KR20090042485A - 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 스캔 신호에 응답하여 구동하는 스위칭 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터가 구동함에 따라 데이터 신호를 공급받아 데이터 신호를 데이터 전압으로 저장하는 커패시터와, 커패시터에 저장된 데이터 전압에 대응하여 구동하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터가 구동함에 따라 전원을 공급받아 발광하는 유기 발광다이오드와, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 감지하도록 구동하는 감지 트랜지스터를 포함하는 서브 픽셀이 다수 배치된 표시부; 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부; 및 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
유기전계발광표시장치, 문턱전압, 데이터 보정

Description

유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법{Organic Light Emitting Display and Method of Driving the same}
본 발명은 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
유기전계발광표시장치에 사용되는 유기전계발광소자는 기판 상에 위치하는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자였다.
또한, 유기전계발광표시장치는 빛이 방출되는 방향에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식 등이 있다. 그리고, 구동방식에 따라 수동매트릭스형(Passive Matrix)과 능동매트릭스형(Active Matrix) 등으로 나누어져 있다.
이러한 유기전계발광표시장치는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀에 스캔 신호, 데이터 신호 및 전원 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있다.
한편, 이와 같은 유기전계발광표시장치는 유기 발광다이오드가 발광하기 위해서 구동 트랜지스터가 지속적으로 턴온 상태를 유지해야 한다. 이로 인해, 구동 트랜지스터의 게이트에 구동신호가 계속 공급되면 시간이 지남에 따라 문턱전 압(Vth)이 증가 되고 전류의 흐름이 감소하게 되는 문제가 있었다. 이러한 현상이 계속되면 구동 트랜지스터의 성능이 열화 되어 유기 발광다이오드를 정상적으로 발광시킬 수 없게 되고, 패널의 수명도 짧아져 신뢰성이 떨어지게 되므로 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 구동 트랜지스터가 시간이 지남에 따라 열화되는 문제를 해결할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 스캔 신호에 응답하여 구동하는 스위칭 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터가 구동함에 따라 데이터 신호를 공급받아 데이터 신호를 데이터 전압으로 저장하는 커패시터와, 커패시터에 저장된 데이터 전압에 대응하여 구동하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터가 구동함에 따라 전원을 공급받아 발광하는 유기 발광다이오드와, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 감지하도록 구동하는 감지 트랜지스터를 포함하는 서브 픽셀이 다수 배치된 표시부; 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부; 및 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 유기전계발광표시장치를 제공한다.
데이터 구동부는, 감지 트랜지스터가 구동하면 데이터 신호를 공급하는 데이터 배선을 통해 문턱전압을 감지하고 감지된 문턱전압을 참조하여 데이터 신호를 조절할 수 있다.
데이터 구동부는, 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 순람표를 포함하고, 순람표에 포함된 보정계수를 토대로 데이터 신호를 조절할 수 있다.
커패시터는, 감지 트랜지스터가 구동하면 참조전압배선으로부터 전원 이하 그라운드 전압 이상의 참조전압을 공급받을 수 있다.
전원은, 감지 트랜지스터가 구동하면 그라운드 전압 이하로 스위칭할 수 있다.
서브 픽셀은, 스캔 배선에 게이트가 연결되고 데이터 배선에 일단이 연결된 스위칭 트랜지스터와, 제1전원 배선에 제1전극이 연결된 유기 발광다이오드와, 유기 발광다이오드의 제2전극에 일단이 연결되고 스위칭 트랜지스터의 타단에 게이트가 연결되며 제2전원 배선에 타단이 연결된 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 게이트에 일단이 연결되고 참조전압배선에 타단이 연결된 커패시터와, 구동 트랜지스터의 일단 및 타단에 연결되고 감지 신호배선에 게이트가 연결된 감지 트랜지스터를 포함할 수 있다.
트랜지스터들은, a-Si 트랜지스터일 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은, 표시부에 다수 배치된 서브 픽셀 중 하나에 스캔 신호를 공급하여 스위칭 트랜지스터를 구동하고 서브 픽셀에 공급되는 전원을 그라운드 전압 이하로 스위칭하며 서브 픽셀에 포함된 감지 트랜지스터의 게이트에 감지신호를 공급하여 감지 트랜지스터를 구동하고 서브 픽셀에 포함된 커패시터에 참조전압을 공급하여 서브 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱전압을 데이터 구동부로 감지하는 감지단계; 및 문턱전압을 참조하여 순람표에 포함된 보정계수를 선택하고 선택된 보정계수를 토대로 데이터 신호를 조절하여 서브 픽셀에 공급하는 보정단계를 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 제공한다.
보정단계에서, 보정계수는 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 것일 수 있다.
감지단계에서는, 서브 픽셀에 스캔 신호를 공급하기 전에 이전 데이터 전압을 제거하기 위해 모든 서브 픽셀에 스캔 신호를 공급하는 준비단계를 포함할 수 있다.
참조전압은, 준비단계 이후에 공급할 수 있다.
감지단계는, 매 프레임마다 또는 랜덤 프레임마다 일 회 이상 반복할 수 있다.
참조전압은, 전원 이하 그라운드 전압 이상일 수 있다.
본 발명은, 구동 트랜지스터가 시간이 지남에 따라 열화되는 문제를 해결할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 평면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 유기전계발광표시장치는 기판(110) 상에 다수의 서브 픽셀(P)이 위치하는 표시부(120)를 포함할 수 있다. 기판(110) 상에 위치하는 다수의 서브 픽셀(P)은 수분이나 산소에 취약하다.
그리하여, 밀봉기판(130)을 구비하고, 표시부(120)의 외곽 기판(110)에 접착 부재(140)를 형성하여 기판(110)과 밀봉기판(130)을 봉지될 수 있다. 한편, 다수의 서브 픽셀(P)은 기판(110) 상에 위치하는 구동부(150)에 의해 구동되어 영상을 표현할 수 있다.
여기서, 서브 픽셀(P)은 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들이 하나로 묶여 하나의 단위 픽셀로 정의될 수 있다. 그러나, 서브 픽셀(P)은 백색이나 이 밖에 다른 색(예를 들면, 주황색, 노랑색 등)을 발광하는 서브 픽셀을 더 포함하여 4개 이상이 하나의 단위 픽셀로 정의될 수 있다.
서브 픽셀(P)은 적어도 유기발광층을 포함할 수 있다. 그리고 유기발광층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 또는 전자 주입층 중 하나 이상을 더 포함할 수 있고, 이 밖에 애노드와 캐소드 간의 정공 또는 전자의 흐름을 조절할 수 있도록 버퍼층, 블록킹층 등이 더 포함될 수도 있다.
한편, 기판(110) 상에는 하나의 구동부(150)가 위치하는 것으로 도시하였지만, 구동부(150)는 서브 픽셀에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부와, 서브 픽셀에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다.
여기서, 스캔 구동부는 우수 프레임과 기수 프레임으로 구분하여 표시부의 좌측과 우측에서 서브 픽셀에 스캔 신호를 공급할 수 있다.
여기서, 데이터 구동부는 서브 픽셀에 공급할 데이터 신호를 조절할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 하기에 설명하기로 한다.
이하, 서브 픽셀의 단면 구조를 첨부하여 이를 더욱 자세히 설명한다.
도 2a는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 단면 예시도 이고, 도 2b는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 다른 단면 예시도 이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 기판(110)이 위치할 수 있다. 기판(110)은 소자를 형성하기 위한 재료로 기계적 강도나 치수 안정성이 우수한 것을 선택할 수 있다. 기판(110)의 재료로는, 유리판, 금속판, 세라믹판 또는 플라스틱판(폴리카보네이트 수지, 아크릴 수지, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리이미드 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 불소수지 등) 등을 예로 들 수 있다.
기판(110) 상에는 버퍼층(111)이 위치할 수 있다. 버퍼층(111)은 기판(110)에서 유출되는 알칼리 이온 등과 같은 불순물로부터 후속 공정에서 형성되는 박막 트랜지스터를 보호하기 위해 형성할 수 있다. 버퍼층(111)은 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 등을 사용할 수 있다.
버퍼층(111) 상에는 반도체층(112)이 위치할 수 있다. 반도체층(112)은 비정질 실리콘 또는 이를 결정화한 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 여기서 도시하지는 않았지만, 반도체층(112)은 채널 영역, 소오스 영역 및 드레인 영역을 포함할 수 있으며, 소오스 영역 및 드레인 영역에는 P형 또는 N형 불순물이 도핑될 수 있다.
반도체층(112)을 포함하는 기판(110) 상에는 게이트 절연막(113)이 위치할 수 있다. 게이트 절연막(113)은 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SiNx) 등 을 사용하여 선택적으로 형성할 수 있다.
반도체층(112)의 일정 영역인 채널 영역에 대응되도록 게이트 절연막(113) 상에 게이트 전극(114)이 위치할 수 있다. 게이트 전극(114)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 티타늄(Ti), 은(Ag), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo alloy), 텅스텐(W), 텅스텐 실리사이드(WSi2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
게이트 전극(114)을 포함한 기판(110) 상에 층간절연막(115)이 위치할 수 있다. 층간절연막(115)은 유기막 또는 무기막일 수 있으며, 이들의 복합막일 수도 있다.
층간절연막(115)이 무기막인 경우 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx) 또는 SOG(silicate on glass)를 포함할 수 있다. 반면, 유기막인 경우 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지 또는 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene,BCB)계 수지를 포함할 수 있다. 층간절연막(115) 및 게이트 절연막(113) 내에는 반도체층(112)의 일부를 노출시키는 제1 및 제2콘택홀(115a, 115b)이 위치할 수 있다.
층간절연막(115) 상에는 제1전극(116a)이 위치할 수 있다. 제1전극(116a)은 애노드일 수 있으며 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 도전층을 포함하여 단층 구조로 형성될 수 있다.
또한, 제1전극(116a)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 도전층을 포함하여 다층 구조로 형성될 수 있다. 이에 대한 설명은 이하에 다른 도면을 첨부하여 더욱 자세히 설명한다.
층간절연막(115) 상에는 소오스 전극 및 드레인 전극(116b, 116c)이 위치할 수 있다. 소오스 전극 및 드레인 전극(116b, 116c)은 제1 및 제2콘택홀(115a, 115b)을 통하여 반도체층(112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 드레인 전극(116c)의 일부는 제1전극(116a) 상에 위치하여, 제1전극(116a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
소오스 전극 및 드레인 전극(116b, 116c)은 배선 저항을 낮추기 위해 저저항 물질을 포함할 수 있다. 여기서, 소오스 전극 및 드레인 전극(116b, 116c)은 알루미늄(Al), 알미네리윰(Alnd), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 티타늄 나이트라이드(TiN), 몰리브덴 나이트라이드(MoN) 또는 크롬 나이트라이드(CrN) 등과 같은 금속층을 포함하여 다층 구조로 형성될 수 있다. 이에 대한 설명은 이하에 다른 도면을 첨부하여 더욱 자세히 설명한다.
이상 기판(110) 상에 위치하는 트랜지스터는 게이트 전극(114), 소오스 전극 및 드레인 전극(116b, 116c)을 포함하고 다수의 트랜지스터 및 커패시터를 갖는 트랜지스터 어레이는 이하의 유기 발광다이오드와 전기적으로 연결될 수 있다. (단, 커패시터의 구조는 생략되었음)
제1전극(116a)(예: 애노드) 상에는 제1전극(116a)의 일부를 노출시키는 절연막(117)이 위치할 수 있다. 절연막(117)은 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene,BCB)계 수지, 아크릴계 수지 또는 폴리이미드 수지 등의 유기물을 포함할 수 있다.
노출된 제1전극(116a) 상에는 유기발광층(118)이 위치하고 유기발광층(118) 상에는 제2전극(119)(예: 캐소드)이 위치할 수 있다. 제2전극(119)은 유기발광층(118)에 전자를 공급하는 캐소드일 수 있으며, 마그네슘(Mg), 은(Ag), 칼슘(Ca), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
이상 기판(110) 상에 위치하는 트랜지스터 어레이에 포함된 트랜지스터의 소오스 또는 드레인 전극(116b, 116c)에 연결된 유기 발광다이오드는 제1전극(116a), 유기발광층(118) 및 제2전극(119)을 포함할 수 있다.
도 2a와는 달리 도 2b를 참조하면, 소오스 또는 드레인 전극(116b, 116c) 상에 위치하는 제1전극(116a)은 트랜지스터 어레이의 표면을 평탄화하는 평탄화막(117a) 상에 위치할 수도 있다. 이 경우, 절연막(117b)은 평탄화막(117a) 상에서 제1전극(116a)(예: 애노드)의 일부를 노출시키도록 위치할 수 있다.
도 2a 및 도 2b와 같은 서브 픽셀의 단면 구조에서, 트랜지스터 어레이에 포함된 트랜지스터의 구조는 게이트의 구조가 탑 게이트 인지 또는 바탐 게이트 인지에 따라 달라질 수 있다. 또한, 트랜지스터 어레이를 형성할 때 사용되는 마스크의 개수와 반도체층 재료에 따라 트랜지스터의 구조는 달리질 수 있다. 그러므로, 서브 픽셀의 단면 구조는 이에 한정되지는 않는다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 서브 픽셀에 포함된 감지 트랜지스터를 이용하여 구동 트랜지스터의 문턱전압을 감지하고 감지된 문턱전압을 이용하여 서브 픽셀에 공급할 데이터 신호를 조절할 수 있다.
이를 위해 서브 픽셀은 스캔 신호에 응답하여 구동하는 스위칭 트랜지스터 와, 스위칭 트랜지스터가 구동함에 따라 데이터 신호를 공급받아 데이터 신호를 데이터 전압으로 저장하는 커패시터와, 커패시터에 저장된 데이터 전압에 대응하여 구동하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터가 구동함에 따라 전원을 공급받아 발광하는 유기 발광다이오드와, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 감지하도록 구동하는 감지 트랜지스터를 포함할 수 있다.
이하, 도시된 도면을 참조하여 더욱 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 픽셀 회로 구성 예시도 이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 하나로 두 개의 트랜지스터와 하나의 커패시터를 포함하는 2T1C 구조에 감지 트랜지스터를 구성한 것으로서 본 발명은 2T1C 구조에 한정되지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀은 스캔 배선(SCAN[n])에 게이트가 연결되고 데이터 배선(DATA[n])에 일단이 연결된 스위칭 트랜지스터(T1)를 포함할 수 있다. 또한, 제1전원 배선(VDD)에 제1전극이 연결된 유기 발광다이오드(D)를 포함할 수 있다. 또한, 유기 발광다이오드(D)의 제2전극에 일단이 연결되고 스위칭 트랜지스터(T1)의 타단에 게이트가 연결되며 제2전원 배선(GND)에 타단이 연결된 구동 트랜지스터(T2)를 포함할 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T2)의 게이트에 일단이 연결되고 참조전압배선(VREF)에 타단이 연결된 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T2)의 일단 및 타단에 연결되고 감지 신호배선(VSENS)에 게이트가 연결된 감지 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있다.
여기서, 트랜지스터들(T1, T2, T3)은, a-Si 트랜지스터일 수 있다.
서브 픽셀에 감지 트랜지스터(T3)가 포함됨에 따라, 데이터 구동부는 감지 트랜지스터(T3)가 구동하면 데이터 신호를 공급하는 데이터 배선(DATA[n])을 통해 구동 트랜지스터(T2)의 문턱전압을 감지하고 감지된 문턱전압을 참조하여 데이터 신호를 조절할 수 있다.
여기서, 커패시터(C)는 감지 트랜지스터(T3)가 구동하면 참조전압배선(VREF)으로부터 전원 이하 그라운드 전압 이상의 참조전압을 공급받을 수 있다. 그러나 감지 트랜지스터(T3)가 구동하지 않는 일반적인 상태일 때, 참조전압배선(VREF)을 통해 커패시터(C)에 공급되는 전압은 그라운드 전압 이하를 유지할 수 있다.
여기서, 서브 픽셀에 공급되는 전원은 감지 트랜지스터(T3)가 구동하면 그라운드 전압 이하로 스위칭할 수 있다. 그러나 감지 트랜지스터(T3)가 구동하지 않는 일반적인 상태일 때, 제1전원 배선(VDD)을 통해 서브 픽셀에 공급되는 전원은 그라운드 전압 이상을 유지할 수 있다.
즉, 앞서 설명한 유기전계발광표시장치는 서브 픽셀의 구조적 문제점인 포지티브 쉬프트(Positive Shift)에 의한 문턱전압(Vth) 변화를 개선하기 위해 구동 트랜지스터(T2)의 소오스와 드레인에 연결된 감지 트랜지스터(T3)를 구비할 수 있다.
또한, 제1전원 배선(VDD)에 공급되는 전원을 그라운드 전압 이상 전원 레벨까지 스위칭할 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터(T2)로부터 감지된 문턱전압을 데이터 구동부 또는 타이밍 콘트롤러부 등에 피드백하여 데이터 신호를 보정하고 보정된 데이터 신호를 해당 서브 픽셀에 공급할 수 있다.
여기서, 감지 트랜지스터(T3)의 게이트에 연결된 감지 신호배선(VSENS)에 감 지신호를 공급하면 감지 트랜지스터(T3)는 구동할 수 있다. 이때, 제1전원 배선(VDD)에 공급되는 전원을 그라운드 전압으로 스위칭하면 구동 트랜지스터(T2)는 커패시터로 변할 수 있다.
이하, 상세한 설명을 위해 도 4를 첨부하여 설명을 명확히 한다.
도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀의 일부를 등가적으로 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 서브 픽셀에 포함된 스위칭 트랜지스터가 턴 오프된 상태에서 서브 픽셀 회로를 등가적으로 나타낸 도면이다.
여기서, 구동 트랜지스터(T_Cg)는 앞서 설명한 바에 의해 커패시터로 변한 상태이다. 설명의 이해를 돕기 위해 유기 발광다이오드(Cd) 또한 커패시터로 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 노드 A(A)의 전압(문턱전압)은 커패시터(C)와, 유기 발광다이오드(Cd)와, 구동 트랜지스터(T_Cg)의 전압분배에 의해서 정해질 수 있다.
이와 같은 상태에서 스위칭 트랜지스터를 구동하면 데이터 구동부는 데이터 배선(DATA[n])을 통해 노드 A(A)의 전압(문턱전압)을 감지할 수 있다. 그러면, 데이터 구동부는 감지된 노드 A(A)의 전압(문턱전압)을 참조하여 순람표(Lookup table)에 포함된 보정계수를 토대로 데이터 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 보정계수는 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 것일 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동부는 노드 A(A)의 전압인 문턱전압을 기초로 순람표 에 포함된 보정계수를 선택하고 선택된 보정계수를 이용하여 해당 서브 픽셀에 공급할 데이터 신호를 조절할 수 있게 된다.
이하, 앞서 설명한 유기전계발광표시장치의 구동방법을 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 파형 예시도 이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 구동방법은 스캔 구동부가 우수 프레임(Even Frame)과 기수 프레임(Odd Frame)으로 구분하여 표시부에 스캔 신호를 공급한 것을 일례로 하고 있으나 이에 한정되지 않는다.
구동 파형을 참조하면, 표시부에 다수 배치된 서브 픽셀은 스캔 신호(Scan[1]..Scan[n])를 공급받고, 스캔 신호를 공급받은 서브 픽셀은 데이터 신호(Data[n])를 공급받아 발광하는 발광단계를 실시할 수 있다.
단, 발광하는 서브 픽셀은 일반적인 상태로 발광할 수 있도록 전원(Vdd)을 공급할 수 있다. 그리고 감지신호(Vsens)를 공급받지 않으며, 참조전압(Vref)은 그라운드 전압을 유지할 수 있다.
이와 같은 일련의 과정에서, 표시부에 공급되는 스캔 신호가 우수 프레임(Even Frame)과 기수 프레임(Odd Frame)으로 공급됨에 따라 다음과 같이 스캔 신호를 공급받을 수 있다.
먼저, 우수 프레임(Even Frame)으로 스캔 신호가 공급되는 경우 표시부에 위치하는 서브 픽셀은 좌측으로부터 스캔 신호를 공급받을 수 있다. 다음, 기수 프레 임(Odd Frame)으로 스캔 신호가 공급되는 경우 표시부에 위치하는 서브 픽셀은 우측으로부터 스캔 신호를 공급받을 수 있다.
여기서, 우수 프레임(Even Frame) 또는 기수 프레임(Odd Frame)으로 공급되는 스캔 신호와 무관하게 표시부에 위치하는 서브 픽셀은 감지단계와 보정단계를 실시할 수 있다. 설명이 이해를 돕기 위해 도 3 및 도 4를 함께 참조한다.
감지단계(Vth Sensing)는 표시부에 다수 배치된 서브 픽셀 중 하나에 스캔 신호(Scan[1])를 공급하여 스위칭 트랜지스터(T1)를 구동할 수 있다. 또한, 서브 픽셀에 공급되는 전원(Vdd)은 그라운드 전압 이하로 스위칭하며 서브 픽셀에 포함된 감지 트랜지스터(T3)의 게이트에 감지신호(Vsens)를 공급하여 감지 트랜지스터(T3)를 구동할 수 있다. 또한, 서브 픽셀에 포함된 커패시터(C)에 참조전압(Vref)을 공급하여 서브 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터(T2)의 문턱전압을 데이터 구동부로 감지할 수 있다. 참조전압(Vref)은 전원 이하 그라운드 전압 이상일 수 있다.
여기서, 이와 같은 감지단계(Vth Sensing)는 매 프레임마다 또는 랜덤 프레임마다 일 회 이상 반복할 수 있다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 스캔 신호가 우수 프레임(Even Frame) 또는 기수 프레임(Odd Frame)으로 공급되는 것과는 무관하게 감지단계(Vth Sensing)를 실시할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 문턱전압은 구동 트랜지스터(T2)의 게이트를 통해 감지할 수 있는데 설명을 명확히 하기 위해 도 4를 참조하여 부연 설명을 더한다.
도 4를 참조하면, 노드 A(A)의 전압(문턱전압)은 커패시터(C)와, 유기 발광다이오드(Cd)와, 구동 트랜지스터(T_Cg)의 전압분배에 의해서 정해질 수 있다.
이와 같은 상태에서 스위칭 트랜지스터를 구동하면 데이터 구동부는 데이터 배선(DATA[n])을 통해 노드 A(A)의 전압(문턱전압)을 감지할 수 있다. 그러면, 데이터 구동부는 감지된 노드 A(A)의 전압(문턱전압)을 참조하여 순람표(Lookup table)에 포함된 보정계수를 토대로 데이터 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 보정계수는 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 것일 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동부는 노드 A(A)의 전압인 문턱전압을 기초로 순람표에 포함된 보정계수를 선택하고 선택된 보정계수를 이용하여 해당 서브 픽셀에 공급할 데이터 신호를 조절할 수 있게 된다.
한편, 감지단계(Vth Sensing)에서는, 서브 픽셀에 스캔 신호(Scan[1])를 공급하기 전에 이전 데이터 전압을 제거하기 위해 모든 서브 픽셀에 스캔 신호(Scan[1]..Scn[n])를 공급하는 준비단계(Ready)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 참조전압(Vref)은 준비단계(Ready) 이후에 공급할 수 있다.
이와 같이 준비단계(Ready)를 통해 모든 서브 픽셀에 스캔 신호(Scan[1]..Scn[n])를 공급하는 이유는 감지단계(Vth Sensing)에서 감지하고자 하는 서브 픽셀로부터 얻는 문턱전압에 기생 값이 추가되는 현상을 방지하기 위함이다. 그러나 반드시 준비단계(Ready)가 선행되어야 하는 것은 아니다.
다음, 보정단계에서 데이터 구동부는 문턱전압을 참조하여 순람표에 포함된 보정계수를 선택하고 선택된 보정계수를 토대로 데이터 신호를 조절하여 서브 픽셀 에 공급할 수 있다. 보정단계에서 사용하는 보정계수는 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 것일 수 있다.
이상 본 발명은 구동 트랜지스터가 시간이 지남에 따라 열화되는 문제를 해결할 수 있도록 서브 픽셀 내에 감지 트랜지스터를 구비하고 감지 트랜지스터가 구동함에 따라 감지된 구동 트랜지스터의 문턱전압을 토대로 데이터 신호를 조절할 수 있는 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는 효과가 있다.
이에 따라, 본 발명은 위와 같은 보상을 통해 패널의 휘도를 균일하게 유지하여 표시품질을 향상시킬 수 있음은 물론 수명을 향상시키는 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 개략적인 평면도.
도 2a는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 단면 예시도.
도 2b는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 다른 단면 예시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 픽셀 회로 구성 예시도.
도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀의 일부를 등가적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 파형 예시도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
110: 기판 120: 표시부
130: 밀봉기판 140: 접착부재
150: 구동부 P: 서브 픽셀
DATA[n]: 데이터 배선 SCAN[n]: 스캔 배선
T1: 스위칭 트랜지스터 T2: 구동 트랜지스터
T3: 감지 트랜지스터 D: 유기 발광다이오드
VSENS: 감지 신호배선 VREF: 참조전압배선
C: 커패시터 VDD: 제1전원 배선
GND: 제2전원 배선

Claims (13)

  1. 스캔 신호에 응답하여 구동하는 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터가 구동함에 따라 데이터 신호를 공급받아 상기 데이터 신호를 데이터 전압으로 저장하는 커패시터와, 상기 커패시터에 저장된 상기 데이터 전압에 대응하여 구동하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터가 구동함에 따라 전원을 공급받아 발광하는 유기 발광다이오드와, 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 감지하도록 구동하는 감지 트랜지스터를 포함하는 서브 픽셀이 다수 배치된 표시부;
    상기 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부; 및
    상기 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 감지 트랜지스터가 구동하면 상기 데이터 신호를 공급하는 데이터 배선을 통해 상기 문턱전압을 감지하고 감지된 상기 문턱전압을 참조하여 데이터 신호를 조절하는 유기전계발광표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 순람표를 포함하고, 상기 순람표에 포함된 보정계수를 토대로 상기 데이터 신호를 조절하는 유기전계발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커패시터는,
    상기 감지 트랜지스터가 구동하면 참조전압배선으로부터 상기 전원 이하 그라운드 전압 이상의 참조전압을 공급받는 유기전계발광표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전원은 상기 감지 트랜지스터가 구동하면 그라운드 전압 이하로 스위칭하는 유기전계발광표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서브 픽셀은,
    상기 스캔 배선에 게이트가 연결되고 상기 데이터 배선에 일단이 연결된 상기 스위칭 트랜지스터와, 제1전원 배선에 제1전극이 연결된 상기 유기 발광다이오드와, 상기 유기 발광다이오드의 제2전극에 일단이 연결되고 상기 스위칭 트랜지스터의 타단에 게이트가 연결되며 제2전원 배선에 타단이 연결된 상기 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트에 일단이 연결되고 참조전압배선에 타단이 연결된 상기 커패시터와, 상기 구동 트랜지스터의 일단 및 타단에 연결되고 감지 신호배선에 게이트가 연결된 상기 감지 트랜지스터를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 트랜지스터들은,
    a-Si 트랜지스터인 유기전계발광표시장치.
  8. 표시부에 다수 배치된 서브 픽셀 중 하나에 스캔 신호를 공급하여 스위칭 트랜지스터를 구동하고 상기 서브 픽셀에 공급되는 전원을 그라운드 전압 이하로 스위칭하며 상기 서브 픽셀에 포함된 감지 트랜지스터의 게이트에 감지신호를 공급하여 상기 감지 트랜지스터를 구동하고 상기 서브 픽셀에 포함된 커패시터에 참조전압을 공급하여 상기 서브 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱전압을 데이터 구동부로 감지하는 감지단계; 및
    상기 문턱전압을 참조하여 순람표에 포함된 보정계수를 선택하고 선택된 상기 보정계수를 토대로 데이터 신호를 조절하여 상기 서브 픽셀에 공급하는 보정단계를 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보정단계에서,
    상기 보정계수는 상기 문턱전압에 대응하여 데이터화 된 유기전계발광표시장 치의 구동방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 감지단계에서는,
    상기 서브 픽셀에 상기 스캔 신호를 공급하기 전에 이전 데이터 전압을 제거하기 위해 모든 서브 픽셀에 스캔 신호를 공급하는 준비단계를 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 참조전압은,
    상기 준비단계 이후에 공급하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 감지단계는,
    매 프레임마다 또는 랜덤 프레임마다 일 회 이상 반복하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 참조전압은,
    상기 전원 이하 그라운드 전압 이상인 유기전계발광표시장치의 구동방법.
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