KR20170102130A - 표시 장치 및 열화 보상 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널, 상기 피드백선과 연결되고, 제1 제어신호에 응답하여 상기 화소의 임피던스를 측정하며, 제2 제어신호에 응답하여 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 센싱부, 및 상기 표시 패널의 에이징 시간에 기초하여 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 선택적으로 생성하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치 및 열화 보상 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF COMPENSATING DEGRADATION}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열화를 보상하는 표시 장치 및 열화 보상 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 장치이다. 유기 발광 다이오드와 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하는 구동 트랜지스터는 사용에 의해 그 특성이 열화될 수 있다. 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드 또는 구동 트랜지스터의 열화(이하, "화소의 열화"라 함)에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 없다.
종래의 유기 발광 표시 장치는 화소들에 기준 신호를 인가하고, 기준 신호에 따라 화소들 각각에 흐르는 전류(즉, 구동 전류)를 측정하며, 전류의 변화량에 기초하여 화소의 열화량을 산출한다. 그러나, 화소들에 대한 스트레스가 비교적 낮은 초기 상태에서(예를 들어, 표시 장치의 에이징 시간이 수백 시간 이전인 경우), 화소의 전류 변화 특성은 불안정할 수 있다. 즉, 전류의 변화량은 화소의 열화량간의 관계는 비선형적일 수 있고, 종래의 유기 발광 표시 장치는 전류의 변화량으로부터 화소의 열화량을 정확하게 산출할 수 없다. 따라서, 열화 보상의 정확도가 낮을 수 있다.
본 발명의 일 목적은 스트레스가 비교적 낮은 초기 상태에서도 정확한 열화 보상이 가능한 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치에서 수행되는 열화 보상 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널, 상기 피드백선과 연결되고, 제1 제어신호에 응답하여 상기 화소의 임피던스를 측정하며, 제2 제어신호에 응답하여 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 센싱부, 및 상기 표시 패널의 에이징 시간에 기초하여 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 선택적으로 생성하는 타이밍 제어부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱부는, 상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 피드백선에 제1 기준전압을 인가하고, 상기 제1 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제1 전류를 적분하여 상기 화소의 상기 임피던스를 측정하며, 상기 제1 기준전압은 화소 내 유기 발광 다이오드의 문턱전압과 같거나 또는 낮을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱부는, 상기 피드백선에 상기 제1 기준전압을 인가하기 전에, 상기 피드백선에 저전원전압을 인가하여 상기 유기 발광 다이오드의 기생 커패시터를 방전시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱부는, 상기 제2 제어신호에 기초하여 상기 피드백선에 제2 기준전압을 인가하고, 상기 제2 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제2 전류를 적분하여 상기 화소의 상기 구동 전류를 측정하며, 상기 제2 기준전압은 화소 내 유기 발광 다이오드의 문턱전압보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 에이징 시간이 특정 시간을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 에이징 시간이 상기 특정 시간 미만이면 상기 제1 제어신호를 생성하고, 상기 에이징 시간이 상기 특정 시간을 초과하면 상기 제2 제어신호를 생성 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소는, 저전원전압에 연결되는 캐소드를 구비하는 유기 발광 다이오드 및 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 및 상기 피드백선 사이에 연결되는 센싱 트랜지스터를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱부는, 상기 피드백선에 연결되는 제1 입력 단자, 기준 전압을 수신하는 제2 입력 단자 및 출력 단자를 구비하는 증폭기, 상기 증폭기의 상기 제1 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 연결되는 커패시터, 및 상기 커패시터와 병렬 연결되고, 스위치 제어신호에 기초하여 턴-오프 되는 스위치를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 제어신호는, 상기 센싱 트랜지스터를 제어하는 제1 센싱 제어신호 및 상기 스위치를 제어하는 제1 스위치 제어신호를 포함하고, 상기 제1 센싱 제어신호는 제1 센싱 구간 동안 상기 센싱 트랜지스터를 턴온시키는 제1 턴온 전압을 가지며, 상기 제1 스위치 제어신호는 상기 제1 센싱 구간 동안 상기 스위치를 턴오프시키는 제2 턴오프 전압을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 제어신호는, 상기 센싱 트랜지스터를 제어하는 제2 센싱 제어신호 및 상기 스위치를 제어하는 제2 스위치 제어신호를 포함하고, 상기 제2 센싱 제어신호는 제2 센싱 구간 동안 상기 제1 턴온 전압을 가지며, 상기 제2 스위치 제어신호는 리셋 구간 동안 상기 스위치를 턴온시키는 제2 턴온 전압을 가지고, 적분 구간 동안 상기 제2 턴오프 전압을 가지며, 상기 제2 센싱 구간은 상기 리셋 구간 및 상기 적분 구간을 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 측정된 임피던스 및 상기 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 상기 화소의 열화량을 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 측정된 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량을 산출하고, 상기 임피던스 변화량과 상기 열화량 간의 상관 관계를 포함하는 제1 열화 곡선을 이용하여 상기 임피던스 변화량에 대응하는 상기 열화량을 획득 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널, 상기 피드백선과 연결되고, 제1 제어신호에 응답하여 상기 화소의 임피던스를 측정하며, 제2 제어신호에 응답하여 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 센싱부, 및 상기 화소에 대응하는 계조를 포함하는 입력 데이터에 기초하여 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 선택적으로 생성하는 타이밍 제어부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터가 특정 계조를 초과하는 지 여부를 판단하고, 상기 입력 데이터가 상기 특정 계조보다 작으면 상기 제1 제어신호를 생성하고, 상기 입력 데이터가 상기 특정 계조보다 크면 상기 제2 제어신호를 생성 할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 열화 보상 방법은 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치에서 수행될 수 있다. 상기 열화 보상 방법은, 상기 표시 패널의 에이징 시간이 특정 시간을 초과하는지 여부를 판단하는 단계 및 상기 에이징 시간이 상기 특정 시간 미만이면 상기 화소의 임피던스를 측정하는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소의 상기 임피던스를 측정하는 단계는, 상기 피드백선에 저전원전압을 인가하여 화소 내 유기 발광 다이오드의 기생 커패시터를 방전시키는 단계를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소의 상기 임피던스를 측정하는 단계는, 상기 피드백선에 제1 기준전압을 인가하는 단계 및 상기 제1 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제1 전류를 적분하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 기준전압은 상기 유기 발광 다이오드의 문턱전압과 같거나 또는 낮을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열화 보상 방법은 상기 에이징 시간이 상기 특정 시간을 초과하면 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소의 상기 구동 전류를 측정하는 단계는, 상기 피드백선에 제2 기준전압을 인가하는 단계 및 상기 제2 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제2 전류를 적분하는 단계를 포함하고, 상기 제2 기준전압은 화소 내 유기 발광 다이오드의 문턱전압보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 열화 보상 방법은, 상기 측정된 임피던스 및 상기 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 상기 화소의 열화량을 산출하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소의 상기 열화량을 산출하는 단계는, 상기 측정된 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량을 산출하는 단계 및 상기 임피던스 변화량과 상기 열화량 간의 상관 관계를 포함하는 제1 열화 곡선을 이용하여 상기 임피던스 변화량에 대응하는 상기 열화량을 획득하는 단계를 포함 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 표시 장치의 구동 조건(예를 들어, 표시 패널의 에이징 시간, 입력 데이터)에 기초하여 화소의 임피던스 및 화소의 구동 전류 중 하나를 측정하고, 측정된 화소의 임피던스 및 화소의 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소의 열화량을 산출할 수 있다. 또한, 표시 장치는 표시 장치의 스트레스가 비교적 낮은 초기 상태의 경우 또는 입력 데이터의 계조가 낮은 경우(즉, 저계조인 경우), 화소(111)의 전류 변화량이 아닌 화소(111)의 임피던스 변화량에 기초하여 열화량을 산출할 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 열화 보상의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 열화 보상 방법은 상기 표시 장치에서 수행될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 특성 곡선의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함된 화소와 센싱부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4a는 도 3의 타이밍 제어부에서 생성되는 제1 제어신호를 나타내는 파형도이다.
도 4b는 도 3의 타이밍 제어부에서 생성되는 제2 제어신호를 나타내는 파형도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 특성 곡선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 열화 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 도 6의 열화 보상 방법에 포함된 화소의 임피던스를 측정하는 구성의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 6의 열화 보상 방법에 포함된 화소의 구동 전류를 측정하는 구성의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 열화 보상 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 센싱 제어선 구동부(140), 센싱부(150) 및 타이밍 제어부(160)를 포함할 수 있다. 표시 장치(100)는 외부에서 제공되는 영상 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))에 기초하여 영상을 출력하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
표시 패널(110)은 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm), 센싱제어선들(SE1 내지 SEn), 피드백선들(F1 내지 Fm) 및 화소(111)들을 포함할 수 있다(단, n과 m은 2이상의 정수). 화소(111)들은 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm), 센싱제어선들(SE1 내지 SEn) 및 피드백선들(F1 내지 Fm)의 교차부에 배치될 수 있다.
화소(111)들 각각은 주사 신호에 응답하여 데이터 신호를 저장하고, 저장된 데이터 신호에 기초하여 발광할 수 있다. 화소(111)의 구성은 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
주사 구동부(120)는 주사 구동제어신호(SCS)에 기초하여 주사신호를 생성할 수 있다. 주사 구동제어신호(SCS)는 타이밍 제어부(160)로부터 주사 구동부(120)에 제공될 수 있다. 주사 구동제어신호(SCS)는 스타트 펄스 및 클럭신호들을 포함하고, 주사 구동부(120)는 스타트 펄스 및 클럭신호들에 대응하여 순차적으로 주사신호를 생성하는 시프트 레지스터를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 구동부(130)는 데이터 구동제어신호(DCS) 및 영상 데이터(예를 들어, 제2 데이터(DATA2))에 기초하여 데이터 신호를 생성할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 따라 생성된 데이터 신호를 표시 패널(110)에 제공할 수 있다. 즉, 데이터 구동부(130)는 테이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 화소들(111)에 데이터 신호를 공급할 수 있다. 데이터 구동제어신호(DCS)는 타이밍 제어부(160)로부터 데이터 구동부(130)에 제공될 수 있다.
센싱 제어선 구동부(140)는 센싱 제어선 구동제어신호(SCCS)에 응답하여 센싱 제어신호를 생성할 수 있다. 여기서, 센싱 제어선 구동제어신호(SCCS)는 타이밍 제어부(160)로부터 센싱 제어선 구동부(140)에 제공되고, 센싱 제어신호는 화소(111) 내 센싱 트랜지스터에 제공될 수 있다.
센싱부(150)는 피드백선들(F1 내지 Fm)에 연결되고, 제어신호(CS)에 기초하여 화소(111)의 임피던스 또는 화소(111)의 구동 전류를 측정(또는, 감지, 센싱)할 수 있다. 여기서, 제어신호(CS)는 타이밍 제어부(160)로부터 센싱부(150)에 제공될 수 있다. 화소(111)의 임피던스는 화소(111) 내 구비된 유기 발광 다이오드의 임피던스이고, 저항 성분과 커패시터 성분(예를 들어, 유기 발광 다이오드의 기생 커패시턴스)을 포함할 수 있다. 다만, 저항 성분은 커패시터 성분에 비해 미미하므로, 저항 성분은 화소(111)의 임피던스에서 고려되지 않을 수 있다. 즉, 화소(111)의 임피던스는 유기 발광 다이오드의 기생 커패시턴스만을 포함하는 것으로 전제할 수 있다. 한편, 화소(111)의 구동 전류는 특정 전압에 따라 유기 발광 다이오드를 통해 흐르는 전류일 수 있다.
실시예들에서, 센싱부(150)는 제1 제어신호에 응답하여 화소(111)의 임피던스를 측정하고, 제2 제어신호에 응답하여 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다.
예를 들어, 센싱부(150)는 제1 제어신호에 응답하여 특정 피드백선(예를 들어, 제m 피드백선(Fm))에 제1 기준전압을 인가하고, 제1 기준전압에 따라 특정 피드백선을 통해 피드백되는 제1 전류를 적분하여 화소(111)의 임피던스를 측정할 수 있다. 여기서, 제1 기준전압은 유기 발광 다이오드의 문턱전압과 같거나 또는 낮을 수 있다. 예를 들어, 센싱부(150)는 제2 제어신호에 응답하여 특정 피드백선(예를 들어, 제m 피드백선(Fm))에 제2 기준전압을 인가하고, 제2 기준전압에 따라 피드백선을 통해 피드백되는 제2 전류를 적분하여 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다. 여기서, 제2 기준전압은 유기 발광 다이오드의 문턱전압보다 클 수 있다. 센싱부(150)의 구성 및 화소(111)의 임피던스 또는 구동 전류를 측정하는 구성에 대해서는 도 3 내지 도 4b를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
타이밍 제어부(160)는 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 센싱 제어선 구동부(140) 및 센싱부(150)의 동작을 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(160)는 주사 구동제어신호(SCS), 데이터 구동제어신호(DCS), 센싱 제어선 구동제어신호(SCCS) 및 제어신호(CS)를 생성하고, 상기 생성된 신호들에 기초하여 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 센싱 제어선 구동부(140) 및 센싱부(150) 각각을 제어할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(160)는 표시 장치(100)의 구동 조건에 기초하여 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 선택적으로 생성할 수 있다. 여기서, 제1 제어신호는 화소(111)의 임피던스를 측정하기 위한 제어신호이고, 제2 제어신호는 화소(111)의 구동 전류를 측정하기 위한 제어신호일 수 있다. 즉, 타이밍 제어부(160)는 표시 패널(110)의 구동 조건에 기초하여 센싱부(150)가 화소(111)의 임피던스 또는 화소(111)의 구동 전류를 선택적으로 측정하도록 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(160)는 표시 패널(110)의 에이징 시간에 기초하여 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 선택적으로 생성할 수 있다. 여기서, 에이징은 스트레스를 받는 화소(111)의 전기적 특성(예를 들어, 전류-전압(I-V) 특성)이 안정되기까지 표시 패널(110)을 보전해 두거나, 또는 화소(111)의 전기적 특성이 안정화되도록 표시 패널(110)에 스트레스를 주는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(160)는 표시 패널(110)의 에이징 시간이 특정 시간을 초과하는지 여부를 판단하고, 에이징 시간이 특정 시간 미만이면 제1 제어신호를 생성하며, 에이징 시간이 특정 시간을 초과하면 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(160)는 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))에 기초하여 제1 제어신호 및 제2 제어신호를 선택적으로 생성할 수 있다. 여기서, 입력 데이터는 화소(111)에 대응하는 계조(또는, 계조값)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(160)는 입력 데이터(또는, 화소(111)에 대응하는 계조)가 특정 계조를 초과하는 지 여부를 판단하고, 입력 데이터가 특정 계조보다 작으면 제1 제어신호를 생성하고, 입력 데이터가 특정 계조보다 크면 상기 제2 제어신호를 생성할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(160)는 측정된 임피던스 및 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(160)는 측정된 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량을 산출하고, 제1 열화 곡선을 이용하여 임피던스 변화량에 대응하는 열화량(즉, 화소(111)의 열화량)을 획득할 수 있다. 여기서, 제1 열화 곡선은 임피던스 변화량과 열화량 간의 상관 관계를 포함할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(160)는 측정된 임피던스를 별도로 구비된 메모리 장치(미도시)에 저장할 수 있고, 이전 시점에 저장된 제1 임피던스와 현재 시점에 측정된 제2 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량을 산출할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 제어부(160)는 측정된 구동 전류에 기초하여 전류 변화량을 산출하고, 제2 열화 곡선을 이용하여 전류 변화량에 대응하는 열화량(즉, 화소(111)의 열화량)을 획득할 수 있다. 여기서, 제2 열화 곡선은 전류 변화량과 열화량 간의 상관 관계를 포함할 수 있다.
도 1에 도시되지 않았으나, 유기 발광 표시 장치(100)는 전원 공급부를 더 포함할 수 있다. 전원 공급부는 유기 발광 표시 장치(100)의 구동에 필요한 구동 전압을 생성할 수 있다. 구동 전압은 제1 전원전압(ELVDD)와 제2 전원전압(ELVSS)를 포함할 수 있다. 제1 전원전압(ELVDD)은 제2 전원전압(ELVSS)보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(100)는 표시 장치(100)의 구동 조건(예를 들어, 표시 패널의 에이징 시간, 입력 데이터)에 기초하여 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나를 측정하고, 측정된 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 표시 장치의 스트레스가 비교적 낮은 초기 상태의 경우 또는 입력 데이터의 계조가 낮은 경우(즉, 저계조인 경우), 화소(111)의 전류 변화량이 아닌 화소(111)의 임피던스 변화량에 기초하여 열화량을 산출할 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 열화 보상의 정확도를 향상시킬 수 있다.
한편, 도 1에는 표시 장치(100)가 별도로 구비된 센싱 제어선 구동부(140)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 표시 장치(100)는 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 센싱 제어선 구동부(140)는 타이밍 제어부(160) 또는 센싱부(150)에 포함될 수 있다.
또한, 도 1에는 표시 패널(110)이 피드백선들(F1 내지 Fm)을 포함하고, 센싱부(150)는 피드백선들(F1 내지 Fm)에 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 표시 패널(110)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 패널(110)은 피드백선들(F1 내지 Fm)을 포함하지 아니하고, 시분할 구동을 통해 데이터선들(D1 내지 Dm)을 피드백선(F1 내지 Fm)으로 이용할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 특성 곡선의 일 예를 나타내는 그래프이다.
도 2를 참조하면, 가로축은 에이징 시간을 나타내고, 세로축은 전류 변화량(
Figure pat00001
) 또는 임피던스 변화량(
Figure pat00002
)을 나타낸다. 화소(111)의 임피던스 변화량(
Figure pat00003
)은 화소의 임피던스 특성 곡선(210)에 따라 제1 구간(TA1)에서 시간 경과에 따라 증가하고, 제2 구간(TA2)에서 시간 경과에 따라 감소할 수 있다. 여기서, 제1 구간(TA1)과 제2 구간(TA2)은 특정 에이징 시점(P1)을 기준으로 구분될 수 있다.
화소(111)의 전류 변화량(
Figure pat00004
)은 화소(111)의 전류 특성 곡선(220)(즉, 특정 전압에 대응하는 전류의 변화량을 나타내는 특성 곡선)에 따라 제1 구간(TA1)에서 다양한 형태로 변화하고, 제2 구간(TA2)에서 선형적으로 감소할 수 있다. 즉, 화소(111)의 전류 변화량(
Figure pat00005
)은 제1 구간(TA1)에서 에이징 조건 등에 따라 표시 장치별로 다르게 나타날 수 있다. 따라서, 제1 구간(TA1)에서, 화소(111)의 전류 변화량(
Figure pat00006
)을 나타내는 전류 특성 곡선(220)을 표준화하기가 어렵다. 또한, 다양한 형태의 전류 특성 곡선들을 특정 전류 특성 곡선으로 표준화하더라도, 특정 전류 특성 곡선은 큰 편차를 가지므로, 이에 기초하여 수행되는 열화 보상은 정확하지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 제1 구간(TA1)에서는 임피던스 특성 곡선(210)을 이용하고, 제2 구간(TA2)에서는 전류 특성 곡선(220)을 이용하여 열화 보상을 수행할 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 열화 보상의 정확도를 높일 수 있다.
일 실시예에서, 특정 에이징 시점(P1)은 고정된 값을 가지고, 기 설정될 수 있다. 예를 들어, 특정 에이징 시점(P1)은 수백 시간(hour)일 수 있다. 일 실시예에서, 특정 에이징 시점(P1)은 화소(111)의 임피던스 특성 곡선(210)의 특징점일 수 있다. 예를 들어, 화소(111)의 임피던스 변화량(
Figure pat00007
)은 임피던스 특성 곡선(210)을 따라 포화될 수 있다. 이 경우, 특정 에이징 시점(P1)은 화소(111)의 임피던스 변화량(
Figure pat00008
)이 포화되는 시점(예를 들어, 임피던스 특성 곡선(210)의 접선 기울기의 부호가 변하는 시점, 또는 상기 접선 기울기의 크기가 특정 값 이내인 시점)일 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함된 화소와 센싱부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 화소(111)는 8T1C 구조를 가질 수 있다. 화소(111)는 제1 트랜지스터 내지 제8 트랜지스터(T8), 저장 커패시터(Cst) 및 유기 발광 다이오드(EL)를 포함할 수 있다. 또한, 화소(111)는 데이터선(Di)(또는, 피드백선)을 통해 센싱부(150)와 연결될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)(또는, 구동 트랜지스터)는 고전원전압(ELVDD)(또는, 제1 노드(N1))와 유기 발광 다이오드(EL)(또는, 제2 노드(N2)) 사이에 연결되고, 제3 노드(N3)의 제1 노드 전압에 응답하여 턴온될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)(또는, 스위칭 트랜지스터)는 데이터선(Di)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 제1 주사신호(GW)(또는, 제1 게이트 신호)에 응답하여 턴온될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이에 연결되고, 제1 주사신호(GW)에 응답하여 턴온될 수 있다. 즉, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)는 제1 주사신호(GW)에 응답하여 데이터 신호(DATA)를 제3 노드(N3)에 전송할 수 있다. 저장 커패시터(Cst)는 고전원전압(ELVDD)과 제3 노드(N3) 사이에 연결되고, 제3 노드(N3)에 제공되는 데이터 신호를 저장할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제4 노드(N4)와 초기화 전압(VINIT) 사이에 연결되고, 제2 주사신호(GI)(또는, 제2 게이트 신호)에 응답하여 턴온될 수 있다. 이 경우, 저장 트랜지스터(Cst)는 초기화 전압(VINIT)로 초기화될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)는 고전원전압(ELVDD)와 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 발광 제어신호(EM)에 응답하여 턴온 될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 제2 노드(N2)와 제5 노드(N5) 사이에 연결되고, 발광 제어신호(EM)에 응답하여 턴온 될 수 있다. 즉, 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어신호(EM)에 응답하여 고전원전압(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(EL)까지 전류 이동 경로를 형성할 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)는 제5 노드(N5)와 저전원전압(ELVSS) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드는 제5 노드(N5)에 연결되고, 유기 발광 다이오드(EL)의 캐소드는 저전원전압(ELVSS)에 연결될 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)은 제1 트랜지스터(T1)를 통해 전송되는 전류(즉, 구동 전류)에 기초하여 발광할 수 있다. 한편, 유기 발광 다이오드(EL)는 커패시터 성분을 포함할 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(EL)에 병렬 연결된 기생 커패시터(Cp)로 표현될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전압(VINIT)와 제5 노드(N5) 사이에 연결되고, 제3 주사신호(GB)에 응답하여 턴온될 수 있다. 즉, 제7 트랜지스터는 제3 주사신호(GB)에 응답하여 제5 노드(N5)로부터 초기화 전압(VINIT) 사이에 바이패스 경로를 형성할 수 있다.
제8 트랜지스터(T8)(또는, 센싱 트랜지스터)는 제5 노드(N5)와 데이터선(Di) 사이에 연결되고, 센싱 제어신호(SW_sense)에 응답하여 턴온될 수 있다. 즉, 제8 트랜지스터(T8)는 유기 발광 다이오드의 애노드 및 피드백선(Di) 사이에 연결되고, 센싱 제어신호(SW_sense)에 응답하여 유기 발광 다이오드의 애노드와 피드백선(Di)을 다이오드 커플링시킬 수 있다. 여기서, 센싱 제어신호(SW_sense)는 센싱 제어선 구동부(140)(또는, 타이밍 제어부(160))로부터 제8 트랜지스터(T8)에 제공될 수 있다.
도 2에 도시된 화소(111)는 예시적인 것으로, 화소(111)가 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소(111)는 4T1C 구조(즉, 4개의 트랜지스터 및 1개의 커패시터를 포함하는 구조)를 가질 수 있다. 예를 들어, 화소(111)는 데이터선(Di)과 구분되는 피드백선을 포함할 수 있고, 제8 트랜지스터(T8)은 피드백선과 유기 발광 다이오드 사이에 연결될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 제1 내지 제8 트랜지스터들(T1 내지 T8) 각각은 P타입 트랜지스터이나, 제1 내지 제8 트랜지스터들(T1 내지 T8)은 이에 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제8 트랜지스터들(T1 내지 T8) 각각은 N타입 트랜지스터일 수 있다.
센싱부(150)는 증폭기(AMP), 적분 커패시터(Cint) 및 스위치(SW)를 포함할 수 있다. 증폭기(AMP)는 데이터선(Di)(또는, 피드백선)에 연결되는 제1 입력 단자, 기준 전압(Vset)을 수신하는 제2 입력 단자 및 출력 단자를 포함할 수 있다. 적분 커패시터(Cint)는 증폭기(AMP)의 제1 입력 단자 및 출력 단자 사이에 연결될 수 있다. 제8 트랜지스터(T8)가 턴온된 경우, 증폭기(AMP)로부터 데이터선(Di)를 통해 유기 발광 다이오드(EL)까지 전류 이동 경로가 형성될 수 있다. 또한, 기준 전압(Vset)에 따라 증폭기(AMP)의 출력 단자로부터 적분 커패시터(Cint) 및 데이터선(Di)을 통해 피드백 전류(Ifb)가 흐르고, 적분 커패시터(Cint)는 피드백 전류(Ifb)를 적분할 수 있다. 센싱부(150)는 적분된 피드백 전류(즉, 측정 전압(Vout))를 샘플링 커패시터(Csp)를 이용하여 일시적으로 저장할 수 있다.
한편, 센싱부(150)는 측정 전압(Vout)(즉, 적분된 피드백 전류)에 기초하여 화소(111)의 임피던스 또는 화소(111)의 구동 전류를 생성하거나 또는 측정 전압(Vout)을 타이밍 제어부에 제공할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(150)는 비교기(미도시), 아날로그 디지털 변환기(ADC) 등을 이용하여 측정 전압(Vout)을 가공하고, 가공된 측정 전압(Vout)를 화소(111)의 측정 임피던스 또는 화소(111)의 측정 구동 전류로서 출력할 수 있다. 다른 예를 들어, 센싱부(150)는 측정 전압(Vout)을 타이밍 제어부(160)에 제공하고, 타이밍 제어부(160)는 측정 전압(Vout)을 가공하여 화소(111)의 측정 임피던스 또는 화소(111)의 측정 구동 전류를 생성할 수 있다.
한편, 스위치(SW)는 적분 커패시터(Cst)와 병렬 연결되고, 스위치 제어신호(RST)에 응답하여 턴오프(또는, 턴온)될 수 있다. 스위치(SW)가 턴온된 경우, 피드백 전류(Ifb)는 스위치(SW)에 의해 형성된 전류 이동 경로를 통해 흐르므로, 적분 커패시터(Cint) 양단에 걸리는 전압은 0V이고, 적분 커패시터(Cint)는 방전(또는, 초기화)될 수 있다.
도 4a는 도 3의 타이밍 제어부에서 생성되는 제1 제어신호를 나타내는 파형도이고, 도 4b는 도 3의 타이밍 제어부에서 생성되는 제2 제어신호를 나타내는 파형도이다.
도 3 및 도 4a를 참조하면, 제1 제어신호는 제1 센싱 제어신호(SW_sense1) 및 제1 스위치 제어신호(RST1)를 포함할 수 있다. 여기서, 센싱 제어신호(SW_sense)는 화소(111) 내 구비된 제8 트랜지스터(TR8)(즉, 센싱 트랜지스터)를 제어하고, 제1 센싱 제어신호(SW_sense1)는 제1 센싱 구간(TS1)에 대응하여 생성되는 센싱 제어신호(SW_sense)일 수 있다. 또한, 스위치 제어신호(RST)는 센싱부(150) 내 구비된 스위치(SW)를 제어하고, 제1 스위치 제어신호(RST1)는 제1 센싱 구간(TS1)에 대응하여 생성되는 스위치 제어신호(RST)일 수 있다. 제1 센싱 구간(TS1)은 화소(111)의 임피던스를 측정하기 위해 할당된 특정 시간일 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 센싱 구간(TS1)은 준비 구간(TS0)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 준비 구간(TS0)은 화소(111) 및 센싱부(150)를 초기화하기 위해 할당된 시간일 수 있다.
준비 구간(TS0)에서, 제1 스위치 제어신호(RST1)은 제2 턴오프 전압(즉, 스위치(SW)를 턴오프시키는 전압, 또는 로우 레벨)을 가지고, 제1 센싱 제어신호(SW_sense1)는 제1 턴온 전압(즉, 제8 트랜지스터(T8)을 턴온시키는 전압, 또는 하이 레벨)을 가질 수 있다. 또한, 제1 기준 전압(VSET1)은 O V (또는, 저전원전압(ELVSS)과 동일한 전압)을 가질 수 있다. 여기서, 기준 전압(VSET)은 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자에 공급되는 전압이고, 제1 기준 전압(VSET1)은 제1 센싱 구간에 대응하여 생성되는 기준 전압(VSET)일 수 있다.
이 경우, 제8 트랜지스터(T8)은 턴온되고, 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드는 증폭기(AMP)의 제2 입력 단자의 전압(즉, 0 V)을 가질 수 있다. 따라서, 유기 발광 다이오드(EL)의 양단에 걸리는 전압은 0 V이고, 유기 발광 다이오드(EL)의 기생 커패시터(Cp)는 방전(또는, 초기화)될 수 있다.
즉, 준비 구간(TS0)에서, 센싱부(150)는 OV를 가지는 제1 기준 전압(VSET1)을 데이터선(Di)(또는, 피드백선)에 인가하여 유기 발광 다이오드(EL)의 기생 커패시터(Cp)를 방전시킬 수 있다.
제1 센싱 구간(TS1)에서, 제1 스위치 제어신호(RST1)은 제2 턴오프 전압을 가지고, 제1 센싱 제어신호(SW_sense1)는 제1 턴온 전압을 가질 수 있다. 한편, 제1 기준 전압(VSET1)은 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱전압(Vth)과 같거나 또는 낮을 수 있다.
이 경우, 제8 트랜지스터(T8)은 턴온되고, 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드는 제1 기준 전압(VSET1)(예를 들어, 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱전압(Vth))을 가질 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)의 양단에 걸리는 전압은 문턱전압(Vth)이므로, 유기 발광 다이오드(EL)는 발광하지 아니하고, 기생 커패시터(Cp)에 상기 문턱전압(Vth)에 대응하여 전하가 충전될 수 있다.
한편, 유기 발광 다이오드(EL)에 충전되는 전하량과 동일한 크기의 전하가 센싱부(150)의 적분 커패시터(Cint)에 충전될 수 있다. 따라서, 센싱부(150)는 증폭기(AMP)의 출력 전압(Vout)에 기초하여 화소(111)의 임피던스를 측정할 수 있다.
도 3 및 도 4b를 참조하면, 제2 제어신호는 제2 센싱 제어신호(SW_sense2) 및 제2 스위치 제어신호(RST2)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 센싱 제어신호(SW_sense2)는 제2 센싱 구간(TS2)에 대응하여 생성되는 센싱 제어신호(SW_sense)고, 제2 스위치 제어신호(RST2)는 제2 센싱 구간(TS2)에 대응하여 생성되는 스위치 제어신호(RST)일 수 있다. 제2 센싱 구간(TS2)은 화소(111)의 구동 전류를 측정하기 위해 할당된 특정 시간일 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 제2 센싱 구간(TS2)은 리셋 구간(TS2_R)과 적분 구간(TS2_I)를 포함할 수 있다. 리셋 구간(TS2_R)에서, 제2 스위치 제어신호(RST2)는 제2 턴온 전압(즉, 스위치(SW)를 턴온시키는 전압, 또는, 하이 레벨)을 가지고, 제2 센싱 구간(TS2) 중 적분 구간(TS2_I)에서, 제2 스위치 제어신호(RST2)는 제2 턴오프 전압을 가질 수 있다. 한편, 제2 센싱 제어신호(SW_sense2)는 제1 턴온 전압을 가질 수 있다. 또한, 제2 기준 전압(VSET2)은 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱전압(Vth)보다 클 수 있다. 여기서, 제2 기준 전압(VSET2)은 제2 센싱 구간(TS2)에 대응하여 생성되는 기준 전압(VSET)일 수 있다.
리셋 구간(TS2_R)에서, 제8 트랜지스터(T8)은 턴온되고, 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드는 제2 기준 전압(VSET2)(예를 들어, 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱전압(Vth)보다 큰 전압)을 가질 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)의 양단에 걸리는 전압은 문턱전압(Vth)보다 크므로, 유기 발광 다이오드(EL)에는 구동 전류가 흐르고, 기생 커패시터(Cp)에는 상기 문턱전압(Vth)에 대응하여 전하가 충전될 수 있다.
다만, 스위치는 턴온되므로, 적분 커패시터(Cint)에는 전하가 충전되지 않을 수 있다. 즉, 화소(111)의 임피던스(즉, 유기 발광 다이오드(EL)의 기생 커패시터(Cp))에 대응하는 전하(또는, 정보)는 제거될 수 있다.
적분 구간(TS2_I)에서, 유기 발광 다이오드(EL)에는 구동 전류가 흐를 수 있다. 또한, 스위치(SW)는 턴오프되므로, 구동 전류에 대응하는 전하가 센싱부(150)의 적분 커패시터(Cint)에 충전될 수 있다. 따라서, 센싱부(150)는 증폭기(AMP)의 출력 전압(Vout)에 기초하여 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다.
상술한 바와 같이, 센싱부(150)는 제1 센싱 구간에서 화소(111)의 임피던스를 측정하고, 제2 센싱 구간에서 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 특성 곡선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 화소(111)의 제1 특성 곡선(510)은 기 모델링된 전류-전압 특성 곡선(또는, 임피던스-전압 특성 곡선)이고, 제2 특성 곡선(520)은 열화된 화소(111)의 전류-전압 특성 곡선(또는, 임피던스-전압 특성 곡선)이다.
제1 특성 곡선(510)에 따라, 표시 장치(100)는 기준 전압(Vset)에 대응하는 제1 구동 전류(I1)(또는, 제1 임피던스(Z1))를 측정할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 화소(111)에 기준 전압(Vset)을 인가하고, 센싱부(150)를 통해 제1 구동 전류(I1)(또는 제1 임피던스(Z1))을 측정할 수 있다. 표시 장치(100)는 기준 전압(Vset)과 제1 구동 전류(I1)(또는 제1 임피던스(Z1))에 기초하여 제1 특성 곡선(510)을 생성(또는, 모델링) 할 수 있다.
제2 특성 곡선(510)에 따라, 표시 장치(100)는 기준 전압(Vset)에 대응하는 제2 구동 전류(I2)(또는, 제2 임피던스(Z2))를 측정할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 열화된 화소(111)에 기준 전압(Vset)을 인가하고, 센싱부(150)를 통해 제2 구동 전류(I2)(또는 제2 임피던스(Z2))을 측정할 수 있다.
표시 장치(100)(또는, 타이밍 제어부(160))는 제1 구동 전류(I1)(또는, 제1 임피던스(Z1)) 및 제2 구동 전류(I2)(또는, 제2 임피던스(Z2))에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)는 제1 구동 전류(I1) 및 제2 구동 전류(I2)간의 전류차(
Figure pat00009
)를 산출하고, 아래의 [수학식 1]에 따라 열화량을 산출할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00010
(단,
Figure pat00011
는 열화량, α는 상수,
Figure pat00012
는 전류차, β는 상수)
또한, 표시 장치(100)는 열화량에 기초하여 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))를 보상할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)는 열화량에 대응하는 보상 데이터를 메모리(또는, 룩업 테이블)로부터 획득하고, 입력 데이터에 보상 데이터를 합산하는 방식으로 입력 데이터를 보상할 수 있다.
유사하게, 표시 장치(100)는 제1 임피던스(Z1) 및 제2 임피던스(Z2)에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출하고, 열화량에 기초하여 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))를 보상할 수 있다.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(100)는 측정된 구동 전류(즉, 화소(111)의 구동 전류) 또는 측정된 임피던스(즉, 화소(111)의 임피던스)에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출하고, 열화량에 기초하여 입력 데이터를 보상할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 열화 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 6의 열화 보상 방법은 도 1의 표시 장치(100)에서 수행될 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 도 6의 열화 보상 방법은 표시 패널(110)의 에이징 시간이 특정 시간을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S610). 즉, 도 6의 열화 보상 방법은 표시 패널(100)의 에이징 시간에 기초하여 화소(111)의 전류-전압 특성이 안정적인지 여부를 판단할 수 있다.
도 6의 열화 보상 방법은 에이징 시간이 특정 시간 미만이면 화소(111)의 임피던스를 측정할 수 있다(S620). 즉, 도 6의 열화 보상 방법은 에이징 시간이 특정 시간 미만이면 화소(111)의 전류-전압 특성이 불안정한 것으로 판단하고, 화소(111)의 임피던스-전압 특성에 기초하여 화소(111)의 열화 보상을 수행하기 위해 화소(111)의 임피던스를 측정할 수 있다.
도 6의 열화 보상 방법은 에이징 시간이 특정 시간을 초과하면 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다(S630). 즉, 도 6의 열화 보상 방법은 에이징 시간이 특정 시간을 초과하면 화소(111)의 전류-전압 특성이 안정적인 것으로 판단하고, 화소(111)의 전류-전압 특성에 기초하여 화소(111)의 열화 보상을 수행하기 위해 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다.
도 6의 열화 보상 방법은 측정된 임피던스 및 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다(S640). 즉, 도 6의 열화 보상 방법은 임피던스 및 구동 전류 중 하나를 선택적으로 측정하므로, 측정된 신호에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 열화 보상 방법은 측정된 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량(즉, 초기 임피던스 - 측정된 임피던스)을 산출하고, 제1 열화 곡선을 이용하여 임피던스 변화량에 대응하는 열화량을 획득할 수 있다. 여기서, 제1 열화 곡선은 임피던스 변화량과 열화량 간의 상관 관계를 포함하고, 메모리에 저장될 수 있다.
한편, 도 6의 열화 보상 방법은 산출된 열화량에 기초하여 화소(111)의 열화를 보상할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 열화 보상 방법은 룩업 테이블로부터 열화량에 대응하는 보상 데이터를 획득하며, 보상 데이터에 기초하여 화소(111)에 대응하는 입력 데이터를 보상할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 6의 열화 보상 방법은 표시 패널(110)의 에이징 시간에 기초하여 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나를 측정하고, 측정된 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 또한, 도 6의 열화 보상 방법은 표시 장치(100)의 스트레스가 비교적 낮은 초기 상태의 경우, 화소(111)의 전류 변화량이 아닌 화소(111)의 임피던스 변화량에 기초하여 열화량을 산출할 수 있다. 따라서, 도 7의 열화 보상 방법은 열화 보상의 정확도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 도 6의 열화 보상 방법에 포함된 화소의 임피던스를 측정하는 구성의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 도 7의 열화 보상 방법은 화소(111)의 임피던스 측정을 위한 준비 과정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7의 열화 보상 방법은 화소(111)(또는, 화소(111) 내 유기 발광 다이오드의 애노드)에 연결되는 피드백선에 저전원전압(ELVSS)을 인가할 수 있다(S710). 이 경우, 화소(111) 내 유기 발광 다이오드에 걸리는 전압은 OV가 되고, 유기 발광 다이오드의 기생 커패시터(Cp)는 초기화(방전)될 수 있다. 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 화소(111)의 임피던스는 화소(111) 내 구비된 유기 발광 다이오드의 임피던스이고, 저항 성분과 커패시터 성분(예를 들어, 유기 발광 다이오드의 기생 커패시터(Cp))을 포함할 수 있다. 다만, 저항 성분은 커패시터 성분에 비해 미미하므로, 저항 성분은 화소(111)의 임피던스에서 고려되지 않을 수 있다. 따라서, 도 7의 열화 보상 방법은 피드백선에 저전원전압(ELVSS)을 인가하여 화소(111)의 임피던스를 초기화 할 수 있다.
도 7의 열화 보상 방법은 피드백선에 제1 기준전압(Vset1)을 인가할 수 있다(S720). 여기서, 제1 기준전압(Vset1)은 유기 발광 다이오드의 문턱전압(Vth)과 같거나 또는 낮을 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)의 양단에 걸리는 전압은 문턱전압(Vth)이므로, 유기 발광 다이오드(EL)는 발광하지 아니하고, 기생 커패시터(Cp)에 상기 문턱전압(Vth)에 대응하여 전하가 충전될 수 있다.
도 7의 열화 보상 방법은 제1 기준전압(Vset1)에 따라 피드백선을 통해 피드백되는 제1 전류를 적분하고(S730), 적분된 제1 전류에 기초하여 화소(111)의 임피던스를 산출할 수 있다(S740). 도 4a를 참조하여 설명한 바와 같이, 기생 커패시터(Cp)의 충전에 따라 피드백선을 통해 유기 발광 다이오드(EL)로 제1 전류가 흐르고, 도 7의 열화 보상 방법은 제1 전류에 기초하여 화소(111)의 임피던스(즉, 기생 커패시터(Cp)의 용량)을 산출할 수 있다.
도 8은 도 6의 열화 보상 방법에 포함된 화소의 구동 전류를 측정하는 구성의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 1, 도 6 및 도 8을 참조하면, 도 8의 열화 보상 방법은 피드백선에 제2 기준전압(Vset2)을 인가할 수 있다(S810). 여기서, 제2 기준전압(Vset2)은 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱전압(Vth)보다 클 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)의 양단에 걸리는 전압은 문턱전압(Vth)보다 크므로, 유기 발광 다이오드(EL)에는 제2 전류가 흐를 수 있다.
도 8의 열화 보상 방법은 제2 기준전압(Vset2)에 따라 피드백선을 통해 피드백되는 제2 전류를 적분하고(S820), 적분된 제2 전류에 기초하여 화소(111)의 구동 전류를 산출할 수 있다(S830). 즉, 도 4b를 참조하여 설명한 바와 같이, 유기 발광 다이오드(EL)의 동작에 따라 피드백선을 통해 유기 발광 다이오드(EL)로 제2 전류가 흐르고, 도 7의 열화 보상 방법은 제2 전류에 기초하여 화소(111)의 구동 전류(즉, 유기 발광 다이오드(EL)에 흐르는 전류량)을 산출할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 열화 보상 방법을 나타내는 순서도이다. 도 9의 열화 보상 방법은 도 1의 표시 장치(100)에서 수행될 수 있다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))에 기초하여 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나를 측정할 수 있다. 여기서, 입력 데이터는 화소(111)에 대응하는 계조를 포함할 수 있다.
도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터가 특정 계조를 초과하는 지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 저계조에서 화소(111)의 구동 전류는 다른 계조에서의 화소(111)의 구동 전류보다 작고, 신호 대 잡음비(SNR)가 낮을 수 있다. 또한, 센싱부(150)(또는, 외부 리드아웃 장치)의 성능에 따라 저계조에서의 화소(111)의 구동 전류 측정이 불가할 수 있다. 따라서, 도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터에 기초하여 화소(111)의 전류-전압 특성이 안정적인지 여부를 판단할 수 있다.
도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터가 특정 계조보다 작으면 화소(111)의 임피던스를 측정할 수 있다(S920). 즉, 도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터(즉, 화소(111)의 계조)가 특정 계조보다 작으면 화소(111)의 전류-전압 특성이 불안정한 것으로 판단하고, 화소(111)의 임피던스-전압 특성에 기초하여 화소(111)의 열화 보상을 수행하기 위해 화소(111)의 임피던스를 측정할 수 있다.
도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터가 특정 계조보다 크면 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다(S930). 즉, 도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터(즉, 화소(111)의 계조)가 특정 계조보다 크면 화소(111)의 전류-전압 특성이 안정적인 것으로 판단하고, 화소(111)의 전류-전압 특성에 기초하여 화소(111)의 열화 보상을 수행하기 위해 화소(111)의 구동 전류를 측정할 수 있다.
도 9의 열화 보상 방법은 측정된 임피던스 및 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다(S940). 또한, 도 9의 열화 보상 방법은 임피던스 및 구동 전류 중 하나를 선택적으로 측정하므로, 측정된 신호에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 한편, 도 9의 열화 보상 방법은 산출된 열화량에 기초하여 화소(111)의 열화를 보상할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 9의 열화 보상 방법은 입력 데이터에 기초하여 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나를 측정하고, 측정된 화소(111)의 임피던스 및 화소(111)의 구동 전류 중 하나에 기초하여 화소(111)의 열화량을 산출할 수 있다. 또한, 도 9의 열화 보상 방법은 화소(111)의 전류-전압 특성이 불안정할 수 있는 저계조의 경우, 화소(111)의 전류 변화량이 아닌 화소(111)의 임피던스 변화량에 기초하여 열화량을 산출할 수 있다. 따라서, 도 7의 열화 보상 방법은 열화 보상의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 열화 보상 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
111: 화소 120: 주사 구동부
130: 데이터 구동부 140: 센싱 제어선 구동부
150: 센싱부 160: 타이밍 제어부
210: 임피던스 특성 곡선 220: 전류 특성 곡선
510: 제1 특성 곡선 520: 제2 특성 곡선

Claims (20)

  1. 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널;
    상기 피드백선과 연결되고, 제1 제어신호에 응답하여 상기 화소의 임피던스를 측정하며, 제2 제어신호에 응답하여 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 센싱부; 및
    상기 표시 패널의 에이징 시간에 기초하여 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 선택적으로 생성하는 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 제1 제어신호에 기초하여 상기 피드백선에 제1 기준전압을 인가하고, 상기 제1 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제1 전류를 적분하여 상기 화소의 상기 임피던스를 측정하며,
    상기 제1 기준전압은 화소 내 유기 발광 다이오드의 문턱전압과 같거나 또는 낮은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 피드백선에 상기 제1 기준전압을 인가하기 전에, 상기 피드백선에 저전원전압을 인가하여 상기 유기 발광 다이오드의 기생 커패시터를 방전시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 제2 제어신호에 기초하여 상기 피드백선에 제2 기준전압을 인가하고, 상기 제2 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제2 전류를 적분하여 상기 화소의 상기 구동 전류를 측정하며,
    상기 제2 기준전압은 화소 내 유기 발광 다이오드의 문턱전압보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,
    상기 에이징 시간이 특정 시간을 초과하는지 여부를 판단하고, 상기 에이징 시간이 상기 특정 시간 미만이면 상기 제1 제어신호를 생성하고, 상기 에이징 시간이 상기 특정 시간을 초과하면 상기 제2 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 화소는,
    저전원전압에 연결되는 캐소드를 구비하는 유기 발광 다이오드; 및
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드 및 상기 피드백선 사이에 연결되는 센싱 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 피드백선에 연결되는 제1 입력 단자, 기준 전압을 수신하는 제2 입력 단자 및 출력 단자를 구비하는 증폭기;
    상기 증폭기의 상기 제1 입력 단자 및 상기 출력 단자 사이에 연결되는 커패시터; 및
    상기 커패시터와 병렬 연결되고, 스위치 제어신호에 기초하여 턴-오프 되는 스위치를 포함하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 제어신호는,
    상기 센싱 트랜지스터를 제어하는 제1 센싱 제어신호 및 상기 스위치를 제어하는 제1 스위치 제어신호를 포함하고,
    상기 제1 센싱 제어신호는 제1 센싱 구간 동안 상기 센싱 트랜지스터를 턴온시키는 제1 턴온 전압을 가지며,
    상기 제1 스위치 제어신호는 상기 제1 센싱 구간 동안 상기 스위치를 턴오프시키는 제2 턴오프 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제2 제어신호는,
    상기 센싱 트랜지스터를 제어하는 제2 센싱 제어신호 및 상기 스위치를 제어하는 제2 스위치 제어신호를 포함하고,
    상기 제2 센싱 제어신호는 제2 센싱 구간 동안 상기 제1 턴온 전압을 가지며,
    상기 제2 스위치 제어신호는 리셋 구간 동안 상기 스위치를 턴온시키는 제2 턴온 전압을 가지고, 적분 구간 동안 상기 제2 턴오프 전압을 가지며,
    상기 제2 센싱 구간은 상기 리셋 구간 및 상기 적분 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,
    상기 측정된 임피던스 및 상기 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 상기 화소의 열화량을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,
    상기 측정된 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량을 산출하고, 상기 임피던스 변화량과 상기 열화량 간의 상관 관계를 포함하는 제1 열화 곡선을 이용하여 상기 임피던스 변화량에 대응하는 상기 열화량을 획득하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널;
    상기 피드백선과 연결되고, 제1 제어신호에 응답하여 상기 화소의 임피던스를 측정하며, 제2 제어신호에 응답하여 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 센싱부; 및
    상기 화소에 대응하는 계조를 포함하는 입력 데이터에 기초하여 상기 제1 제어신호 및 상기 제2 제어신호를 선택적으로 생성하는 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는,
    상기 입력 데이터가 특정 계조를 초과하는 지 여부를 판단하고, 상기 입력 데이터가 상기 특정 계조보다 작으면 상기 제1 제어신호를 생성하고, 상기 입력 데이터가 상기 특정 계조보다 크면 상기 제2 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 피드백선에 연결되는 화소를 구비하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치에서,
    상기 표시 패널의 에이징 시간이 특정 시간을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 에이징 시간이 상기 특정 시간 미만이면 상기 화소의 임피던스를 측정하는 단계를 포함하는 열화 보상 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 화소의 상기 임피던스를 측정하는 단계는,
    상기 피드백선에 저전원전압을 인가하여 화소 내 유기 발광 다이오드의 기생 커패시터를 방전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 보상 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 화소의 상기 임피던스를 측정하는 단계는,
    상기 피드백선에 제1 기준전압을 인가하는 단계; 및
    상기 제1 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제1 전류를 적분하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 기준전압은 상기 유기 발광 다이오드의 문턱전압과 같거나 또는 낮은 것을 특징으로 하는 열화 보상 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 에이징 시간이 상기 특정 시간을 초과하면 상기 화소의 구동 전류를 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 보상 방법.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 화소의 상기 구동 전류를 측정하는 단계는,
    상기 피드백선에 제2 기준전압을 인가하는 단계; 및
    상기 제2 기준전압에 따라 상기 피드백선을 통해 피드백되는 제2 전류를 적분하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 기준전압은 화소 내 유기 발광 다이오드의 문턱전압보다 큰 것을 특징으로 하는 열화 보상 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 측정된 임피던스 및 상기 측정된 구동 전류 중 하나에 기초하여 상기 화소의 열화량을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 보상 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 화소의 상기 열화량을 산출하는 단계는,
    상기 측정된 임피던스에 기초하여 임피던스 변화량을 산출하는 단계; 및
    상기 임피던스 변화량과 상기 열화량 간의 상관 관계를 포함하는 제1 열화 곡선을 이용하여 상기 임피던스 변화량에 대응하는 상기 열화량을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열화 보상 방법.
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