KR20220096711A - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 센싱 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 발광 소자를 포함하는 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시 패널 및 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 센싱하여, 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트(short) 발생 여부를 검출하도록 구성된 검출부를 포함하고, 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극 및 센싱 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 게이트 라인에 연결된다. 이에, 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 센싱하여 발광 소자에 쇼트가 발생한 불량 서브 픽셀을 용이하게 검출할 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 {DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 명세서는 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트(short) 발생 여부를 검출할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD) 등이 있다.
이러한 다양한 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동부를 포함한다. 표시 패널의 서브 픽셀 각각에는 발광 소자가 배치된다. 구동부는 표시 패널에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부 및 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다. 유기 발광 표시 장치의 서브 픽셀에 게이트 신호 및 데이터 전압이 등의 신호가 공급되면, 선택된 서브 픽셀의 발광 소자가 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다. 한편, 발광 소자에는 공정 중 또는 공정 완료 후 애노드와 캐소드가 쇼트되는 불량이 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 센싱하여 발광 소자에 쇼트가 발생한 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 불량 서브 픽셀의 출력을 감소시킴으로써, 쇼트가 발생한 발광 소자의 암점화를 지연시킬 수 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 센싱 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 발광 소자를 포함하는 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시 패널 및 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 센싱하여, 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트(short) 발생 여부를 검출하도록 구성된 검출부를 포함하고, 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극 및 센싱 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 게이트 라인에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 서브 픽셀 각각의 센싱 트랜지스터를 턴-온시키고, 제1 초기화 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제1 전극에 제1 기준 전압을 인가하는 단계, 센싱 트랜지스터를 턴-오프 시키고, 제2 초기화 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제2 전극에 제2 기준 전압을 인가하는 단계, 센싱 트랜지스터를 턴-온시키고, 샘플링 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 검출부로 전달하는 단계 및 검출부에 의하여 복수의 서브 픽셀의 전압 차이를 비교함으로써 복수의 서브 픽셀 내의 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 구동용 초기화 스위치와 센싱용 초기화 스위치를 통해 서로 다른 시구간 동안 서로 다른 전압을 센싱 트랜지스터의 제1 전극 및 제2 전극에 인가함으로써, 발광 소자의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다.
본 발명은 쇼트가 발생된 서브 픽셀에 보상 프로세스를 수행함으로써 표시 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 픽셀에 대한 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에서 정상 서브 픽셀과 불량 서브 픽셀을 검출하는 과정을 설명하기 위한 회로도이다.
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 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 제한되는 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 발명 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.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 개략도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130) 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함한다.
표시 패널(110)은 영상을 표시하기 위한 패널이다. 표시 패널(110)은 기판 상에 배치된 다양한 회로, 배선 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 복수의 서브 픽셀(SP)에 의해 정의되는 표시 영역과 각종 신호 라인들이나 패드 등이 형성되는 비표시 영역을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 등과 같은 다양한 표시 장치에서 사용되는 표시 패널(110)로 구현될 수 있다. 이하에서는 표시 패널(110)이 유기 발광 표시 장치에서 사용되는 패널인 것으로 설명하나 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 서브 픽셀(SP)은 상호 교차하는 복수의 게이트 라인(GL) 및 복수의 데이터 라인(DL)에 의해 구분되며, 복수의 게이트 라인(GL) 및 복수의 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있다. 복수의 서브 픽셀(SP)은 서로 다른 색을 발광하기 위한 서브 픽셀(SP)일 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 픽셀(SP)은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀 및 백색 서브 픽셀을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
타이밍 컨트롤러(140)는 호스트 시스템에 연결된 LVDS 또는 TMDS 인터페이스 등의 수신 회로를 통해 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 도트 클럭 등의 타이밍 신호를 입력받는다. 타이밍 컨트롤러(140)는 입력된 타이밍 신호를 기준으로 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)를 제어하기 위한 타이밍 제어 신호들을 발생시킨다.
게이트 구동부(120)는 복수의 서브 픽셀(SP)에 게이트 신호를 공급한다. 게이트 구동부(120)는 레벨 시프터 및 시프트 레지스터를 포함할 수 있다. 레벨 시프터는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 TTL(Transistor-Transistor-Logic) 레벨로 입력되는 클럭 신호(CLK)의 레벨을 시프팅한 후 시프트 레지스터에 공급할 수 있다. 시프트 레지스터는 GIP 방식에 의해 표시 패널(110)의 비표시 영역에 형성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 시프트 레지스터는 클럭 신호(CLK) 및 구동 신호에 대응하여 게이트 신호를 시프트하여 출력하는 복수의 스테이지로 구성될 수 있다. 시프트 레지스터에 포함된 복수의 스테이지는 복수의 출력단을 통해 게이트 신호를 순차적으로 출력할 수 있다.
데이터 구동부(130)는 복수의 서브 픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 공급한다. 데이터 구동부(130)는 복수의 소스 드라이브 IC(Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 복수의 소스 드라이브 IC는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 디지털 비디오 데이터들(RGB)과 소스 타이밍 제어 신호(DDC)를 공급받을 수 있다. 복수의 소스 드라이브 IC는 소스 타이밍 제어 신호(DDC)에 응답하여 디지털 비디오 데이터들(RGB)을 감마 전압으로 변환하여 데이터 전압(Vdata)을 생성하고, 데이터 전압(Vdata)을 표시 패널(110)의 데이터 라인(DL)을 통해 공급할 수 있다. 복수의 소스 드라이브 IC는 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정에 의해 표시 패널(110)의 데이터 라인(DL)에 접속될 수 있다. 또한, 소스 드라이브 IC들은 표시 패널(110) 상에 형성되거나, 별도의 PCB 기판에 형성되어 표시 패널(110)과 연결되는 형태일 수도 있다.
이하에서는 하나의 서브 픽셀(SP)을 구동하기 위한 구동 회로에 대한 보다 상세한 설명을 위해 도 2를 함께 참조한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 픽셀에 대한 회로도이다. 도 2에서는 표시 장치(100)의 복수의 서브 픽셀(SP) 중 하나의 서브 픽셀(SP)에 대한 회로도를 도시하였다.
도 2를 참조하면, 서브 픽셀(SP)은 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SET), 구동 트랜지스터(DT), 스토리지 커패시터(SC) 및 발광 소자(150)를 포함할 수 있다.
발광 소자(150)는 애노드, 유기층 및 캐소드를 포함할 수 있다. 유기층은 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등과 같은 다양한 유기층을 포함할 수 있다. 발광 소자(150)의 애노드는 구동 트랜지스터(DT)의 출력 단자와 연결될 수 있고, 캐소드에는 저전위 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 도 2에서는 발광 소자(150)가 유기 발광 소자(150)인 것으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않고, 발광 소자(150)로 무기 발광 다이오드, 즉, LED 또한 사용될 수 있다.
스위칭 트랜지스터(SWT)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 해당하는 제1 노드(N1)로 데이터 전압(Vdata)을 전달하기 위한 트랜지스터이다. 스위칭 트랜지스터(SWT)는 데이터 라인(DL)과 연결된 드레인 전극, 게이트 라인(GL)과 연결된 게이트 전극 및 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 연결된 소스 전극을 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(SWT)는 게이트 라인(GL)으로부터 인가된 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극으로 전달할 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 발광 소자(150)에 구동 전류를 공급하여 발광 소자(150)를 구동하기 위한 트랜지스터이다. 구동 트랜지스터(DT)는 제1 노드(N1)에 해당하는 게이트 전극, 제2 노드(N2)에 해당하고 출력 단자에 해당하는 소스 전극 및 제3 노드(N3)에 해당하고 입력 단자에 해당하는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 스위칭 트랜지스터(SWT)와 연결되고, 드레인 전극은 고전위 전압 라인(VDDL)을 통해 고전위 전압(VDD)을 인가받고, 소스 전극은 발광 소자(150)의 애노드와 연결될 수 있다.
스토리지 커패시터(SC)는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 전압을 하나의 프레임 동안 유지하기 위한 커패시터이다. 스토리지 커패시터(SC)의 일 전극은 제1 노드(N1)에 연결되고, 다른 일 전극은 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다.
한편, 표시 장치(100)의 경우, 각 서브 픽셀(SP)의 구동 시간이 길어짐에 따라, 구동 트랜지스터(DT) 등의 회로 소자에 대한 열화(Degradation)가 진행될 수 있다. 이에 따라, 서브 픽셀(SP) 내의 회로 소자가 갖는 고유한 특성치가 변할 수 있다. 여기서, 회로 소자의 고유 특성치는, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth), 구동 트랜지스터(DT)의 이동도(α) 등을 포함할 수 있다. 회로 소자의 특성치 변화는 해당 서브 픽셀(SP)의 휘도 변화를 야기할 수 있다. 따라서, 회로 소자의 특성치 변화는 서브 픽셀(SP)의 휘도 변화와 동일한 개념으로 사용될 수 있다.
또한, 각 서브 픽셀(SP)의 회로 소자 간의 특성치 변화의 정도는 각 회로 소자의 열화 정도의 차이에 따라 서로 다를 수 있다. 이러한 회로 소자 간의 특성치 변화 정도의 차이는 서브 픽셀(SP) 간의 휘도 편차를 야기할 수 있다. 따라서, 회로 소자 간의 특성치 편차는 서브 픽셀(SP) 간의 휘도 편차와 동일한 개념으로 사용될 수 있다. 회로 소자의 특성치 변화, 즉, 서브 픽셀(SP)의 휘도 변화와 회로 소자 간 특성치 편차, 즉, 서브 픽셀(SP) 간 휘도 편차는, 서브 픽셀(SP)의 휘도 표현력에 대한 정확도를 떨어뜨리거나 화면 이상 현상을 발생시키는 등의 문제를 발생시킬 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 서브 픽셀(SP)에서는 서브 픽셀(SP)에 대한 특성치를 센싱하는 센싱 기능과 센싱 결과를 이용하여 서브 픽셀(SP) 특성치를 보상해주는 보상 기능을 제공할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 라인이나 전극에 충전된 전압, 노드를 통해 흐르는 전류 및 커패시터에 축적된 전하 등을 센싱하고, 이를 기반으로 서브 픽셀(SP)에 포함된 소자의 열화를 보상할 수 있다.
이에, 도 2에 도시된 바와 같이, 서브 픽셀(SP)은 스위칭 트랜지스터(SWT), 구동 트랜지스터(DT), 스토리지 커패시터(SC) 및 발광 소자(150) 이외에 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극의 전압 상태를 효과적으로 제어하기 위한 센싱 트랜지스터(SET)를 더 포함할 수 있다.
센싱 트랜지스터(SET)는 구동 트랜지스터(DT) 또는 발광 소자(150)의 열화나 문턱 전압 등을 센싱하기 위하여 추가된 트랜지스터이다. 센싱 트랜지스터(SET)는 구동 트랜지스터(DT)와 발광 소자(150) 사이의 제2 노드(N2)에 대한 전압 센싱 경로 중 하나로 활용될 수 있다. 즉, 센싱 트랜지스터(SET)는 제2 노드(N2)를 통해 센싱값을 취득하고, 이를 기준 전압 라인(RVL)을 통해 외부 보상 회로로 전달할 수 있다.
센싱 트랜지스터(SET)는 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극과 기준 전압(Vref)을 공급하는 기준 전압 라인(RVL) 사이에 연결된다. 즉, 센싱 트랜지스터(SET)는 제2 노드(N2) 및 제4 노드(N4)와 연결될 수 있다. 이때, 센싱 트랜지스터(SET)의 제2 노드(N2)와 대응되는 부분을 입력 단자 또는 제1 전극으로 정의하고, 센싱 트랜지스터(SET)의 제4 노드(N4)와 대응되는 부분을 출력 단자 또는 제2 전극으로 정의할 수도 있다. 또한, 센싱 트랜지스터(SET)의 게이트 전극은 게이트 라인(GL)과 연결된다. 이에, 센싱 트랜지스터(SET)는 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 센싱 신호(SENSE)에 의해 턴-온되어 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 기준 전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 인가할 수 있다.
한편, 기준 전압 라인(RVL)은 기준 전압(Vref)을 전달해주는 역할뿐만 아니라, 서브 픽셀(SP) 내의 회로 소자의 특성 값을 센싱하기 위한 센싱 라인의 역할도 할 수 있다. 이에, 기준 전압 라인(RVL)은 센싱 라인으로 정의될 수도 있다.
서브 픽셀(SP)의 스위칭 트랜지스터(SWT) 및 센싱 트랜지스터(SET)는 하나의 게이트 라인(GL)을 공유할 수 있다. 즉, 스위칭 트랜지스터(SWT) 및 센싱 트랜지스터(SET)는 동일한 게이트 라인(GL)에 연결되어 동일한 게이트 신호를 인가받을 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 스캔 신호(SCAN)로 지칭하고, 센싱 트랜지스터(SET)의 게이트 전극에 인가되는 게이트 신호를 센싱 신호(SENSE)로 지칭하나, 하나의 서브 픽셀(SP)에 인가되는 스캔 신호(SCAN)와 센싱 신호(SENSE)는 동일한 게이트 라인(GL)에서 전달되는 동일한 신호이다.
한편, 표시 장치(100)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC), 보상부(160), 검출부(170), 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 구동용 초기화 스위치(RPRE), 센싱용 초기화 스위치(SPRE), 샘플링 스위치(SAM) 및 커패시터(Cst)를 더 포함할 수 있다. 이들에 의하여 서브 픽셀(SP)에 대한 특성치가 센싱되고, 센싱 결과에 따라 서브 픽셀(SP)의 특성치가 보상될 수 있다. 특히, 표시 장치(100)는 검출부(170)를 통해 서브 픽셀(SP)에 포함된 발광 소자(150)의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다.
한편, 아날로그 디지털 컨버터(ADC), 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 구동용 초기화 스위치(RPRE), 센싱용 초기화 스위치(SPRE), 샘플링 스위치(SAM) 및 커패시터(Cst)는 데이터 구동부(130)에 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 보상부(160) 및 검출부(170)는 타이밍 컨트롤러(140)에 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 도 2에 도시되지는 않았으나, 센싱 데이터를 저장하고, 보상 프로세싱 결과에 따라 산출된 보상값을 저장하는 메모리를 더 포함할 수도 있다.
구동용 초기화 스위치(RPRE)는 기준 전압 라인(RVL)으로의 기준 전압(Vref)의 인가 여부를 제어한다. 이때, 구동용 초기화 스위치(RPRE)는 영상 구동을 제어하는 스위치이다. 구동용 초기화 스위치(RPRE)가 턴-온되면, 구동용 초기화 스위치(RPRE)는 기준 전압 라인(RVL)과 연결되어 기준 전압(Vref)을 센싱 트랜지스터(SET)에 인가할 수 있다. 이때, 구동용 초기화 스위치(RPRE)에 의하여 인가되는 기준 전압(Vref)은 영상 구동을 위한 구동용 기준 전압(VpreR)일 수 있다. 구동용 기준 전압(VpreR)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 소자를 보상, 회복 또는 구동에 적합한 상태 또는 환경으로 만들어주기 위해 인가될 수 있다. 한편, 구동용 초기화 스위치(RPRE)는 제1 초기화 스위치로 지칭될 수 있고, 구동용 기준 전압(VpreR)은 제1 기준 전압으로 지칭될 수도 있다.
센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 기준 전압 라인(RVL)으로의 기준 전압(Vref)의 인가 여부를 제어한다. 이때, 센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 센싱을 제어하는 스위치이다. 센싱용 초기화 스위치(SPRE)가 턴-온되면, 센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 기준 전압 라인(RVL)과 연결되어 기준 전압(Vref)을 센싱 트랜지스터(SET)에 인가할 수 있다. 이때, 센싱용 초기화 스위치(SPRE)에 의하여 인가되는 기준 전압(Vref)은 센싱을 위한 센싱용 기준 전압(VpreS)일 수 있다. 또한, 센싱용 기준 전압(VpreS)과 구동용 기준 전압(VpreR)은 서로 상이한 값을 가질 수 있다. 센싱용 기준 전압(VpreS)은 기준 전압 라인(RVL)을 센싱에 적합한 상태 또는 환경으로 만들어주기 위해 인가된다. 한편, 센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 제2 초기화 스위치로 지칭될 수 있고, 센싱용 기준 전압(VpreS)은 제2 기준 전압으로 지칭될 수도 있다.
커패시터(Cst)는 기준 전압 라인(RVL)과 초기화 스위치(RPRE, SPRE) 사이에 연결된다. 즉, 커패시터(Cst)의 일 전극은 기준 전압 라인(RVL)과 연결될 수 있다. 또한, 다른 일 전극은 구동용 초기화 스위치(RPRE)의 출력단과 센싱용 초기화 스위치(SPRE)의 출력단이 서로 공유되는 지점에 연결될 수 있다. 커패시터(Cst)는 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온 되기 전, 센싱 트랜지스터(SET)에 의하여 센싱된 전압을 저장할 수 있다.
샘플링 스위치(SAM)는 기준 전압 라인(RVL)과 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 간의 연결 여부를 제어한다. 샘플링 스위치(SAM)는, 턴-온되어, 기준 전압 라인(RVL)과 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 연결한다. 샘플링 스위치(SAM)는, 센싱 트랜지스터(SET)로부터의 전압을 보상부(160)로 전달하기 위해 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극이 원하는 회로 소자의 특성치를 반영하는 전압 상태가 되었을 때, 턴-온되도록, 온-오프 타이밍이 제어될 수 있다. 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온되면, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 연결된 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 기준 전압 라인(RVL)의 전압 센싱을 통해 센싱 데이터를 생성하고, 이를 보상부(160) 또는 검출부(170)로 출력한다. 특히, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱된 아날로그 형태의 센싱값을 디지털 형태의 센싱값으로 변환하여 출력할 수 있다. 이때, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 의하여 의해 센싱되는 전압은, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth), 구동 트랜지스터(DT)의 이동도(α) 또는 발광 소자(150)의 쇼트 여부를 센싱하기 위한 전압일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보상부(160)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력된 센싱 데이터를 이용하여 회로 소자에 대한 특성치를 파악하고, 회로 소자에 대한 특성치를 보상해주는 보상 프로세스를 수행한다. 예를 들어, 보상부(160)는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth) 보상 프로세스 또는 구동 트랜지스터(DT)의 이동도(α) 보상 프로세스를 통해 영상 데이터를 변경하여 변경된 데이터를 데이터 구동부(130)로 공급할 수 있다. 이에, 데이터 구동부(130)는 변경된 데이터를 디지털 아날로그 컨버터(DAC)를 통해 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당 서브 픽셀(SP)로 공급하여, 보상 프로세스가 이루어지게 된다.
또한, 보상부(160)는 검출부(170)에 의하여 검출된 쇼트가 발생된 서브 픽셀(SP)에 대한 보상 프로세스를 수행할 수도 있다. 즉, 보상부(160)는 쇼트가 발생된 불량 서브 픽셀의 출력을 감소시키기 위한 보상 프로세스를 수행할 수 있다. 이에, 불량 서브 픽셀의 출력이 감소되고, 불량 서브 픽셀의 암점화가 지연될 수 있다. 이에 대해서는 도 3 내지 도 4c를 참조하여 후술하도록 한다.
검출부(170)는 센싱 트랜지스터(SET)의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 검출하여 발광 소자(150)의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다. 즉, 검출부(170)는 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4)의 전압 차이를 통해 애노드와 캐소드의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다. 이에 대해서는 도 3 내지 도 4c를 참조하여 후술하도록 한다.
디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 보상부(160)로부터 출력된 보상된 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인(DL)으로 출력한다. 특히, 디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 출력된 디지털 형태의 보상값을 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 출력할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100) 및 표시 장치의 구동 방법에서 발광 소자(150)의 애노드와 캐소드가 쇼트된 불량 서브 픽셀을 검출하는 검출부(170)에 대한 보다 구체적인 설명을 위해 도 3 내지 도 4c를 함께 참조한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다. 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에서 정상 서브 픽셀과 불량 서브 픽셀을 검출하는 과정을 설명하기 위한 회로도이다. 구체적으로, 도 3은 서브 픽셀(SP)의 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 간의 전압 차이를 센싱하기 위한 과정을 설명하기 위한 파형이다. 도 4a는 제1 시구간(T1) 동안의 회로도이고, 도 4b는 제2 시구간(T2) 동안의 회로도이며, 도 4c는 제3 시구간(T3) 동안의 회로도이다. 도 4a 내지 도 4c에서는 설명의 편의를 위하여 센싱 트랜지스터(SET)에 의해 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 간의 전압 차이를 센싱하는 과정만을 도시하였다.
먼저, 도 3 및 도 4a를 참조하면, 제1 시구간(T1) 동안 구동용 초기화 스위치(RPRE)는 턴-온되고, 센싱용 초기화 스위치(SPRE) 및 샘플링 스위치(SAM)는 턴-오프된다. 또한, 게이트 구동부(120)는 게이트 라인(GL)을 통해 턴-온 신호인 게이트 하이 전압을 스위칭 트랜지스터(SWT) 및 센싱 트랜지스터(SET)에 인가한다.
즉, 스캔 신호(SCAN)와 센싱 신호(SENSE)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SET)가 모두 턴-온된다. 또한, 데이터 구동부(130)로부터의 데이터 전압(Vdata)이 데이터 라인(DL)을 통해 스위칭 트랜지스터(SWT)로 공급되고, 이러한 데이터 전압(Vdata)은 턴-온된 스위칭 트랜지스터(SWT)를 통해 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극으로 인가될 수 있다. 특히, 구동용 초기화 스위치(RPRE)가 턴-온됨에 따라 기준 전압(Vref)이 기준 전압 라인(RVL)으로 공급될 수 있다. 이때, 공급된 기준 전압(Vref)은 구동용 기준 전압(VpreR)일 수 있다. 따라서, 구동용 기준 전압(VpreR)은 턴-온된 센싱 트랜지스터(SET)를 통해 제2 노드(N2)로 인가될 수 있다.
도 3 및 도 4b를 참조하면, 제2 시구간(T2) 동안 센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 턴-온되고, 구동용 초기화 스위치(RPRE) 및 샘플링 스위치(SAM)는 턴-오프된다. 또한, 게이트 구동부(120)는 게이트 라인(GL)을 통해 턴-오프 신호인 게이트 로우 전압을 인가하여 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SET)가 모두 턴-오프된다.
즉, 센싱용 초기화 스위치(SPRE)가 턴-온됨에 따라 기준 전압(Vref)이 기준 전압 라인(RVL)으로 공급될 수 있다. 이때, 공급된 기준 전압(Vref)은 센싱용 기준 전압(VpreS)일 수 있다. 특히, 센싱 트랜지스터(SET)가 턴-오프되므로, 기준 전압 라인(RVL)으로 공급된 센싱용 기준 전압(VpreS)은 제4 노드(N4)로 인가될 수 있다. 이때, 제2 노드(N2)와 대응되는 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극은 플로팅(floating)되고, 제2 노드(N2)의 전압이 상승한다. 제2 노드(N2)의 전압은 일정 시간 동안 상승이 이루어지면서, 상승 폭이 서서히 줄어들어 포화하게 된다.
도 3 및 도 4c를 참조하면, 제3 시구간(T3) 동안 구동용 초기화 스위치(RPRE) 및 센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 모두 턴-오프된다. 또한, 게이트 구동부(120)는 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호(SCAN)와 센싱 신호(SENSE)를 인가하고, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SET)는 모두 턴-온된다. 특히, 샘플링 스위치(SAM)는 제2 노드(N2)의 전압이 상승하기 시작한 시점으로부터 기설정된 시간이 경과한 시점에 턴-온된다.
즉, 구동용 초기화 스위치(RPRE) 및 센싱용 초기화 스위치(SPRE)는 센싱 트랜지스터(SET)로 기준 전압(Vref)이 인가되는 것을 차단한다. 이때, 센싱 트랜지스터(SET)는 턴-온되므로, 센싱 트랜지스터(SET)와 기준 전압 라인(RVL)이 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이의 전압 차이가 기준 전압 라인(RVL)과 연결된 커패시터(Cst)에 저장될 수 있다. 그리고 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온됨에 따라, 기준 전압 라인(RVL)이 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 연결된다. 이에, 커패시터(Cst)에 저장된 전압이 샘플링 스위치(SAM) 및 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 통해 보상부(160) 및 검출부(170)에 제공된다. 이에 따라, 검출부(170)는 발광 소자(150)의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다.
구체적으로, 발광 소자(150)의 애노드와 캐소드 간의 쇼트가 발생했을 경우, 발광 소자(150)를 통해 전압이 누설(leakage)될 수 있다. 즉, 애노드와 연결된 제2 노드(N2)의 전압은 발광 소자(150) 쪽으로 누설될 수 있다. 따라서, 쇼트가 발생한 불량 서브 픽셀(SP)의 경우, 쇼트가 발생하지 않은 정상 서브 픽셀(SP) 대비 센싱된 전압의 크기가 상대적으로 작을 수 있다. 다시 말해서, 검출부(170)에서 검출된 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이의 전압 차이는 정상 서브 픽셀보다 불량 서브 픽셀에서 작을 수 있다. 이에, 검출부(170)는 복수의 서브 픽셀(SP)의 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이의 전압 차이를 검출 및 비교하여 쇼트가 발생한 서브 픽셀(SP)을 검출할 수 있다. 즉, 특정 서브 픽셀(SP)에서 검출된 전압 차이가 다른 서브 픽셀(SP)에서 검출된 전압 차이보다 기설정된 범위 이상으로 낮을 경우, 검출부(170)는 특정 서브 픽셀을 불량 서브 픽셀로 판단할 수 있다.
검출부(170)는 불량 서브 픽셀을 검출하고, 불량 서브 픽셀에 대한 좌표를 검출할 수 있다. 그리고 보상부(160)에 불량 서브 픽셀에 대한 좌표를 제공할 수 있다. 보상부(160)는 불량 서브 픽셀에 대한 보상 값을 산출하여 불량 서브 픽셀에 보상 프로세스가 이루어지도록 할 수 있다. 이때, 보상부(160)는 불량 서브 픽셀의 출력을 감소시키기 위한 보상 값을 산출할 수 있다.
예를 들어, 보상 프로세스는 서브 픽셀(SP)의 출력 게인(gain)을 조절함으로써 이루어질 수 있다. 구체적으로, 검출부(170)에 의하여 불량 서브 픽셀이 검출될 경우, 검출부(170)는 불량 서브 픽셀의 좌표를 검출할 수 있다. 그리고 검출부(170)는 검출된 좌표 및 그 주변 영역을 맵핑(mapping)할 수 있다. 맵핑 영역에 대한 정보는 보상부(160)로 제공될 수 있다. 보상부(160)는 맵핑 영역의 출력 게인을 조절하는 보상 프로세스를 수행할 수 있다. 특히, 보상부(160)는 맵핑 영역의 출력 게인을 감소시키기 위한 보상 프로세스를 수행할 수 있다. 변경된 게인 값은 데이터 구동부(130)로 공급되고, 맵핑 영역의 출력 게인이 감소될 수 있다. 이에, 맵핑 영역의 복수의 서브 픽셀(SP)은 다른 복수의 서브 픽셀(SP) 대비 어둡게 발광될 수 있다. 즉, 불량 서브 픽셀 및 그 주변 영역에 해당하는 맵핑 영역에서의 출력 게인을 낮춤으로써, 쇼트가 발생한 발광 소자(150)의 스트레스를 감소시킬 수 있다. 따라서, 쇼트가 발생한 발광 소자(150)에 의한 불량 서브 픽셀의 암점화 시간을 연장하여 표시 장치(100)의 수명을 연장시킬 수 있다.
또는, 보상 프로세스는 서브 픽셀(SP)의 데이터 전압(Vdata)을 조절함으로써 이루어질 수도 있다. 구체적으로, 검출부(170)는 검출된 불량 서브 픽셀의 좌표를 보상부(160)로 제공할 수 있다. 보상부(160)는 불량 서브 픽셀의 데이터 전압(Vdata)을 조절하는 보상 프로세스를 수행할 수 있다. 특히, 보상부(160)는 불량 서브 픽셀의 출력을 감소시키기 위한 보상 프로세스를 수행할 수 있다. 그리고 변경된 데이터 전압(Vdata) 값은 데이터 구동부(130)로 공급되어 불량 서브 픽셀의 출력이 감소될 수 있다. 이에, 불량 서브 픽셀은 다른 서브 픽셀 대비 어둡게 발광될 수 있다. 즉, 불량 서브 픽셀의 출력을 낮춤으로써, 쇼트가 발생한 발광 소자(150)의 스트레스를 감소시킬 수 있다. 따라서, 쇼트가 발생한 발광 소자(150)에 의한 불량 서브 픽셀의 암점화 시간을 연장하여 표시 장치(100)의 수명을 연장시킬 수 있다.
한편, 보상 프로세스에 따른 서브 픽셀의 어두워짐은 실제 사용자에게 시인되지 않을 정도이거나 미세하게 시인될 정도로 이루어질 수 있다. 이에, 불량 서브 픽셀이 어둡게 발광하더라도, 표시 장치(100)의 전체적인 표시 품질에는 큰 영향을 미치지 않을 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)의 품질 저하를 최소화함과 동시에 불량 서브 픽셀의 스트레스를 감소시킬 수 있다.
일반적으로 정상 서브 픽셀과 불량 서브 픽셀을 검출하는 시점은 표시 장치(100)의 출하 전과 출하 후 시점으로 나뉠 수 있다.
표시 장치(100)의 출하 전, 소스 미터(source meter) 장비를 이용하여 외부 전압을 인가함으로써 불량 서브 픽셀의 여부를 검출할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)의 출하 전에는 별도의 장비를 통해 전압을 생성하여 기준 전압(Vref)을 인가함으로써 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다. 그리고 불량 서브 픽셀에 대한 보상 값을 반영하여, 표시 장치(100) 출하 시점에는 불량 서브 픽셀에 대한 보상이 완료될 수 있다.
다만, 불량 서브 픽셀은 표시 장치(100)의 출하 후에도 진행성으로 발생할 수 있다. 그러나, 출하 후에는 소스 미터와 같은 별도의 장비를 사용하는 것이 불가능하다. 이에, 출하 후에는 표시 장치(100)와 연결된 PMIC(Power Management IC)를 이용하여 기준 전압(Vref)을 인가함으로써 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다. 이때, PMIC를 이용한 불량 서브 픽셀 검출은 검출부(170)에 별도의 센싱 신호가 인가됐을 경우 이루어질 수 있다.
한편, 표시 장치(100)의 출하 후, 검출부(170)는 파워 온 시퀀스(Power ON sequence)에서 실시되는 ON RF 모드, 디스플레이 구동 기간 중 액티브 구간(AT)들 사이의 버티컬 블랭크 구간(Vertical blank, VB)에 실시되는 RT MODE, 및 파워 오프 시퀀스(Power OFF sequence)에서 실시되는 OFF RS 모드로 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다.
ON RF 모드에서 검출부(170)는, 표시 장치(100)에 파워 온 신호가 발생되어 표시 장치(100)의 전원이 켜질 때 복수의 서브 픽셀(SP) 각각에 대한 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 간의 전압 차이를 센싱할 수 있다. 그리고 센싱 결과에 기초하여 발광 소자(150)의 애노드와 캐소드가 쇼트된 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다.
RT 모드에서 검출부(170)는, 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간에 복수의 서브 픽셀(SP) 각각에 대한 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 간의 전압 차이를 센싱할 수 있다. 특히, 검출부(170)는 매 프레임 기간마다 버티컬 블랭크 구간에 복수의 서브 픽셀(SP) 각각에 대한 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 간의 전압 차이를 센싱할 수 있다. 그리고 센싱 결과에 기초하여 발광 소자(150)의 애노드와 캐소드가 쇼트된 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다.
OFF RS 모드에서 검출부(170)는, 표시 장치(100)에 파워 오프 신호가 발생되어 표시 장치(100)의 전원이 꺼질 때 복수의 서브 픽셀(SP) 각각에 대한 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 간의 전압 차이를 센싱할 수 있다. 그리고 센싱 결과에 기초하여 발광 소자(150)의 애노드와 캐소드가 쇼트된 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 검출부(170)를 통해 서브 픽셀(SP)의 발광 소자(150)의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다. 특히, 검출부(170)는 센싱 트랜지스터(SET)의 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이의 전압을 검출함으로써 발광 소자(150)의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다. 이때, 제2 노드(N2)의 전압은 제1 시구간(T1) 동안 구동용 초기화 스위치(RPRE)에 의하여 공급된 구동용 기준 전압(VpreR)일 수 있다. 또한, 제4 노드(N4)의 전압은 제2 시구간(T2) 동안 센싱용 초기화 스위치(SPRE)에 의하여 공급된 센싱용 기준 전압(VpreS)일 수 있다.
즉, 표시 장치(100)는 구동용 초기화 스위치(RPRE) 및 센싱용 초기화 스위치(SPRE)를 사용하여 서로 다른 시구간 동안 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 각각에 상이한 전압을 인가할 수 있다. 이때, 제2 노드(N2)는 발광 소자(150)와 연결된 노드일 수 있다. 이에, 발광 소자(150)에 쇼트가 발생하였을 경우, 제2 노드(N2)의 전압은 발광 소자(150)를 따라 누설될 수 있다. 따라서, 복수의 서브 픽셀(SP)의 제2 노드(N2)와 제4 노드(N4) 사이의 전압 차이를 검출하고, 이를 비교함으로써 정상 서브 픽셀과 불량 서브 픽셀을 용이하게 검출할 수 있다.
또한, 검출부(170)에 의하여 불량 서브 픽셀이 검출된 이후, 보상부(160)는 불량 서브 픽셀에 대한 보상값을 산출할 수 있다. 구체적으로, 보상부(160)는 불량 서브 픽셀의 출력을 감소시키는 보상 신호를 산출할 수 있다. 이에, 불량 서브 픽셀에 가해지는 스트레스가 완화되고, 불량 서브 픽셀의 암점화를 지연시킬 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)의 수명을 연장시킬 수 있다.
더불어, 검출부(170)는 출하 전 뿐만 아니라 출하 후에도 표시 장치(100)의 불량 서브 픽셀을 검출하고 이를 보상할 수 있다. 즉, 검출된 불량 서브 픽셀의 출력을 감소시킴으로써, 발광 소자(150)의 스트레스를 감소시키고, 암점화를 지연시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 센싱 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 발광 소자를 포함하는 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시 패널 및 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 센싱하여, 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트(short) 발생 여부를 검출하도록 구성된 검출부를 포함하고, 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극 및 센싱 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 게이트 라인에 연결된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 센싱 트랜지스터의 제1 전극은 발광 소자의 애노드와 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 센싱 트랜지스터의 제2 전극과 연결되는 기준 전압 라인, 기준 전압 라인과 연결되어 제1 기준 전압을 인가하는 제1 초기화 스위치, 기준 전압 라인과 연결되어 제2 기준 전압을 인가하는 제2 초기화 스위치 및 기준 전압 라인과 연결되어 센싱 트랜지스터로부터의 전압을 검출부로 전달하기 위한 샘플링 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 검출부는, 센싱 트랜지스터가 턴-온(turn on)되고, 제1 초기화 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제1 전극에 제1 기준 전압을 인가하는 제1 시구간, 센싱 트랜지스터가 턴-오프(turn off)되고, 제2 초기화 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제2 전극에 제2 기준 전압을 인가하는 제2 시구간 및 센싱 트랜지스터가 턴-온되고, 샘플링 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 검출부로 전달하는 제3 시구간을 통해 발광 소자의 쇼트 발생 여부를 검출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 시구간에서 제2 초기화 스위치 및 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고, 제2 시구간에서 제1 초기화 스위치 및 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고, 제3 시구간에서 제1 초기화 스위치 및 제2 초기화 스위치는 턴-오프된 상태일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 기준 전압과 제2 기준 전압은 서로 상이한 값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 서브 픽셀 중 어느 하나의 서브 픽셀에서 검출된 전압 차이가 다른 복수의 서브 픽셀에서 검출된 전압 차이보다 기설정된 범위 이상으로 낮을 경우, 검출부는 어느 하나의 서브 픽셀에 쇼트가 발생한 것으로 검출하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 검출부와 연결된 보상부를 더 포함하고, 보상부는 검출부에 의하여 쇼트가 발생한 것으로 검출된 서브 픽셀의 출력을 감소시키는 보상 신호를 산출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 서브 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 복수의 서브 픽셀에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하고, 타이밍 컨트롤러는 검출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 서브 픽셀 각각의 센싱 트랜지스터를 턴-온시키고, 제1 초기화 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제1 전극에 제1 기준 전압을 인가하는 단계, 센싱 트랜지스터를 턴-오프 시키고, 제2 초기화 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제2 전극에 제2 기준 전압을 인가하는 단계, 센싱 트랜지스터를 턴-온시키고, 샘플링 스위치를 통해 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 검출부로 전달하는 단계 및 검출부에 의하여 복수의 서브 픽셀의 전압 차이를 비교함으로써 복수의 서브 픽셀 내의 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1 기준 전압을 인가하는 단계에서, 제2 초기화 스위치 및 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고, 제2 기준 전압을 인가하는 단계에서, 제1 초기화 스위치 및 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고, 전압 차이를 검출부로 전달하는 단계에서, 제1 초기화 스위치 및 제2 초기화 스위치는 턴-오프된 상태일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계에서, 복수의 서브 픽셀 중 어느 하나의 서브 픽셀에서 검출된 전압 차이가 다른 복수의 서브 픽셀에서 검출된 전압 차이보다 기설정된 범위 이상으로 낮을 경우, 검출부는 어느 하나의 서브 픽셀에 쇼트가 발생한 것으로 검출할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계 이후, 보상부에 의하여 검출부에서 검출된 쇼트가 발생한 서브 픽셀의 출력을 감소시키는 보상 신호를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 서브 픽셀은 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 더 포함하고, 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극 및 센싱 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 게이트 라인에 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 센싱 트랜지스터의 제1 전극은 발광 소자의 애노드와 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 센싱 트랜지스터의 제2 전극과 연결되는 기준 전압 라인을 더 포함하고, 제1 초기화 스위치, 제2 초기화 스위치 및 샘플링 스위치는 기준 전압 라인과 연결될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 제1 기준 전압과 제2 기준 전압은 서로 상이한 값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 복수의 서브 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 복수의 서브 픽셀에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하고, 타이밍 컨트롤러는 검출부를 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 게이트 구동부
130: 데이터 구동부
140: 타이밍 컨트롤러
150: 발광 소자
160: 보상부
170: 검출부
SP: 서브 픽셀
GL: 게이트 라인
DL: 데이터 라인
RVL: 기준 전압 라인
SWT: 스위칭 트랜지스터
DT: 구동 트랜지스터
SET: 센싱 트랜지스터
SC: 스토리지 커패시터
ADC: 아날로그 디지털 컨버터
DAC: 디지털 아날로그 컨버터
RPRE: 구동용 초기화 스위치
SPRE: 센싱용 초기화 스위치
SAM: 샘플링 스위치
Cst: 커패시터
N1, N2, N3, N4: 노드

Claims (18)

  1. 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 센싱 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 발광 소자를 포함하는 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시 패널; 및
    상기 센싱 트랜지스터의 제1 전극과 제2 전극 사이의 전압 차이를 센싱하여, 상기 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트(short) 발생 여부를 검출하도록 구성된 검출부를 포함하고,
    상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극 및 상기 센싱 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 게이트 라인에 연결되는, 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 트랜지스터의 상기 제1 전극은 상기 발광 소자의 상기 애노드와 연결되는, 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결되는 기준 전압 라인;
    상기 기준 전압 라인과 연결되어 제1 기준 전압을 인가하는 제1 초기화 스위치;
    상기 기준 전압 라인과 연결되어 제2 기준 전압을 인가하는 제2 초기화 스위치; 및
    상기 기준 전압 라인과 연결되어 상기 센싱 트랜지스터로부터의 전압을 상기 검출부로 전달하기 위한 샘플링 스위치를 더 포함하는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 센싱 트랜지스터가 턴-온(turn on)되고, 상기 제1 초기화 스위치를 통해 상기 센싱 트랜지스터의 상기 제1 전극에 상기 제1 기준 전압을 인가하는 제1 시구간;
    상기 센싱 트랜지스터가 턴-오프(turn off)되고, 상기 제2 초기화 스위치를 통해 상기 센싱 트랜지스터의 상기 제2 전극에 상기 제2 기준 전압을 인가하는 제2 시구간; 및
    상기 센싱 트랜지스터가 턴-온되고, 상기 샘플링 스위치를 통해 상기 센싱 트랜지스터의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전압 차이를 상기 검출부로 전달하는 제3 시구간을 통해 상기 발광 소자의 쇼트 발생 여부를 검출하는, 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 시구간에서 상기 제2 초기화 스위치 및 상기 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고,
    상기 제2 시구간에서 상기 제1 초기화 스위치 및 상기 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고,
    상기 제3 시구간에서 상기 제1 초기화 스위치 및 상기 제2 초기화 스위치는 턴-오프된 상태인, 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압은 서로 상이한 값을 갖는, 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀 중 어느 하나의 서브 픽셀에서 검출된 상기 전압 차이가 다른 복수의 서브 픽셀에서 검출된 상기 전압 차이보다 기설정된 범위 이상으로 낮을 경우, 상기 검출부는 상기 어느 하나의 서브 픽셀에 쇼트가 발생한 것으로 검출하도록 구성된, 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 검출부와 연결된 보상부를 더 포함하고,
    상기 보상부는 상기 검출부에 의하여 쇼트가 발생한 것으로 검출된 서브 픽셀의 출력을 감소시키는 보상 신호를 산출하는, 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
    상기 복수의 서브 픽셀에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 검출부를 포함하는, 표시 장치.
  10. 복수의 서브 픽셀 각각의 센싱 트랜지스터를 턴-온시키고, 제1 초기화 스위치를 통해 상기 센싱 트랜지스터의 제1 전극에 제1 기준 전압을 인가하는 단계;
    상기 센싱 트랜지스터를 턴-오프 시키고, 제2 초기화 스위치를 통해 상기 센싱 트랜지스터의 제2 전극에 제2 기준 전압을 인가하는 단계;
    상기 센싱 트랜지스터를 턴-온시키고, 샘플링 스위치를 통해 상기 센싱 트랜지스터의 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 전압 차이를 검출부로 전달하는 단계; 및
    상기 검출부에 의하여 상기 복수의 서브 픽셀의 상기 전압 차이를 비교함으로써 상기 복수의 서브 픽셀 내의 발광 소자의 애노드와 캐소드 간의 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압을 인가하는 단계에서, 상기 제2 초기화 스위치 및 상기 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고,
    상기 제2 기준 전압을 인가하는 단계에서, 상기 제1 초기화 스위치 및 상기 샘플링 스위치는 턴-오프된 상태이고,
    상기 전압 차이를 검출부로 전달하는 단계에서, 상기 제1 초기화 스위치 및 상기 제2 초기화 스위치는 턴-오프된 상태인, 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계에서, 상기 복수의 서브 픽셀 중 어느 하나의 서브 픽셀에서 검출된 상기 전압 차이가 다른 복수의 서브 픽셀에서 검출된 상기 전압 차이보다 기설정된 범위 이상으로 낮을 경우, 상기 검출부는 상기 어느 하나의 서브 픽셀에 쇼트가 발생한 것으로 검출하는, 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 쇼트 발생 여부를 검출하는 단계 이후,
    보상부에 의하여 상기 검출부에서 검출된 쇼트가 발생한 서브 픽셀의 출력을 감소시키는 보상 신호를 산출하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀은 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터 및 스토리지 커패시터를 더 포함하고,
    상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극 및 상기 센싱 트랜지스터의 게이트 전극은 동일한 게이트 라인에 연결되는, 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 센싱 트랜지스터의 상기 제1 전극은 상기 발광 소자의 상기 애노드와 연결되는, 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 센싱 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결되는 기준 전압 라인을 더 포함하고,
    상기 제1 초기화 스위치, 상기 제2 초기화 스위치 및 상기 샘플링 스위치는 상기 기준 전압 라인과 연결되는, 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압과 상기 제2 기준 전압은 서로 상이한 값을 갖는, 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 서브 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
    상기 복수의 서브 픽셀에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 검출부를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.



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