KR102248872B1 - 유기전계발광표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시패널, 데이터구동부, 보상 회로부, 전원생성부, 제1전위전압라인 및 전원제어부를 포함한다. 표시패널은 서브 픽셀을 갖는다. 데이터구동부는 표시패널에 데이터신호를 공급한다. 보상 회로부는 서브 픽셀을 센싱한다. 전원생성부는 표시패널 및 데이터구동부에 공급할 전원을 생성 및 출력한다. 제1전위전압라인은 전원생성부의 출력단과 표시패널 사이에 배선되며, 전원생성부로부터 출력된 제1전위전압을 표시패널에 전달하다. 전원제어부는 제1전위전압라인을 제어한다.

Description

유기전계발광표시장치{Organic Light Emitting Display Device}
본 발명은 유기전계발광표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 유기전계발광표시장치에는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널과 표시패널을 구동하는 구동부가 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호(또는 스캔신호)를 공급하는 스캔구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
유기전계발광표시장치는 매트릭스 형태로 배치된 서브 픽셀들에 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.
유기전계발광표시장치는 장시간 사용시 서브 픽셀 내에 포함된 소자의 특성(문턱전압, 전류 이동도 등)이 변하기 때문에 구동 시간에 따라 소자의 수명이나 휘도가 감소하는 등 다양한 문제가 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 서브 픽셀의 센싱 정밀도를 높이고 정확 및 균일한 보상 데이터를 마련할 수 있는 유기전계발광표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 표시패널, 데이터구동부, 보상 회로부, 전원생성부, 제1전위전압라인 및 전원제어부를 포함한다. 표시패널은 서브 픽셀을 갖는다. 데이터구동부는 표시패널에 데이터신호를 공급한다. 보상 회로부는 서브 픽셀을 센싱한다. 전원생성부는 표시패널 및 데이터구동부에 공급할 전원을 생성 및 출력한다. 제1전위전압라인은 전원생성부의 출력단과 표시패널 사이에 배선되며, 전원생성부로부터 출력된 제1전위전압을 표시패널에 전달하다. 전원제어부는 제1전위전압라인을 제어한다.
전원제어부는 서브 픽셀을 센싱하는 구간 동안 제1전위전압이 미공급되도록 제1전위전압라인을 차단할 수 있다.
전원제어부는 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱하는 구간 동안 제1전위전압이 미공급되도록 제1전위전압라인을 차단할 수 있다.
전원제어부는 서브 픽셀을 센싱하는 구간 동안 제1전위전압라인 사이에 연결된 스위치를 턴오프할 수 있다.
전원제어부는 데이터구동부를 제어하는 타이밍제어부로부터 공급된 전원제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프될 수 있다.
본 발명은 서브 픽셀의 센싱 정밀도를 높이고 정확 및 균일한 보상 데이터를 마련할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 서브 픽셀 내에 포함된 소자의 특성(문턱전압, 전류 이동도 등)에 대응하여 보상 데이터를 마련할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 소자의 수명이나 휘도가 감소하는 문제를 개선하고 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 구성 예시도.
도 2는 서브 픽셀의 개략적인 구성 예시도.
도 3은 보상 회로부의 개략적인 구성 예시도.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 모듈화한 예시도.
도 5는 도 4에 도시된 전원제어부와 타이밍제어부를 나타낸 도면.
도 6은 서브 픽셀의 회로 구성 예시도.
도 7은 도 6에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형 예시도.
도 8은 비교예의 문제점을 설명하기 위한 도면.
도 9는 실시예의 개선점을 설명하기 위한 도면.
도 10은 도 9의 전원제어부를 제어하는 전원제어신호의 예시도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 구성 예시도이고, 도 2는 서브 픽셀의 개략적인 구성 예시도이며, 도 3은 보상 회로부의 개략적인 구성 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치에는 영상처리부(110), 타이밍제어부(120), 스캔구동부(130), 데이터구동부(140), 전원생성부(170), 전원제어부(180) 및 표시패널(150)이 포함된다.
영상 처리부(110)는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호 및 클록신호 등을 포함하는 제어신호를 생성한다. 영상 처리부(110)는 외부로부터 공급된 데이터신호를 프레임 단위로 내부 또는 외부 메모리에 저장하고 저장된 데이터신호를 영상처리 한 후 출력한다.
타이밍제어부(120)는 영상 처리부(110)로부터 공급된 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호 및 클록신호 등의 제어신호에 대응하여 데이터신호를 출력한다. 타이밍제어부(120)는 타이밍 제어신호를 이용하여 스캔구동부(130)와 데이터구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다.
타이밍제어부(120)는 1 수평 기간의 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 영상 처리부(110)로부터 공급되는 수직 동기신호와 수평 동기신호는 생략될 수 있다. 타이밍제어부(120)는 스캔구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 생성한다.
스캔구동부(130)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트 구동전압의 레벨을 시프트시키면서 스캔신호를 순차적으로 생성한다.
스캔구동부(130)는 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 연결된 스캔라인들(SL1 ~ SLm)을 통해 스캔신호를 공급한다. 스캔구동부(130)는 집적회로(IC) 형태로 형성되어 외부기판 상에 실장되거나 박막 공정을 통한 게이트인패널(Gate In Panel) 형태로 표시패널(150)의 베젤영역에 형성된다.
데이터구동부(140)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍제어부(120)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 형태의 데이터로 변환한다. 데이터구동부(140)는 감마 기준전압에 대응하여 디지털 형태의 데이터신호(DATA)를 아날로그 형태로 변환한다.
데이터구동부(140)는 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 연결된 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 데이터신호(DATA)를 공급한다. 데이터구동부(140)는 집적회로(IC) 형태로 형성되어 외부기판 상에 실장되거나 표시패널(150)의 베젤영역에 실장된다.
표시패널(150)은 매트릭스형태로 배치된 서브 픽셀들(SP)을 포함한다. 서브 픽셀들(SP)은 스캔구동부(130)와 데이터구동부(140)로부터 공급된 스캔신호와 데이터신호는 물론 제1전위전압라인(EVDD) 및 제2전위전압라인(EVSS)으로부터 각각 공급된 제1전위전압(고전압) 및 제2전위전압(저전압)에 대응하여 빛을 발광한다.
표시패널(150)의 서브 픽셀들(SP)에는 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀이 포함되거나, 경우에 따라 백색 서브 픽셀이 포함되기도 한다. 백색 서브 픽셀이 포함된 경우, 표시패널(150)은 서브 픽셀들(SP)의 발광층이 적색, 녹색 및 청색을 발광하지 않고 백색을 발광할 수 있다. 이 경우, 백색으로 발광된 빛은 RGB 컬러필터에 의해 적색, 녹색 및 청색으로 변환된다. 다만, 백색 서브 픽셀은 백색의 빛을 그대로 출사할 수 있다.
전원생성부(170)는 제1전위전압 및 제2전위전압 등을 생성하고 생성된 제1전위전압 및 제2전위전압을 제1전위전압라인(EVDD) 및 제2전위전압라인(EVSS)을 통해 각각 출력한다. 전원생성부(170)는 타이밍제어부(120), 스캔구동부(130) 및 데이터구동부(140)를 구동하는 구동전압을 생성할 수도 있다.
전원제어부(180)는 전원생성부(170)와 제1전위전압라인(EVDD) 사이에 위치하며, 전원생성부(170)로부터 출력된 제1전위전압이 전달되는 선로를 제어한다. 구체적으로, 전원제어부(180)는 제1전위전압라인(EVDD)을 통해 제1전위전압이 전달되거나 차단되도록 제1전위전압이 전달되는 선로를 제어하는 역할을 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀(SP)은 데이터라인(DL1), 스캔라인(SCAN1 ~ SCAN3), 참조전압라인(VREF), 제1전위전압라인(EVDD) 및 제2전위전압라인(EVSS)에 연결된다.
서브 픽셀(SP)에는 제1트랜지스터(T1)와 픽셀회로(PC)가 포함된다. 픽셀회로(PC)에는 스토리지 커패시터, 구동 트랜지스터, 보상 트랜지스터 및 유기 발광다이오드가 포함된다.
데이터라인(DL1), 참조전압라인(VREF), 제1전위전압라인(EVDD) 및 제2전위전압라인(EVSS)을 제외한 스캔라인(SCAN1 ~ SCAN3)은 세 개로 구성된다. 스캔라인(SCAN1 ~ SCAN3)이 제1 내지 제3스캔라인(SCAN1 ~ SCAN3)으로 구성되는 이유는 서브 픽셀(SP)의 픽셀회로(PC)에 보상 트랜지스터가 포함되기 때문이다.
유기전계발광표시장치는 장시간 사용시 서브 픽셀(SP) 내에 포함된 소자의 특성(문턱전압, 전류 이동도 등)이 변하기 때문에 구동 시간에 따라 소자의 수명이나 휘도가 감소하는 등 다양한 문제가 있다. 이로 인하여, 도 3에 도시된 바와 같은 보상 회로부(160)를 이용하여 소자의 열화 특성 등을 보상한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 보상 회로부(160)는 참조전압라인(VREF)을 이용하여 서브 픽셀(SP)을 센싱하고 센싱값을 기반으로 보상 데이터 등을 생성한다. 보상 데이터를 이용한 보상 방법은 (1) 보상 데이터를 기반으로 데이터신호를 가변하는 방법, (2) 보상 데이터를 기반으로 감마를 가변하는 방법, (3) 보상 데이터를 기반으로 제1전위전압을 가변하는 방법 또는 (1) 내지 (3)의 방법을 표시패널의 상태나 환경 조건 등에 따라 조합하는 방법 등이 될 수 있다.
보상 회로부(160)는 서브 픽셀(SP)의 유기 발광다이오드의 임피던스값이나 구동 트랜지스터의 문턱전압값을 센싱하고, 이를 기반으로 보상 동작을 수행할 수 있다. 그러나, 이하에서는 보상 회로부(160)가 참조전압라인(VREF)을 이용하여 서브 픽셀(SP)에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱하고, 이를 기반으로 보상 동작을 수행하는 것을 일례로 설명한다. 보상 회로부(160)에 의한 유기 발광다이오드의 임피던스값 센싱 방식은 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
제1예로, 보상 회로부(160)는 표시패널(150)의 스캔라인별로 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 문턱전압을 센싱(라인 센싱으로 정의됨)할 수 있다. 라인 센싱 방식은 한 라인의 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱하는 것으로 정의된다.
제2예로, 보상 회로부(160)는 표시패널(150)의 스캔라인을 블록화하고 블록별로 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱(블록 센싱으로 정의됨)할 수 있다. 블록 센싱 방식은 N(N은 2 이상 정수)개의 라인의 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱하는 것으로 정의된다.
제3예로, 보상 회로부(160)는 표시패널(150)의 프레임별로 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱(프레임 센싱으로 정의됨)할 수 있다. 프레임 센싱 방식은 표시패널(150)의 모든 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱하는 것으로 정의된다.
제4예로, 보상 회로부(160)는 표시패널(150)의 다양한 상태, 조건 또는 상황에 대응하여 라인 센싱, 블록 센싱 및 프레임 센싱을 랜덤하게 선택하며 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱(랜덤 센싱으로 정의됨)할 수 있다.
유기전계발광표시장치는 앞서 설명된 구성을 기반으로 모듈 형태로 제작될 수 있는데, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 모듈화한 예시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 전원제어부와 타이밍제어부를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 시스템보드(115), 타이밍회로보드(125), 케이블(111), 구동회로보드(135a, 135b, 145a, 1450b) 및 표시패널(150)로 구성되어 모듈 형태로 제작된다.
시스템보드(115)에는 영상처리부(110)와 전원생성부(170)가 형성된다. 영상처리부(110)와 전원생성부(170)는 집적회로(IC) 형태로 시스템보드(115) 상에 실장된다. 시스템보드(115)는 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)이나 연성회로기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)으로 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
케이블(111)은 시스템보드(115)와 타이밍회로보드(125)를 전기적으로 연결한다. 케이블(111)은 연성플랫케이블(Flexible Flat Cable; FFC)로 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
타이밍회로보드(125)에는 타이밍제어부(120), 보상 회로부(160) 및 전원제어부(180)가 형성된다. 타이밍제어부(120)와 보상 회로부(160)는 집적회로(IC) 형태로 타이밍회로보드(125) 상에 실장된다. 전원제어부(180)는 집적회로(IC) 형태나 능동 소자 등의 형태로 타이밍회로보드(125) 상에 실장된다. 타이밍회로보드(125)는 인쇄회로기판(PCB)이나 연성회로기판(FPCB)으로 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 한편, 전원생성부(170)는 시스템보드(115)가 아닌 타이밍회로보드(125) 상에 형성될 수도 있다.
구동회로보드(135a, 135b, 145a, 1450b)에는 스캔구동부(130a, 130b)와 데이터구동부(140a, 140b)가 형성된다. 스캔구동부(130a, 130b)와 데이터구동부(140a, 140b)는 집적회로(IC) 형태로 구동회로보드(135a, 135b, 145a, 1450b) 상에 실장된다. 구동회로보드(135a, 135b, 145a, 1450b)는 인쇄회로기판(PCB)이나 연성회로기판(FPCB)으로 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
구동회로보드(135a, 135b, 145a, 1450b)는 스캔구동부(130a, 130b)가 실장된 제1구동회로보드(135a, 135b)와 데이터구동부(140a, 140b)가 실장된 제2구동회로보드(145a, 145b)로 구분된다.
제1구동회로보드(135a, 135b)는 표시패널(150)의 좌측에 연결되고, 제2구동회로보드(145a, 145b)는 표시패널(150)의 상측에 연결된 것을 일례로 하였다. 그러나, 이는 하나의 예시일 뿐 표시패널(150)의 해상도 및 크기에 대응하여 달라질 수 있다. 또한, 스캔구동부(130a, 130b)가 게이트인패널 형태로 표시패널(150)의 베젤영역에 형성된 경우, 제1구동회로보드(135a, 135b)는 생략된다.
한편, 시스템보드(115), 케이블(111) 및 타이밍회로보드(125) 상에는 제1-1전위전압라인(EVDD_S)이 형성된다. 제1-1전위전압라인(EVDD_S)은 전원생성부(170)로부터 출력된 제1전위전압을 전원제어부(180)의 일단까지 전달하는 라인이다. 제1-1전위전압라인(EVDD_S)은 전원생성부(170)의 출력단과 전원제어부(180)의 일단 사이에 배선된다.
타이밍회로보드(125)와 구동회로보드(135a, 135b, 145a, 1450b) 상에는 제1-2전위전압라인(EVDD_C)이 형성된다. 제1-2전위전압라인(EVDD_C)은 전원제어부(180)의 타단으로부터 전달된 제1전위전압을 제1-3전위전압라인(EVDD_P)까지 전달하는 라인이다. 제1-2전위전압라인(EVDD_C)은 전원제어부(180)의 타단과 표시패널(150) 사이에 배선된다.
표시패널(150) 상에는 제1-3전위전압라인(EVDD_P)이 형성된다. 제1-3전위전압라인(EVDD_P)은 제1-2전위전압라인(EVDD_C)으로부터 전달된 제1전위전압을 표시패널(150)의 서브 픽셀(SP)까지 전달하는 라인이다. 제1-3전위전압라인(EVDD_P)은 표시패널(150) 상에 배선된다. 제1-3전위전압라인(EVDD_P)은 표시패널(150) 상에 스트라이프 형태나 매쉬 형태 등으로 배선될 수 있다. 그러나, 이는 하나의 예시일 뿐 제1-3전위전압라인(EVDD_P)은 전압 강하(예: IR 드랍) 등을 방지하기 위해 다양한 형태로 배선될 수 있다.
전원제어부(180)는 제1전위전압라인(EVDD)을 제어한다. 전원제어부(180)는 제1전위전압이 표시패널(150)에 미공급되도록 선로를 차단하는 역할을 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 전원제어부(180)와 타이밍제어부(120) 사이에는 전원제어라인(SC)이 형성된다. 전원제어부(180)는 전원제어라인(SC)을 통해 공급된 전원제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프된다.
전원제어부(180)가 턴오프된 경우, 제1전위전압은 표시패널(150)에 미공급된다. 이와 달리, 전원제어부(180)가 턴온된 경우, 제1전위전압은 표시패널(150)에 공급된다.
타이밍제어부(120)는 보상 회로부나 스캔신호 등을 제어하는 신호를 생성할 수 있다. 그러므로, 전원제어부(180) 또한 타이밍제어부(120)의 제어하에 제어되는 구동 타이밍의 설정 측면에서 유리하다.
위의 설명에서는 전원제어부(180)의 동작 상태에 따라, 제1-1전위전압라인(EVDD_S)과 제1-2전위전압라인(EVDD_C)가 선로의 상태(연결 또는 차단)가 변하는 것을 일례로 하였다. 그러나, 이는 하나의 예시일 뿐, 전원제어부(180)는 제1-2전위전압라인(EVDD_C)과 제1-3전위전압라인(EVDD_P) 사이에서 선로의 상태를 제어할 수도 있다.
이하, 서브 픽셀의 회로 구성 및 이의 구동 파형에 대한 예를 설명한다.
도 6은 서브 픽셀의 회로 구성 예시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 서브 픽셀의 구동 파형 예시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀에는 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 제3트랜지스터(T3), 제4트랜지스터(T4), 제5트랜지스터(T5), 제6트랜지스터(T6), 스토리지 커패시터(Cstg) 및 유기 발광다이오드(OLED)가 포함된다.
제1트랜지스터(T1), 제3트랜지스터(T3), 스토리지 커패시터(Cstg) 및 유기 발광다이오드(OLED)를 제외한 제2트랜지스터(T2), 제4트랜지스터(T4), 제5트랜지스터(T5) 및 제6트랜지스터(T6)는 보상 트랜지스터에 해당한다.
제1트랜지스터(T1)는 제1스캔라인(SCAN1)에 게이트전극이 연결되고 데이터라인(DL1)에 제1전극이 연결되고 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 제2전극이 연결된다. 제1트랜지스터(T1)는 제1스캔라인(SCAN1)을 통해 공급된 제1스캔신호에 대응하여 데이터라인(DL1)을 통해 공급된 데이터신호를 스토리지 커패시터(Cstg)에 전달하는 역할을 한다.
제2트랜지스터(T2)는 제1스캔라인(SCAN1)에 게이트전극이 연결되고 스토리지 커패시터(Cstg)의 타단 및 제3트랜지스터(T3)의 게이트전극에 제1전극이 연결되고 제3트랜지스터(T3)의 제2전극에 제2전극이 연결된다. 제2트랜지스터(T2)는 제1스캔라인(SCAN1)을 통해 공급된 제1스캔신호에 대응하여 제3트랜지스터(T3)의 게이트전극과 제2전극을 다이오드 커넥션 상태로 접속하는 역할을 한다.
제3트랜지스터(T3)는 스토리지 커패시터(Cstg)의 타단 및 제2트랜지스터(T2)의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 제1전위전압라인(EVDD)에 제1전극이 연결되고 제5트랜지스터(T5)의 제1전극에 제2전극이 연결된다. 제3트랜지스터(T3)는 스토리지 커패시터(Cstg)에 저장된 데이터전압에 대응하여 구동전류를 생성하는 역할을 한다. 제3트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터로 정의된다.
제4트랜지스터(T4)는 제3스캔라인(SCAN3)에 게이트전극이 연결되고 참조전압라인(VREF)에 제1전극이 연결되고 제1트랜지스터(T1)의 제2전극 및 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단에 제2전극이 연결된다. 제4트랜지스터(T4)는 제3스캔라인(SCAN3)을 통해 공급된 제3스캔신호에 대응하여 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단을 초기화하는 역할을 한다. 스토리지 커패시터(Cstg)의 일단을 초기화할 때, 참조전압라인(VREF)에는 초기화전압(예: 제2전위전압 또는 이보다 낮은 음의전압)이 공급될 수 있으나 이에 한정되지 않고 방전 패스를 형성할 수도 있다.
제5트랜지스터(T5)는 제3스캔라인(SCAN3)에 게이트전극이 연결되고 제3트랜지스터(T3)의 제2전극에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 제5트랜지스터(T5)는 제3스캔라인(SCAN3)을 통해 공급된 제3스캔신호에 대응하여 제3트랜지스터(T3)에 의해 생성된 구동전류를 유기 발광다이오드(OLED)에 전달하는 역할을 한다. 제5트랜지스터(T5)는 발광제어 트랜지스터로 정의된다.
제6트랜지스터(T6)는 제2스캔라인(SCAN2)에 게이트전극이 연결되고 참조전압라인(VREF)에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 제6트랜지스터(T6)는 제2스캔라인(SCAN2)을 통해 공급된 제2스캔신호에 대응하여 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값이 센싱되도록 센싱 패스를 형성하는 역할을 한다.
스토리지 커패시터(Cstg)는 제1트랜지스터(T1)의 제2전극 및 제4트랜지스터(T4)의 제2전극에 일단이 연결되고 제2트랜지스터(T2)의 제1전극 및 제3트랜지스터(T3)의 게이트전극에 타단이 연결된다. 스토리지 커패시터(Cstg)는 내부에 저장된 데이터전압을 기반으로 제3트랜지스터(T3)를 구동하는 역할을 한다.
유기 발광다이오드(OLED)는 제5트랜지스터(T5)의 제2전극 및 제6트랜지스터(T6)의 제2전극에 애노드전극이 연결되고 제2전위전압라인(EVSS)에 캐소드전극이 연결된다. 유기 발광다이오드(OLED)는 제5트랜지스터(T5)를 통해 공급된 구동전류에 대응하여 빛을 발광하는 역할을 한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성된 유기 발광층의 재료에 따라 적색, 녹색, 청색 및 백색과 같이 다양한 색을 선택적으로 발광할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 앞서 설명된 서브 픽셀은 제1구간(A: 유기 발광다이오드의 임피던스값 센싱 구간), 제2구간(B: 데이터신호 쓰기 구간) 및 제3구간(C: 유기 발광다이오드의 발광 구간)의 순으로 동작할 수 있다. 그러나, 이는 하나의 예시일 뿐, 앞서 설명된 서브 픽셀은 제2구간(B), 제3구간(C) 및 제1구간(A)의 순으로 동작할 수 있다.
제1구간(A) 동안 제1 및 제3스캔신호(Scan1, Scan3)는 로직하이(H)로 설정되는 반면 제2스캔신호(Scan2)는 로직로우(L)로 설정된다. 로직로우(L)의 제2스캔신호(Scan2)에 대응하여 제6트랜지스터(T6)는 턴온된다. 제6트랜지스터(T6)의 턴온과 더불어 참조전압라인(VREF)에는 참조전압(Vref)이 공급된다.
참조전압(Vref)은 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 공급된다. 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 공급된 참조전압(Vref)은 제2전위전압라인(EVSS)을 통해 방전된다. 이때, 보상 회로부는 턴온된 제6트랜지스터(T6)를 통해 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱한다.
제2구간(B) 동안 제3스캔신호(Scan3)는 이전과 동일하게 로직하이(H)로 설정되고, 제2스캔신호(Scan2)는 로직로우(L)에서 로직하이(H)로 설정되고 제1스캔신호(Scan1)는 로직하이(H)에서 로직로우(L)로 설정된다.
로직로우(L)의 제1스캔신호(Scan1)에 대응하여 제1트랜지스터(T1)는 턴온된다. 제1트랜지스터(T1)의 턴온과 더불어 데이터라인(DL1)에는 데이터신호가 공급된다.
데이터신호는 스토리지 커패시터(Cstg)에 공급된다. 스토리지 커패시터(Cstg)에 공급된 데이터신호는 데이터전압으로 저장된다. 제3트랜지스터(T3)는 스토리지 커패시터(Cstg)에 저장된 데이터전압에 대응하여 구동전류를 생성한다.
제3구간(C) 동안 제2스캔신호(Scan2)는 이전과 동일하게 로직하이(H)로 설정되고, 제1스캔신호(Scan1)는 로직로우(L)에서 로직하이(H)로 설정되고, 제3스캔신호(Scan3)는 로직하이(H)에서 로직로우(L)로 설정된다.
로직로우(L)의 제3스캔신호(Scan3)에 대응하여 제4 및 제5트랜지스터(T4, T5)는 턴온된다. 턴온된 제5트랜지스터(T5)에 의해 제3트랜지스터(T3)로부터 생성된 구동전류는 유기 발광다이오드(OLED)에 공급된다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성된 유기 발광재료에 대응하여 적색, 청색, 녹색, 백색 등의 빛을 발광한다.
한편, 턴온된 제4트랜지스터(T4)를 통해 스토리지 커패시터(Cstg)에는 초기화전압이 공급될 수 있다. 이때, 초기화전압은 보상 회로부에 연결된 참조전압라인(VREF)을 통해 공급된다. 초기화전압은 스토리지 커패시터(Cstg)에 잔존하는 기생 용량을 제거할 수 있는 전압으로 설정된다.
이하, 비교예 대비 실시예를 참조하여 본 발명에 대한 설명을 구체화한다.
도 8은 비교예의 문제점을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 실시예의 개선점을 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 도 9의 전원제어부를 제어하는 전원제어신호의 예시도이다.
[비교예]
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1구간(A) 동안 제1 및 제3스캔신호(Scan1, Scan3)는 로직하이(H)로 설정되는 반면 제2스캔신호(Scan2)는 로직로우(L)로 설정된다. 로직로우(L)의 제2스캔신호(Scan2)에 대응하여 제6트랜지스터(T6)는 턴온된다. 제6트랜지스터(T6)의 턴온과 더불어 참조전압라인(VREF)에는 참조전압(Vref)이 공급된다.
참조전압(Vref)은 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 공급된다. 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 공급된 참조전압(Vref)은 제2전위전압라인(EVSS)을 통해 방전된다. 이때, 보상 회로부는 턴온된 제6트랜지스터(T6)를 통해 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱한다.
이상적으로, 보상 회로부는 제1구간(A) 동안 턴온된 제6트랜지스터(T6)를 통해 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 정밀하게 센싱할 수 있어야 한다. 그래야만, 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 기반으로 정확한 보상 데이터를 마련할 수 있게 된다.
그러므로, 센싱의 정확도를 높이기 위해서는 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극, 캐소드전극 그리고 제2전위전압라인(EVSS)의 방향으로 방전 패스(②; Discharging path)가 형성되어야 한다. 그러나, 비교예는 제1구간(A) 동안 제3트랜지스터(T3)와 제5트랜지스터(T5)의 노드에 누설 패스(①; Leakage path)가 형성된다.
즉, 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱할 때 방전 패스(②)만 존재하고, 다른 전류 패드(current path)는 존재하지 않아야 한다. 하지만, 비교예는 높은 전압원인 제1전위전압라인(EVDD)과 유기 발광다이오드(OLED) 사이에 누설 패스(①)가 존재한다. 그리고 제3트랜지스터(T3)와 제5트랜지스터(T5)에 의한 누설 전류(Leakage Current)로 인하여 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 정밀하게 센싱할 수 없었다.
[실시예]
도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제1구간(A) 동안 제1 및 제3스캔신호(Scan1, Scan3)는 로직하이(H)로 설정되는 반면 제2스캔신호(Scan2)는 로직로우(L)로 설정된다. 로직로우(L)의 제2스캔신호(Scan2)에 대응하여 제6트랜지스터(T6)는 턴온된다. 제6트랜지스터(T6)의 턴온과 더불어 참조전압라인(VREF)에는 참조전압(Vref)이 공급된다.
참조전압(Vref)은 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 공급된다. 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 공급된 참조전압(Vref)은 제2전위전압라인(EVSS)을 통해 방전된다. 이때, 보상 회로부는 턴온된 제6트랜지스터(T6)를 통해 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱한다.
이상적으로, 보상 회로부는 제1구간(A) 동안 턴온된 제6트랜지스터(T6)를 통해 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 정밀하게 센싱할 수 있어야 한다. 그래야만, 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 기반으로 정확한 보상 데이터를 마련할 수 있게 된다.
그러나, 비교예인 도 8의 예를 통해 알 수 있듯이, 제1구간(A) 동안 제3트랜지스터(T3)와 제5트랜지스터(T5)의 노드에 누설 패스(①; Leakage path)가 형성된다.
실시예는 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱할 때 방전 패스(②)만 존재하도록 전원제어부(180)를 이용하여 누설 패스(①)를 제거한다. 구체적으로, 전원제어부(180)는 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱할 때 턴오프된다.
전원제어부(180)는 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱하는 제1구간 동안 제1전위전압라인(EVDD)을 통해 흐르는 전원을 차단하여 물리적으로 누설 패스(①)를 제거한다. 이를 위해, 전원제어부(180)는 스위치(M1) 예컨대, 모스 스위치(MOS Switch)를 포함하는 집적회로(IC)로 구현될 수 있다.
도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 전원제어부(180)는 제1전위전압이 표시패널에 형성된 서브 픽셀들로 공급되는 것을 물리적으로 차단하는 역할을 한다. 때문에, 전원제어부(180)는 다양한 위치에 설치될 수 있다. 그리고 전원제어부(180)에 포함된 스위치(M1)의 타입에 따라 전원제어신호 또한 달라질 수 있다.
도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱하기 위해 제2스캔신호(Scan2)가 로직로우(L)로 설정될 경우, 전원제어신호(Cs)는 로직하이(H)로 설정될 수 있다. 이 경우, 전원제어부(180)는 로직하이(H)의 전원제어신호(Cs)에 대응하여 제1전위전압라인(EVDD)을 제어하여 서브 픽셀들로 공급되는 제1전위전압을 차단한다.
도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱하기 위해 제2스캔신호(Scan2)가 로직로우(L)로 설정될 경우, 전원제어신호(Cs) 또한 로직로우(L)로 설정될 수 있다. 이 경우, 전원제어부(180)는 로직로우(L)의 전원제어신호(Cs)에 대응하여 제1전위전압라인(EVDD)을 제어하여 서브 픽셀들로 공급되는 제1전위전압을 차단한다.
실시예와 같이 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 센싱할 때 방전 패스(②)만 존재하도록 전원제어부(180)를 이용하여 누설 패스(①)를 제거한 결과, 센싱 정밀도를 향상할 수 있었다. 그리고, 유기 발광다이오드(OLED)의 임피던스값을 기반으로 정확한 보상 데이터를 마련할 수 있게 되었다.
이상 본 발명은 서브 픽셀의 센싱 정밀도를 높이고 정확 및 균일한 보상 데이터를 마련할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 서브 픽셀 내에 포함된 소자의 특성(문턱전압, 전류 이동도 등)에 대응하여 보상 데이터를 마련할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 소자의 수명이나 휘도가 감소하는 문제를 개선하고 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 영상처리부 120: 타이밍제어부
130: 스캔구동부 140: 데이터구동부
170: 전원생성부 180: 전원제어부
150: 표시패널 EVDD: 제1전위전압라인
EVSS: 제2전위전압라인 VREF: 참조전압라인
T1 ~ T6: 제1 내지 제6트랜지스터

Claims (5)

  1. 서브 픽셀을 갖는 표시패널;
    상기 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터구동부;
    상기 서브 픽셀을 센싱하는 보상 회로부;
    상기 표시패널 및 상기 데이터구동부에 공급할 전원을 생성 및 출력하는 전원생성부;
    상기 전원생성부의 출력단과 상기 표시패널 사이에 배선되며, 상기 전원생성부로부터 출력된 제1전위전압을 상기 표시패널에 전달하는 제1전위전압라인; 및
    상기 제1전위전압라인을 제어하는 전원제어부를 포함하고,
    상기 전원제어부는
    상기 서브 픽셀을 센싱하는 구간 동안 상기 제1전위전압이 미공급되도록 상기 제1전위전압라인을 차단하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원제어부는
    상기 서브 픽셀에 포함된 유기 발광다이오드의 임피던스값을 센싱하는 구간 동안 상기 제1전위전압이 미공급되도록 상기 제1전위전압라인을 차단하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원제어부는
    상기 서브 픽셀을 센싱하는 구간 동안 상기 제1전위전압라인 사이에 연결된 스위치를 턴오프하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원제어부는
    상기 데이터구동부를 제어하는 타이밍제어부로부터 공급된 전원제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
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