KR102317450B1

KR102317450B1 - 유기발광표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR102317450B1
Application number: KR1020140155521A
Authority: KR
Inventors: 황희철; 이주형
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2021-10-28
Also published as: CN105590586A; CN105590586B; KR20160055559A; US20160133172A1; US10297193B2; TWI708231B; TW201618071A

Abstract

유기발광표시장치 및 그 구동방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는, 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각이 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 복수의 색상 중 하나의 색상의 광을 방출하는 유기발광다이오드를 포함하는 디스플레이 패널, 상기 복수의 화소 각각에 입력된 누적 영상 데이터 값으로부터 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단하는 열화 판단부, 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하는 전류를 측정하는 전류 센싱부 및 상기 전류 센싱부에서 측정된 상기 전류로부터 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 열화량 산출부를 포함한다.

Description

유기발광표시장치 및 그 구동방법{Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof}

본 발명은 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 열화 화소와 비열화 화소에서 측정되는 전류를 이용하여 유기발광다이오드의 열화량을 산출함으로써, 초기 열화 데이터 없이도 열화를 보상할 수 있는 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device), 전계방출 표시장치(Field Emission Display Device), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Device) 등이 있다.

유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device)는 유기 화합물을 발광재료로 사용한 평판표시장치의 일종으로, 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시한다.

유기발광표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있으며, 휘도 및 색 순도가 뛰어남은 물론, 얇고 가벼우며 저전력으로도 구동이 가능하여 휴대용 표시장치를 비롯한 다양한 표시장치에 유용하게 이용될 것으로 기대되고 있다.

유기발광표시장치는 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 색상 중 하나의 색상을 표시하는 복수의 화소를 포함하며, 복수의 화소 각각에 인가되는 데이터 전압에 대응하는 휘도로 발광한다.

상기 복수의 화소 각각은 유기발광다이오드(OLED)와, 데이터 라인 및 스캔 라인에 접속되어 유기발광다이오드를 제어하기 위한 화소회로를 구비하며, 상기 유기발광다이오드는 화소회로로부터 공급되는 구동전류에 대응하는 휘도로 발광한다.

상기 화소회로는 복수의 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함할 수 있으며, 스캔 라인에 스캔 신호가 공급될 때 데이터 라인으로 공급되는 데이터 신호에 대응하여 유기발광다이오드로 공급되는 구동전류를 제어한다.

이때, 상기 유기발광표시장치의 화소는 유기발광다이오드의 열화에 따른 효율 변화에 의하여 원하는 휘도의 화상을 표시할 수 없는 문제점이 있으며, 실제로 시간이 지남에 따라서 유기발광다이오드가 열화되고, 이에 따라 동일한 데이터 신호에 대응하여 점차적으로 낮은 휘도의 빛이 생성되는 문제가 발생한다.

본 발명에 따른 유기발광표시장치 및 그 구동방법은, 유기발광다이오드의 열화로 인한 휘도 저하에 대응하는 보상량을 결정하는데 있어, 디스플레이 동작에 의한 노이즈의 영향을 줄일 수 있는 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치는, 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각이 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 복수의 색상 중 하나의 색상의 광을 방출하는 유기발광다이오드를 포함하는 디스플레이 패널, 상기 복수의 화소 각각에 입력된 누적 영상 데이터 값으로부터 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단하는 열화 판단부, 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하는 전류를 측정하는 전류 센싱부 및 상기 전류 센싱부에서 측정된 상기 전류로부터 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 열화량 산출부를 포함한다.

또한, 상기 열화 판단부는 상기 복수의 화소 각각에 입력되는 영상 데이터 값을 누적하여 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 메모리에 저장된 누적 영상 데이터 값으로부터 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단할 수 있다.

또한, 상기 열화량 산출부는 상기 복수의 화소 중 비열화 화소에서 측정된 전류로부터 배경 전류를 산출하며, 상기 복수의 화소 중 열화 화소에서 측정된 전류와 상기 배경 전류와의 차이로부터 상기 열화량을 산출할 수 있다.

또한, 상기 열화 판단부는 상기 복수의 화소 각각에 입력된 누적 영상 데이터 값으로부터 열화 영역과 비열화 영역을 구분할 수 있으며, 상기 열화량 산출부는 동일한 시점에 측정된 전류를 이용하여 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치는, 열화 화소에 상기 열화량에 대응하는 보상 데이터를 공급하는 열화 보상부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구동방법은, 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각이 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 복수의 색상 중 하나의 색상의 광을 방출하는 유기발광다이오드를 포함하는 디스플레이 패널을 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법으로서, 상기 복수의 화소 각각에 입력되는 영상 데이터를 화소별로 누적하여 저장하는 단계, 누적된 상기 영상 데이터로부터 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단하는 단계, 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하는 전류를 측정하는 단계 및 상기 전류 측정 단계에서 측정된 상기 전류로부터 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 열화량 산출 단계에서는 상기 복수의 화소 중 비열화 화소에서 측정된 전류로부터 배경 전류를 산출할 수 있으며, 상기 복수의 화소 중 열화 화소에서 측정된 전류와 상기 배경 전류와의 차이로부터 상기 열화량을 산출할 수 있다.

또한, 상기 열화량 산출 단계에서는 동일한 시점에 측정된 전류를 이용하여 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출할 수 있으며, 상기 열화 정도를 판단하는 단계에서는 상기 복수의 화소 각각에 입력된 누적 영상 데이터 값으로부터 열화 영역과 비열화 영역을 구분할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구동방법은, 열화 화소에 상기 열화량에 대응하는 보상 데이터를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유기발광표시장치 및 그 구동방법은, 유기발광다이오드의 열화로 인한 휘도 저하에 대응하는 보상량을 결정하는데 있어, 디스플레이 동작에 의한 노이즈의 영향을 줄일 수 있는 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공할 수 있다.

도 1 및 도 2는 초기 전류 측정 값을 이용하여 열화량을 산출하는 방법을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 유기발광표시장치의 화소 회로의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 열화량을 산출하는 방법을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구동 방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특성 실시예들은 도면을 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 대해서 설명하도록 한다. 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 의미한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성 요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성 요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 의미한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징 또는 구성 요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성 요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

도 1 및 도 2는 초기 전류 측정 값을 이용하여 열화량을 산출하는 방법을 나타내는 그래프이다.

도 1에 도시되는 그래프는, 유기발광표시장치의 표시부의 한 행에 배치되는 복수의 화소에서 측정한 전류를 나타낸다. 도 1에서 상기 복수의 화소는 상기 표시부의 한 행에 1080개씩 배치되며, 이는 설명을 위한 예로써 제시되는 것이며 상기 표시부에 포함되는 화소는 특정 개수에 한정되지 않는다.

도 1에는 서로 다른 시점에 측정한 전류 그래프가 도시되는데, 하나의 그래프는 유기발광표시장치가 제작되어 최초 시점에 측정한 전류를 의미하고, 다른 하나의 그래프는 상기 유기발광표시장치가 구동되고 소정 시간이 경과한 후에 측정한 전류를 의미한다.

또한, 상기 전류는 상기 복수의 화소 각각에 포함되는 유기발광다이오드의 양단 간에 흐르는 전류를 측정한 것이다.

도 1의 그래프를 참조하면, 최초 시점에 측정한 전류와 소정 시간이 경과한 후에 측정한 전류는 특정 구간에서 다른 구간에 비해 크게 차이를 갖는 것을 알 수 있다.

상기 복수의 화소에 포함되는 유기발광다이오드는 구동 시간이 누적됨에 따라 열화가 진행되는데, 유기발광다이오드의 열화가 진행되면 효율 저하로 인하여 동일한 크기의 데이터 전압을 인가하더라도 더 낮은 휘도로 발광하게 되어 원하는 영상을 표시하지 못하는 문제가 발생하게 된다.

그리고, 열화된 유기발광다이오드에 소정 크기의 전압을 인가하여 측정한 전류는 비열화 화소에 상기 전압과 동일한 크기의 전압을 인가하여 측정한 전류에 비하여 작고, 이는 유기발광다이오드가 열화되어 내부 저항이 증가하여 발생하는 현상으로 이해할 수 있다.

따라서, 도 1의 그래프에서 다른 구간에 비해 측정된 전류의 크기가 크게 작은 구간은 열화된 화소로 이루어진 구간으로 판단될 수 있다.

또한, 최초 시점에 측정한 전류의 크기와 소정 시간이 경과한 후에 측정한 전류의 크기의 차이(Δ’)만큼 해당 화소가 열화된 것으로 판단할 수 있다.

도 2a는 도 1과 같이 최초 시점에 측정한 전류와 소정 시간이 경과한 후에 측정한 전류를 나타내는 그래프를 나타내며, 도 2b는 도 2a의 그래프로부터 산출된 열화량과 해당 화소에 인가되어 누적된 데이터를 나타낸다.

유기발광표시장치의 화소는 인가되는 전압 또는 전류에 대응하는 휘도로 발광하는 유기발광다이오드를 포함하고, 상기 유기발광다이오드에 상기 전압 또는 전류를 인가하는 픽셀 회로를 포함한다.

상기 픽셀 회로는 외부로부터 데이터 전압을 인가 받아, 이에 대응하는 구동 전류를 상기 유기발광다이오드로 공급하며, 고 계조에 대응하는 데이터 전압이 인가되면 상기 유기발광다이오드는 높은 휘도로 발광하며, 저 계조에 대응하는 데이터 전압이 인가되면 상기 유기발광다이오드는 낮은 휘도로 발광한다.

화소에 고 계조에 해당하는 데이터 전압이 인가되어 누적되는 데이터의 양이 많아질수록 상기 화소에 포함되는 유기발광다이오드의 열화 정도는 더 심해질 수 있으며, 도 1과 같이 열화 화소에서는 동일한 전압을 인가한 경우에 측정되는 전류의 크기가 작아진다.

한편, 전류의 크기를 측정하여 열화 정도를 판단하는 경우에는 전류 측정 시점의 온도의 영향을 크게 받게 되는데, 도 1 및 도 2a와 같이 서로 다른 시점에 측정한 전류의 크기를 이용하여 열화 정도를 판단하는 경우에는, 각각의 측정 시점에 온도가 서로 다르게 되면 측정의 정확도를 신뢰할 수 없게 된다.

도 2b는 도 2a의 그래프에서 측정한 전류로부터 산출한 열화량을 나타낸다. 도 2b의 그래프에는 총 3 영역에서의 열화량을 나타내며, 각각의 영역에 누적된 데이터 값은 191, 218 그리고 132이다.

상기 데이터 값은 해당 영역의 화소에 누적된 영상 데이터 값으로, 계조 데이터 값으로 이해할 수도 있다.

누적 데이터 값이 가장 큰 영역 즉 상기 누적 데이터 값이 218인 영역에서 유기발광다이오드의 열화가 가장 많이 진행되고, 누적 데이터 값이 가장 작은 영역 즉, 상기 누적 데이터 값이 132인 영역에서 열화가 가장 적게 진행된 것으로 판단할 수 있다.

그러나 도 2a의 전류 그래프로부터 산출된 열화량은 누적 데이터 값이 191인 영역에서 가장 작게 산출되었으며, 이는 누적 데이터 값으로부터 추정한 열화량과 대응하지 않는다.

즉, 상술한 바와 같이 서로 다른 시점에 측정한 전류를 바탕으로 열화량을 측정하는 경우, 온도에 의한 영향으로 정확한 열화량을 산출할 수 없는 문제가 발생하는 것으로 이해할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치(100)는, 디스플레이 패널(110), 열화 판단부(120), 전류 센싱부(130) 및 열화량 산출부(140)를 포함한다.

상기 디스플레이 패널(110)은, 복수의 화소(PX)를 포함하고, 상기 복수의 화소(PX) 각각이 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 복수의 색상 중 하나의 색상의 광을 방출하는 유기발광다이오드를 포함한다.

또한, 상기 디스플레이 패널(110)은, 발광 신호(EM), 구동 전압(ELVDD) 및 접지 전압(ELVSS)을 제공받아 동작하는 발광 다이오드 패널일 수 있다.

화소(PX)들은 적색, 녹색 및 청색 중 하나의 색을 표시하고, 적색을 표시하는 화소, 녹색을 표시하는 화소 및 청색을 표시하는 화소가 차례로 반복적으로 배치될 수 있다. 그리고, 사용자는 인접하게 배치된 화소(PX)들에서 표시되는 적색, 녹색 및 청색의 광이 혼합된 하나의 색의 광을 인식할 수 있다.

또는, 상기 화소(PX)들은 인접한 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 및 백색 화소로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 복수의 화소(PX) 각각은 유기발광다이오드를 포함하며, 적색, 녹색 및 청색을 표시하는 화소에 각각 최고 계조의 데이터 신호가 인가되어, 상기 유기발광다이오드가 발광하는 경우, 상기 화소(PX)들에서 출력되는 고계조의 적색, 녹색 및 청색의 광이 혼합되어 백색의 광으로 인식될 수 있다.

또 다른 예로서, 적색 및 녹색을 표시하는 화소에는 각각 높은 계조의 데이터 신호가 인가되고, 청색을 표시하는 화소에는 낮은 계조의 데이터 신호가 인가되어, 상기 유기발광다이오드가 발광하는 경우, 상기 화소들에서 출력되는 고계조의 적색 광 및 녹색 광과 저 계조의 청색의 광이 혼합되어 노란색 계열의 광으로 인식될 수 있다.

한편, 상기 복수의 화소(PX) 각각은 상기 디스플레이 패널(110)에 행으로 배열된 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 및 열로 배열된 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 배열될 수 있다. 상기 복수의 화소(PX) 각각은 상기 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 및 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로부터 각각 스캔 신호 및 데이터 신호를 공급 받는다.

도 3의 데이터 드라이버는 데이터 제어 신호에 응답하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 상기 복수의 화소(PX)들로 공급한다.

또한, 스캔 드라이버는 스캔 제어신호를 제공받아 스캔 신호를 생성한다. 그리고, 스캔 드라이버는 생성된 상기 스캔 신호를 상기 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 상기 복수의 화소(PX)들로 공급할 수 있으며, 상기 스캔 신호에 따라 한 행씩의 화소(PX)들이 순차적으로 선택되어 상기 데이터 신호가 제공될 수 있다.

상기 열화 판단부(120)는, 상기 복수의 화소(PX) 각각에 입력된 누적 영상 데이터 값으로부터 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단한다.

상기 복수의 화소(PX) 각각은 상기 데이터 드라이버로부터 그에 해당하는 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 공급받으며, 상기 열화 판단부(120)는, 상기 복수의 화소(PX) 각각에 공급되는 영상 데이터를 화소별로 누적하여 저장한다.

상기 화소(PX)들은 유기발광다이오드의 열화에 따른 효율 변화에 의하여 원하는 화상을 표시할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 그리고 실제로, 시간이 지남에 따라 유기발광다이오드가 열화되고, 이에 따라 동일한 데이터 신호에 대응하여 점차적으로 낮은 휘도의 광이 방출되는 문제가 발생한다.

상기 유기발광다이오드의 열화는 상기 유기발광다이오드를 포함하는 개별 화소에 인가되는 데이터의 누적으로 인한 스트레스에 기인하며, 누적된 데이터의 양이 많을수록 열화 정도가 심해질 수 있다.

상기 열화 판단부(120)는, 상기 디스플레이 패널(110)에 포함되는 상기 복수의 화소(PX) 각각에 입력된 영상 데이터의 누적 값을 저장하는 메모리(미도시)를 포함할 수 있으며, 상기 메모리에 저장된 누적 영상 데이터 값으로부터 화소(PX)의 열화 정도를 판단할 수 있다.

상기 메모리는 비휘발성 메모리일 수 있으며, 상기 디스플레이 패널(110)에 포함되는 복수의 화소(PX)에 인가되는 데이터를 누적하여 저장할 수 있다.

한편, 상기 열화 판단부(120)는, 상기 복수의 화소(PX)에 인가되어 누적된 영상 데이터 값으로부터 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단할 수 있는데, 누적된 영상 데이터 값이 가장 작은 화소를 제외한 나머지 화소들에 포함되는 유기발광다이오드들은 모두 열화된 것으로 판단할 수 있다.

또는, 상기 누적 영상 데이터 값으로부터 열화 정도를 미리 결정된 소정 개수의 단계로 구분하고(예컨대, 10 단계로 구분), 열화 정도가 낮은 일정 개수의 단계(예컨대, 1 및 2 단계)에 포함되는 화소는 비열화 화소로 판단할 수도 있다.

또는, 상기 디스플레이 패널(110)을 복수의 표시 영역으로 구분하여 개별 표시 영역에 포함되는 화소에 인가된 데이터 값의 평균을 산출하고, 평균 데이터 값이 가장 작은 표시 영역을 제외한 나머지 표시 영역에 포함되는 화소들은 해당 유기발광다이오드가 열화된 것으로 판단할 수도 있다.

상기 전류 센싱부(130)는, 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하는 전류를 측정한다.

상기 센싱 전압에 대응하는 전류를 측정하기 위하여, 상기 전류 센싱부(130)는, 상기 디스플레이 패널(110)에 포함되는 모든 화소(PX)의 유기발광다이오드에 소정 크기의 동일한 센싱 전압을 인가하고, 상기 센싱 전압에 대응하여 출력되는 전류를 측정한다.

유기발광다이오드의 열화가 진행되면 내부 저항 증가 및 효율 저하로 인하여 동일한 크기의 전압이 인가되더라도 더 낮은 휘도로 발광하게 되며, 열화 정도가 심할수록 동일한 크기의 전압이 인가되었을 때 출력되는 전류도 더 작아지게 된다.

동일한 색상의 광을 방출하는 화소에 동일한 크기의 센싱 전압을 인가한 경우에, 열화 화소에서 측정되는 전류의 크기는 비열화 화소에서 측정되는 전류의 크기에 비하여 작을 수 있다.

상기 열화량 산출부(140)는, 상기 전류 센싱부(130)에서 측정된 상기 전류로부터 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출한다.

상술한 바와 같이, 유기발광다이오드의 열화가 진행될수록 상기 전류 센싱부(130)에서 측정되는 전류의 크기가 작아지므로, 상기 전류 센싱부(130)에서 측정되는 전류와 해당 유기발광다이오드의 열화량은 서로 대응하는 것으로 이해할 수 있다.

상기 열화 판단부(120)에서는 상기 복수의 화소(PX)에 포함되는 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단할 수 있으며, 열화가 진행된 화소(열화 화소)와 열화가 진행되지 않은 화소(비열화 화소)로부터 각각 측정된 전류를 비교하면, 상기 열화가 진행된 화소에 포함되는 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 것이 가능하다.

도 4는 유기발광표시장치의 화소 회로의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 상기 유기발광표시장치(100)의 화소(PX)는, 픽셀 회로(PC)와 유기발광다이오드(OLED)를 포함하며, 상기 픽셀 회로(PC)는 구동 트랜지스터(T1) 및 스위칭 트랜지스터(T2)를 포함한다.

상기 스위칭 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호를 수신하는 제1 전극 및 상기 구동 트랜지스터의 제1 전극에 연결되는 제2 전극을 구비한다.

상기 구동 트랜지스터(T1)는 상기 스위칭 트랜지스터(T2)로부터 상기 데이터 신호를 수신하고, 수신한 상기 데이터 신호에 대응하는 구동 전류(IEL)를 상기 유기발광다이오드(OLED)로 출력한다.

또한, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 구동 전압(ELVDD)을 공급받고, 상기 구동 트랜지스터의 제2 전극은 상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된다.

상기 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 상기 데이터 신호를 상기 구동 트랜지스터(T1)로 전달하기 위한 스캔 신호를 공급하는 스캔 라인(SL)에 연결될 수 있다.

한편, 상기 픽셀 회로(PC)는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있으며, 상기 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극은 상기 구동 전압(ELVDD)을 공급받고, 제2 전극은 상기 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결된다.

한편, 상기 유기발광다이오드(OLED)는 상기 구동 트랜지스터(T1)로부터 전달되는 구동 전류(IEL)에 대응하는 휘도로 발광하게 된다.

또한, 상기 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극은 제2 구동 전압(ELVSS) 라인에 연결되며, 상기 제2 구동 전압(ELVSS)은 기준 전압일 수 있으며, 상기 기준 전압은 예컨대, 접지 전압일 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 유기발광다이오드(OLED)가 열화 되면 상기 구동 트랜지스터(T1)로부터 동일한 크기의 구동 전류가 인가되더라도 원하는 휘도로 발광하지 못하는 문제가 발생한다.

상기 전류 센싱부(130)는, 상기 유기발광다이오드(OLED)의 열화량을 산출하기 위해서 상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극과 캐소드 전극 간에 소정 크기의 센싱 전압을 인가하고, 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 유기발광다이오드(OLED)로부터 출력되는 전류를 측정할 수 있다.

한편, 도 4에 도시되는 화소 회로는 예시적인 회로이며, 본 발명에 따른 유기발광표시장치(100)의 화소(PX)가 반드시 도 4의 회로에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 화소(PX)는, 상기 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst) 이외에 하나 이상의 트랜지스터 또는 하나 이상의 커패시터를 더 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 열화량을 산출하는 방법을 나타내는 그래프이다.

도 5의 그래프를 참조하면, 주변의 화소에 비하여 측정되는 전류의 크기가 급격하게 감소하는 화소 영역이 존재하는 것을 알 수 있다.

이러한 화소 영역은 유기발광다이오드의 열화가 진행되어 측정되는 전류의 크기가 감소한 것으로 이해할 수 있다.

유기발광다이오드의 열화가 진행될수록 상기 유기발광다이오드의 내부 저항 증가로 인하여 동일한 크기의 전압을 인가하더라도 더 낮은 휘도로 발광하게 되며, 열화 화소에서 측정되는 전류의 크기 또한 비열화 화소에서 검출되는 전류의 크기에 비하여 작다.

도 5의 그래프는 총 3개의 열화 영역을 나타내는 것으로 이해할 수 있으며, 얇은 쇄선으로 표시된 라인은 열화 영역의 양 끝에 위치하는 두 개의 비열화 화소(A-A’, B-B’ 및 C-C’)를 직선으로 연결한 것으로서, 배경 전류를 의미한다. 그리고, 열화량(Δ)은 각각의 화소에서 측정된 전류의 크기에서 상기 배경 전류를 뺀 값으로 정의될 수 있다.

상기 배경 전류는 열화 화소가 열화되지 않았더라면 측정되었을 것으로 예측되는 전류를 의미하며, 상기 열화량(Δ)에 대응하여 상기 열화 화소에 대한 보상량을 결정할 수 있다.

한편, 도 5의 그래프에서 상기 배경 전류는 열화 영역의 양 끝 지점에 위치하는 비열화 화소에서 측정된 전류 값을 직선으로 연결한 것으로 표시되어 있으나, 이는 배경 전류를 계산하기에 편한 예시적인 경우를 나타낸 것으로, 비열화 화소에서 측정된 전류의 변동을 고려하여 곡선으로 나타낼 수도 있다.

이와 같이 배경 전류를 산출하고 나면, 열화 영역에 포함되는 각각의 화소에 대하여 열화되지 않았을 경우 측정되었을 것으로 예측되는 전류 값을 구할 수 있으므로, 각각의 열화 화소에서 측정된 전류와 상기 배경 전류와의 차이로부터 열화량(Δ) 및 보상량을 구할 수 있다.

상기 전류 센싱부(130)는, 상기 디스플레이 패널(110)에 포함되는 화소에 소정 크기의 센싱 전압을 인가하여 이에 대응하는 전류를 측정하고, 측정된 전류 값을 상기 열화량 산출부(140)에 제공한다.

상기 열화량 산출부(140)는, 상기 전류 값으로부터 도 5에 도시되는 바와 같은 배경 전류를 산출할 수 있으며, 상기 열화 영역에 포함되는 화소들에서 측정된 전류와 상기 배경 전류와의 차이로부터 열화량(Δ)을 산출할 수 있다.

도 5에서는 한 행에 포함되는 화소들로부터 배경 전류를 산출하는 방법을 설명하였으나, 이와 같은 방법을 이용하여 2차원의 열화 영역을 구성하는 열화 화소에서 대해서도 열화량을 산출할 수 있다.

또한, 배경 전류를 산출함에 있어서, 이와 같이 열화 영역의 시작 좌표와 끝 좌표의 각각 앞 뒤에 위치하는 비열화 화소로부터 측정된 전류 값을 이용하되, 복수의 비열화 화소로부터 측정된 전류 값을 이용할 수도 있다.

예를 들어, 상기 시작 좌표 앞에 위치하는 5개의 비열화 화소로부터 측정된 전류의 평균 값과, 상기 끝 좌표 뒤에 위치하는 5개의 비열화 화소로부터 측정된 전류의 평균 값을 이용하여 배경 전류를 산출하는 방법을 이용할 수 있다.

한편, 종래의 열화 보상 시스템에서는 초기의 전류 값과 일정 시간이 경과한 후에 측정된 전류 값과의 차이를 이용하여 열화 화소에 대한 보상량을 결정하였으나, 본 발명에 따른 유기발광표시장치에서는 열화 화소와 비열화 화소에서 측정되는 전류 값의 차이를 이용함으로써 유기발광다이오드의 열화 보상을 위해 초기 데이터를 필요로 하지 않는 효과를 제공한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 상기 유기발광표시장치(100’)는, 도 1을 참조로 하여 설명한 유기발광표시장치(100)에 열화 보상부(150)가 더 포함된 구성을 나타낸다.

상기 열화 보상부(150)는, 열화 화소에 열화량에 대응하는 보상 데이터를 공급한다. 상기 열화 보상부(150)는, 데이터 드라이버에 상기 보상 데이터를 공급하고, 상기 데이터 드라이버는 데이터 제어 신호에 응답하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 상기 보상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 상기 디스플레이 패널(110)에 포함된 복수의 화소(PX)들로 공급한다.

상기 열화 보상부(150)에서 공급되는 상기 보상 데이터는 열화 화소의 위치에 대응하는 배경 전류만큼의 전류가 상기 열화 화소에 흐를 수 있도록 하는 데이터 전압일 수 있다.

또는, 상기 보상 데이터는, 열화 화소에 인가될 영상 데이터에 상기 열화량 산출부(140)에서 산출된 열화 화소의 열화량(Δ)에 대응하는 만큼의 영상 데이터를 더한 영상 데이터일 수 있다.

결과적으로, 상기 열화 보상부(150)에서 공급되는 보상 데이터에 의해서 열화 화소는 상기 열화 화소의 유기발광다이오드의 열화와 무관하게 균일한 휘도의 화상을 표시할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구동방법을 개략적으로 나타내는 순서도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광표시장치의 구동 방법은, 복수의 화소를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각이 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 복수의 색상 중 하나의 색상의 광을 방출하는 유기발광다이오드를 포함하는 디스플레이 패널을 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법으로서, 화소별 영상 데이터를 누적하여 저장하는 단계(S110), 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단하는 단계(S120), 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류를 측정하는 단계(S130) 및 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 단계(S140)를 포함한다.

상기 화소별 영상 데이터 누적 단계(S110)에서는 상기 복수의 화소 각각에 입력되는 영상 데이터를 화소별로 누적하여 저장한다. 그리고, 상기 열화 정도를 판단하는 단계(S120)에서는, 누적된 상기 영상 데이터로부터 상기 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단한다.

유기발광표시장치의 유기발광다이오드는 해당 화소 회로에 인가되는 데이터 전압에 대응하는 구동 전류를 인가 받고, 인가된 상기 구동 전류의 크기에 대응하는 휘도로 발광한다.

상기 유기발광다이오드는 구동 시간이 경과함에 따라 누적된 스트레스에 의하여 열화가 진행되며, 상기 스트레스의 크기는 상기 유기발광다이오드에 인가되는 데이터의 크기에 대응한다.

상기 데이터는 상기 유기발광다이오드의 발광을 통해 표시하고자 하는 색상에 대응하는 계조 데이터일 수 있으며, 고 계조에 대응하는 데이터 전압이 인가될수록 상기 계조 데이터의 크기는 커지고 누적되는 스트레스의 양도 많아지게 된다.

따라서, 상기 화소별 영상 데이터 누적 단계(S110) 및 열화 정도를 판단하는 단계(S120)에서는, 상기 복수의 화소 각각에 인가되는 데이터 즉, 영상 데이터 또는 계조 데이터 값을 누적하여 저장하고, 누적 저장된 데이터의 값으로부터 화소의 열화 정도를 판단한다.

상기 전류 측정 단계(S130)에서는 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하는 전류를 측정하고, 상기 열화량 산출 단계(S140)에서는 상기 전류 측정 단계(S130)에서 측정된 상기 전류로부터 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출한다.

상기 유기발광다이오드의 열화가 진행되면 내부 저항 증가로 인하여 동일한 크기의 전압이 인가되더라도 더 작은 크기의 전류가 흐르게 된다. 따라서, 상기 유기발광다이오드의 애노드와 캐소드 양 단에 센싱 전압을 인가하고, 상기 센싱 전압에 대응하여 흐르는 전류를 측정하면, 열화가 진행된 화소와 그렇지 않은 화소에서 측정되는 전류의 차이를 알 수 있고, 상기 전류의 차이에 대응하는 열화량을 산출할 수 있다.

그리고, 온도와 같은 주변 환경에 의한 전류 측정 오차를 최소화하기 위해서, 상기 열화량 산출 단계(S130)에서는, 동일한 시점에 측정된 전류를 이용하여 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출한다.

한편, 상기 열화량 산출 단계(S140)에서는, 도 5를 참조로 하여 설명한 바와 같이, 상기 복수의 화소 중 비열화 화소에서 측정된 전류로부터 배경 전류를 산출하고, 열화 화소에서 측정된 전류와 상기 배경 전류와의 차이로부터 열화량을 산출할 수 있다.

상기 배경 전류는 열화된 유기발광다이오드가 열화되지 않았더라면 측정될 것으로 예측되는 전류를 의미하며, 열화 화소 주변에 위치하는 비열화 화소에서 측정된 전류를 연결한 직선으로부터 산출될 수 있다.

그리고, 상기 열화 정도를 판단하는 단계(S110)에서는, 상기 복수의 화소 각각에 입력된 누적 영상 데이터 값으로부터 열화 영역과 비열화 영역을 구분할 수 있다.

개별 화소에 인가되는 영상 데이터 또는 계조 데이터의 누적 값을 이용하면 해당 화소에 포함되는 유기발광다이오드의 열화 정도를 판단할 수 있으며, 상기 열화 정도에 따라 열화 영역과 비열화 영역을 구분하고, 상기 비열화 영역에서 측정된 전류로부터 상기 비열화 영역에 포함되는 하나 이상의 화소에 대한 열화량을 산출하는 것이 가능하다.

예컨대, 상기 디스플레이 패널을 복수의 화소를 포함하는 복수의 표시 영역으로 구분하고, 상기 복수의 표시 영역 각각에 인가되어 누적된 영상 데이터 값으로부터 비열화 영역과 열화 영역을 구분할 수 있다.

즉, 상기 복수의 표시 영역 각각에 포함되는 복수의 화소에 대한 누적 영상 데이터 값을 산출하고, 상기 복수의 화소에 대한 누적 영상 데이터 값의 평균이 소정 값 이하인 경우 해당 표시 영역은 비열화 영역으로 구분할 수 있다.

마찬가지로, 상기 복수의 화소에 대한 누적 영상 데이터 값의 평균이 상기 소정 값보다 큰 경우 해당 표시 영역은 열화 영역으로 구분할 수 있다.

이러한 경우, 상기 비열화 영역에서 측정된 전류로부터 배경 전류를 산출하고, 상기 열화 영역에서 측정된 전류와 상기 배경 전류와의 차이를 이용하여 상기 열화 영역에 대한 열화량을 산출할 수 있다.

한편, 상기 구동방법은, 상기 열화 화소에 상기 열화량에 대응하는 보상 데이터를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 보상 데이터는 열화 화소의 위치에 대응하는 배경 전류만큼의 전류가 상기 열화 화소에 흐를 수 있도록 하는 데이터 전압일 수 있다.

또는, 상기 보상 데이터는, 열화 화소에 인가될 영상 데이터에 상기 열화량 산출 단계(S140)에서 산출된 열화 화소의 열화량에 대응하는 만큼의 영상 데이터를 더한 영상 데이터일 수 있다.

결과적으로, 상기 보상 데이터 공급 단계에서 공급되는 상기 보상 데이터에 의해서 열화 화소는 상기 열화 화소의 유기발광다이오드의 열화와 무관하게 균일한 휘도의 화상을 표시할 수 있다.

본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한, 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

100, 100': 유기발광표시장치 110: 디스플레이 패널
120: 열화 판단부 130: 전류 센싱부
140: 열화량 산출부 150: 열화 보상부

Claims

각각 유기발광다이오드를 갖는 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널;
상기 복수의 화소 각각에 입력된 영상 데이터 값을 누적하여 누적 영상 데이터 값을 생성하고, 상기 복수의 화소 각각의 상기 누적 영상 데이터 값에 기초하여 상기 복수의 화소를 열화 화소들과 비열화 화소들로 구분하는 열화 판단부;
상기 복수의 화소 각각의 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 복수의 화소 각각의 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센싱부; 및
상기 전류 센싱부에 의해 측정된 적어도 하나의 상기 비열화 화소의 상기 유기발광다이오드의 전류에 기초하여 배경 전류를 산출하고, 상기 전류 센싱부에서 측정된 상기 열화 화소들 각각의 상기 유기발광다이오드의 전류와 상기 배경 전류의 차이에 기초하여 상기 열화 화소들 각각의 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 열화량 산출부를 포함하는 유기발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 열화 판단부는 상기 복수의 화소 각각의 상기 누적 영상 데이터 값을 저장하는 메모리를 포함하는 유기발광표시장치.
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제1항에 있어서,
상기 열화 화소들 각각의 상기 유기발광다이오드의 상기 열화량에 기초하여 상기 열화 화소들 각각에 보상 데이터를 공급하는 열화 보상부를 더 포함하는 유기발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 열화 판단부는 상기 복수의 화소 각각의 상기 누적 영상 데이터 값에 기초하여, 상기 열화 화소들을 포함하는 열화 영역과 상기 비열화 화소들을 포함하는 비열화 영역을 구분하는 유기발광표시장치.
삭제
각각 유기발광다이오드를 갖는 복수의 화소를 포함하는 디스플레이 패널을 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법으로서,
상기 복수의 화소 각각에 입력되는 영상 데이터 값을 누적하여 누적 영상 데이터 값을 저장하는 단계;
상기 복수의 화소 각각의 상기 누적 영상 데이터 값에 기초하여 상기 복수의 화소를 열화 화소들과 비열화 화소들로 구분하는 단계;
상기 복수의 화소 각각의 상기 유기발광다이오드에 센싱 전압을 인가하고 상기 센싱 전압에 대응하여 상기 복수의 화소 각각의 상기 유기발광다이오드에 흐르는 전류를 측정하는 단계;
상기 전류 측정 단계에서 측정된 적어도 하나의 상기 비열화 화소의 상기 유기발광다이오드의 전류에 기초하여 배경 전류를 산출하는 단계; 및
상기 전류 측정 단계에서 측정된 상기 열화 화소들 각각의 상기 유기발광다이오드의 전류와 상기 배경 전류의 차이에 기초하여 상기 열화 화소들 각각의 상기 유기발광다이오드의 열화량을 산출하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법.
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삭제
제8항에 있어서,
상기 열화 화소들 각각의 상기 유기발광다이오드의 상기 열화량에 기초하여 상기 열화 화소들 각각에 보상 데이터를 공급하는 단계를 더 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법.
제8항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각의 상기 누적 영상 데이터 값에 기초하여, 상기 열화 화소들을 포함하는 열화 영역과 상기 비열화 화소들을 포함하는 비열화 영역을 구분하는 단계를 더 포함하는 유기발광표시장치의 구동방법.
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