KR102288961B1 - 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 실시예들은, 어떠한 상황에서도, 계조 표현에 영향을 끼치지 않고, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 가능하게 하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

Description

유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법{RGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL, ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE, AND THE METHOD FOR THE ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 실시예들은 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 표시장치로서 각광받고 있는 유기발광표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 명암비(Contrast Ration), 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 크다는 장점이 있다.
이러한 유기발광표시장치의 유기발광표시패널에는 배치되는 각 서브픽셀은, 기본적으로, 유기발광다이오드와 이를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하여 구성된다.
이러한 유기발광표시장치는, 데이터 구동부에서 출력되는 데이터 전압을 기준으로 결정된 구동 트랜지스터의 구동 전류로 유기발광다이오드의 밝기를 조절하여, 영상을 표현한다.
한편, 유기발광표시패널 상의 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터는, 문턱전압, 이동도 등의 고유 특성치를 갖는다. 이러한 구동 트랜지스터는, 구동 시간이 증가함에 따라, 열화(Degradation)가 진행되어, 고유 특성치가 변하게 된다.
이러한 구동 트랜지스터의 열화는, 각 서브픽셀에서의 구동 트랜지스터 간의 고유 특성치 편차를 발생시켜, 서브픽셀 간의 휘도 편차가 초래하여, 화상 품질을 떨어뜨릴 수 있다.
따라서, 서브픽셀 간의 휘도 편차를 보상해주는 기술, 즉, 구동 트랜지스터 간의 고유 특성치 편차를 보상해주는 기술이 제안되었다.
이러한 보상 기술이 제안되었음에도 불구하고, 구동 트랜지스터의 고유 특성치 편차가 어떠한 이유에 의해 보상이 되지 못하는 현상이 발생하는 문제점이 발생하고 있다.
또한, 보상 기술에 의해, 구동 트랜지스터의 고유 특성치 편차가 보상되었음에도 불구하고, 화면 품질이 향상되지 못하고, 오히려, 떨어지는 문제점도 발생하고 있는 실정이다.
본 실시예들의 목적은, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 더욱 효율적으로 수행하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 다른 목적은, 어떠한 상황에서도, 계조 표현에 영향을 끼치지 않고, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 가능하게 하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 또 다른 목적은, 구동 트랜지스터의 문턱전압 쉬프트 현상이 발생함에도 불구하고, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 가능하게 하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 데 있다.
일 실시예는, 다수의 데이터 라인과 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 유기발광표시패널;과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 유기발광표시장치를 제공한다.
이러한 유기발광표시장치에서, 다수의 서브픽셀 각각은, 유기발광다이오드와, 유기발광다이오드의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드, 게이트 노드에 해당하는 제2노드 및 구동전압 라인과 전기적으로 연결된 제3노드를 갖는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제1노드와 기준전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제2노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제1노드와 제2노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하여 구성된다.
또한, 이러한 유기발광표시장치에서, 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압에 대한 데이터전압 가용범위는 가변될 수 있다.
또한, 이러한 유기발광표시장칭서, 기준전압이 네거티브 방향으로 가변되어, 데이터전압 가용범위가 기준전압의 감소에 대응되어 확대될 수 있다.
다른 실시예는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인과, 매트릭스 타입으로 배치된 다수의 서브픽셀을 포함하는 유기발광표시패널을 제공할 수 있다.
이러한 유기발광표시패널에서, 다수의 서브픽셀 각각은, 유기발광다이오드와, 유기발광다이오드의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드, 게이트 노드에 해당하는 제2노드 및 구동전압 라인과 전기적으로 연결된 제3노드를 갖는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제1노드와 기준전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제2노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제1노드와 제2노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하여 구성된다.
또한, 이러한 유기발광표시패널에서, 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압에 대한 데이터전압 가용범위는 가변될 수 있다.
또 다른 실시예는, 유기발광다이오드와, 유기발광다이오드의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드, 게이트 노드에 해당하는 제2노드 및 구동전압 라인과 전기적으로 연결된 제3노드를 갖는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제1노드와 기준전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제2노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 제1노드와 제2노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하여 구성되는 다수의 서브픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 유기발광표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다.
이러한 유기발광표시장치의 구동방법은, 다수의 서브픽셀에서의 구동 트랜지스터들에 대한 문턱전압 쉬프트를 센싱하는 문턱전압 쉬프트 센싱 단계와, 문턱전압 쉬프트 센싱 단계의 센싱 결과에 따라, 다수의 서브픽셀 각각에서의 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압의 데이터전압 가용범위를 가변하는 데이터전압 가용범위 가변 단계 등을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 더욱 효율적으로 수행할 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 어떠한 상황에서도, 계조 표현에 영향을 끼치지 않고, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 가능하게 할 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터의 문턱전압 쉬프트 현상이 발생함에도 불구하고, 구동 트랜지스터의 고유 특성치와 관련된 보상을 가능하게 할 수 있는 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 유기발광표시패널의 서브픽셀 구조의 예시도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서의 데이터전압 가용범위와, 구동 트랜지스터의 특성치 관련 보상 기능 여부 간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서의 데이터전압 가용범위 내 계조표현영역과 보상영역을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 구동 트랜지스터의 구동시간 증가에 따른 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 문턱전압 쉬프트 현상에 따라 보상할 수 없게 되는 문제점을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 계조표현영역이 줄어드는 문제점을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 문제점들을 해결하기 위한 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)에 따른 데이터전압 가용범위의 확대영역에 대한 활용 방식을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 10 내지 도 11은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서, 기준전압 가변을 통한 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 구동방법에 대한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 유기발광표시패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 타이밍 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
유기발광표시패널(110)에는, 제1방향으로 다수의 데이터 라인(DL1, ... , DLm, m: 2 이상의 자연수)이 배치되고, 제1방향과 교차하는 제2방향으로 다수의 게이트 라인(GL1, ... , GLn, n: 2 이상의 자연수)이 배치되며, 다수의 서브픽셀(SP: Sub-Pixel)이 매트릭스 타입으로 배치된다.
데이터 구동부(120)는, 다수의 데이터 라인(DL1, ... , DLm)으로 데이터전압을 공급하여 다수의 데이터 라인(DL1, ... , DLm)을 구동한다.
게이트 구동부(130)는, 다수의 게이트 라인(GL1, ... , GLn)으로 스캔신호를 순차적으로 공급하여 다수의 게이트 라인(GL1, ... , GLn)을 순차적으로 구동한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 제어신호를 공급하여, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)의 동작을 제어한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 호스트 시스템(150)에서 입력되는 영상데이터(Data)를 데이터 구동부(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상데이터(Data')를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
게이트 구동부(130)는, 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔신호를 다수의 게이트 라인(GL1, ... , GLn)으로 순차적으로 공급하여 다수의 게이트 라인(GL1, ... , GLn)을 순차적으로 구동한다.
게이트 구동부(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이, 유기발광표시패널(110)의 일측에 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에만 위치할 수도 있다.
또한, 게이트 구동부(130)는, 다수의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver IC)를 포함할 수 있는데, 이러한 다수의 게이트 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 유기발광표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
위에서 언급한 다수의 게이트 드라이버 집적회로 각각은 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동부(120)는, 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상데이터(Data')를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL1, ... , DLm)으로 공급함으로써, 데이터 라인들을 구동한다.
데이터 구동부(120)는, 다수의 소스 드라이버 집적회로(Source Driver IC, 데이터 드라이버 집적회로(Data Driver IC)라고도 함)를 포함할 수 있는데, 이러한 다수의 소스 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 유기발광표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
위에서 언급한 다수의 소스 드라이버 집적회로 각각은, 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter), 출력 버터 등을 포함하고, 경우에 따라서, 서브픽셀 보상(휘도 편차 보상 또는 데이터 보상 등이라고도 함)을 위해 아날로그 전압 값을 센싱하여 디지털 값으로 변환하고 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
다수의 소스 드라이버 집적회로는, 일 예로, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 다수의 소스 드라이버 집적회로 각각에서, 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(S-PCB: Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 유기발광표시패널(110)의 본딩 패드부에 본딩된다.
한편, 위에서 언급한 호스트 시스템(150)은 입력 영상의 영상데이터(Data)와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 타이밍 컨트롤러(140)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 호스트 시스템(150)으로부터 입력된 영상데이터(Data)를 데이터 구동부(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상데이터(Data')를 출력하는 것 이외에, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 출력한다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(140)는, 게이트 구동부(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 게이트 제어 신호(GCS)를 출력한다.
게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(130)를 구성하는 게이트 드라이버 집적회로들의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이버 집적회로들에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 게이트 드라이버 집적회로들의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 데이터 구동부(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Souce Output Enable) 등을 포함하는 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다.
소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(120)를 구성하는 소스 드라이버 집적회로들의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로들 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다. 경우에 따라서, 데이터 구동부(120)의 데이터 전압의 극성을 제어하기 위하여, 데이터 제어 신호(DCS)에 극성 제어 신호(POL)가 더 포함될 수 있다. 데이터 구동부(120)에 입력된 영상데이터(Data')가 mini LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스 규격에 따라 전송된다면, 소스 스타트 펄스(SSP)와 소스 샘플링 클럭(SSC)은 생략될 수 있다.
도 1을 참조하면, 유기발광표시장치(100)는, 유기발광표시패널(110), 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 전원 컨트롤러는 전원 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC)라고도 한다.
도 2는 본 실시예들에 따른 유기발광표시패널(110)의 서브픽셀 구조의 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시패널(110)에 매트릭스 타입으로 배치된 다수의 서브픽셀 각각은, 유기발광다이오드(OLED), 구동 트랜지스터(DRT), 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2) 및 스토리지 캐패시터(Cstg) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)는, 유기발광다이오드(OLED)로 구동전류를 공급함으로써 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 트랜지스터이다.
이러한 구동 트랜지스터(DRT)는, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드(N1 노드), 게이트 노드에 해당하는 제2노드(N2 노드) 및 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결된 제3노드(N3 노드)를 갖는다.
도 2를 참조하면, 제1트랜지스터(T1)는, 해당 게이트 라인(GL')을 통해 게이트 노드에 인가되는 스캔신호의 일종인 센스신호(SENSE)에 의해 제어되고, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 기준전압 라인(RVL) 사이에 전기적으로 연결된다.
이러한 제1트랜지스터(T1)는, 게이트 노드에 인가된 센스신호(SENSE)에 의해 턴 온 되어, 기준전압 라인(RVL)을 통해 공급된 기준전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드로 인가해준다.
도 2를 참조하면, 제2트랜지스터(T2)는, 해당 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 노드에 인가되는 스캔신호(SCAN)에 의해 제어되고, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결된다.
데이터 구동부(120)에 포함된 소스 드라이버 집적회로 내 디지털 아날로그 컨버터(DAC)에서 디지털 데이터가 데이터 전압(Vdata)으로 변환되어 데이터 라인(DL)으로 출력되면, 출력된 데이터 전압(Vdata)은, 데이터 라인(DL)을 통해, 제2트랜지스터(T2)의 드레인 노드 또는 소스 노드로 인가된다.
이때, 제2트랜지스터(T2)는, 스캔신호(SCAN)에 의해 턴 온 된 경우, 데이터 라인(DL)을 통해 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 해당하는 N2 노드로 인가해준다.
도 2를 참조하면, 스토리지 캐패시터(Cstg)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 N2 노드 사이에 전기적으로 연결되고, 한 프레임 동안 일정 전압을 유지시켜 주는 역할을 한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 스위치 S1을 통해, 기준전압 라인(RVL)과 전기적으로 연결되어, 기준전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 더 포함할 수 있다.
이러한 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 일 예로, 데이터 구동부(120)에 포함된 다수의 소스 드라이버 집적회로 각각에 포함될 수 있다.
기준전압 라인(RVL)과 연결된 스위치 구성을 살펴보면,
스위치 S1은, 스위칭 동작에 따라, 기준전압 라인(RVL)을 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 연결된 노드(210)와 연결해주거나 연결 해제를 해줄 수 있다.
스위치 S2는, 스위칭 동작에 따라, 기준전압 라인(RVL)을 기준전압(Vref)이 공급되는 노드(220)에 연결된 노드(220)와 연결해주거나 연결 해제를 해줄 수 있다.
한편, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)는 문턱전압(Vth) 및 이동도 등의 고유 특성치를 갖는다.
이러한 구동 트랜지스터(DRT)는, 구동 시간이 증가함에 따라 열화(Degradation)가 진행되어, 고유 특성치가 변하게 된다.
각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)는, 열화 정도가 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 고유 특성치 편차(문턱전압 편차, 이동도 편차)가 발생할 수 있다.
이러한 고유 특성치 편차는, 서브픽셀 간의 휘도 편차를 발생시켜, 유기발광표시패널(110)에 대한 휘도 균일도를 떨어뜨려 화상 품질을 저하시킬 수 있다.
이에, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 고유 특성치 편차를 보상해주기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같은 서브픽셀 구조와, 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 및 스위치 구성(S1, S2)을 갖는다.
아래에서는, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 고유 특성치 편차를 보상해주기 위하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치를 센싱하는 센싱 동작에 대하여 간략하게 알아본다. 단, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압에 대한 센싱 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 N2 노드 각각에, 기준전압(Vref) 및 데이터 전압(Vdata)을 인가해준다.
이러한 전압 인가를 위해, 제2트랜지스터(T1)는 게이트 노드에 인가된 스캔신호(SCAN)에 의해 온 상태이고, 제2트랜지스터(T2)는 게이트 노드에 인가된 제1센스신호(SENSE)에 의해 온 상태이다. 스위치 S2는 기준전압 라인(RVL)을 기준전압 공급 노드(220)와 연결해준 온(On) 상태이다.
이에 따라, 데이터 구동부(120)에서 데이터 라인(DL)으로 출력된 데이터 전압(Vdata)이, 제2트랜지스터(T2)를 통해, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드에 인가된다. 기준전압 공급 노드(Nref)에 공급된 기준전압(Vref)이, 기준전압 라인데이터전압 가용범위VL) 및 제1트랜지스터(T1)를 통해, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드로 인가된다.
이후, 스위치 S2를 오프(Off) 시켜, 즉, 기준전압(RVL) 및 기준전압 공급 노드(220) 간의 연결을 해제시켜, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드를 플로팅(Floating) 시킨다.
이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압이 기준전압(Vref)에서 상승한다. 이때, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드에는 데이터 전압(Vdata)이 여전히 인가되고 있는 상태이다.
이러한 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압은, 상승하다가 어느 수준이 되면, 포화한다.
구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 포화한 전압은, 데이터 전압(Vdata)에서 일정 전압만큼 차이가 나는 전압이다.
구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 포화한 전압은 데이터 전압(Vdata)에서 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 뺀 전압(Vdata-Vth)이다.
이후, 스위치 S1이 온(On) 상태가 되어, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 연결된 노드(210)를 기준전압 라인(RVL)과 연결해준다.
이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 기준전압 라인(RVL)을 통해, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 디지털 값으로 변환하여 센싱 데이터를 생성하여 타이밍 컨트롤러(140)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 센싱 데이터를 토대로, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 알아낼 수 있고, 구동 트랜지스터(DRT) 간의 문턱전압 편차도 파악할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 파악된 문턱전압 편차를 보상해주기 위하여, 각 서브픽셀에 대한 데이터 보상량을 연산하고, 연산된 데이터 보상량에 기초하여, 각 서브픽셀에 대한 데이터를 변경하여, 변경된 데이터를 데이터 구동부(120)로 전송한다.
데이터 구동부(120)는, 수신한 데이터를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인으로 출력함으로써, 서브픽셀 보상이 이루어지게 된다.
전술한 바와 같이, 구동 트랜지스터(DRT)의 센싱을 통해, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치 편차를 보상해줌으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치 편차에 의한 휘도 편차, 즉, 화면 불균일을 개선해줄 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 2에 예시된 3T(Transistor)1C(Capacitor) 서브픽셀 구조와, 센싱 구성(ADC) 및 스위치 구성(S1, S2)을 이용함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 등의 고유 특성치를 정확하게 센싱할 수 있다. 이러한 센싱을 기반으로, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치 편차 보상이 가능해질 수 있다.
전술한 바와 같이, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치 편차 보상은, 해당 서브픽셀에 대한 디지털 데이터를 변경함으로써 실행된다. 이에 따라, 보상 전에 비해, 유기발광표시패널(110)로 인가되는 데이터 전압(Vdata)이 변경된다.
한편, 데이터 구동부(120)에 포함된 다수의 소스 드라이버 집적회로 각각은, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 디지털 데이터를 데이터전압으로 변환하여 출력하는데, 이때, 각 소스 드라이버 집적회로가 핸들링할 수 있는 데이터전압의 가용범위, 즉, 데이터전압 가용범위는 한정적으로 제한되어 있을 수 있다.
이러한 데이터전압 가용범위는, 기본적으로, 이미지를 표현하는 데이터전압(Vimage)을 조정할 수 있는 범위(이하, "계조표현영역"이라고 함)를 포함할 수 있다.
또한, 유기발광표시장치(100)가 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치(문턱전압, 이동도)에 대한 보상 기능을 제공함에 따라, 데이터전압 가용범위는, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치(문턱전압, 이동도)에 대한 보상을 위해 사용되는 범위(이하, "보상영역"이라고 함)를 더 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치에 대한 보상은, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 보상, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 편차 보상 및 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 쉬프트(이동) 보상을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 보상은, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도가 원하는 수준이 되도록 해주는 보상이다. 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 편차 보상은, 구동 트랜지스터(DRT) 간의 문턱전압 편차를 제거하거나 줄여주는 보상이다.
한편, 유기발광표시패널(110) 상의 각 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압은 어떠한 분포를 갖는다. 구동 트랜지스터(DRT)의 구동 시간 증가에 따라 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압이 커지게 되어, 문턱전압 분포가 전체적으로 쉬프트(Shift) 하는 현상이 발생할 수 있다.
이러한 문턱전압 쉬프트 현상(즉, 전체 서브픽셀의 관점에서 보면, 문턱전압 분포 쉬프트 현상)은, 문턱전압 보상을 불가능하게 하는 요인이 되어, 화상 품질을 크게 떨어뜨리게 할 수 있다.
이에, 문턱전압 쉬프트 보상은, 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압을 보상이 가능한 범위로 쉬프트 시키기 위한 보상을 의미한다. 이러한 문턱전압 쉬프트 보상에 따르면, 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 분포가 보상가능범위로 전체적으로 쉬프트 된다.
이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 열화에 의해, 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압이 전체적으로 쉬프트 한 경우에 대하여, 보상을 해줌으로써, 유기발광표시패널(110)의 전체적인 휘도 불균일도를 개선해줄 수 있다.
전술한 데이터전압 가용범위에 대하여, 도 3 및 도 4에 대하여, 다시 설명한다.
도 3은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서의 데이터전압 가용범위와, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치 관련 보상 기능 여부 간의 관계를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치에서의 데이터전압 가용범위 내 계조표현영역과 보상영역을 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 유기발광표시장치(100)가 어떠한 보상 기능도 갖지 않다고 가정하면, 데이터전압 가용범위는, 이미지를 표현하는 데이터전압(Vimage)을 조정할 수 있는 계조표현영역만을 포함한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)가 이동도 보상 기능을 더 갖는 경우, 데이터전압 가용범위는, 이미지를 표현하되 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도(Mobility)를 보상하기 위한 전압(α)이 곱해진 형태의 데이터전압(α*Vimage)을 조정할 수 있는 "계조표현영역"을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)가 이동도 보상 기능뿐만 아니라, 문턱전압 편차 보상 기능을 더 갖는 경우, 데이터전압 가용범위는, 이미지를 표현하되 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도(Mobility)를 보상하기 위한 전압(α)이 곱해진 형태의 데이터전압(α*Vimage)을 조정할 수 있는 "계조표현영역" 이외에, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 편차 보상(φ 보상이라고도 함)을 위한 전압(△φ)을 조정할 수 있는 "문턱전압 편차 보상영역"을 더 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)가, 이동도 보상 기능 및 문턱전압 편차 보상 기능뿐만 아니라, 문턱전압 쉬프트 보상 기능을 더 갖는 이 경우, 데이터전압 가용범위는, 이미지를 표현하되 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도(Mobility)를 보상하기 위한 전압(α)이 곱해진 형태의 데이터전압(α*Vimage)을 조정할 수 있는 "계조표현영역"과, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 편차 보상(φ 보상이라고도 함)을 위한 전압(△φ)을 조정할 수 있는 "문턱전압 편차 보상영역" 이외에, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 쉬프트 보상을 위한 전압(φ 쉬프트)을 조정할 수 있는 "문턱전압 쉬프트 보상영역"을 더 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 계조표현영역의 크기는 Ri이고, 문턱전압 편차 보상영역의 크기는 Rd이며, 문턱전압 쉬프트 보상영역의 크기는 Rs이다.
도 4를 참조하면, 문턱전압 편차 보상영역 및 문턱전압 쉬프트 보상영역을 합하여 "보상영역"이라고 한다. 이러한 보상영역의 크기는 Rc(=Rd+Rs)이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 구동시간 증가에 따른 포지티브 문턱전압 쉬프트(Positive Vth Shift) 현상을 나타낸 도면이다. 도 6은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 문턱전압 쉬프트 현상에 따라 보상할 수 없게 되는 문제점을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 계조표현영역이 줄어드는 문제점을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 유기발광표시패널(110) 상의 모든 구동 트랜지스터(DRT)는 각기 고유한 문턱전압(Vth)을 갖고 있되, 모든 구동 트랜지스터(DRT) 각각의 문턱전압(Vth)은 어떠한 분포(이하, "문턱전압(Vth) 분포"라 함)가 갖는다.
도 5를 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)은 구동 시간이 길어짐에 따라 포지티브(Positive) 방향으로 쉬프트하기 때문에, 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)은 구동 시간이 길어짐에 따라 커지기 때문에, 문턱전압 분포도 전체적으로 포지티브 방향으로 쉬프트 하게 된다(분포 A-> 분포 B).
전술한 바와 같이, 문턱전압 분포 쉬프트 현상(분포 A-> 분포 B)이 발생하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치와 관련된 보상을 해주기 위한 데이터 보상값도 그만큼 커지게 된다.
이와 같이, 문턱전압 분포 쉬프트 현상(분포 A-> 분포 B)이 발생하여, 보상에 필요한 데이터 보상값이 커져서 보상가능범위(보상영역)를 벗어나게 되면, 보상이 불가능해지거나, 계조표현이 제대로 되지 못하는 문제점이 발생할 수 있다.
도 6을 참조하면, 보상영역 및 계조표현영역 간의 비율이 확정적인 경우, 문턱전압 분포 쉬프트 현상(분포 A-> 분포 B)이 발생하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치와 관련된 보상에 필요한 보상값(데이터 보상값에 해당하는 전압)이 보상가능범위에 해당하는 보상영역의 한계치(보상 상한치 또는 보상 하한치)를 벗어나면, 보상을 할 수 없는 문제점이 초래될 수 있다.
이에 따라, 휘도 편차를 보상하지 못하여, 휘도 불균일 현상이 발생하게 되고, 결국에는, 화상 품질을 크게 떨어질 수 있다.
도 7을 참조하면, 보상영역 및 계조표현영역 간의 비율이 확정적이지 않은 경우, 문턱전압 분포 쉬프트 현상(분포 A-> 분포 B)이 발생하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치와 관련된 보상에 필요한 보상값(데이터 보상값에 해당하는 전압)이 보상영역의 한계치(보상 상한치 또는 보상 하한치)를 벗어나면, 계조표현영역에 해당하는 전압범위를 사용한다.
이 경우, 보상은 가능해졌지만, 이미지를 실제로 표현하기 위한 계조표현영역이 줄어들게 되어, 화상 품질이 오히려 크게 떨어질 수 있다.
문턱전압 분포 쉬프트 현상(분포 A-> 분포 B)에 따른 보상 불가능 또는 화상 품질 저하의 문제점들 해결하기 위하여, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 기준전압(Vref)의 가변을 통해 데이터전압 가용범위를 가변하여, 가변된 데이터전압 가용범위에서의 보상영역을 확대해줄 수 있다.
아래에서는, 이에 대하여, 도 8 내지 도 13을 참조하여, 더욱 상세하게 설명한다.
도 8은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 문제점들을 해결하기 위한 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 문턱전압 분포 쉬프트 현상(분포 A-> 분포 B)에 따른 보상 불가능 또는 화상 품질 저하의 문제점들 해결하기 위하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드에 인가되는 데이터전압(Vdata)에 대한 데이터전압 가용범위가 가변될 수 있다.
도 8을 참조하면, 데이터전압 가용범위의 가변은, 소스 드라이버 집적회로가 핸들링 할 수 있는 데이터전압 가용범위의 크기가 R에서 R'로 변경된다는 것을 의미한다.
이러한 데이터전압 가용범위의 가변으로 인해, 데이터전압 가용범위 내 보상영역의 크기가 가변 되어, 계조표현에 영향을 끼치지 않고, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 문제점들을 방지할 수 있다.
도 8을 참조하면, 소스 드라이버 집적회로가 핸들링 할 수 있는 데이터전압 가용범위의 가변은, 데이터전압 가용범위의 확대를 의미한다.
즉, 데이터전압 가용범위의 가변 전, 데이터전압 가용범위의 크기는 R이었지만, 데이터전압 가용범위의 가변 후, 데이터전압 가용범위의 크기가 R에서 △Ⅴ만큼 커져 R'가 된다.
도 8을 참조하면, 데이터전압 가용범위의 확대영역(크기: △Ⅴ)은, 계조표현영역에 관련된 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 보상, 문턱전압 편차 보상, 문턱전압 쉬프트 보상 중 하나 이상을 위한 영역 확대에 이용될 수 있다.
한편, 데이터전압 가용범위의 가변은, 기준전압(Vref)의 가변에 의해 일어날 수 있다. 가령, 기준전압(Vref)이 낮아지면, 데이터전압 가용범위가 확대될 수 있다.
도 9는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)에 따른 데이터전압 가용범위의 확대영역에 대한 활용 방식을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)에 따른 데이터전압 가용범위에 새롭게 확대된 영역(확대영역)은, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 보상을 위한 데이터보상과, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 문턱전압 편차 보상을 위한 데이터보상과, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 쉬프트 보상을 위한 데이터보상 중 선택된 하나 이상의 데이터보상 용도로 설정될 수 있다.
도 9를 참조하면, Case 1의 경우, 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)에 따른 데이터전압 가용범위의 확대영역은 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도 보상을 위한 데이터보상 용도로 설정될 수 있다. 이에 따라, 계조표현영역이 확대된다.
도 9를 참조하면, Case 2의 경우, 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)에 따른 데이터전압 가용범위의 확대영역은 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 문턱전압 편차 보상을 위한 데이터보상 용도로 설정될 수 있다. 이에 따라, 문턱전압 편차 보상영역이 확대된다.
도 9를 참조하면, Case 3의 경우, 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)에 따른 데이터전압 가용범위의 확대영역은 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 쉬프트 보상을 위한 데이터보상 용도로 설정될 수 있다. 이에 따라, 문턱전압 쉬프트 보상영역이 확대된다.
도 9에 도시된 3가지 Case 이외에, Case 1, Case 2 및 Case 3 중 둘 이상을 조합한 형태로도 확대영역이 활용될 수 있다.
예를 들어, Case 1 및 Case 2를 조합한 형태로서, 계조표현영역 및 문턱전압 편차 보상영역이 모두 확대될 수도 있다. Case 2 및 Case 3을 조합한 형태로서, 문턱전압 편차 보상영역 및 문턱전압 쉬프트 보상영역이 모두 확대될 수도 있다. Case 1 및 Case 3을 조합한 형태로서, 계조표현영역(즉, 이동도 보상영역) 및 문턱전압 쉬프트 보상영역이 모두 확대될 수도 있다. Case 1, Case 2 및 Case 3을 조합한 형태로서, 계조표현영역(즉, 이동도 보상영역), 문턱전압 편차 보상영역 및 문턱전압 쉬프트 보상영역이 모두 확대될 수도 있다.
이러한 데이터전압 가용범위의 확대영역은, 계조표현영역(이동도 보상영역), 문턱전압 편차 보상영역 및 문턱전압 쉬프트 보상영역 중 보상을 위해 부족한 영역을 확대하는데 활용될 수 있다.
예를 들어, 이동도 보상을 위해 기존의 계조표현영역이 부족한 경우, 데이터전압 가용범위의 확대영역만큼 계조표현영역을 확대할 수 있다. 문턱전압 편차 보상을 위해 기존의 문턱전압 편차 보상영역이 부족한 경우, 데이터전압 가용범위의 확대영역만큼 문턱전압 편차 보상영역을 확대할 수 있다. 문턱전압 쉬프트 보상을 위해 기존의 문턱전압 쉬프트 보상영역이 부족한 경우, 데이터전압 가용범위의 확대영역만큼 문턱전압 쉬프트 보상영역을 확대할 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터전압 가용범위의 확대영역을 통해, 이동도 보상, 문턱전압 편차 보상 및 문턱전압 쉬프트 보상 중 보상을 위해 부족한 영역을 확대하여, 각종 보상을 원활하게 이루어지도록 해줄 수 있다. 이를 통해, 전체적인 화상 품질을 크게 개선해줄 수 있다.
도 10 내지 도 11는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)에서, 기준전압 가변을 통한 데이터전압 가용범위 가변 스킴(Scheme)을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 전술한 데이터전압 가용범위 가변 스킴은, 기준전압(Vref)의 가변을 통해 이루어질 수 있다. 즉, 데이터전압 가용범위 가변 스킴을 이용하는 경우, 기준전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 기준전압은 가변될 수 있다.
유기발광표시패널(110)에서의 공통전압에 해당하는 기준전압(Vref)을 가변함으로써, 데이터전압 가용범위를 가변할 수 있다.
더 구체적으로, 유기발광표시패널(110)에서의 공통전압에 해당하는 기준전압(Vref)을 낮춤으로써, 데이터전압 가용범위의 확대할 수 있다.
다시 말해, 기준전압(Vref)이 네거티브(Negative) 방향으로 가변된 경우, 데이터전압 가용범위는, 기준전압의 감소에 대응되어 확대될 수 있다.
전술한 바와 같이, 유기발광표시패널(110)에서의 모든 서브픽셀에 영향을 끼치는 공통전압에 해당하는 기준전압(Vref)을 낮춤으로써, 데이터전압 가용범위를 확대할 수 있다. 이로 인해, 불가능했던 보상을 가능하게 하거나, 계조표현영역을 감소시켜 화상 품질을 떨어뜨리는 문제를 해결할 수 있다.
이때, 기준전압(Vref)의 감소분은, 보상을 불가능하게 했던 보상값(전압범위), 또는 보상을 위해 계조표현영역의 감소분에 대응되도록 결정될 수 있다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 모든 서브픽셀에 영향을 끼치는 공통 전압에 해당하는 기준전압(Vref)을 네거티브 방향으로 가변함으로써, 즉, 기준전압(Vref)을 감소시킴으로써, 모든 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압이 네거티브 방향으로 쉬프트 한다.
도 11을 참조하면, 기준전압(Vref)의 감소분을 적절하게 조절하면, 보상을 불가능하게 했던 분포 B에서 보상을 가능하게 하는 분포 A로 문턱전압 분포가 쉬프트 될 수 있다.
이상에서, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 보상 불가능의 문제점 또는 계조표현영역의 감소에 따른 화질 저하의 문제점을 해결하기 위한 유기발광표시장치(100)의 구동방법을 도 12를 참조하여 다시 간략하게 설명한다.
도 12는 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)의 구동방법에 대한 흐름도이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 유기발광다이오드(OLED)와, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극에 전기적으로 연결되는 N1 노드, 게이트 노드에 해당하는 N2 노드 및 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결된 N3 노드를 갖는 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 기준전압 라인(RVL) 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터(T1)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터(T2)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 N2 노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터(Cstg)를 포함하여 구성되는 다수의 서브픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 유기발광표시패널(110)을 포함한다.
이러한 유기발광표시장치(100)의 구동방법은, 다수의 서브픽셀에서의 구동 트랜지스터(DRT)들에 대한 문턱전압 쉬프트를 센싱하는 문턱전압 쉬프트 센싱 단계(S1210)와, 문턱전압 쉬프트 센싱 단계의 센싱 결과에 따라, 다수의 서브픽셀 각각에서의 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드에 인가되는 데이터전압의 데이터전압 가용범위를 가변하는 데이터전압 가용범위 가변 단계(S1220) 등을 포함할 수 있다.
전술한 문턱전압 쉬프트 센싱 단계(S1210)는, 도 2를 전술한 문턱전압 센싱 동작을 통해, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압을 알아내고, 이를 통계 처리하여, 문턱전압 쉬프트를 센싱할 수 있다.
전술한 데이터전압 가용범위 가변 단계(S1220)는, 문턱전압 쉬프트 센싱 단계(S1210)에서 센싱된 문턱전압 쉬프트의 정도가 현재의 데이터전압 가용범위 내 보상영역에서 보상이 이루일 수 있는지 파악하고, 파악 결과, 불가능하다고 판단되면, 현재의 데이터전압 가용범위를 확대하는 방향으로 가변할 수 있다.
이러한 유기발광표시장치(100)의 구동방법을 통해, 데이터전압 가용범위 내 보상영역을 가변시킴으로써, 계조표현에 영향을 끼치지 않고, 포지티브 문턱전압 쉬프트 현상에 따른 보상문제점들을 방지할 수 있다.
전술한 데이터전압 가용범위 가변 단계(S1220)는, 문턱전압 쉬프트 센싱 단계(S1210)의 센싱 결과, 다수의 서브픽셀 중 적어도 하나에서의 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 문턱전압 쉬프트가 센싱된 경우, 기준전압을 네거티브 방향으로 가변함으로써, 다수의 서브픽셀 각각에서의 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드에 인가되는 데이터전압의 데이터전압 가용범위를 확대할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전술한 데이터전압 가용범위 가변 단계(S1220)에서는, 유기발광표시패널(110)에서의 모든 서브픽셀에 영향을 끼치는 공통전압에 해당하는 기준전압(Vref)을 낮춤으로써, 데이터전압 가용범위를 확대할 수 있다. 이로 인해, 불가능했던 보상을 가능하게 하거나, 계조표현영역을 감소시켜 화상 품질을 떨어뜨리는 문제를 해결할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치와 관련된 보상(이동도 보상, 문턱전압 편차 보상, 문턱전압 쉬프트 보상)을 더욱 효율적으로 수행하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널(110), 유기발광표시장치(100) 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 어떠한 상황에서도, 계조 표현에 영향을 끼치지 않고, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치와 관련된 보상(이동도 보상, 문턱전압 편차 보상, 문턱전압 쉬프트 보상)을 가능하게 하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널(110), 유기발광표시장치(100) 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 쉬프트 현상이 발생함에도 불구하고, 구동 트랜지스터(DRT)의 고유 특성치와 관련된 보상(이동도 보상, 문턱전압 편차 보상, 문턱전압 쉬프트 보상)을 가능하게 하여 화상 품질을 향상시킬 수 있는 유기발광표시패널(110), 유기발광표시장치(100) 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
120: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부
140: 타이밍 컨트롤러

Claims (9)

  1. 다수의 데이터 라인과 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 유기발광표시패널;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부;
    상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 다수의 서브픽셀 각각은,
    유기발광다이오드;
    상기 유기발광다이오드의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드, 게이트 노드에 해당하는 제2노드 및 구동전압 라인과 전기적으로 연결된 제3노드를 갖는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제1노드와 기준전압을 공급하는 기준전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 제1노드와 제2노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하여 구성되고,
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압에 대한 데이터전압 가용범위는 가변되며,
    일단은 상기 기준전압 라인과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 기준전압 라인의 전압을 센싱하는 아날로그 디지털 컨버터와 전기적으로 연결되는 제1스위치; 및
    일단은 상기 기준전압 라인과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 기준전압 라인에 상기 기준전압을 공급하는 기준전압 공급 노드에 전기적으로 연결되는 제2스위치를 더 포함하고,
    상기 기준전압 공급 노드에 인가되는 상기 기준전압의 크기는 가변되는 유기발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱전압은 포지티브 방향으로 쉬프트하는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준전압이 네거티브 방향으로 가변된 경우, 상기 데이터전압 가용범위는, 상기 기준전압의 감소에 대응되어 확대되는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기준전압의 감소에 따라 상기 데이터전압 가용범위에 새롭게 확대된 영역은,
    각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 이동도 보상을 위한 데이터보상과, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터 간의 문턱전압 편차 보상을 위한 데이터보상과, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 문턱전압 쉬프트 보상을 위한 데이터보상 중 선택된 하나 이상의 데이터보상 용도로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.
  6. 삭제
  7. 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인; 및
    매트릭스 타입으로 배치된 다수의 서브픽셀을 포함하고,
    상기 다수의 서브픽셀 각각은,
    유기발광다이오드;
    상기 유기발광다이오드의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드, 게이트 노드에 해당하는 제2노드 및 구동전압 라인과 전기적으로 연결된 제3노드를 갖는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제1노드와 기준전압을 공급하는 기준전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 제1노드와 제2노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하여 구성되고,
    상기 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압에 대한 데이터전압 가용범위는 가변되며,
    일단은 상기 기준전압 라인과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 기준전압 라인의 전압을 센싱하는 아날로그 디지털 컨버터와 전기적으로 연결되는 제1스위치; 및
    일단은 상기 기준전압 라인과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 기준전압 라인에 상기 기준전압을 공급하는 기준전압 공급 노드에 전기적으로 연결되는 제2스위치를 더 포함하고,
    상기 기준전압 공급 노드에 인가되는 상기 기준전압의 크기는 가변되는 유기발광표시패널.
  8. 유기발광다이오드와, 상기 유기발광다이오드의 제1전극에 전기적으로 연결되는 제1노드, 게이트 노드에 해당하는 제2노드 및 구동전압 라인과 전기적으로 연결된 제3노드를 갖는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 제1노드와 기준전압을 공급하는 기준전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 제1트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 제2노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 제2트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 제1노드와 제2노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하여 구성되는 다수의 서브픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 유기발광표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀에서의 구동 트랜지스터들에 대한 문턱전압 쉬프트를 센싱하는 문턱전압 쉬프트 센싱 단계; 및
    상기 문턱전압 쉬프트 센싱 단계의 센싱 결과에 따라, 상기 다수의 서브픽셀 각각에서의 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압의 데이터전압 가용범위를 가변하는 데이터전압 가용범위 가변 단계를 포함하고,
    상기 유기발광표시장치는,
    일단은 상기 기준전압 라인과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 기준전압 라인의 전압을 센싱하는 아날로그 디지털 컨버터와 전기적으로 연결되는 제1스위치; 및
    일단은 상기 기준전압 라인과 전기적으로 연결되고, 타단은 상기 기준전압 라인에 상기 기준전압을 공급하는 기준전압 공급 노드에 전기적으로 연결되는 제2스위치를 더 포함하고,
    상기 기준전압 공급 노드에 인가되는 상기 기준전압의 크기는 가변되는 유기발광표시장치의 구동방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 데이터전압 가용범위 가변 단계는,
    상기 문턱전압 쉬프트 센싱 단계의 센싱 결과, 상기 다수의 서브픽셀 중 적어도 하나에서의 구동 트랜지스터에 대한 문턱전압 쉬프트가 센싱된 경우,
    상기 기준전압을 네거티브 방향으로 가변함으로써,
    상기 다수의 서브픽셀 각각에서의 구동 트랜지스터의 제2노드에 인가되는 데이터전압의 데이터전압 가용범위를 확대하는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치의 구동방법.
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