KR20200069701A

KR20200069701A - 발광표시장치

Info

Publication number: KR20200069701A
Application number: KR1020180157051A
Authority: KR
Inventors: 박준민
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-17
Also published as: KR102598198B1

Abstract

본 발명은 표시패널, 제1회로부 및 제2회로부를 포함하는 발광표시장치를 제공한다. 표시패널은 픽셀들을 포함한다. 제1회로부는 픽셀들의 데이터라인들에 데이터전압들을 공급한다. 제2회로부는 픽셀들의 센싱라인들을 센싱하고 샘플링하는 샘플링 회로부들과, 샘플링 회로부들로부터 출력된 센싱값들을 시분할하여 출력하는 먹스부와, 먹스부로부터 출력된 아날로그 센싱값들을 디지털 센싱값들로 변환하여 출력하는 센싱 회로부를 포함하는 제2회로부를 포함한다. 먹스부는 다수의 먹스 스위치를 포함하고, 다수의 먹스 스위치 중 적어도 하나는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간부터 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간까지 턴온 상태를 유지할 수 있다.

Description

발광표시장치{Light Emitting Display Device}

본 발명은 발광표시장치에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 발광표시장치(Light Emitting Display: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.

앞서 설명한 표시장치들은 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다.

위와 같은 표시장치들은 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.

한편, 앞서 설명한 표시장치들 중 발광표시장치는 빠른 응답속도, 고휘도 및 시야각이 넓은 전기적 그리고 광학적 특성과 더불어 유연한 형태로 구현할 수 있는 기구적 특성 등과 같이 많은 장점이 있다. 그러나 발광표시장치는 보상 회로의 구성 시 개선점이 남아 있는바 이와 관련된 지속적인 연구가 필요하다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 센싱라인들을 멀티 센싱 및 샘플링을 하여 센싱시간을 단축하는 것이다. 또한, 본 발명은 센싱값 취득 과정에서 장치의 동작과 흐름 상에 신호 전달 지연이 발생하지 않도록 하여 센싱시간 손실 발생을 개선하는 것이다. 또한, 본 발명은 멀티 센싱을 하지 않더라도 센싱시간 손실을 개선하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 표시패널, 제1회로부 및 제2회로부를 포함하는 발광표시장치를 제공한다. 표시패널은 픽셀들을 포함한다. 제1회로부는 픽셀들의 데이터라인들에 데이터전압들을 공급한다. 제2회로부는 픽셀들의 센싱라인들을 센싱하고 샘플링하는 샘플링 회로부들과, 샘플링 회로부들로부터 출력된 센싱값들을 시분할하여 출력하는 먹스부와, 먹스부로부터 출력된 아날로그 센싱값들을 디지털 센싱값들로 변환하여 출력하는 센싱 회로부를 포함하는 제2회로부를 포함한다. 먹스부는 다수의 먹스 스위치를 포함하고, 다수의 먹스 스위치 중 적어도 하나는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간부터 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간까지 턴온 상태를 유지할 수 있다.

다수의 먹스 스위치 중 제1먹스 스위치는 센싱라인들 중 제1센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제1샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴오프될 수 있다.

다수의 먹스 스위치 중 제2먹스 스위치는 센싱라인들 중 제2센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제2샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴오프될 수 있다.

제1먹스 스위치부와 제2먹스 스위치부는 제1샘플링제어신호가 발생하는 기간까지 동시에 턴온된 상태를 가질 수 있다.

제2먹스 스위치는 제1먹스 스위치보다 더 긴 시간 동안 턴온 상태를 유지할 수 있다.

다수의 먹스 스위치 중 제2먹스 스위치는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간 동안 턴온 상태를 가질 수 있다.

제2먹스 스위치는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간부터 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 2회의 턴온 상태를 가질 수 있다.

제2먹스 스위치는 센싱라인들 중 제1센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제1샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴온되고, 센싱라인들 중 제2센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제2샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴오프될 수 있다.

제2먹스 스위치는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간과 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간이 같을 수 있다.

제2먹스 스위치는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간과 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간이 다를 수 있다.

제2먹스 스위치는 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 턴온 상태를 유지하는 시간이 가변될 수 있다.

제1먹스 스위치부가 턴온된 기간 동안 센싱 회로부는 제1먹스 스위치부를 통해 제1픽셀에 연결된 제1센싱라인을 센싱하고, 제2먹스 스위치부가 턴온된 기간 동안 센싱 회로부는 제2먹스 스위치부를 통해 제2픽셀에 연결된 제2센싱라인을 센싱할 수 있다.

제2회로부는 먹스부를 제어하는 먹스제어신호에 대응하여 픽셀들의 센싱라인들을 순차, 비순차 또는 무작위 센싱할 수 있다.

다수의 먹스 스위치 중 제1먹스 스위치와 제2먹스 스위치는 데이터라인에 데이터전압을 공급하기 위해 인가되는 스캔신호의 발생과 동기하여 동시에 턴온될 수 있다.

다수의 먹스 스위치 중 제1먹스 스위치와 제2먹스 스위치는 동시에 턴온되지만 턴오프되는 시간이 다를 수 있다.

본 발명은 프로그램 단계에서 일정 시간차를 갖고 센싱라인들에 전하를 충전한 다음 먹스부를 순차적으로 동작시키는 방식으로 센싱라인들을 멀티 센싱 및 샘플링을 하여 센싱시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 센싱값 취득 과정에서 장치의 동작과 흐름 상에 신호 전달 지연이 발생하지 않도록 하여 센싱시간 손실 발생을 개선(전하의 이동도 지연 방지 및 개선)할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 먹스부에서 센싱이 이루어지는 쪽의 먹스 스위치를 긴 시간 동안 턴온하는 방식을 이용하여 멀티 센싱을 하지 않더라도 센싱시간 손실을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 등가 회로도.
도 4 및 도 5는 도 3의 서브 픽셀을 기반으로 구현될 수 있는 픽셀의 예시도들.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제1예시도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제2예시도들.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 먹스부를 나타낸 제1예시도.
도 10은 도 9에 도시된 먹스부의 내부 블록 예시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 먹스부를 나타낸 제2예시도.
도 12 내지 도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면들.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면들.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 발광표시장치는 텔레비전, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 자동차 전기장치, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하에서 설명되는 발광표시장치는 유기 발광다이오드를 기반으로 구현된 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device)는 물론이고, 무기 발광다이오드를 기반으로 구현된 무기전계발광표시장치(Inorganic Light Emitting Display Device)에도 적용 가능하다. 그러나 이하에서는 유기전계발광표시장치를 일례로 설명한다.

또한, 이하에서 설명되는 유기전계발광표시장치는 영상 표시 동작과 외부 보상 동작을 수행한다. 외부 보상 동작은 서브 픽셀단위 또는 픽셀 단위로 수행할 수 있다. 외부 보상 동작은 영상 표시 동작 중의 수직 블랭크 구간에서 수행되거나, 영상 표시가 시작되기 전의 파워 온 시퀀스 구간에서 수행되거나, 영상 표시가 끝난 후의 파워 오프 시퀀스 구간에서 수행될 수 있다.

수직 블랭크 구간은 영상 표시를 위한 데이터신호가 기입되지 않는 구간으로서, 1 프레임분의 데이터신호가 기입되는 수직 액티브 구간들 사이마다 배치된다. 파워 온 시퀀스 기간은 장치를 구동하기 위한 전원이 턴온 된 후부터 영상이 표시될 때까지의 구간을 의미한다. 파워 오프 시퀀스 구간은 영상 표시가 끝난 후부터 장치를 구동하기 위한 전원이 턴오프 될 때까지의 구간을 의미한다.

이러한 외부 보상 동작을 수행하는 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터를 소스 팔로워(Source Follower) 방식으로 동작시킨 후 센싱라인의 라인 커패시터(기생 커패시터)에 저장되는 전압(구동 TFT의 소스 전압)을 센싱한다. 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차를 보상하기 위해, 구동 트랜지스터의 소스노드 전위가 세츄레이션(saturation state)될 때(즉, 구동 TFT의 전류(Ids)가 제로가 될 때)의 소스 전압을 센싱한다. 그리고 외부 보상 방식은 구동 트랜지스터의 이동도 편차를 보상하기 위해, 구동 트랜지스터의 소스노드가 세츄레이션 상태에 도달되기 전의 선형 상태의 값을 센싱한다.

아울러, 이하에서 설명되는 서브 픽셀은 n 타입 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 일례로 설명하지만 이는 p 타입 박막 트랜지스터 또는 n 타입과 p 타입이 함께 존재하는 형태로 구현될 수도 있다. 박막 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 박막 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 박막 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, 박막 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다.

n 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 박막 트랜지스터에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이와 달리, p 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 박막 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 그러나 박막 트랜지스터의 소스와 드레인은 인가된 전압에 따라 변경될 수 있다. 이를 반영하여, 이하의 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2전극으로 설명한다.

<제1실시예>

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180) 등이 포함된다.

영상 공급부(110)(또는 호스트시스템)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력한다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급할 수 있다.

타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 Vsync, 수평 동기신호인 Hsync) 등을 출력한다.

타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상 공급부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급한다. 타이밍 제어부(120)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 스캔신호(또는 스캔전압)를 출력한다. 스캔 구동부(130)는 스캔라인들(GL1~GLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 스캔신호를 공급한다. 스캔 구동부(130)는 IC 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(150) 상에 직접 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압을 기반으로 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력한다.

데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급한다. 데이터 구동부(140)는 IC 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위의 제1전원(EVDD)와 저전위의 제2전원(EVSS)을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)는 제1 및 제2전원(EVDD, EVSS)뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스캔하이전압, 스캔로우전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압, 하프드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.

표시패널(150)은 스캔 구동부(130)와 데이터 구동부(140)를 포함하는 구동부로부터 출력된 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호 그리고 전원 공급부(180)로부터 출력된 제1 및 제2전원(EVDD, EVSS)에 대응하여 영상을 표시한다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다.

표시패널(150)은 유리, 실리콘, 폴리이미드 등 강성 또는 연성을 갖는 기판을 기반으로 제작될 수 있다. 그리고 빛을 발광하는 서브 픽셀들은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 픽셀 또는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 포함하는 픽셀로 이루어질 수 있다.

예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)에는 스위칭 트랜지스터(SW)와 구동 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 유기 발광다이오드 등을 포함하는 픽셀회로(PC)가 포함된다. 유기전계발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드에 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상 회로 등이 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)에 포함된 픽셀회로(PC)를 블록형태로 도시하였음을 참조한다.

한편, 위의 설명에서는 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등을 각각 개별적인 구성인 것처럼 설명하였다. 그러나 유기전계발광표시장치의 구현 방식에 따라 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 중 하나 이상은 하나의 IC 내에 통합될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 서브 픽셀을 나타낸 등가 회로도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 서브 픽셀을 기반으로 구현될 수 있는 픽셀의 예시도들이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 서브 픽셀은 스위칭 트랜지스터(SW), 센싱 트랜지스터(ST), 구동 트랜지스터(DT), 커패시터(CST), 및 유기 발광다이오드(OLED)를 포함한다.

스위칭 트랜지스터(SW)는 제1A스캔라인(GL1a)에 게이트전극이 연결되고 제1데이터라인(DL1)에 제1전극이 연결되고 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제2전극이 연결된다. 구동 트랜지스터(DT)는 커패시터(CST)에 게이트전극이 연결되고 제1전원라인(EVDD)에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다.

커패시터(CST)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 제2전극에 애노드전극이 연결되고 제2전원라인(EVSS)에 캐소드전극이 연결된다.

센싱 트랜지스터(ST)는 제1B스캔라인(GL1b)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 센싱노드인 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결된다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)와 유기 발광다이오드(OLED)의 열화나 문턱전압 등을 센싱하기 위해 추가된 보상 회로이다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)와 유기 발광다이오드(OLED) 사이에 정의된 센싱노드를 통해 센싱값을 취득한다. 센싱 트랜지스터(ST)로부터 취득된 센싱값은 제1센싱라인(VREF1)을 통해 서브 픽셀의 외부에 마련된 외부 보상 회로로 전달된다.

스위칭 트랜지스터(SW)의 게이트전극에 연결된 제1A스캔라인(GL1a)과 센싱 트랜지스터(ST)의 게이트전극에 연결된 제1B스캔라인(GL1b)은 도시된 바와 같이 분리된 구조를 취하거나 공통으로 연결된 구조를 취할 수 있다. 게이트전극 공통 접속 구조는 스캔라인의 개수를 줄일 수 있고 그 결과 보상 회로의 추가에 따른 개구율 감소를 방지할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보상 회로를 포함하는 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 하나의 픽셀을 구성하도록 정의될 수 있다. 이때, 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 각각 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 순으로 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

도 4의 제1예시와 같이, 보상 회로를 포함하는 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 하나의 제1센싱라인(VREF1)을 공유하도록 접속되고, 제1 내지 제4데이터라인들(DL1 ~ DL4)에 각각 구분되어 접속된 구조를 가질 수 있다.

도 5의 제2예시와 같이, 보상 회로를 포함하는 제1 내지 제4서브 픽셀(SP1 ~ SP4)은 하나의 제1센싱라인(VREF1)을 공유하도록 접속되고, 두 개의 서브 픽셀씩 하나의 데이터라인에 공유 접속된 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2서브 픽셀(SP1, SP2)은 제1데이터라인(DL1)을 공유하고 제3 및 제4서브 픽셀(SP3, SP4)은 제2데이터라인(DL2)을 공유할 수 있다.

그러나 도 4 및 도 5는 2가지의 예를 보여준 것일 뿐, 본 발명은 앞서 도시 및 설명되지 않은 다른 구조의 서브 픽셀들을 갖는 표시패널에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 서브 픽셀 내에 보상 회로가 있는 구조 또는 서브 픽셀 내에 보상 회로가 없는 구조에도 적용 가능하다.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제1예시도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 주요 블록을 구분하여 나타낸 제2예시도들이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 서브 픽셀에 데이터전압을 공급함과 더불어 서브 픽셀에 포함된 소자를 센싱하고, 센싱을 통해 얻은 센싱값을 기반으로 보상값을 생성하는 회로를 포함한다.

데이터 구동부(140a ~ 104b)는 서브 픽셀에 데이터전압을 공급하는 등의 구동 동작과 더불어 서브 픽셀에 포함된 소자를 센싱하기 위한 센싱 동작을 수행하는 회로로서, 제1회로부(140a)와 제2회로부(140b)를 포함할 수 있다. 그러나 제2회로부(140b)와 같은 외부 보상 회로는 별도의 장치로 분리되어 구성될 수도 있다.

제1회로부(140a)는 서브 픽셀의 구동 동작을 위해 데이터전압(Vdata) 등을 출력하는 회로로서, 데이터전압 출력부(DAC) 등을 포함할 수 있다. 데이터전압 출력부(DAC)는 타이밍 제어부로부터 공급된 디지털 데이터신호를 아날로그 전압으로 변환하여 출력한다. 데이터전압 출력부(DAC)의 출력단은 제1데이터라인(DL1)에 연결된다. 데이터전압 출력부(DAC)는 영상 표현에 필요한 데이터전압(Vdata)은 물론이고 보상 동작에 필요한 전압(예: 블랙전압 등)을 출력할 수 있다.

제2회로부(140b)는 센싱 동작을 위한 스위칭 동작과 더불어 센싱 동작에 필요한 전압을 출력하기 위한 회로로서, 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW), 구동전압 출력용 스위치부(RPSW), 샘플링용 스위치부(SASW), 센싱 회로부(ADC) 등을 포함할 수 있다.

초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화제어신호(SPRE)에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력할 수 있다. 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압은 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 전압으로 생성될 수 있으나 통상 제2전원에 가까운 전압으로 생성된다. 초기화전압 출력용 스위치부(SPSW)는 단순히 스위치 형태로 도시하였으나 이에 한정되지 않고 능동소자 등으로 구현될 수 있다.

구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동제어신호(RPRE)에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 구동전압 출력용 스위치부(RPSW)는 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압을 제1센싱라인(VREF1)을 통해 출력할 수 있다. 구동전압원(VPRER)에 의해 생성된 구동전압은 제1전원(고전위전압)과 제2전원(저전위전압) 사이의 전압으로 생성될 수 있으나 통상 제2전원에 가까운 전압으로 생성된다. 그러나 구동전압의 레벨은 초기화전압의 레벨과 다르다.

샘플링용 스위치부(SASW)는 샘플링제어신호(SAM)에 대응하여 턴온 또는 턴오프 동작한다. 샘플링용 스위치부(SASW)는 제1센싱라인(VREF1)의 라인 커패시터(Vsen)에 충전된 전류, 전압, 전하 등을 기반으로 서브 픽셀에 포함된 소자의 특성을 센싱할 수 있다. 샘플링용 스위치부(SASW)는 샘플링 방식으로 유기 발광다이오드(OLED)의 문턱전압, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압 또는 이동도 등을 포함하는 소자의 특성을 센싱할 수 있도록 동작한다. 샘플링용 스위치부(SASW)는 단순히 스위치 형태로 도시하였으나 이에 한정되지 않고 능동소자 등으로 구현될 수 있다.

센싱 회로부(ADC)는 샘플링용 스위치부(SASW)가 턴온되면 제1센싱라인(VREF1)을 통해 유기 발광다이오드(OLED)의 문턱전압, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압 또는 이동도 등에 해당하는 센싱값을 취득하고 출력할 수 있다.

보상 회로부(160)는 영상 분석과 더불어 센싱값을 기반으로 보상값을 생성하기 위한 회로로서, 영상 분석부(165)와 보상값 생성부(167) 등을 포함할 수 있다. 영상 분석부(165)는 외부로부터 입력된 데이터신호와 더불어 센싱 회로부(ADC)로부터 출력된 센싱값을 분석하는 역할 등을 할 수 있다. 보상값 생성부(167)는 영상 분석부(165)로부터 출력된 분석 결과에 대응하여 센싱된 소자의 열화 정도를 파악하고 보상에 필요한 보상값을 생성하는 역할 등을 할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1회로부(140a)와 제2회로부(140b)가 데이터 구동부(140)의 내부에 포함된 경우, 보상 회로부(160)는 타이밍 제어부(120)의 내부에 포함될 수 있다. 이에 따라, 타이밍 제어부(120)는 보상값을 기반으로 데이터신호(DATA)를 보상한 보상 데이터신호(CDATA)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 제2회로부(140b)와 보상 회로부(160)를 제어하기 위한 제어신호(CNT)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 먹스부를 나타낸 제1예시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 먹스부의 내부 블록 예시도이고, 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 먹스부를 나타낸 제2예시도이다.

도 9에 도시된 제1예시와 같이, 본 발명의 제1시예에 따른 유기전계발광표시장치는 제1픽셀(P1)과 제2픽셀(P2) 각각에 포함된 소자의 특성을 선택적으로 센싱하기 위한 먹스부(MUX)를 갖는다. 제1픽셀(P1)은 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)을 포함한다. 이와 마찬가지로, 제2픽셀(P2) 또한 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)을 포함한다.

제1픽셀(P1)에 포함된 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)은 제1센싱라인(VREF1)에 연결된다. 그리고 제1센싱라인(VREF1)은 먹스부(MUX)의 제1입력단자에 연결된다. 제2픽셀(P2)에 포함된 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)은 제2센싱라인(VREF2)에 연결된다. 그리고 제2센싱라인(VREF2)은 먹스부(MUX)의 제2입력단자에 연결된다.

제1픽셀(P1)에 연결된 제1센싱라인(VREF1)과 제2픽셀(P2)에 연결된 제2센싱라인(VREF2)은 표시패널 상에 위치하는 센싱라인에 해당한다. 그리고 먹스부(MUX)의 출력단자에 연결된 센싱라인(VREF)은 제2회로부의 내부에 위치하는 센싱라인에 해당한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 먹스부(MUX)는 제1먹스 스위치(MSW1)와 제2먹스 스위치(MSW2)를 포함한다. 제1먹스 스위치(MSW1)는 제1먹스제어신호라인(MUX CTRL1)에 게이트전극이 연결되고 제1센싱라인(VREF1)에 제1전극이 연결되고 센싱라인(VREF)에 제2전극이 연결된다. 제2먹스 스위치(MSW2)는 제2먹스제어신호라인(MUX CTRL2)에 게이트전극이 연결되고 제2센싱라인(VREF2)에 제1전극이 연결되고 센싱라인(VREF)에 제2전극이 연결된다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 유기전계발광표시장치는 먹스부(MUX)를 제어하는 먹스제어신호에 따라 제1픽셀(P1)에 포함된 소자의 특성과 제2픽셀(P2)에 포함된 소자의 특성을 시분할 방식으로 취득할 수 있다. 즉, 2개의 픽셀을 시분할 방식으로 센싱할 수 있다.

도 11에 도시된 제2예시와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 제1픽셀(P1) 내지 제N픽셀(Pn) 각각에 포함된 소자의 특성을 선택적으로 센싱하기 위한 먹스부(MUX)를 갖는다. 제1픽셀(P1) 내지 제N픽셀(Pn)(n은 2 이상 정수)은 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)을 각각 포함한다.

제1픽셀(P1)에 포함된 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)은 제1센싱라인(VREF1)에 연결된다. 그리고 제1센싱라인(VREF1)은 먹스부(MUX)의 제1입력단자에 연결된다. 제N픽셀(Pn)에 포함된 적색, 백색, 청색 및 녹색 서브 픽셀(SP_R, SP_W, SP_B, SP_G)은 제N센싱라인(VREFn)에 연결된다. 그리고 제N센싱라인(VREFn)은 먹스부(MUX)의 제N입력단자에 연결된다.

제1픽셀(P1)에 연결된 제1센싱라인(VREF1) 내지 제N픽셀(Pn)에 연결된 제N센싱라인(VREFn)은 표시패널 상에 위치하는 센싱라인에 해당한다. 그리고 먹스부(MUX)의 출력단자에 연결된 센싱라인(VREF)은 제2회로부의 내부에 위치하는 센싱라인에 해당한다. 먹스부(MUX)는 도 10에서 설명한 바와 같은 먹스 스위치를 기반으로 구현될 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 유기전계발광표시장치는 먹스부(MUX)의 제어방식에 따라 제1픽셀(P1)에 포함된 소자의 특성부터 제N픽셀(Pn)에 포함된 소자의 특성까지 시분할 방식으로 취득할 수 있다. 즉, 2개 이상의 픽셀을 시분할 방식으로 센싱할 수 있다. 먹스부(MUX)는 먹스제어신호에 대응하여 순차, 비순차 또는 무작위 센싱 동작을 할 수 있다.

도 12 내지 도 15는 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(140)는 데이터전압 출력부(DAC), 제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn), 초기화전압원(VPRES), 제1 내지 제N샘플링용 스위치부(SASW1 ~ SASWn), 제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn), 먹스부(MUX), 센싱 회로부(ADC), 메모리부(MEM) 및 신호전송부(TX)를 포함할 수 있다.

데이터전압 출력부(DAC)는 데이터 구동부(140)의 제1회로부에 포함된다. 제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn), 초기화전압원(VPRES), 제1 내지 제N샘플링용 스위치부(SASW1 ~ SASWn), 제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn), 먹스부(MUX), 센싱 회로부(ADC)는 데이터 구동부(140)의 제2회로부에 포함된다. 메모리부(MEM) 및 신호전송부(TX)는 데이터 구동부(140)의 제3회로부에 포함된다.

데이터전압 출력부(DAC)는 적색 데이터전압(R)을 출력하는 적색 데이터전압 출력부, 백색 데이터전압(W)을 출력하는 백색 데이터전압 출력부, 청색 데이터전압(B)을 출력하는 청색 데이터전압 출력부 및 녹색 데이터전압(G)을 출력하는 녹색 데이터전압 출력부를 포함할 수 있다. 데이터전압 출력부(DAC)는 데이터 구동부(140)의 출력 채널들(CH1 ~ CHn)마다 구비된 출력 버퍼들을 통해 데이터라인들(DL1 ~ DLn)에 연결될 수 있다.

제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)에 대응하여 각각 배치된다. 제1 내지 제N초기화전압 출력용 스위치부(SPSW1 ~ SPSWn)는 초기화전압원(VPRES)에 의해 생성된 초기화전압을 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)을 통해 각각 출력할 수 있다.

제1 내지 제N샘플링용 스위치부(SASW1 ~ SASWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn)과 제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn)의 사이에 각각 배치된다. 제1 내지 제N샘플링용 스위치부(SASW1 ~ SASWn)는 제1 내지 제N센싱라인(VREF1 ~ VREFn) 중 적어도 하나를 센싱하기 위해 턴온될 수 있다.

제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn)는 제1 내지 제N샘플링용 스위치부(SASW1 ~ SASWn)와 먹스부(MUX)의 입력단자 사이에 각각 배치된다. 제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn)는 턴온된 샘플링용 스위치부를 통해 전달된 센싱값을 샘플링하고 스케이일링하여 먹스부(MUX)에 전달할 수 있다.

제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn)는 샘플링 회로부와 스케일러 회로부가 포함된 형태로 도시하였다. 그러나 샘플링 회로부와 스케일러 회로부는 분리될 수 있다. 그리고 장치의 구성에 따라 스케일러 회로부는 생략될 수도 있다. 그리고 샘플링 회로부는 센싱값을 적분할 수 있는 적분 회로부 그리고 적분된 센싱값을 샘플링 및 홀드할 수 있는 샘플 & 홀드부 등을 포함할 수 있다.

먹스부(MUX)는 제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn)와 센싱 회로부(ADC) 사이에 배치된다. 먹스부(MUX)는 다수의 먹스 스위치부를 포함한다. 먹스부(MUX)는 제1 내지 제N샘플링 및 스케일러부(SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn) 중 적어도 하나로부터 전달된 센싱값을 시분할 방식으로 취득한 후 메모리부(MEM)에 전달할 수 있다.

센싱 회로부(ADC)는 아날로그 형태의 센싱값을 디지털 형태의 센싱값으로 변환하여 출력한다. 센싱 회로부(ADC)는 아날로그 디지털 변환 회로부를 포함할 수 있다. 메모리부(MEM)는 먹스부(MUX)로부터 전달된 적어도 하나의 센싱값을 저장한 후 신호전송부(TX)에 전달한다. 신호전송부(TX)는 메모리부(MEM)로부터 전달된 센싱값 등을 타이밍 제어부(120)에 전송한다.

데이터 구동부(140)의 내부에 포함된 장치들이 위와 같이 구성되어 있기 때문에, 센싱라인을 센싱하기 위한 센싱동작은 (A)표시패널의 프리차징, (B)표시패널의 구동, (C)센싱라인의 센싱값 샘플링 및 스케일링, (D)센싱값을 아날로그값에서 디지털값으로 변환, (E)변환된 센싱값을 타이밍 제어부로 전송하는 순으로 이루어진다.

도 7 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling), 리커버리 단계(Recovery)의 순으로 동작할 수 있다. 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling), 리커버리 단계(Recovery)를 포함하는 시간은 한 라인분의 실시간 센싱에 소요되는 시간(1 line RT 소요시간)으로 정의될 수 있고, 이는 1 수직 블랭크 구간에 해당한다.

프로그램 단계(Program)는 표시패널에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 인가하고 센싱라인들에 센싱용전압을 인가하는 단계이다. 센싱 단계(Sensing)는 표시패널에 포함된 서브 픽셀들의 센싱라인들을 센싱하는 단계이다. 샘플링 단계(Sampling)는 센싱라인들에 충전된 전류, 전압, 전하 등의 센싱값을 샘플링하는 단계이다. 리커버리 단계(Recovery)는 표시패널에 포함된 서브 픽셀들의 소자(예: 구동 트랜지스터의 문턱전압)를 회복시키는 단계이다. 프로그램 단계(Program) 동안 데이터라인들에는 데이터전압(Vdata)이 인가되고, 센싱라인들에는 센싱용전압(Vref) 등이 인가된다.

스캔신호(Scan)는 프로그램 단계(Program)와 리버커리 단계(Recovery) 동안 로직하이로 발생되고 나머지 센싱 단계(Sensing)와 샘플링 단계(Sampling) 동안 로직로우로 발생된다. 스캔신호(Scan)가 로직하이로 발생하게 되면, 스위칭 트랜지스터(SW)는 턴온된다.

센스신호(Sense)는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling), 리커버리 단계(Recovery) 동안 로직하이로 발생된다. 센스신호(Sense)가 로직하이로 발생하게 되면, 센싱 트랜지스터(ST)는 턴온된다.

제1먹스제어신호(Mux ctrl1)는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling) 동안 로직하이로 발생된다. 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)는 제1샘플링제어신호(Samp1)의 폴링 에지에 동기하여 로직하이에서 로직로우로 전환될 수 있다. 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)가 로직하이로 발생하게 되면, 제1먹스 스위치(MSW1)는 턴온된다.

제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling) 동안 로직하이로 발생된다. 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 제2샘플링제어신호(Samp2)의 폴링 에지에 동기하여 로직하이에서 로직로우로 전환될 수 있다. 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)가 로직하이로 발생하게 되면, 제2먹스 스위치(MSW2)는 턴온된다.

도 13을 통해 알 수 있듯이, 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)와 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling) 동안 중첩하여 턴온 상태를 유지한다. 그리고 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)가 로직하이를 유지하는 시간보다 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)가 로직하이를 유지하는 시간이 더 길다.

이에 따라, 제1샘플링제어신호(Samp1)가 로직하이를 유지하는 기간 동안, 도 14a와 같이, 제1먹스 스위치(MSW1)와 제2먹스 스위치(MSW2)는 동시에 턴온 상태를 유지하게 된다. 반면 제2샘플링제어신호(Samp2)가 로직하이를 유지하는 기간 동안, 도 14b와 같이, 제1먹스 스위치(MSW1)는 턴오프 되지만, 제2먹스 스위치(MSW2)는 턴온 상태를 유지하게 된다. 즉, 제1먹스 스위치(MSW1)와 제2먹스 스위치(MSW2)는 동시에 턴온되지만 턴오프되는 시간이 다르다.

샘플링제어신호(Samp)는 샘플링 단계(Sampling) 동안 적어도 두 번에 걸쳐 로직하이로 발생된다. 제1샘플링제어신호(Samp1)와 제2샘플링제어신호(Samp2)는 일정 구간 이격하여 발생된다. 로직하이의 제1샘플링제어신호(Samp1)에 의해 제1픽셀(P1)에 연결된 제1센싱라인(VREF1)의 제1센싱값(Vsen1)이 취득된다. 로직하이의 제2샘플링제어신호(Samp2)에 의해 제2픽셀(P2)에 연결된 제2센싱라인(VREF2)의 제2센싱값(Vsen2)이 취득된다.

본원 발명의 제1실시예에 따르면, 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)와 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling)를 포함하는 긴 시간 동안 중첩하여 로직하이 상태를 유지한다. 먹스제어신호가 위와 같이 인가되면, 센싱을 수행하는 쪽의 먹스 스위치가 항상 턴온 상태를 유지하게 되므로 전하 이동에 따른 신호 전달 지연이 발생하지 않는다. 이와 관련된 설명을 덧붙이면 다음과 같다.

제1먹스 스위치(MSW1)는 로직하이의 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)에 의해 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling)를 포함하는 시간 동안 턴온된 상태를 갖는다. 그리고 제2먹스 스위치(MSW2)는 로직하이의 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)에 의해 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling)를 포함하되, 제1먹스 스위치(MSW1)보다 더 긴 시간 동안 턴온된 상태를 갖는다.

이에 따라, 제1샘플링제어신호(Samp1)가 로직로우에서 로직하이로 변경되면, 제1센싱라인(VREF1)의 전하는 신호 전달 지연 없이 센싱되고 샘플링되고 스케일링된 후 턴온된 제1먹스 스위치(MSW1)를 거쳐 센싱 회로부(ADC)에 전달되어 제1센싱값(Vsen1)으로 취득된다. 그리고 제2샘플링제어신호(Samp2)가 로직로우에서 로직하이로 변경되면, 제2센싱라인(VREF2)의 전하는 신호 전달 지연 없이 센싱되고 샘플링되고 스케일링된 후 턴온된 제2먹스 스위치(MSW2)를 거쳐 센싱 회로부(ADC)에 전달되어 제2센싱값(Vsen2)으로 취득된다.

한편, 본 발명의 제1실시예와 같이 적어도 2개의 픽셀을 센싱하는 멀티 센싱을 하면, 각 픽셀의 센싱값을 분리시키는 과정이 필요하다. 이와 관련하여, 도 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 제1픽셀(P1)의 전하 이동도를 a1이라 정의하고, 제2픽셀(P2)의 전하 이동도를 a2라고 정의하면, 제1픽셀(P1)의 전기용량은 (a1+a2) * t1 = V1/C이고, 제2픽셀(P2)의 전기용량은 (a2+t2) = V2-V1/C/2이기 때문에 이를 연립해서 풀면 a1, a2를 구할 수 있다. 그러므로 2개의 픽셀을 멀티 센싱하더라도 센싱값들 간의 차이값을 산출하는 방식 등으로 제1픽셀(P1)에 해당하는 제1센싱값(Vsen1)과 제2픽셀(P2)에 해당하는 제2센싱값(Vsen2)으로 구분하여 취득할 수 있다.

이상, 본 발명의 제1실시예와 같은 센싱 방식은 특히 서브 픽셀들에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱전압이나 이동도 등을 센싱할 때 유용하다. 그 이유는 구동 트랜지스터의 문턱전압이나 이동도를 센싱할 때 구동 트랜지스터의 소스노드 전위가 세츄레이션될 때(즉, 구동 트랜지스터의 전류(Ids)가 제로가 될 때)의 소스 전압을 센싱하기 때문이다. 다르게 설명하면, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할 때, 센싱라인이 플로팅되더라도 전위가 변하지 않고 유지된 상태로 존재하기 때문에 멀티 센싱을 하더라도 센싱값이 변하지 않는다. 또한, 센싱 회로부 및 먹스부 등을 포함하는 장치의 동작과 흐름 상의 신호 전달 지연이 발생하지 않으므로 전하 이동도 저하 등에 따른 센싱시간 손실을 개선할 수 있다. 그 이유는 센싱은 동시에 하지만 샘플링은 일정의 시차를 두고 구분하여 하기 때문이다.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 보상 회로를 갖는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 먹스제어신호에 따른 구동방법 상의 차이를 제외하고, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기전계발광표시장치에서 설명한 장치와 그 구성이 같다. 그러므로 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전계발광표시장치의 장치 구성은 도 7 내지 도 12를 함께 참조하여 설명한다.

도 7 내지 도 12 및 도 16 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기전계발광표시장치는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling), 리커버리 단계(Recovery)의 순으로 동작할 수 있다. 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling), 리커버리 단계(Recovery)를 포함하는 시간은 한 라인분의 실시간 센싱에 소요되는 시간(1 line RT 소요시간)으로 정의될 수 있고, 이는 1 수직 블랭크 구간에 해당한다.

제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program)와, 샘플링 단계(Sampling) 동안에만 로직하이로 발생된다. 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 제1샘플링제어신호(Samp1)의 폴링 에지에 동기하여 로직하이로 전환되고 제2샘플링제어신호(Samp2)의 폴링 에지에 동기하여 로직하이에서 로직로우로 전환될 수 있다. 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)가 로직하이로 발생하게 되면, 제2먹스 스위치(MSW2)는 턴온된다.

도 16을 통해 알 수 있듯이, 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)와 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program) 동안만 일부 중첩하여 턴온 상태를 유지한다. 그리고 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)는 로직하이를 한 번 발생하지만 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 로직하이를 두 번 발생한다.

이에 따라, 도 17a와 같이, 프로그램 단계(Program) 동안, 제1먹스 스위치(MSW1)와 제2먹스 스위치(MSW2)는 동시에 턴온 상태를 유지하게 된다. 그러나 도 17b와 같이, 제1샘플링제어신호(Samp1)가 로직하이를 유지하는 기간 동안, 제1먹스 스위치(MSW1)는 턴온되지만 제2먹스 스위치(MSW2)는 턴오프된다. 그리고 도 17c와 같이, 제2샘플링제어신호(Samp2)가 로직하이를 유지하는 기간 동안, 제1먹스 스위치(MSW1)는 턴오프되지만 제2먹스 스위치(MSW2)는 턴온된다. 즉, 제1먹스 스위치(MSW1)와 제2먹스 스위치(MSW2)는 동시에 턴온되지만 턴오프되는 시간이 다르다.

본원 발명의 제2실시예에 따르면, 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)와 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program) 동안 중첩하여 로직하이 상태를 유지한다. 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)는 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling)를 포함하는 긴 시간 동안 로직하이 상태를 유지한다. 반면, 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 프로그램 단계(Program)와 샘플링 단계(Sampling) 동안만 로직하이 상태를 갖는다. 먹스제어신호가 위와 같이 인가되면, 센싱을 수행하는 쪽의 먹스 스위치가 항상 턴온 상태를 유지하게 되므로 전하 이동에 따른 신호 전달 지연이 발생하지 않는다. 또한, 첫 번째 센싱과 샘플링의 종료와 함께 두 번째 센싱과 샘플링을 연이어 실시할 수 있게 되므로 그 다음 동작에서도 전하 이동에 따른 신호 전달 지연이 발생하지 않는다. 이와 관련된 설명을 덧붙이면 다음과 같다.

제1먹스 스위치(MSW1)는 로직하이의 제1먹스제어신호(Mux ctrl1)에 의해 프로그램 단계(Program), 센싱 단계(Sensing), 샘플링 단계(Sampling)를 포함하는 시간 동안 턴온된 상태를 갖는다. 그리고 제2먹스 스위치(MSW2)는 2회로 구분되어 발생하는 로직하이의 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)에 의해 프로그램 단계(Program)와 샘플링 단계(Sampling) 동안 2회에 걸쳐 구분된 턴온된 상태를 갖는다.

한편, 본 발명의 제2실시예는 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)가 2회로 구분되어 발생하므로 2개의 픽셀을 센싱하는 멀티 센싱시 픽셀의 센싱값을 분리시키는 과정을 생략할 수 있다. 그러나 이보다 많은 다수의 픽셀을 멀티 센싱할 경우, 각 픽셀의 센싱값을 분리시키는 과정이 필요할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2실시예는 도 18과 같이, 샘플링 단계(Sampling) 동안에 발생되는 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)를 제1샘플링제어신호(Samp1)의 폴링 에지 이후부터 발생시킬 수 있으므로 전하 이동에 필요한 시간을 벌 수 있는 제어 마진(Control margin)을 탄력적으로 보유할 수 있다. 그 이유는 센싱라인에 충전된 값을 센싱하는 시간은 샘플링제어신호의 끝인 폴링 에지 구간이기 때문이다. 그러므로 샘플링 단계(Sampling) 동안에 발생되는 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)는 제2샘플링제어신호(Samp2)에 동기하여 발생될 수 있다.

달리 설명하면, 샘플링 단계(Sampling) 동안 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)가 로직하이를 유지하시는 시간은 가변 가능하므로 제2샘플링제어신호(Samp2)가 로직하이를 유지 시간과 동일하거나 다를 수도 있다. 따라서, 제2먹스제어신호(Mux ctrl2)가 프로그램 단계(Program)와 샘플링 단계(Sampling) 동안 로직하이를 유지하는 시간은 같을 수도 있고 다를 수도 있다.

이상, 본 발명의 제2실시예와 같은 센싱 방식은 특히 서브 픽셀들에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱전압이나 이동도 등을 센싱할 때 유용하다. 그 이유는 구동 트랜지스터의 문턱전압이나 이동도를 센싱할 때 구동 트랜지스터의 소스노드 전위가 세츄레이션될 때(즉, 구동 트랜지스터의 전류(Ids)가 제로가 될 때)의 소스 전압을 센싱하기 때문이다. 다르게 설명하면, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할 때, 센싱라인이 플로팅되더라도 전위가 변하지 않고 유지된 상태로 존재하기 때문에 멀티 센싱을 하더라도 센싱값이 변하지 않는다. 또한, 먹스부의 동작 특성상 신호 전달 지연이 발생하지 않으므로 전하 이동도 저하 등에 따른 센싱시간 손실을 개선할 수 있다. 그 이유는 센싱은 동시에 하지만 샘플링은 일정의 시차를 두고 구분하여 하기 때문이다.

이상의 본 발명은 프로그램 단계에서 일정 시간차를 갖고 센싱라인들에 전하를 충전한 다음 먹스부를 순차적으로 동작시키는 방식으로 센싱라인들을 멀티 센싱 및 샘플링을 하여 센싱시간을 단축할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 센싱값 취득 과정에서 장치의 동작과 흐름 상에 신호 전달 지연이 발생하지 않도록 하여 센싱시간 손실 발생을 개선(전하의 이동도 지연 방지 및 개선)할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 먹스부에서 센싱이 이루어지는 쪽의 먹스 스위치를 긴 시간 동안 턴온하는 방식을 이용하여 멀티 센싱을 하지 않더라도 센싱시간 손실을 개선할 수 있는 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.

120: 타이밍 제어부 140: 데이터 구동부
140a: 제1회로부 140b: 제2회로부
150: 표시패널 SP: 서브 픽셀
P1: 제1픽셀 VREF1: 제1센싱라인
P2: 제2픽셀 VREF2: 제2센싱라인
MUX: 먹스부 ADC: 센싱 회로부
MEM: 메모리부 TX: 신호전송부
SAM & SCA1 ~ SAM & SCAn: 샘플링 및 스케일러부
SPSW1 ~ SPSWn: 초기화전압 출력용 스위치부
SASW1 ~ SASWn: 샘플링용 스위치부

Claims

픽셀들을 포함하는 표시패널;
상기 픽셀들의 데이터라인들에 데이터전압들을 공급하는 제1회로부; 및
상기 픽셀들의 센싱라인들을 센싱하고 샘플링하는 샘플링 회로부들과, 상기 샘플링 회로부들로부터 출력된 센싱값들을 시분할하여 출력하는 먹스부와, 상기 먹스부로부터 출력된 아날로그 센싱값들을 디지털 센싱값들로 변환하여 출력하는 센싱 회로부를 포함하는 제2회로부를 포함하고,
상기 먹스부는 다수의 먹스 스위치를 포함하고, 상기 다수의 먹스 스위치 중 적어도 하나는 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간부터 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간까지 턴온 상태를 유지하는 발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 먹스 스위치 중 제1먹스 스위치는
상기 센싱라인들 중 제1센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제1샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴오프되는 발광표시장치.
제2항에 있어서,
상기 다수의 먹스 스위치 중 제2먹스 스위치는
상기 센싱라인들 중 제2센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제2샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴오프되는 발광표시장치.
제3항에 있어서,
상기 제1먹스 스위치부와 상기 제2먹스 스위치부는
상기 제1샘플링제어신호가 발생하는 기간까지 동시에 턴온된 상태를 갖는 발광표시장치.
제3항에 있어서,
상기 제2먹스 스위치는
상기 제1먹스 스위치보다 더 긴 시간 동안 턴온 상태를 유지하는 발광표시장치.
제2항에 있어서,
상기 다수의 먹스 스위치 중 제2먹스 스위치는
상기 데이터라인에 상기 데이터전압을 공급하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 발광표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2먹스 스위치는
상기 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간부터 상기 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 2회의 턴온 상태를 갖는 발광표시장치.
제8항에 있어서,
상기 제2먹스 스위치는
상기 센싱라인들 중 제1센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제1샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴온되고,
상기 센싱라인들 중 제2센싱라인을 샘플링하기 위해 발생하는 제2샘플링제어신호의 폴링 에지에 동기하여 턴오프되는 발광표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2먹스 스위치는
상기 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간과 상기 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간이 같은 발광표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2먹스 스위치는
상기 데이터라인에 데이터전압을 공급하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간과 상기 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 턴온 상태를 갖는 시간이 다른 발광표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제2먹스 스위치는
상기 센싱라인을 센싱하고 샘플링하는 기간 동안 턴온 상태를 유지하는 시간이 가변되는 발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제1먹스 스위치부가 턴온된 기간 동안
상기 센싱 회로부는 상기 제1먹스 스위치부를 통해 제1픽셀에 연결된 제1센싱라인을 센싱하고,
상기 제2먹스 스위치부가 턴온된 기간 동안
상기 센싱 회로부는 상기 제2먹스 스위치부를 통해 제2픽셀에 연결된 제2센싱라인을 센싱하는 발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제2회로부는
상기 먹스부를 제어하는 먹스제어신호에 대응하여 상기 픽셀들의 센싱라인들을 순차, 비순차 또는 무작위 센싱하는 발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 먹스 스위치 중 제1먹스 스위치와 제2먹스 스위치는
상기 데이터라인에 상기 데이터전압을 공급하기 위해 인가되는 스캔신호의 발생과 동기하여 동시에 턴온되는 발광표시장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 먹스 스위치 중 제1먹스 스위치와 제2먹스 스위치는
동시에 턴온되지만 턴오프되는 시간이 다른 발광표시장치.