KR20210085233A

KR20210085233A - 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR20210085233A
Application number: KR1020190178066A
Authority: KR
Inventors: 백현철
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2021-07-08
Also published as: KR102656041B1

Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다수의 픽셀을 포함하는 표시 패널을 포함한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 각각의 픽셀은 픽셀 회로 및 센싱 회로를 포함한다. 표시 장치가 센싱 모드로 구동될 때, 표시 장치의 동작 구간은 초기화 구간, 센싱 구간, 샘플링 구간으로 구분된다. 본 명세서의 일 실시예에서, 표시 장치가 센싱 모드로 구동될 때, 센싱 구간에서 모든 픽셀의 센싱 커패시터에 센싱 전압이 동시에 충전된다. 이에 따라서 센싱 구간의 길이 및 센싱 모드가 수행되는 시간이 줄어들어 외부 보상에 소요되는 전체 시간이 단축된다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING DISPLAY DEVICE}

본 명세서는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 패널의 열화 보상에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

표시 장치의 대표적인 예로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display device: FED), 전기 발광 표시 장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기 습윤 표시 장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다.

이 중에서 유기 발광 표시 장치는 자발광 소자인 유기 발광 소자를 포함하는 픽셀을 통해서 영상을 표시한다. 따라서 유기 발광 표시 장치는 다른 표시 장치에 비해서 얇은 두께를 가지며 시야각이 넓고 반응 속도가 빠르다는 장점을 갖는다. 그러나 유기 발광 표시 장치의 픽셀은 다양한 원인으로 인하여 열화된다. 이처럼 각 픽셀의 열화로 인하여 표시 패널이 열화되면 잔상이나 얼룩이 발생하여 영상 품질이 저하된다. 이에 따라서 표시 패널의 열화를 보상하기 위한 다양한 기술이 적용되고 있다.

표시 패널의 열화를 보상하기 위한 방법 중 하나는 외부 보상 방식이다. 외부 보상 방식에서는 각 픽셀의 특성치 편차를 보상하기 위하여 각 픽셀의 특성치에 대한 센싱이 수행된다. 그러나 각 픽셀의 특성치 센싱은 각 픽셀 별로 또는 각 라인 별로 수행되므로, 특성치 센싱에 상당히 긴 시간이 요구된다. 특히 표시 패널의 해상도가 높을수록 특성치 센싱에 요구되는 시간이 길어져, 외부 보상에 소요되는 시간이 증가한다.

본 명세서의 목적은 특성치 센싱에 요구되는 시간을 감소시킴으로써 외부 보상에 소요되는 전체 시간을 단축시킬 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 명세서의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 명세서의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 명세서의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다수의 픽셀을 포함하는 표시 패널을 포함한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 각각의 픽셀은 픽셀 회로 및 센싱 회로를 포함한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 픽셀 회로는 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터, 게이트 라인을 통해서 공급되는 스캔 신호에 의해서 턴 온되어 데이터 라인을 통해서 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터에 공급하는 제1 스위칭 트랜지스터 및 센싱 신호 라인을 통해서 공급되는 센싱 신호에 의해서 턴 온되어 상기 구동 트랜지스터를 초기화시키는 제2 스위칭 트랜지스터를 포함한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 센싱 회로는 초기화 신호에 의해서 닫혀서 상기 기준 라인을 통해서 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 및 샘플링 신호에 의해서 닫혀서 상기 센싱 커패시터에 충전된 센싱 전압을 데이터 구동부로 전달하는 제2 스위치를 포함한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치는 상기 기준 라인에 연결되는 센싱 커패시터, 데이터 라인을 통해서 상기 데이터 전압을 공급하며 상기 센싱 커패시터에 충전된 센싱 전압을 센싱하는 데이터 구동부, 상기 게이트 라인을 통해서 상기 스캔 신호를 공급하고 상기 센싱 신호 라인을 통해서 상기 센싱 신호를 공급하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 구동을 제어하며 상기 센싱 전압을 기초로 보상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 표시 장치는 호스트 시스템으로부터 입력되는 영상을 표시 패널을 통해서 표시하는 표시 모드 및 표시 패널의 열화를 보상하기 위하여 각 픽셀의 특성치 변화를 센싱하는 센싱 모드 등 2가지 모드로 구동된다.

표시 장치가 센싱 모드로 구동될 때, 표시 장치의 동작 구간은 초기화 구간, 센싱 구간, 샘플링 구간으로 구분된다. 본 명세서의 일 실시예에서, 표시 장치가 센싱 모드로 구동될 때, 센싱 구간에서 모든 픽셀의 센싱 커패시터에 센싱 전압이 동시에 충전된다. 이에 따라서 센싱 구간의 길이 및 센싱 모드가 수행되는 시간이 줄어들어 외부 보상에 소요되는 전체 시간이 단축된다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 게이트 구동부는 상기 센싱 모드의 센싱 구간에서 센싱 클럭 신호가 입력되면 모든 픽셀에 상기 스캔 신호 및 상기 센싱 신호를 동시에 공급한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 게이트 구동부는 상기 게이트 라인 및 상기 스캔 라인과 연결되는 다수의 게이트 집적 회로를 포함하고, 상기 센싱 모드의 센싱 구간에서 상기 센싱 클럭 신호가 각각의 게이트 집적 회로에 동시에 입력된다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 따르면, 특성치 센싱에 요구되는 시간이 감소하므로 외부 보상에 소요되는 전체 시간이 단축되는 장점이 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 픽셀의 세부 회로도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 게이트 구동부의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부의 구성을 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치가 센싱 모드로 구동될 때 동작 구간 및 각 동작 구간에서 인가되는 신호들의 파형을 나타낸다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

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. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 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 다수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

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 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시될 수도 있고 서로 연관되어 함께 실시될 수도 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치(1)는 표시 패널(10) 및 패널 구동부(12, 14, 16)를 포함한다.

표시 패널(10)은 다수의 게이트 라인(GL), 다수의 센싱 신호 라인(SL), 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 구동 전원 라인(PL), 다수의 기준 라인(RL) 및 다수의 픽셀(P)을 포함한다.

제1 구동 전원(VDD)이 공급되는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 간에 접속된 커패시터(Cst)에 데이터 전압(Vdata)과 센싱 기준 전압(Vref)의 차 전압(Vdata-Vref)이 충전된다. 커패시터(Cst)의 충전 전압에 의해서 제1 구동 전원(VDD)으로부터 구동 트랜지스터(DT)를 통해 제2 구동 전원(VSS)으로 데이터 전류(Ioled)가 흐르고, 데이터 전류(Ioled)에 의해서 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광한다.

다수의 픽셀(P) 각각은 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 청색 픽셀 및 백색 픽셀 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 예를 들어 하나의 영상을 표시하는 하나의 단위 픽셀은 인접한 적색 픽셀, 녹색 픽셀 및 청색 픽셀로 이루어지거나, 인접한 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 청색 픽셀 및 백색 픽셀로 이루어질 수 있다.

각각의 픽셀(P)은 표시 패널(10)에 정의된 픽셀 영역에 형성된다. 픽셀 영역은 표시 패널(10)에 배치되는 다수의 게이트 라인(GL), 다수의 센싱 신호 라인(SL), 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 구동 전원 라인(PL) 및 다수의 기준 라인(RL)에 의해서 정의될 수 있다.

각각의 픽셀(P)은 영상을 표시하기 위한 픽셀 회로 및 각 픽셀의 특성치 변화를 센싱하기 위한 센싱 회로를 포함한다.

다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 센싱 신호 라인(SL)은 표시 패널(10) 내에서 제1 방향(예를 들어, 수평 방향)으로 나란히 형성될 수 있다. 게이트 라인(GL)에는 게이트 구동부(14)로부터 출력되는 스캔 신호(SCAN, 게이트 구동 신호)가 인가되고, 센싱 신호 라인(SL)에는 게이트 구동부(14)로부터 출력되는 센싱 신호(SENSE)가 인가된다.

다수의 데이터 라인(DL)은 다수의 게이트 라인(GL) 및 다수의 센싱 신호 라인(SL)과 교차하도록 제2 방향(예를 들어, 수직 방향)으로 형성될 수 있다. 데이터 라인(DL)에는 데이터 구동부(12)로부터 출력되는 데이터 전압(Vdata)이 공급된다.

다수의 기준 라인(RL)은 다수의 데이터 라인(DL) 각각과 나란하게 형성된다. 기준 라인(RL)에는 데이터 구동부(12)로부터 출력되는 디스플레이 기준 전압(Vpre_r) 또는 센싱 센싱 기준 전압(Vref)이 선택적으로 공급될 수 있다. 디스플레이 기준 전압(Vpre_r)은 각 픽셀(P)의 데이터 충전 구간 동안 각 기준 라인(RL)에 공급된다. 센싱 센싱 기준 전압(Vref)은 각 픽셀(P)의 구동 트랜지스터(DT)의 특성치, 예컨대 문턱 전압 또는 이동도를 검출하기 위하여 표시 장치(1)가 센싱 모드로 구동될 때 기준 라인(RL)에 공급된다.

다수의 구동 전원 라인(PL)은 게이트 라인(GL)과 나란하게 형성될 수 있으며, 제1 구동 전원(VDD)을 픽셀(P)에 공급한다. 또한, 다수의 구동 전원 라인(PL)은 데이터 라인(DL)과 나란하게 형성될 수 있으며, 제1 구동 전원(VDD)을 픽셀(P)에 공급한다.

데이터 구동부(12)는 다수의 구동 전원 라인(PL) 각각에 연결되어 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 공급되는 구동 전원(VDD, VSS)을 다수의 구동 전원 라인(PL)에 공급할 수 있다.

패널 구동부는 표시 패널(10)의 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동부(12), 표시 패널(10)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동부(14) 및 데이터 구동부(12)와 게이트 구동부(14)의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러(16)를 포함한다.

타이밍 컨트롤러(16)는 호스트 시스템(미도시)으로부터 입력 영상 데이터(Idata) 및 타이밍 동기 신호(TSS)를 입력받는다.

타이밍 컨트롤러(16)는 입력 영상 데이터(Idata)에 기초하여 생성되는 출력 영상 데이터를 정렬하여 데이터 구동부(12)로 공급한다. 타이밍 컨트롤러(16)는 입력 영상 데이터(Idata)를 수신하고, 표시 패널(10)의 열화를 보상하기 위한 보상 데이터를 입력 영상 데이터(Idata)에 반영하여 출력 영상 데이터를 생성한다.

또한, 타이밍 컨트롤러(16)는 타이밍 동기 신호(TSS)에 포함되는 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호를 이용하여 데이터 구동부(12)의 구동 타이밍을 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 구동부(14)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 제어 신호를 생성하여 출력한다.

한편, 본 명세서의 일 실시예에서, 표시 장치(1)는 호스트 시스템(미도시)으로부터 입력되는 입력 영상 데이터(Idata)를 기초로 하는 영상을 표시 패널(10)을 통해서 표시하는 표시 모드 및 표시 패널(10)의 열화를 보상하기 위하여 각 픽셀(P)의 특성치 변화를 센싱하는 센싱 모드 등 2가지 모드로 구동된다.

게이트 구동부(14)는 다수의 게이트 라인(GL) 및 다수의 센싱 신호 라인(SL)에 연결된다.

표시 모드에서, 게이트 구동부(14)는 타이밍 컨트롤러(16)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 1 수평 구간마다 게이트 온 전압 레벨의 스캔 신호(SCAN)를 생성하여 다수의 게이트 라인(GL)에 공급한다.

스캔 신호(SCAN)는 각 픽셀(P)의 데이터 충전 구간 동안 게이트 온 전압 레벨을 가지고, 각 픽셀(P)의 발광 구간 동안 게이트 오프 전압 레벨을 갖는다.

센싱 모드에서, 게이트 구동부(14)는 다수의 게이트 라인(GL)을 통해서 스캔 신호(SCAN)를 공급하고, 다수의 센싱 신호 라인(SL)을 통해서 센싱 신호(SENSE)를 공급한다.

게이트 구동부(14)는 다수의 구동 전원 라인(PL1 내지 PLm) 각각에 연결되어 외부의 전원 공급부(미도시)로부터 공급되는 제1 구동 전원(VDD)을 다수의 구동 전원 라인(PL1 내지 PLm)에 공급한다.

데이터 구동부(12)는 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 연결되어 타이밍 컨트롤러(16)의 모드 제어에 따라 표시 모드와 센싱 모드로 동작한다. 영상을 표시하는 표시 모드는 각 픽셀에 데이터 전압을 충전시키는 데이터 충전 구간 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 발광시키는 발광 구간을 포함한다. 센싱 모드는 초기화 구간, 센싱 구간 및 샘플링 구간을 포함한다.

도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 픽셀의 세부 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 패널(10)에 포함되는 각각의 픽셀(P)은 유기 발광 다이오드(OLED), 픽셀 회로(PC) 및 센싱 회로(SC)를 포함한다. 여기서, 각 트랜지스터(ST1, ST2, DT)는 N형 트랜지스터로서 a-Si 트랜지스터, poly-Si 트랜지스터, Oxide 트랜지스터, Organic 트랜지스터 등이 될 수 있다. 그러나 본 명세서의 다른 실시예에서 각 트랜지스터(ST1, ST2, DT)는 P형 트랜지스터일 수도 있다.

유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)로부터 공급되는 데이터 전류(Ioled)에 의해서 발광하여 데이터 전류(Ioled)에 대응되는 휘도를 가지는 단색 광을 방출한다.

유기 발광 다이오드(OLED)는 픽셀 회로(PC)의 제2 노드(n2)에 접속된 애노드 전극(미도시), 애노드 전극 상에 형성된 유기층(미도시), 및 유기층 상에 형성되어 제2 구동 전원(VSS)이 공급되는 캐소드 전극(미도시)을 포함한다.

유기층은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 유기층은 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층을 더 포함할 수 있다. 제2 구동 전원(VSS)은 라인 형태로 형성된 제2 구동 전원 라인(미도시)을 통해 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극에 공급될 수 있다.

픽셀 회로(P)는 구동 트랜지스터(DT), 제1 스위칭 트랜지스터(ST1), 제2 스위칭 트랜지스터(ST2), 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

구동 트랜지스터(DT)는 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)의 드레인 전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극에 공통으로 접속된 게이트 전극 및 구동 트랜지스터(DT)는 구동 전원 라인(PL)에 접속된 소스 전극을 포함한다. 또한, 구동 트랜지스터(DT)는 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)의 드레인 전극과 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드에 공통으로 접속된 드레인 전극을 포함한다.

구동 트랜지스터(DT)는 발광 구간마다 스토리지 커패시터(Cst)의 전압에 의해 턴 온된다. 이에 따라서 제1 구동 전원(VDD)에 의해 유기 발광 다이오드(OLED)로 구동 전류가 공급된다.

스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 드레인 전극 사이, 즉, 제1 노드(n1) 및 제2 노드(n2) 사이에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)에는 제1 노드(n1) 및 제2 노드(n2) 각각에 공급되는 전압의 차 전압이 충전되고, 충전된 전압에 따라 구동 트랜지스터(DT)가 턴 온 또는 턴 오프된다.

제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 전극, 데이터 라인(DL)에 접속된 소스 전극(제1 전극) 및 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 연결된 제1 노드(n1)에 접속된 드레인 전극(제2 전극)을 포함한다.

제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 온 전압 레벨의 스캔 신호(SCAN)에 의해서 턴 온되어, 데이터 라인(DL)을 통해서 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(n1) 즉, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급한다.

제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 픽셀 회로(PC)의 제2 노드(n2)와 기준 라인(RL) 사이에 연결된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 센싱 신호 라인(SL)에 공급되는 게이트 온 전압 레벨의 센싱 신호(SENSE)에 의해서 턴 온된다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2) 및 제1 스위치(SW1)가 턴 온되면 기준 라인(RL)을 통해서 센싱 커패시터(Csen)에 센싱 기준 전압(Vref)이 공급되어 센싱 커패시터(Csen)가 초기화된다.

데이터 구동부(12)로부터 공급되는 디지털 형태의 데이터 전압(Vdata)은 디지털-아날로그 컨버터(DAC, 122)에 의해서 아날로그 형태의 전압으로 변환되어 데이터 라인(DL)을 통해서 픽셀(P)에 공급된다. 도 2에는 디지털-아날로그 컨버터(122)가 데이터 구동부(12)와 별도로 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 디지털-아날로그 컨버터(122)는 데이터 구동부(12)에 포함될 수 있다.

센싱 커패시터(Csen)는 기준 라인(RL)과 연결된다. 센싱 커패시터(Csen)에는 센싱 회로(SC)의 구동에 의해서 센싱 전압이 충전되며, 센싱 커패시터(Csen)에 충전된 센싱 전압의 크기는 아날로그-디지털 컨버터(ADC, 124)에 의해서 디지털 값으로 변환되어 데이터 구동부(12)에 전달된다. 도 2에서 아날로그-디지털 컨버터(124)는 데이터 구동부(12)와 별도로 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 아날로그-디지털 컨버터(124)는 데이터 구동부(12)에 포함될 수 있다.

센싱 회로(SC)는 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 포함한다.

제1 스위치(SW1)는 기준 라인(RL)과 센싱 기준 전압(Vref)을 공급하는 전원 사이에 연결된다. 제1 스위치(SW1)는 초기화 신호(SPRE)에 의해서 닫혀서 기준 라인(RL)을 통해서 센싱 기준 전압(Vref)을 공급한다.

제2 스위치(SW2)는 기준 라인(RL) 상에 배치된다. 제2 스위치(SW2)는 샘플링 신호(SAM)에 의해서 닫혀서 기준 라인(RL)과 연결된 소자의 전압을 데이터 구동부(12)로 전달한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 센싱 회로(SC) 및 데이터 구동부(12)는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit)로 구현될 수 있다.

도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 게이트 구동부의 구성을 나타낸다. 또한 도 4는 본 명세서의 다른 실시예에 따른 게이트 구동부의 구성을 나타낸다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 게이트 구동부(14, 14a, 14b)는 다수의 게이트 집적 회로(IC)(30_1 내지 30_m))를 포함한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 게이트 구동부(14, 14a, 14b)는 다수의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m))를 포함하는 게이트 인 패널(Gate In Panel, GIP) 방식으로 구현될 수 있다. 또한 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 하나 이상의 시프트 레지스터를 포함할 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따른 게이트 구동부(14)는 싱글 게이트 방식으로 구현될 수 있다. 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 각각 1개의 게이트 라인(GL) 및 1개의 센싱 신호 라인(SL)과 연결된다. 그러나 다른 실시예에서 1개의 게이트 집적 회로에는 다수의 게이트 라인 및 다수의 센싱 신호 라인이 연결될 수도 있다.

각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에는 클럭 신호(CLKs)가 입력된다. 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 클럭 신호(CLKs)에 기초하여 게이트 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)를 생성하고, 게이트 라인(GL)을 통해서 게이트 신호(SCAN)를 공급하고 센싱 신호 라인(SL)을 통해서 센싱 신호(SENSE)를 공급한다.

각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 표시 장치(1)의 구동 모드(표시 모드, 센싱 모드) 및 동작 구간에 따라서 게이트 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)를 각각 독립적으로 출력할 수 있다.

또한 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에는 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 입력될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 센싱 클럭 신호(SENCLK)는 표시 장치(1)가 센싱 모드로 구동될 때 센싱 구간에서 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에 동시에 입력될 수 있다. 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에 동시에 입력되면, 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 게이트 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)를 동시에 출력한다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 본 명세서의 다른 실시예에서 게이트 구동부(14a, 14b)는 듀얼 게이트 방식으로 구현될 수 있다. 도 4의 실시예에서 제1 게이트 구동부(14a)는 기수 번째 게이트 집적 회로(30_1, 30_3, ..., 30_m-1)를 포함하고, 제2 게이트 구동부(14b)는 우수 번째 게이트 집적 회로(30_2, 30_4, ..., 30_m)를 포함한다. 그러나 게이트 구동부(14a, 14b)의 구조는 이에 한정되지 않으며, 실시예에 따라 달라질 수 있다.

도 4에 도시된 듀얼 게이트 방식의 게이트 구동부(14a, 14b)에 포함되는 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에는 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 입력될 수 있다. 전술한 바와 같이, 센싱 클럭 신호(SENCLK)는 표시 장치(1)가 센싱 모드로 구동될 때 센싱 구간에서 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에 동시에 입력될 수 있다. 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에 동시에 입력되면, 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 게이트 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)를 동시에 출력한다.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치가 센싱 모드로 구동될 때 동작 구간 및 각 동작 구간에서 인가되는 신호들의 파형을 나타낸다. 이하에서는 게이트 구동부(14)가 도 3과 같이 싱글 게이트 방식으로 구현된 실시예를 기초로 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작 과정이 기술된다.

도 5를 참조하면, 표시 장치(1)가 센싱 모드로 구동될 때 표시 장치(1)의 동작 구간은 초기화 구간(Tini), 센싱 구간(Tsen), 샘플링 구간(Tsam)으로 구분된다.

초기화 구간(Tini)에서, 각 픽셀(P)의 센싱 회로(SC)에 포함된 각각의 제1 스위치(SW1)에 초기화 신호(SPRE_1 내지 SPRE_m)가 순차적으로 인가된다. 또한 각 픽셀(P)의 픽셀 회로(PC)에 포함된 각각의 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)에는 스캔 신호(SCAN_1 내지 SCAN_m)가 순차적으로 인가된다. 이에 따라서 각 픽셀(P)의 제1 스위치(SW1)가 순차적으로 닫히고 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)가 순차적으로 턴 온되면서 제1 노드(N1)는 데이터 전압(Vdata)으로 순차적으로 초기화되고, 센싱 커패시터(Csen) 및 제2 노드(n2)는 기준 전압(Vref)으로 순차적으로 초기화된다.

다음으로 센싱 구간(Tsen)이 시작되면 게이트 구동부(14)의 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 동시에 입력된다. 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 입력되면, 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 게이트 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)를 동시에 출력한다. 이에 따라서 모든 픽셀(P)의 제1 스위칭 트랜지스터(ST1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)가 동시에 턴 온되고, 제2 노드(n2)의 전압이 상승하기 시작한다. 제2 노드(n2)의 전압이 포화되면, 구동 트랜지스터(DT)의 특성치(예컨대, 문턱 전압) 또는 그 변화를 반영하는 전압인 센싱 전압이 각 픽셀(P)의 센싱 커패시터(Csen)에 동시에 충전된다. 여기서 센싱 전압은 데이터 전압(Vdata)과 문턱 전압(Vth)의 차이 또는 데이터 전압(Vdata)과 문턱전압 편차(ΔVth)의 차이일 수 있다.

센싱 구간(Tsen)이 종료되면 샘플링 구간(Tsam)이 시작된다. 샘플링 구간(Tsam)이 시작되면 각 픽셀(P)의 제2 스위치(SW2)에 샘플링 신호(SAM_1 내지 SAM_m)이 순차적으로 인가된다. 이에 따라서 제2 스위치(SW2)가 순차적으로 닫히면서 각 픽셀(P)의 센싱 커패시터(Csen)에 충전된 센싱 전압이 순차적으로 센싱된다. 센싱된 각 픽셀(P)의 센싱 전압은 아날로그-디지털 컨버터(124)를 거쳐 센싱 데이터(sd)로 변환되어 데이터 구동부(12)로 전달된다.

데이터 구동부(12)는 각 픽셀(P)의 센싱 데이터(sd)를 타이밍 컨트롤러(16)에 전달하고, 타이밍 컨트롤러(16)는 각 픽셀(P)의 센싱 데이터(sd)를 기초로 각 픽셀(P)의 보상 데이터를 생성하여 각 픽셀(P)의 열화를 보상한다.

도 5의 실시예를 통해서 설명된 바와 같이, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 센싱 모드로 구동될 때 센싱 구간(Tsen)에서 각 픽셀(P)의 센싱 커패시터(Csen)에 센싱 전압이 동시에 충전되도록 제어한다. 이에 따라서 센싱 모드에서 가장 긴 시간을 차지하는 센싱 구간(Tsen)이 수행되는데 소요되는 시간이 종래에 비해 대폭 줄어들게 되므로, 센싱 모드의 전체 수행 시간 및 센싱 모드에 기초한 외부 보상 시간이 단축되는 효과가 있다.

도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 표시 장치(1)가 센싱 모드로 구동될 때 먼저 각 픽셀(P)의 제1 스위치(SW1)가 닫히고 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)가 턴 온된다(602, 초기화 단계). 본 명세서의 일 실시예에서, 각 픽셀(P)의 제1 스위치(SW1)는 순차적으로 닫히고, 각 픽셀(P)의 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 순차적으로 턴 온된다. 초기화 단계(602)가 수행되면 각 픽셀(P)의 제1 노드(N1)는 데이터 전압(Vdata)으로 순차적으로 초기화되고, 센싱 커패시터(Csen) 및 제2 노드(n2)는 기준 전압(Vref)으로 순차적으로 초기화된다.

다음으로, 각 픽셀의 제1 스위칭 트랜지스터(ST1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)가 동시에 턴 온된다(604, 센싱 단계). 센싱 단계(604)가 수행되면 제2 노드(n2)의 전압이 상승하기 시작하고, 제2 노드(n2)의 전압이 포화되면, 구동 트랜지스터(DT)의 특성치(예컨대, 문턱 전압) 또는 그 변화를 반영하는 전압인 센싱 전압이 각 픽셀(P)의 센싱 커패시터(Csen)에 동시에 충전된다.

본 명세서의 일 실시예에서, 센싱 단계(604)가 시작되면 게이트 구동부(14)의 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)에 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 동시에 입력된다. 센싱 클럭 신호(SENCLK)가 입력되면, 각각의 게이트 집적 회로(30_1 내지 30_m)는 게이트 라인(GL) 및 센싱 신호 라인(SL)을 통해서 게이트 신호(SCAN) 및 센싱 신호(SENSE)를 동시에 공급한다.

다음으로, 각 픽셀(P)의 제2 스위칭(SW2)가 닫힌다(606, 샘플링 단계). 본 명세서의 일 실시예에서, 각 픽셀(P)의 제2 스위칭(SW2)는 순차적으로 닫힌다. 샘플링 단계(606)가 수행되면 제2 스위치(SW2)가 순차적으로 닫히면서 각 픽셀(P)의 센싱 커패시터(Csen)에 충전된 센싱 전압이 순차적으로 센싱된다. 센싱된 각 픽셀(P)의 센싱 전압은 아날로그-디지털 컨버터(124)를 거쳐 센싱 데이터(sd)로 변환되어 데이터 구동부(12)로 전달된다.

이상과 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였다. 그러나 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터, 게이트 라인을 통해서 공급되는 스캔 신호에 의해서 턴 온되어 데이터 라인을 통해서 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급하는 제1 스위칭 트랜지스터 및 센싱 신호 라인을 통해서 공급되는 센싱 신호에 의해서 턴 온되어 상기 구동 트랜지스터의 제 2전극과 기준 라인을 연결하는 제2 스위칭 트랜지스터를 포함하는 픽셀 회로;
상기 기준 라인에 연결되는 센싱 커패시터;
초기화 신호에 의해서 닫혀서 상기 기준 라인을 통해서 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 및 샘플링 신호에 의해서 닫혀서 상기 센싱 커패시터에 충전된 센싱 전압을 데이터 구동부로 전달하는 제2 스위치를 포함하는 센싱 회로;
상기 데이터 라인을 통해서 상기 데이터 전압을 공급하며 상기 센싱 커패시터에 충전된 센싱 전압을 센싱하는 데이터 구동부;
상기 게이트 라인을 통해서 상기 스캔 신호를 공급하고 상기 센싱 신호 라인을 통해서 상기 센싱 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및
상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 구동을 제어하며 상기 센싱 전압을 기초로 보상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
센싱 모드의 센싱 구간에서 모든 픽셀의 상기 센싱 커패시터에 상기 센싱 전압이 동시에 충전되는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 게이트 구동부는
상기 센싱 모드의 센싱 구간에서 센싱 클럭 신호가 입력되면 모든 픽셀에 상기 스캔 신호 및 상기 센싱 신호를 동시에 공급하는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 게이트 구동부는
상기 게이트 라인 및 상기 스캔 라인과 연결되는 다수의 게이트 집적 회로를 포함하고,
상기 센싱 모드의 센싱 구간에서 상기 센싱 클럭 신호가 각각의 게이트 집적 회로에 동시에 입력되는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 센싱 모드의 초기화 구간에서 각 픽셀의 제1 스위치가 순차적으로 닫히고 각 픽셀의 제1 스위칭 트랜지스터가 순차적으로 턴 온되는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 센싱 모드의 샘플링 구간에서 각 픽셀의 제2 스위치가 순차적으로 닫히는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 센싱 회로 및 상기 데이터 구동부는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit)로 구현되는
표시 장치.
유기 발광 다이오드에 구동 전류를 공급하는 구동 트랜지스터, 게이트 라인을 통해서 공급되는 스캔 신호에 의해서 턴 온되어 데이터 라인을 통해서 공급되는 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 공급하는 제1 스위칭 트랜지스터 및 센싱 신호 라인을 통해서 공급되는 센싱 신호에 의해서 턴 온되어 상기 구동 트랜지스터의 제 2전극과 기준 라인을 연결하는 제2 스위칭 트랜지스터를 포함하는 픽셀 회로, 상기 기준 라인에 연결되는 센싱 커패시터, 초기화 신호에 의해서 닫혀서 상기 기준 라인을 통해서 기준 전압을 공급하는 제1 스위치 및 샘플링 신호에 의해서 닫혀서 상기 센싱 커패시터에 충전된 센싱 전압을 데이터 구동부로 전달하는 제2 스위치를 포함하는 센싱 회로;상기 데이터 라인을 통해서 상기 데이터 전압을 공급하며 상기 센싱 커패시터에 충전된 센싱 전압을 센싱하는 데이터 구동부, 상기 게이트 라인을 통해서 상기 스캔 신호를 공급하고 상기 센싱 신호 라인을 통해서 상기 센싱 신호를 공급하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 구동을 제어하며 상기 센싱 전압을 기초로 보상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 장치의 제어 방법에 있어서,
각 픽셀의 제1 스위치가 닫히고 제1 스위칭 트랜지스터가 턴 온되는 초기화 단계;
각 픽셀의 제1 스위칭 트랜지스터 및 제2 스위칭 트랜지스터가 동시에 턴 온되는 센싱 단계; 및
각 픽셀의 제2 스위치가 닫히는 샘플링 단계를 포함하는
표시 장치의 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 센싱 단계에서 게이트 구동부에 센싱 클럭 신호가 입력되면 모든 픽셀에 상기 스캔 신호 및 상기 센싱 신호가 동시에 공급되는
표시 장치의 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 게이트 구동부는
상기 게이트 라인 및 상기 스캔 라인과 연결되는 다수의 게이트 집적 회로를 포함하고,
상기 센싱 단계에서 상기 센싱 클럭 신호가 각각의 게이트 집적 회로에 동시에 입력되는
표시 장치의 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 초기화 단계에서 각 픽셀의 제1 스위치가 순차적으로 닫히고 각 픽셀의 제1 스위칭 트랜지스터가 순차적으로 턴 온되는
표시 장치의 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 샘플링 단계에서 각 픽셀의 제2 스위치가 순차적으로 닫히는
표시 장치의 제어 방법.
제7항에 있어서,
상기 센싱 회로 및 상기 데이터 구동부는 하나의 집적 회로(Integrated Circuit)로 구현되는
표시 장치의 제어 방법.