KR20230006069A - 표시장치와 그 기준 전압 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시장치와 그 기준 전압 제어 방법에 관한 것으로, 표시패널로부터 감지된 기준 전압을 전원부로부터 출력되는 기준 전압 또는 메모리에 설정된 기준 전압 설정값과 비교한 결과를 바탕으로 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 변경하는 기준 전압 제어부를 포함한다.

Description

표시장치와 그 기준 전압 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING REFERENCE VOLTAGE THEREOF}
본 발명은 픽셀들에 인가되는 기준 전압을 교정할 수 있는 표시장치와 그 기준 전압 제어 방법에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 대별된다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시장치는 발광 다이오드 소자(Organic Light Emitting Diode, OLED"라 함)가 픽셀들 각각에 형성된다. 유기 발광 표시장치는 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도, 시야각 등이 우수할 뿐 아니라, 블랙 계조를 완전한 블랙으로 표현할 수 있기 때문에 명암비(contrast ratio)와 색재현율이 우수하다.
유기 발광 표시장치의 광학 보상 공정은 표시패널의 발광 소자 편차, 트랜지스터 편차를 보정하고 이상적인(ideal) 2.2 감마 커브의 계조 대 휘도 특성에 맞게 픽셀들에 인가되는 데이터 전압을 조정하여 픽셀들의 감마 특성을 보상할 수 있다. 그런데 광학 보상 공정에서 설정된 픽셀들의 기준 전압이 전원부가 실정된 PCB(Printed Circuit Board)의 변경, 외부 시스템의 변경 등으로 인하여 변동될 수 있다. 이 경우, 픽셀들의 휘도와 색좌표 왜곡이 초래되어 표시패널 상에서 재현된 영상의 표시 품질이 저하될 수 있다.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 표시패널의 픽셀들에 인가되는 기준 전압을 교정(calibration)할 수 있는 표시장치와 그 기준 전압 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 발광 소자를 포함한 복수의 픽셀 회로들에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인을 포함한 표시패널; 상기 기준 전압을 발생하는 전원부; 및 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 기준 전압 제어부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 발광 소자를 포함한 복수의 픽셀 회로들에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인을 포함한 표시패널; 상기 기준 전압을 발생하는 전원부; 기준 전압 설정값이 저장된 메모리; 및 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 기준 전압 설정값을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 기준 전압 제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 기준 전압 제어 방법은 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압을 감지하는 단계; 및 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 기준 전압 제어 방법은 상기 표시패널로부터 기준 전압을 감지하는 단계; 및 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 기준 전압 설정값을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명은 표시패널에 인가되는 기준 전압 변동을 실시간 감지하고, 표시패널로부터 감지된 기준 전압을 전원부로부터 출력되는 기준 전압 또는 메모리에 설정된 기준 전압 설정값과 비교한 결과를 바탕으로 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 변경함으로써 픽셀들의 감마 특성 왜곡을 방지하여 표시품질을 향상할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준 전압 제어 방법을 보여 주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기준 전압 제어부를 상세히 보여 주는 블록도이다.
도 4 및 도 5는 피드백 센싱 경로를 보여 주는 도면들이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명에서 적용 가능한 픽셀 회로들을 보여 주는 회로도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 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 설명을 생략한다.
본 명세서 상에서 언급된 “구비한다”, “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 복수로 해석될 수 있다.
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 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
본 발명의 표시장치에서 픽셀 회로와 게이트 구동부는 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터들은 산화물 반도체를 포함한 Oxide TFT(Thin Film Transistor), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS)을 포함한 LTPS TFT 등으로 구현될 수 있다. 트랜지스터들 각각은 p 채널 TFT 또는 n 채널 TFT로 구현될 수 있다.
트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 채널 트랜지스터(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.
게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙(swing)한다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되며, 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. 트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. n 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage)일 수 있다. p 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압이고, 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입하기 위한 표시패널 구동부(110, 120), 표시패널 구동부(110, 120)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(130), 표시패널(100)의 구동에 필요한 전원을 발생하는 전원부(150), 및 표시패널(100)에 인가되는 기준 전압(Vref)을 감지한 결과를 바탕으로 기준 전압(Vref)을 교정하는 기준 전압 제어부(140)를 포함한다.
표시패널(100)은 X축 방향의 가로 길이, Y축 방향의 세로 길이, 그리고 두께를 가진다. 표시패널(100)은 화면 상에서 입력 영상을 표시하는 픽셀 어레이(AA)를 포함한다. 픽셀 어레이(AA)는 복수의 데이터 라인들(DL), 데이터 라인들(DL)과 교차되는 복수의 게이트 라인들(GL), 및 데이터 라인들(DL)과 게이트 라인들(GL)에 의해 정의된 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다.
픽셀들 각각은 표시패널(100) 상에서 재현되는 영상의 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀들(101)로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들(101) 각각은 발광 소자(EL)를 구동하는 픽셀 회로를 포함한다. 또한, 서브 픽셀들(101)은 컬러 필터를 포함할 수 있으나 생략될 수 있다. 이하에서 픽셀은 서브 픽셀과 같은 의미로 해석될 수 있다.
픽셀 어레이(AA)는 복수의 픽셀 라인들(L1~Ln)을 포함한다. 픽셀 라인은 로우 라인(row line) 방향(또는 X축 방향)을 따라 배치된 1 라인에 배치된 픽셀들을 포함한다. 픽셀 어레이(AA)의 해상도가 m*n일 때 픽셀 어레이(AA)는 n 개의 픽셀 라인들[L1~L(N)]을 포함한다. 1 픽셀 라인에 배치된 픽셀들은 게이트 라인들을 공유하고, 서로 다른 데이터 라인(DL)에 연결된다. 컬럼 방향(또는 Y축 방향)을 따라 세로 방향으로 배치된 서브 픽셀들(101)은 동일한 데이터 라인을 공유한다.
표시패널(100)의 화면 상에 터치 센서들이 배치될 수 있다. 터치 센서들은 온-셀(On-cell type) 또는 애드 온 타입(Add on type)으로 표시패널의 화면 상에 배치되거나 픽셀 어레이(AA)에 내장되는 인-셀(In-cell type) 터치 센서들로 구현될 수 있다.
표시패널(100)은 플라스틱 기판, 금속 기판 등의 유연한 기판 상에 픽셀들이 배치된 플렉시블 표시패널로 구현될 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 플렉시블 표시패널을 감거나 접고 구부리는 방법으로 화면의 크기와 형태가 가변될 수 있다. 플렉시블 디스플레이는 슬라이더블 디스플레이(slidable display), 롤러블 디스플레이(rollable display), 벤더블(bendable) 디스플레이, 폴더블 디스플레이(foldable display) 등을 포함할 수 있다.
표시패널 구동부(110, 120)는 입력 영상의 픽셀 데이터를 서브 픽셀들(101)에 기입하여 표시패널(100)의 화면 상에 입력 영상을 재현한다. 표시패널 구동부는 데이터 구동부(110)와, 게이트 구동부(120)를 포함한다. 표시패널 구동부(110, 120)는 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(DL) 사이에 배치된 디멀티플렉서(Demultiplexer, 112)를 더 포함할 수 있다.
데이터 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 디지털 신호로 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터를 디지털-아날로그 변환기(Digital to Analog Converter, 이하 “DAC”라 함)를 이용하여 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 데이터 구동부(110)는 감마 보상 전압을 출력하는 분압 회로를 포함할 수 있다. 분압 회로는 전원부(150)로부터의 감마 기준 전압을 분압하여 계조별 감마 보상 전압을 발생하여 DAC에 제공한다. 데이터 구동부(110)로부터 출력된 데이터 전압은 디멀티플렉서(112)를 통해 표시패널(100)의 데이터 라인들(DL)에 공급될 수 있다.
디멀티플렉서(112)는 데이터 구동부(110)의 채널들 각각을 통해 출력되는 데이터 전압(Vdata)을 복수의 데이터 라인들(DL)에 시분할하여 분배한다. 디멀티플렉서(112)로 인하여 데이터 구동부(110)의 채널 개수가 감소될 수 있다. 디멀티플렉서(112)는 생략될 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(110)의 채널들은 데이터 라인들(DL)에 직접 연결된다.
게이트 구동부(120)는 픽셀 어레이(AA)의 TFT 어레이와 함께 표시패널(100) 상의 베젤 영역(Bezel, BZ) 상에 직접 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(GL)로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호의 전압은 게이트 오프 전압과 게이트 온 전압 사이에서 스윙(swing)한다. 게이트 신호는 스캔 펄스와, 픽셀들의 발광 시간을 제어하는 발광 제어 신호(이하, “EM 신호”라 함)를 포함할 수 있다. 게이트 라인들은 스캔 펄스가 인가되는 스캔 라인들과, EM 신호가 인가되는 EM 라인들(또는 발광 제어 라인들)로 나뉘어질 수 있다.
게이트 구동부(120)는 표시패널(100)의 좌우측 베젤들 각각에 배치되어 게이트 라인들(GL)에 더블 피딩(double feeding) 방식으로 게이트 신호를 공급할 수 있다. 더블 피딩 방식은 양측의 게이트 구동부(120)가 동기되어 하나의 게이트 라인의 양측 끝단에서 게이트 신호가 동시에 인가될 수 있다. 다른 실시예로, 게이트 구동부(120)는 표시패널(100)의 좌우측 베젤들 중 어느 일측에 배치되어 게이트 라인들(GL)에 싱글 피딩(single feeding) 방식으로 게이트 신호를 공급할 수 있다.
게이트 구동부(120)는 제1 게이트 구동부(121)와 제2 게이트 구동부(122)를 포함할 수 있다. 제1 게이트 구동부(121)는 스캔 펄스를 출력하고, 시프트 클럭에 따라 스캔 펄스를 시프트한다. 제2 게이트 구동부(122)는 EM 신호의 펄스를 출력하고, 시프트 클럭에 따라 EM 신호의 펄스를 시프트한다. 베젤(bezel)이 없는 모델의 경우에, 제1 및 제2 게이트 구동부들(121, 122)을 구성하는 스위치 소자들 중 적어도 일부가 픽셀 어레이(AA) 내에 분산 배치될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 픽셀 데이터와, 픽셀 데이터와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭(CLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함한다. 수직 동기신호(Vsync)의 1 주기는 1 프레임 기간이다. 수평 동기 신호(Hsync)와 데이터 인에이블 신호(DE)의 1 주기는 1 수평 기간(1H)이다. 데이터 인에이블 신호(DE)의 펄스는 1 픽셀 라인의 픽셀들에 기입될 1 라인 데이터와 동기된다. 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운트하는 방법으로 프레임 기간과 수평 기간을 알 수 있으므로, 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync)는 생략될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 입력 영상의 픽셀 데이터를 데이터 구동부(110)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 데이터 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어 신호, 디멀티플렉서(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스위치 제어 신호, 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어 신호를 발생한다.
타이밍 콘트롤러(130)는 입력 프레임 주파수를 i(i는 0 보다 큰 양의 정수) 배 체배하여 입력 프레임 주파수×iHz의 프레임 주파수로 표시패널 구동부(110, 120)의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다. 타이밍 콘트롤러(130)는 저소비 전력 모드에서 픽셀들의 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 낮추기 위하여 프레임 주파수를 1Hz ~ 30Hz 사이의 주파수로 낮출 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)로부터 출력된 게이트 타이밍 제어 신호의 전압 레벨은 도면에서 생략된 레벨 시프터(level shifter)를 통해 게이트 오프 전압과 게이트 온 전압으로 변환되어 게이트 구동부(120)에 공급될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어 신호의 제1 저전위 로직 레벨(logic level)을 게이트 온 전압으로 변환하고, 게이트 타이밍 제어 신호의 제2 저전위 로직 레벨을 게이트 오프 전압으로 변환할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 메모리(132) 예를 들어, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)에 연결될 수 있다. EEPROM에는 광학 보상 공정을 거쳐 설정된 계조-휘도 변환 룩업 테이블(Look-up table), 픽셀 회로에 인가되는 펄스의 라이징 및 폴링 타이밍 설정값, 전원부(150)의 출력 전압 각각의 전압을 정의하는 디폴트 전압값 등이 저장될 수 있다. 타이밍 콘트롤러(130)는 표시장치의 전원이 켜지면, 메모리(132)에 저장된 데이터를 읽어 표시패널(100)의 구동을 제어할 수 있다.
호스트 시스템은 TV(Television) 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 차량 시스템, 네비게이션 시스템, 모바일 시스템, 웨어러블 시스템의 메인 회로 보드를 포함할 수 있다. 모바일 시스템이나 웨어러블 시스템에서 타이밍 콘트롤러(130)와 데이터 구동부(110), 및 전원부(150)는 하나의 드라이브 집적 회로(Drive IC) 내에 집적될 수 있다.
전원부(150)는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck Converter), 부스트 변환기(Boost Converter), 프로그래머블 감마 IC(Programmable gamma IC, P-GMA IC) 등을 포함할 수 있다. 전원부(150)는 호스트 시스템으로부터의 직류 입력 전압을 조정하여 표시패널 구동부와 표시패널(100)의 구동에 필요한 전원을 발생한다. 전원부(150)는 감마 기준 전압, 게이트 오프 전압. 게이트 온 전압, 픽셀 구동 전압(ELVDD), 저전위 전원 전압(ELVSS), 기준 전압(Vref) 등의 직류 전압을 출력할 수 있다. 감마 기준 전압은 데이터 구동부(110)에 공급된다. 게이트 오프 전압과 게이트 온 전압은 레벨 시프터와 게이트 구동부(120)에 공급된다. 픽셀 구동 전압(ELVDD), 저전위 전원 전압(ELVSS), 및 기준 전압(Vref)은 전원 라인들을 통해 픽셀 회로들에 공통으로 공급된다. 픽셀 구동 전압(ELVDD)은 저전위 전원 전압(ELVSS), 및 기준 전압(Vref) 보다 높은 전압으로 설정된다. 전원부(150)는 PMIC(Power　management IC)로 구현될 수 있다.
기준 전압 제어부(140)는 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)과 표시패널(100)로부터 센싱된 기준 전압(Vref)을 비교하여, 그 비교 결과를 바탕으로 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 교정한다. 기준 전압 제어부(140)는 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)과 표시패널(100) 상에 인가된 기준 전압(Vref)의 센싱 전압(Vref_sensed)을 비교하여 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 조정한다. 그 결과, 표시패널(100)에 인가되는 기준 전압(Vref)이 광학 보상시 설정된 기준 전압의 전압 레벨과 같아질 수 있다.
기준 전압 제어부(140)는 타이밍 콘트롤러(130)에 내장될 수 있다. 이 경우, 타이밍 콘트롤러(130)는 표시패널(100)로부터 기준 전압(Vref)이 인가되는 피드백 센싱 경로에 연결되는 핀(pin)과, 전원부(150)의 출력 전압을 제어하기 위한 전압 조정 신호가 출력되는 핀을 포함할 수 있다. 또한, 타이밍 콘트롤러(130)는 기준 전압 교정 인에이블 신호를 입력 받는 핀을 포함할 수 있다. 기준 전압 교정 인에이블 신호가 활성화 레벨일 때 기준 전압 제어부(140)는 전압 조정 신호를 출력할 수 있다. 기준 전압 교정 인에이블 신호가 비활성화 레벨일 때 전압 조정 신호가 출력되지 않는다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기준 전압 제어 방법을 보여 주는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref')이 출력되어 표시패널(100)에 인가된다(S01). 전원부(150)로부터 출력된 기준 전압(Vref)은 광학 보상 공정에서 설정된 기준 전압과 실질적으로 동일할 수 있다.
기준 전압 제어부(140)는 표시패널(100)의 픽셀들에 인가되는 기준 전압(Vref)을 감지한다(S02).
기준 전압 제어부(140)는 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)을 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)과 비교한다(S03). 기준 전압 제어부(140)는 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력된 기준 전압(Vref)과 다를 때 전원부(150)에 전압 조정 신호를 인가하여 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)의 전압 레벨을 변경할 수 있다(S04, S05).
S04 및 S05 단계에서, 기준 전압 제어부(140)는 Vref_sensed 과 Vref의 차이가 미리 설정된 허용 마진 범위 이내이면 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 변경하지 않을 수 있다. 이 경우, 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)은 현재의 전압 레벨을 유지한다.
기준 전압 제어부(140)는 S04 단계에서 Vref_sensed 이 Vref와 다르면, 그 차이에 대응하는 옵셋(offset) 값을 갖는 전압 조정 신호를 출력한다. 이 때, 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)이 변경되어 표시패널(100)의 픽셀들에 인가되는 기준 전압(Vref)이 광학 보상시 설정된 기준 전압의 전압 레벨로 수렴한다(S06). 변경된 기준 전압은 다음 프레임 기간부터 표시패널의 픽셀들에 인가될 수 있다.
S06 단계에서, 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref) 보다 낮으면, 기준 전압 제어부(140)는 그 차이 만큼 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 높일 수 있다. 이 때, 표시패널(100)에 제공되는 기준 전압(Vref)의 전압 레벨이 높아져 픽셀들에 인가되는 기준 전압(Vref)이 광학 보상시 설정된 기준 전압 레벨로 변한다.
S06 단계에서, 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref) 보다 높으면, 기준 전압 제어부(140)는 그 차이 만큼 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 낮출 수 있다. 이 때, 표시패널(100)에 제공되는 기준 전압(Vref)의 전압 레벨이 낮아져 픽셀들에 인가되는 기준 전압(Vref)이 광학 보상시 설정된 기준 전압 레벨로 변한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기준 전압 제어부(140)를 상세히 보여 주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 기준 전압 제어부(140)는 비교기(142), 아날로그-디지털 변환기(Analog-to-Digital converter, 이하 “ADC”라 함)(144), 및 전압 조정부(146)를 포함한다.
비교기(142)는 전원부(150)의 출력 단자에 연결된 제1 입력 노드, 피드백 센싱 경로(SL)를 통해 표시패널(100)에 연결된 제2 입력 노드, 및 ADC(144)에 연결된 출력 노드를 포함한다. 비교기(142)는 피드백 센싱 경로(SL)를 통해 표시패널(100)로부터 입력된 기준 전압 즉, 감지된 기준 전압(Vref_sensed)을 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)과 비교한다. 비교기(142)는 표시패널(100)로부터의 감지된 기준 전압(Vref_sensed)과 전원부(150)로부터 출력된 기준 전압(Vref)을 비교하여 그 차 전압을 ADC(144)로 출력한다.
ADC(144)는 비교기(142)로부터의 차 전압을 디지털 값으로 변환하여 전압 조정부(146)에 제공한다.
전압 조정부(146)는 ADC(144)로부터 입력된 차전압 데이터를 바탕으로 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 조정하기 위한 전압 조정 신호(Cref)를 발생한다. 전압 조정 신호(Cref)는 데이터 송신부(148)를 통해 통신 표준 인터페이스에서 정의된 신호로 전원부(150)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신부(148)는 전압 조정 신호(Cref)를 I2C 신호로 변환하여 전원부(150)로 전송할 수 있다.
전압 조정부(146)는 차 전압 데이터가 허용 범위를 고려하여 미리 설정된 임계값 보다 클 때 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 조정할 수 있다.
표시패널(100)로부터의 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref) 보다 작을 때 비교기(142)로부터 출력되는 차 전압은 양의 전압일 수 있다. 반면에, 표시패널(100)로부터의 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref) 보다 클 때 비교기(142)로부터 출력되는 차 전압은 음의 전압일 수 있다. 따라서, ADC(144)로부터 출력되는 디지털 값은 양의 값 또는 음의 값일 수 있다.
전압 조정부(146)는 ADC로부터 수신된 차 전압 데이터를 분석하여 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref) 보다 작을 때 차 전압에 대응하는 양의 옵셋값을 갖는 전압 조정 신호(Cref)를 발생한다. 이 때, 전원부(150)는 전압 조정 신호(Cref)에 응답하여, 전압 조정 신호(Cref)에 의해 정의된 옵셋값 만큼 기준 전압(Vref)의 전압 레벨을 높인다. 전압 조정부(146)는 ADC로부터 수신된 차 전압 데이터를 분석하여 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref) 보다 클 때 차 전압에 대응하는 음의 옵셋값을 갖는 전압 조정 신호(Cref)를 발생한다. 이 때, 전원부(150)는 전압 조정 신호(Cref)에 응답하여, 전압 조정 신호(Cref)에 의해 정의된 옵셋값 만큼 기준 전압(Vref)의 전압 레벨을 낮춘다. 따라서, 표시패널(100)의 픽셀들에 인가되는 기준 전압(Vref)이 광학 보상시 설정된 기준 전압(Vref)의 전압 레벨로 변경될 수 있다.
기준 전압 제어부(140)의 다른 실시예로, 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)과 EEPROM(132)에 저장된 기준 전압 설정값을 비교하여 그 차이를 바탕으로 전압 조정 신호를 발생할 수 있다. 기준 전압 제어부(140)는 전압 조정 신호(Cref)를 전원부(150)에 인가하여 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 기준 전압 설정값 보다 낮을 때 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압을 높일 수 있다. 기준 전압 제어부(140)는 표시패널(100)로부터 감지된 기준 전압(Vref_sensed)이 기준 전압 설정값 보다 높을 때 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 낮출 수 있다.
전술한 바와 같이, 전압 조정부(146)는 차 전압 데이터가 허용 범위 보다 작은 값일 때 전압 조정 신호(Cref)를 0(zero)으로 발생하여 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 유지할 수 있다.
도 4 및 도 5는 피드백 센싱 경로를 보여 주는 도면들이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 표시패널(PNL)에 COF(Chip on Film)이 접착될 수 있다. COF는 드라이브 IC(SIC)를 포함하고, 소스 PCB(SPCB)를 표시패널(PNL)에 연결한다. 드라이브 IC(SIC)는 데이터 구동부를 포함한다.
타이밍 콘트롤러(130)와 전원부(150)는 콘트롤 PCB(CPCB) 상에 실장될 수 있다. 콘트롤 PCB(CPCB)는 가요성 회로 필름 예를 들어, FPC(flexible printed circuit)를 통해 소스 PCB(SPCB)에 연결될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(130)는 전술한 기준 전압 제어부(140)를 포함하여 표시패널(PNL)로부터의 감지된 기준 전압(Vref_sensed)과 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 비교한 결과를 바탕으로 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 조정할 수 있다.
전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)은 FPC, 소스 PCB(SPCB) 및 COF)를 경유하여 표시패널(PNL)에 공급될 수 있다. 따라서, 표시패널(PNL)에서 기준 전압(Vref) 인입부(IN)는 드라이브 IC(SIC)와 가깝다.
피드백 센싱 경로(SL)는 표시패널(PNL) 상에서 기준 전압(Vref)의 전압 강하가 큰 위치에서 기준 전압 라인(REFL)에 연결되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 피드백 센싱 경로(SL)와 기준 전압 라인(REFL)이 연결된 노드는 표시패널(PNL) 상에 배치된 기준 전압 라인(REFL)에서 드라이브 IC(SIC)로부터 먼 위치일 수 있다.
피드백 센싱 경로(SL)는 표시패널(PNL) 상의 기준 전압 라인(REFL)을 타이밍 콘트롤러(130)에 연결할 수 있다. 피드백 센싱 경로(SL)는 COF, SPCB, 및 FPC를 경유하여 기준 전압 라인(REFL)을 타이밍 콘트롤러(130)에 연결할 수 있다.
피드백 센싱 경로(SL)는 도 4에 도시된 바와 같이 표시패널(PNL)의 기준 전압 라인(REFL)에 연결되어 타이밍 콘트롤러(130)로 향하는 피드백 라인을 포함한다. 또한, 피드백 센싱 경로(SL)는 피드백 라인에 연결된 COF 배선, COF 배선에 연결된 소스 PCB 배선, 및 소스 PCB 배선에 연결된 FPC 배선을 포함하여, 표시패널(PNL) 상의 기준 전압 라인(REFL)을 타이밍 콘트롤러(130)에 연결한다.
피드백 센싱 경로(SL)는 도 5에 도시된 바와 같이 표시패널(PNL)의 기준 전압 라인(REFL)에 연결된 제2 FPC(FPC2)를 통해 타이밍 콘트롤러(130)에 기준 전압 라인(REF)을 연결할 수 있다. 이 경우, 제2 FPC(FPC2)는 표시패널(PNL) 상에서 기준 전압 라인(REFL)의 끝단에 연결된 패드(PAD)에 연결될 수 있다. FPC들(FPC, FPC2)은 하나의 단품으로 제작될 수 있다.
도 6 내지 도 8은 서브 픽셀(101)에 적용 가능한 픽셀 회로들의 다양한 실시예들을 보여 주는 회로도들이다.
도 6을 참조하면, 픽셀 회로는 발광 소자(EL), 발광 소자(EL)에 전류를 공급하는 구동 소자(DT), 스캔 펄스(SCAN(N))에 응답하여 데이터 라인(DL)을 연결하는 제1 스위치 소자(M01), 및 구동 소자(DT)의 게이트 전극에 연결된 커패시터(Cst)를 포함한다.
픽셀 구동 전압(ELVDD)은 전원 라인(PL)을 통해 구동 소자(DT)의 제1 전극에 인가된다. 구동 소자(DT)는 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)에 전류를 공급하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 발광 소자(EL)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이의 순방향 전압이 문턱 전압 이상일 때 턴-온되어 발광한다. 발광 소자(EL)의 캐소드 전극에는 저전위 전원 전압(ELVSS)이 인가된다. 커패시터(Cst)는 구동 소자(DT)의 게이트 전극과 제2 전극 사이에 연결되어 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)을 유지한다.
제1 스위치 소자(M01)는 게이트 라인(GL)으로부터 인가되는 스캔 펄스(SCAN(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 데이터 라인(DL)을 구동 소자(DT)의 게이트 전극과 커패시터(Cst)에 연결한다.
픽셀 회로는 기준 전압 라인(REFL)과 구동 소자(DT)의 제2 전극 사이에 연결된 제2 스위치 소자(M02)를 더 포함한다. 제2 스위치 소자(M02)는 게이트 라인(GL)으로부터 인가되는 스캔 펄스(SCAN(N)) 또는 센싱 펄스(SENSE)에 응답하여 기준 전압 라인(REFL)을 구동 소자(DT)의 제2 전극과 발광 소자(EL)의 애노드 전극에 연결하여 기준 전압(Vref)을 픽셀 회로에 인가한다.
발광 소자(EL)는 OLED로 구현될 수 있다. OLED는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 스위치 소자들(M01, MO2)은 n 채널 트랜지스터로 구현될 수 있다.
본 발명의 픽셀들 각각은 내부 보상 회로를 포함할 수 있다. 이러한 픽셀 회로는 초기화 기간, 샘플링 기간, 데이터 기입 기간, 구동 기간(또는 발광 기간)으로 구동될 수 있다. 초기화 기간 동안 픽셀 회로의 주요 노드들이 초기화된 후, 샘플링 기간 동안 구동 소자의 문턱 전압이 샘플링되어 커패시터에 저장된다. 데이터 기입 기간 동안, 구동 소자의 문턱 전압 만큼 보상된 데이터 전압이 구동 소자의 게이트 전극에 인가된 후, 구동 기간에 발광 소자가 구동될 수 있다. 도 7 및 도 8은 내부 보상 회로를 포함한 픽셀 회로들이다.
도 7을 참조하면, 픽셀 회로는 발광 소자(EL)와, 다수의 트랜지스터들(T1~T5, DT), 커패시터(Cst) 등을 포함한다. 트랜지스터들(T1~T5, DT)은 p 채널 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터들(T1~T5, DT)은 스위치 소자들(T1~ T5)과, 구동 소자(DT)를 포함한다.
발광 소자(EL)는 OLED로 구현될 수 있다. 구동 소자(DT)는 게이트-소스간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)로 흐르는 전류양을 조절하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 발광 소자(EL)로 흐르는 전류는 제4 스위치 소자(T4)에 의해 스위칭될 수 있다.
커패시터(Cst)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 연결된다. 제1 노드(n1)는 제1 스위치 소자(T1)의 제2 전극, 제3 스위치 소자(T3)의 제1 전극, 및 커패시터(Cst)의 제1 전극에 연결된다. 제2 노드(n2)는 커패시터(Cst)의 제2 전극, 구동 소자(DT)의 게이트 전극, 및 제2 스위치 소자(T2)의 제1 전극에 연결된다. 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth)만큼 보상된 데이터 전압(Vdata)이 커패시터(Cst)에 충전될 수 있다.
제1 스위치 소자(T1)는 제2 스캔 펄스(SCAN2(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 에 응답하여 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제1 스위치 소자(T1)는 제2 스캔 펄스(SCAN2(N))가 인가되는 제2 게이트 라인(GL02)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DL)에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제2 스위치 소자(T2)는 제1 스캔 펄스(SCAN1(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 구동 소자(DT)의 게이트 전극과 구동 소자(DT)의 제2 전극을 연결한다. 제2 스위치 소자(T2)는 제1 스캔 펄스(SCAN1(N))가 인가되는 제1 게이트 라인(GL01)에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(n2)에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n3)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제3 스위치 소자(T3)는 EM 신호(EM(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 기준 전압(Vref)을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제3 스위치 소자(T3)는 EM 신호(EM(N))가 인가되는 제3 게이트 라인(GL03)에 연결된 게이트 전극, 제1 노드(n1)에 연결된 제1 전극, 및 기준 전압 라인(REFL)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제4 스위치 소자(T4)는 EM 신호(EM(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 발광 소자(EL)의 전류 패스를 스위칭한다. 제4 스위치 소자(T4)의 게이트 전극은 EM 신호(EM(N))가 인가되는 제3 게이트 라인(GL03)에 연결된다. 제4 스위치 소자(T4)의 제1 전극은 제3 노드(n3)에 연결되고, 제4 스위치 소자(T4)의 제2 전극은 제4 노드(n4)에 연결된다.
제5 스위치 소자(T5)는 제1 스캔 펄스(SCAN1)의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 제4 노드(n4)에 기준 전압(Vref)을 공급한다. 제5 스위치 소자(T5)는 제1 게이트 라인(GL01)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 라인(REFL)에 연결된 제1 전극, 및 제4 노드(n4)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
구동 소자(DT)는 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)에 흐르는 전류를 조절하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 구동 소자(DT)는 제2 노드(n2)에 연결된 게이트, 전원 라인(PL)에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n3)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 픽셀 구동 전압(ELVDD)은 전원 라인(PL)을 통해 픽셀들에 공급된다.
도 8을 참조하면, 픽셀 회로는 발광 소자(EL)와, 다수의 트랜지스터들(T11~T16, DT), 커패시터(Cst) 등을 포함한다. 트랜지스터들(T11~T16, DT)은 p 채널 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터들(T11~T16, DT)은 스위치 소자들(T11~T16)과, 구동 소자(DT)를 포함한다.
이 픽셀 회로에 인가되는 게이트 신호는 제N-1 스캔 펄스(SCAN(N-1)), 제N 스캔 펄스(SCAN(N)), 및 EM 신호(EM(N))를 포함한다.
커패시터(Cst)는 제1 노드(n11)와 제2 노드(n12) 사이에 연결된다. 픽셀 구동 전압(ELVDD)은 전원 라인(PL)을 통해 픽셀들에 공급된다. 제1 노드(n11)는 전원 라인(PL), 제3 스위치 소자(T13)의 제1 전극, 및 커패시터(Cst)의 제1 전극에 연결된다. 제2 노드(n12)는 커패시터(Cst)의 제2 전극, 구동 소자(DT)의 게이트 전극, 제1 스위치 소자(T11)의 제1 전극, 및 제5 스위치 소자(T15)의 제1 전극에 연결된다.
제1 스위치 소자(T11)는 제N 스캔 펄스(SCAN(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 구동 소자(DT)의 게이트와 구동 소자(DT)의 제2 전극을 연결한다. 제1 스위치 소자(T11)는 제N 스캔 펄스(SCAN(N))가 인가되는 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(n12)에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n13)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제3 노드(n13)는 구동 소자(DT)의 제2 전극, 제1 스위치 소자(T11)의 제2 전극, 및 제4 스위치 소자(T14)의 제1 전극에 연결된다.
제2 스위치 소자(T12)는 제N 스캔 펄스(SCAN(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 데이터 전압(Vdata)을 구동 소자(DT)의 제1 전극에 인가한다. 제2 스위치 소자(T12)는 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된 게이트 전극, 제5 노드(n15)에 연결된 제1 전극, 및 데이터 라인(DL)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제5 노드(n15)는 구동 소자(DT)의 제1 전극, 제2 스위치 소자(T12)의 제1 전극, 및 제3 스위치 소자(T13)의 제2 전극에 연결된다.
제3 스위치 소자(T13)는 EM 신호(EM(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 픽셀 구동 전압(ELVDD)을 구동 소자(DT)의 제1 전극에 공급한다. 제3 스위치 소자(T13)는 EM 신호(EM(N))가 제3 게이트 라인(GL3)에 연결된 게이트 전극, 전원 라인(PL)에 연결된 제1 전극, 및 제5 노드(n15)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제4 스위치 소자(T14)는 EM 신호(EM(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 구동 소자(DT)의 제2 전극을 발광 소자(EL)의 애노드 전극에 연결한다. 제4 스위치 소자(T14)의 게이트 전극은 제3 게이트 라인(GL3)에 연결된다. 제4 스위치 소자(T14)의 제1 전극은 제3 노드(n13)에 연결되고, 제4 스위치 소자(T14)의 제2 전극은 제4 노드(n14)에 연결된다. 제4 노드(n14)는 발광 소자(EL)의 애노드 전극, 제4 스위치 소자(T14)의 제2 전극, 및 제6 스위치 소자(T16)의 제2 전극에 연결된다.
제5 스위치 소자(T15)는 제N-1 스캔 펄스(SCAN(N-1))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 제2 노드(n12)를 기준 전압 라인(REFL)에 연결하여 동안 커패시터(Cst)와 구동 소자(DT)의 게이트 전압을 초기화한다. 기준 전압 라인(REFL)에 인가되는 초기화 전압(Vini)은 기준 전압으로 해석될 수 있다. 제5 스위치 소자(T15)는 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(n12)에 연결된 제1 전극, 및 기준 전압 라인(REFL)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
제6 스위치 소자(T16)는 제N-1 스캔 펄스(SCAN(N-1)) 또는 제N 스캔 펄스(SCAN(N))의 게이트 온 전압에 따라 턴-온되어 기준 전압 라인(REFL)을 발광 소자(EL)의 애노드 전극에 연결한다. 제6 스위치 소자(T16)는 제1 게이트 라인(GL1) 또는 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된 게이트 전극, 기준 전압 라인(REFL)에 연결된 제1 전극, 및 제4 노드(n14)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
구동 소자(DT)는 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 발광 소자(EL)에 흐르는 전류를 조절하여 발광 소자(EL)를 구동한다. 구동 소자(DT)는 제2 노드(n12)에 연결된 게이트 전극, 제5 노드(n15)에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n13)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
기준 전압 제어부(140)는 사용자가 기준 전압(Vref)의 감지 및 변경을 인지하지 못하는 비자각 상태에서 기준 전압(Vref)을 변경할 수 있다. 예를 들어, 기준 전압 제어부(140)는 표시장치의 전원이 켜진 직후 입력 영상이 표시패널에 재현되기 전에 또는 표시장치의 전원이 꺼진 직후 소정 시간 동안 표시패널에 인가되는 기준 전압(Vref)을 감지하여 전원부(150)로부터 출력되는 기준 전압(Vref)을 변경할 수 있다.
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.
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 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, PNL : 표시패널 101 : 서브 픽셀(픽셀 회로)
110 : 데이터 구동부 120 : 게이트 구동부
130: 타이밍 콘트롤러 140: 기준 전압 제어부
142: 비교기 144: ADC
146: 전압 조정부 150: 전원부
SL: 센싱 경로 REFL: 기준 전압 라인

Claims (17)

  1. 발광 소자를 포함한 복수의 픽셀 회로들에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인을 포함한 표시패널;
    상기 기준 전압을 발생하는 전원부; 및
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 기준 전압 제어부를 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압 제어부는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압의 차가 발생할 때 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 변경하는 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압 제어부는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압의 차가 미리 설정된 임계값 보다 클 때 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압 제어부는,
    전압 조정 신호를 상기 전원부에 인가하여 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압 보다 낮을 때 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 높이고,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압 보다 높을 때 상기 전원부로부터 출력되는 상기 기준 전압을 낮추는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기준 전압 제어부는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압을 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압과 비교하여 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압 간의 차 전압을 출력하는 비교기;
    상기 비교기로부터의 차 전압을 디지털 값으로 변환하는 아날로그-디지털 변환기; 및
    상기 아날로그-디지털 변환기로부터 입력된 차전압 데이터를 바탕으로 상기 전압 조정 신호를 발생하고,
    상기 전압 조정 신호는 상기 차 전압에 대응하는 옵셋값을 갖는 표시장치.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 전압 조정부는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압의 차에 대응하는 옵셋값을 갖는 전압 조정 신호를 상기 전원부에 인가하여 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 상기 옵셋값 만큼 조정하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    복수의 데이터 라인들과 복수의 게이트 라인들을 포함하고, 픽셀 회로를 각각 포함하는 복수의 서브 픽셀들을 포함하고,
    상기 표시장치는,
    입력 영상의 픽셀 데이터를 입력 받아 상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부;
    상기 게이트 라인들에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부에 상기 입력 영상의 픽셀 데이터를 상기 데이터 구동부에 전송하고, 상기 데이터 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 전원부를 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 포함하고,
    상기 타이밍 콘트롤러는 상기 기준 전압 제어부를 포함하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 표시패널로부터 기준 전압이 입력되는 제1 핀; 및
    상기 전원부의 출력 전압을 조정하는 전압 조정 신호가 출력되는 제2 핀을 포함하고,
    상기 제1 핀은 상기 표시패널 상의 기준 전압 라인에 전기적으로 연결된 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준 전압 라인은,
    상기 기준 전압 라인의 일측에 연결되어 상기 기준 전압이 인가되는 기준전압 인입부; 및
    상기 기준 전압 라인의 타측에 연결된 피드백 센싱 경로를 포함하고,
    상기 피드백 센싱 경로와 기준 전압 라인의 연결 노드가 상기 기준전압 인입부 보다 상기 드라이브 IC로부터 더 멀고,
    상기 타이밍 콘트롤러의 제1 핀은 상기 피드백 센싱 경로에 연결되는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 피드백 센싱 라인은,
    가요성 회로 필름을 포함하는 표시장치.
  11. 발광 소자를 포함한 복수의 픽셀 회로들에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인을 포함한 표시패널;
    상기 기준 전압을 발생하는 전원부;
    기준 전압 설정값이 저장된 메모리; 및
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 기준 전압 설정값을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 기준 전압 제어부를 포함하는 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 전압 제어부는,
    전압 조정 신호를 상기 전원부에 인가하여 상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 기준 전압 설정값 보다 낮을 때 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 높이고,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 기준 전압 설정값 보다 높을 때 상기 전원부로부터 출력되는 상기 기준 전압을 낮추는 표시장치.
  13. 발광 소자를 포함한 복수의 픽셀 회로들에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인을 포함한 표시패널과, 상기 기준 전압을 발생하는 전원부를 포함한 표시장치의 기준 전압 제어 방법에 있어서,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압을 감지하는 단계; 및
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 단계를 포함하는 표시장치의 기준 전압 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기준 전압을 조정하는 단계는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압의 차에 대응하는 옵셋값을 갖는 전압 조정 신호를 상기 전원부에 인가하여 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 상기 옵셋값 만큼 조정하는 표시장치의 기준 전압 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 기준 전압을 조정하는 단계는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압 보다 낮을 때 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 높이는 단계; 및
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압 보다 높을 때 상기 전원부로부터 출력되는 상기 기준 전압을 낮추는 단계를 포함하는 표시장치의 기준 전압 제어 방법.
  16. 발광 소자를 포함한 복수의 픽셀 회로들에 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인을 포함한 표시패널, 상기 기준 전압을 발생하는 전원부, 및 기준 전압 설정값이 저장된 메모리를 포함한 표시장치의 기준 전압 제어 방법에 있어서,
    상기 표시패널로부터 기준 전압을 감지하는 단계; 및
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압과 상기 기준 전압 설정값을 비교한 결과를 바탕으로 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 조정하는 단계를 포함하는 표시장치의 기준 전압 제어 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 기준 전압을 조정하는 단계는,
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 기준 전압 설정값 보다 낮을 때 상기 전원부로부터 출력되는 기준 전압을 높이는 단계; 및
    상기 표시패널로부터 감지된 기준 전압이 상기 기준 전압 설정값 보다 높을 때 상기 전원부로부터 출력되는 상기 기준 전압을 낮추는 표시장치의 기준 전압 제어 방법.
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