KR20230089382A - 전계 발광 표시장치와 그의 표시 결함 검출방법 - Google Patents

전계 발광 표시장치와 그의 표시 결함 검출방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 데이터라인, 게이트라인, 저전위 전원라인에 연결된 적어도 하나 이상의 서브 픽셀이 배치된 표시패널; 및 상기 데이터라인과 상기 저전위 전원라인을 통해 상기 서브 픽셀에 연결되고, 상기 데이터라인으로부터의 제1 입력 전압과 상기 저전위 전원라인으로부터의 제2 입력 전압을 비교하여, 비교 출력을 생성하는 비교기를 포함하고, 상기 제1 입력 전압은 미리 설정된 기준 전압이고, 상기 제2 입력 전압은 미리 설정된 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압이다.

Description

전계 발광 표시장치와 그의 표시 결함 검출방법{Electroluminescence Display Device And Method For Detecting Display Defect Of The Same}
이 명세서는 전계 발광 표시장치와 그의 표시 결함 검출방법에 관한 것이다.
전계 발광 표시장치는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 나뉘어진다. 전계 발광 표시장치의 각 서브 픽셀들은 스스로 발광하는 발광 소자를 포함하며, 영상 데이터의 계조에 따른 데이터전압으로 발광 소자의 발광량을 제어하여 휘도를 조절한다.
구동 시간의 경과에 따라 서브 픽셀이 열화되면 진행성 쇼트로 인해 휘점 불량이 생길 수 있다. 휘점으로 시인되는 불량 서브 픽셀을 검출하기 위해서는 별도의 검출 라인이 더 필요한 데, 그 경우 픽셀 어레이가 복잡해지고 패널의 개구율이 저하될 수 있다.
따라서, 본 명세서는 별도의 검출 라인 없이 진행성 쇼트로 인한 불량 서브 픽셀을 검출할 수 있도록 한 전계 발광 표시장치와 그의 표시 결함 검출방법을 제공한다.
본 명세서의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는 데이터라인, 게이트라인, 저전위 전원라인에 연결된 적어도 하나 이상의 서브 픽셀이 배치된 표시패널; 및 상기 데이터라인과 상기 저전위 전원라인을 통해 상기 서브 픽셀에 연결되고, 상기 데이터라인으로부터의 제1 입력 전압과 상기 저전위 전원라인으로부터의 제2 입력 전압을 비교하여, 비교 출력을 생성하는 비교기를 포함하고, 상기 제1 입력 전압은 미리 설정된 기준 전압이고, 상기 제2 입력 전압은 미리 설정된 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압이다.
본 명세서의 실시예에 따라 데이터라인, 게이트라인, 저전위 전원라인에 연결된 적어도 하나 이상의 서브 픽셀을 포함한 전계 발광 표시장치의 표시 결함 검출방법은, 상기 데이터라인으로부터의 제1 입력 전압을 공급받고, 상기 저전위 전원라인으로부터의 제2 입력 전압을 공급받는 단계; 및 상기 제1 입력 전압과 상기 제2 입력 전압을 비교하여, 비교 출력을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 입력 전압은 미리 설정된 기준 전압이고, 상기 제2 입력 전압은 미리 설정된 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압이다.
본 실시예는 다음과 같은 효과가 있다.
본 실시예는 서브 픽셀에 구동에 필요한 데이터라인과 저전위 전원라인을 검출 라인으로 활용하기 때문에 서브 픽셀 불량을 검출하기 위한 별도의 검출 라인을 필요로 하지 않는다.
본 실시예는 인버티드 타입의 간소한 서브 픽셀 구조를 채용함과 아울러, 별도의 검출 라인이 불필요하기 때문에, 높은 개구율이 필요한 대면적, 고해상도 표시패널에 용이하게 적용될 수 있다.
본 실시예는 저전위 전원라인을 통해 입력 받은 서브 픽셀의 특정 노드 전압을 2개의 검출용 기준 전압들을 기반으로 더블 샘플링하기 때문에, 불량 여부와 불량 유형을 효과적으로 알아낼 수 있다. 이를 통해, 본 실시예는 진행성 쇼트로 인한 휘점 불량을 검출 및 보상하여 표시 품위를 높이고, 제품 수명과 신뢰성을 증대시킬 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 일 픽셀의 연결 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 일 서브 픽셀과 불량 검출회로의 연결 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 일 서브 픽셀과 불량 검출회로의 동작 파형을 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 8은 불량 검출회로의 배치 위치에 관한 다양한 예들을 보여주는 도면들이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 이 명세서 내용과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 불필요하게 내용 이해를 흐리게 하거나 방해할 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 전계 발광 표시장치는, 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(11), 데이터 드라이버(12), 게이트 드라이버(13), 불량 검출회로(14) 및 전원 회로(15)를 포함할 수 있다.
표시 패널(10)에서 입력 영상이 표시되는 화면 영역에는 열(Column) 방향(또는 수직 방향)으로 연장된 데이터 라인들(DL)과 행(Row) 방향(또는 수평 방향)으로 연장된 게이트 라인들(GL)이 교차하고, 교차 영역마다 픽셀들(PXL)이 매트릭스 형태로 배치되어 픽셀 어레이를 형성한다. 픽셀 어레이에서, 저전위 전원라인들(PW2)은 열 방향으로 연장되며, 동일 컬럼 라인 상에 위치하는 복수의 서브 픽셀들이 동일한 저전위 전원라인(PW2)에 연결될 수 있다. 저전위 전원라인(PW2)과 데이터 라인(DL) 각각은 열 방향으로 이웃한 서브 픽셀들에 공통으로 연결되고, 각 게이트 라인(GL)은 행 방향으로 이웃한 서브 픽셀들에 공통으로 연결된다. 복수의 서브 픽셀들이 하나의 픽셀(PXL)을 구성할 수 있다.
구동 시간의 경과에 따라 서브 픽셀이 열화되면 진행성 쇼트로 인해 휘점 불량이 생길 수 있다. 저전위 전원라인(PW2)과 데이터 라인(DL)이 서브 픽셀의 불량 여부를 검출하는 데 활용되기 때문에, 별도의 검출 라인이 불필요하다.
타이밍 컨트롤러(11)는 호스트 시스템으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 도트 클럭(DCLK) 등의 타이밍 신호를 입력 받아 데이터 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성한다. 타이밍 제어신호들은 게이트 드라이버(13)를 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어 신호(GDC)와, 데이터 드라이버(12)를 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어 신호(DDC)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(11)는 호스트 시스템으로부터 영상 데이터(DATA)를 입력받고, 불량 검출회로(14)로부터 비교 출력(OUT)을 입력받는다. 타이밍 컨트롤러(11)는 비교 출력(OUT)이 입력되면 불량 서브 픽셀을 대상으로 한 암점 처리 알고리즘을 실행하여, 해당 불량 서브 픽셀에 입력될 영상 데이터(DATA)를 변조할 수 있다. 1 픽셀(PXL)을 구성하는 서브 픽셀들 중에서 적어도 어느 하나가 불량인 경우 상기 1 픽셀(PXL)은 불량으로 판정될 수 있다. 이 경우, 타이밍 컨트롤러(11)는 불량인 서브 픽셀에 쓰여질 영상 데이터(DATA)만을 블랙 계조 데이터로 치환할 수도 있고, 불량인 1 픽셀(PXL)에 쓰여질 영상 데이터(DATA) 모두를 블랙 계조 데이터로 치환할 수도 있다. 타이밍 컨트롤러(11)는 암점 처리를 위한 블랙 계조 데이터와 함께 나머지 영상 데이터(DATA)를 데이터 드라이버(12)에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(11)는 타이밍 제어신호들(DDC,GDC)을 기반으로 디스플레이 구동과 검출 구동을 시간적으로 분리할 수 있다. 디스플레이 구동은 입력 영상을 화면에 표시하기 위해 블랙 계조 데이터를 포함한 영상 데이터(DATA)를 픽셀들(PXL)에 기입하는 것이다. 검출 구동은 불량 서브 픽셀을 암점화 처리하기 위해 불량 서브 픽셀을 찾는 것이다.
디스플레이 구동은 한 프레임 중에서 데이터 인에이블 신호가 로직 하이 레벨과 로직 로우 레벨 사이에서 트랜지션되는 수직 액티브 구간에서 이루어진다. 반면에, 검출 구동은 화면이 꺼진 상태에서 이뤄질 수 있다. 예컨대, 검출 구동은 시스템 메인 전원이 인가된 이후부터 화면 재생이 시작되기 전까지의 파워 온 구간에서 이루어질 수도 있고, 화면 재생이 끝난 이후부터 시스템 메인 전원이 해제되기 전까지의 파워 오프 구간에서 이루어질 수도 있다.
데이터 드라이버(12)는 데이터라인들(DL)을 통해 서브 픽셀들에 연결된다. 데이터 드라이버(12)는 데이터 타이밍 제어 신호(DDC)에 따라 서브 픽셀들의 디스플레이 구동 또는 검출 구동에 필요한 데이터전압을 생성하여 데이터라인들(DL)에 공급한다. 디스플레이 구동을 위한 데이터전압은 영상 데이터(DATA)에 대한 디지털-아날로그 변환 결과이며, 이를 위해 데이터 드라이버(12)는 복수의 디지털-아날로그 변환기들(Digital to Analog Converter)을 포함할 수 있다. 검출 구동을 위한 데이터전압(도 4의 Vdata)은 오프 레벨의 검출용 데이터전압(도 4의 VOFF)과 검출용 기준전압을 포함한다. 검출용 데이터전압과 검출용 기준전압은 영상 데이터(DATA)와는 무관하게 고정된 전압이다. 검출 구동시에, 데이터 드라이버(12)는 검출용 데이터전압을 데이터라인들(DL)에 공급한 후에, 이어서 검출용 기준전압을 데이터라인들(DL)에 공급할 수 있다. 검출용 기준전압은 전압 레벨이 서로 다른 제1 기준 전압(도 4의 VL)과 제2 기준 전압(도 4의 VH)을 포함한다.
데이터 드라이버(12)는 복수 개의 소스 집적회로들로 구현될 수 있다. 소스 집적회로는 연성 회로 필름 상에 실장되어 표시 패널(10)에 접합되며, 쉬프트 레지스터(shift register), 래치(latch), 상기 디지털 아닐로그 변환기들, 및 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다. 소스 집적회로는 상기 검출용 데이터전압과 상기 검출용 기준전압을 생성하기 위한 별도의 회로를 더 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(13)는 게이트라인들(GL)을 통해 서브 픽셀들에 연결된다.
게이트 드라이버(13)는, 디스플레이 구동시에 게이트 타이밍 제어 신호(GDC)를 기반으로 스캔 신호들을 생성하고, 각 스캔 신호를 데이터전압의 공급 타이밍에 맞추어 게이트 라인들(GL)에 공급한다. 스캔 신호에 의해 데이터전압이 공급될 수평 표시라인이 선택된다. 스캔 신호 각각은 게이트 온 레벨(Gate On Level)과 게이트 오프 레벨(Gate Off Level) 사이에서 스윙(swing)하는 펄스 형태로 생성될 수 있다. 온 레벨의 스캔 신호는 트랜지스터의 문턱 전압보다 높은 전압으로 설정되며, 오프 레벨의 스캔 신호는 트랜지스터의 문턱 전압보다 낮은 전압으로 설정된다. 서브 픽셀에 포함된 트랜지스터는 온 레벨의 스캔 신호에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 오프 레벨의 스캔 신호에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다.
한편, 게이트 드라이버(13)는, 검출 구동시에 게이트 타이밍 제어 신호(GDC)를 기반으로 검출용 스캔 신호(도 4의 SCAN)를 생성하고, 이 검출용 스캔 신호를 미리 정해진 게이트라인(GL)에 공급한다. 검출용 스캔 신호에 의해 검출용 데이터전압이 공급될 수평 표시라인이 선택된다.
게이트 드라이버(13)는, 복수개의 출력 스테이지들을 갖는 게이트 쉬프트 레지스터를 포함할 수 있다. 게이트 쉬프트 레지스터는 표시 패널(10)의 화면 영역 바깥의 베젤 영역에 형성될 수 있다. 게이트 쉬프트 레지스터의 출력 스테이지들은 캐스 캐이드(Cascade) 방식으로 서로 연결되어 캐리 신호를 주고 받을 수 있다. 이 출력 스테이지들은 게이트라인들(GL)에 독립적으로 연결되어 게이트라인들(GL)로 스캔 신호들을 출력한다.
게이트 드라이버(13)는, 게이트 타이밍 제어 신호(GDC)를 온 레벨과 오프 레벨의 스윙 폭으로 변환한 후에 게이트 쉬프트 레지스터에 공급하는 레벨 시프터를 더 포함할 수 있다. 레벨 시프터는 표시 패널(10)에 전기적으로 연결된 인쇄회로기판에 실장될 수 있다.
불량 검출회로(14)는 데이터라인(DL)과 저전위 전원라인(PW2)을 통해 서브 픽셀에 연결된다. 불량 검출회로(14)는 검출 구동시에 데이터라인(DL)을 통해 제1 입력 전압을 공급 받고, 저전위 전원라인(PW2)으로부터 제2 입력 전압을 공급 받는다. 불량 검출회로(14)는 제1 입력 전압과 제2 입력 전압을 비교하여 비교 출력(OUT)을 생성한다. 여기서, 제1 입력 전압은 검출용 기준전압이고, 제2 입력 전압은 미리 설정된 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 서브 픽셀의 특정 노드(예컨대, 소스 노드)의 전압이다.
검출 구동시에 해당 서브 픽셀에는 오프 레벨의 검출용 데이터전압과 초기화 전압이 인가된다. 상기 해당 서브 픽셀에 포함된 구동 소자는 오프 레벨의 검출용 데이터전압에 의해 오프 되기 때문에 상기 구동 소자에 구동 전류가 흐르지 않게 된다. 이때, 상기 구동 소자와 연결된 상기 특정 노드는 플로팅되기 때문에, 정상적인 경우 상기 특정 노드는 상기 인가된 초기화 전압을 유지해야 한다. 그런데, 상기 해당 서브 픽셀에 다양한 유형의 진행성 쇼트 불량이 생긴 경우, 상기 특정 노드의 전위가 초기화 전압을 유지하지 못하고, 초기화 전압보다 더 낮아지거나 또는 초기화 전압보다 더 높아질 수 있다. 불량 검출회로(14)는 상기와 같이 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 해당 서브 픽셀의 특정 노드의 전압을 저전위 전원라인(PW2)을 통해 입력 받는다.
전원 회로(15)는 서브 픽셀의 디스플레이 구동에 필요한 고전위 구동전압과 저전위 구동전압을 생성한다. 전원 회로(15)는 서브 픽셀의 검출 구동에 필요한 초기화 전압을 생성한다. 전원 회로(15)는 검출 구동시에 초기화 전압을 저전위 전원라인(PW2)을 통해 서브 픽셀의 특정 노드에 공급한다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 일 픽셀의 연결 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 일 픽셀(PXL)은 복수의 서브 픽셀들(SP)을 포함한다. 복수의 서브 픽셀들(SP)이 하나의 픽셀(PXL)을 구성하여 다양한 컬러 조합을 만들 수 있다. 복수의 서브 픽셀들(SP)은 R(적색),G(녹색),B(청색),W(백색) 서브 픽셀들(SP)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
서브 픽셀들(SP) 각각은 인버티드(Invertied) OLED를 발광 소자로 포함한다. 인버티드 OLED는 고전위 구동전압을 공통 전압으로 공급 받기 때문에, 일 픽셀(PXL)을 구성하는 서브 픽셀들(SP)의 모든 OLED들의 애노드전극들이 공통의 고전위 전원라인(PW1)을 통해 고전위 전원단자(EVDD)에 연결된다.
일 픽셀(PXL)을 구성하는 서브 픽셀들(SP)은 서로 다른 저전위 전원라인들(PW2)을 통해 저전위 전원단자(EVSS)에 연결된다. 서로 다른 저전위 전원라인들(PW2)은 물리적으로 분리되어 있기 때문에, 검출 라인으로 활용될 수 있다.
일 픽셀(PXL)을 구성하는 서브 픽셀들(SP)은 서로 다른 데이터 라인들(DL)을 통해 데이터 드라이버에 연결되어, 데이터 드라이버로부터 데이터전압(Vdata)을 공급받는다. 데이터 라인들(DL)은 물리적으로 분리되어 있기 때문에, 검출 라인으로 활용될 수 있다.
일 픽셀(PXL)을 구성하는 서브 픽셀들(SP)은 하나의 게이트라인(GL)을 통해 게이트 드라이버에 연결되어, 게이트 드라이버로부터 스캔 신호(SCAN)를 공급받는다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 일 서브 픽셀과 불량 검출회로의 연결 구성을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 서브 픽셀(SP)은 발광 소자(EL), 구동 소자(DT), 스위치 소자(ST), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 인버티드 타입으로 구현될 수 있다. 서브 픽셀(SP)을 인버티드 타입으로 구현하는 이유는 저전위 전원라인들(PW2)을 검출 라인으로 활용하기 위함이다. 또한, 서브 픽셀(SP)을 인버티드 타입으로 구현하면, 서브 픽셀(SP)의 구조가 간소해져서 대면적, 고해상도 표시패널의 개구율을 높이는 데 유리하다.
발광 소자(EL)는 OLED로 구현될 수 있다. OLED의 애노드전극은 고전위 전원단자(EVDD)에 연결되고, OLED의 캐소드전극은 구동 소자(DT)의 일측 전극에 연결된다.
구동 소자(DT)는 제1 노드(N1, 게이트노드)에 연결된 게이트전극, 발광 소자(EL)의 캐소드전극에 연결된 드레인전극(제1 전극), 제2 노드(N2, 소스노드)에 연결된 소스전극(제2 전극)을 포함한다. 여기서, 제2 노드(N2)는 검출의 대상이 되는 특정 노드가 된다. 이하, 특정 노드는 소스 노드라고 칭해진다.
스위치 소자(ST)는 데이터라인(DL)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 게이트라인(GL)으로부터 공급된 스캔 신호(SCAN)에 따라 온/오프 된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2)에 연결되어, 구동 소자(DT)의 게이트-소스 간 전압을 유지한다.
도 3을 참조하면, 서브 픽셀(SP)은 데이터라인(DL)과 저전위 전원라인(PW2)을 통해 불량 검출부(14A)에 연결된다. 불량 검출부(14A)는 비교기(COMP)와 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)를 포함한다.
비교기(COMP)의 제1 입력 단자(+)는 데이터라인(DL)에 연결되고 제2 입력 단자(-)는 저전위 전원라인(PW2)에 연결된다. 비교기(COMP)는 데이터라인(DL)으로부터 제1 입력 전압을, 저전위 전원라인(PW2)으로부터 제2 입력 전압을, 그리고 타이밍 콘트롤러(11)로부터 샘플링 클럭(SCLK)을 입력 받는다. 제1 입력 전압은 미리 설정된 검출용 기준전압이고, 제2 입력 전압은 서브 픽셀(SP)의 소스 노드(N2)의 전압이다.
비교기(COMP)는 검출용 기준전압과 소스 노드(N2)의 전압을 샘플링 클럭(SCLK)에 따라 비교하여, 비교 출력(OUT)을 생성한다. 비교기(COMP)는 비교 출력(OUT)을 타이밍 콘트롤러(11)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 비교 출력(OUT)의 논리 값을 기반으로 서브 픽셀(SP)의 불량 여부와 불량 유형 등을 판정할 수 있다. 이를 위해, 실험을 통해 미리 결정된 불량 유형 테이블이 메모리에 미리 저장되어 있을 수 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 불량 서브 픽셀을 대상으로 한 암점 처리 알고리즘을 실행하여, 해당 불량 서브 픽셀에 입력될 영상 데이터(DATA)를 변조할 수 있다.
제1 스위치(SW1)는 서브 픽셀(SP)의 구동에 필요한 저전위 구동전압을 서브 픽셀(SP)의 소스 노드(N2)에 공급한다. 제1 스위치(SW1)는 저전위 전원라인(PW2)와 저전위 전원단자(EVSS) 사이에 연결된다. 제1 스위치(SW1)는 디스플레이 구동시에 온 상태를 유지하고, 검출 구동시에 오프 상태를 유지한다. 검출 구동시에 제1 스위치(SW1)가 오프 되기 때문에, 저전위 전원라인(PW2)이 검출 라인으로 활용될 수 있는 것이다.
제2 스위치(SW2)는 초기화 전압(Vpre)을 서브 픽셀(SP)의 소스 노드(N2)에 공급한다. 제2 스위치(SW2)는 저전위 전원라인(PW2)과 초기화 전원단자 사이에 연결된다. 제2 스위치(SW2)는 검출 구동 중의 초기화 구간에서 온 되고, 검출 구동 중의 나머지 구간에서 오프 된다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 일 서브 픽셀과 불량 검출회로의 동작 파형을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 검출 구동은 초기화 구간(X1), 과도 구간(X2), 검출 구간(X3) 순으로 진행될 수 있다.
서브 픽셀(SP)에 인가되는 스캔 신호(SCAN)는 초기화 구간(X1)과 과도 구간(X2)에서 온 레벨이고, 검출 구간(X3)에서 오프 레벨이다.
불량 검출부(14A)에 포함된 제1 스위치(SW1)는 초기화 구간(X1), 과도 구간(X2), 검출 구간(X3)에서 오프 상태를 유지한다.
불량 검출부(14A)에 포함된 제2 스위치(SW2)는 초기화 구간(X1)에서 온 상태를 유지하고, 과도 구간(X2)과 검출 구간(X3)에서 오프 상태를 유지한다.
데이터 드라이버는 초기화 구간(X1)과 과도 구간(X2)에서 오프 레벨의 검출용 데이터전압(VOFF)을 데이터라인(DL)에 공급하고, 검출 구간(X3)에서 검출용 기준전압을 데이터라인(DL)에 공급한다. 검출용 기준전압은 초기화 전압(Vpre)보다 더 낮은 제1 기준 전압(VL)과, 초기화 전압(Vpre)보다 더 높은 제2 기준 전압(VH)을 포함한다. 제1 기준 전압(VL)은 소스 노드의 전압(VN2)이 초기화 전압(Vpre)보다 낮은 제1 불량 유형(언더 플로우(under flow) 유형)을 검출하기 위한 검출용 기준전압이다. 제2 기준 전압(VH)은 소스 노드의 전압(VN2)이 초기화 전압(Vpre)보다 높은 제2 불량 유형(오버 플로우(over flow) 유형)을 검출하기 위한 검출용 기준전압이다.
언더 플로우 유형의 제1 불량은 서브 픽셀(SP)의 스위치 소자의 쇼트 불량과 서브 픽셀(SP)의 스토리지 커패시터의 쇼트 불량에 기인될 수 있다. 스위치 소자의 쇼트 불량은 스위치 소자의 게이트-소스 간 쇼트, 게이트-드레인 간 쇼트, 드레인-소스 간 쇼트 등을 포함한다. 스토리지 커패시터의 쇼트 불량은 스토리지 커패시터를 구성하는 2개의 전극들 간 쇼트를 의미한다.
오버 플로우 유형의 제2 불량은 서브 픽셀(SP)의 구동 소자의 쇼트 불량과 서브 픽셀(SP)의 발광 소자의 쇼트 불량에 기인될 수 있다. 구동 소자의 쇼트 불량은 구동 소자의 게이트-소스 간 쇼트, 게이트-드레인 간 쇼트, 드레인-소스 간 쇼트 등을 포함한다. 발광 소자의 쇼트 불량은 발광 소자의 애노드-캐소드 전극들 간 쇼트를 의미한다.
서브 픽셀(SP)에 상기와 같은 불량 유형이 생긴 경우, 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)은 과도 기간(X2)과 검출구간(X3)에서 초기화 전압(Vpre)을 유지하지 못하고, 초기화 전압(Vpre)보다 더 낮아지거나 또는 초기화 전압(Vpre)보다 더 높아질 수 있다.
데이터 드라이버는 검출 구간(X3)에서 제1 기준 전압(VL)을 데이터라인(DL)에 공급한 후에, 이어서 제2 기준 전압(VH)을 데이터라인(DL)에 공급한다.
비교기(COMP)는 검출 구간(X3) 중의 제1 타이밍에서 제1 기준 전압(VL)과 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)을 제1 샘플링 클럭(SCLK)에 따라 비교하여 제1 비교 출력을 생성하고, 검출 구간(X3) 중의 제1 타이밍에 이은 제2 타이밍에서 제2 기준 전압(VH)과 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)을 비교하여 제2 비교 출력을 생성한다. 제1 비교 출력과 제2 비교 출력은 하이 전압을 지시하는 '1', 로우 전압을 지시하는 '0' 중 어느 하나일 수 있다.
비교기(COMP)는 제1 타이밍에서 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)이 제1 기준 전압(VL)보다 더 낮을 경우에 하이 전압('1')을 제1 비교 출력으로 생성하고, 반대로 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)이 제1 기준 전압(VL)과 같거나 또는 그보다 더 높을 경우에 로우 전압('0')을 제1 비교 출력으로 생성한다. 이는 검출 대상 전압인 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)이 비교기(COMP)의 제2 입력단자(-)로 입력되기 때문이다.
비교기(COMP)는 제2 타이밍에서 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)이 제2 기준 전압(VH)보다 더 높을 경우에 로우 전압('0')을 제2 비교 출력으로 생성하고, 반대로 서브 픽셀(SP)의 소스 노드 전압(VN2)이 제2 기준 전압(VH)과 같거나 또는 그보다 더 낮을 경우에 하이 전압('1')을 제2 비교 출력으로 생성한다.
비교기(COMP)는 제1 비교 출력과 제2 비교 출력을 타이밍 콘트롤러(11)로 전송한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 제1 비교 출력과 제2 비교 출력의 논리 조합을 기반으로 서브 픽셀(SP)의 불량 여부를 판정한다. 구체적으로, 타이밍 콘트롤러(11)는 제1 비교 출력과 제2 비교 출력의 논리 조합이 (1,0)인 경우에만 서브 픽셀(SP)을 정상 상태로 판정하고, 그 외의 경우에는 서브 픽셀(SP)을 불량 상태로 판정할 수 있다.
나아가, 타이밍 콘트롤러(11)는 상기 논리 조합이 (1,1)인 경우에는 서브 픽셀(SP)을 언더 플로우 유형의 제1 불량으로 판정할 수 있으며, 상기 논리 조합이 (0,0)인 경우에는 서브 픽셀(SP)을 오버 플로우 유형의 제2 불량으로 판정할 수 있다.
도 5 내지 도 8은 불량 검출회로의 배치 위치에 관한 다양한 예들을 보여주는 도면들이다. 도 5 내지 도 8에서, 'SPCB'는 소스 인쇄회로 기판을, 'COF'는 연성 회로 필름을, 그리고 'SIC'는 소스 집적회로를 각각 나타낸다.
도 5를 참조하면, 불량 검출부(14A)를 구성하는 비교기(COMP)와 제1 및 제2 스위치들(SW1,SW2)은 화상이 표시되지 않는 표시패널(10)의 더미 영역(DMY)에 위치할 수 있다. 이 경우, 표시패널(10)의 화상 표시 영역(ACT)에서 동일 컬럼 라인(COL)에 배치된 복수의 서브 픽셀들(SP)이 더미 영역(DMY)에 배치된 불량 검출부(14A)를 공유할 수 있다. 이 불량 검출부(14A)는 동일 컬럼 라인(COL)에 있는 데이터라인(DL) 및 저전위 전원라인(PW2)에 연결된다.
표시패널(10)의 더미 영역(DMY)에는 불량 검출부(14A)가 복수 개 위치할 수 있다. 복수 개의 불량 검출부들(14A)은 복수 개의 컬럼 라인들(COL)에 각각 대응될 수 있다.
도 6을 참조하면, 불량 검출부(14A)를 구성하는 비교기(COMP)와 제1 및 제2 스위치들(SW1,SW2)은 연성 회로 필름(COF)을 통해 데이터 드라이버에 연결된 소스 인쇄회로 기판(SPCB)에 위치할 수 있다. 이 경우, 표시패널(10)에서 동일 컬럼 라인(COL)에 배치된 복수의 서브 픽셀들(SP)이 소스 인쇄회로 기판(SPCB)에 배치된 불량 검출부(14A)를 공유할 수 있다. 이 불량 검출부(14A)는 동일 컬럼 라인(COL)에 있는 데이터라인(DL) 및 저전위 전원라인(PW2)에 연결된다.
소스 인쇄회로 기판(SPCB)에는 불량 검출부(14A)가 복수 개 위치할 수 있다. 복수 개의 불량 검출부들(14A)은 복수 개의 컬럼 라인들(COL)에 각각 대응될 수 있다.
도 7을 참조하면, 불량 검출부(14A)를 구성하는 비교기(COMP)와 제1 및 제2 스위치들(SW1,SW2)은 데이터 드라이버를 구현하기 위한 소스 집적회로(SIC)에 위치할 수 있다. 소스 집적회로(SIC)는 연성 회로 필름(COF) 상에 실장된다. 이 경우, 표시패널(10)에서 동일 컬럼 라인(COL)에 배치된 복수의 서브 픽셀들(SP)이 소스 집적회로(SIC)에 배치된 불량 검출부(14A)를 공유할 수 있다. 이 불량 검출부(14A)는 동일 컬럼 라인(COL)에 있는 데이터라인(DL) 및 저전위 전원라인(PW2)에 연결된다.
대면적 표시패널(10)을 구동하기 위해 소스 집적회로(SIC)가 복수개 필요하며, 소스 집적회로(SIC)마다 불량 검출부(14A)가 1개씩 위치할 수 있다. 복수 개의 불량 검출부들(14A)은 복수 개의 컬럼 라인들(COL)에 각각 대응될 수 있다.
도 8을 참조하면, 불량 검출부(14A)를 구성하는 비교기(COMP)와 제1 및 제2 스위치들(SW1,SW2)은 연성 회로 필름(COF)을 통해 데이터 드라이버에 연결된 소스 인쇄회로 기판(SPCB)에 위치할 수 있다. 이 경우, 표시패널(10)에서 복수의 컬럼 라인들(COL1,COL2)에 배치된 복수의 서브 픽셀들(SP)이 소스 인쇄회로 기판(SPCB)에 배치된 1개의 불량 검출부(14A)를 공유할 수 있다. 이 불량 검출부(14A)는 복수의 컬럼 라인들(COL1,COL2)에 있는 복수의 데이터라인들(DL) 및 복수의 저전위 전원라인들(PW2)에 연결되어, 복수의 컬럼 라인들(COL1,COL2)을 포함한 블록 단위로 서브 픽셀들의 불량을 검출할 수 있다.
비교기(COMP)와 복수의 데이터라인들(DL) 사이에는 제1 먹스(M1)가 연결되고, 비교기(COMP)와 복수의 저전위 전원라인들(PW2) 사이에는 제2 먹스(M2)가 연결된다. 제1 먹스(M1)는 복수의 데이터라인들(DL)을 선택적으로 비교기(COMP)에 연결한다. 제2 먹스(M2)는 복수의 저전위 전원라인들(PW2)을 선택적으로 비교기(COMP)에 연결한다.
도 8의 배치 예는 도 5 내지 도 7의 배치 예들에 비해, 비교기(COMP)의 개수를 줄이는 데 유리한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 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: 표시 패널 11: 타이밍 컨트롤러
12: 데이터 드라이버 13: 게이트 드라이버
14: 불량 검출회로 15: 전원 회로

Claims (14)

  1. 데이터라인, 게이트라인, 저전위 전원라인에 연결된 적어도 하나 이상의 서브 픽셀이 배치된 표시패널; 및
    상기 데이터라인과 상기 저전위 전원라인을 통해 상기 서브 픽셀에 연결되고, 상기 데이터라인으로부터의 제1 입력 전압과 상기 저전위 전원라인으로부터의 제2 입력 전압을 비교하여, 비교 출력을 생성하는 비교기를 포함하고,
    상기 제1 입력 전압은 미리 설정된 기준 전압이고,
    상기 제2 입력 전압은 미리 설정된 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압인 전계 발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압은,
    상기 초기화 전압보다 더 낮은 제1 기준 전압과, 상기 초기화 전압보다 더 높은 제2 기준 전압을 포함한 전계 발광 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 비교기는,
    검출 구간에서, 제1 샘플링 클럭에 따라 상기 제1 기준 전압과 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압을 비교하여 제1 비교 출력을 생성하고, 제2 샘플링 클럭에 따라 상기 제2 기준 전압과 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압을 비교하여 제2 비교 출력을 생성하는 전계 발광 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    검출 구간에서 상기 제1 기준 전압을 상기 데이터라인으로 공급한 후에, 상기 제2 기준 전압을 상기 데이터라인으로 공급하는 데이터 드라이버; 및
    상기 검출 구간에 앞선 초기화 구간에서 상기 저전위 전원라인을 통해 상기 서브 픽셀의 특정 노드에 공급될 상기 초기화 전압을 생성하는 전원 회로를 더 포함한 전계 발광 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 서브 픽셀의 구동에 필요한 저전위 구동전압을 상기 서브 픽셀의 특정 노드에 공급하기 위해 상기 저전위 전원라인과 저전위 전원단자 사이에 연결된 제1 스위치; 및
    상기 초기화 전압을 상기 서브 픽셀의 특정 노드에 공급하기 위해 상기 저전위 전원라인과 초기화 전원단자 사이에 연결된 제2 스위치를 더 포함한 전계 발광 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 스위치는 상기 초기화 구간과 상기 검출 구간에서 오프 상태를 유지하고,
    상기 제2 스위치는 상기 초기화 구간에서 온 상태를 유지하고, 상기 검출 구간에서 오프 상태를 유지하는 전계 발광 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 비교기와 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는, 화상이 표시되지 않는 상기 표시패널의 더미 영역에 위치하고,
    상기 표시패널의 동일 컬럼 라인에 배치된 복수의 서브 픽셀들은, 상기 더미 영역에 배치된 상기 비교기와 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 공유하는 전계 발광 표시장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 비교기와 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는, 상기 데이터 드라이버가 연결된 소스 인쇄회로 기판에 위치하고,
    상기 표시패널의 적어도 하나 이상의 컬럼 라인에 배치된 복수의 서브 픽셀들은, 상기 소스 인쇄회로 기판에 배치된 상기 비교기와 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 공유하는 전계 발광 표시장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 비교기와 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치는, 상기 데이터 드라이버를 구현하기 위한 소스 집적회로에 위치하고,
    상기 표시패널의 동일 컬럼 라인에 배치된 복수의 서브 픽셀들은, 상기 소스 집적회로에 배치된 상기 비교기와 상기 제1 스위치와 상기 제2 스위치를 공유하는 전계 발광 표시장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 픽셀은,
    일측 전극이 고전위 전원단자에 연결되고, 상기 고전위 전원단자에는 상기 서브 픽셀의 구동에 필요한 고전위 구동전압이 공급되는 발광 소자;
    게이트전극이 제1 노드에 연결되고, 제1 전극이 상기 발광 소자의 타측 전극에 연결되며, 제2 전극이 상기 특정 노드에 연결된 구동 소자;
    상기 데이터라인과 상기 제1 노드 사이에 연결된 스위치 소자; 및
    상기 제1 노드와 상기 특정 노드에 연결된 스토리지 커패시터를 포함한 전계 발광 표시장치.
  11. 데이터라인, 게이트라인, 저전위 전원라인에 연결된 적어도 하나 이상의 서브 픽셀을 포함한 전계 발광 표시장치의 표시 결함 검출방법에 있어서,
    상기 데이터라인으로부터의 제1 입력 전압을 공급받고, 상기 저전위 전원라인으로부터의 제2 입력 전압을 공급받는 단계; 및
    상기 제1 입력 전압과 상기 제2 입력 전압을 비교하여, 비교 출력을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 입력 전압은 미리 설정된 기준 전압이고,
    상기 제2 입력 전압은 미리 설정된 초기화 전압으로부터 변할 수 있는 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압인 전계 발광 표시장치의 표시 결함 검출방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기준 전압은,
    상기 초기화 전압보다 낮은 제1 기준 전압과, 상기 초기화 전압보다 높은 제2 기준 전압을 포함한 전계 발광 표시장치의 표시 결함 검출방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 입력 전압과 상기 제2 입력 전압을 비교하여, 비교 출력을 생성하는 단계는,
    검출 구간에서, 제1 샘플링 클럭에 따라 상기 제1 기준 전압과 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압을 비교하여 제1 비교 출력을 생성하는 단계; 및
    상기 검출 구간에서, 제2 샘플링 클럭에 따라 상기 제2 기준 전압과 상기 서브 픽셀의 특정 노드의 전압을 비교하여 제2 비교 출력을 생성하는 단계를 포함한 전계 발광 표시장치의 표시 결함 검출방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 검출 구간에 앞선 초기화 구간에서 상기 저전위 전원라인을 통해 상기 서브 픽셀의 특정 노드에 상기 초기화 전압을 공급하는 단계를 더 포함한 전계 발광 표시장치의 표시 결함 검출방법.
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