KR102573691B1 - 발광표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

발광표시장치 및 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시패널, 제1회로부 및 제2회로부를 포함하는 발광표시장치를 제공한다. 표시패널은 픽셀을 포함한다. 제1회로부는 픽셀의 데이터라인에 데이터전압을 공급한다. 제2회로부는 픽셀의 센싱라인을 센싱하기 위한 센싱 동작과 센싱 동작에 필요한 전압을 출력고, 센싱 동작 시 센싱라인 상에 형성된 노이즈를 상쇄하는 노이즈 제거용 전압을 출력한다.

Description

발광표시장치 및 이의 구동방법{Light Emitting Display Device and Driving Method of the same}
본 발명은 발광표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 발광표시장치(Light Emitting Display: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치들은 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치들은 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.
한편, 앞서 설명한 표시장치들 중 발광표시장치는 빠른 응답속도, 고휘도 및 시야각이 넓은 전기적 그리고 광학적 특성과 더불어 유연한 형태로 구현할 수 있는 기구적 특성 등과 같이 많은 장점이 있다. 그러나 발광표시장치는 보상 회로의 구성 시 개선점이 남아 있는바 이와 관련된 지속적인 연구가 필요하다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 외부 보상 회로를 이용하여 서브 픽셀에 포함된 소자의 열화 보상을 위한 센싱 동작 시 표시패널에 유입된 노이즈를 제거하여 센싱 정확도를 향상함과 더불어 센싱 구간 동안에 수행되는 초기화 시간을 단축할 수 있는 보상 회로를 구현하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 표시패널, 제1회로부 및 제2회로부를 포함하는 발광표시장치를 제공한다. 표시패널은 픽셀을 포함한다. 제1회로부는 픽셀의 데이터라인에 데이터전압을 공급한다. 제2회로부는 픽셀의 센싱라인을 센싱하기 위한 센싱 동작과 센싱 동작에 필요한 전압을 출력고, 센싱 동작 시 센싱라인 상에 형성된 노이즈를 상쇄하는 노이즈 제거용 전압을 출력한다.
제2회로부는 센싱라인에 연결된 스위치부와, 스위치부를 통해 노이즈 제거용 전압을 출력하는 노이즈 제거용 전압원을 포함할 수 있다.
노이즈 제거용 전압은 노이즈에 대응하여 레벨이 가변될 수 있다.
노이즈 제거용 전압은 노이즈에 대응하여 인가되는 시간이 가변될 수 있다.
노이즈 제거용 전압은 제2회로부에 포함된 적분 회로부의 초기화 시간보다 짧은 시간 동안 인가될 수 있다.
제2회로부는 센싱라인에 연결된 센싱용 스위치부와, 센싱용 스위치부를 통해 센싱라인을 센싱하는 적분 회로부와, 적분 회로부를 초기화하는 회로 초기화 스위치부와, 센싱라인에 연결된 노이즈 제거용 스위치부와, 노이즈 제거용 스위치부를 통해 노이즈 제거용 전압을 출력하는 노이즈 제거용 전압원을 포함하고, 노이즈 제거용 스위치부와 회로 초기화 스위치부는 동시에 턴온되되, 노이즈 제거용 스위치부의 턴온 시간은 회로 초기화 스위치부의 턴온 시간보다 짧을 수 있다.
노이즈 제거용 전압은 적분 회로부의 기준전압과 다른 전압 레벨을 가질 수 있다.
노이즈 제거용 전압의 레벨과 인가 시간은 제1회로부와 제2회로부를 제어하는 타이밍 제어부에 의해 가변될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 액티브 구간 동안 영상을 표시하고 블랭크 구간 동안 센싱을 하는 표시패널을 포함하는 발광표시장치의 구동방법을 제공한다. 발광표시장치의 구동방법은 블랭크 구간 동안 표시패널의 센싱라인에 연결된 스위치부를 턴온하는 단계, 스위치부를 통해 노이즈 제거용 전압을 출력하는 단계, 및 센싱라인을 센싱하는 단계를 포함한다.
노이즈 제거용 전압의 레벨과 인가 시간은 가변될 수 있다.
본 발명은 외부 보상 회로를 이용하여 서브 픽셀에 포함된 소자의 열화 보상을 위한 센싱 동작 시 표시패널에 유입된 노이즈를 제거하여 센싱 정확도를 향상할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 소자의 열화 보상을 위한 센싱 구간 동안에 수행되는 초기화 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 노이즈에 강건한 보상 회로를 구현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 등가 회로도.
도 4 및 도 5는 도 3의 서브 픽셀을 기반으로 구현될 수 있는 픽셀의 예시도들.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제1예시도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제2예시도들.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 센싱 및 전압 충전부를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 데이터 구동부의 내부 블록을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 구동 파형도.
도 12 내지 도 14는 초기화전압의 인가 방식을 설명하기 위한 도면들.
도 15 내지 도 20은 실험예에 따른 유기전계발광표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 비교 설명하기 위한 도면들.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 센싱 및 전압 충전부를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 발광표시장치는 텔레비전, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 자동차 전기장치, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하에서 설명되는 발광표시장치는 유기 발광다이오드를 기반으로 구현된 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device)는 물론이고, 무기 발광다이오드를 기반으로 구현된 무기전계발광표시장치(Inorganic Light Emitting Display Device)에도 적용 가능하다. 그러나 이하에서는 유기전계발광표시장치를 일례로 설명한다.
또한, 이하에서 설명되는 유기전계발광표시장치는 영상 표시 동작과 외부 보상 동작을 수행한다. 외부 보상 동작은 서브 픽셀단위 또는 픽셀 단위로 수행할 수 있다. 외부 보상 동작은 영상 표시 동작 중의 수직 블랭크 구간에서 수행되거나, 영상 표시가 시작되기 전의 파워 온 시퀀스 구간에서 수행되거나, 영상 표시가 끝난 후의 파워 오프 시퀀스 구간에서 수행될 수 있다.
수직 블랭크 구간은 영상 표시를 위한 데이터신호가 기입되지 않는 구간으로서, 1 프레임분의 데이터신호가 기입되는 수직 액티브 구간들 사이마다 배치된다. 파워 온 시퀀스 기간은 장치를 구동하기 위한 전원이 턴온 된 후부터 영상이 표시될 때까지의 구간을 의미한다. 파워 오프 시퀀스 구간은 영상 표시가 끝난 후부터 장치를 구동하기 위한 전원이 턴오프 될 때까지의 구간을 의미한다.
이러한 외부 보상 동작을 수행하는 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터를 소스 팔로워(Source Follower) 방식으로 동작시킨 후 센싱라인의 라인 커패시터(기생 커패시터)에 저장되는 전압(구동 TFT의 소스 전압)을 센싱할 수 있다. 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차를 보상하기 위해, 구동 트랜지스터의 소스노드 전위가 세츄레이션(saturation state)될 때(즉, 구동 TFT의 전류(Ids)가 제로가 될 때)의 소스 전압을 센싱할 수 있다. 그리고 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터의 이동도 편차를 보상하기 위해, 구동 트랜지스터의 소스노드가 세츄레이션 상태에 도달되기 전의 선형 상태의 값을 센싱할 수 있다.
또한, 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차를 보상하기 위해, 구동 트랜지스터의 소스전극과 유기 발광다이오드의 애노드전극 사이에 정의된 센싱노드를 통해 흐르는 전류를 센싱할 수 있다. 또한, 외부 보상 방식은 유기 발광다이오드의 열화를 보상하기 위해, 유기 발광다이오드의 기생 커패시터에 축적된 전하를 센싱할 수 있다. 이상, 외부 보상 방식은 라인이나 전극에 충전된 전압, 노드를 통해 흐르는 전류 및 기생 커패시터에 축적된 전하 등을 센싱하고 이를 기반으로 서브 픽셀에 포함된 소자의 열화를 보상할 수 있다.
아울러, 이하에서 설명되는 서브 픽셀은 n 타입 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 일례로 설명하지만 이는 p 타입 박막 트랜지스터 또는 n 타입과 p 타입이 함께 존재하는 형태로 구현될 수도 있다. 박막 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 박막 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 박막 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, 박막 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다.
n 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 박막 트랜지스터에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이와 달리, p 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 박막 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 그러나 박막 트랜지스터의 소스와 드레인은 인가된 전압에 따라 변경될 수 있다. 이를 반영하여, 이하의 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2전극으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180) 등이 포함된다.
영상 공급부(110)(또는 호스트시스템)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력한다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급할 수 있다.
타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 Vsync, 수평 동기신호인 Hsync) 등을 출력한다.
타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상 공급부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급한다. 타이밍 제어부(120)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 스캔신호(또는 스캔전압)를 출력한다. 스캔 구동부(130)는 스캔라인들(GL1~GLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 스캔신호를 공급한다. 스캔 구동부(130)는 IC 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(150) 상에 직접 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압을 기반으로 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력한다.
데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급한다. 데이터 구동부(140)는 IC 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위의 제1전원(EVDD)와 저전위의 제2전원(EVSS)을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)는 제1 및 제2전원(EVDD, EVSS)뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스캔하이전압, 스캔로우전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압, 하프드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.
표시패널(150)은 스캔 구동부(130)와 데이터 구동부(140)를 포함하는 구동부로부터 출력된 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호 그리고 전원 공급부(180)로부터 출력된 제1 및 제2전원(EVDD, EVSS)에 대응하여 영상을 표시한다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다.
표시패널(150)은 유리, 실리콘, 폴리이미드 등 강성 또는 연성을 갖는 기판을 기반으로 제작될 수 있다. 그리고 빛을 발광하는 서브 픽셀들은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 픽셀 또는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 포함하는 픽셀로 이루어질 수 있다.
예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)에는 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 유기 발광다이오드 등을 포함하는 픽셀회로(PC)가 포함된다. 유기전계발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드에 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상 회로 등이 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)에 포함된 픽셀회로(PC)를 블록형태로 도시하였음을 참조한다.
한편, 위의 설명에서는 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등을 각각 개별적인 구성인 것처럼 설명하였다. 그러나 유기전계발광표시장치의 구현 방식에 따라 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 중 하나 이상은 하나의 IC 내에 통합될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 등가 회로도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 서브 픽셀을 기반으로 구현될 수 있는 픽셀의 예시도들이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 서브 픽셀은 스위칭 트랜지스터(SW), 센싱 트랜지스터(ST), 구동 트랜지스터(DT), 커패시터(CST), 및 유기 발광다이오드(OLED)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(SW)는 제1A스캔라인(GL1a)에 게이트전극이 연결되고 제1데이터라인(DL1)에 제1전극이 연결되고 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제2전극이 연결된다. 구동 트랜지스터(DT)는 커패시터(CST)에 게이트전극이 연결되고 제1전원라인(EVDD)에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다.
커패시터(CST)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 제2전극에 애노드전극이 연결되고 제2전원라인(EVSS)에 캐소드전극이 연결된다.
센싱 트랜지스터(ST)는 제1B스캔라인(GL1b)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 센싱노드인 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)와 유기 발광다이오드(OLED)의 열화나 문턱전압 등을 센싱하기 위해 추가된 보상 회로이다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)와 유기 발광다이오드(OLED) 사이에 정의된 센싱노드를 통해 센싱값을 취득한다. 센싱 트랜지스터(ST)로부터 취득된 센싱값은 제1센싱라인(VREF1)을 통해 서브 픽셀의 외부에 마련된 외부 보상 회로로 전달된다.
스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트전극에 연결된 제1A스캔라인(GL1a)과 센싱 트랜지스터(ST)의 게이트전극에 연결된 제1B스캔라인(GL1b)은 도시된 바와 같이 분리된 구조를 취하거나 공통으로 연결된 구조를 취할 수 있다. 게이트전극 공통 접속 구조는 스캔라인의 개수를 줄일 수 있고 그 결과 보상 회로의 추가에 따른 개구율 감소를 방지할 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 하나의 픽셀을 구성하도록 정의될 수 있다. 이때, 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 각각 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 순으로 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
도 4의 제1예시와 같이, 보상 회로를 포함하는 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 하나의 제1센싱라인(VREF1)을 공유하도록 접속되고, 제1 내지 제4데이터라인들(DL1 ~ DL4)에 각각 구분되어 접속된 구조를 가질 수 있다.
도 5의 제2예시와 같이, 보상 회로를 포함하는 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 하나의 제1센싱라인(VREF1)을 공유하도록 접속되고, 두 개의 서브 픽셀씩 하나의 데이터라인에 공유 접속된 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2서브 픽셀(SP1, SP2)은 제1데이터라인(DL1)을 공유하고 제3 및 제4서브 픽셀(SP3, SP4)은 제2데이터라인(DL2)을 공유할 수 있다.
그러나 도 4 및 도 5는 2가지의 예를 보여준 것일 뿐, 본 발명은 앞서 도시 및 설명되지 않은 다른 구조의 서브 픽셀들을 갖는 표시패널에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 서브 픽셀 내에 보상 회로가 있는 구조 또는 서브 픽셀 내에 보상 회로가 없는 구조에도 적용 가능하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제1예시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제2예시도들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 서브 픽셀에 데이터전압을 공급함과 더불어 서브 픽셀에 포함된 소자를 센싱하고, 센싱을 통해 얻은 센싱값을 기반으로 보상값을 생성하는 회로를 포함한다.
데이터 구동부(140a ~ 104b)는 서브 픽셀에 데이터전압을 공급하는 등의 구동 동작과 더불어 서브 픽셀에 포함된 소자를 센싱하기 위한 센싱 동작을 수행하는 회로로서, 제1회로부(140a)와 제2회로부(140b)를 포함할 수 있다. 그러나 제2회로부(140b)와 같은 외부 보상 회로는 별도의 장치로 분리되어 구성될 수도 있다.
제1회로부(140a)는 서브 픽셀의 구동 동작을 위해 데이터전압(Vdata) 등을 출력하는 회로로서, 데이터전압 출력부(DAC) 등을 포함할 수 있다. 데이터전압 출력부(DAC)는 타이밍 제어부로부터 공급된 디지털 데이터신호를 아날로그 전압으로 변환하여 출력한다. 데이터전압 출력부(DAC)의 출력단은 제1데이터라인(DL1)에 연결된다. 데이터전압 출력부(DAC)는 영상 표현에 필요한 데이터전압(Vdata)은 물론이고 보상 동작에 필요한 전압(예: 블랙전압 등)을 출력할 수 있다.
제2회로부(140b)는 센싱 동작을 위한 스위칭 동작과 더불어 센싱 동작에 필요한 전압을 출력하기 위한 회로로서, 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)와 센싱값 변환부(ADC) 등을 포함할 수 있다.
센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)을 통해 서브 픽셀에 포함된 소자의 특성을 센싱할 수 있다. 일례로, 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)의 라인 커패시터(Vsen)(제1센싱라인을 따라 형성된 기생 커패시터)에 충전된 전압을 센싱하고 이를 기반으로 서브 픽셀에 포함된 소자의 특성을 센싱할 수 있다. 다른 예로, 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)에 연결된 센싱노드를 통해 흐르는 전류를 센싱하고 이를 기반으로 서브 픽셀에 포함된 소자의 특성을 센싱할 수 있다. 또 다른 예로, 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)을 통해 유기 발광다이오드의 기생 커패시터에 축적된 전하를 센싱하고 이를 기반으로 서브 픽셀에 포함된 소자의 특성을 센싱할 수 있다. 센싱값 변환부(ADC)는 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)로부터 출력된 아날로그 형태의 센싱값을 디지털 형태의 센싱값으로 변환하여 출력할 수 있다. 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)을 센싱하는 회로부와 제1센싱라인(VREF1)에 전압을 인가하는 회로부 등을 포함한다. 이와 관련된 설명은 이하에서 다루기로 한다.
보상 회로부(160)는 영상 분석과 더불어 센싱값을 기반으로 보상값을 생성하기 위한 회로로서, 영상 분석부(165)와 보상값 생성부(167) 등을 포함할 수 있다. 영상 분석부(165)는 외부로부터 입력된 데이터신호와 더불어 센싱 회로부(ADC)로부터 출력된 센싱값을 분석하는 역할 등을 할 수 있다. 보상값 생성부(167)는 영상 분석부(165)로부터 출력된 분석 결과에 대응하여 센싱된 소자의 열화 정도를 파악하고 보상에 필요한 보상값을 생성하는 역할 등을 할 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1회로부(140a)와 제2회로부(140b)가 데이터 구동부(140)의 내부에 포함된 경우, 보상 회로부(160)는 타이밍 제어부(120)의 내부에 포함될 수 있다. 이에 따라, 타이밍 제어부(120)는 보상값을 기반으로 데이터신호(DATA)를 보상한 보상 데이터신호(CDATA)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 제1회로부(140a)와 제2회로부(140b)를 제어하기 위한 제어신호(CNT)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 센싱 및 전압 충전부를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따라 데이터 구동부의 내부 블록을 나타낸 도면이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 구동 파형도이고, 도 12 내지 도 14는 초기화전압의 인가 방식을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)을 센싱하는 센싱 회로부(SEN)와 제1센싱라인(VREF1)에 전압을 인가하는 전압 충전부(PRE)를 포함한다.
센싱 회로부(SEN)는 센싱용 스위치부(SASW), 적분 회로부(CI) 및 샘플 홀드부(SH)를 포함한다.
센싱용 스위치부(SASW)는 센싱개시 신호라인(SIO)을 통해 인가된 센싱개시 신호에 대응하여 턴온된다. 적분 회로부(CI)는 센싱용 스위치부(SASW)가 턴온되면 제1센싱라인(VREF1)을 통해 전류, 전압, 전하 등을 수득할 수 있다. 적분 커패시터(CFB) 및 오피앰프(AMP)는 제1센싱라인(VREF1)을 센싱하여 전류 등을 수득하고 적분한다. 적분 회로부(CI)는 회로 초기화 스위치부(ISW), 적분 커패시터(CFB) 및 오피앰프(AMP) 등을 포함한다.
센싱용 스위치부(SASW)는 센싱개시신호라인(SIO)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 오피앰프(AMP)의 반전단자(-)에 제2전극이 연결된다. 적분 커패시터(CFB)는 오피앰프(AMP)의 반전단자(-)에 제1전극이 연결되고 오피앰프(AMP)의 출력단자에 제2전극이 연결된다. 회로 초기화 스위치부(ISW)는 회로 초기화 신호라인(INT)에 게이트전극이 연결되고 오피앰프(AMP)의 반전단자(-)에 제1전극이 연결되고 오피앰프(AMP)의 출력단자에 제2전극이 연결된다. 오피앰프(AMP)의 비반전단자(+)는 기준전압원(VREFF)에 연결되고, 출력단자는 샘플 홀드부(SH)의 입력단자에 연결된다.
샘플 홀드부(SH)는 적분 회로부(CI)와 센싱값 변환부(ADC) 사이에 배치된다. 샘플 홀드부(SH)는 샘플링제어신호라인(SAM)에 제어전극이 연결되고 적분 회로부(CI)의 출력단인 오피앰프(AMP)의 출력단자에 입력단자가 연결되고 센싱값 변환부(ADC)의 입력단자에 출력단자가 연결된다. 샘플 홀드부(SH)는 샘플링제어신호에 대응하여 적분 회로부(CI)로부터 출력된 센싱값을 샘플링하고 홀드하여 아날로그 형태의 센싱값을 수득한 후 출력한다.
전압 충전부(PRE)는 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW), 초기화전압원(VPRES), 구동전압 출력용 스위치부(RPSW) 및 구동전압원(VPRER)을 포함한다.
초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력한다. 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화제어신호라인(SPRE)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 초기화전압원(VPRES)에 제2전극이 연결된다. 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압은 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 전압으로 생성될 수 있으나 통상 제2전원에 가까운 전압으로 생성된다. 초기화전압원(VPRES)은 외부 장치의 제어에 대응하여 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 레벨을 벗어나지 않는 범위 내에서 가변된다. 초기화전압은 제1센싱라인(VREF1)을 센싱에 적합한 상태 또는 환경으로 만들어주기 위해 인가된다.
구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력한다. 구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동제어신호라인(RPRE)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 구동전압원(VPRER)에 제2전극이 연결된다. 구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압은 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 전압으로 생성될 수 있으나 통상 제2전원에 가까운 전압으로 생성된다. 그러나 구동전압의 레벨은 초기화전압의 레벨과 다르다. 구동전압은 제1센싱라인(VREF1)을 통해 소자를 보상, 회복 또는 구동에 적합한 상태 또는 환경으로 만들어주기 위해 인가된다.
도 10에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(140)는 데이터전압 출력부(DAC), 제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn), 초기화전압원(VPRES), 제1 내지 제N구동전압 출력용 스위치부(RPSW1 ~ RPSWn), 구동전압원(VPRER), 제1 내지 제N센싱용 스위치부(SASW1 ~ SASWn), 제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn), 먹스부(MUX), 센싱값 변환부(ADC), 메모리부(MEM) 및 신호전송부(TX)를 포함할 수 있다.
데이터전압 출력부(DAC)는 데이터 구동부(140)의 제1회로부에 포함된다. 제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn), 초기화전압원(VPRES), 제1 내지 제N구동전압 출력용 스위치부(RPSW1 ~ RPSWn), 구동전압원(VPRER), 제1 내지 제N센싱용 스위치부(SASW1 ~ SASWn), 제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn), 먹스부(MUX), 센싱값 변환부(ADC)는 데이터 구동부(140)의 제2회로부에 포함된다. 메모리부(MEM) 및 신호전송부(TX)는 데이터 구동부(140)의 제3회로부에 포함된다.
데이터전압 출력부(DAC)는 적색 데이터전압(R)을 출력하는 적색 데이터전압 출력부, 백색 데이터전압(W)을 출력하는 백색 데이터전압 출력부, 청색 데이터전압(B)을 출력하는 청색 데이터전압 출력부 및 녹색 데이터전압(G)을 출력하는 녹색 데이터전압 출력부를 포함할 수 있다. 데이터전압 출력부(DAC)는 데이터 구동부(140)의 출력 채널들(CH1 ~ CHn)마다 구비된 출력 버퍼들을 통해 표시패널(150)의 데이터라인들(DL1 ~ DLn)에 연결될 수 있다.
제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)에 대응하여 각각 배치된다. 제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn)는 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압을 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)을 통해 각각 출력할 수 있다.
제1 내지 제N구동전압 출력용 스위치부(RPSW1 ~ RPSWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)에 대응하여 각각 배치된다. 제1 내지 제N구동전압 출력용 스위치부(RPSW1 ~ RPSWn)는 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압을 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)을 통해 각각 출력할 수 있다.
제1 내지 제N센싱용 스위치부(SASW1 ~ SASWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)과 제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn)의 사이에 각각 배치된다. 제1 내지 제N센싱용 스위치부(SASW1 ~ SASWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn) 중 적어도 하나를 센싱하기 위해 턴온될 수 있다.
제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn)는 제1 내지 제N샘플링용 스위치부(SASW1 ~ SASWn)와 먹스부(MUX)의 입력단자 사이에 각각 배치된다. 제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn)는 턴온된 센싱용 스위치부를 통해 전달된 센싱값을 센싱 및 샘플링 등을 하여 먹스부(MUX)에 전달할 수 있다.
먹스부(MUX)는 제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn)와 센싱값 변환부(ADC) 사이에 배치된다. 먹스부(MUX)는 다수의 먹스 스위치부를 포함한다. 먹스부(MUX)는 제1 내지 제N센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE1 ~ SEN & PREn) 중 적어도 하나로부터 전달된 센싱값을 시분할 방식으로 취득한 후 센싱값 변환부(ADC)에 전달할 수 있다.
센싱값 변환부(ADC)는 먹스부(MUX)와 메모리부(MEM) 사이에 배치된다. 센싱값 변환부(ADC)는 아날로그 형태의 센싱값을 디지털 형태의 센싱값으로 변환하여 메모리부(MEM)에 전달한다. 메모리부(MEM)는 센싱값 변환부(ADC)로부터 전달된 적어도 하나의 센싱값을 저장한 후 신호전송부(TX)에 전달한다. 신호전송부(TX)는 메모리부(MEM)로부터 전달된 센싱값 등을 타이밍 제어부(120)에 전송한다. 앞서 설명한 내용을 기반으로 한 센싱과정의 일례와 흐름은 도 10의 (A) 내지 (E)와 같다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 표시패널(150) 상에 영상을 표시하는 액티브 구간(Active) 동안 구동제어신호라인(RPRE)에는 로직하이의 구동제어신호(Rpre)가 인가된다. 로직하이의 구동제어신호(Rpre)에 대응하여 제1 내지 제N구동전압 출력용 스위치부(RPSW1 ~ RPSWn) 중 적어도 하나는 턴온되고, 턴온된 스위치부를 통해 구동전압이 출력된다. 이에 따라, 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn) 중 적어도 하나는 구동전압(Vprer)으로 충전된다.
표시패널(150) 상에 영상을 비표시하는 블랭크 구간(또는 센싱 구간)(Vblank) 동안 초기화제어신호라인(SPRE)에는 로직하이의 초기화제어신호(Spre)가 인가된다. 블랭크 구간(또는 센싱 구간)(Vblank) 동안 구동제어신호(Rpre)는 로직로우 상태로 유지된다. 블랭크 구간(Vblank) 동안 센싱개시 신호라인(SIO)에는 로직하이의 센싱개시 신호(Sio)가 인가되고, 회로 초기화 신호라인(INT)에는 로직하이의 회로 초기화신호(Init)가 인가되고, 샘플링제어신호라인(SAM)에는 샘플링제어신호(Sam)가 인가된다.
초기화제어신호(Spre), 회로 초기화신호(Init) 및 샘플링제어신호(Sam)는 블랭크 구간(Vblank)의 진입과 동시에 로직하이로 발생할 수 있다. 즉, 초기화제어신호(Spre), 초기화신호(Init) 및 샘플링제어신호(Sam)는 블랭크 구간(Vblank) 동안 동기하여 로직로우에서 로직하이로 전환된다. 초기화제어신호(Spre)는 센싱개시 신호(Sio)가 로직하이로 발생하기 전인 초기화시간(Ts) 동안만 일시적으로 로직하이로 발생된다. 초기화시간(Ts)은 회로 초기화신호(Init)가 로직하이를 유지하는 제1시간(T1)보다 짧은 시간으로 정의될 수 있다. 초기화전압 출력용 스위치부와 회로 초기화 스위치부는 동시에 턴온되지만, 초기화전압 출력용 스위치부의 턴온 시간은 회로 초기화 스위치부의 턴온 시간보다 짧다. 회로 초기화신호(Init)는 제1시간(T1) 동안만 로직하이로 발생된다. 회로 초기화신호(Init)가 로직하이를 유지하는 제1시간(T1)과 로직로우를 유지하는 제2시간(T2)은 블랭크 구간(Vblank)을 1/2시간으로 나눈 비율로 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 샘플링제어신호(Sam)는 블랭크 구간(Vblank) 동안 로직하이로 유지된다.
초기화제어신호(Spre)가 로직하이를 유지하는 초기화시간(Ts) 동안 초기화전압(Vpres)은 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)과 다른 전압 레벨로 인가된다. 예컨대, 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)이 2.5V라고 하면, 초기화시간(Ts) 동안의 초기화전압(Vpres)은 이보다 높은 4.5V로 인가된다. 그 결과, 제1센싱라인(VREF1)의 전압(Ref)은 구동전압(Vprer)보다 더 높은 레벨의 초기화전압(Vpres)이 인가된 후 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)에 대응하는 전압 레벨로 안정화된다.
적분 회로부(CI)를 초기화하는 과정에서는 표시패널(150) 상에 존재하는 여러 가지의 기생 성분들로 인하여 노이즈가 발생한다. 이러한 특성을 고려하여, 적분 회로부(CI)가 초기화될 때, 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)과 다른 전압으로 초기화전압(Vpres)을 인가하면, 표시패널에 유입된 노이즈를 단시간에 상쇄시킬 수 있기 때문에 긴 안정화 시간을 갖지 않아도 된다. 즉, 필요 안정화 시간(라인이 안정화되는데 필요한 시간)은 대략 회로 초기화신호(Init)가 로직로우로 전환되는 제2시간(T2) 이후 정도 지나야 가능하지만 실시예를 따를 경우, 초기화시간(Ts) 동안 인가한 초기화전압(Vpres)의 레벨에 대응하여 짧아지게 된다. 초기화전압(Vpres)은 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)과 다른 전압이라고 설명하였으나 구체적으로는 노이즈를 상쇄시킬 수 있는 노이즈 제거용 전압으로 정의된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 초기화전압(Vpres)은 하나의 레벨로 고정되지 않고 제1 내지 제N초기화전압(Vpres[1] ~ V[res[n])과 같은 형태로 레벨을 가변할 수 있다. 또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 초기화전압(Vpres)은 계단형(또는 스탭형) 전압 레벨 형태로 인가될 수 있다. 이와 같이, 초기화전압(Vpres)을 하나의 레벨로 고정하지 않고 다양한 레벨이나 다양한 형태로 마련하여 인가하면 표시패널에 유입된 노이즈에 대응하여 적응적인 전압 가변이 가능하므로 센싱 정확도를 향상할 수 있는 기반을 마련할 수 있다. 그리고 무엇보다도 센싱 구간 동안에 수행되는 초기화 시간을 단축할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 초기화전압(Vpres)을 인가하는 초기화시간(Ts)은 고정되지 않고 가변될 수 있다. 이와 같이, 초기화전압(Vpres)을 인가하는 시간을 가변하면 전압을 큰 폭으로 가변하지 않고도 표시패널마다 다른 필요 안정화 시간이나 표시패널에 유입된 노이즈에 대응하여 적응적인 전압 인가가 가능하므로 센싱 정확도를 향상할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.
도 12 내지 도 14를 통해 알 수 있듯이, 초기화전압(Vpres)은 액티브 구간(Active)에서 블랭크 구간(Vblank)으로 넘어갈 때 발생할 수 있는 센싱라인의 전압 변화(레벨의 변화)에 대응하여 전압 레벨이나 인가 시간을 결정할 수 있다. 그리고 도 7 내지 도 10의 설명을 통해 알 수 있듯이, 초기화전압(Vpres)의 전압 레벨이나 인가 시간은 타이밍 제어부(120)로부터 출력된 제어신호(CNT)에 대응하여 변경될 수 있다.
도 15 내지 도 20은 실험예에 따른 유기전계발광표시장치와 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 비교 설명하기 위한 도면들이다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 실험예에 따른 유기전계발광표시장치는 블랭크 구간(또는 센싱 구간)(Vblank) 동안 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)과 유사하거나 동일한 전압 레벨로 초기화전압(Vpres)을 인가한다. 즉, 실험예는 초기화전압(Vpres)을 가변하지 않는다.
실험예와 같이 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)과 유사하거나 동일한 전압 레벨로 초기화전압(Vpres)을 인가할 경우 기생 성분들로 인하여 노이즈가 상쇄될 때까지 긴 시간이 필요하다. 또한, 실험예와 같이 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)과 유사하거나 동일한 전압 레벨로 초기화전압(Vpres)을 인가하면, 도 17의 "CI_Mnt"와 같이 노이즈에 의한 영향으로 높은 임펄스 형태의 전압(V)이 적분 회로부를 통해 모니터링 된다.
도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 블랭크 구간(또는 센싱 구간)(Vblank) 동안 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)보다 높은 전압 레벨로 초기화전압(Vpres)을 인가한다.
실시예와 같이 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)보다 높은 전압 레벨로 초기화전압(Vpres)을 인가할 경우 기생 성분들로 인한 노이즈가 단시간에 상쇄된다. 또한, 실시예와 같이 적분 회로부(CI)의 목표전압(Vref_CI)(또는 기준전압)보다 높은 전압 레벨로 초기화전압(Vpres)을 인가하면, 도 20의 "CI_Mnt"와 같이 노이즈가 상쇄되어 실험예 대비 현저히 낮은 전압(mV)이 적분 회로부를 통해 모니터링 된다.
한편, 블랭크 구간(또는 센싱 구간)(Vblank) 동안 이상적인 초기화가 진행되면, 적분 회로부(CI)의 출력단자에는 0에 가까운 전압이 모니터링된다. 도 17과 도 20의 "CI_Mnt"를 비교하면 알 수 있듯이, 실시예는 인위적으로 만든 커플링 노이즈(Coupling Noise)를 인가하여 적분 회로부(CI)의 출력단자에 0에 가까운 전압을 형성할 수 있다. 즉, 실시예는 인위적으로 만든 커플링 노이즈를 인가하여 표시패널에 유입되는 노이즈를 효과적으로 상쇄시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 초기화전압(Vpres)은 센싱라인 상에 노이즈를 일으키는 전압과 반대의 극성을 갖는다. 그리고 초기화전압(Vpres)은 노이즈를 상쇄시킬 수 있을 만큼 노이즈와 동일한 크기의 전압이면 가능하다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 센싱 및 전압 충전부를 나타낸 도면이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 센싱 및 전압 충전부(SEN & PRE)는 제1센싱라인(VREF1)을 센싱하는 센싱 회로부(SEN)와 제1센싱라인(VREF1)에 전압을 인가하는 전압 충전부(PRE)를 포함한다. 다른 실시예는 앞서 설명한 실시예 대비 전압 충전부(PRE)의 구성면에 차이가 있는바 이를 중심으로 설명한다.
전압 충전부(PRE)는 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW), 초기화전압원(VPRES), 구동전압 출력용 스위치부(RPSW), 구동전압원(VPRER), 노이즈개선용 스위치부(NPSW) 및 가변전압원(VPREN)을 포함한다.
초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력한다. 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화제어신호라인(SPRE)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 초기화전압원(VPRES)에 제2전극이 연결된다. 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압은 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 전압으로 생성될 수 있으나 통상 제2전원에 가까운 전압으로 생성된다. 초기화전압원(VPRES)은 외부 장치의 제어에 대응하여 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 레벨을 벗어나지 않는 범위 내에서 가변된다. 초기화전압은 제1센싱라인(VREF1)을 센싱에 적합한 상태 또는 환경으로 만들어주기 위해 인가된다.
구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력한다. 구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동제어신호라인(RPRE)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 구동전압원(VPRER)에 제2전극이 연결된다. 구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동제어신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압은 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 전압으로 생성될 수 있으나 통상 제2전원에 가까운 전압으로 생성된다. 그러나 구동전압의 레벨은 초기화전압의 레벨과 다르다. 구동전압은 제1센싱라인(VREF1)을 통해 소자를 보상, 회복 또는 구동에 적합한 상태 또는 환경으로 만들어주기 위해 인가된다.
노이즈개선용 스위치부(NPSW)는 가변전압원(VPREN)에 의해 생성된 가변전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력한다. 노이즈개선용 스위치부(NPSW)는 노이즈개선신호라인(BPRE)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 가변전압원(VPREN)에 제2전극이 연결된다. 노이즈개선용 스위치부(NPSW)는 노이즈개선신호에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 가변전압원(VPREN)에 의해 생성된 가변전압은 제1센싱라인(VREF1) 상에 노이즈를 일으키는 전압과 반대의 극성을 갖는다. 그리고 가변전압은 노이즈를 상쇄시킬 수 있을 만큼 노이즈와 동일한 크기의 전압으로 가변된다.
다른 실시예는 제1센싱라인(VREF1) 상에 노이즈가 발생한 것으로 감지될 경우에만 노이즈개선용 스위치부(NPSW)가 동작함과 더불어 가변전압원(VPREN)으로부터 출력되는 전압이 가변된다. 노이즈 발생 여부는 적분 회로부(CI)를 통해 출력된 전압의 분석을 통해 이루어질 수 있다. 다른 실시예와 같이, 노이즈가 발생하였을 때에만 노이즈개선용 스위치부(NPSW)와 가변전압원(VPREN)을 구동하면 센싱 구간마다 초기화전압의 레벨을 높이지 않아도 되므로 소비전력을 절감할 수 있다.
이상 본 발명은 외부 보상 회로를 이용하여 서브 픽셀에 포함된 소자의 열화 보상을 위한 센싱 동작 시 표시패널에 유입된 노이즈를 제거하여 센싱 정확도를 향상할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 소자의 열화 보상을 위한 센싱 구간 동안에 수행되는 초기화 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 노이즈에 강건한 보상 회로를 구현할 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.
120: 타이밍 제어부 140: 데이터 구동부
150: 표시패널 140a: 제1회로부
140b: 제2회로부 ADC: 센싱값 변환부
PRE: 전압 충전부 SPSW: 초기화전압 출력용 스위치부
VPRES: 초기화전압원 NPSW: 노이즈개선용 스위치부
VPREN: 가변전압원

Claims (10)

  1. 픽셀을 포함하는 표시패널;
    상기 픽셀의 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 제1회로부; 및
    상기 픽셀의 센싱라인을 센싱하기 위한 센싱 동작과 상기 센싱 동작에 필요한 전압을 출력하는 제2회로부를 포함하고,
    상기 제2회로부는 상기 센싱 동작 시 상기 센싱라인 상에 형성된 노이즈를 상쇄하는 노이즈 제거용 전압을 출력하며,
    상기 제2회로부는,
    상기 센싱라인에 접속된 센싱용 스위치부;
    상기 센싱용 스위치부를 통해 상기 센싱라인을 센싱하는 적분 회로부를 포함하고,
    상기 센싱용 스위치부는 상기 센싱라인과 상기 적분 회로부 사이에 배치되는 발광표시장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 제거용 전압은
    상기 노이즈에 대응하여 레벨이 가변되는 발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 제거용 전압은
    상기 노이즈에 대응하여 인가되는 시간이 가변되는 발광표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 노이즈 제거용 전압은
    상기 제2회로부에 포함된 적분 회로부의 초기화 시간보다 짧은 시간 동안 인가되는 발광표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2회로부는
    상기 적분 회로부를 초기화하는 회로 초기화 스위치부와,
    상기 센싱라인에 연결된 노이즈 제거용 스위치부와,
    상기 노이즈 제거용 스위치부를 통해 상기 노이즈 제거용 전압을 출력하는 노이즈 제거용 전압원을 더 포함하고,
    상기 노이즈 제거용 스위치부와 상기 회로 초기화 스위치부는 동시에 턴온되지만, 상기 노이즈 제거용 스위치부의 턴온 시간은 상기 회로 초기화 스위치부의 턴온 시간보다 짧은 발광표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 노이즈 제거용 전압은
    상기 적분 회로부의 기준전압과 다른 전압 레벨을 갖는 발광표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 노이즈 제거용 전압의 레벨과 인가 시간은
    상기 제1회로부와 상기 제2회로부를 제어하는 타이밍 제어부에 의해 가변되는 발광표시장치.
  9. 액티브 구간 동안 영상을 표시하고 블랭크 구간 동안 센싱을 하는 표시패널을 포함하는 발광표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 블랭크 구간 동안 상기 표시패널의 센싱라인에 연결된 센싱 스위치부를 턴온하는 단계;
    상기 센싱라인과 적분 회로부 사이의 상기 센싱 스위치부를 통해 상기 센싱라인을 센싱하는 단계;
    상기 센싱 스위치부를 통해 노이즈 제거용 전압을 출력하는 단계; 및
    상기 센싱라인을 센싱하는 단계를 포함하는 발광표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 노이즈 제거용 전압의 레벨과 인가 시간은 가변되는 발광표시장치의 구동방법.
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