KR20180059628A - 표시장치와 그 소자 특성 센싱 방법 - Google Patents

표시장치와 그 소자 특성 센싱 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 하나 이상의 TFT를 포함하는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치에 있어서, 게이트 노드로 입력된 제2 스캔신호에 따라 드레인 노드로 입력되는 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT; 상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고, 게이트 노드로 입력된 제1 스캔신호에 따라 상기 드레인 노드로 입력된 상기 레퍼런스 신호가 상기 데이터 라인으로 전달되도록 전류 패스를 형성하는 제1 스위치 TFT; 및 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하고, 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하는 IC 부; 제공한다.

Description

표시장치와 그 소자 특성 센싱 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF SENSING DEVICE CHARACTERISTIC}
본 발명은 표시장치와 그 소자 특성 센싱 방법에 관한 것으로, 특히 전계발광 표시장치의 소자 특성을 센싱하는 방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 타입의 전계발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함) 또는 퀀텀닷발광다이오드(Quantum Dot Emitting Diode: 이하, "QLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
도 1을 참조하면, OLED는 애노드전극 및 캐소드전극과, 이들 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)으로 이루어진다. 애노드전극과 캐소드전극에 전원전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.
전계발광 표시장치는 OLED를 각각 포함한 화소들을 매트릭스 형태로 배열하고 영상 데이터의 계조에 따라 화소들의 휘도를 조절한다. 화소들 각각은 게이트-소스 간 전압에 따라 OLED에 흐르는 구동전류를 제어하는 구동 TFT(Thin Film Transistor)와, 구동 TFT의 게이트-소트 간 전압을 프로그래밍하기 위한 하나 이상의 스위치 TFT를 포함하며, 구동전류에 비례하는 OLED의 발광량으로 표시 계조(휘도)를 조절한다.
이러한 전계발광 표시장치에서 입력 영상의 변화가 적은 경우 소비 전력을 줄이기 위하여 화소들을 저속 구동하는 기술이 알려져 있다. 저속 구동시에는 영상 데이터의 리프레쉬(refresh) 주기가 길어지기 때문에, 화소들에 충전된 영상 데이터가 타겟 레벨로 유지되지 못하고 누설될 수 있다. 이러한 영상 데이터의 누설을 최소화하기 위해 종래 저속 구동 기술에서는 화소의 일부 TFT를 오프 커런트(Off current) 특성이 좋은 옥사이드(Oxide) TFT로 형성하고, 상기 화소에서 상기 일부 TFT를 제외한 나머지 TFT를 LTPS(Low Temperature Poly Silicon) TFT로 형성하고 있다. 이에 종래 기술에서는 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 TFT를 옥사이드 TFT로 형성하고, 나머지 TFT들을 LTPS TFT로 형성하고 있다.
도 2는 옥사이드 TFT와 LTPS TFT를 포함한 종래 일 화소 회로를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 구동 파형을 도시한 것이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 화소(PXL)는 OLED(Organic Light Emitting Diode), 다수의 TFT들(Thin Film Transistor)(ST1~ST3, DT) 및 2개의 커패시터들(Cst1, Cst2)를 포함한다. 도 2에서 "Coled"는 OLED의 기생 용량을 나타낸다.
TFT들(ST1~ST3, DT)은 n 타입 MOSFET(이하, NMOS라 함)으로 구현된다. 그리고, 저속 구동을 위해, 제1 스위치 TFT(ST1)는 오프 커런트 특성이 좋은 NMOS형 옥사이드 TFT로 구성되고, 나머지 TFT들(ST2, ST3, DT)은 응답 특성이 좋은 NMOS형 LTPS TFT로 구성된다.
화소(PXL)는 스캐닝 기간과 에미션 기간(Tem)을 통해 구동된다. 스캐닝 기간은 대략 1 수평 기간(1H)으로 설정될 수 있으며, 초기화 기간(Ti), 샘플링 기간(Ts), 프로그래밍 기간(Tw)을 포함한다.
초기화 기간(Ti) 동안, 데이터 라인(DL)에 소정의 기준 전압(Vref)이 공급된다. 초기화 기간(Ti) 동안 게이트 노드(Ng)의 전압은 기준 전압(Vref)으로 초기화되고, 소스 노드(Ns)의 전압은 소정의 초기화 전압(Vinit)으로 초기화된다.
샘플링 기간(Ts) 동안, 게이트 노드(Ng)의 전위는 기준전압(Vref)으로 유지되는데 반해, 소스 노드(Ns)의 전위는 드레인-소스 간 전류(Ids)에 의해 상승한다. 이러한 소스 팔로워(source-follower) 방식에 따라 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)은 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)으로서 샘플링되며, 이렇게 샘플링된 문턱전압(Vth)은 제1 커패시터(Cst1)에 저장된다. 샘플링 기간(Ts)이 종료되는 시점에서 게이트 노드(Ng)의 전압은 기준 전압(Vref)이 되고, 소스 노드(Ns)의 전압은 기준전압(Vref)과 문턱전압(Vth)의 차이만큼의 전압이 된다.
프로그래밍 기간(Tw) 동안, 데이터 전압(Vdata)이 게이트 노드(Ng)에 인가되고, 게이트 노드(Ng)의 전압 변화분(Vdata-Vref)에 대한 커패시터들(Cst1, Cst2) 간의 전압 분배 결과가 소스 노드(Ns)에 반영됨으로써, 원하는 구동 전류에 대응되는 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)이 프로그래밍된다.
발광 기간(Tem) 동안, 상기 구동 전류에 따라 OLED가 발광되어 영상 데이터에 대응되는 휘도가 구현된다.
이러한 화소 회로는 구동을 위한 TFT들의 문턱전압, 이동도 등과 같은 특성이 모두 동일하다는 전제하에 설계된다. 그러나, TFT 제조 시 발생하는 공정 편차나 구동 시간, 구동 환경 등에 따라 실제 TFT의 특성은 불균일하다. 이에, 표시장치의 TFT가 허용된 오차 범위 내에서 동작하고 있는지 센싱하기 위한 다양한 방법들이 알려져 있다.
그러나, 화소 회로를 옥사이드 TFT와 LTPS TFT의 두 가지 종류의 TFT로 구성하는 경우 옥사이드 TFT는 LTPS TFT와는 전기적 특성이 전혀 상이하기 때문에 종래의 센싱방법으로는 옥사이드 TFT의 특성을 센싱하기가 어렵다는 문제점이 있다. 이에, 옥사이드 TFT가 포함된 화소 회로에서 각 TFT의 특성을 파악하기 위한 새로운 기술이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 옥사이드 TFT를 포함하는 화소 회로에서 옥사이드 TFT의 특성을 센싱하는 표시장치를 제공하는 데 있다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은, 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 하나 이상의 TFT를 포함하는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치에 있어서, 게이트 노드로 입력된 제2 스캔신호에 따라 드레인 노드로 입력되는 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT; 상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고, 게이트 노드로 입력된 제1 스캔신호에 따라 상기 드레인 노드로 입력된 상기 레퍼런스 신호가 상기 데이터 라인으로 전달되도록 전류 패스를 형성하는 제1 스위치 TFT; 및 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하고, 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하는 IC 부;를 포함하는 표시장치를 제공한다.
IC 부는, 상기 제1 스위치 TFT가 오프 상태인 경우, 상기 제1 스위치 TFT의 소스와 연결된 상기 데이터 라인의 로드가 초기화 되도록 기설정된 아날로그 신호를 출력하는 DAC를 포함할 수 있다.
IC 부는, 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하여 디지털 신호로 출력하는 ADC를 포함할 수 있다.
상기 IC 부는, 상기 제1 스위치 TFT가 상기 디지털 신호를 출력하는 타이밍을 조절하는 샘플링 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치 TFT와 상기 제2 스위치 TFT는 N 타입 옥사이드 TFT로 형성되고; 상기 서브 픽셀의 구동을 위한 적어도 하나 이상의 스위치 TFT는 N 타입 LTPS TFT로 구현되거나 또는, N 타입 LTPS TFT와 P 타입 LTPS TFT의 조합으로 구현될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은, 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 하나 이상의 TFT를 포함하는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치에 있어서, 게이트 노드로 입력된 제2 스캔신호에 따라 드레인 노드로 입력되는 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT; 상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고, 게이트 노드로 입력된 제1 스캔신호에 따라 상기 드레인 노드로 입력된 상기 레퍼런스 신호가 상기 데이터 라인으로 전달되도록 전류 패스를 형성하는 제1 스위치 TFT; 및 기설정된 조건을 만족하는 경우 진단모드로 전환되어 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하고, 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하고, 감지된 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 리포팅하는 IC 부;를 포함하는 표시장치를 제공한다.
또 다른 측면에서 본 발명은 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 드레인 노드로 레퍼런스 신호를 입력받고 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT 및 상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고 소스 노드는 상기 데이터 라인에 연결되는 제1 스위치 TFT를 갖는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법에 있어서, 상기 제2 스위치 TFT가 드레인 노드로 입력되는 상기 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하도록 제2 스캔신호를 인가하는 단계; 상기 제1 스위치 TFT가 드레인 노드로 입력되는 상기 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하도록 제1 스캔신호를 인가하는 단계; 및 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하여 상기 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하는 단계;를 포함하는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법을 제공한다.
본 발명의 표시장치는 옥사이드 TFT를 포함하여 구성된 화소 회로에서 옥사이드 TFT의 특성을 센싱할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 표시장치는 옥사이드 TFT의 특성을 센싱함으로써, 옥사이드 TFT로 인해 발생한 표시장치의 불량 여부나 성능의 저하 정도를 확인할 수 있다. 이와 같이, 표시장치의 불량 원인을 정확하게 파악함으로써 그에 따른 개선 방안을 마련할 수 있으므로, 표시장치의 품질을 체계적으로 관리할 수 있으며 A/S 제공 시 만족도를 높일 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일반적인 OLED 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 옥사이드 TFT와 LTPS TFT를 포함한 종래 일 화소 회로를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 구동 파형을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화소의 일 접속 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 화소에 입력되는 주요 신호의 파형도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화소에서 스위치 TFT의 특성을 센싱하기 위한 회로 구성을 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 화소에서 스위치 TFT의 특성을 센싱하기 위한 회로의 등가회로를 도시한 것이다.
도 9는 도 7의 화소에서 Vdata line load에서 감지되는 제1 스위치 TFT의 문턱전압 센싱 결과를 시뮬레이션 한 결과 그래프이다.
도 10 본 발명의 실시예에 따른 화소에서 스위치 TFT의 특성을 센싱하기 위해 입력되는 주요 구동 신호를 도시한 도면이다.
도 11 내지 도 13은 도 10의 구동 신호에 따른 화소의 동작 상태를 보여주는 등가회로도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 표시장치의 스위치 TFT의 특성을 센싱하기 위해 입력되는 구동 신호를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 표시장치의 스위치 TFT의 특성을 센싱하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명에 따라 센싱된 스위치 TFT의 특성을 표시장치에 그래픽 데이터로 표시하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따라 센싱된 스위치 TFT의 특성을 네트워크를 통해 수집하여 관리하는 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로서, 실제 제품의 부품 명칭과는 상이할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치를 보여준다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전계발광 표시장치는 복수의 화소들(PXL)이 구비된 표시패널(10), 각 화소(PXL)에 연결된 신호라인들을 구동하는 표시패널 구동회로(12, 13) 및 표시패널 구동회로를 제어하는 타이밍 콘트롤러(11)를 포함한다. 타이밍 콘트롤러(11) 및 표시패널 구동회로(12,13)는 각각 별도의 IC(Integrated Circuit; 직접회로)로 구현(예컨대, 중형, 대형 표시장치일 경우)되거나 이들 중 하나 이상이 통합되어 하나의 구동회로(또는 구동IC)로 구현(예컨대, 소형 표시장치일 경우)된다.
표시패널 구동회로(12,13)는 표시패널(10)의 각 화소(PXL)에 입력 영상 데이터(DATA)를 기입한다. 표시패널 구동회로(12,13)는 각 화소(PXL)에 연결된 데이터라인들(14)을 구동하는 소스 드라이버(12)와, 각 화소(PXL)에 연결된 게이트라인들(15)을 구동하는 스캔 드라이버(13)를 포함한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 영상 공급부(미도시)로부터 데이터 인에이블 신호(DE) 또는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync) 및 클럭신호(DCLK) 등을 포함하는 구동신호와 더불어 디지털 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 여기서, 타이밍 콘트롤러(11), 소스 드라이버(12)는 단지 설명의 편의를 위해서 기능적으로 구분한 것일 뿐, 본 발명은 이에 제한되지 않으며, 각각의 구성은 선택적으로 통합되어 구현될 수 있다. 즉, 타이밍 콘트롤러(11)와 소스 드라이버(12)는 하나의 구동 IC로 구현될 수 있다. 또는 영상 공급을 위한 구성과 타이밍 콘트롤러(11) 및 소스 드라이버(12)는 하나의 구동 IC로 구현될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 구동신호에 기초하여 스캔 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 소스 드라이버(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등을 출력한다.
소스 드라이버(12)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍 콘트롤러(11)로부터 공급되는 디지털 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 감마 기준전압에 대응하는 데이터전압으로 변환하여 출력한다. 소스 드라이버(12)는 데이터라인들(14)을 통해 아날로그 형태의 데이터전압을 출력한다.
소스 드라이버(12)는 기본 구동 모드에서 매 프레임 마다 타이밍 콘트롤러(11)로부터 수신되는 입력 영상 데이터(DATA)를 데이터 전압(Vdata)으로 변환한 후, 그 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인들(14)에 공급한다. 소스 드라이버(12)는 입력 영상 데이터(DATA)를 감마 보상 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter, 이하 "DAC"라 함)를 이용하여 데이터 전압(Vdata)을 출력한다.
소스 드라이버(12)는 초기화 전압(Vinit)을 생성하여 초기화전압 공급라인(16)에 공급하고, 고전위 구동 전압(VDD)을 생성하여 VDD 공급라인에 공급하며, 저전위 구동 전압(VSS)을 생성하여 VSS 공급라인에 공급할 수 있다.
스캔 드라이버(13)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔신호를 출력한다. 스캔 드라이버(13)는 스캔라인들(15)을 통해 스캔신호를 출력한다.
스캔 드라이버(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 스캔신호들(SC1, SC2)을 출력하여 데이터 전압이 충전되는 화소(PXL)를 선택한다. 스캔 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터부(Shift register)로 구현되어 제1 스캔신호(SC1)를 쉬프트시킴으로써, 각 스캔 라인들에 순차적으로 공급할 수 있다.
스캔 드라이버(13)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 에미션 신호(EM)를 출력하여 데이터 전압이 충전되는 각 화소(PXL)의 발광 타이밍을 제어한다. 스캔 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터부와 인버터부를 포함하여 에미션 신호(EM)를 쉬프트시킴으로써, 그 신호들을 스캔 라인들에에 순차적으로 공급할 수 있다.
데이터 타이밍 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스는 소스 드라이버(12)의 샘플링 스타트 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 데이터 샘플링 타이밍을 쉬프트시키는 클럭이다.
게이트 타이밍 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock), 에미션 쉬프트 클럭(Emission Shift Clock), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스는 매 프레임 기간마다 프레임 기간의 초기에 발생되어 스캔 드라이버(13) 각각의 쉬프트 레지스터부에 입력된다. 게이트 스타트 펄스는 매 프레임 기간 마다 스캔신호(SC1,SC2)와 에미션 신호(EM)가 출력되는 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭은 스캔 드라이버(13)의 쉬프트 레지스터부에 입력되어 쉬프트 레지스터부의 쉬프트 타이밍(shift timing)을 제어한다. 에미션 쉬프트 클럭은 스캔 드라이버(13)의 인버터부에 입력되어 인버터부의 쉬프트 타이밍(shift timing)을 제어한다.
본 발명에 따른 전계발광 표시장치의 화소(PXL)는 오프 커런트(Off current) 특성이 좋은 옥사이드(Oxide) TFT와 응답속도가 좋은 LTPS(Low Temperature Poly Silicon) TFT를 포함할 수 있다. 예컨대, 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 TFT를 옥사이드 TFT로 형성하고, 나머지 TFT들을 LTPS TFT로 형성할 수 있다.
옥사이드 TFT는 N타입 옥사이드 TFT 혹은 P타입 옥사이드 TFT를 포함할 수 있다. LTPS TFT 또한 N타입 LTPS TFT 혹은 P타입 LTPS TFT를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명이 적용되는 화소(PXL)에는 다음의 [표 1]과 같이 다양한 조합의 TFT가 포함될 수 있다.
Figure pat00001
본 발명이 적용되는 화소(PXL)는 게이트 전압에 따라 OLED에 흐르는 전류를 조정하는 구동 TFT와, 구동 TFT의 게이트전극에 연결된 스위치 TFT 및 그 외에 화소(PXL)의 구동을 위한 다수의 TFT들을 포함한다.
구동 TFT와 스위치 TFT는 화소(PXL)의 정상적인 구동을 위해 중요한 요소이다. 구동 TFT와 스위치 TFT는 모두 옥사이드 TFT 혹은 LTPS로 구현될 수 있다. 스위치 TFT의 경우 오프 커런트 특성이 우수한 옥사이드 TFT로 구현되는 것이 좀더 바람직하며, 구동 TFT의 경우 응답 특성이 좋은 LTPS TFT로 구현되는 것이 바람직하나 설계방법에 따라서는 옥사이드로 구현되는 것도 가능하다. 본 발명이 적용되는 화소(PXL)의 구동 TFT와 스위치 TFT의 조합은 다음의 [표 2]과 같이 다양한 조합의 TFT가 포함될 수 있다.
Figure pat00002
이상과 같이 본명이 적용되는 화소(PXL) 회로는 다양한 기판(substrate)과 다양한 타입의 TFT들의 조합을 포함할 수 있다.
본 발명은 이러한 다양한 TFT 구성을 갖는 화소(PXL) 회로가 구현된 전계발광 표시장치에서, 스위치 TFT의 특성, 예컨대, 스위치 기능을 수행하는 옥사이드 TFT 문턱전압을 감지하여 리포팅할 수 있는 기술을 개시한다.
본 발명의 실시예에 따르면 표시장치 내의 IC에서 스위치 TFT의 문턱전압 특성을 감지하여 이를 그래픽 데이터 형태로 사용자에게 표시할 수 있다. 또한, 네트워크를 통해 감지 결과를 송신하여 네트워크상의 서버, 예컨대, 제조사의 A/S서버에 송신함으로써, 제조사 측에서 각 표시장치의 스위치 TFT 특성에 관련된 정보를 수집하여 관리할 수 있다. 이와 같이, 표시장치에 포함된 스위치 TFT, 특히, 옥사이드 TFT로 형성된 스위치 TFT의 특성을 표시장치 내에서 자체적으로 센싱한 후 그 결과를 리포팅할 수 있도록 하여 표시장치의 품질관리 및 성능 개선에 유효하게 적용할 수 있다.
이하 설명에서는, 스위치 TFT는 오프 커런트 특성이 좋은 NMOS형 옥사이드 TFT로 구성되고, 구동 TFT를 포함한 나머지 TFT들은 응답 특성이 좋은 LTPS POMS TFT로 구성한 경우, 본 발명을 적용하여 옥사이드 NMOS로 형성된 스위치 TFT의 문턱전압을 센싱하는 방법을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화소(PXL)의 일 접속 구성을 도시한 것이고, 도 6은 도 5의 화소(PXL)에 공급되는 주요 구동 신호를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 화소(PXL)는 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode, OLED), 다수의 TFT들(Thin Film Transistor)(SW1, SW2, ET, DT, ST) 및 커패시터들(Cst, CEEVD)를 포함한다. 단 이에 제한되지 않으며, 유기 발광다이오드(OLED)는 퀀텀닷 다이오드(QLED)로 대체될 수 있다.
제1 스위치 TFT(SW1) 및 제2 스위치 TFT(SW2)는 오프 커런트 특성이 좋은 옥사이드 TFT로 구현될 수 있다. 제1 스위치 TFT(T1)를 옥사이드 TFT로 구현하면 저속 구동 모드에서 누설 전류로 인해 게이트노드의 전위가 변하는 것을 최대한 억제할 수 있다. 제1 스위치 TFT(SW1)는 제1 스캔신호(SC1)에 응답하여 Vdata 신호를 구동 TFT(DT)의 게이트에 인가한다. 제2 스위치 TFT(SW2)는 제2 스캔신호(SC2)에 응답하여 Vref 신호를 구동 TFT(DT)의 게이트에 인가한다.
제1 스위치 TFT(SW1) 및 제2 스위치 TFT(SW2)를 제외한 나머지 TFT들(ET, DT, ST)들은 응답 특성이 좋은 LTPS POMS TFT로 구성될 수 있다.
구동 TFT(DT)는 게이트 전압에 따라 OLED에 흐르는 전류를 조정한다. 구동 TFT(DT)의 소스는 고전위 전원 전압(EVDD)이 인가된다. 구동 TFT(DT)의 드레인은 OLED의 애노드에 연결된다. 발광제어 TFT(ET)는 제3스캔신호(EM)에 응답하여 턴온 또는 턴오프된다. 센싱 TFT는 제2 스캔신호의 반전신호(SC2_b)에 응답하여 이니셜 라인(V_Init)과 OLED의 애노드를 연결한다.
서브 픽셀에 포함된 구동 TFT(DT), 발광제어 TFT(ET), 센싱 TFT는 P타입 트랜지스터(PMOS TFT)를 기반으로 도시한다. 그러나 서브 픽셀에 포함되는 트랜지스터들은 이에 한정되지 않고 N타입 트랜지스터(NMOS TFT)이나 N타입 및 P타입 트랜지스터의 혼합 구조 등으로도 구현될 수 있다.
화소(PXL)에 입력되는 주요 구동 신호는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 스캔신호(SC2)가 먼저 로우 레벨(L)로 입력된 후 하이 레벨(H)로 전환된다. 이 후 제1 스캔신호(SC1)가 로우 레벨(L)로 입력된 후 하이 레벨(H)로 전환된다. 제3스캔신호(EM)는 제2 스캔신호가 로우 레벨(L)로 입력되기 시작할 때부터 하이 레벨(H)로 유지되고 제2 스캔신호 이후 제1 스캔신호(SC1)가 로우 레벨(L)로 입력된 후 하이 레벨(H)로 전환될 때, 로우 레벨(L)로 전환된다.
이러한 구성을 갖는 화소(PXL) 구조에서 본 발명의 실시에에 따라 데이터 신호(Vdata)가 입력되는 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱하는 방법은 다음과 같다.
도 7은 상술한 구성을 갖는 화소(PXL) 구조에서 데이터 신호(Vdata)가 입력되는 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱하기 위한 회로 구성을 도시한 것이고, 도 8은 도 7의 화소에서 제1 스위치 TFT(SW1)의 특성을 센싱하기 위한 회로의 등가회로를 도시한 것이며,
도 7을 참조하면, 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱하기 위해, 제2 스위치 TFT(SW2)를 통해 입력되는 Vref 신호를 입력 전원으로 하고 데이터 라인으로 출력되는 제1 스위치 TFT(SW1)의 Vdata 신호를 센싱함으로써 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱할 수 있다.
제2 스캔신호(SC2)는 Vref 보다 높은 전압으로 인가한다. 이에 제2 스위치 TFT(SW2)를 완전히 개방시킬 수 있다.
제1 스캔신호(SC1)는 Vref 보다 낮은 특정 전압으로 인가한다. 이에, Vref로부터 입력되는 전류가 제2 스위치 TFT(SW2) 및 제1 스위치 TFT(SW1)를 거쳐 최종적으로 제1 스위치 TFT(SW1)의 소스단에 연결된 Vdata 라인으로 출력될 수 있다.
제2 스위치 TFT(SW2)는 완전히 개방된 상태이나, 제1 스위치 TFT(SW1)는 특정 게이트 전압(SC1)에 대응하여 동작한다. 즉, 제1 스위치 TFT(SW1)의 게이트 및 소스 간 전압이 문턱전압과 동일해 지면(Vgs=Vth) 제1 스위치 TFT(SW1)는 오프되어 전류 패스가 차단된다. 이에, 최종적으로 Vdata 라인으로 출력되는 전류의 전압과 Vref의 전압을 비교함으로써 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱할 수 있다. 따라서, Vdata 라인으로 출력되는 전류의 전압(Vdata line load)를 측정함으로써 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱할 수 있다.
도 8은 도 7의 화소에서 제1 스위치 TFT(SW1)의 특성을 센싱하기 위한 회로의 등가회로를 예시한 것이다.
예컨대, Vref 신호의 전압이 10V인 경우 제2 스캔신호(SC2)는 Vref 보다 높은 15V 전압으로 인가된다. 이에 제2 스위치 TFT(SW2)를 완전히 개방되므로 10V의 Vref 신호는 제2 스위치 TFT(SW2)의 영향을 받지 않고 제1 스위치 TFT(SW1)로 전달될 수 있다.
제1 스캔신호(SC1)는 Vref 보다 낮은 7V로 인가될 수 있다. 이에, 제1 스위치 TFT(SW1)는 7V 게이트 전압으로 동작하며, 이에, 제1 스위치 TFT(SW1)로 입력된 Vref는 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압에 따라 각기 다른 전류로 출력된다.
제1 스위치 TFT(SW1)의 소스 단으로 출력되는 전류는 제1 스위치 TFT(SW1)의 게이트 및 소스 간 전압이 문턱전압과 동일해 지면(Vgs=Vth) 전류가 오프된다. 따라서, 최종적으로 Vdata 라인으로 출력되는 전류의 전압을 측정하면, 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 산출할 수 있다.
제1 스위치 TFT(SW1)의 특성을 센싱하기 위해 제2 스캔신호(SC2), 제1 스캔신호(SC1)를 인가하고 최종적으로 Vdata 라인으로 출력되는 전류의 전압을 측정하는 일련의 과정은 표시장치 내에 구비된 IC 부(20)의 제어에 따라 수행될 수 있다.
IC 부(20)는 Vdata 라인을 초기화하기 위해 아날로그 신호를 출력하는 DAC와, Vdata 라인으로 출력되는 전류의 전압(Vdata line load)을 감지하여 디지털 신호로 출력하기 위한 ADC를 포함하여 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압을 센싱하고 센싱결과를 리포팅할 수 있다. 이러한 IC 부(20)는 하나의 블럭으로 표시하였지만, 이는 기술의 이해를 돕기 위해 예시한 것으로서, IC 부(20)가 수행하는 기능은 타이밍 콘트롤러(11), 소스 드라이버(12), 스캔 드라이버(13)의 기능을 수행하는 IC 중 어느 하나에 의해 수행되거나, 이들 중 하나 이상이 통합되어 하나의 구동회로로 구현된 구동 IC에서 수행될 수 있다.
도 9는 도 7의 화소에서 Vdata line load에서 감지되는 제1 스위치 TFT의 문턱전압 센싱 결과를 시뮬레이션한 결과 그래프이다.
제2 스위치 TFT(SW2)가 완전히 개방되어 Vref 전원이 제1 스위치 TFT(SW1)로 인가되면, 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압의 영향을 받은 전류가 제1 스위치 TFT(SW1)의 소스 단으로 출력된다.
Vref 전원은 제1 스위치 TFT(SW1)의 소스 단에 연결된 Vdata 라인으로 출력된다. 소스 단으로 출력되는 전류는 제1 스위치 TFT(SW1)의 게이트 및 소스 간 전압이 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압과 동일해 지면(Vgs=Vth) 전류가 오프된다. 이에, 시뮬레이션된 그래프는 Vdata line load가 점차적으로 증가하다가, Vgs=Vth가 되는 시점 이유에는 제1 스위치 TFT(SW1)의 소스 단으로 출력되는 전류가 차단되므로 Vdata line load가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
도 10 본 발명의 실시예에 따른 화소에서 스위치 TFT의 특성을 센싱하기 위해 입력되는 주요 구동 신호를 도시한 도면이다. 도 10은 도 7의 화소에서 제1 스위치 TFT(SW1)의 특성을 센싱하기 위해 입력되는 주요 구동 신호를 예시하고 있다. 신호도에서 하이 레벨(H)은 NMOS형 옥사이드 TFT를 턴 온 시키는 전압 레벨임과 동시에, PMOS형 LTPS TFT를 턴 오프 시키는 전압 레벨이다. 그리고, 로우 레벨(L)은 NMOS형 옥사이드 TFT를 턴 오프 시키는 전압 레벨임과 동시에, PMOS형 LTPS TFT를 턴 온 시키는 전압 레벨이다.
초기화 기간(Ti) 동안, 제1 스캔신호는(SC1) 로우 레벨(L)로 입력되고, 제2 스캔신호는(SC2) 하이 레벨(H)로 입력된다. Vdata 신호는 0V, 즉, 데이터가 입력되지 않는 상태로 유지된다. IC 부(20) 내의 샘플링 스위치(SAM)를 온/오프 제어하는 샘플링 스위치 신호(SAM)는 오프(OFF)상태로 유지된다. 센싱되는 전압(sensing)은 0인 상태, 즉, 센싱값이 존재하지 않는 상태로 유지된다.
센싱 기간(Tsen) 동안, 제1 스캔신호는(SC1) 하이 레벨(H)로 입력되고, 제2 스캔신호는(SC2) 하이 레벨(H)로 입력된다. Vdata 신호는 하이 레벨(H), 즉, 데이터가 입력되는 상태로 유지된다. 샘플링 스위치 신호(SAM)는 오프(OFF) 상태로 유지된다. 센싱되는 전압(sensing)은 제1 스위치 TFT(ST1)의 문턱전압에 따라 센싱된다.
샘플링 기간(Tsmp) 동안, 제1 스캔신호는(SC1) 로우 레벨(L)로 입력되고, 제2 스캔신호는(SC2) 하이 레벨(H)로 입력된다. Vdata 신호는 하이 레벨(H), 즉, 데이터가 입력되는 상태로 유지된다. 샘플링 스위치 신호(SAM)는 턴온 신호가 입력된다. 이에, 센싱되는 전압(sensing)은 제1 스위치 TFT(ST1)의 문턱전압에 따라 센싱되어 샘플링된다.
도 11 내지 도 13은 각각 도 10의 초기화 기간(Ti), 센싱 기간(Tsen), 샘플링 기간(Tsmp) 동안 화소(PXL)의 동작 상태를 보여주는 등가 회로도이다.
도 11을 참조하면, 초기화 기간(Ti)에서, 제1 스캔신호는(SC1) 로우 레벨(L)로 입력되므로 제1 스위치 TFT(ST1)는 턴 오프된다. 제2 스캔신호는(SC2) 하이 레벨(H)로 입력되므로 제2 스위치 TFT(ST2)는 턴 온된다. 여기서, 제2 스캔신호는(SC2)는 Vref보다 충분히 높은 전압의 하이 레벨(H)로 입력되어 제2 스위치 TFT(ST 2)는 완전히 개방된 상태로 유지된다. IC 부(20)는 DAC전압을 이용하여 Vdata 및 Vdata Line load를 0인 상태, 즉, 센싱값이 존재하지 않는 상태로 초기화한다. IC 부(20) 내의 샘플링 스위치(SAM)는 오프(OFF)상태로 유지된다. 센싱되는 전압(sensing)은 0인 상태, 즉, 센싱값이 존재하지 않는 상태로 유지된다. 그 결과, Vdata 및 Vdata Line load가 초기화 되고 제1 스위치 TFT(ST1)의 소스 노드가 초기화 된다.
도 12를 참조하면, 센싱 기간(Tsen)에서, 제1 스캔신호는(SC1) 하이 레벨(H)로 입력되므로 제1 스위치 TFT(ST1)는 턴 온된다. 여기서, 제1 스캔신호는(SC1) Vref보다는 낮은 전압의 신호로 제1 스위치 TFT(ST1)에 흐르는 전류를 조절할 수 있는 범위의 하이 레벨(H)신호로 입력된다.
제2 스캔신호는(SC2) 하이 레벨(H)로 입력되므로 제2 스위치 TFT(ST2)는 턴 온된다. 여기서, 제2 스캔신호는(SC2)는 Vref보다 충분히 높은 전압의 하이 레벨(H)로 입력되어 제2 스위치 TFT(ST 2)는 완전히 개방된 상태로 유지된다.
그 결과, 제2 스위치 TFT(ST 2) 및 제1 스위치 TFT(ST1)를 통해 Vref전류가 전달되어 Vdata 로드는 하이 레벨(H), 즉, 데이터가 입력되는 상태로 유지된다. IC 부(20) 내의 샘플링 스위치(SAM)는 오프(OFF) 상태로 유지된다. 센싱되는 전압(sensing)은 제1 스위치 TFT(ST1)의 문턱전압에 따라 센싱된다. 그 결과, Vdata 및 Vdata Line load에는 제1 스위치 TFT(ST1)의 문턱전압에 따라 조절된 Vref 전류가 전달된다.
도 13을 참조하면, 샘플링 기간(Tsmp) 동안, 제1 스캔신호는(SC1) 로우 레벨(L)로 입력되어 제1 스위치 TFT(ST1)는 턴 오프된다. 이에, 더 이상 Vref는 Vdata 라인으로 입력되지 않게 된다. 제2 스캔신호는(SC2) 하이 레벨(H)로 입력된다. 제2 스캔신호는(SC2)는 Vref보다 충분히 높은 전압의 하이 레벨(H)로 입력되어 제2 스위치 TFT(ST 2)는 완전히 개방된 상태로 유지된다. 따라서, Vref는 제2 스위치 TFT(ST 2)를 통해 그대로 전달되지만 제1 스위치 TFT(ST1)는 턴 오프 상태이므로, Vdata 및 Vdata Line load에는 센싱 기간(Tsen)동안 충전된 전류만 잔류하게 되어 Vdata 신호는 하이 레벨(H), 즉, 데이터가 입력된 상태로 유지된다. 이에, IC 부(20) 내의 샘플링 스위치(SAM)가 턴온되어 Vdata Line load에 센싱된 전류의 전압을 샘플링한다. 그 결과, 제1 스위치 TFT(ST1)의 문턱전압을 센싱할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 표시장치의 스위치 TFT의 특성을 센싱하기 위해 입력되는 구동 신호를 도시한 도면이다.
표시패널(10)에는 화소(PXL)들이 매트릭스 형태로 배열되며, 하나의 스캔 라인(15)에 공통으로 연결된 다수의 화소(PXL)가 배치된다. 하나의 스캔 라인(15)에 공통으로 연결된 다수의 화소(PXL)에는 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 스캔신호(SC1), 제2 스캔신호(SC2), 발광 제어신호(EM)가 쉬프트 되어 스캔 라인들에 순차적으로 공급될 수 있다.
제1 스캔신호(SC1), 제2 스캔신호(SC2), 발광 제어신호(EM) 및 샘플링 스위치 신호(SAM)는 IC 부 (20)의 제어에 따라 스캔 드라이버(13)로부터 출력될 수 있다.
제1 스캔신호(SC1), 제2 스캔신호(SC2), 발광 제어신호(EM) 및 샘플링 스위치 신호(SAM)는 1 프레임을 단위로 입력될 수 있으며(N Frame, N+1 Frame, N+2 Frame...), 하이 레벨(H) 신호가 출력되는 1H 시간은 수 ms정도로 설정될 수 있다.
샘플링 스위치 신호(SAM)는 제1 스캔신호(SC1) 및 제2 스캔신호(SC2)가 하이 레벨(H)로 입력된 후 폴링하는 기간에 턴온되어 Vdata line load의 전압이 디지털 신호로 샘플링된다.
이상의 구동 결과 1 Frame을 단위로 하나의 스캔 라인(15)에 공통으로 연결된 다수의 화소(PXL)들의 제1 스위치 TFT(SW1)의 문턱전압 특성을 감지하여 디지털 신호로 확인할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 표시장치의 스위치 TFT의 특성을 센싱하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 옥사이드 TFT를 포함하는 화소(PXL) 회로가 구현된 전계발광 표시장치에서, 스위치 TFT의 특성, 예컨대, 스위치 기능을 수행하는 옥사이드 TFT의 문턱전압을 감지하여 리포팅할 수 있는 기술을 개시한다. 옥사이드 TFT의 문턱전압을 감지하여 리포팅하는 일련의 과정은 표시장치 내에 구비된 IC 부(20)의 제어에 따라 수행될 수 있다. IC 부(20)가 수행하는 기능은 타이밍 콘트롤러(11), 소스 드라이버(12), 스캔 드라이버(13)의 기능을 수행하는 IC 중 어느 하나에 의해 수행되거나, 이들 중 하나 이상이 통합되어 하나의 구동회로로 구현된 구동 IC에서 수행될 수 있다.
진단 기능을 수행하는 표시장치의 IC 부(20)는 기설정된 조건을 만족할 시 진단모드로 진입할 수 있다(S110). 표시장치의 생산 시 품질 테스트를 수행하거나, 사용자가 표시장치의 진단 기능을 선택한 경우, 혹은, 기설정된 주기에 따라 진단모드로 진입하여 화소(PXL)에 포함된 스위치 TFT의 문턱전압을 감지할 수 있다.
진단모드에 진입하면, IC 부(20)는 DAC 전압을 이용하여 Vdata 라인의 로드를 초기화한다(S112). 이에, 문턱전압을 감지하고자 하는 옥사이드 스위치 TFT의 소스 노드가 초기화된다.
초기화가 완료되면, IC 부(20)는 문턱전압을 감지하고자 하는 옥사이드 스위치 TFT의 게이트에 미리 설정된 전압을 인가하고, Vref전압이 옥사이드 스위치 TFT의 드레인으로 인가되도록 제어한 후 옥사이드 스위치 TFT의 소스 노드, 즉, Vdata 라인의 로드를 측정하는 방법으로 옥사이드 스위치 TFT의 문턱전압을 감지할 수 있다(S114).
IC 부(20)는 각 화소(PXL)들에 포함된 옥사이드 스위치 TFT의 문턱전압 감지 결과에 따라, 패널 내 TFT의 성능 데이터를 산출할 수 있다(S116). IC 부(20)는 문턱전압 감지 결과에 따라 전체 옥사이드 스위치 TFT 개수에 대한 불량 TFT의 비율을 수치적으로 산출하거나, 화면 면적에 대한 불량 비율 등 다양한 방식으로 성능 데이터를 산출할 수 있다.
IC 부(20)는 성능 데이터 산출결과를 보고할 수 있다(S118). IC 부(20)는 성능 데이터 산출결과를 사용자에게 표시하거나 네트워크를 통해 송신할 수 있다.
도 16은 본 발명에 따라 센싱된 스위치 TFT의 특성을 표시장치에 그래픽 데이터로 표시하는 실시예를 도시한 도면이다.
IC 부(20)는 문턱전압 감지 결과에 따라 불량 TFT가 포함된 것으로 판단된 화소(PXL)를 다른 화소(PXL)와는 시각적으로 구분되도록 표시함으로써 패널 내 TFT의 성능 데이터를 그래픽 데이터 형태로 사용자에게 표시할 수 있다.
도 16에 도시된 바와 같이 본래 블랙(black)인 패널의 화상에서 패널 내 TFT의 성능 데이터 감지 결과에 따라, 불량 화소는 빨간색으로 시각화하여 표시할 수 있다. 이러한 시각화 방식은 사용자 설정에 따라 불량 화소의 색상을 변경하거나 색상이 아닌 수치적인 데이터로 표시하는 등 다양한 방식으로 변경될 수 있다.
도 17은 본 발명에 따라 센싱된 스위치 TFT의 특성을 네트워크를 통해 수집하여 관리하는 실시예를 도시한 도면이다.
본 발명의 IC 부(20)가 적용된 전자장치(100)는 네트워크를 통해 문턱전압 감지 결과를 송신하여 네트워크상의 서버, 예컨대, 제조사의 A/S 센터 서버(110)에 송신할 수 있다.
감지 결과를 수신한 A/S 센터 서버(110)는 센싱된 스위치 TFT의 불량 정도를 판단하여 수리가 필요할 경우 사용자에게 A/S 신청을 안내하는 등의 서비스를 제공할 수 있다. 또한, A/S 센터 서버(110)는 각 표시장치의 스위치 TFT 특성에 관련된 정보를 수집하여 관리함으로써 표시장치의 품질관리 및 성능 개선에 유효하게 적용할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 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 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 소스 드라이버 13 : 스캔 드라이버

Claims (13)

  1. 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 하나 이상의 TFT를 포함하는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치에 있어서,
    게이트 노드로 입력된 제2 스캔신호에 따라 드레인 노드로 입력되는 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT;
    상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고, 게이트 노드로 입력된 제1 스캔신호에 따라 상기 드레인 노드로 입력된 상기 레퍼런스 신호가 상기 데이터 라인으로 전달되도록 전류 패스를 형성하는 제1 스위치 TFT; 및
    상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하고, 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하는 IC 부;
    를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 IC 부는,
    상기 제1 스위치 TFT가 오프 상태인 경우, 상기 제1 스위치 TFT의 소스와 연결된 상기 데이터 라인의 로드가 초기화 되도록 기설정된 아날로그 신호를 출력하는 DAC를 포함하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IC 부는,
    상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하여 디지털 신호로 출력하는 ADC를 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 IC 부는,
    상기 제1 스위치 TFT가 상기 디지털 신호를 출력하는 타이밍을 조절하는 샘플링 스위치를 포함하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT와 상기 제2 스위치 TFT는 N 타입 옥사이드 TFT로 형성되고;
    상기 서브 픽셀의 구동을 위한 적어도 하나 이상의 스위치 TFT는 N 타입 LTPS TFT로 구현되거나 또는, N 타입 LTPS TFT와 P 타입 LTPS TFT의 조합으로 구현되는 표시장치.
  6. 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 드레인 노드로 레퍼런스 신호를 입력받고 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT 및 상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고 소스 노드는 상기 데이터 라인에 연결되는 제1 스위치 TFT를 갖는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법에 있어서,
    상기 제2 스위치 TFT가 드레인 노드로 입력되는 상기 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하도록 제2 스캔신호를 인가하는 단계;
    상기 제1 스위치 TFT가 드레인 노드로 입력되는 상기 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하도록 제1 스캔신호를 인가하는 단계; 및
    상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하여 상기 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하는 단계;
    를 포함하는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT가 오프되도록 제1 스캔신호를 인가하는 단계;
    상기 제1 스위치 TFT가 연결된 상기 데이터 라인의 로드가 초기화 되도록 상기 데이터 라인에 기설정된 아날로그 신호를 출력하는 단계;
    를 더 포함하는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하는 단계는,
    기설정된 주기에 따라 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하는 단계;
    상기 감지된 전압을 디지털 신호로 출력하는 단계;
    를 포함하는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT와 상기 제2 스위치 TFT는 N 타입 옥사이드 TFT로 형성되고;
    상기 서브 픽셀의 구동을 위한 적어도 하나 이상의 스위치 TFT는 N 타입 LTPS TFT로 구현되거나 또는, N 타입 LTPS TFT와 P 타입 LTPS TFT의 조합으로 구현되는 표시장치의 소자 특성 센싱 방법.
  10. 데이터 라인들 및 스캔 라인들, 하나 이상의 TFT를 포함하는 서브 픽셀들을 포함하는 표시장치에 있어서,
    게이트 노드로 입력된 제2 스캔신호에 따라 드레인 노드로 입력되는 레퍼런스 신호를 소스 노드로 출력하는 제2 스위치 TFT;
    상기 제2 스위치 TFT의 소스 노드에 드레인 노드가 연결되고, 게이트 노드로 입력된 제1 스캔신호에 따라 상기 드레인 노드로 입력된 상기 레퍼런스 신호가 상기 데이터 라인으로 전달되도록 전류 패스를 형성하는 제1 스위치 TFT; 및
    기설정된 조건을 만족하는 경우 진단모드로 전환되어 상기 제1 스위치 TFT를 통해 상기 데이터 라인으로 전달된 전류의 전압을 감지하고, 감지된 전압값에 기초하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 감지하고, 감지된 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 리포팅하는 IC 부;
    를 포함하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 IC 부는,
    상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압 감지 결과에 따라 불량 TFT가 포함된 것으로 판단된 화소(PXL)를 다른 화소(PXL)와는 시각적으로 구분되도록 그래픽 화면으로 표시하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 리포팅하는 표시장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 IC 부는,
    상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압 감지 결과를 네트워크를 통해 기 설정된 서버로 송신하여 상기 제1 스위치 TFT의 문턱전압을 리포팅하는 표시장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 스위치 TFT와 상기 제2 스위치 TFT는 N 타입 옥사이드 TFT로 형성되고;
    상기 서브 픽셀의 구동을 위한 적어도 하나 이상의 스위치 TFT는 N 타입 LTPS TFT로 구현되거나 또는, N 타입 LTPS TFT와 P 타입 LTPS TFT의 조합으로 구현되는 표시장치.
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