KR102593323B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는, 표시 패널, 데이터 구동 회로, 게이트 구동 회로 및 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 각 픽셀은 발광 다이오드, 구동 트랜지스터, 제2 내지 제6 스위칭 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다. 발광 다이오드를 발광시키지 않는 센싱 단계에, 제6 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터 및 제3 스위칭 트랜지스터를 연결하는 경로를 형성하여 제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터 중 하나의 문턱 전압을 반영하는 전기 신호를 데이터 라인에 전달할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
이 명세서는 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 픽셀 회로를 구성하는 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하는 표시 장치에 관한 것이다.
평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 전계 발광 표시장치(Electroluminescence Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display, FED), 양자점 표시 장치(Quantum Dot Display Panel: QD) 등이 있다. 전계 발광 표시 장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시 장치와 유기 발광 표시 장치로 나뉘어진다. 유기 발광 표시 장치의 픽셀들은 스스로 발광하는 발광 소자인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 포함하여 이를 발광시켜 영상을 표시한다.
유기 발광 표시 장치는 OLED를 각각 포함한 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고 영상 데이터의 계조에 따라 OLED의 발광량을 제어하여 휘도를 조절한다. 각 픽셀 회로는, 발광 소자인 OLED, 계조에 해당하는 데이터 전압의 인가를 제어하기 위한 스위칭 트랜지스터 또는 TFT(Thin Film Transistor), 게이트 전극과 소스 전극 사이에 걸리는 전압에 따라 OLED에 흐르는 픽셀 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 및 데이터 전압을 저장하기 위한 커패시터를 포함하고, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 검출, 발광 제어, 초기화 제어 등을 위한 복수 개의 스위칭 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터뿐만 아니라 구동 트랜지스터에 데이터 전압을 공급하는 스위칭 트랜지스터도 열화될 수 있다. 픽셀마다 스위칭 트랜지스터의 열화 정도가 달라 문턱 전압이 달라지면, 같은 계조의 영상 데이터가 입력되더라도 픽셀마다 구동 트랜지스터에는 다른 데이터 전압으로 공급되어, 계조가 균일하게 표현되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
이 명세서에 개시된 실시예는 이러한 상황을 감안한 것으로, 이 명세서의 목적은, 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하고 보상하는 표시 장치를 제공하는 데에 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 픽셀을 구비하는 표시 패널; 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 회로; 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 회로; 및 데이터 구동 회로와 데이터 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
각 픽셀은, 각 픽셀은, 발광 다이오드; 발광 다이오드의 애노드 전극에 제2 전극이 연결되어 데이터 라인을 통해 공급되는 데이터 전압에 상응하는 구동 전류를 발광 다이오드에 흐르게 하는 구동 트랜지스터; 구동 트랜지스터의 제1 전극과 제2 노드의 연결을 제어하기 위한 제2 스위칭 트랜지스터; 데이터 라인과 제2 노드의 연결을 제어하고 제2 스위칭 트랜지스터의 동작을 제어하는 제1 스캔 신호보다 늦는 제2 스캔 신호에 의해 동작하는 제3 스위칭 트랜지스터; 제1 초기화 전압을 공급하는 제1 초기화 전압 입력 단과 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 연결을 제어하고 제1 스캔 신호에 의해 동작하는 제4 스위칭 트랜지스터; 제1 전극과 고전위 전원 전압을 공급하는 제1 전원 입력 단의 연결을 제어하기 위한 제5 스위칭 트랜지스터; 제2 초기화 전압을 공급하는 제2 초기화 전압 입력 단과 애노드 전극의 연결을 제어하고 제1 스캔 신호와 같은 동작 타이밍을 갖는 제3 스캔 신호에 의해 동작하는 제6 스위칭 트랜지스터; 및 제2 노드와 게이트 전극 사이에 연결되는 스토리지 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다.
발광 다이오드를 발광시키지 않는 센싱 단계에, 제6 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터 및 제3 스위칭 트랜지스터를 연결하는 경로를 형성하여 제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터 중 하나의 문턱 전압을 반영하는 전기 신호를 데이터 라인에 전달할 수 있다.
따라서, 산화물 반도체 소자로 구현되는 스위칭 트랜지스터의 열화를 보상할 수 있게 된다.
또한, 데이터 라인을 통해 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 전압 센싱 방식으로 용이하고 정확하게 검출할 수 있게 된다.
또한, 스위칭 트랜지스터의 열화를 보상하여 유기 발광 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 유기 발광 표시 장치를 블록으로 도시한 것이고,
도 2는 스위칭 트랜지스터에 산화물 반도체를 사용한 픽셀 회로를 도시한 것이고,
도 3 내지 도 6은 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하면서 도 2의 픽셀 회로를 구동하는 각 단계를 도시한 것이고,
도 7은 도 2의 픽셀 회로에 포함된 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하는 센싱 회로를 도시한 것이고,
도 8은 도 2의 픽셀 회로와 도 7의 센싱 회로를 연결하는 스위치의 동작을 도시한 것이고,
도 9는 도 7의 회로에서 픽셀 회로에 영상을 표시하는 디스플레이 단계의 동작을 도시한 것이고,
도 10은 도 7의 회로에서 픽셀 회로에 포함된 스위칭 트랜지스터를 센싱 하는 센싱 단계의 동작을 도시한 것이고,
도 11은 도 10의 센싱 단계에 스위칭 트랜지스터를 제어하는 제어 신호와 각 노드의 전압에 대한 타이밍 차트를 도시한 것이고,
도 12는 도 11의 타이밍 차트에서 데이터 라인을 V1 전압으로 충전하는 제1 충전 구간의 동작을 도시한 것이고,
도 13은 도 11의 타이밍 차트에서 데이터 라인을 제3 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압으로 충전하는 제2 충전 구간의 동작을 도시한 것이고,
도 14는 데이터 라인에 충전된 제3 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 샘플링 하는 샘플링 구간의 동작을 도시한 것이고,
도 15는 제2 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하는 동작을 도시한 것이고,
도 16은 디스플레이 단계와 센싱 단계에서 제2 및 제3 스위칭 트랜지스터를 제어하기 위한 제어 신호의 레벨과 제어 신호를 생성하기 위한 구성을 도시한 것이고,
도 17은 제4 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하는 동작을 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 이 명세서 내용과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 불필요하게 내용 이해를 흐리게 하거나 방해할 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
표시 장치에서 픽셀 회로와 게이트 구동 회로는 N 채널 트랜지스터(NMOS)와 P 채널 트랜지스터(PMOS) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. N 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. N 채널 트랜지스터에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. P 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. P 채널 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.
픽셀들에 인가되는 스캔 신호(또는 게이트 신호)는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙(swing)한다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압보다 높은 전압으로 설정되며, 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전압으로 설정된다. 트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. N 채널 트랜지스터의 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. P 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압(VGH)일 수 있다.
유기 발광 표시 장치의 픽셀들 각각은 발광 소자인 OLED와, 게이트-소스 사이 전압(Vgs)에 따라 OLED에 전류를 공급하여 OLED를 구동하는 구동 소자를 포함한다. OLED는 애노드, 캐소드 및 이 전극들 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공 주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL), 전자 주입층(Electron Injection layer, EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. OLED에 전류가 흐를 때 정공 수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자 수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동하여 여기자가 형성되고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 방출할 수 있다.
구동 소자는 MOSFET(metal oxide semiconductor field effect transistor)와 같은 트랜지스터로 구현될 수 있다. 구동 트랜지스터는 픽셀들 사이에 그 전기적 특성이 균일하여야 하지만 공정 편차와 소자 특성 편차로 인하여 픽셀들 사이에 차이가 있을 수 있고, 디스플레이 구동 시간의 경과에 따라 변할 수 있다. 이러한 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해, 유기 발광 표시 장치에 내부 보상 방법 및/또는 외부 보상 방법이 적용될 수 있다. 이하의 실시예에서 내부 보상 방법이 적용된다.
최근 표시 장치, 특히 유기 발광 표시 장치의 픽셀 회로를 구성하는 트랜지스터에 산화물 반도체 물질을 사용하는 산화물 트랜지스터를 사용하는 시도가 늘고 있다. 산화물 트랜지스터는 반도체 물질로 실리콘 대신 산화물(Oxide), 즉 In(인듐), Ga(갈륨), Zn(아연), O(산소)를 결합한 IGZO라는 산화물이 들어간다.
산화물 트랜지스터는, 저온 폴리 실리콘 트랜지스터에 비해 전자 이동도가 낮지만 비정질 실리콘 트랜지스터에 비해서는 전자 이동도가 10배 이상 높고, 제조 비용 관점에서는 비정질 실리콘 트랜지스터보다는 높지만 저온 폴리 실리콘 트랜지스터보다는 훨씬 낮다.
또한, 산화물 트랜지스터의 제조 공정이 비정질 실리콘 트랜지스터의 것과 비슷하여 기존 설비를 활용할 수 있어서 효율적인 장점이 있다. 따라서, 고해상도와 저전력 구동이 필요한 대형 액정 표시 장치나 저온 폴리 실리콘 공정으로 화면 크기를 대응할 수 없는 OLED TV에 산화물 트랜지스터를 채용한다.
도 1은 유기 발광 표시 장치를 블록으로 도시한 것이다. 도 1의 표시 장치는, 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(11), 데이터 구동 회로(12), 게이트 구동 회로(13), 및 전원부(16)를 구비할 수 있다.
도 1의 타이밍 컨트롤러(11), 데이터 구동 회로(12), 게이트 구동 회로(13) 및 전원부(16)는 전체 또는 일부가 드라이브 IC 내에 일체화될 수 있다.
표시 패널(10)에서 입력 영상이 표현되는 화면에는 열(Column) 방향(또는 수직 방향)으로 진행하는 다수의 데이터 라인들(14)과 행(Row) 방향(또는 수평 방향)으로 진행하는 다수의 게이트 라인들(15)이 교차하고, 교차 영역마다 픽셀들(PXL)이 매트릭스 형태로 배치되어 픽셀 어레이를 형성한다.
게이트 라인(15)은, 데이터 라인(14)에 공급되는 데이터 전압과 초기화 전압 라인에 공급되는 초기화 전압을 픽셀에 인가하기 위한 둘 이상의 스캔 신호를 공급하기 위한 둘 이상의 라인과 픽셀을 발광시키기 위한 발광 신호를 공급하기 위한 라인 등을 포함할 수 있다.
표시 패널(10)은, 픽셀 전압(또는 고전위 구동 전압)(Vdd)을 픽셀들(PXL)에 공급하기 위한 제1 전원 라인, 저전위 구동 전압(Vss)을 픽셀들(PXL)에 공급하기 위한 제2 전원 라인, 픽셀 회로를 초기화하기 위한 초기화 전압(Vini)을 공급하기 위한 초기화 전압 라인 등을 더 포함할 수 있다. 제1/제2 전원 라인과 초기화 전압 라인은 전원부(16)에 연결된다. 제2 전원 라인은 다수 개의 픽셀들(PXL)을 덮는 투명 전극 형태로 형성될 수도 있다.
표시 패널(10)의 픽셀 어레이 위에 터치 센서들이 배치될 수 있다. 터치 입력은 별도의 터치 센서들을 이용하여 센싱 되거나 픽셀들을 통해 센싱 될 수 있다. 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시 패널(PXL)의 화면(AA) 위에 배치되거나 픽셀 어레이에 내장되는 인-셀(In-cell type) 터치 센서들로 구현될 수 있다.
픽셀 어레이에서, 같은 수평 라인에 배치되는 픽셀(PXL)은 데이터 라인들(14) 중 어느 하나, 게이트 라인들(15) 중 어느 하나 또는 둘 이상에 접속되어 픽셀 라인을 형성한다. 픽셀(PXL)은, 게이트 라인(15)을 통해 인가되는 스캔 신호와 발광 신호에 응답하여 데이터 라인(14)과 전기적으로 연결되어 데이터 전압을 입력 받고 데이터 전압에 상응하는 전류로 OLED를 발광시킨다. 같은 픽셀 라인에 배치된 픽셀들(PXL)은 같은 게이트 라인(15)으로부터 인가되는 스캔 신호와 발광 신호에 따라 동시에 동작한다.
하나의 픽셀 유닛은 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀, 청색 서브픽셀을 포함하는 3개의 서브 픽셀 또는 적색 서브픽셀, 녹색 서브픽셀, 청색 서브픽셀, 백색 서브픽셀을 포함한 4개의 서브픽셀로 구성될 수 있으나, 그에 한정되지 않는다. 각 서브픽셀은 내부 보상 회로를 포함하는 픽셀 회로로 구현될 수 있다. 이하에서 픽셀은 서브픽셀을 의미한다.
픽셀(PXL)은, 전원부(16)로부터 고전위 구동 전압(Vdd), 제1/제2 초기화 전압(Vini1, Vini2) 및 저전위 전원 전압(Vss)을 공급 받고, 구동 트랜지스터, OLED 및 내부 보상 회로를 구비할 수 있는데, 내부 보상 회로는 아래 설명하는 도 2와 같이 복수 개의 스위칭 트랜지스터와 하나 이상의 커패시터로 구성될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(11)는 외부 호스트 시스템(미도시)으로부터 전달되는 영상 데이터(RGB)를 데이터 구동 회로(12)에 공급한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 호스트 시스템으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 도트 클럭(DCLK) 등의 타이밍 신호를 입력 받아 데이터 구동 회로(12)와 게이트 구동 회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호들을 생성한다. 제어 신호들은 게이트 구동 회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어 신호(GCS)와 데이터 구동 회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어 신호(DCS)를 포함한다.
데이터 구동 회로(12)는, 데이터 제어 신호(DCS)를 기반으로, 타이밍 컨트롤러(11)로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)(디지털 비디오 데이터)를 샘플링 하고 래치 하여 병렬 데이터로 바꾸고, 채널들을 통해 감마 기준 전압에 따라 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 데이터 전압을 출력 채널과 데이터 라인들(14)을 거쳐 픽셀들(PXL)로 공급한다. 데이터 전압은 픽셀이 표현할 계조에 대응되는 값일 수 있다. 데이터 구동 회로(12)는 복수 개의 드라이버 IC로 구성될 수 있다.
데이터 구동 회로(12)는 시프트 레지스터(shift register), 래치, 레벨 시프터, DAC, 및 버퍼를 포함할 수 있다. 시프트 레지스터는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 입력되는 클럭을 시프트 하여 샘플링을 위한 클럭을 순차적으로 출력하고, 래치는 시프트 레지스터로부터 순차적으로 입력되는 샘플링용 클럭 타이밍에 디지털 비디오 데이터 또는 픽셀 데이터를 샘플링 하여 래치 하고 샘플링 된 픽셀 데이터를 동시에 출력하고, 레벨 시프터는 래치로부터 입력되는 픽셀 데이터의 전압을 DAC의 입력 전압 범위 안으로 시프트 하고, DAC는 레벨 시프터로부터의 픽셀 데이터를 감마 보상 전압을 근거로 데이터 전압으로 변환하여 출력하고, DAC로부터 출력되는 데이터 전압은 버퍼를 통해 데이터 라인(14)에 공급된다.
데이터 구동 회로(12)는 픽셀을 구성하는 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하고 그 센싱 데이터(Sensing Data, SD)를 타이밍 컨트롤러에 전송할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(11)는 픽셀에 포함된 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하도록 센싱 데이터(SD)를 근거로 영상 데이터(RGB)를 보상하여 보상 영상 데이터(RGB')를 데이터 구동 회로(12)에 공급할 수 있다.
게이트 구동 회로(13)는, 게이트 제어 신호(GCS)를 기반으로 스캔 신호와 발광 신호를 생성하되, 액티브 기간에 스캔 신호와 발광 신호를 행 순차 방식으로 생성하여 픽셀 라인마다 연결된 게이트 라인(15)에 순차적으로 제공한다. 게이트 라인(15)의 스캔 신호와 발광 신호는 데이터 라인(14)의 데이터 전압의 공급에 동기된다. 스캔 신호와 발광 신호는 게이트 온 전압(VGL)과 게이트 오프 전압(VGH) 사이에서 스윙 한다. 스캔 신호는 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 할 때 스위칭 트랜지스터를 턴-온 시키는 게이트 온 전압이 변경될 수 있다.
게이트 구동 회로(13)는, 시프트 레지스터, 시프트 레지스터의 출력 신호를 픽셀의 TFT 구동에 적합한 스윙 폭으로 변환하기 위한 레벨 시프터 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 집적 회로들로 구성될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(13)는 GIP(Gate Drive IC in Panel) 방식으로 표시 패널(10)의 하부 기판에 직접 형성될 수도 있다. GIP 방식의 경우, 레벨 시프터는 PCB(Printed Circuit Board) 위에 실장되고, 시프트 레지스터는 표시 패널(10)의 하부 기판에 형성될 수 있다.
전원부(16)는, 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)를 이용하여, 호스트로부터 제공되는 직류 입력 전압을 조정하여 데이터 구동 회로(12)와 게이트 구동 회로(13)의 동작에 필요한 둘 이상의 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압 등(VGH, VGH1, VGH2, VGL)을 생성하고, 또한 픽셀 어레이의 구동에 필요한 고전위 구동 전압(Vdd), 초기화 전압(Vini) 및 저전위 구동 전압(Vss)을 생성한다.
호스트 시스템은 모바일 기기, 웨어러블 기기 및 가상/증강 현실 기기 등에서 AP(Application Processor)가 될 수 있다. 또는 호스트 시스템은 텔레비전 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터, 및 홈 시어터 시스템 등의 메인 보드일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 스위칭 트랜지스터에 산화물 반도체를 사용한 픽셀 회로를 도시한 것으로, 픽셀 회로는 6개의 트랜지스터와 2개의 커패시터로 구성되고, 내부 보상 회로로 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상한다.
픽셀 회로는, 구동 트랜지스터(DT), 발광 소자(OLED) 및 내부 보상 회로를 포함하여 구성될 수 있다. 내부 보상 회로는 5개의 스위칭 트랜지스터와 2개의 커패시터로 구성되고, 스위칭 트랜지스터의 전부 또는 일부를 산화물 트랜지스터로 구성할 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는, 데이터 전압(Vdata)에 상응하게 OLED를 발광시킬 전류를 생성하기 위한 것으로, 제1 전극이 제3 노드(N3)에 연결되고, 제2 전극이 OLED의 애노드 전극에 연결되고, 게이트 전극이 제1 노드(n1)에 연결된다.
제2 스위칭 트랜지스터(T2)는 제2 노드(n2)에 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 저장하기 위한 것으로, 제1 전극과 제2 전극 중 하나는 제2 노드(n2)에 연결되고 다른 하나는 제3 노드(n3)에 연결되고, 게이트 전극은 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))를 공급 받는다.
제3 스위칭 트랜지스터(T3)는 제2 노드(n2)에 데이터 라인(13)의 데이터 전압(Vdata)을 공급하기 위한 것으로, 제1 전극과 제2 전극 중 하나는 데이터 라인(13)에 연결되고 다른 하나는 제2 노드(n2)에 연결되고, 게이트 전극은 제2 스캔 신호(Scan_N(n))를 공급 받는다.
제4 스위칭 트랜지스터(T4)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극, 즉 제1 노드(n1)에 제1 초기화 전압(Vini1)을 공급하기 위한 것으로, 제1 전극과 제2 전극 중 하나는 제1 초기화 전압(Vini1)을 공급 받고 다른 하나는 제1 노드(n2)에 연결되고, 게이트 전극은 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))를 공급 받는다.
제5 스위칭 트랜지스터(T5)는 OLED의 발광을 제어하기 위한 것으로, 제1 전극과 제2 전극 중 하나는 고전위 전원 전압(Vdd)을 공급 받고 다른 하나는 제3 노드(n3)에 연결되고, 게이트 전극은 발광 신호(EM)를 공급 받는다.
제6 스위칭 트랜지스터(T6)는 OLED의 애노드 전극에 제2 초기화 전압(Vini2)을 공급하기 위한 것으로, 제1 전극과 제2 전극 중 하나는 OLED의 애노드 전극에 연결되고 다른 하나는 제2 초기화 전압(Vini2)을 공급 받고, 게이트 전극은 제3 스캔 신호(Scan_P(n-2))를 공급 받는다.
제1 스토리지 커패시터(Cst1)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 연결되어 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 저장한다.
제2 스토리지 커패시터(Cst2)는 제1 전극과 제2 전극 중 하나는 제2 노드(n2에 연결되고 다른 하나는 고전위 전원 전압(Vdd)을 공급 받아, 고전위 전원 전압(Vdd) 대비 제2 노드(n2)의 전압을 유지시키는데, 제2 스토리지 커패시터(Cst2)는 생략될 수도 있다.
제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터(T2, T3, T4)는 N 채널 트랜지스터로 산화물 반도체를 사용하고, 제5와 제6 스위칭 트랜지스터(T5, T6) 및 구동 트랜지스터(DT)는 P 채널 트랜지스터로 비정질 실리콘을 사용할 수 있다.
P 채널 트랜지스터에서, 트랜지스터를 턴-온 시키는 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이 되고 트랜지스터를 턴-오프 시키는 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압(VGH)이다. N 채널 트랜지스터에서, 트랜지스터를 턴-온 시키는 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(VGH)이 되고 트랜지스터를 턴-오프 시키는 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이다.
도 3 내지 도 6은 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하면서 도 2의 픽셀 회로를 구동하는 각 단계를 도시한 것으로, 도 3은 발광을 중지시킨 비발광 기간이고, 도 4는 초기화 및 센싱 기간이고, 도 5는 데이터 기록 기간이고, 도 6은 발광 기간이다.
제2 스캔 신호(Scan_N(n))는 현재 픽셀 라인(n번째 수평 라인)의 픽셀들에 데이터 전압을 공급하기 위한 제어 신호이고, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))는 현재 픽셀 라인보다 2 픽셀 라인 앞선 픽셀 라인, 즉 (n-2)번째 수평 라인의 픽셀들에 데이터 전압을 공급하기 위한 제어 신호이다. 따라서, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))는 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))보다 2 수평 기간(H) 늦다.
제3 스캔 신호(Scan_P(n-2))는 현재 픽셀 라인에 데이터 전압을 인가하기에 앞서 OLED의 애노드 전극을 초기화하기 위한 제어 신호로, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))와 같은 타이밍에 반대 위상으로 공급된다.
비발광 기간에 해당하는 제1 기간(t1)에, 도 3을 참조하면, 제1 내지 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_N(n), Scan_P(n-2)) 및 발광 신호(EM)는 모두 게이트 오프 전압이다. 제2 내지 제6 스위칭 트랜지스터(T2~T6) 및 구동 트랜지스터 모두 턴-오프 되어, 제1 내지 제3 노드(n1 ~ n3)는 이전 상태의 전압을 유지하거나 그 전압 상태를 알 수 없다.
초기화 및 센싱 기간에 해당하는 제2 기간(t2)에, 도 4를 참조하면, 제1 및 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_P(n-2))가 게이트 온 전압이고, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))와 발광 신호(EM)가 게이트 오프 전압이다. 게이트 온 전압의 제1 및 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_P(n-2))에 의해 제2, 제4 및 제6 스위칭 트랜지스터(T2, T4, T6)가 턴-온 되어, 제4 스위칭 트랜지스터(T4)를 통해 제1 노드(n1)에 제1 초기화 전압(Vini1)이 공급되고, 제2 및 제6 스위칭 트랜지스터(T2, T6)를 통해 제2 노드(n2)에 전류가 흐르게 된다.
제2 초기화 전압(Vini2)은 제1 초기화 전압(Vini1)보다 전위가 높아서, 제2 기간(t2)의 초기에, P 채널 트랜지스터인 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(또는 제1 노드(n1))의 전압이 OLED의 애노드 전극보다 낮고 이에 따라 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 된다. 즉, 제6 스위칭 트랜지스터(T6) -> 구동 트랜지스터(DT) -> 제2 스위칭 트랜지스터(T2)로 또는 반대 방향으로 전류 흐름이 발생하고, 제2 노드(n2) 또는 제3 노드(n3)는 제1 노드(n1)의 전위보다 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)만큼 낮아져 구동 트랜지스터(DT)가 턴-오프 될 때까지 전위가 상승(또는 하강)한다.
따라서, 제2 기간(t2)이 끝날 때에는, 제1 노드(n1)는 제1 초기화 전압(Vini1)이 되고, 제2 노드(Vini2)는 제1 초기화 전압(Vini1)보다 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)만큼 낮아진 전압(Vini1-Vth)이 된다. 따라서, 제1 스토리지 커패시터(Cst1)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)이 저장된다.
제2 기간(t2) 초기에, 제1 노드(n1)의 전위가 바로 제1 초기화 전압(Vini1)이 되고, 고전위 구동 전압(Vdd)과 제1 노드(n1)의 제1 초기화 전압(Vini1)의 전위 차이가 제1 및 제2 스토리지 커패시터(Cst1, Cst2)에 의해 분배되어, 분배된 전위가 제2 노드(n2)에 바로 형성된다. 이후, 제2 노드(n2)의 전위는 제2 초기화 전압(Vini2)에 의한 전류에 의해 제1 초기화 전압(Vini1)과 문턱 전압(Vth)을 반영한 전압(Vini-Vth)이 된다. 따라서, 제2 노드(n2)의 전위의 정착 시간이 길지 않게 된다.
제2 기간(t2) 이후 제3 기간(t3)에는 다시 제1 기간(t1)과 같은 스캔 신호와 발광 신호가 입력되어, 스위칭 트랜지스터들이 턴-오프 되고, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2)는 제1 및 제2 스토리지 커패시터(Cst1, Cst2)에 의해 그 전압을 유지한다. 제3 기간(t3)은 (n-1)번째 픽셀 라인에 배치된 픽셀들에 데이터 전압을 인가하기 위한 스캔 신호(Scan_N(n-2))가 공급되는 기간에 해당한다.
데이터 기록 기간에 해당하는 제4 기간(t4)에, 도 5를 참조하면, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))가 게이트 온 전압이고, 나머지 스캔 신호와 발광 신호(EM)가 게이트 오프 전압이다. 게이트 온 전압의 제2 스캔 신호(Scan_N(n))에 의해 제3 스위칭 트랜지스터(T3)가 턴-온 되어 제2 노드(n2)에 데이터 라인(13)의 데이터 전압(Vdata)이 공급된다.
제1 스토리지 커패시터(Cst1)의 양쪽 전위 차이를 그대로 유지하면서 제2 노드(n2)가 데이터 전압(Vdata)이 되기 때문에, 제1 노드(n1)는 데이터 전압(Vdata)에 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)을 더한 값(Vdata+Vth)이 된다.
데이터 전압(Vdata)을 공급하기에 앞서 제2 기간(t2)에 제1 스토리지 커패시터(Cst1)에 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)을 저장함으로써, 제 4 기간(t4)에는 제1 스토리지 커패시터(Cst1)에 쌓인 전하량은 바뀌지 않고 단지 제1 스토리지 커패시터(Cst1)의 양쪽 전극의 전위가 같은 속도로 바뀌기만 한다. 따라서, 제 4 기간(t4)에 제1 노드(n1)의 전위가 데이터 전압(Vdata)(정확히는 문턱 전압을 반영한 데이터 전압)으로 설정되는 시간이 줄어들게 된다.
제4 기간 이후 제5 기간(t5)도, 다시 제1 기간(t1)이나 제3 기간(t3)과 같은 스캔 신호와 발광 신호가 입력되어, 스위칭 트랜지스터들이 턴-오프 되고, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2)는 제1 및 제2 스토리지 커패시터(Cst1, Cst2)에 의해 그 전압을 유지한다.
발광 기간에 해당하는 제6 기간(t6)에, 제1 내지 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_N(n), Scan_P(n-2))는 게이트 오프 전압이고, 발광 신호(EM)는 게이트 온 전압이 된다. 제2 내지 제6 스위칭 트랜지스터(T2~T6)는 모두 턴-오프 되지만, 제3 노드(n3)에 고전위 전원 전압(Vdd)이 입력되고, 제1 노드(n1)가 고전위 전원 전압(Vdd)보다 낮은 전압 값(Vdata+Vth)을 유지하므로 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 되어 OLED를 발광시킬 수 있는 픽셀 전류를 흘린다.
구동 트랜지스터(DT)에 흐르는 전류(I_OLED)는, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 전압(Vgs)에서 문턱 전압(Vth)을 뺀 값의 제곱에 비례하는데, 아래 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
수학식 1에서 보는 것과 같이, 구동 전류(I_OLED)의 관계식에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth) 성분이 소거되므로, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압이 변한다고 할지라도 문턱 전압을 보상하면서 데이터 라인을 통해 입력되는 데이터 전압(Vdata)에 상응하는 전류로 OLED를 발광시킬 수 있다.
제3 기간(t3)과 제5 기간(t5)은 스위칭 트랜지스터들을 모두 턴-오프 시킴으로써 각 노드의 전압을 이전 기간과 똑같이 유지하는 기간으로 유지 기간 또는 홀드 기간이라 부를 수 있다. 제3 기간(t3)은 1 수평 기간으로 고정되고, 제5 기간(t5)은 생략되어 바로 제6 기간(t6)으로 진행되어 해당 픽셀 라인의 픽셀들이 바로 발광하거나 또는 모든 픽셀 라인에 데이터 전압이 인가된 이후까지 연장된 후 제6 기간(t6)으로 진행되어 모든 픽셀 라인의 픽셀들이 동시에 발광할 수 있다.
도 7은 도 2의 픽셀 회로에 포함된 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하는 센싱 회로를 도시한 것이고, 도 8은 도 2의 픽셀 회로와 도 7의 센싱 회로를 연결하는 스위치의 동작을 도시한 것이다.
도 2의 픽셀 회로를 구동하는 동안 산화물 TFT인 제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터(T2 ~ T4)의 게이트 단자에는 게이트 오프 전압(VGL)이 오랜 시간 인가되어 제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터(T2 ~ T4)가 열화되고 그 문턱 전압이 바뀌게 된다. 특히 제3 스위칭 트랜지스터(T3)는 데이터 라인(13)의 데이터 전압을 제2 노드(n2)에 공급하므로, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 열화는 해당 픽셀이 표현하고자 하는 계조의 변경을 의미한다.
따라서, 도 2의 픽셀 회로를 구성하는 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하고 이를 보상해야 한다.
이 명세서에서는 도 7에서 데이터 라인(13)을 통해 제3과 제4 스위칭 트랜지스터(T3, T4)의 문턱 전압을 데이터 라인(13)을 통해 검출하기 위해, 데이터 구동 회로(12)에 포함되는 소스 드라이브 IC(SD-IC)는 데이터 라인(13)에 소정의 전압(V1)을 공급하기 위한 전압원(또는 전압 입력 단)과 데이터 라인(13)에 충전되는 전압을 검출하여 디지털 데이터로 변환하기 위한 샘플/홀드부(S/H)와 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 더 포함할 수 있다.
V1 전압원과 ADC는, 소스 드라이브 IC(SD-IC)에 포함될 수도 있고, 소스 드라이브 IC(SD-IC)와는 별도로 구성될 수도 있다.
도 7의 구성에서, 데이터 라인(13)은, 데이터 전압을 소스 드라이브 IC(SD-IC)의 DAC로부터 픽셀로 공급하는 통로 역할을 하고, 픽셀 회로를 구성하는 스위칭 트랜지스터(T2, T3)의 문턱 전압을 센싱 하기 위해 전압 V1과 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 충전하고 문턱 전압을 소스 드라이브 IC(SD-IC)의 ADC에 전달하는 역할을 한다.
이에 따라, 타이밍 컨트롤러(11)는, 도 8과 같이, 하나의 프레임을 디스플레이 단계(Display), 문턱 전압을 센싱 하는 센싱 단계(Sensing) 및 데이터 전압을 보상하는 보상 단계(Compensation)로 나누어 표시 장치를 구동할 수 있는데, 보상 단계(Compensation)는 디스플레이 단계에 포함될 수 있다.
또한, 데이터 라인(13)이 디스플레이 단계와 센싱 단계에 각각 정해진 역할을 수행할 수 있도록, 데이터 라인(13)과 전압 V1의 전압원, 샘플/홀드부(S/H) 및 DAC와 연결을 제어하기 위한 스위치(SW1, SW2, SW3)를 마련할 수 있다.
즉, 전압 V1의 전압원과 데이터 라인(13) 사이에 제1 스위치(SW1), 샘플/홀드부(S/H)와 데이터 라인(13) 사이에 제2 스위치(SW2) 및 DAC와 데이터 라인(13) 사이에 제3 스위치(SW3)를 마련한다.
도 7에서, 샘플/홀드부(S/H)와 ADC를 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하여 센싱 데이터를 출력하는 센싱 회로라고 할 수 있다. 또는 전압 V1의 전압원 및 제1 내지 제3 스위치(SW1 ~ SW3)까지 더 포함하여 센싱 회로라 할 수도 있다.
도 9는 도 7의 회로에서 픽셀 회로에 영상을 표시하는 디스플레이 단계의 동작을 도시한 것이고, 도 10은 도 7의 회로에서 픽셀 회로에 포함된 스위칭 트랜지스터를 센싱 하는 센싱 단계의 동작을 도시한 것이다.
디스플레이 단계(Display)에, 도 9와 같이, 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)는 턴-오프 되는 제어 신호를 공급 받아 데이터 라인(13)은 소스 드라이브 IC(SD-IC)의 전압 V1의 전압원 및 샘플/홀드부(S/H)와 연결이 끊기고, 제3 스위치(SW3)는 턴-온 되는 제어 신호를 공급 받아, 소스 드라이브 IC(SD-IC)의 DAC는 영상 데이터(RGB)를 데이터 라인(13)을 거쳐 픽셀에 데이터 전압(Vdata)으로 공급할 수 있다.
센싱 단계(Sensing)에, 도 10과 같이, 제3 스위치(SW3)는 턴-오프 되는 제어 신호를 공급 받아 데이터 라인(13)은 소스 드라이브 IC(SD-IC)의 DAC와 연결이 끊기고, 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)는 턴-온 되는 제어 신호와 턴-오프 되는 제어 신호를 소정 순서로 공급 받아 데이터 라인(13)을 전압 V1과 제3 스위칭 트랜지스터(T3) 또는 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압과 관련된 전압으로 충전시키고 문턱 전압과 관련된 전압을 센싱 할 수 있다.
즉, 제1 스위치(SW1)가 턴-온 되어 있는 동안 데이터 라인(13)은 전압 V1으로 충전되고, 제2 스위치(SW2)가 턴-온 되어 있는 동안 데이터 라인(13)에 충전된, 제3 스위칭 트랜지스터(T3) 또는 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압과 관련된 전압이 소스 드라이브 IC(SD-IC)의 샘플/홀드부(S/H)에 샘플링 되고, 이후 ADC에 의해 센싱 데이터(SD)로 출력된다.
타이밍 컨트롤러(11)는, 보상 단계(Compensation)에, 픽셀에서 검출되어 소스 드라이브 IC(SD-IC)로부터 전송되는 센싱 데이터(SD)를 근거로 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 계산하고, 영상 데이터(RGB)를 소스 드라이브 IC(SD-IC)에 전송할 때 해당 픽셀에 대해 계산한 문턱 전압을 반영하여 영상 데이터(RGB)를 보상하여 출력한다.
도 11은 도 10의 센싱 단계에 스위칭 트랜지스터를 제어하는 제어 신호와 각 노드의 전압에 대한 타이밍 차트를 도시한 것이다.
센싱 단계는, 크게 데이터 라인(13)을 전압 V1으로 충전하는 제1 충전 구간(V1), 데이터 라인(13)을 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압과 관련된 전압으로 충전하는 제2 충전 기간(VGH2-Vth3), 및 데이터 라인(13)에 충전된 전압을 샘플링 하는 샘플링 구간(Sampling)으로 구성될 수 있다.
도 12는 도 11의 타이밍 차트에서 데이터 라인을 V1 전압으로 충전하는 제1 충전 구간의 동작을 도시한 것이다.
제1 충전 구간(V1)에, 제1 스위치(SW1)가 턴-온 된 후 턴-오프 되고 제2 스위치(SW2)는 턴-오프 상태를 유지하고, 제1 내지 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_N(n), Scan_P(n-2))와 발광 신호(EM)는 게이트 오프 전압으로 입력된다. 제1 스위치(SW1)가 턴-온 되어 데이터 라인(13)은 전압 V1의 전압원에 연결되어 전압 V1으로 충전된다.
도 13은 도 11의 타이밍 차트에서 데이터 라인을 제3 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압으로 충전하는 제2 충전 구간의 동작을 도시한 것이다.
제2 충전 구간(VGH2-Vth3)에, 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)는 턴-오프 상태를 유지하여 데이터 라인(13)은 전압 V1의 전압원과 샘플/홀드부(S/H)와 연결이 끊어지고, 제1 내지 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_N(n), Scan_P(n-2))와 발광 신호(EM)는 소정 순서로 입력된다.
발광 신호(EM)는 줄곧 게이트 오프 전압을 유지한다. 또한, 제1 초기화 전압(Vini1)과 제2 초기화 전압(Vini2)은 모두 일정한 전압을 유지하는데, 제1 초기화 전압(Vini1)은 제2 초기화 전압(Vini2)보다 낮게 설정되고, 제2 초기화 전압(Vini2)은 고전위 전원 전압(Vdd)과 비슷한 레벨로 공급될 수 있다.
먼저, 제1 및 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_P(n-2))가 게이트 온 전압으로 바뀔 때 제2, 제4 및 제6 스위칭 트랜지스터(T2, T4, T6)가 턴-온 되어, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극인 제1 노드(n1)는 제1 초기화 전압(Vini1)이 되고, OLED의 애노드 전극은 제2 초기화 전압(Vini2)이 되어, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극이 구동 트랜지스터(DT)의 제1 및/또는 제2 전극보다 전압이 낮게 되어 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 된다. 이에 따라 제3 노드(n3)와 제2 노드(n2)는 제2 초기화 전압(Vini2)이 된다.
구동 트랜지스터(DT)의 전류 방향이 OLED의 애노드 전극에서 제3 노드(n3)를 향한 방향이므로, OLED는 발광하지 않는다.
이후 제2 스캔 신호(Scan_N(n))가 게이트 온 전압으로 바뀌면, 데이터 라인(13)이 제3 스위칭 트랜지스터(T3), 제2 스위칭 트랜지스터(T2), 구동 트랜지스터(DT), 및 제6 스위칭 트랜지스터(T6)를 거쳐 제2 초기화 전압(Vini2)을 공급하는 제2 초기화 라인에 연결되는 경로가 형성되어, 데이터 라인(13)의 전압이 고전위 전원 전압(Vdd)과 비슷한 레벨의 제2 초기화 전압(Vini2)에 의해 전압 V1에서 상승한다.
이때 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압은 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압과 서로 다르게 하는데, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 제1 게이트 온 전압(VGH1)을 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 제2 게이트 온 전압(VGH2)보다 더 높게 설정한다.
데이터 라인(13)의 전압(또는 제2 노드(n2)의 전압)이 상승하여 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 게이트 전극에 공급되는 제2 게이트 온 전압(VGH2)보다 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)만큼 낮은 레벨(VGH2-Vth3)까지 상승하게 되면, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)는 턴-오프 되어(On->Off), 데이터 라인(13)은 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)이 반영된 전압(VGH2-Vth3) 이상으로 전압 상승을 멈춘다.
제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에는 제2 게이트 온 전압(VGH2)보다 높은 레벨의 제1 게이트 온 전압(VGH1)이 공급되므로, 데이터 라인(13) 또는 제2 노드(n2)의 전압이 (VGH2-Vth3)이 되더라도, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극의 전압(VGH1)과 제2 노드(n2)의 전압(VGH2-Vth3)의 차가 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)보다 큰 상태를 유지하므로, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)는 턴-오프 되지 않는다.
도 14는 데이터 라인에 충전된 제3 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 샘플링 하는 샘플링 구간의 동작을 도시한 것이다.
샘플링 구간(Sampling)에, 제1 스위치(SW1)가 턴-오프 상태를 유지하고 제2 스위치(SW2)는 턴-온 된 후 턴-오프 되고, 제1 내지 제3 스캔 신호(Scan_N(n-2), Scan_N(n), Scan_P(n-2))와 발광 신호(EM)는 게이트 오프 전압으로 입력된다. 제2 스위치(SW2)가 턴-온 되어 샘플/홀드부(S/H)가 데이터 라인(13)에 연결되어 데이터 라인(13)에 충전된 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압을 반영한 전압(VGH2-Vth3) 을 샘플링 및 홀딩 하고, 이후 ADC가 이를 센싱 데이터(SD)로 변환한다.
따라서, 데이터 라인(13)을 통해 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)을 검출할 수 있게 된다.
비슷하게, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)을 측정할 때, 제2 초기화 전압(Vini2)을 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)으로 설정하고, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)을 VGH2보다 높게 설정하면, 데이터 라인(13)이 전압 (VGH2-Vth3)까지 상승할 때 제2 스위칭 트랜지스터(T2)는 턴-오프 되지 않고 제3 스위칭 트랜지스터(T3)가 턴-오프 되어, 데이터 라인(13)은 전압 (VGH2-Vth3)으로 충전된다.
도 15는 제2 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하는 동작을 도시한 것이다.
도 15는 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 제2 게이트 온 전압(VGH2)을 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 제1 게이트 온 전압(VGH1)보다 더 높게 설정하는 점을 제외하고는 도 13과 같다.
즉, 데이터 라인(13)의 전압(또는 제2 노드(n2) 또는 제3 노드(n3)의 전압)이 상승하여 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에 공급되는 제1 게이트 온 전압(VGH1)보다 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)만큼 낮은 레벨(VGH1-Vth2)까지 상승하게 되면, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)는 턴-오프 되어(On->Off), 데이터 라인(13)은 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)이 반영된 전압(VGH1-Vth2) 이상으로 전압 상승을 멈춘다.
제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 게이트 전극에는 제1 게이트 온 전압(VGH1)보다 높은 레벨의 제2 게이트 온 전압(VGH2)이 공급되므로, 데이터 라인(13) 또는 제2 노드(n2)의 전압이 (VGH1-Vth2)가 되더라도, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 게이트 전극의 전압(VGH2)과 제2 노드(n2)의 전압(VGH1-Vth2)의 차가 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)보다 큰 상태를 유지하므로, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)는 턴-오프 되지 않는다.
샘플링 구간(Sampling)에, 제2 스위치(SW2)가 턴-온 되어 샘플/홀드부(S/H)가 데이터 라인(13)에 충전된, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)이 반영된 전압(VGH1-Vth2)을 샘플링 및 홀딩 하고, 이후 ADC가 이를 센싱 데이터(SD)로 변환하여 타이밍 컨트롤러(11)에 전송한다.
또는, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)을 측정할 때, 제2 초기화 전압(Vini2)을 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)으로 설정하고, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)을 VGH1보다 높게 설정하면, 제2 노드(n2)의 전압이 (VGH1-Vth2)까지 상승할 때 제3 스위칭 트랜지스터(T3)는 턴-오프 되지 않고 제2 스위칭 트랜지스터(T2)가 턴-오프 되어, 데이터 라인(13)은 전압 (VGH1-Vth2)로 충전된다.
따라서, 제2 초기화 전압(Vini2)을 이용하여 데이터 라인(13)을 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 반영한 전압으로 충전시킬 수 있게 된다.
도 16은 디스플레이 단계와 센싱 단계에서 제2 및 제3 스위칭 트랜지스터를 제어하기 위한 제어 신호의 레벨과 제어 신호를 생성하기 위한 구성을 도시한 것이다.
디스플레이 단계(Display)에, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))와 제2 스캔 신호(Scan_N(n))는 2 수평 기간(H)을 사이에 두고 차례로 게이트 온 전압(VGH)으로 출력되고, 두 스캔 신호가 게이트 온 전압으로 출력되는 기간은 서로 겹치지 않는다.
센싱 단계(Sensing)에는, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))가 먼저 게이트 온 전압으로 출력된 이후 제2 스캔 신호(Scan_N(n))가 게이트 온 전압으로 출력되는데, 두 스캔 신호가 게이트 온 전압으로 출력되는 기간이 중복되고, 동시에 두 스캔 신호가 게이트 오프 전압으로 바뀐다.
센싱 단계(Sensing)에, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)을 데이터 라인(13)에 충전하기 위해서 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)을 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)보다 높게 출력하고, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)을 데이터 라인(13)에 충전하기 위해서 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)을 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)보다 낮게 출력한다.
한편, 센싱 단계(Sensing)에 출력되는 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)과 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2) 중 하나 또는 둘 모두는 디스플레이 단계(Display)에 출력되는 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))와 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH)과 다르게 할 수도 있다.
즉, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)을 데이터 라인(13)에 충전할 때, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)을 디스플레이 단계(Display) 때 제2 스캔 신호(Scan_N(n))(또는 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2)))의 게이트 온 전압(VGH)과 같게 하고, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)을 디스플레이 단계(Display) 때의 게이트 온 전압(VGH)보다 높게 출력할 수 있다.
또는, 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 문턱 전압(Vth3)을 데이터 라인(13)에 충전할 때, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)을 디스플레이 단계(Display) 때 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))(또는 제2 스캔 신호(Scan_N(n)))의 게이트 온 전압(VGH)과 같게 하고, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)을 디스플레이 단계(Display) 때의 게이트 온 전압(VGH)보다 낮게 출력할 수도 있다.
비슷하게, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)을 데이터 라인(13)에 충전할 때, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH2)을 디스플레이 단계(Display) 때 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))(또는 제2 스캔 신호(Scan_N(n)))의 게이트 온 전압(VGH)과 같게 하고, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)을 디스플레이 단계(Display) 때의 게이트 온 전압(VGH)보다 높게 출력할 수 있다.
또는, 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 문턱 전압(Vth2)을 데이터 라인(13)에 충전할 때, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압(VGH2)을 디스플레이 단계(Display) 때 제2 스캔 신호(Scan_N(n))(또는 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2)))의 게이트 온 전압(VGH)과 같게 하고, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압(VGH1)을 디스플레이 단계(Display) 때의 게이트 온 전압(VGH)보다 낮게 출력할 수도 있다.
이 경우 스캔 신호의 게이트 온 전압으로는 디스플레이 단계(Display)에서의 VGH와 센싱 단계(Sensing)에서의 VGH1(또는 VGH2) 2개만 사용될 수도 있다.
게이트 구동 회로(14)에 2개 또는 그 이상의 레벨 시프터(Level Shifter)와 시프트 레지스터(Shift Register)를 마련하여 서로 다른 레벨의 클럭 신호(GCLK, GCLK')와 서로 다른 게이트 온 레벨(VGH, VGH1(또는 VGH2))의 스캔 신호를 생성하게 하고, 스위치를 이용하여 디스플레이 단계(Display)와 센싱 단계(Sensing)에 서로 다른 게이트 온 전압 레벨의 스캔 신호를 출력하게 할 수 있고, 센싱 단계(Sensing)에도 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))와 제2 스캔 신호(Scan_N(n))를 서로 다른 게이트 온 전압 레벨(VGH와 VGH1, VGH와 VGH2 또는 VGH1과 VGH2)로 출력할 수 있다.
도 16에서, 레벨 시프터(Level Shifter)에 입력되는 전압이 VGH, VGH1, VGH2, VGL로 도시되어 있지만, 실제로는 시프트 레지스터(Shift Register)가 출력하는 스캔 신호(Scan)의 레벨이 VGH, VGH1, VGH2, VGL이고, 레벨 시프터(Level Shifter)에 실제로 입력되는 전압은 VGH, VGH1, VGH2, VGL에 대응되는 전압일 수 있다.
도 17은 제4 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하는 동작을 도시한 것이다.
제4 스위칭 트랜지스터(T4)는 데이터 라인(13)에 직접 연결되어 있지 않기 때문에, 앞서 도 7 내지 도 16을 참조하여 설명한 방법으로 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 문턱 전압을 센싱 할 수 없다.
도 17에서는 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth4)이 반영된 전압을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(제1 노드(n1))에 인가하고, 구동 트랜지스터(DT)에 흐르는 전류를 데이터 라인(13)을 통해 흘려 소스 드라이브 IC(SD-IC)가 이 전류를 센싱 데이터(SD)로 센싱 할 수 있다.
소스 드라이브 IC(SD-IC)는 데이터 라인(13)과 샘플/홀드부(S/H) 사이에 전류 적분기(CI)를 더 포함하여, 데이터 라인(13)에 흐르는 전류를 전압으로 변환할 수 있다.
제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth4)을 센싱 할 때, 제2 스캔 신호(Scan_N(n))와 제3 스캔 신호(Scan_P(n-2))에는 게이트 온 전압이 인가되고, 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))에도 소정 레벨(Vs)의 게이트 온 전압이 인가된다. 또한, 제1 초기화 전압(Vini1)에도 제1 스캔 신호(Scan_N(n-2))의 게이트 온 전압과 같은 전압 Vs가 공급된다.
이에 따라, 제4 스위칭 트랜지스터(T4)는 다이오드 연결이 되어, 제1 노드(n1)는 제1 초기화 전압(Vini1)인 Vs보다 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth4)만큼 낮은 전압(Vs-Vth4)이 된다.
또한, 제6 스위칭 트랜지스터(T6)에 게이트 온 전압이 공급되어 턴-온 되고, 제2 초기화 전압(Vini2)에 전압 Vs보다 높은 게이트 하이 전압(VGH)(또는 제2 스캔 신호(Scan_N(n))의 게이트 온 전압)이 공급되어, OLED의 애노드 전극에는 게이트 하이 전압(VGH)이 공급된다.
구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압(Vs-Vth4)이 OLED의 애노드 전극의 게이트 하이 전압(VGH)보다 낮기 때문에, 구동 트랜지스터(DT)가 턴-온 되어 OLED의 애노드 전극과 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압 차에 상응하는 전류가 흐르게 되고, 이 전류는 제2 및 제3 스위칭 트랜지스터(T2, T3) 및 데이터 라인(13)을 거쳐 전류 적분기(CI)에 입력된다.
따라서, 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth4)이 반영된 전류가 전류 적분기(CI)에 전달되어 전압으로 변환되고 샘플/홀드부(S/H)와 ADC에 의해 센싱 데이터(SD)로 변환된다. 이러한 센싱 데이터(SD)를 근거로 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 문턱 전압을 얻을 수 있다.
도 7 내지 도 16을 참조하여 설명한 방법은, 데이터 라인(13)의 전압을 측정하기 때문에 문턱 전압의 측정이 용이한 반면, 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압으로 데이터 라인(13)을 충전해야 하고, 데이터 라인(13)의 커패시턴스가 매우 크기 때문에, 데이터 라인(13)을 충전시키는 시간이 많이 걸려 센싱 속도가 느리다.
반면, 도 17의 방법은 데이터 라인(13)에 흐르는 전류를 검출하는데, 하나의 픽셀의 구동 트랜지스터에 흐르는 전류는 크지 않은 미세 전류이기 때문에, 데이터 라인(13)에 혼입되는 노이즈에 의해 왜곡될 수 있다. 하지만, 전류를 측정하기 때문에, 데이터 라인(13)이 소정 전압까지 충전될 때까지 기다릴 필요가 없어서, 검출 속도가 빠른 장점이 있다.
따라서, 픽셀 회로를 구성하는 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 정확하게 검출할 수 있고, 이에 따라 스위칭 트랜지스터의 열화에 따라 구동 트랜지스터에 공급되는 데이터 전압의 왜곡을 줄이고 표시 품질을 향상시킬 수 있게 된다.
명세서에 기재된 표시 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 픽셀을 구비하는 표시 패널; 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 회로; 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 회로; 및 데이터 구동 회로와 데이터 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 한다.
각 픽셀은, 각 픽셀은, 발광 다이오드; 발광 다이오드의 애노드 전극에 제2 전극이 연결되어 데이터 라인을 통해 공급되는 데이터 전압에 상응하는 구동 전류를 발광 다이오드에 흐르게 하는 구동 트랜지스터; 구동 트랜지스터의 제1 전극과 제2 노드의 연결을 제어하기 위한 제2 스위칭 트랜지스터; 데이터 라인과 제2 노드의 연결을 제어하고 제2 스위칭 트랜지스터의 동작을 제어하는 제1 스캔 신호보다 늦는 제2 스캔 신호에 의해 동작하는 제3 스위칭 트랜지스터; 제1 초기화 전압을 공급하는 제1 초기화 전압 입력 단과 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 연결을 제어하고 제1 스캔 신호에 의해 동작하는 제4 스위칭 트랜지스터; 제1 전극과 고전위 전원 전압을 공급하는 제1 전원 입력 단의 연결을 제어하기 위한 제5 스위칭 트랜지스터; 제2 초기화 전압을 공급하는 제2 초기화 전압 입력 단과 애노드 전극의 연결을 제어하고 제1 스캔 신호와 같은 동작 타이밍을 갖는 제3 스캔 신호에 의해 동작하는 제6 스위칭 트랜지스터; 및 제2 노드와 게이트 전극 사이에 연결되는 스토리지 커패시터를 포함하여 구성될 수 있다.
발광 다이오드를 발광시키지 않는 센싱 단계에, 제6 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터 및 제3 스위칭 트랜지스터를 연결하는 경로를 형성하여 제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터 중 하나의 문턱 전압을 반영하는 전기 신호를 데이터 라인에 전달할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 스위칭 트랜지스터의 제2 문턱 전압을 반영하는 제2 전압으로 데이터 라인을 충전할 때, 제2 스캔 신호의 제2 게이트 온 전압을 제1 스캔 신호의 제1 게이트 온 전압보다 높게 설정할 수 있다.
이때, 제2 초기화 전압 입력 단에 제1 게이트 온 전압을 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 스위칭 트랜지스터의 제3 문턱 전압을 반영하는 제3 전압으로 데이터 라인을 충전할 때, 제1 스캔 신호의 제1 게이트 온 전압을 제2 스캔 신호의 제2 게이트 온 전압보다 높게 설정할 수 있다.
이때, 제2 초기화 전압 입력 단에 제2 게이트 온 전압을 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 제4 스위칭 트랜지스터의 제4 문턱 전압을 반영하는 전류가 경로를 따라 데이터 라인으로 흐르게 할 때, 제1 초기화 전압 입력 단에 제1 스캔 신호의 제1 게이트 온 전압을 입력하고, 제2 초기화 전압 입력 단에 제1 게이트 온 전압보다 높은 전압을 입력할 수 있다.
일 실시예에서, 경로를 형성하는 동안 제5 스위칭 트랜지스터를 턴-오프 시킬 수 있다.
일 실시예에서, 픽셀에 데이터 전압을 공급하고 발광 다이오드를 발광시키는 디스플레이 단계 중, 초기화 및 센싱 기간에 제2, 제4 및 제6 스위칭 트랜지스터가 턴-온 되어 스토리지 커패시터에 구동 트랜지스터의 제1 문턱 전압이 저장되고, 데이터 기록 기간에 제3 스위칭 트랜지스터가 턴-온 되어 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압에 제1 문턱 전압을 더한 전압이 저장되고, 발광 기간에 제5 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터가 턴-온 하여 발광 다이오드가 발광할 수 있다.
일 실시예에서, 제2, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터는 산화물 반도체 물질을 사용하는 산화물 트랜지스터일 수 있다.
일 실시예에서, 제2, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터는 N 채널 트랜지스터이고, 구동 트랜지스터, 제5 및 제6 스위칭 트랜지스터는 P 채널 트랜지스터일 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 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.
10: 표시 패널 11: 타이밍 컨트롤러
12: 데이터 구동 회로 13: 게이트 구동 회로
14: 데이터 라인 15: 게이트 라인
16: 전원부

Claims (10)

  1. 복수 개의 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결되는 복수 개의 픽셀을 구비하는 표시 패널;
    상기 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 회로;
    상기 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 회로; 및
    상기 데이터 구동 회로와 데이터 구동 회로의 동작을 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    각 픽셀은,
    발광 다이오드;
    상기 발광 다이오드의 애노드 전극에 제2 전극이 연결되어 상기 데이터 라인을 통해 공급되는 데이터 전압에 상응하는 구동 전류를 상기 발광 다이오드에 흐르게 하는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제1 전극과 제2 노드의 연결을 제어하기 위한 제2 스위칭 트랜지스터;
    상기 데이터 라인과 상기 제2 노드의 연결을 제어하고 상기 제2 스위칭 트랜지스터의 동작을 제어하는 제1 스캔 신호보다 늦는 제2 스캔 신호에 의해 동작하는 제3 스위칭 트랜지스터;
    제1 초기화 전압을 공급하는 제1 초기화 전압 입력 단과 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 연결을 제어하고 상기 제1 스캔 신호에 의해 동작하는 제4 스위칭 트랜지스터;
    상기 제1 전극과 고전위 전원 전압을 공급하는 제1 전원 입력 단의 연결을 제어하기 위한 제5 스위칭 트랜지스터;
    제2 초기화 전압을 공급하는 제2 초기화 전압 입력 단과 상기 애노드 전극의 연결을 제어하고 상기 제1 스캔 신호와 같은 동작 타이밍을 갖는 제3 스캔 신호에 의해 동작하는 제6 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 제2 노드와 상기 게이트 전극 사이에 연결되는 스토리지 커패시터를 포함하여 구성되고,
    상기 발광 다이오드를 발광시키지 않는 센싱 단계에, 상기 제6 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터, 상기 제2 스위칭 트랜지스터 및 상기 제3 스위칭 트랜지스터를 연결하는 경로를 형성하여 상기 제2 내지 제4 스위칭 트랜지스터 중 하나의 문턱 전압을 반영하는 전기 신호를 상기 데이터 라인에 전달하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 스위칭 트랜지스터의 제2 문턱 전압을 반영하는 제2 전압으로 상기 데이터 라인을 충전할 때, 상기 제2 스캔 신호의 제2 게이트 온 전압을 상기 제1 스캔 신호의 제1 게이트 온 전압보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 초기화 전압 입력 단에 상기 제1 게이트 온 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 스위칭 트랜지스터의 제3 문턱 전압을 반영하는 제3 전압으로 상기 데이터 라인을 충전할 때, 상기 제1 스캔 신호의 제1 게이트 온 전압을 상기 제2 스캔 신호의 제2 게이트 온 전압보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 초기화 전압 입력 단에 상기 제2 게이트 온 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 스위칭 트랜지스터의 제4 문턱 전압을 반영하는 전류가 상기 경로를 따라 상기 데이터 라인으로 흐르게 할 때, 상기 제1 초기화 전압 입력 단에 상기 제1 스캔 신호의 제1 게이트 온 전압을 입력하고, 상기 제2 초기화 전압 입력 단에 상기 제1 게이트 온 전압보다 높은 전압을 입력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제2 항, 제4 항 또는 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경로를 형성하는 동안 상기 제5 스위칭 트랜지스터를 턴-오프 시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 픽셀에 상기 데이터 전압을 공급하고 상기 발광 다이오드를 발광시키는 디스플레이 단계 중, 초기화 및 센싱 기간에 상기 제2, 제4 및 제6 스위칭 트랜지스터가 턴-온 되어 상기 스토리지 커패시터에 상기 구동 트랜지스터의 제1 문턱 전압이 저장되고, 데이터 기록 기간에 상기 제3 스위칭 트랜지스터가 턴-온 되어 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 상기 데이터 전압에 상기 제1 문턱 전압을 더한 전압이 저장되고, 발광 기간에 상기 제5 스위칭 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터가 턴-온 하여 상기 발광 다이오드가 발광하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터는 산화물 반도체 물질을 사용하는 산화물 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터는 N 채널 트랜지스터이고, 상기 구동 트랜지스터, 상기 제5 및 제6 스위칭 트랜지스터는 P 채널 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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