KR20200077316A - 유기발광 표시장치와 그의 픽셀 센싱 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 제1 데이터라인과 제1 센싱 라인에 연결된 제1 픽셀과, 제2 데이터라인과 제2 센싱 라인에 연결된 제2 픽셀이 구비된 표시패널; 제1 센싱 기간 동안 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 제1 픽셀 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제1 센싱 기간에 이은 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압보다 낮은 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 공통 노이즈 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하는 제1 전류 적분기; 및 상기 제1 센싱 기간 동안 상기 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 상기 공통 노이즈 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 제2 픽셀 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하는 제2 전류 적분기를 포함한다.

Description

유기발광 표시장치와 그의 픽셀 센싱 방법{Organic Light Emitting Display Device And Pixel Sensing Method Of The Same}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)와 구동 TFT(Thin Film Transistor)를 각각 포함한 픽셀들을 매트릭스 형태로 배열하고 영상 데이터의 계조에 따라 픽셀들에서 구현되는 영상의 휘도를 조절한다. 구동 TFT는 자신의 게이트전극과 소스전극 사이에 걸리는 전압(이하, "게이트-소스 간 전압"이라 함)에 따라 OLED에 흐르는 픽셀전류를 제어한다. 픽셀전류에 따라 OLED의 발광량과 화면의 휘도가 결정된다.
구동 TFT의 문턱 전압과 전자 이동도, OLED의 동작점 전압 등은 픽셀의 구동 특성을 결정하므로 모든 픽셀들에서 동일해야 한다. 하지만, 공정 특성, 시변 특성 등 다양한 원인에 의해 픽셀들 간에 구동 특성이 달라질 수 있다. 이러한 구동 특성 차이는 휘도 편차를 초래하여 원하는 화상을 구현하는 데 제약이 된다. 픽셀들 간의 휘도 편차를 보상하기 위해, 픽셀들의 구동 특성을 센싱하고 그 센싱 결과를 기초로 입력 영상의 데이터를 보정하는 보상 기술이 알려져 있다.
보상 기술에서 픽셀의 구동 특성을 센싱하기 위해, 전류 적분기를 이용하여 구동 TFT에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하는 방식이 있다. 이 방식은 적분기 기준 전압과 적분기 출력 전압 간의 전압 차를 통해 픽셀 전류의 변화를 알아낸다.
전류 적분기는 표시패널의 센싱 라인을 통해 각 픽셀에 연결된다. 따라서, 전류 적분기를 통해 센싱되는 픽셀 전류에 패널의 공통 노이즈가 반영될 수 있다. 패널의 공통 노이즈는 공정 특성, 구동 환경 등 다양한 원인에 의해 생길 수 있으며, 센싱 채널들에 다른 크기로 영향을 미칠 수 있다. 이러한 공통 노이즈는 적분기 앰프를 통해 증폭되어 적분기 출력 전압을 왜곡시키므로, 동일한 픽셀 전류를 센싱하더라도 그 센싱 결과가 전류 적분기들 간에 달라질 수 있다.
따라서, 본 발명은 공통 노이즈의 영향을 최소화하여 센싱의 정확성과 신뢰성을 높일 수 있도록 한 유기발광 표시장치와 그의 픽셀 센싱 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 제1 데이터라인과 제1 센싱 라인에 연결된 제1 픽셀과, 제2 데이터라인과 제2 센싱 라인에 연결된 제2 픽셀이 구비된 표시패널; 제1 센싱 기간 동안 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 제1 픽셀 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제1 센싱 기간에 이은 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압보다 낮은 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 공통 노이즈 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하는 제1 전류 적분기; 및 상기 제1 센싱 기간 동안 상기 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 상기 공통 노이즈 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 제2 픽셀 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하는 제2 전류 적분기를 포함하고, 상기 더미용 데이터전압은, 블랙 계조용 데이터전압보다 높고 상기 제1 전류 적분기와 상기 제2 전류 적분기에 인가되는 적분기 기준전압보다 낮다.
본 발명은 상관 더블 샘플링 방법을 적용하여 각 픽셀 전류에 반영되어 있는 패널의 공통 노이즈 전류를 제거함으로써, 센싱 및 보상의 정확성과 신뢰성을 높일 수 있다.
나아가, 본 발명은 상관 더블 샘플링 방법을 적용함에 있어, 기존의 블랙 계조용 데이터전압을 사용하지 않고 그보다 높은 더미 데이터전압을 사용한다. 그리고, 센싱 구동이 이뤄지는 수직 블랭크 기간 내에서 센싱용 데이터전압 또는 더미 데이터전압의 인입 시간을 과도 기간까지 앞당긴다.
이렇게 함으로써 본 발명은 데이터라인의 전압 변동과 기생 커패시터의 커플링 영향을 줄일 수 있고, 구동 소자의 소스노드 전압을 빠른 시간 내에 안정화시켜, 기생 커패시터의 커플링 영향으로 인한 센싱 오류를 최대한 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시패널에 구비된 픽셀 어레이의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 픽셀 어레이에 연결된 데이터 구동부의 일 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 픽셀의 일 등가 회로도이다.
도 5는 1 프레임 내에서 디스플레이 구동과 센싱 구동이 수행되는 타이밍을 보여주는 도면이다.
도 6은 센싱 라인을 통해 각 픽셀에 연결된 센싱부의 일 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 센싱부의 구동 파형도이다.
도 8a 및 도 8b는 공통 노이즈를 제거하기 위한 상관 더블 샘플링 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 상관 더블 샘플링 기반의 픽셀 센싱 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 11은 본 발명의 비교예로서, 공통 노이즈 전류를 센싱하기 위해 해당 픽셀에 블랙 계조용 데이터전압을 인가하는 것을 보여주는 도면이다.
도 12는 도 11의 비교예에서 센싱 오류가 커지는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예로서, 공통 노이즈 전류를 센싱하기 위해 해당 픽셀에 블랙 계조용 데이터전압보다 높은 더미용 데이터전압을 인가하는 것을 보여주는 도면들이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 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.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서에서 표시패널의 기판 상에 형성되는 픽셀 회로는 n 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 TFT로 구현되거나 또는 p 타입 MOSFET 구조의 TFT로 구현될 수도 있다. TFT는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. TFT 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 TFT에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 타입 TFT (NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 TFT에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이에 반해, p 타입 TFT(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 TFT에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다.
한편, 본 명세서에서 TFT의 반도체층은 옥사이드 소자, 아몰포스 실리콘 소자, 폴리 실리콘 소자 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 2는 도 1의 표시패널에 구비된 픽셀 어레이의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치는 표시패널(10), 드라이버 IC(D-IC)(20), 타이밍 콘트롤러(30), 호스트 시스템(40), 및 저장 메모리(50)를 포함할 수 있다. 본 발명의 패널 구동부는 표시패널(10)에 구비된 게이트 구동부(15)와, 드라이버 IC(D-IC)(20)에 내장된 데이터 구동부(25)를 포함한다.
표시패널(10)에는 다수의 픽셀 라인들(PNL1~PNL4)이 구비되고, 각 픽셀라인에는 다수의 픽셀들(PXL)과 복수의 신호라인들이 구비된다. 본 발명에서 설명되는 “픽셀 라인”은 물리적인 신호라인이 아니라, 게이트라인의 연장 방향을 따라 서로 이웃한 픽셀들(PXL)과 신호 라인들의 집합체를 의미한다. 신호라인들은 픽셀들(PXL)에 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)과 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 더미용 데이터전압(V-DUM)을 공급하기 위한 데이터라인들(140), 픽셀들(PXL)에 기준전압(VREF)을 공급하기 위한 기준전압 라인들(150), 픽셀들(PXL)에 게이트신호를 공급하는 게이트라인들(160), 및 픽셀들(PXL)에 고전위 픽셀 전압을 공급하기 위한 고전위 전원 라인들(PWL)을 포함할 수 있다.
표시패널(10)의 픽셀들(PXL)은 매트릭스 형태로 배치되어 픽셀 어레이(Pixel array)를 구성한다. 도 2의 픽셀 어레이에 포함된 각 픽셀(PXL)는 데이터라인들(140) 중 어느 하나에, 기준전압 라인들(150) 중 어느 하나에, 고전위 전원 라인들(PWL) 중 어느 하나에, 그리고 게이트라인들(160) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 도 2의 픽셀 어레이에 포함된 각 픽셀(PXL)은 복수의 게이트라인들(160)에 연결될 수도 있다. 그리고, 도 2의 픽셀 어레이 포함된 각 픽셀(PXL)은 전원 생성부로부터 저전위 픽셀 전압을 더 공급받을 수 있다. 전원생성부는 저전위 전원 라인 또는 패드부를 통해서 저전위 픽셀 전압을 픽셀(PXL)에 공급할 수 있다.
표시패널(10)에는 게이트 구동부(15)가 내장될 수 있다.
게이트 구동부(15)는 도 2의 픽셀 어레이의 게이트라인들(160)에 연결된 복수의 스테이지들을 포함할 수 있다. 스테이지들은 픽셀들(PXL)의 스위치 소자들을 제어하기 위한 게이트신호를 생성하여 게이트라인들(160)에 공급할 수 있다.
드라이버 IC(D-IC)(20)는 타이밍 제어부(21)와 데이터 구동부(25)를 포함한다. 타이밍 제어부(21)는 타이밍 콘트롤러(30)에 내장될 수도 있다. 데이터 구동부(25)는 센싱부(22)와 구동전압 생성부(23)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
타이밍 제어부(21)는 호스트 시스템(40)으로부터 입력되는 타이밍 신호들, 예컨대 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 참조로 게이트 구동부(15)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와, 데이터 구동부(25)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 생성할 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 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 소스 스타트 펄스는 구동전압 생성부(23)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호는 구동전압 생성부(23)의 출력 타이밍을 제어한다.
게이트 타이밍 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 게이트 스타트 펄스는 첫 번째 게이트 출력을 생성하는 스테이지에 인가되어 그 스테이지의 동작을 활성화한다. 게이트 쉬프트 클럭은 스테이지들에 공통으로 입력되는 것으로서 게이트 스타트 펄스를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다.
타이밍 제어부(21)는 패널 구동부의 동작 타이밍을 제어함으로써, 각 프레임의 수직 블랭크 기간에서 픽셀들(PXL)의 구동 특성을 센싱할 수 있다. 수직 블랭크 기간은 이웃한 수직 액티브 기간들 사이에 위치하며 영상 데이터의 기입이 중지되는 기간이다. 수직 액티브 기간은 화면 재생을 위해 영상 데이터가 표시패널(10)에 기입되는 기간이다. 픽셀들(PXL)의 구동 특성은 각 픽셀들(PXL)에 포함된 구동 소자의 문턱전압과 전자 이동도, 발광 소자의 동작점 전압을 포함한다.
타이밍 제어부(21)는 표시패널(10)의 픽셀 라인들(PNL1~PNL4)에 대한 센싱 구동 타이밍과 디스플레이 구동 타이밍을 정해진 시퀀스에 따라 제어함으로써, 디스플레이 구동과 센싱 구동을 구현할 수 있다.
타이밍 제어부(21)는 디스플레이 구동을 위한 타이밍 제어신호들(GDC,DDC)과 센싱 구동을 위한 타이밍 제어신호들(GDC,DDC)을 서로 다르게 생성할 수 있다. 센싱 구동은 센싱 대상 픽셀 라인에 포함된 픽셀들(PXL)에 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 더미용 데이터전압(V-DUM)을 기입하여 해당 픽셀들(PXL)의 구동 특성을 센싱하고, 센싱 결과 데이터(SDATA)를 기초로 해당 픽셀들(PXL)의 구동 특성 변화를 보상하기 위한 보상값을 업데이트하는 것을 의미한다. 그리고, 디스플레이 구동은 업데이트된 보상값을 기반으로 하여, 해당 픽셀들(PXL)에 입력될 디지털 영상 데이터를 보정하고, 보정된 영상 데이터(CDATA)에 대응되는 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)을 해당 픽셀들(PXL)에 인가하여 입력 영상을 표시하는 것을 의미한다.
구동전압 생성부(23)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog converter, 이하 DAC라 함)로 구현된다. 구동전압 생성부(23)는 센싱 구동에 필요한 센싱용 데이터전압(V-SEN) 및 더미용 데이터전압(V-DUM)과 디스플레이 구동에 필요한 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)을 생성하여 데이터라인들(140)에 공급한다. 구동전압 생성부(23)는 센싱 구동과 디스플레이 구동에 더 필요한 기준 전압(VREF)을 생성하여 기준전압 라인들(150)에 공급할 수 있다.
디스플레이용 데이터전압(V-DIS)은 타이밍 콘트롤러(30)에서 보정된 디지털 영상 데이터(CDATA)에 대한 디지털-아날로그 변환 결과로서, 계조값 및 보상값에 따라 픽셀 단위로 그 크기가 달라질 수 있다. 센싱용 데이터전압(V-SEN)은 픽셀들의 컬러 별로 구동소자의 구동 특성이 다름을 고려하여 R(적색),G(녹색),B(청색),W(백색) 픽셀들 단위로 다르게 설정될 수 있다. 센싱용 데이터전압(V-SEN)은 픽셀(PXL)의 구동 소자를 턴 온 시킬 수 있는 크기로 설정된다. 센싱용 데이터전압(V-SEN)에 대응하여 해당 픽셀(PXL)에는 센싱의 대상이 되는 픽셀 전류가 흐른다. 더미용 데이터전압(V-DUM)은 패널의 공통 노이즈 성분을 추출하기 위한 것으로, 블랙 계조용 데이터전압보다 높고 센싱부(22)의 적분기 기준전압보다 낮게 설정된다. 블랙 계조용 데이터전압과 더미용 데이터전압(V-DUM)은 픽셀(PXL)의 구동 소자를 턴 오프 시킬 수 있는 크기로 설정된다. 더미용 데이터전압(V-DUM)에 대응하여 해당 픽셀(PXL)에는 센싱의 대상이 되는 공통 노이즈 전류가 흐른다. 더미용 데이터전압(V-DUM)을 블랙 계조용 데이터전압보다 높게 설정하는 이유는 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)과의 전압 차이, 및 센싱용 데이터전압(V-SEN)과의 전압 차이를 줄여 기생 커패시턴스의 영향성을 최소화하고 센싱 오류를 줄이기 위함이다.
센싱부(22)는 센싱 구동을 위해, 픽셀들(PXL)의 구동 특성을 센싱 라인들을 통해 센싱할 수 있다. 센싱 라인들은 데이터라인들(140)로 구현될 수도 있고 기준전압 라인들(150)로 구현될 수도 있다. 본 발명의 실시예에서는 센싱 라인이 기준전압 라인(150)으로 구현되는 것을 설명한다. 센싱부(22)는 일 픽셀(PXL)에 흐르는 픽셀 전류와 다른 픽셀(PXL)에 흐르는 공통 노이즈 전류를 센싱하고, 상관 더블 샘플링(Correlation Double Sampling) 방법을 이용하여 픽셀 전류에서 공통 노이즈 성분을 제거하는 CDS용 전류 센싱형으로 구현될 수 있다. 이를 위해, 센싱부(22)는 전류 적분기와 샘플 앤 홀드부를 포함할 수 있는 데, 이에 대해서는 도 9을 통해 자세히 설명한다.
센싱부(22)는 복수의 아날로그 센싱값들을 복수개의 ADC(Aanlog-Digital Conveter)들을 이용하여 동시에 병렬 처리할 수도 있고, 복수의 아날로그 센싱값들을 1개의 ADC를 이용하여 순차적으로 직렬 처리할 수도 있다. ADC의 샘플링 속도와 센싱의 정확도는 트레이드 오프(Trade-off) 관계에 있다. 병렬 처리 방식의 ADC는 직렬 처리 방식의 ADC에 비해 샘플링 속도를 늦출 수 있어 센싱의 정확도를 높이는 데 유리하다. ADC는 플래시 타입의 ADC, 트래킹(tracking) 기법을 이용한 ADC, 연속 근사 레지스터 타입(Successive Approximation Register type)의 ADC 등으로 구현될 수 있다. ADC는 미리 정해진 센싱 레인지에 따라 아날로그 센싱값들을 디지털 센싱 결과 데이터(SDATA)로 변환한 후, 저장 메모리(50)에 공급한다.
저장 메모리(50)는 센싱 구동시 센싱부(22)로부터 입력되는 디지털 센싱 결과 데이터(SDATA)를 저장한다. 저장 메모리(50)는 플래시 메모리로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
타이밍 콘트롤러(30)는 보상부(31)와 보상 메모리(32)를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 타이밍 콘트롤러(30)는 타이밍 제어부(21)를 더 포함할 수도 있다.
보상 메모리(32)는 저장 메모리(50)로부터 읽어들인 디지털 센싱 결과 데이터(SDATA)를 보상부(31)에 전달한다. 보상 메모리(32)는 RAM(Random Access Memory), 예컨대 DDR SDRAM(Double Date Rate Synchronous Dynamic RAM)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 보상부(31)는 저장 메모리(50)로부터 읽어들인 디지털 센싱 결과 데이터(SDATA)를 기반으로 각 픽셀 별로 보상 오프셋(Offset)과 보상 게인(Gain)을 연산하고, 연산된 보상 오프셋과 보상 게인에 따라 호스트 시스템(40)으로부터 입력 받은 영상 데이터를 보정하고, 보정된 영상 데이터(CDATA)를 드라이버 IC(20)에 공급한다.
도 3은 도 2의 픽셀 어레이에 연결된 데이터 구동부(25)의 일 구성을 보여주는 도면이다. 도 3의 데이터 구동부(25)는 픽셀들(PXL)의 구동 특성을 기준 전압라인들(150)을 통해 센싱하기 위한 것이다.
도 3을 참조하면, 데이터 구동부(25)는 데이터라인(140)을 통해 픽셀(PXL)의 제1 노드(구동 소자의 게이트전극에 연결됨)에 접속되고, 기준 전압라인(150)을 통해 픽셀(PXL)의 제2 노드(구동 소자의 소스전극에 연결됨)에 접속될 수 있다. 픽셀(PXL)의 제2 노드에는 픽셀 전류(IPIX)가 흐르기 때문에, 제2 스위치 소자를 통해 제2 노드에 접속된 기준 전압라인(150)이 센싱 라인으로 활용될 수 있다.
기준 전압라인(150)은 연결 스위치(SX1,SX2)를 통해 구동전압 생성부(23)와 센싱부(22)에 선택적으로 연결된다. 구동전압 생성부(23)는 데이터전압(Vdata)을 생성하는 제1 구동전압 생성부(DAC1)와 기준전압(VREF)을 생성하는 제2 구동전압 생성부(DAC2)를 포함할 수 있다.
데이터전압(Vdata)은 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)과 더미용 데이터전압(V-DUM)을 포함한다. 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)은 디스플레이 구동시 각 픽셀(PXL)에 포함된 구동 소자의 게이트전극에 인가된다. 기준전압(VREF)은 디스플레이 구동시 각 픽셀(PXL)에 포함된 구동 소자의 소스전극에 인가된다. 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 더미용 데이터전압(V-DUM)은 센싱 구동시 센싱 대상 픽셀들(PXL)에 포함된 구동 소자들의 게이트전극들에 인가된다. 센싱 구동시 센싱 대상 픽셀들(PXL)에 포함된 구동 소자들의 소스전극들에는 적분기 기준전압이 인가될 수 있다. 적분기 기준전압과 기준전압(VREF)은 각각 센싱 구동시와 디스플레이 구동시에 구동 소자의 게이트-소스 간 전압을 프로그래밍하는데 이용되는 것으로, 서로 같은 레벨로 설정될 수도 있고, 서로 다른 레벨로 설정될 수도 있다.
기준 전압라인(150)과 제2 구동전압 생성부(DAC2) 사이에는 제1 연결 스위치(SX1)가 접속되고, 기준 전압라인(150)과 센싱부(22) 사이에는 제2 연결 스위치(SX2)가 접속된다. 제1 연결 스위치(SX1)와 제2 연결 스위치(SX2)는 선택적으로 턴 온 된다. 기준전압(VREF)이 픽셀(PXL)에 기입되는 타이밍에 동기하여 제1 연결 스위치(SX1)만이 턴 온 되고, 픽셀(PXL)에 흐르는 픽셀 전류(IPIX)를 센싱하는 타이밍에 동기하여 제2 연결 스위치(SX2)만이 턴 온 된다. 따라서, 기준 전압라인(150)은 제1 및 제2 연결 스위치들(SX1,SX2)를 통해 제2 구동전압 생성부(DAC2)와 센싱부(22)에 선택적으로 연결된다.
도 4는 도 3에 도시된 픽셀의 일 등가 회로도이다.
도 4를 참조하면, 기준전압 라인(150)을 센싱 라인으로 활용하는 일 픽셀(PXL)은 OLED, 구동 TFT(DT), 스위치 TFT들(ST1,ST2), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 구동 TFT(DT)와 스위치 TFT들(ST1,ST2)은 NMOS로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
OLED는 구동 TFT(DT)로부터 입력되는 픽셀 전류에 대응되는 세기로 발광하는 발광 소자이다. OLED의 애노드 전극은 제2 노드(N2)에 접속되고, 캐소드 전극은 저전위 픽셀 전압(EVSS)의 입력단에 접속된다.
구동 TFT(DT)는 게이트-소스 간 전압에 대응하여 픽셀 전류를 생성하는 구동 소자이다. 구동 TFT(DT)의 게이트전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 제1 전극은 고전위 전원 라인(PWL)을 통해 고전위 픽셀 전압(EVDD)의 입력단에 접속되며, 제2 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다. 픽셀 전류에는 패널의 공통 노이즈 전류가 포함될 수 있다. 공통 노이즈 전류는 공정 특성, 구동 환경 등 다양한 원인에 의해 생길 수 있다. 공통 노이즈 전류는 구동 TFT(DT)가 턴 온 된 경우 뿐만 아니라 턴 오프 된 경우에도 구동 TFT(DT)에 흐를 수 있다.
스위치 TFT들(ST1,ST2)은 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압을 설정하고, 구동 TFT(DT)의 제2 전극과 기준전압 라인(150)을 연결하는 스위치 소자들이다.
제1 스위치 TFT(ST1)는 데이터라인(140)과 제1 노드(N1) 사이에 접속되어 게이트라인(160)으로부터의 게이트신호(SCAN)에 따라 턴 온 된다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 디스플레이 구동 또는 센싱 구동을 위한 프로그래밍 시에 턴 온 된다. 제1 스위치 TFT(ST1)가 턴 온 될 때, 디스플레이용 데이터전압(V-DIS), 센싱용 데이터전압(V-SEN), 더미용 데이터전압(V-DUM) 중 어느 하나가 제1 노드(N1)에 인가된다. 제1 스위치 TFT(ST1)의 게이트전극은 게이트라인(160)에 접속되고, 제1 전극은 데이터 라인(140)에 접속되며, 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다.
제2 스위치 TFT(ST2)는 기준전압 라인(150)과 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 게이트라인(160)으로부터의 게이트신호(SCAN)에 따라 턴 온 된다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 디스플레이 구동 또는 센싱 구동을 위한 프로그래밍 시에 턴 온 되어, 기준 전압(VREF) 또는 적분기 기준전압을 제2 노드(N2)에 인가한다. 또한, 제2 스위치 TFT(ST2)는 센싱 구동 중의 센싱 시에도 턴 온 되어 구동 TFT(DT)에 흐르는 픽셀 전류 또는 공통 노이즈 전류를 기준전압 라인(150)에 인가한다. 제2 스위치 TFT(ST2)의 게이트전극은 게이트라인(160)에 접속되고, 제1 전극은 기준전압 라인(150)에 접속되며, 제2 전극은 제2 노드(N2)에 접속된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압을 일정 기간 동안 유지한다.
도 5는 1 프레임 내에서 디스플레이 구동과 센싱 구동이 수행되는 타이밍을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 디스플레이 구동은 수직 액티브 기간(VAP)에서 이루어지고, 본 발명의 센싱 구동은 수직 블랭크 기간(VBP)에서 이루어진다. 즉, 본 발명의 센싱 구동은 화면 표시 중에 실시간으로 이뤄진다. 본 발명은 화면 표시 중에 실시간으로 픽셀들(PXL)의 구동 특성을 센싱함으로써, 화면 표시 중에 계속해서 변하는 구동 특성을 빠르게 보상할 수 있다.
한편, 센싱 구동은 수직 블랭크 기간마다 1 픽셀 라인씩을 대상으로 이뤄지며, 이때 해당 픽셀 라인에 포함된 픽셀들(PXL)의 발광이 중지된다. 이는 센싱의 정확도를 높이기 위함이다. 수직 블랭크 기간에서 화면이 켜진 상태에서 해당 픽셀 라인이 센싱되기 때문에, 센싱되는 픽셀 라인이 눈에 띌 수 있다. 이 경우, 센싱되는 픽셀 라인의 발광 시간은 비 센싱되는 픽셀 라인들의 발광 시간에 비해 짧을 수밖에 없다. 발광 시간 차이로 인한 라인 딤의 시인성을 경감하기 위해, 센싱되는 픽셀 라인의 위치는 매 프레임마다 바뀌되, 디스플레이 스캔 순서와 무관하게(즉, 랜덤하게) 바뀔 수 있다.
도 6은 센싱 라인을 통해 각 픽셀에 연결된 센싱부의 일 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 7은 도 6의 센싱부의 구동 파형도이다.
도 6을 참조하면, 센싱부(22)는 전류 적분기(CI), 샘플 앤 홀드부(SH), 및 ADC를 포함할 수 있다.
전류 적분기(CI)는 표시패널(10)의 센싱 라인을 통해 일 픽셀(PXL)에 연결된다. 전류 적분기(CI)는 센싱 라인(150)을 통해 일 픽셀(PXL)에 적분기 기준전압(Vref-CI)을 공급한 후 일 픽셀(PXL)에 흐르는 픽셀 전류(IPIX)를 센싱한다. 전류 적분기(CI)는 픽셀(PXL)에 흐르는 픽셀 전류(IPIX)를 적분하여 적분기 기준전압(Vref-CI)으로부터 변화되는 적분기 출력 전압(Vout)을 생성한다. 또한, 전류 적분기(CI)는 픽셀(PXL)에 흐르는 공통 노이즈 전류를 더 적분하여 적분기 기준전압(Vref-CI)으로부터 변화되는 적분기 출력 전압(Vout)을 생성할 수 있다.
전류 적분기(CI)는 적분기 앰프(AMP)와 적분 커패시터(CFB)와 리셋 스위치(RST)를 포함한다. 적분기 앰프(AMP)는 센싱 라인(150)을 통해 픽셀 전류(IPIX) 또는 공통 노이즈 전류를 입력 받는 제1 입력 단자, 적분기 기준전압(Vref-CI)을 입력 받는 제2 입력 단자, 및 픽셀 전류(IPIX)의 적분 결과인 적분기 출력 전압(Vout)을 출력하는 출력 단자를 포함한다. 적분 커패시터(CFB)는 제1 입력 단자와 출력 단자 사이에 접속된다. 적분기 앰프(AMP)의 제1 입력 단자와 출력 단자 사이에는 적분 커패시터(CFB)와 병렬로 리셋 스위치(RST)가 더 연결된다.
전류 적분기(CI)의 리셋 스위치(RST)는 도 7과 같이 프로그래밍 기간(Tint)에서 턴 온 되고, 센싱 기간(Tsen)에서 턴 오프 된다. 프로그래밍 기간(Tint)에서 리셋 스위치(RST)의 턴 온에 의해, 센싱 라인(150)과 구동 소자의 소스전극, 및 전류 적분기(CI)의 출력 단자가 적분기 기준 전압(Vref-CI)으로 초기화된다. 이때, 구동 소자의 게이트전극에는 센싱용 데이터전압 또는 더미용 데이터전압이 인가된다. 센싱 기간(Tsen)에서 리셋 스위치(RST)의 턴 오프에 의해, 구동 소자에 흐르는 픽셀 전류(IPIX) 또는 공통 노이즈 전류가 센싱 라인(150)을 통해 전류 적분기(CI)의 피드백 커패시터(CFB)에 축적된다.
적분기 앰프(AMP)는 네거티브 형으로 구현될 수도 있고 포지티브 형으로 구현될 수도 있다. 네거티브 형 앰프(AMP)는 제1 입력 단자가 적분기 앰프(AMP)의 반전 입력 단자(-)가 되고 제2 입력 단자가 적분기 앰프(AMP)의 비 반전 입력 단자(+)가 된다. 이러한 네거티브 형 앰프(AMP)는 픽셀 전류(IPIX)가 적분 커패시터(CFB)에 누적됨에 따라 적분기 출력 전압(Vout)이 적분기 기준전압(Vref-CI)으로부터 점차 낮아진다. 적분기 기준전압(Vref-CI)의 하강 기울기는 픽셀 전류(IPIX)의 크기에 비례한다.
한편, 포지티브 형 앰프(AMP)는 제1 입력 단자가 적분기 앰프의 비 반전 입력 단자(+)가 되고 제2 입력 단자가 적분기 앰프의 반전 입력 단자(-)가 된다. 이러한 포지티브 형 앰프(AMP)는 픽셀 전류(IPIX)가 적분 커패시터(CFB)에 누적됨에 따라 적분기 출력 전압(Vout)이 적분기 기준전압(Vref-CI)으로부터 점차 높아진다. 적분기 기준전압(Vref-CI)의 상승 기울기는 픽셀 전류(IPIX)의 크기에 비례한다.
본 발명의 기술적 사상은 네거티브 형 앰프(AMP)에도 적용될 수 있고, 포지티브 형 앰프(AMP)에도 적용될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 편의상 네거티브 형 앰프(AMP) 중심으로 설명한다.
샘플 앤 홀드부(SH)는 픽셀 전류(IPIX)의 센싱 결과인 제1 적분기 출력 전압(Vout)과 공통 노이즈 전류의 센싱 결과인 제2 적분기 출력 전압(Vout)을 상관 더블 샘플링하여 제1 적분기 출력 전압(Vout)에서 공통 노이즈 성분을 제거한다. 샘플 앤 홀드부(SH)는 샘플링 신호(SAM)에 따라 동작하는 샘플링 스위치와 샘플링 커패시터, 및 홀딩 스위치로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
ADC는 미리 정해진 센싱 레인지에 따라 공통 노이즈 성분이 제거된 제1 적분기 출력 전압(Vout)을 디지털 센싱 결과 데이터로 변환한다.
도 8a 및 도 8b는 패널의 공통 노이즈를 제거하기 위한 상관 더블 샘플링 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 기수 센싱 채널에 연결된 제1 전류 적분기는 제1 픽셀(PXL1)의 픽셀 전류를 센싱하여 제1 적분기 출력 전압(Vout1)을 생성하고, 우수 센싱 채널에 연결된 제2 전류 적분기는 제2 픽셀(PXL2)의 더미 전류(공통 노이즈 전류)를 센싱하여 제2 적분기 출력 전압(Vout2)을 생성한다.
제1 적분기 출력 전압(Vout1)에는 공통 노이즈 성분이 더 포함되어 있다. 샘플 앤 홀드부는 제1 적분기 출력 전압(Vout1)과 제2 적분기 출력 전압(Vout2)을 서로 감산하여 제1 적분기 출력 전압(Vout1)으로부터 공통 노이즈 성분을 제거한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 상관 더블 샘플링 기반의 픽셀 센싱 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 센싱부(22)는 제1 센싱 라인(150)과 기수 센싱 채널(SCH1)을 통해 제1 픽셀(PXL1)에 연결된 제1 전류 적분기(CI1)와, 제2 센싱 라인(150)과 우수 센싱 채널(SCH2)을 통해 제2 픽셀(PXL2)에 연결된 제2 전류 적분기(CI2)와, 제1 전류 적분기(CI1)의 센싱 결과인 제1 적분기 출력 전압(Vout1)과 제2 전류 적분기(CI2)의 센싱 결과인 제2 적분기 출력 전압(Vout2)을 상관 더블 샘플링하는 샘플 앤 홀드부(SH)를 포함한다.
센싱부(22)는 제1 적분기 출력 전압(Vout1)에서 공통 노이즈 전류를 제거하기 위한 제1 센싱 프로세스(①)와, 제2 적분기 출력 전압(Vout2)에서 공통 노이즈 전류를 제거하기 위한 제2 센싱 프로세스(②)를 구현하기 위해 제1 및 제2 픽셀들(PXL1,PXL2)을 각각 2번씩 센싱한다.
제1 센싱 프로세스(①)는 제1 프로그래밍 기간(Tint1)과 제1 센싱 기간(Tsen1)을 포함한다.
제1 프로그래밍 기간(Tint1)에서, 제1 픽셀(PXL1)의 게이트-소스 간 전압은 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 적분기 기준전압(Vref-CI)의 차로 설정되고, 제2 픽셀(PXL2)의 게이트-소스 간 전압은 더미용 데이터전압(V-DUM)과 적분기 기준전압(Vref-CI)의 차로 설정된다. 제1 프로그래밍 기간(Tint1)에서, 제1 픽셀(PXL1)의 구동 TFT(DT)는 문턱전압보다 높은 게이트-소스 간 전압에 의해 턴 온 조건이 되고, 제2 픽셀(PXL2)의 구동 TFT(DT)는 문턱전압보다 낮은 게이트-소스 간 전압에 의해 턴 오프 조건이 된다.
제1 센싱 기간(Tsen1)에서, 제1 픽셀(PXL1)의 TFT(DT)에는 센싱용 데이터전압(V-SEN)에 대응되는 제1 픽셀 전류(Isen1)가 흐르고, 제2 픽셀(PXL2)의 구동 TFT(DT)에는 더미용 데이터전압(V-DUM)에 대응되는 공통 노이즈 전류(Idum)가 흐른다.
제1 센싱 기간(Tsen1)에서, 제1 전류 적분기(CI1)는 제1 픽셀(PXL1)에 흐르는 제1 픽셀 전류(Isen1)를 제1 센싱 라인(150)을 통해 센싱하고, 제2 전류 적분기(CI2)는 제2 픽셀(PXL2)에 흐르는 공통 노이즈 전류(Idum)를 제2 센싱 라인(150)을 통해 센싱한다.
제1 센싱 기간(Tsen1)에서, 샘플 앤 홀드부(SH)는 제1 전류 적분기(CI1)의 출력인 제1 픽셀 전류(Isen1)의 센싱 결과(Vout1)와 제2 전류 적분기(CI2)의 출력인 공통 노이즈 전류(Idum)의 센싱 결과(Vout2)를 기반으로 제1 픽셀 전류(Isen1)에 포함된 공통 노이즈 전류(Idum)를 제거한다.
제2 센싱 프로세스(②)는 제2 프로그래밍 기간(Tint2)과 제2 센싱 기간(Tsen2)을 포함한다.
제2 프로그래밍 기간(Tint2)에서, 제1 픽셀(PXL1)의 게이트-소스 간 전압은 더미용 데이터전압(V-DUM)과 적분기 기준전압(Vref-CI)의 차로 설정되고, 제2 픽셀(PXL2)의 게이트-소스 간 전압은 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 적분기 기준전압(Vref-CI)의 차로 설정된다. 제2 프로그래밍 기간(Tint2)에서, 제1 픽셀(PXL1)의 구동 TFT(DT)는 문턱전압보다 낮은 게이트-소스 간 전압에 의해 턴 오프 조건이 되고, 제2 픽셀(PXL2)의 구동 TFT(DT)는 문턱전압보다 높은 게이트-소스 간 전압에 의해 턴 온 조건이 된다.
제2 센싱 기간(Tsen2)에서, 제1 픽셀(PXL1)의 TFT(DT)에는 더미용 데이터전압(V-DUM)에 대응되는 공통 노이즈 전류(Idum)가 흐르고, 제2 픽셀(PXL2)의 구동 TFT(DT)에는 센싱용 데이터전압(V-SEN)에 대응되는 제2 픽셀 전류(Isen2)가 흐른다.
제2 센싱 기간(Tsen2)에서, 제1 전류 적분기(CI1)는 제1 픽셀(PXL1)에 흐르는 공통 노이즈 전류(Idum)를 제1 센싱 라인(150)을 통해 센싱하고, 제2 전류 적분기(CI2)는 제2 픽셀(PXL2)에 흐르는 제2 픽셀 전류(Isen2)를 제2 센싱 라인(150)을 통해 센싱한다.
제2 센싱 기간(Tsen2)에서, 샘플 앤 홀드부(SH)는 제1 전류 적분기(CI1)의 출력인 공통 노이즈 전류(Idum)의 센싱 결과(Vout1)와 제2 전류 적분기(CI2)의 출력인 제2 픽셀 전류(Isen2)의 센싱 결과(Vout2)를 기반으로 제2 픽셀 전류(Isen2)에 포함된 공통 노이즈 전류(Idum)를 제거한다.
도 11은 본 발명의 비교예로서, 공통 노이즈 전류를 센싱하기 위해 해당 픽셀에 블랙 계조용 데이터전압을 인가하는 것을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 12는 도 11의 비교예에서 센싱 오류가 커지는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 제1 센싱 프로세스(①)와 제2 센싱 프로세스(②)는 수직 블랭크 기간(VBP)에서 동작한다. 수직 블랭크 기간(VBP)에서 제1 센싱 프로세스(①)의 앞에 과도 기간(PP)이 더 위치할 수 있다.
도 11의 비교예에서와 같이 구동전압 생성부(23)는 수직 액티브 기간(VAP) 동안 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)을 데이터라인(140)에 공급한다. 그리고, 구동전압 생성부(23)는 과도 기간(PP)에서 게이트신호(SCAN)가 온 되기 전에 데이터라인(140)에 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)을 공급하여, 수직 액티브 기간(VAP) 동안 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)으로 충전되어 있던 데이터라인(140)의 전압을 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)으로 초기화할 수 있다. 이어서, 구동전압 생성부(23)는 센싱용 데이터전압(V-SEN)과 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)을 데이터라인(140)에 공급하여 센싱 프로세서를 수행한다. 여기서, 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)은 구동 TFT(DT)를 턴 오프 시킬 수 있는 전압으로서, 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)뿐만 아니라 센싱용 데이터전압(V-SEN)과도 전압차가 크다.
각 픽셀(PXL)에는 공정에 따른 기생 커패시터가 존재한다. 일 예로, 도 12와 같이 기생 커패시터는 데이터라인(140)과 구동 TFT(DT)의 소스전극(N2에 접속됨) 사이에 존재하는 제1 기생 커패시터(Cp)와, 기준전압 라인(150)과 구동 TFT(DT)의 소스전극 사이에 존재하는 제2 기생 커패시터(Cdts) 등을 포함할 수 있다.
데이터라인(140)의 전압 변동이 크면 기생 커패시터(Cp)의 커플링 작용에 의해 구동 TFT(DT)의 소스전극 전압이 왜곡되어 센싱 오류가 생길 수 있다. 이러한 센싱 오류는 상관 더블 샘플링으로 제거될 수 없는 것이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예로서, 공통 노이즈 전류를 센싱하기 위해 해당 픽셀에 블랙 계조용 데이터전압보다 높은 더미용 데이터전압을 인가하는 것을 보여주는 도면들이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예는 공통 노이즈 전류를 센싱하기 위해 해당 픽셀에 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)이 인가하지 않고, 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)보다 높은 더미용 데이터전압(V-DUM)을 인가한다. 그리고, 본 발명의 실시예는 과도 기간(PP)과 제1 센싱 프로세스(①)에서 데이터라인(140)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
다시 말해, 본 발명의 구동전압 생성부(23)는, 수직 액티브 기간(VAP) 동안 도 9의 제1 픽셀(PXL1)에 연결된 제1 데이터라인(140)과 제2 픽셀(PXL2)에 연결된 제2 데이터라인에 디스플레이용 데이터전압(V-DIS)을 공급한다. 본 발명의 구동전압 생성부(23)는 과도 기간(PP)과 제1 센싱 프로세스(①)에서 제1 데이터라인(140)에 센싱용 데이터전압(V-SEN)을 공급함과 아울러, 제2 데이터라인(140)에 더미용 데이터전압(V-DUM)을 공급한다. 그리고, 본 발명의 구동전압 생성부(23)는 제2 센싱 프로세스(②)에서 제1 데이터라인(140)에 더미용 데이터전압(V-DUM)을 공급함과 아울러, 제2 데이터라인에 센싱용 데이터전압(V-SEN)을 공급한다. 이렇게 함으로써, 본 발명은 기생 커패시터로 인한 구동 TFT(DT)의 소스전극 전압의 왜곡을 최소화한다.
더미용 데이터전압(V-DUM)은 도 14와 같이 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)보다 높고 적분기 기준전압(Vref-CI)보다 낮다. 블랙 계조용 데이터전압(V-BLK)보다 높은 더미용 데이터전압(V-DUM)을 사용하면, 그리고 과도 기간에서 게이트신호(SCAN)에 앞서 센싱용 데이터전압(V-SEN) 또는 더미용 데이터전압(V-DUM)을 데이터라인(140)에 공급하면, 데이터라인(140)의 전압 변동과 기생 커패시터의 커플링 영향이 줄어들어, 구동 TFT(DT)의 소스노드 전압이 빠른 시간 내에 안정화될 수 있다.
더미용 데이터전압(V-DUM)은 구동 TFT(DT)를 턴 오프 시키기 위한 것이므로, 프로그래밍 시에 구동 TFT(DT)의 소스전극에 인가되는 적분기 기준전압(Vref-CI)보다 낮아야 한다. 한편, 센싱용 데이터전압(V-SEN)은 구동 TFT(DT)를 턴 온 시키기 위한 것이므로, 프로그래밍 시에 구동 TFT(DT)의 소스전극에 인가되는 적분기 기준전압(Vref-CI)보다 높아야 한다.
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 15: 게이트 구동부
20: 드라이버 IC 21: 타이밍 제어부
22: 센싱부 CI: 전류 적분기
CAZ: 옵셋 제거부

Claims (12)

  1. 제1 데이터라인과 제1 센싱 라인에 연결된 제1 픽셀과, 제2 데이터라인과 제2 센싱 라인에 연결된 제2 픽셀이 구비된 표시패널;
    제1 센싱 기간 동안 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 제1 픽셀 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제1 센싱 기간에 이은 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압보다 낮은 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 공통 노이즈 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하는 제1 전류 적분기; 및
    상기 제1 센싱 기간 동안 상기 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 상기 공통 노이즈 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 제2 픽셀 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하는 제2 전류 적분기를 포함하고,
    상기 더미용 데이터전압은, 블랙 계조용 데이터전압보다 높고 상기 제1 전류 적분기와 상기 제2 전류 적분기에 인가되는 적분기 기준전압보다 낮은 유기발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱용 데이터전압과 상기 더미용 데이터전압은 상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀 각각에 포함된 구동 소자의 게이트전극에 인가되고,
    상기 적분기 기준전압은 상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀 각각에 포함된 구동 소자의 소스전극에 인가되는 유기발광 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 전류와 상기 제2 픽셀 전류 각각은 상기 센싱용 데이터전압과 상기 적분기 기준전압 간의 차에 비례하고,
    상기 공통 노이즈 전류는 상기 더미용 데이터전압과 상기 적분기 기준전압 간의 차에 비례하는 유기발광 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    1 프레임 기간은,
    상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀에 디스플레이용 데이터전압이 기입되는 수직 액티브 기간과,
    상기 제1 센싱 기간과 상기 제2 센싱 기간이 위치하는 수직 블랭크 기간을 포함하고,
    상기 수직 블랭크 기간은 상기 수직 액티브 기간과 상기 제1 센싱 기간 사이의 과도 기간을 더 포함한 유기발광 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 데이터라인과 상기 제2 데이터라인을 구동하는 구동전압 생성부를 더 포함하고,
    상기 구동전압 생성부는,
    상기 수직 액티브 기간 동안, 상기 제1 데이터라인과 상기 제2 데이터라인에 상기 디스플레이용 데이터전압을 공급하고,
    상기 과도 기간과 상기 제1 센싱 기간 동안, 상기 제1 데이터라인에 상기 센싱용 데이터전압을 공급함과 아울러, 상기 제2 데이터라인에 상기 더미용 데이터전압을 공급하고,
    상기 제2 센싱 기간 동안, 상기 제1 데이터라인에 상기 더미용 데이터전압을 공급함과 아울러, 상기 제2 데이터라인에 상기 센싱용 데이터전압을 공급하는 유기발광 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 센싱 기간 동안 상기 제1 픽셀 전류의 센싱 결과와 상기 공통 노이즈 전류의 센싱 결과를 기반으로 상기 제1 픽셀 전류에 포함된 공통 노이즈 전류를 제거하고, 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 픽셀 전류의 센싱 결과와 상기 공통 노이즈 전류의 센싱 결과를 기반으로 상기 제2 픽셀 전류에 포함된 공통 노이즈 전류를 제거하는 샘플 앤 홀드부를 더 포함한 유기발광 표시장치.
  7. 제1 데이터라인과 제1 센싱 라인에 연결된 제1 픽셀과, 제2 데이터라인과 제2 센싱 라인에 연결된 제2 픽셀이 구비된 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법에 있어서,
    제1 전류 적분기를 이용하여, 제1 센싱 기간 동안 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 제1 픽셀 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제1 센싱 기간에 이은 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압보다 낮은 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제1 픽셀에 흐르는 공통 노이즈 전류를 상기 제1 센싱 라인을 통해 센싱하는 단계; 및
    제2 전류 적분기를 이용하여, 상기 제1 센싱 기간 동안 상기 더미용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 상기 공통 노이즈 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하고, 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 센싱용 데이터전압에 대응하여 상기 제2 픽셀에 흐르는 제2 픽셀 전류를 상기 제2 센싱 라인을 통해 센싱하는 단계를 포함하고,
    상기 더미용 데이터전압은, 블랙 계조용 데이터전압보다 높고 상기 제1 전류 적분기와 상기 제2 전류 적분기에 인가되는 적분기 기준전압보다 낮은 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 센싱용 데이터전압과 상기 더미용 데이터전압은 상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀 각각에 포함된 구동 소자의 게이트전극에 인가되고,
    상기 적분기 기준전압은 상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀 각각에 포함된 구동 소자의 소스전극에 인가되는 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 픽셀 전류와 상기 제2 픽셀 전류 각각은 상기 센싱용 데이터전압과 상기 적분기 기준전압 간의 차에 비례하고,
    상기 공통 노이즈 전류는 상기 더미용 데이터전압과 상기 적분기 기준전압 간의 차에 비례하는 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    1 프레임 기간은,
    상기 제1 픽셀과 상기 제2 픽셀에 디스플레이용 데이터전압이 기입되는 수직 액티브 기간과,
    상기 제1 센싱 기간과 상기 제2 센싱 기간이 위치하는 수직 블랭크 기간을 포함하고,
    상기 수직 블랭크 기간은 상기 수직 액티브 기간과 상기 제1 센싱 기간 사이의 과도 기간을 더 포함한 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    구동전압 생성부를 이용하여, 상기 제1 데이터라인과 상기 제2 데이터라인을 구동하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 데이터라인과 상기 제2 데이터라인을 구동하는 단계는,
    상기 수직 액티브 기간 동안, 상기 제1 데이터라인과 상기 제2 데이터라인에 상기 디스플레이용 데이터전압을 공급하는 단계와,
    상기 과도 기간과 상기 제1 센싱 기간 동안, 상기 제1 데이터라인에 상기 센싱용 데이터전압을 공급함과 아울러, 상기 제2 데이터라인에 상기 더미용 데이터전압을 공급하는 단계와,
    상기 제2 센싱 기간 동안, 상기 제1 데이터라인에 상기 더미용 데이터전압을 공급함과 아울러, 상기 제2 데이터라인에 상기 센싱용 데이터전압을 공급하는 단계를 포함한 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    샘플 앤 홀드부를 이용하여, 상기 제1 센싱 기간 동안 상기 제1 픽셀 전류의 센싱 결과와 상기 공통 노이즈 전류의 센싱 결과를 기반으로 상기 제1 픽셀 전류에 포함된 공통 노이즈 전류를 제거하고, 상기 제2 센싱 기간 동안 상기 제2 픽셀 전류의 센싱 결과와 상기 공통 노이즈 전류의 센싱 결과를 기반으로 상기 제2 픽셀 전류에 포함된 공통 노이즈 전류를 제거하는 단계를 더 포함한 유기발광 표시장치의 픽셀 센싱 방법.
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