이터 신호들(DATA2)을 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다.
이때, 화소(180)에 포함된 프리차지 회로(181)는 대응되는 주사선으로 주사 신호가 공급될 때 대응되는 데이터선으로 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전한다.
주사 구동부(120)가 제n번째 주사선(Sn)에 주사 신호를 공급한 후, 스위칭부(150)는 라이트 제어선들(W1 내지 Wm)로 라이트 제어 신호(WS)를 공급한다.
이때, 화소(180)에 포함된 화소 회로(183)는 대응되는 라이트 제어선을 통해 공급되는 라이트 제어 신호에 응답하여 프리차지 회로(181)에 충전된 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고, 충전된 제2 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다.
도 7은 센싱 프레임 동안 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 신호 파형도를 나타낸다. 도 7은 제m번째 수직 라인에 배열된 화소들을 센싱할 때의 신호 파형도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 센싱 프레임 동안 센싱되는 제m번째 수직 라인에 배열된 화소들을 제외한 화소들로 공급되는 제어 신호들은 디스플레이 프레임 동안 공급되는 제어 신호들과 동일하다. 즉, 센싱 프레임 동안에도 센싱되지 않는 화소들은 정상적으로 동작하여 이미지를 디스플레이한다.
센싱 프레임 동안, 스위칭부(150)는 제m번째 라이트 제어선(Wm)으로 라이트 제어 신호(WS)를 공급하지 않는다. 구체적으로, 도 4에 도시된 스위치(SW3-m)는 턴-온되고 스위치(SW4-m)는 턴-오프됨으로써, 스위칭부(150)는 제m번째 라이트 제어선(Wm)으로 제5 전원(V5)을 공급한다.
센싱 프레임 동안, 센싱 제어선 구동부(140)는 센싱 제어 신호선들(SC1 내지 SCn)로 제1 센싱 제어 신호(SECS1)와 제2 센싱 제어 신호(SECS2)를 공급한다. 구체적으로, 센싱 제어선 구동부(140)는 연속적인 제1 센싱 제어 신호(SECS1)와 제2 센싱 제어 신호(SECS2)를 센싱 제어 신호선들(SC1 내지 SCn)로 순차적으로 공급한다.
예를 들어, 센싱 제어선 구동부(140)는 제1 번째 센싱 제어선(SC1)으로 제1 센싱 제어 신호(SECS1)와 제2 센싱 제어 신호(SECS2)를 순차적으로 공급하고, 제2 번째 센싱 제어선(SC2)으로 제1 센싱 제어 신호(SECS1)와 제2 센싱 제어 신호(SECS2)를 순차적으로 공급한다.
도 7에서는 제1 센싱 제어 신호(SECS1)와 주사 신호는 동일한 기간 동안 공급되는 것으로 도시되었으나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않는다.
스위칭부(150)는 제1 기간(P1) 동안 제m번째 데이터 출력선(Om)과 제m번째 데이터선(Dm)을 접속시키고, 제2 기간(P2) 동안 센싱선(SL)과 제m번째 데이터선(Dm)을 접속시킨다. 즉, 제1 기간(P1)동안 제m번째 데이터선(Dm)으로 데이터 신호가 공급되고, 제2 기간(P2)동안 센싱부(160)가 제m번째 데이터선(Dm)을 통해 화소들(180)을 센싱한다.
제1 기간(P1) 동안, 센싱 제어 회로(185)의 제2 트랜지스터(M2)는 제1 센싱 제어 신호(SECS1)에 응답하여 턴-온된다. 이때, 제2 커패시터(C2)는 대응하는 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제3 전압을 충전한다.
예를 들어, 제1 번째 수평 라인과 제m번째 수직 라인의 교차부에 배치되는 화소(180)에 포함된 센싱 제어 회로(185)의 제2 트랜지스터(M2)는 제1 번째 센싱 제어선을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호(SECS1)에 응답하여 턴-온되고, 제2 커패시터(C2)는 제m번째 데이터선(Dm)을 통해 공급되는 데이터 신호(DATA1)에 대응하는 제3 전압을 충전한다.
제2 기간(P2) 동안, 센싱 제어 회로(185)의 제2 트랜지스터(M2)는 제1 센싱 제어 신호(SECS1)에 응답하여 턴-온된다. 이때, 데이터선을 통해 데이터 신호가 공급되지 않으므로, 제2 커패시터(C2)는 충전된 제2 전압을 방전한다.
제3 트랜지스터(M3)는 제2 노드(ND2)의 전압에 응답하여 턴-온되므로, 제1 센싱 제어 신호(SECS1)가 공급된 후부터 제2 센싱 제어 신호(SECS2)가 공급되기 전까지 턴-온된다.
센싱부(160)는 제3 트랜지스터(M3)가 턴-온된 화소(180)에 포함된 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화 정보 또는 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱한다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에서는 한 프레임, 예를 들어, 센싱 프레임 동안, 하나의 수직 라인에 배열된 화소들에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보 또는 유기 발광 다이오드의 열화 정보를 센싱할 수 있으므로 정확한 보상이 가능하여 항상 균일한 이미지를 디스플레이 할 수 있다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
100; 유기 전계 발광 표시 장치 110; 타이밍 제어부
120; 주사 구동부 130; 데이터 구동부
140; 센싱 제어선 구동부 150; 스위칭부
160; 센싱부 161; 전류 소스부
162; 전류 싱크부 163; ADC
164; 메모리 165; 제어부
170; 화소부 180; 화소
181; 프리차지 회로 183; 센싱 제어 회로
185; 화소 회로

Claims (13)

  1. 유기 발광 다이오드;
    주사선을 통해 주사 신호가 공급될 때 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전하는 프리차지 회로;
    라이트 제어선을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 상기 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고, 충전된 상기 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 제2 전원으로 공급하는 화소 회로; 및
    센싱 제어선을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극를 접속시키고, 상기 센싱 제어선을 통해 공급되는 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극을 차단시키는 센싱 제어 회로를 포함하되,
    상기 센싱 제어 회로는,
    상기 데이터선과 제2 노드 사이에 접속되고, 상기 제1 센싱 제어 신호 또는 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제4 전원 사이에 접속되는 제2 커패시터; 및
    상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극 사이에 접속되고, 상기 제2 노드의 전압에 응답하여 턴-온되는 제3 트랜지스터를 포함하는 화소.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 회로는,
    상기 데이터선과 제1 노드 사이에 접속되고, 상기 주사 신호에 응답하여 턴-온되는 제1 트랜지스터; 및
    제3 전원과 상기 제1 노드 사이에 접속되는 제1 커패시터를 포함하는 화소.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 커패시터는 상기 제1 트랜지스터가 턴-온될 때 상기 제1 전압을 충전하는 화소.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 전원과 상기 제3 전원은 서로 동일한 전압으로 설정되는 화소.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 커패시터는 상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터가 턴-온될 때 상기 데이터선을 통해 공급되는 상기 데이터 신호에 대응하는 제3 전압을 충전하고, 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터가 턴-온될때 충전된 상기 제3 전압을 방전하는 화소.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전원과 상기 제4 전원은 서로 동일한 전압으로 설정되는 화소.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 화소 회로는,
    상기 제1 노드와 제4 노드 사이에 접속되고, 상기 라이트 제어 신호에 응답하여 턴-온되는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 전원과 상기 제4 노드 사이에 접속되는 제3 커패시터; 및
    상기 제3 커패시터에 충전된 상기 제2 전압에 대응하는 상기 전류를 상기 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 상기 제2 전원으로 공급하는 제5 트랜지스터를 포함하는 화소.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 커패시터는 상기 제4 트랜지스터가 턴-온될 때 상기 제1 커패시터에 충전된 상기 제1 전압에 대응하는 상기 제2 전압을 충전하는 화소.
  10. 주사선들, 데이터선들, 라이트 제어선들, 및 센싱 제어선들의 교차부들마다 배치되는 화소들을 포함하는 화소부;
    상기 주사선들로 주사 신호를 공급하는 주사 구동부;
    상기 센싱 제어선들로 제1 센싱 제어 신호와 제2 센싱 제어 신호를 공급하는 센싱 제어선 구동부;
    데이터 출력선들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터선들을 선택적으로 상기 데이터 출력선들 또는 센싱선으로 접속시키고, 상기 라이트 제어선들로 라이트 제어 신호를 공급하는 스위칭부를 포함하며,
    상기 화소들 중에서 제i(i는 자연수)번째 수직 라인과 제j(j는 자연수)번째 수평라인에 배치된 화소는,
    유기 발광 다이오드;
    제j번째 주사선을 통해 주사 신호가 공급될 때 제i번째 데이터선을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응하는 제1 전압을 충전하는 프리차지 회로;
    제i번째 라이트 제어선을 통해 라이트 제어 신호가 공급될 때 상기 제1 전압에 대응하는 제2 전압을 충전하고, 충전된 상기 제2 전압에 대응하는 전류를 제1 전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 통해 제2 전원으로 공급하는 화소 회로; 및
    제j번째 센싱 제어선을 통해 공급되는 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제i번째 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극를 접속시키고, 상기 제j번째 센싱 제어선을 통해 공급되는 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 제i번째 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극을 차단시키는 센싱 제어 회로를 포함하고,
    상기 센싱 제어 회로는,
    상기 데이터선과 제2 노드 사이에 접속되고, 상기 제1 센싱 제어 신호 또는 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 턴-온되는 제2 트랜지스터;
    상기 제2 노드와 제4 전원 사이에 접속되는 제2 커패시터; 및
    상기 데이터선과 상기 유기 발광 다이오드의 상기 애노드 전극 사이에 접속되고, 상기 제2 노드의 전압에 응답하여 턴-온되는 제3 트랜지스터를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 센싱선을 통해 상기 유기 발광 다이오드의 열화 정보 또는 상기 화소 회로에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압/이동도 정보를 센싱하는 센싱부를 더 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭부는 한 프레임 기간 중에서 제1 기간 동안 센싱할 화소가 접속된 데이터선과 상기 데이터선에 대응하는 데이터 출력선을 접속시키고, 상기 한 프레임 기간 중에서 제2 기간 동안 상기 데이터선과 상기 센싱선을 접속시키는 유기 전계 발광 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 스위칭부는 센싱할 화소가 접속된 라이트 제어선으로 라이트 제어 신호를 공급하지 않는 유기 전계 발광 표시 장치.
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