KR102435096B1 - 전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법 - Google Patents

전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법에 관한 것으로, 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 픽셀들 중에서 암점을 검출하고, 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 얻어진 보상값으로 상기 구동 소자의 전기적 특성의 보상이 가능한 픽셀 또는 서브 픽셀을 불량 후보로 선정한다.

Description

전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법{ELECTROLUMINESCENCE DISPLAY AND MANAGING METHOD OF DEFECTIVE PIXEL OF THE DISPLAY}
본 발명은 암점 관련 정보가 실시간 업데이트되는 전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 대별된다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
유기 발광 표시장치의 픽셀들은 OLED와, 게이트-소스간 전압에 따라 OLED에 전류를 공급하여 OLED를 구동하는 구동소자를 포함한다. 유기 발광 표시장치의 OLED는 애노드 및 캐소드와, 이 전극들 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)으로 이루어진다. OLED에 전류가 흐를 때 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자가 형성되고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.
구동 소자는 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor) 구조의 TFT로 구현될 수 있다. 구동 소자는 모든 픽셀들 간에 그 전기적 특성이 균일하여야 하지만 공정 편차와 소자 특성 편차로 인하여 픽셀들 간에 차이가 있을 수 있고 디스플레이 구동 시간의 경과에 따라 변할 수 있다. 이러한 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해, 전계 발광 표시장치에 내부 보상 방법과 외부 보상 방법이 적용될 수 있다. 내부 보상 방법은 구동 소자의 전기적 특성에 따라 변하는 구동 소자의 게이트-소스 간 전압(Vgs)을 샘플링하고 그 게이트-소스간 전압 만큼 데이터 전압을 보상한다. 외부 보상 방법은 구동 소자의 전기적 특성에 따라 변하는 픽셀의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 바탕으로 외부 회로에서 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 픽셀들 간 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상한다.
디스플레이 구동 시간이 증가할수록 구동 소자의 게이트 바이어스 스트레스(gate bias stress)가 누적되어 구동 소자의 열화가 진행된다. 구동 소자의 게이트 바이어스 스트레스로 인하여, 구동 소자의 문턱 전압이 시프트(shift)될 수 있다.
전계 방출 표시장치의 제품 출하전 검사 공정을 통해 화면 상에서 육안으로 암점을 확인하고, 암점 개수가 미리 설정된 허용 기준을 초과하면 해당 제품은 불량 처리된다. 그런데 제품 출하 후에 구동 소자의 열화가 진행되어 암점이 증가할 수 있으나 이러한 진행성 불량 픽셀에 대한 관리 대책이 확립되어 있지 않다.
따라서, 본 발명은 제품 출하후에 암점을 실시간 감시할 수 있고 암점 관련 정보를 관리할 수 있는 전계 발광 표시장치와 그 불량 픽셀 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들 및 각각 발광 소자를 구동하는 구동 소자를 포함한 픽셀들을 포함하는 표시패널; 상기 구동 소자에 연결된 센싱부를 통해 픽셀의 서브 픽셀들 각각에서 실시간 센싱된 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 상기 픽셀들 중에서 암점을 검출하는 보상부; 및 상기 암점에 관한 불량 픽셀 관련 정보를 저장한 메모리를 구비한다. 상기 보상부는 상기 구동 소자의 문턱 전압 센싱 결과를 반영한 보상값을 업데이트하고, 상기 암점의 개수가 제1 불량 관리 기준값 보다 클 때 불량 플래그를 발생한다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들 및 각각 발광 소자를 구동하는 구동 소자를 포함한 픽셀들을 포함하는 표시패널; 상기 구동 소자에 연결된 센싱부를 통해 픽셀의 서브 픽셀들 각각에서 실시간 센싱된 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 보상값을 결정하고, 상기 보상값으로 상기 구동 소자의 전기적 특성의 보상이 가능한 픽셀 또는 서브 픽셀을 불량 후보로 선정하고 보상부; 및 상기 불량 후보의 개수를 포함한 불량 후보 관련 정보를 저장한 메모리를 구비한다. 상기 보상부는 상기 불량 후보의 개수가 소정의 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 불량 예고 플래그를 발생한다.
상기 전계 발광 표시장치의 불량 픽셀 관리 방법은 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 상기 픽셀들 중에서 암점을 검출하는 단계; 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 보상값을 결정하고, 상기 보상값으로 상기 구동 소자의 전기적 특성의 보상이 가능한 픽셀 또는 서브 픽셀을 불량 후보로 선정하는 단계; 상기 암점의 개수가 제1 불량 관리 기준값 보다 클 때 불량 플래그를 발생하는 단계; 상기 불량 후보의 개수가 제2 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 불량 예고 플래그를 발생하는 단계; 및 상기 암점과 상기 불량 후보에 관한 불량 픽셀 관련 정보를 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.
본 발명은 구동 소자의 전기적 특성 변화를 실시간 센싱한 결과를 바탕으로 암점과, 암점이나 휘점 등 불량 픽셀로 진행할 가능성이 높은 불량 후보 픽셀을 실시간 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명은 제품 출하후 전계 발광 표시장치의 불량 후보 픽셀과 암점을 실시간 감시할 수 있고 구동 소자에 대한 실시간 센싱 결과를 바탕으로 메모리에 저장된 불량 픽셀 관련 정보를 업데이트할 수 있다.
본 발명은 구동 소자에 대한 실시간 센싱 결과를 바탕으로 검출된 암점이나 불량 후보 픽셀 개수가 불량 관리 기준을 넘을 때 서비스 센터로 불량 보고가 자동 전송되게 하거나 화면 상에 불량 보고 메시지를 표시하여 사용자에게 제품의 현재 불량 수준을 알려 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 픽셀 회로에 연결된 외부 보상 회로를 보여 주는 회로도이다.
도 3은 표시패널에 연결된 회로 보드를 보여 주는 도면이다.
도 4는 타이밍 콘트롤러에 연결된 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리를 보여 주는 도면이다.
도 5는 제품 출하후 센싱 모드를 보여 주는 도면이다.
도 6은 액티브 구간과 버티컬 블랭크 구간을 상세히 보여 주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치에서 제품 출하전 불량 픽셀 관리 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치에서 제품 출하후 불량 픽셀 관리 방법을 보여 주는 흐름도이다.
도 9는 도 8에서 구동 소자의 문턱 전압 변화량이 보상 가능한 정상 범위로 판단될 때 불량 픽셀 관리 방법을 상세히 보여 주는 흐름도이다.
도 10은 사용자가 화면 상에 표시된 불량 보고를 보고 서비스 센터에 사후 서비스를 요청하는 예를 보여 주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서 상에서 언급된 "구비한다", "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수로 해석될 수 있다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
본 발명의 전계 발광 표시장치에서 픽셀 회로는 구동 소자와 스위치 소자를 포함한다. 구동 소자와 스위치 소자는 n 채널 트랜지스터(NMOS)와 p 채널 트랜지스터(PMOS) 중 하나 이상의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터는 산화물 반도체 패턴을 갖는 Oxide 트랜지스터 또는, 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS) 반도체 패턴을 갖는 LTPS 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 트랜지스터는 표시패널 상에서 TFT(Thin　Film Transistor)으로 구현될 수 있다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 TFT에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 채널 트랜지스터(NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터(NMOS)에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 채널 트랜지스터(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터(PMOS)에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 따라서, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있기 때문에 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.
스위치 소자들로 이용되는 TFT의 게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙한다. 게이트 온 전압은 TFT의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되며, 게이트 오프 전압은 TFT의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. TFT는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. NMOS의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage, VGH)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage, VGL)일 수 있다. PMOS의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압(VGH)일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 전계 발광 표시장치에 대하여 유기 발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명하지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 입력 영상을 화면 상에 표시하는 노멀 구동 모드(Normal driving mode)와, 픽셀들의 전기적 특성을 센싱하기 위한 센싱 모드(sensing mode)로 동작한다. 노멀 구동 모드에서, 표시패널 구동회로는 디스플레이 구동 기간 동안 매 프레임 기간의 액티브 구간마다 픽셀 데이터를 픽셀들에 기입한다. 센싱 모드는 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 전기적 특성을 센싱하고, 그 센싱 결과를 반영한 보상값으로 입력 영상의 픽셀 데이터를 변조함으로써 구동 소자의 전기적 특성 변화를 보상한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여 주는 블록도이다. 도 2는 픽셀 회로에 연결된 외부 보상 회로를 보여 주는 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 표시패널(100)과, 표시패널 구동회로를 포함한다.
표시패널(100)의 화면은 입력 영상을 표시하는 액티브 영역(AA)을 포함한다. 액티브 영역(AA)에 픽셀 어레이가 배치된다. 픽셀 어레이는 다수의 데이터 라인들(102), 데이터 라인들(102)과 교차되는 다수의 게이트 라인들(104), 및 다수의 센싱 라인들(103), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다.
픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들(101) 각각은 픽셀 회로를 포함한다.
표시패널(100) 상에 터치 센서들이 배치될 수 있다. 터치 입력은 별도의 터치 센서들을 이용하여 센싱되거나 픽셀들을 통해 센싱될 수 있다. 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널의 화면 상에 배치되거나 픽셀 어레이에 내장되는 인-셀(In-cell type) 터치 센서들로 구현될 수 있다.
표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(120)를 구비한다. 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된 디멀티플렉서(Demultiplexer, 112)가 배치될 수 있다. 디멀티플렉서(112)는 생략될 수 있다.
표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 노멀 구동 모드에서 타이밍 콘트롤러(Timing controller, TCON)(130)의 제어 하에 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 데이터를 기입하여 화면 상에 입력 영상을 표시한다. 표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 더 구비할 수 있다. 터치 센서 구동부는 도 1에서 생략되어 있다. 모바일 기기나 웨어러블 기기에서 데이터 구동부(110), 타이밍 콘트롤러(130) 및 전원부(140)는 하나의 드라이브 IC(integrated circuit)에 집적될 수 있다.
전원부(140)는 호스트 시스템(200)으로부터 입력 전압(Vin)이 공급되면 타이밍 콘트롤러(130), 표시패널 구동회로(110, 112, 120) 및 표시패널(100)의 구동에 필요한 전원을 발생한다. 전원부(140)는 감마 기준 전압(GMA), 게이트 하이 전압(VGH), 게이트 로우 전압(VGL) 등을 출력한다. 감마 기준 전압(GMA)은 계조별 전압으로 분압되어 감마 보상 전압으로 변환되어 데이터 구동부(110)의 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog converter, 이하 “DAC”라 함)에 공급된다. 전원부(140)는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck Converter), 부스트 변환기(Boost Converter) 등을 포함한 파워 IC로 구현될 수 있다.
데이터 구동부(110)는 DAC를 이용하여 매 프레임 기간마다 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신되는 입력 영상의 디지털 데이터를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 데이터 전압(Vdata)은 디멀티플렉서(112)와 데이터 라인(102)을 통해 픽셀들에 인가된다.
디멀티플렉서(112)는 다수의 스위치 소자들을 이용하여 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치되어 데이터 구동부(110)로부터 출력되는 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인들(102)로 분배한다. 디멀티플렉서(112)에 의해 데이터 구동부(110)의 한 채널이 다수의 데이터 라인들에 시분할 연결되기 때문에 데이터 라인들(102)의 개수가 감소될 수 있다.
게이트 구동부(120)는 액티브 영역(AA)의 TFT 어레이와 함께 표시패널(100) 상의 베젤(bezel) 영역 상에 직접 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(104)로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(104)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호는 스캔 신호(SCAN)와 센싱 신호(SENSE)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템(200)으로부터 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(DATA)와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭 신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함한다.
타이밍 콘트롤러(130)는 프레임 레이트(Frame rate)를 입력 프레임 주파수 이상의 주파수로 조정할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 콘트롤러(130)는 입력 프레임 주파수를 i 배 체배하여 프레임 주파수×i(i는 0 보다 큰 양의 정수) Hz의 프레임 주파수로 표시패널 구동부(110, 112, 120)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다. 타이밍 콘트롤러(130)는 저소비 전력 구동 모드에서 픽셀들의 리프레쉬 레이트를 낮추기 위하여 프레임 주파수를 1Hz ~ 30Hz 사이의 주파수로 낮출 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 표시패널 구동회로(110, 112, 120)와 외부 보상 회로(103, 111, 131)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(130)로부터 출력된 게이트 타이밍 제어신호의 전압 레벨은 도시하지 않은 레벨 시프터(Level shifter)를 통해 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환되어 게이트 구동부(120)에 공급될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어신호의 로우 레벨 전압(low level voltage)을 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하고, 게이트 타이밍 제어신호의 하이 레벨 전압(high level voltage)을 게이트 하이 전압(VGH)으로 변환한다.
타이밍 콘트롤러(130)나 호스트 시스템(200)은 불량 픽셀 관련 정보의 저장 및 업데이트와, 불량 보고를 제어하는 제어부 역할을 한다. 타이밍 콘트롤러(130)나 호스트 시스템(200)은 진행성 암점의 개수가 소정의 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 서비스 센터(300)에 불량 사실을 보고한다.
타이밍 콘트롤러(130)의 보상부(131)는 실시간 센싱된 불량 픽셀 관련 정보를 비휘발성 메모리(132b)에 저장한다. 불량 픽셀 관련 정보는 암점 관련 정보와, 불량 후보 관련 정보로 나뉘어진다.
암점 관련 정보는 제품 출하전 확인된 암점과 제품 출하후 센싱된 암점 개수, 암점들 각각의 위치 정보, 불량 여부를 포함한다. 암점은 픽셀 단위 불량 픽셀과, 서브 픽셀 단위의 불량 픽셀로 나뉘어진다. 암점 관련 정보는 픽셀 단위 암점 관련 정보와 서브 픽셀 단위 암점 관련 정보를 포함할 수 있다.
암점 개수가 미리 설정된 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 불량을 지시하는 불량 플래그(flag)가 발생될 수 있다. 불량 플래그가 1(high)로 발생되면, 암점의 개수가 미리 설정된 불량 관리 기준값 보다 많은 표시패널을 나타낸다. 불량 플래그가 발생된 표시패널(100)은 제품 출하전 폐기되고 제품 출하후에 유/무선 네트워크(210)를 통해 서비스 센터(300)에 불량 패널로서 자동 보고된다. 타이밍 콘트롤러(130)는 불량 플래그가 발생될 때 비휘발성 메모리(132b)의 암점 관련 정보를 억세스(access)하여 암점 관련 정보를 호스트 시스템(200)으로 자동 전송할 수 있다.
외부 보상 회로(103, 111, 131)의 보상부(131)는 구동 소자의 실시간 센싱 결과를 바탕으로 암점을 검출할 수 있다. 또한, 보상부(131)는 실시간 센싱된 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 보상값을 결정하여 보상값을 업데이트하고, 그 보상값으로 구동 소자(DT)의 전기적 특성의 보상이 가능한 보상 범위 내에서 불량 후보를 선정한다.
불량 후보 관련 정보는 제품 출하후 구동 소자의 스트레스 누적에 따라 픽셀들이 암점이나 휘점 불량으로 진행될 가능성이 높은 불량 후보 픽셀들에 관한 정보를 포함한다. 불량 후보 관련 정보는 불량 후보 픽셀 개수, 불량 후보 픽셀들 각각의 위치 정보, 불량 여부를 포함할 수 있다. 불량 후보 픽셀은 픽셀 단위 불량 픽셀과, 서브 픽셀 단위의 불량 픽셀로 나뉘어진다. 불량 후보 관련 정보는 픽셀 단위 정보와 서브 픽셀 단위 정보를 포함할 수 있다.
불량 후보 픽셀들의 개수가 미리 설정된 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 불량 예고 플래그가 발생될 수 있다. 불량 예고 플래그가 1(high)인 표시패널(100)은 불량 후보 픽셀 개수가 미리 설정된 불량 관리 기준값 보다 많은 표시패널이다. 사용자가 표시장치를 사용하는 중에 불량 예고 플래그가 발생되면, 표시장치는 도 10에 도시된 바와 같이 유/무선 네트워크(210)를 통해 서비스 센터(300)에 불량 보고를 자동 보고할 수 있다. 타이밍 콘트롤러(130)는 불량 예고 플래그가 발생될 때 비휘발성 메모리(132b)의 불량 후보 관련 정보를 억세스(access)하여 불량 후보 관련 정보를 호스트 시스템(200)으로 자동 전송할 수 있다. 외부 보상 회로(103, 111, 131)의 보상부(131)는 센싱 모드에서 얻어진 불량 후보 센싱 결과를 바탕으로 불량 후보 관련 정보와 함께 불량 예고 플래그를 업데이트할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 불량 플래그와 관계 없이 호스트 시스템(200)의 요청에 응답하여 비휘발성 메모리(132b)에 저장된 불량 픽셀 관련 정보를 억세스하여 호스트 시스템(200)으로 전송할 수 있다.
호스트 시스템(200)은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기 중 어느 하나일 수 있다. 호스트 시스템(200)은 유/무선 네트워크(210)를 통해 서비스 센터(300)에 연결된다. 호스트 시스템(200)은 사용자 또는 서비스 센터(300)가 요청할 때 불량 픽셀 관련 정보를 타이밍 콘트롤러(131)로부터 수신하여 사용자에게 표시하거나, 서비스 센터(300)에 불량 보고를 전송할 수 있다. 불량 보고는 암점 관련 정보와 불량 후보 관련 정보 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
사용자는 리모트 콘트롤러, 터치 스크린, 키패드 등의 유저 인터페이스(user interface)를 통해 불량 픽셀 관련 정보를 요청할 수 있다. 호스트 시스템(200)은 유저 인터페이스를 통해 불량 픽셀 관련 정보에 관한 사용자 명령이 수신되면, 타이밍 콘트롤러(130)에 사용자 명령을 전달하여 표시패널(100)의 화면 상에 불량 픽셀 관련 정보를 표시하거나 유무선 네트워크(210)를 통해 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신된 불량 픽셀 관련 정보를 기 설정된 사용자의 스마트폰에 전송할 수 있다.
서비스 센터(300)는 유/무선 네트워크를 통해 호스트 시스템(200)에 불량 픽셀 관련 정보를 요청할 수 있다. 호스트 시스템(200)은 서비스 센터(300)로부터 불량 픽셀 관련 정보에 관한 요청 메시지가 수신되면, 타이밍 콘트롤러(130)에 불량 픽셀 관련 정보를 요청하여 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신 받은 불량 픽셀 관련 정보를 서비스 센터(300)로 전송한다.
호스트 시스템(200)은 불량 플래그 또는 불량 예고 플래그가 발생될 때 타이밍 콘트롤러(130)로부터 수신된 불량 관련 정보를 서비스 센터(300)에 자동으로 전송할 수 있다.
외부 보상 회로(103, 111, 131)는 도 2에 도시된 바와 같이 픽셀 회로에 연결된 센싱 라인(103), 센싱부(111) 및 센싱부(111)로부터 센싱 데이터(디지털 데이터)를 수신하는 보상부(131)를 포함한다. 데이터 구동부(110)의 DAC와 센싱부(111)는 데이터 구동부(110)의 소스 드라이브 IC(integrated circuit)(도 3, 110a)에 집적될 수 있다. 보상부(131)는 타이밍 콘트롤러(130)에 내장될 수 있다.
외부 보상 회로(103, 111, 131)는 기준 전압(Vref)으로 센싱 라인(103)과 구동 소자(DT)의 소스 전압 즉, 제2 노드(n2)의 전압을 초기화한 후, 구동 소자(DT)의 소스 전압을 센싱하여 구동 소자(DT)의 전기적 특성을 센싱할 수 있다. 센싱이 가능한 구동 소자(DT)의 전기적 특성은 문턱 전압(Vth), 이동도(μ) 등이다. 센싱부(111)는 센싱 모드에서 센싱 라인(103) 상의 전압을 샘플링하여 아날로그-디지털 변환기(Analog to Digital Convertor, 이하 “ADC”라 함)를 통해 디지털 데이터로 변환하여 센싱 데이터를 출력한다.
센싱부(111)는 ADC와, 스위치 소자(M3, M4) 등을 포함할 수 있다. 스위치 소자(M3)는 소정의 기준 전압(Vref)을 센싱 라인(103)에 공급하여 구동 소자(DT)의 소스 전압을 기준 전압(Vref)으로 초기화한다. 스위치 소자(M4)는 스위치 소자(M3)가 턴-오프(turn-off)된 후에 턴-온되어 구동 소자(DT)의 소스 전압을 ADC에 공급한다. ADC는 센싱 라인(103) 상의 아날로그 센싱 전압을 디지털 데이터로 변환하여 보상부(131)로 전송한다.
보상부(131)는 미리 설정된 이동도 센싱 시간 동안 구동 소자의 소스 전압(Vs)의 변화를 바탕으로 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자의 이동도(μ)를 센싱할 수 있다. 보상부(131)는 서브 픽셀별 구동 소자의 게이트 전압(Vg) 즉, 데이터 전압(Vdata)을 타이밍 콘트롤러(130)의 메모리에 저장된 픽셀 데이터로 알고 있다. 보상부(131)는 픽셀 데이터와 센싱 데이터의 차이로 서브 픽셀별 구동 소자(DT)의 Vgs = Vth를 판단하여 구동 소자의 문턱 전압(Vth)을 센싱한다.
보상부(131)는 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 전기적 특성 변화를 센싱하고, 그 센싱 결과를 반영한 보상값을 결정한다. 보상값은 구동 소자(DT)의 전기적 특성 변화(μ, Vth)에 비례한다. 보상값은 실시간 센싱 결과를 반영하여 업데이트된다. 보상부(131)는 센싱 결과로 얻어진 보상값으로 픽셀 데이터를 변조하여 타이밍 콘트롤러(130)를 통해 데이터 구동부(110)로 전송하여 구동 소자(DT)의 전기적 특성을 보상한다. 데이터 구동부(110)는 보상부(131)에 의해 변조된 픽셀 데이터를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인(102)으로 출력한다. 보상부(131)는 타이밍 콘트롤러(130)에 설치될 수 있다.
픽셀 회로는 도 2의 예와 같이, OLED와, OLED에 연결된 구동 소자(DT), 다수의 스위치 소자(M1, M2), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 픽셀 회로는 도 2에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. 구동 소자(DT)와 스위치 소자(M1, M2)는 도 2에서 n 채널 트랜지스터(NMOS)로 구현되었으나 이에 한정되지 않는다.
OLED는 데이터 전압(Vdata)에 따라 변하는 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 발생되는 전류로 발광하는 발광 소자이다. OLED는 애노드와 캐소드 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. OLED의 애노드는 제2 노드(n2)를 통해 구동 소자(DT)에 연결되고, OLED의 캐소드는 저전위 전원 전압(VSS)이 인가되는 VSS 전극에 연결된다. 도 2에서 “Coled”는 OLED의 기생 용량이다.
제1 스위치 소자(M1)는 스캔 신호(SCAN)에 따라 턴-온되어 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(n1)에 연결된 구동 소자(DT)의 게이트에 공급한다. 제1 스위치 소자(M1)는 스캔 신호(SCAN)가 인가되는 제1 게이트 라인(1041)에 연결된 게이트, 데이터 라인(102)에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제2 스위치 소자(M2)는 센싱 신호(SENSE)에 따라 턴-온되어 기준 전압(Vref)을 제2 노드(n2)에 공급한다. 제2 스위치 소자(M2)는 센싱 신호(SENSE)가 인가되는 제2 게이트 라인(1042)에 연결된 게이트, 기준 전압(Vref)이 인가되는 센싱 라인(103)에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
구동 소자(DT)는 자신의 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 OLED에 전류를 공급한다. 구동 소자(DT)는 제1 노드(n1)에 연결된 게이트, 픽셀 구동 전압(VDD)이 공급되는 제1 전극, 및 제2 노드(n2)를 통해 OLED의 애노드에 연결된 제2 전극을 포함한다.
커패시터(Cst)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 연결된다. 커패시터(Cst)의 전압은 구동 소자(DT)의 Vgs이다.
도 3은 표시패널(100)에 연결된 회로 보드를 보여 주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 회로 보드는 소스 드라이브 IC들(110a)과 연결된 소스 PCB(Printed Circuit Board, 114)와, 소스 PCB(114)에 연결된 콘트롤 보드(134)를 포함한다. 콘트롤 보드(134) 상에 타이밍 콘트롤러(130), 메모리(132), 및 전원부(140) 등이 실장된다. 타이밍 콘트롤러(130)는 보상부(131)를 포함할 수 있다.
메모리(132)는 도 4와 같이 휘발성 메모리(132a)와 쓰기가 가능한 비휘발성 메모리(이하, “비휘발성 메모리”라 함, 132b)를 포함할 수 있다. 휘발성 메모리(132a)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 전계 발광 표시장치의 전원이 켜져 있는 동안, 실시간 센싱 결과와 보상값이 일시 저장된다. 휘발성 메모리(132a)는 전계 발광 표시장치의 전원이 켜질 때 타이밍 콘트롤러(130)로부터 비휘발성 메모리(132b)에 저장된 데이터를 전달 받고 전계 발광 표시장치의 전원이 꺼지기 전에 실시간 센싱 결과와 업데이트된 보상값을 타이밍 콘트롤러(130)에 저장한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 휘발성 메모리(132a)로부터 읽어 낸 데이터를 비휘발성 메모리(132b)로 전송하여 비휘발성 메모리(132b)에 서브 픽셀별 구동 이력, 센싱 결과 누적값, 업데이트된 보상값을 저장한다.
비휘발성 메모리(132b)는 타이밍 콘트롤러(130)의 타이밍 제어 신호에 관한 레지스터 설정값, 서브 픽셀별 구동 이력, 센싱 결과를 바탕으로 누적된 구동 소자의 전기적 특성 변화, 센싱 결과를 바탕으로 업데이트되는 보상값, 불량 픽셀 관련 정보 등이 저장된다. 비휘발성 메모리(132b)는 전계 발광 표시장치의 전원이 꺼져도 저장된 데이터가 지워지지 않기 때문에 누적이 필요한 데이터가 저장된다. 휘발성 메모리(132a)는 DDR(double data rate) RAM으로 구현될 수 있고, 비휘발성 메모리(132b)는 NAND Flash Memory로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
외부 보상 회로의 보상부(131)는 실시간 센싱 결과와 보상값 그리고 불량 픽셀 관련 정보를 업데이트하여 비휘발성 메모리(132b)에 저장함으로써 제품 출하후 구동 소자(DT)의 문턱 전압 시프트로 인하여 발생되는 진행성 암점을 실시간 검출할 수 있다.
콘트롤 보드(134)는 호스트 시스템(200)의 메인 보드에 연결된다. 서비스 센터(300)는 콘트롤 보드(134)의 커넥터를 통해 비휘발성 메모리(132b)를 직접 억세스하여 불량 픽셀 관련 정보를 읽어낼 수 있다.
본 발명의 전계 발광 표시장치는 제품 출하후 외부 보상 회로(103, 111, 131)를 통해 센싱된 구동 소자의 센싱 결과를 바탕으로 암점을 실시간 검출한다. 암점은 서브 픽셀의 암점과, 픽셀의 암점을 포함한다. 제품 출하후 센싱 모드는 도 5와 같이 나뉘어질 수 있다.
도 5는 제품 출하후 센싱 모드를 보여 주는 도면이다. 도 6은 액티브 구간(AT)과 버티컬 블랭크 구간(VB)을 상세히 보여 주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 센싱 모드는 제품 출하전과 제품 출하 후로 나뉘어진다. 제품 출하 전에 픽셀들에 연결된 센싱 경로를 통해 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)과 이동도(μ)가 센싱된 후에, 이 센싱 결과를 바탕으로 모든 서브 픽셀들에서 구동 소자(DT)의 전기적 특성(Vth, μ) 편차가 보상된다. 제품 출하 전 센싱 모드에서 서브 픽셀별 구동 소자(DT)의 이동도(μ)와 문턱 전압(Vth)의 보상값이 메모리(132)에 저장된다.
제품 출하 후 센싱 모드는 파워 온 시퀀스(Power ON sequence)에서 실시되는 제1 센싱 모드, 노멀 구동 모드의 디스플레이 구동 기간 동안 구동 소자(DT)의 전기적 특성을 실시간 센싱하는 제2 센싱 모드, 및 파워 오프 시퀀스(Power OFF sequence)에서 실시되는 제3 센싱 모드를 포함한다.
파워 온 시퀀스(0N)는 전계 발광 표시장치의 전원이 켜져 호스트 시스템(200)으로부터 입력 전압(Vin)이 발생될 때 시작된다. 파워 온 시퀀스(0N)에서 표시패널 구동회로(110, 112, 120)와 표시패널(100)의 구동 전압이 발생되고 타이밍 콘트롤러(130)와 표시패널 구동회로(110, 112, 120)가 초기화된다. 파워 온 시퀀스(ON) 직후에 외부 보상 회로(103, 111, 131)는 제1 센싱 모드로 동작한다. 외부 보상 회로(103, 111, 131)는 제1 센싱 모드에서 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 이동도(μ)를 실시간 센싱하고, 그 센싱 결과를 반영하여 보상값을 업데이트한다.
제1 센싱 모드가 끝나면, 표시패널 구동회로(110, 112, 120)는 노멀 구동 모드로 동작하여 매 프레임 기간의 액티브 구간(AT) 마다 입력 영상의 픽셀 데이터를 표시패널(100)의 픽셀들에 기입하여 입력 영상을 표시패널(100)의 화면 상에 표시한다. 또한, 외부 보상 회로(103, 111, 131)는 노멀 구동 모드의 디스플레이 구동 기간 동안 제2 센싱 모드를 실행하여 매 프레임 기간의 버티컬 블랭크 구간(VB) 마나 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 이동도(μ)를 실시간 센싱하고, 그 센싱 결과를 반영하여 보상값을 업데이트한다.
파워 오프 시퀀스(OFF)는 전계 발광 표시장치의 전원 오프 신호가 수신된 후에 시작된다. 외부 보상 회로(103, 111, 131)는 제3 센싱 모드에서 파워 오프 시퀀스(OFF)에서 전원이 차단되기 전까지 미리 설정된 지연 시간 동안 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)을 센싱한다.
액티브 구간(Active interval, AT)은 1 프레임 분량의 데이터가 화면 상의 모든 픽셀들에 기입되는 시간이다. 버티컬 블랭크 구간(VB)은 제N-1 프레임 기간의 액티브 구간(AT)과 제N 프레임 기간의 액티브 구간(AT) 사이에서 입력 영상의 픽셀 데이터가 수신되지 않는 블랭크 기간이다. 버티컬 블랭크 구간(VB) 동안 다음 프레임 데이터(제N 프레임 데이터)가 타이밍 콘트롤러(130)에 수신되지 않는다.
수직 동기신호(Vsync)는 1 프레임 기간을 정의한다. 수평 동기신호(Hsync)는 1 수평 기간(Horizontal time)을 정의한다. 데이터 인에이블 신호(DE)는 화면에 표시될 픽셀 데이터를 포함한 유효 데이터 구간을 정의한다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 표시패널(100)의 픽셀 어레이에 표시될 유효 데이터와 동기된다. 데이터 인에이블 신호(DE)의 1 펄스 주기는 1 수평 기간이고, 데이터 인에이블 신호(DE)의 하이 로직(high logic) 구간은 1 픽셀 라인의 데이터 입력 타이밍을 나타낸다. 1 수평 기간은 표시패널(100)에서 1 픽셀 라인의 픽셀들에 데이터를 기입하는데 필요한 시간이다.
타이밍 콘트롤러(130)는 데이터 인에이블 신호(DE)와 입력 영상의 데이터를 버티컬 액티브 구간(AT) 동안 수신한다. 버티컬 블랭크 구간(VB)에 데이터 인에이블 신호(DE)와 입력 영상의 데이터가 없다. 액티브 구간(AT) 동안 모든 픽셀들에 기입될 1 프레임 분량의 데이터가 타이밍 콘트롤러(130)에 수신된다. 1 프레임 기간은 액티브 구간간(AT)과 버티컬 블랭크 구간(VB)을 합한 시간이다.
데이터 인에이블 신호(DE)에서 알 수 있는 바와 같이, 버티컬 블랭크 구간(VB) 동안 표시장치에 입력 데이터가 수신되지 않는다. 버티컬 블랭크 구간(VB)은 수직 싱크 시간(Vertical sync time, VS), 버티컬 프론트 포치(Vertical Front Porch, FP), 및 버티컬 백 포치(Vertical Back Porch, BP)을 포함한다.
본 발명은 구동 소자의 문턱 전압 센싱 결과를 바탕으로 암점을 검출하고, 구동 소자의 문턱 전압 센싱 결과로 얻어진 보상값의 누적값을 비휘발성 메모리(132b)에 업데이트하여 제품 출하후 진행성 암점을 검출한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치에서 제품 출하전 불량 픽셀 관리 방법을 보여 주는 흐름도이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치에서 제품 출하후 불량 픽셀 관리 방법을 보여 주는 흐름도이다. 도 9는 도 8에서 구동 소자의 문턱 전압 변화량이 보상 가능한 정상 범위로 판단될 때 불량 픽셀 관리 방법을 상세히 보여 주는 흐름도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 외부 보상 회로(103, 111, 131)는 제품 출하전 센싱 모드에서 구동 소자의 문턱 전압(Vth)의 센싱 결과를 바탕으로 암점을 검출하고, 암점 관련 정보를 비휘발성 메모리(132b)에 저장한다(S01 및 S02). 이렇게 검출된 암점의 개수가 소정의 불량 관리 기준값(TH) 보다 많으면 해당 제품은 폐기된다(S03 및 S04). 제품 출하전에 검출된 암점의 개수가 불량 관리 기준값(TH) 이하이면, 해당 제품의 암점 관련 정보는 비휘발성 메모리(132b)에 저장된 상태로 출하된다.
디스플레이 모듈 메이커(display module maker)는 표시패널과 그 구동회로를 포함한 디스플레이 모듈을 세트 메이커(Set maker)에 제공할 수 있다. 세트 메이커는 디스플레이 모듈 메이커로부터 제공 받는 디스플레이 모듈에 호스트 시스템을 연결한다. 디스플레이 모듈 메이커는 디스플레이 모듈의 비화발성 메모리(132b)에 제품 출하전 생성된 암점 관련 정보를 저장하여 세트 메이커에 제공할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제품 출하후에 픽셀들의 구동 이력에 따라 구동 소자(DT)의 스트레스가 누적되어 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 시프트될 수 있다(S11).
외부 보상 회로(103, 111, 131)는 서브 픽셀별 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)을 센싱하고 서브 픽셀들 각각에서 구동 소자(DT)의 문턱 전압 변화량(ΔVth)이 정상 범위인지 판단한다(S12 및 S13). 서브 픽셀들 각각에서 센싱된 구동 소자(DT)의 문턱 전압 변화량에 비례하여 서브 픽셀별로 보상값이 결정된다. 실시간 센싱된 결과를 반영하여 서브 픽셀들 각각에서 보상값이 업데이트된다. 정상 범위는 보상값으로 구동 소자(DT)의 문턱 전압 시프트가 보상 가능한 구동 소자(DT)의 문턱 전압 변화량을 의미한다. 정상 범위를 넘은 비정상 범위는 구동 소자(DT)의 문턱 전압 시프트가 보상될 수 없을 정도로 구동 소자(DT)의 열화가 진행된 상태를 의미한다. 비정상 범위에서 정상 범위 내의 보상값으로 구동 소자(DT)의 문턱 전압 시프트가 보상될 수 없다.
S13 단계에서 서브 픽셀별 구동 소자(DT)의 문턱 전압 변화량(ΔVth)이 비정상 범위로 센싱되면 해당 서브 픽셀은 암점으로 카운트되어 암점 관련 정보가 업데이트된다(S14). 암점 카운트의 누적 값이 소정의 불량 관리 기준값(TH) 보다 많으면 불량 플래그가 '1'로 발생되어 이 불량 플래그가 반영된 암점 관련 정보가 업데이트되고 서비스 센터(300)에 불량 보고가 전송된다(S15, S16 및 S17). 불량 보고에 암점 관련 정보가 첨부될 수 있다.
도 9를 참조하면, S13 단계에서 서브 픽셀별 구동 소자(DT)의 문턱 전압 변화량(ΔVth)이 보상이 가능한 정상 범위로 센싱될 수 있다. 이 경우, 문턱 전압(Vth) 센싱 결과를 반영하여 결정된 보상값은 소정의 제1 임계값(LIM1)과 제2 임계값(LIM2)과 비교된다. 제1 임계값(LIM1)은 정상 범위의 보상 상한값 보다 작은 임의의 값으로 설정되고, 제2 임계값(LIM2)은 정상 범위의 보상 하한값 보다 큰 임의의 값으로 설정될 수 있다. 제1 임계값(LIM1)은 제2 임계값(LIM2) 보다 큰 값이다. 임계값들(LIM1, LIM2)은 불량 관리 정책과 표시패널 특성에 따라 적절히 선택될 수 있다.
픽셀들의 발광 시간이 증가할수록 구동 소자(DT)는 정극성 스트레스(Positive stress)를 받게 되어 그 문턱 전압(Vth)이 정극성 전압 쪽으로 시프트된다. 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)이 정극성 시프트(positive shift)될 때 보상값이 증가되는데, 보상부(131)는 센싱 결과를 반영하여 업데이트된 보상값을 제1 임계값(LIM1)과 비교한다(S21 및 S22). 보상값이 제1 임계값(LIM1) 보다 크면 해당 서브 픽셀은 암점 불량으로 진행할 가능성이 높다.
비발광 픽셀(또는 서브 픽셀)의 경우에, 구동 소자(DT)는 부극성 스트레스(Negative stress)를 받게 되어 그 문턱 전압(Vth)이 부극성 전압 쪽으로 시프트된다. 문턱 전압(Vth)의 부극성 시프트(negative shift)될 때 보상값이 감소되는데, 보상값이 제2 임계값(LIM2) 보다 작아지면 해당 서브 픽셀은 휘점 불량으로 진행할 가능성이 높다. 보상부(131)는 센싱 결과를 반영하여 업데이트된 보상값을 제2 임계값(LIM2)과 비교한다(S21 및 S29).
본 발명은 실시간 센싱 결과가 반영된 보상값을 제1 및 제2 임계값(LIM1, LIM2)과 각각 비교하여 문턱 전압(Vth)의 정극성 시프트로 인하여 암점 불량 또는 휘점 불량으로 진행할 가능성이 높은 픽셀(또는 서브 픽셀)을 “불량 후보”로서 카운트하고 카운트값을 누적한다(S23 및 S30).
누적된 불량 후보 카운트값이 불량 관리 기준값(TH1) 보다 크면 불량 예고 플래그(PIXf)가 1로 변하고, 이 불량 플래그(PIXf)를 반영한 불량 후보 관련 정보가 업데이트된다(S24, S25, S27, S31, S32 및 S34). 불량 플래그(PIXf)가 발생되면, 서비스 센터(300)에 불량 보고가 자동으로 전송될 수 있다(S28 및 S35). 불량 보고에 불량 후보 관련 정보가 첨부될 수 있다. S24 및 S31 단계에서, 누적된 불량 후보 카운트값이 불량 관리 기준값(TH1) 이하이면 불량 예고 플래그(PIXf)는 0(zero)로 유지된다(S26 및 S33).
불량 플래그(PIXf)가 발생되면, 사용자가 알 수 있도록 미리 설정된 불량 보고 메시지가 표시패널(100)의 화면 상에 표시될 수 있다. 누적된 불량 후보 카운트값이 불량 관리 기준값(TH1) 이하이면 불량 예고 플래그(PIXf)는 0으로 유지된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 표시패널 101 : 서브 픽셀
102 : 데이터 라인 103 : 센싱 라인
104 : 게이트 라인 110 : 데이터 구동부
120 : 게이트 구동부 130 : 타이밍 콘트롤러
131 : 보상부 132 : 메모리
140 : 전원부 200 : 호스트 시스템
210 : 유/무선 네트워크 300 : 서비스 센터
DT : 구동 소자 M1~M4 : 스위치 소자

Claims (13)

  1. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들 및 각각 발광 소자를 구동하는 구동 소자를 포함한 픽셀들을 포함하는 표시패널;
    상기 구동 소자에 연결된 센싱부를 통해 픽셀의 서브 픽셀들 각각에서 실시간 센싱된 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 상기 픽셀들 중에서 암점을 검출하는 보상부; 및
    상기 암점에 관한 불량 픽셀 관련 정보를 저장한 메모리를 구비하고,
    상기 보상부는,
    상기 구동 소자의 문턱 전압 센싱 결과를 반영한 보상값을 업데이트하고,
    상기 암점의 개수가 제1 불량 관리 기준값 보다 클 때 불량 플래그를 발생하는 전계 발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 불량 픽셀 관련 정보는,
    상기 암점의 위치와 상기 표시패널의 불량 여부를 포함하는 전계 발광 표시장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 불량 플래그가 발생될 때 불량 보고가 유/무선 네트워크를 통해 외부의 서비스 센터로 전송되는 전계 발광 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 불량 플래그가 발생될 때 소정의 불량 보고 메시지가 상기 표시패널의 화면 상에 표시되는 전계 발광 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 불량 보고는 상기 불량 픽셀 관련 정보를 포함하는 전계 발광 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 센싱부를 통해 상기 서브 픽셀들 각각으로부터 실시간 센싱된 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과로부터 보상값을 결정하고,
    상기 보상값을 미리 설정된 임계값과 비교한 결과를 바탕으로 불량 후보를 판단하고,
    상기 불량 후보는 상기 보상값으로 상기 구동 소자의 전기적 특성이 보상 가능한 픽셀 또는 서브 픽셀을 포함하는 전계 발광 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보상부는
    상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 반영한 보상값을 제1 임계값과 비교하여 상기 보상값이 상기 제1 임계값 보다 클 때 불량 후보 카운트를 누적하고,
    상기 보상값을 상기 제1 임계값 보다 작은 제2 임계값과 비교하여 상기 보상값이 상기 제2 임계값 보다 낮을 때 상기 불량 후보 카운트를 누적하여 불량 후보 관련 정보를 업데이트하고,
    누적된 상기 불량 후보 카운트가 제2 불량 관리 기준값 보다 클 때 불량 예고 플래그를 발생하는 전계 발광 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 불량 예고 플래그가 발생될 때 불량 보고가 유/무선 네트워크를 통해 외부의 서비스 센터로 전송되는 전계 발광 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 불량 예고 플래그가 발생될 때 소정의 불량 보고 메시지가 상기 표시패널의 화면 상에 표시되는 전계 발광 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 불량 보고는 상기 불량 후보 관련 정보를 포함하는 전계 발광 표시장치.
  12. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들 및 각각 발광 소자를 구동하는 구동 소자를 포함한 픽셀들을 포함하는 표시패널;
    상기 구동 소자에 연결된 센싱부를 통해 픽셀의 서브 픽셀들 각각에서 실시간 센싱된 상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 보상값을 결정하고, 상기 보상값으로 상기 구동 소자의 전기적 특성의 보상이 가능한 픽셀 또는 서브 픽셀을 불량 후보로 선정하는 보상부; 및
    상기 불량 후보의 개수를 포함한 불량 후보 관련 정보를 저장한 메모리를 구비하고,
    상기 보상부는,
    상기 불량 후보의 개수가 소정의 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 불량 예고 플래그를 발생하는 전계 발광 표시장치.
  13. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들 및 각각 발광 소자를 구동하는 구동 소자를 포함한 픽셀들을 포함하는 표시패널을 구비한 전계 발광 표시장치의 불량 픽셀 관리 방법에 있어서,
    상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 상기 픽셀들 중에서 암점을 검출하는 단계;
    상기 구동 소자의 전기적 특성 센싱 결과를 바탕으로 보상값을 결정하고, 상기 보상값으로 상기 구동 소자의 전기적 특성의 보상이 가능한 픽셀 또는 서브 픽셀을 불량 후보로 선정하는 단계;
    상기 암점의 개수가 제1 불량 관리 기준값 보다 클 때 불량 플래그를 발생하는 단계;
    상기 불량 후보의 개수가 제2 불량 관리 기준값 보다 많아질 때 불량 예고 플래그를 발생하는 단계; 및
    상기 암점과 상기 불량 후보에 관한 불량 픽셀 관련 정보를 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 전계 발광 표시장치의 불량 픽셀 관리 방법.
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