KR20150070497A - 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화소에 포함된 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있도록 한 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자, 상기 구동 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극인 제 1 노드에 데이터 전압을 공급하는 제 1 스위칭 트랜지스터, 및 레퍼런스 라인에 공급되는 전압을 상기 유기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터 사이인 제 2 노드에 공급하는 제 2 스위칭 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소를 가지는 표시 패널; 및 상기 복수의 화소를 센싱 모드 또는 표시 모드로 구동하는 패널 구동부를 포함하며, 상기 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 제 2 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 1 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 고정하고, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 프레임 단위로 가변하면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
본 발명은 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 평판 표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치가 상용화되고 있다. 이러한, 평판 표시 장치 중에서 유기 발광 표시 장치는 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
도 1은 일반적인 유기 발광 표시 장치의 화소 구조를 설명하기 위한 회로도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 유기 발광 표시 장치의 화소(P)는 스위칭 트랜지스터(Tsw), 구동 트랜지스터(Tdr), 커패시터(Cst), 및 유기 발광 소자(OLED)를 구비한다.
상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 스캔 라인(SL)에 공급되는 스캔 펄스(SP)에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(Tdr)에 공급한다. 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 스위칭 트랜지스터(Tsw)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 스위칭되어 구동 전원 라인으로부터 공급되는 구동 전원(EVdd)으로부터 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 데이터 전류(Ioled)를 제어한다. 상기 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 단자와 소스 단자 사이에 접속되어 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 단자에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 전압을 저장하고, 저장된 전압으로 구동 트랜지스터(Tdr)의 턴-온시킨다. 상기 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 단자와 캐소드 라인(EVss) 사이에 전기적으로 접속되어 구동 트랜지스터(Tdr)로부터 공급되는 데이터 전류(Ioled)에 의해 발광한다. 이러한 일반적인 유기 발광 표시 장치의 각 화소(P)는 데이터 전압(Vdata)에 따른 구동 트랜지스터(Tdr)의 스위칭을 이용하여 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 데이터 전류(Ioled)의 크기를 제어하여 유기 발광 소자(OLED)를 발광시킴으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
이와 같은, 일반적인 유기 발광 표시 장치에서는 박막 트랜지스터의 제조 공정의 불균일성에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)/이동도(Mobility) 특성이 유기 발광 표시 패널의 위치에 따라 다르게 나타나는 문제점이 있다. 이에 따라, 일반적인 유기 발광 표시 장치에서는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)에 동일한 데이터 전압(Vdata)을 인가하더라도 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류의 편차로 인해 균일한 화질을 구현할 수 없다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0076215호(이하, "선행기술문헌"이라 함)의 유기전계발광표시장치는 각 화소에 센서 트랜지스터를 추가하고, 스위칭 트랜지스터와 센서 트랜지스터의 스위칭을 이용해 센서 트랜지스터에 연결된 레퍼런스 라인을 통해 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하여 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 외부 보상 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상기 선행기술문헌의 유기 발광 표시 장치에서는 외부 보상 기술을 통해 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 보상할 수 있지만, 고온 장시간 구동에 따른 전압 스트레스(voltage stress)로 인하여 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)/이동도(Mobility) 특성이 변화함에 따라 휘도 저하가 발생되고 이로 인하여 수명이 감소한다는 문제점이 있다. 즉, 상기 선행기술문헌의 화소에 포함된 스위칭 트랜지스터는 데이터 전압을 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급하는 역할을 하는 것으로, 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압이 변화될 경우, 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압 변화량에 따라 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압이 변화되므로 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 원하는 데이터 전압을 공급할 수 없게 된다.
따라서, 각 화소에 포함된 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)/이동도(Mobility) 특성을 센싱하고, 보상할 수 있는 방안이 필요하다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 화소에 포함된 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있도록 한 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
또한, 본 발명은 화소에 포함된 구동 트랜지스터와 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 동시에 보상할 수 있도록 한 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 소자, 상기 구동 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극인 제 1 노드에 데이터 전압을 공급하는 제 1 스위칭 트랜지스터, 및 레퍼런스 라인에 공급되는 전압을 상기 유기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터 사이인 제 2 노드에 공급하는 제 2 스위칭 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소를 가지는 표시 패널; 및 상기 복수의 화소를 센싱 모드 또는 표시 모드로 구동하는 패널 구동부를 포함하며, 상기 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 제 2 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 1 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 고정하고, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 프레임 단위로 가변하면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 구동부는 상기 프레임 단위마다 상기 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 설정된 전압 레벨만큼 단계적으로 높이는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 구동부는 상기 프레임 단위마다 상기 레퍼런스 라인의 전압을 센싱하여 각 프레임의 센싱 데이터를 생성하고, 각 프레임의 센싱 데이터에 기초하여 상기 각 화소에 포함된 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터의 스위칭을 통해 상기 구동 트랜지스터를 포화(saturation) 구동 모드로 동작시키면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하여 메모리부에 저장하는 것을 특징으로 한다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 유기 발광 소자, 상기 구동 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극인 제 1 노드에 데이터 전압을 공급하는 제 1 스위칭 트랜지스터, 및 레퍼런스 라인에 공급되는 전압을 상기 유기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터 사이인 제 2 노드에 공급하는 제 2 스위칭 트랜지스터를 가지는 복수의 화소를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 상기 복수의 화소 각각을 센싱 모드로 구동하는 단계(A); 및 상기 복수의 화소 각각을 표시 모드로 구동하는 단계(B)를 포함하며, 상기 단계(A)는 상기 제 2 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 1 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 고정하고, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 프레임 단위로 가변하면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 단계(A)에서, 상기 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨은 설정된 전압 레벨만큼 상기 프레임 단위마다 단계적으로 높아질 수 있다.
상기 단계(A)는 상기 프레임 단위마다 상기 레퍼런스 라인의 전압을 센싱하여 각 프레임의 센싱 데이터를 생성하는 단계(A1); 및 각 프레임의 센싱 데이터에 기초하여 상기 각 화소에 포함된 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 산출하는 단계(A2)를 포함할 수 있다.
상기 단계(A)는 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터의 스위칭을 통해 상기 구동 트랜지스터를 포화(saturation) 구동 모드로 동작시키면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하여 메모리부에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 데이터 전압을 구동 트랜지스터에 전달하는 역할을 하는 스위칭 트랜지스터를 스위칭시키는 스캔 펄스의 게이트 하이 전압을 가변함으로써 스위칭 트랜지스터의 전압 전달율 변화를 이용해 스위칭 트랜지스터의 특성 변화를 센싱할 수 있다.
둘째, 센싱 모드에 의해 센싱된 스위칭 트랜지스터의 특성 변화에 기초하여 스캔 펄스의 게이트 하이 전압을 최적화함으로써 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압 변화에 따른 전압 전달율의 저하를 방지하고, 이를 통해 유기 발광 표시 장치의 고온 장시간 구동에 따른 신뢰성 및 수명을 확보할 수 있다.
셋째, 각 화소에 포함된 구동 트랜지스터와 스위칭 트랜지스터의 특성 변화를 각각 센싱하고 이를 기반으로 데이터 보정과 스캔 펄스의 게이트 하이 전압을 최적함으로써 구동 트랜지스터와 스위칭 트랜지스터의 특성 변화를 동시에 보상할 수 있다.
도 1은 일반적인 유기 발광 표시 장치의 화소 구조를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 각 화소의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 컬럼(column) 구동부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 1 센싱 모드의 화소 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 1 센싱 모드의 구동 파형도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 2 센싱 모드의 화소 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 2 센싱 모드의 구동 파형도이다.
도 9는 본 발명에 있어서, 제 2 게이트 하이 전압의 가변에 따른 센싱 전압을 측정한 시뮬레이션 파형도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 표시 모드시 구동 파형도이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 각 화소의 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시 패널(100), 및 패널 구동부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 표시 패널(100)은 제 1 내지 제 m(단, m은 자연수) 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm), 제 1 내지 제 m 센싱 제어 라인(SSL1 내지 SSLm), 제 1 내지 제 n(단, n은 m보다 큰 자연수) 데이터 라인(DL1 내지 DLn), 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn), 제 1 내지 제 n 구동 전원 라인(PL1 내지 PLn), 캐소드 전극(미도시), 및 복수의 화소(P)를 포함한다.
상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm) 각각은 상기 표시 패널(100)의 제 1 방향, 즉 가로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 형성된다.
상기 제 1 내지 제 m 센싱 제어 라인(SSL1 내지 SSLm) 각각은 상기 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성된다.
상기 제 1 내지 제 n 데이터 라인(DL1 내지 DLn)은 상기 스캔 제어 라인들(SL1 내지 SLm) 및 센싱 제어 라인들(SSL1 내지 SSLm) 각각과 교차하도록 상기 표시 패널(100)의 제 2 방향, 즉 세로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 형성된다.
상기 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각은 상기 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성된다.
상기 제 1 내지 제 n 구동 전원 라인(PL1 내지 PLn) 각각은 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLn) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성된다. 여기서, 상기 제 1 내지 제 n 구동 전원 라인(PL1 내지 PLn) 각각은 상기 스캔 제어 라인들(SL1 내지 SLm) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수도 있다. 이러한 상기 제 1 내지 제 n 구동 전원 라인(PL1 내지 PLn) 각각은 상기 표시 패널(100)의 상측 및/또는 하측에 형성된 구동 전원 공통 라인(CPL)에 공통적으로 연결될 수 있다.
상기 캐소드 전극은 상기 표시 패널(100)의 전면(全面)에 통자로 형성되거나 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLn) 또는 상기 스캔 제어 라인들(SL1 내지 SLm) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수도 있다.
상기 복수의 화소(P) 각각은 서로 교차하는 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm) 각각과 상기 제 1 내지 제 n 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된다. 여기서, 복수의 화소(P) 각각은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소 중 어느 하나일 수 있다. 하나의 영상을 표시하는 하나의 단위 화소는 인접한 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소를 포함하거나, 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소를 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소(P) 각각은 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2), 구동 트랜지스터(Tdr), 커패시터(Cst), 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다. 여기서, 트랜지스터(Tsw1, Tsw2, Tdr)는 박막 트랜지스터(TFT)로서 a-Si TFT, poly-Si TFT, Oxide TFT, Organic TFT 등이 될 수 있다.
상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 제 1 스캔 펄스(SP1)에 의해 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 이를 위해, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)은 인접한 스캔 제어 라인(SCL)에 연결된 게이트 전극, 인접한 데이터 라인(DL)에 연결된 소스 전극, 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극인 제 1 노드(n1)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 스위칭되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 전압(Vref or Vpre)을 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극인 제 2 노드(n2)에 공급한다. 이를 위해, 상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 인접한 센싱 제어 라인(SSCL)에 연결된 게이트 전극, 인접한 레퍼런스 라인(RL)에 연결된 소스 전극, 및 제 2 노드(n2)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 소스 전극, 즉 제 1 및 제 2 노드(n1, n2) 간에 접속되는 제 1 및 제 2 전극을 포함한다. 상기 커패시터(Cst)의 제 1 전극은 상기 제 1 노드(n1)에 연결되고, 상기 커패시터(Cst)의 제 2 전극은 상기 제 2 노드(n2)에 연결된다. 이러한 상기 커패시터(Cst)는 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2) 각각의 스위칭에 따라 제 1 및 제 2 노드(n1, n2) 각각에 공급되는 전압의 차 전압을 충전한 후, 충전된 전압에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)를 스위칭시킨다.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 커패시터(Cst)의 전압에 의해 턴-온됨으로써 구동 전원 라인(PL)으로부터 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 전류 량을 제어한다. 이를 위해, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 제 1 노드(n1)에 연결된 게이트 전극, 상기 제 2 노드(n2)에 연결된 소스 전극, 및 구동 전원 라인(PL)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)로부터 공급되는 데이터 전류(Ioled)에 의해 발광하여 데이터 전류(Ioled)에 대응되는 휘도를 가지는 단색 광을 방출한다. 이를 위해, 상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 제 2 노드(n2)에 연결된 제 1 전극(예를 들어, 애노드 전극), 제 1 전극 상에 형성된 유기층(미도시), 및 유기층에 연결된 제 2 전극(예를 들어, 캐소드 전극)을 포함한다. 이때, 유기층은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 유기층은 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 제 2 전극은 복수의 화소(P) 각각에 개별적으로 연결되거나, 복수의 화소(P)에 공통적으로 연결될 수 있으며, 이러한 상기 제 2 전극에는 저전위 전원(EVss)이 공급된다.
상기 패널 구동부(200)는 상기 표시 패널(100)을 제 1 센싱 모드, 제 2 센싱 모드, 또는 표시 모드로 구동한다.
상기 제 1 센싱 모드는 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 상기 표시 패널(100)의 구동으로 정의될 수 있고, 상기 제 2 센싱 모드는 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 상기 표시 패널(100)의 구동으로 정의될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 및 제 2 센싱 모드는 유기 발광 표시 장치의 제품 출하 전 검사 공정, 설정된 주기, 유기 발광 표시 장치의 전원 온/오프 시점, 또는 사용자 설정마다 수행될 수 있다.
상기 표시 모드는 상기 센싱 모드에 의해 센싱된 상기 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압이 보상된 화소 데이터(DATA)와 상기 각 화소(P)의 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초한 전압 레벨을 가지는 제 1 스캔 펄스(SP1)를 이용하여 각 화소(P)에 영상을 표시하기 위한 상기 표시 패널(100)의 구동으로 정의될 수 있다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부(200)는 각 화소(P)에 포함된 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2) 각각의 게이트 전압을 고정하여 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 소스 팔로워(source follow) 모드로 동작시키면서 상기 레퍼런스 라인(RL)을 통해 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압을 센싱하여 제 1 센싱 데이터(Sdata_Tdr)를 생성하고, 상기 제 1 센싱 데이터(Sdata_Tdr)에 기초하여 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)에 대한 문턱 전압을 산출하여 메모리(미도시)에 저장한다. 그리고, 상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부(200)는 메모리에 저장된 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)에 대한 문턱 전압에 대응되는 보상 값을 산출하고, 산출된 보상 값과 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)에 대한 초기(또는 이전) 보상 값의 보상 편차 값을 산출한 다음, 산출된 보상 편차 값을 초기(또는 이전) 보상 값에 가산하거나 감산하여 각 화소(P)의 보상 데이터를 생성해 메모리부(212)에 저장한다.
상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부(200)는 각 화소(P)에 포함된 상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)의 게이트 전압을 고정함과 아울러 프레임 단위로 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트 전압을 단계적으로 가변하여 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 소스 팔로워(source follow) 모드로 동작시키면서 상기 레퍼런스 라인(RL)을 통해 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압을 센싱하여 각 프레임의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw1)를 생성하고, 각 프레임의 상기 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw1)과 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)에 대한 문턱 전압에 기초하여 각 화소(P)의 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 대한 문턱 전압을 산출하여 메모리(미도시)에 저장한다.
상기 표시 모드에서, 상기 패널 구동부(200)는 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 각 화소(P)의 보상 데이터에 기초하여 각 화소(P)의 입력 데이터를 보정하여 보정된 데이터에 대응되는 데이터 전압을 해당 화소(P)에 공급하고, 이와 동기되도록 메모리부(212)에 저장되어 있는 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 따라 설정된 전압 레벨을 가지는 제 1 스캔 펄스(SP1)를 상기 스캔 제어 라인(SL)에 공급한다. 상기 패널 구동부(200)는 상기 제 1 스캔 펄스(SP1)와 동시에 기준 전압 레벨을 가지는 제 2 스캔 펄스(SP2)를 상기 센싱 제어 라인(SSL)에 공급할 수도 있다.
상기 패널 구동부(200)는 타이밍 제어부(210), 전압 공급부(220), 로우(row) 구동부(230), 및 컬럼(column) 구동부(240)를 포함한다.
상기 타이밍 제어부(210)는 사용자의 설정 또는 설정된 주기마다 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr) 및 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압(또는 이동도)을 센싱하기 위한 제 1 및 제 2 센싱 모드 중 어느 하나의 센싱 모드에 따라 상기 로우(row) 구동부(230)와 상기 컬럼(column) 구동부(240) 각각을 동작시킨다. 또한, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 표시 패널(100)에 영상을 표시하기 위한 표시 모드에 따라 상기 로우(row) 구동부(230)와 상기 컬럼(column) 구동부(240) 각각을 동작시킨다.
상기 제 1 또는 제 2 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 해당 트랜지스터(Tdr, Tsw1)를 소스 팔로워(source follow) 모드로 동작시켜 해당 트랜지스터(Tdr, Tsw1)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 센싱용 화소 데이터(DATA)와 제어 신호(DCS, RCS1, RCS2) 및 스캔 펄스 레벨 데이터(L1/L2/L3)를 생성한다. 예를 들어, 제 1 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 표시 패널(100)의 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 센싱용 화소 데이터(DATA)와 제어 신호(DCS, RCS1, RCS2)를 생성함과 아울러 상기 제 1 스캔 펄스(SP1)의 전압 레벨을 기준 고전압 레벨로 설정하기 위한 제 1 스캔 펄스 레벨 데이터(L1)를 생성한다. 그리고, 제 2 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 표시 패널(100)의 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 센싱용 화소 데이터(DATA)와 제어 신호(DCS, RCS1, RCS2)를 생성함과 아울러 상기 제 1 스캔 펄스(SP1)의 전압 레벨을 프레임 단위로 상기 기준 고전압 레벨보다 낮은 범위 내에서 단계적으로 가변하기 위한 제 2 스캔 펄스 레벨 데이터(L2)를 생성한다.
상기 표시 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 외부의 구동 시스템(또는 그래픽 카드)으로부터 입력되는 각 화소(P)의 영상 데이터(Idata)를 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 해당 화소(P)의 보상 데이터에 따라 보정하여 각 화소(P)의 화소 데이터(DATA)를 생성하고, 생성된 화소 데이터(DATA)를 상기 컬럼(column) 구동부(240)에 제공하며, 외부의 구동 시스템(또는 그래픽 카드)으로부터 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 상기 로우(row) 구동부(230)와 상기 컬럼(column) 구동부(240) 각각을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 제 1 및 제 2 로우 제어 신호(RCS1, RCS2)를 생성한다.
또한, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초하여 제 1 스캔 펄스(SP1)의 전압 레벨을 설정하기 위한 제 3 스캔 펄스 레벨 데이터(L3)를 생성한다. 예를 들어, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 모든 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)들의 문턱 전압을 분석하여 최대 값, 최소 값, 평균 값, 상위 값들의 평균 값, 하위 값들의 평균 값, 최빈값 중 어느 하나를 보상 기준값으로 산출하고, 산출된 보상 기준값에 기초하여 제 3 스캔 펄스 레벨 데이터(L3)를 생성하여 전술한 전압 공급부(220)에 제공할 수 있다.
상기 전압 공급부(220)는 상기 제 1 및 제 2 센싱 모드와 상기 표시 모드시, 외부로부터 입력되는 입력 전원(Vin)을 이용하여 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)을 생성하고, 생성된 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 전압 공급부(220)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 1 스캔 펄스 레벨 데이터(L1)를 디지털-아날로그 변환하여 기준 고전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성하여 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다.
상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 전압 공급부(220)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 2 스캔 펄스 레벨 데이터(L2)를 디지털-아날로그 변환하여 기준 고전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 가지되, 프레임 단위로 단계적으로 가변되는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성하여 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다. 예를 들어, 상기 전압 공급부(220)는 프레임 단위로 상기 제 2 스캔 펄스 레벨 데이터(L2)에 따라 0.5V 또는 1V 등의 설정 전압만큼 단계적으로 상승되는 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성하여 출력할 수 있다.
상기 표시 모드에서, 상기 전압 공급부(220)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 3 스캔 펄스 레벨 데이터(L3)를 디지털-아날로그 변환하여 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초한 전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성하여 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다. 이러한 상기 전압 공급부(220)는 프로그래머블(programmable) 전압 생성기(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 프로그래머블 전압 생성기를 통해 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성할 수 있다.
상기 로우(row) 구동부(230)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 제 1 로우 제어 신호(RCS1)와 상기 전압 공급부(220)로부터 공급되는 게이트 로우 전압(VGL)과 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 이용해 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm)에 순차적으로 공급되는 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성한다. 또한, 상기 로우(row) 구동부(230)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 제 2 로우 제어 신호(RCS2)와 상기 전압 공급부(220)로부터 공급되는 게이트 로우 전압(VGL)과 제 1 게이트 하이 전압(VGH)을 이용해 상기 제 1 내지 제 m 센싱 제어 라인(SSL1 내지 SSLm)에 순차적으로 공급되는 제 2 스캔 펄스(SP2)를 생성한다. 이를 위해, 일 예에 따른 로우(row) 구동부(230)는 스캔 라인 구동부(232) 및 센싱 라인 구동부(234)를 포함하여 구성된다.
상기 스캔 라인 구동부(232)는 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm) 각각의 일측 및/또는 타측 각각 연결된다. 이러한 상기 스캔 라인 구동부(232)는 상기 제 1 로우 제어 신호(RCS1)에 기초하여 순차적으로 쉬프트되는 제 1 스캔 신호를 생성하고, 상기 게이트 로우 전압(VGL)과 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 이용하여 상기 제 1 스캔 신호를 제 1 스캔 펄스(SP1)로 레벨 쉬프팅시켜 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm)에 순차적으로 공급한다. 예를 들어, 상기 스캔 라인 구동부(232)는 상기 제 1 로우 제어 신호(RCS1)에 기초하여 순차적으로 쉬프트되는 제 1 스캔 신호를 생성하는 제 1 쉬프트 레지스터부(미도시), 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)과 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 이용하여 상기 제 1 쉬프트 레지스터부로부터 순차적으로 공급되는 상기 제 1 스캔 신호를 상기 제 1 스캔 펄스(SP1)로 레벨 쉬프팅시켜 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm)에 공급하는 제 1 레벨 쉬프팅부(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 스캔 라인 구동부(232)는 기준 고전압 레벨을 가지는 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성하여 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm)에 순차적으로 공급하게 된다. 또한, 상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 스캔 라인 구동부(232)는 기준 고전압 레벨보다 낮은 전압 레벨을 가지되, 프레임 단위로 단계적으로 가변되는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성하여 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm)에 순차적으로 공급하게 된다. 그리고, 상기 표시 모드에서, 상기 스캔 라인 구동부(232)는 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초하여 생성된 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성하여 상기 제 1 내지 제 m 스캔 제어 라인(SL1 내지 SLm)에 순차적으로 공급하게 된다.
상기 센싱 라인 구동부(234)는 상기 제 1 내지 제 m 센싱 제어 라인(SSL1 내지 SSLm) 각각의 일측 및/또는 타측 각각 연결된다. 이러한 상기 센싱 라인 구동부(234)는 상기 제 2 로우 제어 신호(RCS2)에 기초하여 순차적으로 쉬프트되는 제 2 스캔 신호를 생성하고, 상기 게이트 로우 전압(VGL)과 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)을 이용하여 상기 제 2 스캔 신호를 상기 제 2 스캔 펄스(SP2)로 레벨 쉬프팅시켜 상기 제 1 내지 제 m 센싱 제어 라인(SSL1 내지 SSLm)에 순차적으로 공급한다. 예를 들어, 상기 센싱 라인 구동부(234)는 상기 제 2 로우 제어 신호(RCS2)에 기초하여 순차적으로 쉬프트되는 제 2 스캔 신호를 생성하는 제 2 쉬프트 레지스터부(미도시), 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)과 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)을 이용하여 상기 제 2 쉬프트 레지스터부로부터 순차적으로 공급되는 상기 제 2 스캔 신호를 상기 제 2 스캔 펄스(SP2)로 레벨 쉬프팅시켜 상기 제 1 내지 제 m 센싱 제어 라인(SSL1 내지 SSLm)에 공급하는 제 2 레벨 쉬프팅부(미도시)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 컬럼(column) 구동부(240)는 제 1 내지 제 n 데이터 라인(DL1 내지 DLn)과 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 연결되어 타이밍 제어부(210)의 모드 제어에 따라 제 1 센싱 모드, 제 2 센싱 모드 또는 표시 모드로 동작한다.
상기 제 1 또는 제 2 센싱 모드에서, 상기 컬럼(column) 구동부(240)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 1 또는 제 2 센싱 모드의 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)을 통해 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압을 센싱하여 제 1 또는 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tdr/Sdata_Tsw1)를 생성하고, 생성된 제 1 또는 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tdr/Sdata_Tsw1)를 타이밍 제어부(210)에 제공한다. 그리고, 상기 표시 모드에서, 상기 컬럼(column) 구동부(240)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 표시 모드의 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 수평 라인 단위로 데이터 전압(Vdata)을 해당 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급함과 동시에 레퍼런스 전압(Vref)을 해당 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 각각 공급한다. 이를 위해, 상기 컬럼(column) 구동부(240)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(242), 스위칭부(244), 및 센싱부(246)를 포함하여 구성된다.
상기 데이터 구동부(242)는 상기 표시 모드 또는 상기 센싱 모드에 따라 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 화소 데이터(DATA)를 데이터 전압으로 변환하여 제 1 내지 제 n 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 각각 공급한다.
상기 스위칭부(244)는 상기 표시 모드에 따라 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 외부로부터 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 각각 공급한다. 그리고, 상기 스위칭부(244)는 상기 센싱 모드에 따라 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 외부로부터 공급되는 프리차징 전압(Vpre)을 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 각각 공급하여 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각을 프리차징 전압(Vpre)으로 초기화한 후, 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각을 센싱부(246)에 연결시킨다. 이를 위해, 일 예에 따른 스위칭부(244)는 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각과 센싱부(246)에 연결되는 제 1 내지 제 n 선택기(244a 내지 244n)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 선택기(244a 내지 244n)는 멀티플렉서로 이루어질 수 있다.
상기 센싱부(246)는 상기 센싱 모드시 상기 스위칭부(244)를 통해 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 연결되어 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압에 대응되는 제 1 또는 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tdr/Sdata_Tsw1)를 생성하여 타이밍 제어부(210)에 제공한다. 이를 위해, 상기 센싱부(246)는 상기 스위칭부(244)를 통해 제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 연결되는 제 1 내지 제 n 아날로그-디지털 변환기(246a 내지 246n)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 1 센싱 모드의 화소 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 1 센싱 모드의 구동 파형도이다.
우선, 도 2, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 상기 제 1 센싱 모드에서, 각 화소(P)는 제 1 내지 제 3 기간(t1, t2, t3)으로 동작하게 된다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(120)는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 센싱용 데이터(DATA)를 생성하여 상기 컬럼(column) 구동부(240)에 제공하며, 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 상기 로우(row) 구동부(230)와 상기 컬럼(column) 구동부(240) 각각을 제 1 센싱 모드로 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 제 1 및 제 2 로우 제어 신호(RCS1, RCS2)를 생성한다. 또한, 상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 제 1 스캔 펄스(SP1)의 게이트 하이 전압을 기준 고전압 레벨을 설정하기 위한 제 1 스캔 펄스 레벨 데이터(L1)를 생성하여 전압 공급부(220)에 제공한다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 전압 공급부(220)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 1 스캔 펄스 레벨 데이터(L1)에 대응되는 기준 고전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성함과 동시에 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)을 생성하여 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 로우(row) 구동부(230)는 상기 제 1 로우 제어 신호(RCS1)와 상기 전압 공급부(220)로부터 공급되는 기준 고전압 레벨의 제 2 게이트 하이 전압(VGH')과 기준 저전압 레벨의 게이트 로우 전압(VGL)을 이용해 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성하여 스캔 제어 라인(SL)에 공급함과 동시에 상기 제 2 로우 제어 신호(RCS2)와 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 이용해 제 2 스캔 펄스(SP2)를 생성하여 센싱 제어 라인(SSL)에 공급한다.
상기 제 1 센싱 모드에서, 상기 컬럼(column) 구동부(240)는 상기 센싱용 화소 데이터(DATA)와 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 기초한 데이터 구동부(243)의 구동에 따라 센싱용 데이터 전압(Vdata)을 해당 데이터 라인(DL)에 공급하고, 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 기초한 스위칭부(244)와 센싱부(246)의 구동에 따라 레퍼런스 라인(RL)을 통해 수평 기간 단위로 상기 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 순차적으로 센싱한다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제 1 센싱 모드를 설명하면 다음과 같다.
상기 제 1 기간(t1)에서는, 기준 고전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 제 1 스캔 펄스(SP1)에 의해 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 센싱용 데이터 전압(Vdata)이 제 1 노드(n1), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 공급되며, 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)의 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-온되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 프리차징 전압(Vpre)이 제 2 노드(n2), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 공급된다. 이때, 상기 센싱용 데이터 전압(Vdata)은 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 센싱하기 위해 설정된 타겟 전압의 레벨을 갖는다. 이에 따라, 상기 제 1 기간(t1) 동안, 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압과 상기 레퍼런스 라인(RL)은 프리차징 전압(Vpre)으로 초기화된다.
그런 다음, 상기 제 2 기간(t2)에서는, 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2) 각각이 상기 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)에 의해 선형(linear) 구동 모드로 동작하는 상태에서, 상기 컬럼(column) 구동부(240)의 스위칭부(244)에 의해 상기 레퍼런스 라인(RL)이 플로팅 상태로 전환된다. 이에 따라, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)가 게이트 전극에 공급되는 바이어스 전압인 센싱용 데이터 전압(Vdata)에 의해 포화(saturation) 구동 모드로 동작하게 되고, 이로 인하여 플로팅 상태의 레퍼런스 라인(RL)에는 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 차 전압(Vdata-Vth)이 충전되게 된다.
그런 다음, 상기 제 3 기간(t3)에서는, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 턴-온 상태가 유지된 상태에서 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)의 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-오프되고, 이와 동시에 상기 레퍼런스 라인(RL)이 상기 컬럼(column) 구동부(240)의 스위칭부(244)에 의해 상기 센싱부(246)에 연결된다. 이에 따라, 상기 센싱부(246)는 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되어 있는 전압(Vsense)을 센싱하고, 센싱된 전압(Vsense)을 아날로그-디지털 변환하여 제 1 센싱 데이터(Sdata_Tdr)를 생성해 타이밍 제어부(210)에 제공한다.
따라서, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 데이터 전압(Vdata)과 상기 센싱부(246)로부터 제공되는 제 1 센싱 데이터(Sdata_Tdr)에 기초하여 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth_Tdr)을 산출하고, 산출된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth_Tdr)을 메모리부(212)에 저장한다. 이때, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth_Tdr)은 상기 데이터 전압(Vdata)에서 상기 센싱부(246)의 센싱 전압(Vsense)을 뺀 전압(Vdata-Vsense)이 될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 2 센싱 모드의 화소 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 제 2 센싱 모드의 구동 파형도이다.
우선, 도 2, 도 7, 및 도 8을 참조하면, 상기 제 2 센싱 모드에서, 각 화소(P)는 제 1 내지 제 i 프레임(Frame[1] 내지 Frame[i])마다 제 1 내지 제 3 기간(t1, t2, t3)으로 동작하게 된다.
상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(120)는 각 화소(P)의 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압을 센싱하기 위한 센싱용 데이터(DATA)를 생성하여 상기 컬럼(column) 구동부(240)에 제공하며, 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 상기 로우(row) 구동부(230)와 상기 컬럼(column) 구동부(240) 각각을 제 1 센싱 모드로 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 제 1 및 제 2 로우 제어 신호(RCS1, RCS2)를 생성한다. 또한, 상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 제 1 스캔 펄스(SP1)의 게이트 하이 전압을 프레임 단위로 가변하기 위한 제 2 스캔 펄스 레벨 데이터(L2)를 생성하여 전압 공급부(220)에 제공한다.
상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 전압 공급부(220)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 2 스캔 펄스 레벨 데이터(L1)에 대응되는 전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 프레임 단위로 생성함과 동시에 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)을 생성하여 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다.
상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 로우(row) 구동부(230)는 상기 제 1 로우 제어 신호(RCS1)와 상기 전압 공급부(220)로부터 프레임 단위로 공급되는 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')과 기준 저전압 레벨의 게이트 로우 전압(VGL)을 이용해 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성하여 스캔 제어 라인(SL)에 공급함과 동시에 상기 제 2 로우 제어 신호(RCS2)과 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 이용해 제 2 스캔 펄스(SP2)를 생성하여 센싱 제어 라인(SSL)에 공급한다.
상기 제 2 센싱 모드에서, 상기 컬럼(column) 구동부(240)는 상기 센싱용 화소 데이터(DATA)와 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 기초한 데이터 구동부(243)의 구동에 따라 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당 데이터 라인(DL)에 공급하고, 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 기초한 스위칭부(244)와 센싱부(246)의 구동에 따라 레퍼런스 라인(RL)을 통해 수평 기간 단위로 상기 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압을 순차적으로 센싱한다.
이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제 3 센싱 모드를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 2 센싱 모드의 제 1 프레임(Frame[1])에 있어서, 상기 제 1 기간(t1)에서는, 상기 기준 고전압 레벨보다 낮은 제 1 전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 제 1 스캔 펄스(SP1)에 의해 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 센싱용 데이터 전압(Vdata)이 제 1 노드(n1), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 공급되며, 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)의 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-온되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 프리차징 전압(Vpre)이 제 2 노드(n2), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 공급된다. 이때, 상기 센싱용 데이터 전압(Vdata)은 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 센싱하기 위해 설정된 타겟 전압의 레벨을 갖는다. 이에 따라, 상기 제 1 기간(t1) 동안, 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압과 상기 레퍼런스 라인(RL)은 프리차징 전압(Vpre)으로 초기화된다.
그런 다음, 상기 제 2 기간(t2)에서는, 상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)의 턴-온 상태가 유지됨과 아울러 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트 전압이 바이어스 전압인 제 1 전압 레벨의 제 2 게이트 하이 전압(VGH')으로 고정됨에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)가 센싱용 데이터 전압(Vdata)에 의해 턴-온된다. 이와 동시에, 상기 컬럼(column) 구동부(240)의 스위칭부(244)에 의해 상기 레퍼런스 라인(RL)이 플로팅 상태로 전환된다. 이에 따라, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 게이트 전극에 공급되는 제 1 전압 레벨의 제 2 게이트 하이 전압(VGH')에 의해 포화 구동 모드로 동작하게 되고, 이로 인하여 플로팅 상태의 상기 레퍼런스 라인(RL)에는 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 차 전압(Vdata-Vth)이 충전되게 된다.
그런 다음, 상기 제 3 기간(T3)에서는, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 턴-온 상태가 유지된 상태에서 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)의 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-오프되고, 이와 동시에 상기 레퍼런스 라인(RL)이 상기 컬럼(column) 구동부(240)의 스위칭부(244)에 의해 상기 센싱부(246)에 연결된다. 이에 따라, 상기 센싱부(246)는 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되어 있는 전압(Vsense)을 센싱하고, 센싱된 전압(Vsense)을 아날로그-디지털 변환하여 제 1 프레임(Frame[1])의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 생성해 타이밍 제어부(210)에 제공한다. 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 센싱부(246)로부터 제공되는 제 1 프레임(Frame[1])의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 메모리부(212) 또는 내부 레지스터에 저장한다.
상기 제 2 센싱 모드의 제 2 프레임(Frame[2])에서는, 상기 기준 고전압 레벨보다 낮으면서 상기 제 1 전압 레벨보다 높은 제 2 전압 레벨을 가지는 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 상기 제 1 스캔 펄스(SP1)를 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트 전극에 공급하는 것을 제외하고는 전술한 제 2 센싱 모드의 제 2 프레임(Frame[2])의 제 1 내지 제 3 구간(t1, t2, t3)과 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
이러한 제 2 센싱 모드의 제 2 프레임(Frame[2])에서는, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 게이트 전극에 공급되는 제 2 전압 레벨의 제 2 게이트 하이 전압(VGH')에 의해 포화 구동 모드로 동작함으로써 플로팅 상태의 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되는 전압(Vdata-Vth)이 상기 제 2 프레임(Frame[2])에서 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되는 전압(Vdata-Vth)보다 높아지게 된다. 즉, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 게이트 전압이 높아질 경우 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 전달되는 센싱용 데이터 전압(Vdata_sen)의 전달율이 증가하게 되고, 이로 인하여 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압이 상승함에 따라 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되는 전압(Vdata-Vth)도 높아지게 된다. 상기 제 2 센싱 모드의 제 2 프레임(Frame[2])에서 상기 센싱부(246)는 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되어 있는 전압(Vsense)을 센싱하고, 센싱된 전압(Vsense)을 아날로그-디지털 변환하여 제 2 프레임(Frame[1])의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 생성해 타이밍 제어부(210)에 제공하게 되고, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 센싱부(246)로부터 제공되는 제 2 프레임(Frame[2])의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 메모리부(212) 또는 내부 레지스터에 저장한다.
상기 제 2 센싱 모드의 제 3 내지 제 i 프레임 각각에서도, 상기 제 1 스캔 펄스(SP1)의 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 단계적으로 높아지도록 가변하여 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 포화 구동 모드로 동작시키면서 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되는 전압(Vdata-Vth)을 센싱하여 각 프레임의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 생성하게 된다. 그리고, 상기 타이밍 제어부(210)는 각 프레임의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 메모리부(212) 또는 내부 레지스터에 저장한다.
한편, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 제 2 센싱 모드의 각 프레임마다 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 전압 레벨이 가변되도록 제어하면서, 상기 센싱부(246)로부터 수신되는 현재 프레임들에 대한 상기 각 화소(P)의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)와 메모리부(212) 또는 내부 레지스터에 저장되어 있는 이전 프레임에 대한 상기 각 화소(P)의 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)를 비교 분석하여 동일한 값을 가지는 제 2 센싱 데이터(Sdata_Tsw2)에 대응되는 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 검출한다. 그런 다음, 상기 타이밍 제어부(210)는 검출된 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')에서 메모리부(212)에 저장되어 있는 해당 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth_Tdr)을 감산(-) 연산하고, 연산 결과(Vth_Tsw1-Vth_Tdr)를 해당 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압(Vth_Tsw1)으로 산출하여 메모리부(212)에 저장한다.
이와 같은, 제 2 센싱 모드에 있어서, 본 발명은 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 포화 구동 모드로 동작시키되, 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 단계적으로 가변하면서 상기 레퍼런스 라인(RL)에 충전되는 전압(Vdata-Vth)을 센싱하는 과정을 제 1 내지 제 i 프레임(Frame[1] 내지 Frame[i])에 걸쳐 반복하고, 도 9에 도시된 바와 같이, 각 프레임에서의 센싱 전압(Vsense)들이 포화되는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 전압 레벨에 기초하여 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압(Vth_Tsw1)을 검출하게 된다. 여기서, 도 9는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 가변에 따른 센싱 전압(Vsense)을 측정한 시뮬레이션 파형도이다. 결과적으로, 본 발명은 상기 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 가변에 따른 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 전압 전달율 차이로 인한 센싱 전압(Vsense)의 변화에 기초하여 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압(Vth_Tsw1)을 검출하게 된다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 표시 모드시 구동 파형도이다.
우선, 도 2, 도 4, 및 도 10을 참조하면, 상기 표시 모드에서, 각 화소(P)는 어드레싱 기간(DM_t1) 및 발광 기간(DM_t2)으로 동작하게 된다.
상기 표시 모드에서, 상기 타이밍 제어부(120)는 입력되는 각 화소(P)의 영상 데이터(Idata)를 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)의 보상 데이터에 따라 보정하여 각 화소(P)의 화소 데이터(DATA)를 생성하고, 생성된 화소 데이터(DATA)를 상기 컬럼(column) 구동부(240)에 제공하며, 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 상기 로우(row) 구동부(230)와 상기 컬럼(column) 구동부(240) 각각을 표시 모드로 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)와 제 1 및 제 2 로우 제어 신호(RCS1, RCS2)를 생성한다. 또한, 상기 표시 모드에서, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 메모리부(212)에 저장되어 있는 각 화소(P)의 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초하여 제 1 스캔 펄스(SP1)의 전압 레벨을 설정하기 위한 제 3 스캔 펄스 레벨 데이터(L3)를 생성하여 전압 공급부(220)에 제공한다.
상기 표시 모드에서, 상기 전압 공급부(220)는 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 제 3 스캔 펄스 레벨 데이터(L3)에 대응되는 전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')을 생성함과 동시에 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)을 생성하여 상기 로우(row) 구동부(230)에 제공한다.
상기 표시 모드에서, 상기 로우(row) 구동부(230)는 상기 제 1 로우 제어 신호(RCS1)와 상기 전압 공급부(220)로부터 공급되는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')과 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)을 이용해 제 1 스캔 펄스(SP1)를 생성하여 스캔 제어 라인(SL)에 공급함과 동시에 상기 제 2 로우 제어 신호(RCS2)과 상기 제 1 게이트 하이 전압(VGH)과 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 이용해 제 2 스캔 펄스(SP2)를 생성하여 센싱 제어 라인(SSL)에 공급한다.
상기 표시 모드에서, 상기 컬럼(column) 구동부(240)는 상기 화소 데이터(DATA)와 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 기초한 데이터 구동부(243)의 구동에 따라 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당 데이터 라인(DL)에 공급하고, 상기 데이터 제어 신호(DCS)에 기초한 스위칭부(244)의 구동에 따라 레퍼런스 라인(RL)에 레퍼런스 전압(Vref)을 공급한다.
이하에서는 도 3 및 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 표시 모드를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 어드레싱 기간(DM_t1)에서, 해당 화소(P)의 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초하여 설정된 전압 레벨을 가지는 제 2 게이트 하이 전압(VGH')의 제 1 스캔 펄스(SP1)에 의해 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)이 제 1 노드(n1), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 공급되며, 기준 고전압 레벨을 가지는 제 1 게이트 하이 전압(VGH)의 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-온되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)이 제 2 노드(n2), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 공급된다. 이에 따라, 제 1 노드(n1)와 제 2 노드(n2)에 접속된 커패시터(Cst)는 상기 데이터 전압(Vdata)과 상기 레퍼런스 전압(Vref)의 차 전압(Vdata-Vref)으로 충전된다. 여기서, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 자신의 문턱 전압 변화량이 반영된 제 2 게이트 하이 전압(VGH')에 의해 턴-온되기 때문에 상기 데이터 전압(Vdata)은 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압 변화에 영향을 받지 않고 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 전달되게 된다. 또한, 상기 커패시터(Cst)에 충전되는 데이터 전압(Vdata)은 해당 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 전압이 포함되어 있다.
그런 다음, 상기 발광 기간(DM_t2)에서는, 기준 저전압 레벨을 가지는 게이트 로우 전압(VGL)의 제 1 및 제 2 스캔 펄스(SP1, SP2) 각각에 의해 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)가 각각 턴-오프된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(Tdr)가 상기 커패시터(Cst)에 저장된 전압(Vdata-Vref)에 의해 턴-온된다. 이에 따라, 상기 턴-온된 구동 트랜지스터(Tdr)에 의해 상기 데이터 전압(Vdata)과 상기 기준 전압(Vref)의 차 전압(Vdata-Vref)에 의해 결정되는 데이터 전류(Ioled)가 유기 발광 소자(OLED)에 흐름으로써 유기 발광 소자(OLED)가 구동 전원 라인(PL)으로부터 제 2 전극(또는 캐소드 전극)으로 흐르는 데이터 전류(Ioled)에 비례하여 발광하게 된다. 즉, 상기 발광 기간(DM_t2)에서, 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)가 턴-오프되면, 구동 트랜지스터(Tdr)에 전류가 흐르고, 이 전류에 비례하여 유기 발광 소자(OLED)가 발광을 시작하면서 제 2 노드(n2)의 전압 상승하게 되며, 상기 커패시터(Cst)에 의해 제 2 노드(n2)의 전압 상승만큼 제 1 노드(n1)의 전압이 상승함으로써 상기 커패시터(Cst)의 전압에 의해 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 지속적으로 유지되어 유기 발광 소자(OLED)가 다음 프레임의 어드레싱 기간(DM_t1)까지 발광을 지속하게 된다. 여기서, 상기 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)는 상기 보상 전압이 포함된 데이터 전압(Vdata)에 의해 해당 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압 변화를 영향을 받지 않게 된다.
이상과 같은, 본 발명은 제 1 스캔 펄스(SP1)의 게이트 하이 전압을 가변하여 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 전압 전달율 변화를 센싱함으로써 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성 변화에 상관없이 각 화소(P)에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압을 센싱할 수 있다.
또한, 본 발명은 센싱 모드에 의해 센싱된 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압에 기초하여 제 1 스캔 펄스(SP1)의 게이트 하이 전압을 최적화함으로써 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 문턱 전압 변화에 따른 전압 전달율의 저하를 방지하고, 이를 통해 유기 발광 표시 장치의 고온 장시간 구동에 따른 신뢰성 및 수명을 확보할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시 패널 210: 타이밍 제어부
220: 전원 공급부 230: 로우(row) 구동부
232: 스캔 라인 구동부 234: 센싱 라인 구동부
240: 로우(row) 구동부 242: 데이터 구동부
244: 스위칭부 246: 센싱부

Claims (14)

  1. 유기 발광 소자, 상기 구동 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극인 제 1 노드에 데이터 전압을 공급하는 제 1 스위칭 트랜지스터, 및 레퍼런스 라인에 공급되는 전압을 상기 유기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터 사이인 제 2 노드에 공급하는 제 2 스위칭 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소를 가지는 표시 패널; 및
    상기 복수의 화소를 센싱 모드 또는 표시 모드로 구동하는 패널 구동부를 포함하며,
    상기 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 제 2 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 1 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 고정하고, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 프레임 단위로 가변하면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는 상기 프레임 단위마다 상기 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 설정된 전압 레벨만큼 단계적으로 높이는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는 상기 프레임 단위마다 상기 레퍼런스 라인의 전압을 센싱하여 각 프레임의 센싱 데이터를 생성하고, 각 프레임의 센싱 데이터에 기초하여 상기 각 화소에 포함된 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 산출하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 센싱 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터의 스위칭을 통해 상기 구동 트랜지스터를 포화(saturation) 구동 모드로 동작시키면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하여 메모리부에 저장하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    상기 각 화소 단위로 각 프레임의 센싱 데이터를 분석하여 동일한 값을 가지는 센싱 데이터에 대응되는 상기 제 2 게이트 하이 전압을 검출하고,
    상기 검출된 상기 각 화소의 제 2 게이트 하이 전압과 상기 메모리부에 저장되어 있는 해당 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 따라 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하여 상기 메모리부에 저장하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 표시 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 메모리부에 저장되어 있는 각 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 기초하여 각 화소의 공급될 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 표시 모드에서, 상기 패널 구동부는 상기 메모리부에 저장되어 있는 각 화소의 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압에 기초하여 상기 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 유기 발광 소자, 상기 구동 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극인 제 1 노드에 데이터 전압을 공급하는 제 1 스위칭 트랜지스터, 및 레퍼런스 라인에 공급되는 전압을 상기 유기 발광 소자와 상기 구동 트랜지스터 사이인 제 2 노드에 공급하는 제 2 스위칭 트랜지스터를 가지는 복수의 화소를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각을 센싱 모드로 구동하는 단계(A); 및
    상기 복수의 화소 각각을 표시 모드로 구동하는 단계(B)를 포함하며,
    상기 단계(A)는 상기 제 2 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 1 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 고정하고, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 공급되는 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 프레임 단위로 가변하면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 단계(A)에서, 상기 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨은 설정된 전압 레벨만큼 상기 프레임 단위마다 단계적으로 높아지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단계(A)는,
    상기 프레임 단위마다 상기 레퍼런스 라인의 전압을 센싱하여 각 프레임의 센싱 데이터를 생성하는 단계(A1); 및
    각 프레임의 센싱 데이터에 기초하여 상기 각 화소에 포함된 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 산출하는 단계(A2)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단계(A)는 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터의 스위칭을 통해 상기 구동 트랜지스터를 포화(saturation) 구동 모드로 동작시키면서 상기 각 화소의 상기 레퍼런스 라인을 통해 해당 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하여 메모리부에 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단계(A2)는,
    상기 각 화소 단위로 각 프레임의 센싱 데이터를 분석하여 동일한 값을 가지는 센싱 데이터에 대응되는 상기 제 2 게이트 하이 전압을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 상기 각 화소의 제 2 게이트 하이 전압과 상기 메모리부에 저장되어 있는 해당 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 따라 상기 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압을 검출하여 상기 메모리부에 저장하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단계(B)는 상기 메모리부에 저장되어 있는 각 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 기초하여 각 화소의 공급될 데이터를 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 단계(B)는 상기 메모리부에 저장되어 있는 각 화소의 제 1 스위칭 트랜지스터의 문턱 전압에 기초하여 상기 제 2 게이트 하이 전압의 전압 레벨을 설정하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
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