KR102447017B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 표시 장치는, 제1 스캔 라인에 연결되는 n 개의 화소를 포함하는 제1 화소행; 제2 스캔 라인에 연결되는 m 개의 화소를 포함하는 제2 화소행; 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제1 전원 전압선을 통해 제1 전원 전압을 공급하는 제1 전원 전압원; 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행 중 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱하는 전류 센서; 및 상기 선택된 화소행에 대한 환산 전류값을 계산하는 타이밍 제어부를 포함하고, n은 자연수이고, m은 n보다 큰 자연수이다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기 전계 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치 중 유기 전계 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
하지만 각 화소의 트랜지스터 제조 편차와 화소 위치에 따른 부하 부정합(load mismtach) 등으로 인해서, 각 화소는 동일한 데이터 신호임에도 서로 다른 휘도로 발광하게 되는 문제점이 있다.
해결하고자 하는 기술적 과제는, 서로 다른 개수의 화소를 포함하는 화소행들의 휘도 차이를 보상할 수 있는 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 스캔 라인에 연결되는 n 개의 화소를 포함하는 제1 화소행; 제2 스캔 라인에 연결되는 m 개의 화소를 포함하는 제2 화소행; 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제1 전원 전압선을 통해 제1 전원 전압을 공급하는 제1 전원 전압원; 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행 중 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱하는 전류 센서; 및 상기 선택된 화소행에 대한 환산 전류값을 계산하는 타이밍 제어부를 포함하고, n은 자연수이고, m은 n보다 큰 자연수이다.
상기 환산 전류 값은 상기 라인 전류값을 상기 선택된 화소행에 포함된 화소의 개수로 나눔으로써 계산될 수 있다.
상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소는 상기 제1 전원 전압선과 공통 노드(common node)로 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제2 전원 전압선을 통해 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 전압원을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 높은 전압 값을 가질 수 있다.
상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 낮은 전압 값을 가질 수 있다.
상기 제1 화소행의 각 화소는 제1 스위치를 통해서 상기 제1 전원 전압선과 연결되고, 상기 제2 화소행의 각 화소는 제2 스위치를 통해서 상기 제1 전원 전압선과 연결될 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제2 전원 전압선을 통해 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 전압원을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 높은 전압 값을 가질 수 있다.
상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 낮은 전압 값을 가질 수 있다.
상기 제1 스캔 라인 및 상기 제2 스캔 라인을 통해 스캔 신호를 공급하는 제1 스캔 구동부; 및 각 데이터 라인을 통해 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 테스트 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하고, 상기 전류 센서는 상기 스캔 신호 및 상기 테스트 데이터 신호에 의해 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 상기 라인 전류값을 센싱할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 모든 화소행에 대한 상기 환산 전류값이 동일해지는 데이터 신호 이득값을 계산할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 데이터 신호 이득값을 기록한 룩업 테이블(look-up table)을 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 입력된 영상 신호를 상기 데이터 신호 이득값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 상기 데이터 구동부에 제공할 수 있다.
상기 전류 센서는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 중 턴온된 스위치와 연결되어 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 모든 화소행에 대한 상기 환산 전류값이 동일해지는 데이터 신호 이득값을 계산할 수 있다.
상기 데이터 신호 이득값을 기록한 룩업 테이블을 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 입력된 영상 신호를 상기 데이터 신호 이득 값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 데이터 구동부에 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치는 서로 다른 개수의 화소를 포함하는 화소행들의 휘도 차이를 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(10)는 구동 IC(100), 스캔 구동부(210, 220), 전류 센서(300), 전압원(400), 및 표시 영역(AR1, AR2, AR3)을 포함한다.
본 발명의 표시 장치(10)는 카메라 등의 설치를 위한 노치 영역(notch area)(NAR)을 확보하기 위해서, 3 개의 표시 영역(AR1, AR2, AR3)을 포함할 수 있다. 제1 표시 영역(AR1)은 노치 영역(NAR)의 좌측에 위치하고, 제2 표시 영역(AR2)은 노치 영역(NAR)의 하단에 위치하고, 제3 표시 영역(AR3)은 노치 영역(NAR)의 우측에 위치할 수 있다.
본 실시예에서는 노치 영역(NAR)이 표시 장치(10)의 상측에 위치하지만, 다른 실시예에서 노치 영역은 표시 장치의 우측, 좌측, 하측, 중앙 일부 등 다양한 위치에 존재할 수 있다.
제1 표시 영역(AR1)은 복수의 화소행을 포함한다. 각 화소행은 동일한 스캔 라인에 연결되는 n 개의 화소를 포함한다. 이때 n은 자연수이다. 예를 들어, 첫 번째 화소행은 n 개의 화소(A11, ..., A1n)를 포함할 수 있고, 두 번째 화소행은 n 개의 화소(A21, ..., A2n)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 제1 표시 영역(AR1)이 2 개의 화소행을 포함하는 것으로 예를 들었지만, 다른 실시예에서는 제1 표시 영역(AR1)의 크기에 따라서 더 많은 개수의 화소행을 포함할 수도 있다.
제2 표시 영역(AR2)은 복수의 화소행을 포함한다. 각 화소행은 동일한 스캔 라인에 연결되는 m 개의 화소를 포함한다. 이때 m은 n보다 큰 자연수이다. 예를 들어, 첫 번째 화소행은 m 개의 화소(B11, ..., B1m)를 포함할 수 있고, 두 번째 화소행은 m 개의 화소(B21, ..., B2m)를 포함할 수 있다. 다른 화소행 또한 유사한 방식으로 m 개의 화소를 포함할 수 있다.
제3 표시 영역(AR3)은 복수의 화소행을 포함한다. 각 화소행은 동일한 스캔 라인에 연결되는 n 개의 화소를 포함한다. 이때 n은 자연수이다. 예를 들어, 첫 번째 화소행은 n 개의 화소(C11, ..., C1n)를 포함할 수 있고, 두 번째 화소행은 n 개의 화소(C21, ..., C2n)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 제3 표시 영역(AR3)이 2 개의 화소행을 포함하는 것으로 예를 들었지만, 다른 실시예에서는 제3 표시 영역(AR3)의 크기에 따라서 더 많은 개수의 화소행을 포함할 수도 있다.
본 실시예에서는 제1 표시 영역(AR1)과 제3 표시 영역(AR3)의 각 화소행이 동일한 n 개의 화소를 각각 포함하는 것으로 가정하였지만, 다른 실시예에서 제1 표시 영역(AR1)과 제3 표시 영역(AR3)의 각 화소행은 서로 다른 개수의 화소를 포함할 수 있다.
구동 IC(integrated circuit)(100)는 외부 AP(application processor) 등으로부터 영상 신호 및 제어 신호를 입력받고, 이를 표시 장치(10)의 사양에 맞게 변환한 영상 신호 및 제어 신호를 생성한다. 예를 들어, 구동 IC(100)는 복수의 클록 신호와 스캔 스타트 펄스(scan start pulse) 등을 제1 스캔 구동부(210) 및 제2 스캔 구동부(220)에 공급할 수 있다. 또한 예를 들어, 구동 IC(100)는 스캔 구동부(210, 220)에서 공급될 스캔 신호에 대응하여 복수의 데이터 신호를 대응하는 복수의 데이터 라인에 공급할 수 있다. 구동 IC(100)의 내부 구조와 표시 영역(AR1, AR2, AR3)과의 연결 관계는 도 2 이하를 참조하여 후술한다.
제1 스캔 구동부(210)는 복수의 스캔 스테이지 회로를 포함할 수 있다. 복수의 스캔 스테이지 회로는 제1 표시 영역(AR1) 및 제2 표시 영역(AR2)으로 연장되는 복수의 스캔 라인과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 스캔 구동부(210)는 제1 표시 영역(AR1) 및 제2 표시 영역(AR2)에 쉬프트 레지스터(shift register) 형태로 순차적인 턴온 레벨(turn-on level)의 스캔 신호를 공급할 수 있다. 제1 스캔 구동부(210)의 첫 번째 스캔 스테이지 회로는 구동 IC(100)에서 공급되는 스캔 스타트 펄스 및 복수의 클록 신호에 따라 턴온 레벨의 스캔 신호를 해당 스캔 라인에 공급할 수 있다. 제1 스캔 구동부(210)의 두 번째 이하 스캔 스테이지 회로는 첫 번째 스캔 스테이지 회로의 턴온 레벨의 스캔 신호를 스캔 스타트 펄스로서 입력받고, 복수의 클록 신호의 제어에 따라 턴온 레벨의 스캔 신호를 해당 스캔 라인에 공급할 수 있다. 턴온 레벨의 스캔 신호를 입력받은 화소행에 포함되는 화소는 구동 IC(100)로부터 데이터 신호를 입력받을 수 있게 된다. 화소의 구조는 도 3을 참조하여 후술한다.
제2 스캔 구동부(220)는 복수의 스캔 스테이지 회로를 포함할 수 있다. 복수의 스캔 스테이지 회로는 제3 표시 영역(AR3) 및 제2 표시 영역(AR2)으로 연장되는 복수의 스캔 라인과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 스캔 구동부(220)는 제3 표시 영역(AR3) 및 제2 표시 영역(AR2)에 쉬프트 레지스터 형태로 순차적인 턴온 레벨의 스캔 신호를 공급할 수 있다. 제2 스캔 구동부(220)의 첫 번째 스캔 스테이지 회로는 구동 IC(100)에서 공급되는 스캔 스타트 펄스 및 복수의 클록 신호에 따라 턴온 레벨의 스캔 신호를 해당 스캔 라인에 공급할 수 있다. 제1 스캔 구동부(210)의 두 번째 이하 스캔 스테이지 회로는 첫 번째 스캔 스테이지 회로의 턴온 레벨의 스캔 신호를 스캔 스타트 펄스로서 입력받고, 복수의 클록 신호의 제어에 따라 턴온 레벨의 스캔 신호를 해당 스캔 라인에 공급할 수 있다. 턴온 레벨의 스캔 신호를 입력받은 화소행에 포함되는 화소는 구동 IC(100)로부터 데이터 신호를 입력받을 수 있게 된다.
전압원(400)은 전원 전압선을 통해서 각 표시 영역(AR1, AR2, AR3)에 전원 전압을 공급한다. 전압원(400)과 표시 영역(AR1, AR2, AR3)의 연결 관계는 도 2 이하를 참조하여 후술한다.
전류 센서(300)는 전원 전압선에 흐르는 전류를 센싱할 수 있다. 전류 센서(300)의 각 실시예는 도 2 이하를 참조하여 후술한다.
도 2 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 표시 영역(AR1) 및 제2 표시 영역(AR2)을 기준으로 설명하지만, 제3 표시 영역(AR3) 및 제2 표시 영역(AR2)에도 동일한 구조 및 보상 방법이 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 화소를 설명하기 위한 도면이다.
제1 표시 영역(AR1)의 각 화소행은 제1 스캔 라인에 연결되는 n 개의 화소를 포함한다. 예를 들어, n 개의 화소(A11, ..., A1n)는 제1 스캔 라인(SA1)에 연결되고, n 개의 화소(A21, ..., A2n)는 제2 스캔 라인(SA2)에 연결된다.
제2 표시 영역(AR2)의 각 화소행은 제2 스캔 라인에 연결되는 m 개의 화소를 포함한다. 예를 들어, m 개의 화소(B11, ..., B1m)는 제2 스캔 라인(SB1)에 연결되고, m 개의 화소(B21, ..., B2m)는 제2 스캔 라인(SB2)에 연결된다.
도 3을 참조하면, 각 표시 영역(AR1, AR2, AR3)의 예시적인 화소 구조가 도시되어 있다. 화소는 복수의 트랜지스터(T1, T2), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 트랜지스터(T1, T2)는 P형 트랜지스터로 도시되었지만, 당업자라면 N형 트랜지스터로 동일한 기능을 하는 화소 회로를 구성할 수 있을 것이다.
트랜지스터(T2)는 게이트 단자가 스캔 라인(Si)과 연결되고, 일단이 데이터 라인(Dj)에 연결되고, 타단이 트랜지스터(T1)의 게이트 단자에 연결된다.
트랜지스터(T1)는 게이트 단자가 트랜지스터(T2)의 타단에 연결되고, 일단이 제1 전원 전압원(ELVDD)에 연결되고, 타단이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드에 연결된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 트랜지스터(T1)의 일단과 게이트 단자를 연결한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 애노드가 트랜지스터(T1)의 타단에 연결되고, 캐소드가 제2 전원 전압원(ELVSS)에 연결된다.
트랜지스터(T2)의 게이트 단자에 스캔 라인(Si)을 통해서 턴온 레벨의 스캔 신호가 공급되면, 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(Dj)과 스토리지 커패시터(Cst)의 일단을 도통시킨다. 따라서, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 라인(Dj)을 통해 인가된 데이터 신호와 제1 전원 전압의 차이에 따른 전압 값이 기입된다. 트랜지스터(T1)는 스토리지 커패시터(Cst)에 기입된 전압 값에 따라 결정된 구동 전류를 제1 전원 전압원(ELVDD)으로부터 제2 전원 전압원(ELVSS)으로 흐르게 한다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 전류량에 따른 휘도로 발광하게 된다.
다시 도 2를 참조하면, 제1 전원 전압원(ELVDD)은 각 화소에 제1 전원 전압선(VL1)을 통해서 제1 전원 전압을 공급한다. 제2 전원 전압원(ELVSS)은 각 화소에 제2 전원 전압선(VL2)을 통해서 제2 전원 전압을 공급한다. 본 실시예에서 제1 전원 전압은 제2 전원 전압보다 높은 전압 값을 갖는다.
구동 IC(100)는 타이밍 제어부(110), 데이터 구동부(120), 및 룩업 테이블(look-up table, LUT)(130)을 포함할 수 있다. 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, 타이밍 제어부(110)는 외부 AP 등으로부터 영상 신호 및 제어 신호를 포함하는 외부 신호를 입력받고, 이를 표시 장치(10)의 사양에 맞춰 변환한 영상 신호 및 제어 신호를 생성한다.
타이밍 제어부(110)는 제어 신호를 제1 스캔 구동부(210)에 공급하고, 영상 신호 및 제어 신호를 데이터 구동부(120)에 공급할 수 있다. 이때, 타이밍 제어부(110)는 룩업 테이블(130)에 기록된 데이터 신호 이득 값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 데이터 구동부(120)에 공급할 수 있다. 룩업 테이블(130)에 기록될 데이터 신호 이득 값은 공장 단계에서 생성될 수 있으며, 그 과정에 대해서 상세히 후술한다. 데이터 구동부(120)는 타이밍 제어부(110)로부터 수신한 보상 영상 신호를 이용하여 생성된 데이터 신호를 각 데이터 라인(D1, ..., Dn, ..., Dm)을 통해서 화소에 공급할 수 있다.
본 실시예에서, 전류 센서(300A)는 제1 전원 전압선(VL1)에 흐르는 전류를 센싱한다. 전류 센서(300A)는, 공장 단계에서, 룩업 테이블(130)에 기록될 데이터 신호 이득 값을 생성하기 위해 이용될 수 있다.
이하에선, 룩업 테이블(130)에 기록될 데이터 신호 이득 값 생성을 위한 공장 단계에 대해서 설명한다.
본 실시예에서 제1 스캔 구동부(210)는 제1 스캔 라인(SA1, SA2) 및 제2 스캔 라인(SB1, SB2)을 통해 스캔 신호를 공급하고, 데이터 구동부(120)는 각 데이터 라인(D1, ..., Dn, ..., Dm)을 통해 각 화소에 테스트 데이터 신호를 공급할 수 있다.
전류 센서(300A)는 스캔 신호 및 테스트 데이터 신호에 의해 선택된 화소행과 제1 전원 전압선(VL1) 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱할 수 있다.
예를 들어, 화소행(A21, ..., A2n)에 대한 라인 전류값을 센싱하기 위해서, 데이터 구동부(120)는 제1 스캔 라인(SA2)을 통해 턴온 레벨의 스캔 신호가 공급되는 기간에 데이터 라인(D1, ..., Dn)으로 테스트 데이터 신호를 공급할 수 있다. 이때, 데이터 구동부(120)는 다른 스캔 라인(SA1, SB1, SB2, ...)에 턴온 레벨의 스캔 신호가 공급되는 기간에는 데이터 라인으로 테스트 데이터 신호를 공급하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 전원 전압원(ELVDD)으로부터 화소행(A21, ..., A2n)에 대해서만 전류 흐름이 생성될 수 있다. 따라서 이러한 경우 선택된 화소행은 화소행(A21, ..., A2n)이다.
이때, 전류 센서(300A)는 선택된 화소행(A21, ..., A2n)과 제1 전원 전압선(VL1) 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱하게 된다. 타이밍 제어부(110)는 이러한 라인 전류값을 선택된 화소행(A21, ..., A2n)에 포함된 화소의 개수(n)로 나누어 선택된 화소행(A21, ..., A2n)에 대한 환산 전류값을 계산할 수 있다.
유사한 방식으로, 나머지 화소행에 대한 환산 전류값이 계산될 수 있다. 예를 들어, 선택된 화소행이 화소행(B11, ..., B1m)일 경우, 해당 라인 전류값은 m으로 나누어 선택된 화소행(B11, ..., B1m)에 대한 환산 전류값이 계산될 수 있다.
타이밍 제어부(110)는 모든 화소행에 대한 환산 전류값이 획득된 경우, 이러한 환산 전류값들이 동일해지는 데이터 신호 이득 값을 룩업 테이블(130)에 기록할 수 있다.
예를 들어, 이상적인 표시 장치는 화소의 개수에 무관하게 모든 화소행에 대한 환산 전류값이 동일하겠지만, 실제 표시 장치는 부하 부정합, IR drop, 제조 편차 등으로 인해서 각 화소행에 대한 환산 전류값이 서로 다를 수 있다. 따라서, 이러한 환산 전류값을 동일하게 하는 데이터 신호 이득값을 이용함으로써 사용자가 표시 장치(10)를 사용시에 동일한 계조에 대한 휘도 차가 발생하는 경우를 방지할 수 있다.
예를 들어서, 화소행(A21, ..., A2n)에 대해 측정된 환산 전류값을 1이라고 할 때, 동일한 테스트 데이터 신호에 대해서 화소행(B11, ..., B1m)에 대해 측정된 환산 전류값이 1.2일 수 있다. 이때, 화소행(A21, ..., A2n)에 대한 데이터 신호 이득값은 1.2로 룩업 테이블(130)에 기록되고, 화소행(B11, ..., B1m)에 대한 데이터 신호 이득값은 1로 룩업 테이블(130)에 기록될 수 있다. 따라서, 사용자가 표시 장치(10)를 사용할 때, 타이밍 제어부(110)는 화소행(A21, ..., A2n)에 대한 데이터 신호를 1.2가 곱해진 값으로 보상되도록 데이터 구동부(120)에 보상 영상 신호를 제공할 수 있다. 또한 타이밍 제어부(110)는 화소행(B11, ..., B1m)에 대한 데이터 신호를 1이 곱해진 값으로, 즉 원래 데이터 신호로 제공되도록 데이터 구동부(120)에 보상 영상 신호를 제공할 수 있다.
상술한 실시예에 따르면 타이밍 제어부(110)는 입력된 영상 신호를 데이터 신호 이득값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 데이터 구동부(120)에 제공할 수 있다.
다른 실시예에서, 룩업 테이블(130)은 화소행 단위의 데이터 신호 이득값이 아닌, 화소 단위의 데이터 신호 이득값을 저장할 수도 있다. 예를 들어, 공장 단계에서, 데이터 구동부(120)가 선택 대상 화소행의 모든 화소에 대해 테스트 데이터 신호를 공급하는 것이 아니라, 선택 대상 화소행 중 특정 화소에 대해서만 테스트 데이터 신호를 공급할 수 있다. 이러한 경우, 선택된 특정 화소와 제1 전원 전압원(ELVDD) 사이에서만 전류 흐름이 발생하므로, 전류 센서(300A)가 측정한 전류값을 이용하는 경우 선택된 특정 화소에 대한 환산 전류값을 직접 구할 수 있다. 이러한 경우 선택된 특정 화소의 개수는 1개이므로 라인 전류값이 곧 환산 전류값이 된다. 유사한 방식으로 모든 화소에 대한 개별적인 환산 전류값을 구하고, 모든 환산 전류값이 동일해지는 데이터 신호 이득값을 룩업 테이블(130)에 기록할 수도 있다. 이와 같은 실시예는 이하 도 4, 5, 6의 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복된 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4의 제2 실시예의 전류 센서(300B)는 제2 전원 전압선(VL2)에 흐르는 전류를 센싱하는 점이, 도 3의 제1 실시예의 전류 센서(300A)와 다르다. 도 4의 제2 실시예의 나머지 구성은 도 3의 제1 실시예와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 제1 전원 전압원(ELVDD)은 제2 전원 전압원(ELVSS)과 유기 발광 다이오드(OLED) 및 트랜지스터(T1)를 사이에 두고 전기적으로 연결된다. 즉, 제1 전원 전압원(ELVDD)으로부터 제2 전원 전압원(ELVSS) 방향으로 전류가 흐르게 되므로, 제1 전원 전압선(VL1)에 전류가 흐르면 제2 전원 전압선(VL2)에도 전류가 흐르게 된다.
도 4의 제2 실시예는 이러한 점을 이용하여, 전류 센서(300B)가 제2 전원 전압선(VL2)에 흐르는 전류를 센싱하도록 구성되었다. 전류 센서(300B)가 센싱하는 라인 전류값은 전류 센서(300A)가 센싱하는 라인 전류값과 그 극성이 다르고, 그 크기는 실질적으로 동일할 수 있다. 공장 단계의 보상 방법 및 사용자 단계에서의 구동 방법은 도 2의 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 제3 실시예에 따르면, 도 2의 제1 실시예와 비교하였을 때, 표시 장치는 복수의 스위치(SWA1, SWA2, SWB1, SWB2, ...)를 더 포함한다.
화소행(A11, ..., A1n)의 각 화소는 스위치(SWA1)를 통해서 제1 전원 전압선(VL1)과 연결된다. 유사하게, 화소행(A21, ..., A2n)의 각 화소는 스위치(SWA2)를 통해서 제1 전원 전압선(VL1)과 연결되고, 화소행(B11, ..., B1m)의 각 화소는 스위치(SWB1)를 통해서 제1 전원 전압선(VL1)과 연결되고, 화소행(B21, ..., B2m)의 각 화소는 스위치(SWB2)를 통해서 제1 전원 전압선(VL1)과 연결된다.
도 5의 제3 실시예에 따르면, 도 2의 제1 실시예와 비교했을 때, 보상 방법 수행 시, 화소행의 선택 방법이 다르다. 도 5의 제3 실시예에서 전류 센서(300C)는 복수의 스위치(SWA1, SWA2, SWB1, SWB2, ...) 중 턴온된 스위치(SWA2)와 연결되어 선택된 화소행(A21, ..., A2n)과 제1 전원 전압선(VL1) 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱한다. 이때, 화소행(A21, ..., A2n)의 각 화소에는 테스트 데이터 신호가 기입된 상태이다.
도 5의 제3 실시예에 따르면, 선택된 화소행(A21, ..., A2n)의 화소가 아닌 다른 화소에 테스트 데이터 신호가 기입되더라도, 다른 화소는 제1 전원 전압을 공급받지 못하므로 전류가 흐를 수 없다. 따라서, 본 실시예에 의하면 보다 더 정확히 선택된 화소행(A21, ..., A2n)에 대한 라인 전류값을 센싱할 수 있다는 장점이 있다.
이후에는, 도 2의 제1 실시예와 유사하게, 타이밍 제어부(110)가 라인 전류값을 선택된 화소행(A21, ..., A2n)에 포함된 화소의 개수(n)로 나누어 선택된 화소행(A21, ..., A2n)에 대한 환산 전류값을 계산할 수 있다. 타이밍 제어부(110)는 모든 화소행에 대한 환산 전류값이 계산되면, 모든 화소행에 대한 환산 전류값이 동일해지는 데이터 신호 이득 값을 룩업 테이블(130)에 기록할 수 있다.
사용자가 표시 장치(10) 사용시, 타이밍 제어부(110)는 입력된 영상 신호를 데이터 신호 이득 값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 데이터 구동부(120)에 제공할 수 있다.
도 5의 제3 실시예에서도, 도 2의 제2 실시예 말미에 기재한 바와 같이, 화소행 단위가 아닌 화소 단위의 데이터 신호 이득 값을 룩업 테이블(130)에 기록할 수도 있다. 이는 전술한 바와 같이 데이터 구동부(120)에서 특정 화소에 대해서 테스트 데이터 신호를 공급함으로써 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전류 센서를 포함하는 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 제4 실시예의 전류 센서(300D)는 복수의 스위치(SWA1', SWA2', SWB1', SWB2', ...)가 제2 전원 전압선(VL2) 및 각 화소 사이에서 연결되는 점에서, 도 5의 제3 실시예와 차이가 있다.
도 4를 참조하여 전술한 바와 같이, 도 6의 전류 센서(300D)가 센싱하는 라인 전류값은 도 5의 전류 센서(300C)가 센싱하는 라인 전류값과 그 극성이 다르고, 그 크기는 실질적으로 동일할 수 있다. 공장 단계의 보상 방법 및 사용자 단계에서의 구동 방법은 도 5의 제3 실시예와 실질적으로 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소를 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 표시 장치(10')는, 도 1의 표시 장치(10)와 비교했을 때, 제1 발광 구동부(510) 및 제2 발광 구동부(520)를 더 포함한다. 도 7의 표시 장치(10')의 다른 구성은 도 1의 표시 장치(10)와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
제1 발광 구동부(510)는 복수의 발광 구동 스테이지 회로를 포함할 수 있다. 복수의 발광 구동 스테이지 회로는 제1 표시 영역(AR1) 및 제2 표시 영역(AR2)으로 연장되는 복수의 발광 구동 라인과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 발광 구동부(510)는 제1 표시 영역(AR1) 및 제2 표시 영역(AR2)에 쉬프트 레지스터 형태로 순차적인 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 공급할 수 있다. 제1 발광 구동부(510)의 두 번째 이하 발광 구동 스테이지 회로는 첫 번째 발광 구동 스테이지 회로의 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 스타트 펄스로서 입력받고, 복수의 클록 신호의 제어에 따라 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 해당 발광 구동 라인에 공급할 수 있다. 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 입력받은 화소행에 포함되는 화소는 유기 발광 다이오드로 연결되는 구동 전류 경로가 불통되므로, 유기 발광 다이오드는 발광하지 않는다.
제2 발광 구동부(520)는 복수의 발광 구동 스테이지 회로를 포함할 수 있다. 복수의 발광 구동 스테이지 회로는 제3 표시 영역(AR3) 및 제2 표시 영역(AR2)으로 연장되는 복수의 발광 구동 라인과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 발광 구동부(520)는 제3 표시 영역(AR3) 및 제2 표시 영역(AR2)에 쉬프트 레지스터 형태로 순차적인 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 공급할 수 있다. 제2 발광 구동부(520)의 두 번째 이하 발광 구동 스테이지 회로는 첫 번째 발광 구동 스테이지 회로의 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 스타트 펄스로서 입력받고, 복수의 클록 신호의 제어에 따라 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 해당 발광 구동 라인에 공급할 수 있다. 턴오프 레벨의 발광 구동 신호를 입력받은 화소행에 포함되는 화소는 유기 발광 다이오드로 연결되는 구동 전류 경로가 불통되므로, 유기 발광 다이오드는 발광하지 않는다.
도 8을 참조하면, 발광 구동 라인(Ei)이 게이트 단자에 연결된 트랜지스터(M5, M6)를 더 포함하는 예시적인 화소가 도시된다.
도 8의 화소는 복수의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4, M5, M6, M7), 스토리지 커패시터(Cst1), 및 유기 발광 다이오드(OLED1)를 포함한다.
트랜지스터(M1)는 일단이 트랜지스터(M5)의 타단에 연결되고, 타단이 트랜지스터(M6)의 일단에 연결되고, 게이트 단자가 스토리지 커패시터(Cst1)의 타단에 연결된다.
트랜지스터(M2)는 일단이 데이터 라인(Dj)에 연결되고, 타단이 트랜지스터(M1)의 일단에 연결되고, 게이트 단자가 현재단 스캔 라인(Si)에 연결된다.
트랜지스터(M3)는 일단이 트랜지스터(M1)의 타단에 연결되고, 타단이 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 연결되고, 게이트 단자가 현재단 스캔 라인(Si)에 연결된다.
트랜지스터(M4)는 일단이 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 연결되고, 타단이 제1 초기화 전압원(VINT1)에 연결되고, 게이트 단자가 전단 스캔 라인(S(i-1))에 연결된다. 트랜지스터(M4)의 게이트 단자는 전단 스캔 라인(S(i-1))이 아니라 전전단 스캔 라인에 연결되거나 전용 초기화 선에 연결되는 등, 변형 실시예에 따라 다양한 연결 관계가 있을 수 있다.
트랜지스터(M5)는 일단이 제1 전원 전압원(ELVDD)에 연결되고, 타단이 트랜지스터(M1)의 일단에 연결되고, 게이트 단자가 발광 구동 라인(Ei)에 연결된다.
트랜지스터(M6)는 일단이 트랜지스터(M1)의 타단에 연결되고, 타단이 유기 발광 다이오드(OLED1)의 애노드에 연결되고, 게이트 단자가 발광 구동 라인(Ei)에 연결된다.
트랜지스터(M7)는 일단이 유기 발광 다이오드(OLED1)의 애노드에 연결되고, 타단이 제2 초기화 전압원(VINT2)에 연결되고, 게이트 단자가 현재단 스캔 라인(Si)에 연결된다. 트랜지스터(M7)의 게이트 단자는 현재단 스캔 라인(Si)이 아니라 전단 스캔 라인(S(i-1))에 연결되거나 전용 초기화 선에 연결되는 등, 변형 실시예에 따라 다양한 연결 관계가 있을 수 있다. 제1 초기화 전압원(VINT1) 및 제2 초기화 전압원(VINT2)은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 제2 초기화 전압원(VINT2)은 제2 전원 전압원(ELVSS)과 동일하거나 이에 의존할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst1)는 일단이 제1 전원 전압원(ELVDD)에 연결되고, 타단이 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에 연결된다.
유기 발광 다이오드(OLED1)는 애노드가 트랜지스터(M7)의 일단에 연결되고, 캐소드가 제2 전원 전압원(ELVSS)에 연결된다. 다른 실시예에서, 유기 발광 다이오드(OLED1)는 제1 전원 전압원(ELVDD)과 제2 전원 전압원(ELVSS) 사이의 구동 전류 경로 중 다른 위치에 형성될 수도 있다.
이하에서 도 8의 화소의 구동 방법을 설명한다.
전단 스캔 라인(S(i-1))을 통해 턴온 레벨의 전단 스캔 신호가 공급되면 트랜지스터(M4)가 턴온되고, 트랜지스터(M1)의 게이트 단자의 전하량이 초기화된다. 다음으로, 현재단 스캔 라인(Si)을 통해 턴온 레벨의 현재단 스캔 신호가 공급되면 트랜지스터(M2, M3)가 턴온되고, 제1 전원 전압원(ELVDD)과 데이터 라인(Dj)에 인가된 데이터 전압의 전위차가 스토리지 커패시터(Cst1)에 기록되게 된다. 이때, 트랜지스터(M7)도 턴온되므로, 유기 발광 다이오드(OLED1)의 애노드의 전하량이 초기화된다. 상술한 단계들에서, 발광 구동 라인(Ei)을 통해 턴오프 레벨의 발광 구동 신호가 공급되고 있었으므로, 트랜지스터(M5, M6)는 턴오프 상태이고, 유기 발광 다이오드(OLED1)의 구동 전류 경로가 불통되므로, 유기 발광 다이오드(OLED1)는 발광하지 않는다. 다음으로, 턴온 레벨의 발광 구동 신호가 공급되면 트랜지스터(M5, M6)는 턴온 상태가 되고, 유기 발광 다이오드(OLED1)로 구동 전류가 흐르며, 유기 발광 다이오드(OLED1)가 발광한다. 이때, 유기 발광 다이오드(OLED1)의 발광 계조는 스토리지 커패시터(Cst1)에 기록된 전압에 대응하여 도통된 트랜지스터(M1)에 의해 결정된다.
도 7 및 8의 구조에 따른 표시 장치(10')는 제1 및 제2 발광 구동부(510, 520)을 제외하고 도 1의 표시 장치(10)와 실질적으로 동일한 구조를 가지므로, 도 2, 4, 5, 및 6과 관련된 제1 내지 제4 실시예가 적용될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 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. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 표시 장치
100: 구동 IC
210, 220: 스캔 구동부
300: 전류 센서
400: 전압원

Claims (18)

  1. 제1 스캔 라인에 연결되는 n 개의 화소를 포함하는 제1 화소행;
    제2 스캔 라인에 연결되는 m 개의 화소를 포함하는 제2 화소행;
    상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제1 전원 전압선을 통해 제1 전원 전압을 공급하는 제1 전원 전압원;
    상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소는 상기 제1 전원 전압선과 공통 노드(common node)로 연결되고, 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행 중 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 라인 전류값을 상기 공통 노드를 통해서 센싱하는 전류 센서; 및
    상기 선택된 화소행에 대한 환산 전류값을 계산하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    n은 자연수이고, m은 n보다 큰 자연수인,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 환산 전류 값은 상기 라인 전류값을 상기 선택된 화소행에 포함된 화소의 개수로 나눔으로써 계산되는,
    표시 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제2 전원 전압선을 통해 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 전압원을 더 포함하는,
    표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 높은 전압 값을 갖는,
    표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 낮은 전압 값을 갖는,
    표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소행의 각 화소는 제1 스위치를 통해서 상기 제1 전원 전압선과 연결되고,
    상기 제2 화소행의 각 화소는 제2 스위치를 통해서 상기 제1 전원 전압선과 연결되는,
    표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 제2 전원 전압선을 통해 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 전압원을 더 포함하는,
    표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 높은 전압 값을 갖는,
    표시 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 전원 전압은 상기 제2 전원 전압보다 낮은 전압 값을 갖는,
    표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 스캔 라인 및 상기 제2 스캔 라인을 통해 스캔 신호를 공급하는 제1 스캔 구동부; 및
    각 데이터 라인을 통해 상기 제1 화소행 및 상기 제2 화소행의 각 화소에 테스트 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하고,
    상기 전류 센서는 상기 스캔 신호 및 상기 테스트 데이터 신호에 의해 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 상기 라인 전류값을 센싱하는,
    표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 모든 화소행에 대한 상기 환산 전류값이 동일해지는 데이터 신호 이득값을 계산하는,
    표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 데이터 신호 이득값을 기록한 룩업 테이블(look-up table)을 더 포함하는,
    표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 입력된 영상 신호를 상기 데이터 신호 이득값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 상기 데이터 구동부에 제공하는,
    표시 장치.
  15. 제7 항에 있어서,
    상기 전류 센서는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치 중 턴온된 스위치와 연결되어 선택된 화소행과 상기 제1 전원 전압선 사이에 흐르는 라인 전류값을 센싱하는,
    표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 모든 화소행에 대한 상기 환산 전류값이 동일해지는 데이터 신호 이득값을 계산하는,
    표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 데이터 신호 이득값을 기록한 룩업 테이블을 더 포함하는,
    표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 입력된 영상 신호를 상기 데이터 신호 이득 값을 이용해 화소행 단위로 보상한 보상 영상 신호를 데이터 구동부에 제공하는,
    표시 장치.
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