KR20240065558A - 표시 패널 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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KR20240065558A
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박승호
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 센싱 모드 및 발광 모드로 동작하는 표시 패널 및 상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 데이터 구동부를 포함하고, 상기 표시 패널은 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소, 제4 화소, 제1 주사 라인, 제2 주사 라인, 제1 데이터 라인, 및 제2 데이터 라인을 포함하며, 상기 데이터 구동부는 제1 스위치, 제2 스위치, 및 아날로그 프론트 엔드를 포함하고, 상기 센싱 모드는 상기 제1 주사 라인에 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되는 제1 구간, 상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간, 및 상기 제2 주사 라인에 제2 주사 신호가 제공되는 제3 구간을 포함할 수 있다.

Description

표시 패널 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치{DISPLAY PANEL DRIVING CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING SAME}
본 발명은 표시 품질이 향상된 표시 패널 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용자에게 영상을 제공하는 스마트폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 및 스마트 텔레비전 등의 전자기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 생성된 영상을 표시 화면을 통해 사용자에게 제공한다.
표시 장치는 영상을 생성하기 위한 복수개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 화소들에 주사 신호들을 인가하는 주사 구동부, 화소들에 데이터 전압들을 인가하는 데이터 구동부, 및 화소들에 동작 전압을 인가하는 전압 생성부를 포함한다. 화소들은 주사 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 인가 받고, 데이터 전압들 및 동작 전압을 이용하여 영상을 생성할 수 있다.
화소들은 트랜지스터들 및 트랜지스터들에 연결된 발광 소자들을 포함한다. 화소들의 사용 시간이 길어질수록 트랜지스터들이 열화(예를 들어 성능 저하)될 수 있다. 트랜지스터들의 열화에 따라, 트랜지스터들의 I-V 커브가 변화될 수 있다.
트랜지스터들이 열화될 경우, 동일한 전압이 트랜지스터들에 인가되더라도, 트랜지스터들을 통해 흐르는 전류가 감소할 수 있다. 또한, 트랜지스터들의 I-V 커브는 표시 패널의 온도에 따라 변화될 수 있다. 따라서, 트랜지스터들의 열화 상태 및 표시 패널의 온도에 따라, 트랜지스터들에 인가되는 데이터 전압들을 보상하기 위한 기술 개발이 요구된다.
본 발명은 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 센싱 모드 및 발광 모드로 동작하는 표시 패널, 상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 데이터 구동부, 및 상기 데이터 구동부와 전기적으로 연결된 보상부를 포함하고, 상기 표시 패널은 제1 화소, 상기 제1 화소와 제1 방향으로 이격된 제2 화소, 상기 제2 화소와 상기 제1 방향으로 이격된 제3 화소, 상기 제3 화소와 상기 제1 방향으로 이격된 제4 화소, 상기 제1 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격된 제5 화소, 상기 제2 화소와 상기 제2 방향으로 이격된 제6 화소, 상기 제1 화소 및 상기 제3 화소와 전기적으로 연결되는 제1 주사 라인, 상기 제6 화소와 전기적으로 연결되는 제2 주사 라인, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 제5 화소, 및 제6 화소와 전기적으로 연결된 제1 데이터 라인, 및 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소와 전기적으로 연결된 제2 데이터 라인을 포함하며, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소와 전기적으로 연결된 제1 스위치 및 상기 제3 화소 및 상기 제4 화소와 전기적으로 연결된 제2 스위치를 포함하며, 상기 센싱 모드는 상기 제1 주사 라인에 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되는 제1 구간 및 상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간을 포함하고, 상기 보상부는 상기 제1 화소, 상기 제3 화소, 및 상기 제6 화소 각각에서 센싱한 전압을 근거로 상기 제2 화소에 제공되는 영상 데이터를 보상할 수 있다.
상기 제1 화소는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드와 전기적으로 연결된 화소 구동 회로를 포함하고, 상기 화소 구동 회로는 상기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 제1 노드와 기준 전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 센싱 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터의 제2 노드와 상기 제1 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 노드에 상기 제1 주사 라인이 연결된 스위칭 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 센싱 트랜지스터는 센싱 라인과 전기적으로 연결되고, 상기 센싱 라인은 상기 제1 스위치와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제3 화소와 상기 제2 방향으로 이격된 제7 화소, 상기 제4 화소와 상기 제2 방향으로 이격된 제8 화소, 상기 제2 화소 및 상기 제4 화소와 전기적으로 연결되는 제3 주사 라인, 및 상기 제5 화소 및 제7 화소와 전기적으로 연결되는 제4 주사 라인을 더 포함하고, 상기 제2 주사 라인은 상기 제8 화소와 전기적으로 더 연결되고, 상기 제2 데이터 라인은 상기 제7 화소 및 상기 제8 화소와 전기적으로 더 연결될 수 있다.
상기 센싱 모드는 상기 제3 주사 라인에 제3 주사 신호가 제공되는 제3 구간을 더 포함하고, 상기 제1 구간, 상기 제2 구간, 및 상기 제3 구간은 순서대로 제공될 수 있다.
상기 제1 구간의 제1 폭 및 상기 제2 구간의 제2 폭은 서로 동일하고, 상기 제3 구간의 제3 폭은 상기 제1 폭 및 상기 제2 폭보다 작을 수 있다.
상기 제1 구간에서 상기 제2 스위치는 턴오프되고, 상기 제2 구간에서 상기 제1 스위치는 턴오프되며, 상기 제3 구간에서 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 턴오프될 수 있다.
상기 제3 구간에서 상기 제2 화소 및 상기 제4 화소는 블랙을 표시할 수 있다.
상기 센싱 모드는 상기 제4 주사 라인에 제4 주사 신호가 제공되는 제4 구간, 상기 제2 주사 라인에 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되는 제5 구간, 및 상기 제2 주사 라인에 상기 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제6 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 구간에서 상기 제1 화소의 전압을 측정하고, 상기 제2 구간에서 상기 제3 화소의 전압을 측정할 수 있다.
상기 발광 모드는 상기 센싱 모드 이후에 진행될 수 있다.
상기 보상부는 상기 제1 구간에서 센싱한 전압을 근거로 상기 제1 화소에 제공하는 영상 데이터를 보상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 센싱 모드 및 발광 모드로 동작하는 표시 패널 및 상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 데이터 구동부를 포함하고, 상기 표시 패널은 제1 방향으로 배열된 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소, 및 제4 화소를 포함하는 제1 화소행, 상기 제1 화소행과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되고, 제5 화소, 제6 화소, 제7 화소, 및 제8 화소를 포함하는 제2 화소행, 상기 제1 화소행의 적어도 하나의 화소와 전기적으로 연결된 제1 주사 라인, 상기 제2 화소행의 적어도 하나의 화소와 전기적으로 연결된 제2 주사 라인, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제5 화소, 및 상기 제6 화소와 전기적으로 연결된 제1 데이터 라인, 상기 제3 화소, 상기 제4 화소, 상기 제7 화소, 및 상기 제8 화소와 전기적으로 연결된 제2 데이터 라인, 상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제5 화소, 및 상기 제6 화소와 전기적으로 연결된 제1 센싱 라인, 및 상기 제3 화소, 상기 제4 화소, 상기 제7 화소, 및 상기 제8 화소와 전기적으로 연결된 제2 센싱 라인을 포함하고, 상기 데이터 구동부는 상기 제1 센싱 라인과 연결된 제1 스위치 및 상기 제2 센싱 라인과 연결된 제2 스위치를 포함하고, 상기 센싱 모드는 상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되는 제1 구간, 상기 제1 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 스위치가 턴오프되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간, 상기 제2 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되는 제3 구간, 및 상기 제3 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 스위치가 턴오프되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제4 구간을 포함할 수 있다.
상기 제1 구간은 상기 제1 주사 라인에 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 센싱 라인을 통해 상기 제1 화소의 전압을 센싱하고, 상기 제2 구간은 상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 구간 이후에 제공되며, 상기 제2 센싱 라인을 통해 상기 제3 화소의 전압을 센싱하며, 상기 제3 구간은 상기 제2 주사 라인에 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 센싱 라인을 통해 상기 제6 화소의 전압을 센싱하고, 상기 제4 구간은 상기 제2 주사 라인에 상기 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제3 구간 이후에 제공되며, 상기 제2 센싱 라인을 통해 상기 제8 화소의 전압을 센싱할 수 있다.
상기 표시 패널은 상기 제1 화소행의 나머지의 화소들과 전기적으로 연결된 제3 주사 라인 및 상기 제2 화소행의 나머지 화소들과 전기적으로 연결된 제4 주사 라인을 더 포함하고, 상기 센싱 모드는 상기 제2 구간 및 상기 제3 구간 사이에 배치되고, 상기 제3 주사 라인에 제3 주사 신호가 제공되는 제5 구간 및 상기 제5 구간 및 상기 제3 구간 사이에 배치되고, 상기 제4 주사 라인에 제4 주사 신호가 제공되는 제6 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 구간의 제1 폭 및 상기 제2 구간의 제2 폭은 서로 동일하고, 상기 제5 구간의 제3 폭은 상기 제1 폭 및 상기 제2 폭보다 작을 수 있다.
상기 제5 구간에서 상기 제2 화소 및 상기 제4 화소는 블랙을 표시할 수 있다.
상기 데이터 구동부와 전기적으로 연결된 보상부를 더 포함하고, 상기 보상부는 상기 제1 구간 내지 상기 제4 구간에서 센싱한 전압들을 근거로 상기 표시 패널에 제공하는 영상 데이터를 보상할 수 있다.
상기 발광 모드는 상기 센싱 모드 이후에 진행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 구동 회로는 제1 데이터 라인과 연결된 제1 스위치 및 상기 제1 데이터 라인과 제1 방향으로 이격된 제2 데이터 라인과 연결된 제2 스위치를 포함하고, 센싱 전압을 센싱하는 데이터 구동부, 제1 주사 신호 및 제2 주사 신호를 생성하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 제1 주사 라인 및 제2 주사 라인과 전기적으로 연결된 주사 구동부, 및 상기 센싱 전압을 수신하고, 상기 센싱 전압을 근거로 영상 데이터를 보상하며, 센싱 모드 및 발광 모드에 따라 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 상기 센싱 모드는 상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되며, 상기 제2 스위치는 턴오프되는 제1 구간, 상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴오프되며, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간, 및 상기 제2 주사 라인에 상기 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 턴오프되는 제3 구간을 포함할 수 있다.
상술된 바에 따르면, 보상된 영상 데이터에 의해 보상된 데이터 전압이 생성되고, 상기 보상된 데이터 전압은 복수의 화소들 각각에 제공될 수 있다. 복수의 화소들 각각에 인가되는 데이터 전압이 보상되어 표시 패널의 휘도 균일도가 향상될 수 있다. 따라서, 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상술된 바에 따르면, 표시 패널은 간접 센싱 방법을 이용하여 화소들 중 일부만을 직접 센싱하여 센싱 모드의 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 제3 구간의 제3 폭은 제1 구간의 제1 폭 및 제2 구간의 제2 폭보다 작아 센싱 모드의 시간을 단축시킬 수 있다. 사용자가 표시 장치를 턴온하였을 때, 표시 패널은 센싱 모드를 종료한 후, 발광 모드에 빠르게 진입할 수 있다. 사용자가 표시 장치를 턴온하고, 표시 장치로부터 영상을 시인하기 전까지 걸리는 시간이 단축될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 화소의 등가 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부분의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 구동을 도시한 것이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 모드에서의 화소를 구동하는 구동 신호들의 파형도이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 모드에서의 화소를 구동하는 구동 신호들의 파형도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간에서 제공되는 신호들의 파형도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 I-V 커브를 도시한 그래프이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1)으로 연장되는 장변들을 갖고, 제2 방향(DR2)으로 연장되는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 표시 장치(DD)는 원형 또는 다각형 등 다양한 형상들을 가질 수도 있다.
표시 장치(DD)의 상면은 표시면(DS)으로 정의될 수 있다. 표시면(DS)은 제1 방향D(R1) 및 제2 방향(DR2)에 의해 정의된 평면을 가질 수 있다. 표시면(DS)을 통해 표시 장치(DD)에서 생성된 영상이 사용자에게 제공될 수 있다.
표시면(DS)은 액티브 영역(AA) 및 액티브 영역(AA)과 인접한 주변 영역(NA)을 포함할 수 있다.
액티브 영역(AA)은 영상을 표시할 수 있다. 액티브 영역(AA)의 법선 방향, 즉 표시 패널(DP)의 두께 방향은 제3 방향(DR3)이 지시할 수 있다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향(DR3)에 의해 구분될 수 있다. "평면 상에서"는 제3 방향(DR3)에서 바라보는 것을 의미할 수 있다.
주변 영역(NA)은 영상을 표시하지 않을 수 있다. 주변 영역(NA)은 액티브 영역(AA)을 둘러싸고, 소정의 색으로 인쇄되는 표시 장치(DD)의 테두리를 정의할 수 있다. 다만, 이에 제한되지 않고, 액티브 영역(AA)의 형상과 주변 영역(NA)의 형상은 상대적으로 디자인될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 주변 영역(NA)은 생략될 수도 있다.
표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터, 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장치들에 사용될 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 개인 디지털 단말기, 자동차 내비게이션, 게임기, 스마트폰, 태블릿, 또는 카메라와 같은 중소형 전자 장치들에 사용될 수도 있다. 그러나, 이것들은 단지 예시적인 실시예로서 제시된 것이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기들에도 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP) 및 표시 패널 구동 회로(DPD)를 포함할 수 있다. 표시 패널 구동 회로(DPD)는 주사 구동부(SDV)(scan driver), 데이터 구동부(DDV)(data driver), 및 타이밍 컨트롤러(T-CON)를 포함할 수 있다. 표시 패널(DP)은 복수의 화소들(PX), 복수의 주사 라인들(S1~Sm), 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 복수의 센싱 라인들(SL1~SLk)을 포함할 수 있다. m, n, 및 k 각각은 자연수이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널, 무기 발광 표시 패널, 마이크로 엘이디 표시 패널, 또는 나노 엘이디 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광 소자는 유기발광물질을 포함할 수 있다. 무기 발광 표시 패널의 발광 소자는 퀀텀닷 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 마이크로 엘이디 표시 패널의 발광 소자는 마이크로 엘이디를 포함할 수 있다. 나노 엘이디 표시 패널의 발광 소자는 나노 엘이디를 포함할 수 있다.
복수의 주사 라인들(S1~Sm)은 복수의 화소들(PX) 및 주사 구동부(SDV)에 연결될 수 있다. 복수의 주사 라인들(S1~Sm) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 복수의 주사 라인들(S1~Sm)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)은 복수의 화소들(PX) 및 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격될 수 있다.
복수의 센싱 라인들(SL1~SLk)은 복수의 화소들(PX) 및 데이터 구동부(DDV)에 연결될 수 있다. 복수의 센싱 라인들(SL1~SLk) 각각은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 복수의 센싱 라인들(SL1~SLk)은 제1 방향(DR1)으로 서로 이격될 수 있다.
표시 패널(DP)에는 제1 전압(ELVDD), 제2 전압(ELVSS), 및 초기화 전압(Vinit)이 인가될 수 있다. 제2 전압(ELVSS)은 제1 전압(ELVDD)보다 낮은 레벨을 가질 수 있다. 제1 전압(ELVDD), 제2 전압(ELVSS), 및 초기화 전압(Vinit)은 복수의 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(T-CON)은 외부(예를 들어, 시스템 보드)로부터 영상 신호들(RGB) 및 제어 신호(CS)를 수신할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 데이터 구동부(DDV)와 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환하여 영상 데이터들(DATA)을 생성할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 데이터 포맷이 변환된 영상 데이터들(DATA)을 데이터 구동부(DDV)에 제공할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(T-CON)는 외부로부터 제공된 제어 신호(CS)에 응답하여 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)를 생성하여 출력할 수 있다. 제1 제어 신호(CS1)는 주사 제어 신호로 정의되고, 제2 제어 신호(CS2)는 데이터 제어 신호로 정의될 수 있다. 제1 제어 신호(CS1)는 주사 구동부(SDV)에 제공될 수 있다. 제2 제어 신호(CS2)는 데이터 구동부(DDV)에 제공될 수 있다.
주사 구동부(SDV)는 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여 복수의 주사 신호들을 생성할 수 있다. 복수의 주사 신호들은 복수의 주사 라인들(S1~Sm)을 통해 복수의 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
데이터 구동부(DDV)는 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여 영상 데이터들(DATA)에 대응하는 복수의 데이터 전압들을 생성할 수 있다. 복수의 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 복수의 화소들(PX)에 인가될 수 있다.
복수의 화소들(PX)은 복수의 주사 신호들에 응답하여 복수의 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 복수의 화소들(PX)은 복수의 데이터 전압들에 대응하는 휘도의 광을 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다.
데이터 구동부(DDV)는 복수의 화소들(PX)에서 센싱 전압(VSS)을 센싱할 수 있다. 센싱 전압(VSS)은 타이밍 컨트롤러(T-CON)에 제공될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 센싱 전압(VSS)에 따라 복수의 화소들(PX)에 인가되는 영상 데이터들(DATA)을 보상할 수 있다. 이에 대해서는 후술된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다. 도 3을 설명함에 있어서 도 2를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 주사 구동부(SDV), 데이터 구동부(DDV), 복수의 연성 회로 기판들(FPCB), 타이밍 컨트롤러(T-CON), 및 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)에는 표시 영역(DA) 및 표시 영역을 에워싸는 비표시 영역(NDA)이 정의될 수 있다. 표시 패널(DP)은 제1 방향(DR1)으로 연장되는 장변들 및 제2 방향(DR2)으로 연장되는 단변들을 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 표시 패널(DP)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
복수의 화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치될 수 있다. 주사 구동부(SDV)는 표시 패널(DP)의 단변들 중 어느 하나의 단변에 인접한 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 복수로 제공될 수 있다. 복수의 데이터 구동부들(DDV)은 표시 패널(DP)의 장변들 중 하나의 장변으로 정의되는 표시 패널(DP)의 상측에 인접하게 배치될 수 있다.
인쇄 회로 기판(PCB)은 표시 패널(DP)의 상측에 인접하게 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(PCB)은 복수의 연성 회로 기판들(FPCB)을 통해 표시 패널(DP)에 연결될 수 있다. 복수의 연성 회로 기판들(FPCB)은 표시 패널(DP)의 상측과 인쇄 회로 기판(PCB)에 연결될 수 있다. 복수의 데이터 구동부들(DDV)은 복수의 연성 회로 기판들(FPCB) 상에 각각 실장될 수 있다. 복수의 데이터 구동부들(DDV) 각각은 리드 아웃 칩을 포함할 수 있다. 상기 리드 아웃 칩은 집적 회로 칩 형태로 제작되어 제공될 수 있다. 상기 리드 아웃 칩은 표시 패널(DP)에 데이터 전압을 출력하는 기능 및 표시 패널(DP)로부터 센싱 신호를 수신하는 기능을 동시에 수행할 수 있다.
복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)은 연성 회로 기판(FPCB)로 연장되어 복수의 데이터 구동부들(DDV)에 연결될 수 있다. 예시적으로, 최좌측 및 최우측에 배치되어 데이터 구동부들(DDV)에 각각 연결된 2개의 데이터 라인들(DL1, DLn)이 도시되었으나, 복수의 데이터 구동부들(DDV) 각각에는 복수의 데이터 라인들이 연결될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(T-CON)는 집적 회로 칩 형태로 제작되어 인쇄 회로 기판(PCB) 상에 실장될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개념도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 패널(DP)은 각각이 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수의 화소들(PX)을 포함하는 복수의 화소행들을 포함할 수 있다. 도 4에서는 예시적으로 제1 화소행(PXA1) 및 제2 화소행(PXA2)을 도시하였다.
제1 화소행(PXA1)은 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제3 화소(PX3), 및 제4 화소(PX4)를 포함할 수 있다. 도 4에서는 예시적으로 제1 화소행(PXA1)이 포함하는 복수의 화소들(PX) 중 4개의 화소들을 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 화소행(PXA1)이 포함하는 화소들의 개수는 이에 제한되지 않는다.
제1 화소(PX1)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX11), 제2 서브 화소(PX12), 및 제3 서브 화소(PX13)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX11)는 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 상기 제1 광은 레드 광일 수 있다. 제2 서브 화소(PX12)는 상기 제1 광과 상이한 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 상기 제2 광은 그린 광일 수 있다. 제3 서브 화소(PX13)는 상기 제1 광 및 상기 제2 광과 상이한 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다. 상기 제3 광은 블루 광일 수 있다.
제2 화소(PX2)는 제1 화소(PX1)와 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제2 화소(PX2)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX21), 제2 서브 화소(PX22), 및 제3 서브 화소(PX23)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX21)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX22)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX23)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제3 화소(PX3)는 제2 화소(PX2)와 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제3 화소(PX3)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX31), 제2 서브 화소(PX32), 및 제3 서브 화소(PX33)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX31)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX32)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX43)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제4 화소(PX4)는 제3 화소(PX3)와 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제4 화소(PX4)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX41), 제2 서브 화소(PX42), 및 제3 서브 화소(PX43)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX41)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX42)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX43)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제2 화소행(PXA2)은 제1 화소행(PXA1)과 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제2 화소행(PXA2)은 제1 방향(DR1)으로 배열된 제5 화소(PX5), 제6 화소(PX6), 제7 화소(PX7), 및 제8 화소(PX8)을 포함할 수 있다. 도 4에서는 예시적으로 제2 화소행(PXA2)이 포함하는 복수의 화소들(PX) 중 4개의 화소들을 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 화소행(PXA2)이 포함하는 화소들의 개수는 이에 제한되지 않는다.
제5 화소(PX5)는 제1 화소(PX1)와 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제5 화소(PX5)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX51), 제2 서브 화소(PX52), 및 제3 서브 화소(PX53)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX51)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX52)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX53)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제6 화소(PX6)는 제2 화소(PX2)와 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제6 화소(PX6)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX61), 제2 서브 화소(PX62), 및 제3 서브 화소(PX63)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX61)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX62)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX63)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제7 화소(PX7)는 제3 화소(PX3)와 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제7 화소(PX7)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX71), 제2 서브 화소(PX72), 및 제3 서브 화소(PX73)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX71)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX72)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX73)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제8 화소(PX8)는 제4 화소(PX4)와 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제8 화소(PX8)는 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 화소(PX81), 제2 서브 화소(PX82), 및 제3 서브 화소(PX83)를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소(PX81)는 상기 제1 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제2 서브 화소(PX82)는 상기 제2 광을 발광하는 화소일 수 있다. 제3 서브 화소(PX83)는 상기 제3 광을 발광하는 화소일 수 있다.
제1 주사 라인(S1)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제1 주사 라인(S1)은 제1 화소행(PXA1)의 복수의 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4)중 2n-1(n은 양의 정수)번째 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 주사 라인(S1)은 제1 화소(PX1) 및 제3 화소(PX3)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 주사 라인(S2)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제2 주사 라인(S2)은 제1 주사 라인(S1)과 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제2 주사 라인(S2)은 제1 화소행(PXA1)의 복수의 화소들(PX1, PX2, PX3, PX4) 중 2n번째 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 주사 라인(S1)은 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 주사 라인(S3)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제3 주사 라인(S3)은 제2 주사 라인(S2)과 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제3 주사 라인(S3)은 제2 화소행(PXA2)의 복수의 화소들(PX5, PX6, PX7, PX8) 중 2n-1번째 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제3 주사 라인(S3)은 제5 화소(PX5) 및 제7 화소(PX7)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제4 주사 라인(S4)은 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있다. 제4 주사 라인(S4)은 제3 주사 라인(S3)과 제2 방향(DR2)으로 이격될 수 있다. 제4 주사 라인(S4)은 제2 화소행(PXA2)의 복수의 화소들(PX5, PX6, PX7, PX8) 중 2n번째 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제4 주사 라인(S4)은 제6 화소(PX6) 및 제8 화소(PX8)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 데이터 라인(DL1)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1)은 복수의 화소행들(PXA1, PXA2) 각각에서 서로 인접한 2개의 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 데이터 라인(DL1)은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제5 화소(PX5), 및 제6 화소(PX6)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 데이터 라인은 복수의 화소행들 각각에서 서로 인접한 2개의 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)에서 출력되는 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)의 개수는 복수의 화소행들 각각에서 하나의 화소와 전기적으로 연결되는 경우보다 상대적으로 작을 수 있다. 데이터 구동부(DDV)에 연결되는 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)의 개수가 감소될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 주변 영역(NA, 도 1 참조)의 면적이 감소될 수 있다.
제1 데이터 라인(DL1)은 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 데이터 라인(DL11), 제2 서브 데이터 라인(DL12), 및 제3 서브 데이터 라인(DL13)을 포함할 수 있다.
제1 서브 데이터 라인(DL11)은 제1 서브 화소들(PX11, PX21, PX51, PX61)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 서브 데이터 라인(DL12)은 제2 서브 화소들(PX12, PX22, PX52, PX62)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 서브 데이터 라인(DL13)은 제3 서브 데이터 화소들(PX13, PX23, PX53, PX63)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 데이터 라인(DL2)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 데이터 라인(DL2)은 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제2 데이터 라인(DL2)은 복수의 화소행들(PXA1, PXA2) 각각에서 서로 인접한 다른 2개의 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 데이터 라인(DL2)은 제3 화소(PX3), 제4 화소(PX4), 제7 화소(PX7), 및 제8 화소(PX8)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 데이터 라인(DL2)은 제1 방향(DR1)으로 배열된 제1 서브 데이터 라인(DL21), 제2 서브 데이터 라인(DL22), 및 제3 서브 데이터 라인(DL23)을 포함할 수 있다.
제1 서브 데이터 라인(DL21)은 제1 서브 화소들(PX31, PX41, PX71, PX81)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 서브 데이터 라인(DL22)은 제2 서브 화소들(PX32, PX42, PX72, PX82)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 서브 데이터 라인(DL23)은 제3 서브 데이터 화소들(PX33, PX43, PX73, PX83)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 센싱 라인(SL1)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제1 센싱 라인(SL1)은 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제1 센싱 라인(SL1)은 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2) 사이에 배치될 수 있다. 제1 센싱 라인(SL1)은 복수의 화소행들(PXA1, PXA2) 각각에서 서로 인접한 2개의 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 센싱 라인(SL1)은 제1 화소(PX1), 제2 화소(PX2), 제5 화소(PX5), 및 제6 화소(PX6)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 센싱 라인(SL2)은 제2 방향(DR2)으로 연장될 수 있다. 제2 센싱 라인(SL2)은 제2 데이터 라인(DL2)과 제1 방향(DR1)으로 이격될 수 있다. 제2 센싱 라인(SL2)은 복수의 화소행들(PXA1, PXA2) 각각에서 서로 인접한 다른 2개의 화소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 센싱 라인(SL2)은 제3 화소(PX3), 제4 화소(PX4), 제7 화소(PX7), 및 제8 화소(PX8)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 센싱 라인(SL1) 및 제2 센싱 라인(SL2)은 데이터 구동부(DDV)와 전기적으로 연결될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2), 및 아날로그 프론트 엔드(AFE)를 포함할 수 있다.
제1 스위치(SW1)는 제1 센싱 라인(SL1)과 연결될 수 있다.
제2 스위치(SW2)는 제2 센싱 라인(SL2)과 연결될 수 있다.
아날로그 프론트 엔드(AFE)는 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)와 연결될 수 있다. 아날로그 프론트 엔드(AFE)는 센싱 전압(VSS)을 출력할 수 있다. 센싱 전압(VSS)은 타이밍 컨트롤러(T-CON)에 제공될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 서브 화소의 등가 회로도이다.
도 5에서는 예시적으로 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각이 포함하는 서브 화소(PXij)의 등가 회로도를 도시하였다. 이 때, i 및 j 각각은 양의 정수일 수 있다.
도 5를 참조하면, 서브 화소(PXij)는 화소 구동 회로(PDC) 및 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화소 구동 회로(PDC)는 일 예로 3개의 트랜지스터 및 1 개의 캐패시터로 구성될 수 있다. 이와 같이 3개의 트랜지스터와 1개의 캐패시터를 포함하여 구성된 서브 화소(PXij)를 "3T1C 구조를 갖는다"라고 지칭될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 구동 회로(PDC)의 트랜지스터 및 캐패시터 각각의 개수는 이에 제한되지 않는다.
화소 구동 회로(PDC)는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 센싱 트랜지스터(T3), 캐패시터(Cst), 및 센싱 라인(SL)을 포함할 수 있다.
발광 다이오드(OLED)는 온 상태 또는 오프 상태로 동작할 수 있다. 발광 다이오드(OLED)는 제1 전극(AND), 발광 소자(EM), 및 제2 전극을 포함할 수 있다. 제1 전극(AND)은 애노드(AND)로 지칭될 수 있다. 상기 제2 전극은 캐소드로 지칭될 수 있다.
제1 전극(AND)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 노드 또는 드레인 노드가 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전극에는 제2 전압(ELVSS)이 제공될 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)는 발광 다이오드(OLED)로 구동 전류를 공급해주어 발광 다이오드(OLED)를 구동할 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)는 소스 노드 또는 드레인 노드에 해당하는 제1 노드(N1), 게이트 노드에 해당하는 제2 노드(N2)와, 드레인 노드 또는 소스 노드에 해당하는 제3 노드(N3)를 가질 수 있다. 도 5에서는 제1 노드(N1)가 소스 노드, 제2 노드(N2)가 게이트 노드, 및 제3 노드(N3)가 드레인 노드인 구동 트랜지스터(T1)를 예시적으로 도시하였다.
제1 노드(N1)는 발광 다이오드(OLED)의 제1 전극(AND)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제3 노드(N3)에는 제1 전압(ELVDD)이 제공될 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 제2 노드(N2)로 데이터 전압(Vdata)를 전달해주기 위한 트랜지스터일 수 있다. 스위칭 트랜지스터(T2)는 게이트 노드에 제공되는 주사 신호(SC)에 의해 제어되고, 제2 노드(N2)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 데이터 라인(DL)은 도 3의 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn, 도 3 참조) 중 어느 하나일 수 있다.
캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 캐패시터(Cst)는 스토리지 캐패시터(Cst)로 지칭될 수 있다. 캐패시터(Cst)는 한 프레임 시간 동안 일정한 전압을 유지하는 역할을 할 수 있다.
센싱 트랜지스터(T3)는 게이트 노드에 제공되는 센싱 신호(SS)에 의해 제어되고, 센싱 라인(SL)과 제1 노드(N1) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 센싱 라인(SL)은 도 3에 도시된 복수의 센싱 라인들(SL~SLk) 중 어느 하나일 수 있다.
센싱 트랜지스터(T3)는 턴 온되어 센싱 라인(SL)을 통해 공급된 초기화 전압(Vinit)을 구동 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)에 제공할 수 있다.
또한, 센싱 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)의 전압을 센싱 라인(SL)과 전기적으로 연결된 데이터 구동부(DDV)에 의해 센싱되도록 할 수 있다.
센싱 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치에 대한 보상 기능과 관련된 트랜지스터일 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 상기 고유 특성치는 예를 들어, 문턱 전압(Vth: Threshold Voltage), 이동도(Mobility) 등을 포함할 수 있다.
센싱 트랜지스터(T3)는 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각의 구동 트랜지스터(T1)의 상기 고유 특성치를 센싱하여 제1 노드(N1)의 전압(Vs)이 제2 노드(N2)의 전압(Vg)을 팔로잉(Following)하는 소스 팔로잉(Source Following) 동작을 하도록 제어할 수 있고, 구동 트랜지스터(T1)의 제1 노드(N1)의 전압을 센싱 전압으로서 센싱할 수 있다. 이때 센싱된 상기 센싱 전압을 근거로 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 변동을 감지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 서브 화소(PXij)의 센싱 트랜지스터(T3)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치(문턱 전압, 이동도)가 센싱될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 상기 고유 특성치를 보상할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1) 간의 고유 특성치를 보상해줌으로써 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)의 휘도 균일도가 향상될 수 있다. 따라서, 표시 품질이 향상된 표시 장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
화소 구동 회로(PDC)는 데이터 구동부(DDV)와 전기적으로 연결될 수 있다.
화소 구동 회로(PDC)는 제1 화소 스위치(SWa) 및 제2 화소 스위치(SWb)를 더 포함할 수 있다.
제1 화소 스위치(SWa)는 제1 스위칭 신호에 따라 센싱 라인(SL) 및 초기화 전압(Vinit)의 공급 노드를 전기적으로 연결할 수 있다.
제2 화소 스위치(SWb)는 제2 스위칭 신호에 따라 센싱 라인(SL) 및 데이터 구동부(DDV) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
제1 화소 스위치(SWa)가 오프 상태이고, 제2 화소 스위치(SWb)가 온 상태일 때, 센싱 라인(SL) 및 데이터 구동부(DDV)가 연결되어 데이터 구동부(DDV)가 센싱 라인(SL)의 전압을 센싱할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 일부분의 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 표시 패널(DP)은 제1 기판(SUB1), 화소층(PXL) 및 박막 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다.
화소층(PXL)은 제1 기판(SUB1) 위에 배치될 수 있다. 화소층(PXL)은 회로 소자층(DP-CL) 및 표시 소자층(DP-OLED)을 포함할 수 있다.
회로 소자층(DP-CL)은 버퍼층(BFL), 제1 내지 제6 절연층(INS1~INS6), 트랜지스터(TR), 및 연결 전극(CNE)을 포함할 수 있다.
버퍼층(BFL)은 제1 기판(SUB1) 상에 배치될 수 있다. 버퍼층(BFL)은 무기층일 수 있다. 버퍼층(BFL) 상에 반도체 패턴이 배치될 수 있다. 반도체 패턴은 폴리 실리콘, 비정질 실리콘, 또는 금속 산화물을 포함할 수 있다.
반도체 패턴은 N형 도판트 또는 P형 도판트로 도핑될 수 있다. 반도체 패턴은 고 도핑 영역과 저 도핑 영역을 포함할 수 있다. 고 도핑 영역의 전도성은 저 도핑 영역보다 크고, 실질적으로 트랜지스터(TR)의 소스 전극 및 드레인 전극 역할을 할 수 있다. 저 도핑 영역은 실질적으로 트랜지스터의 액티브(또는 채널)에 해당할 수 있다.
트랜지스터(TR)의 소스(S), 액티브(A), 및 드레인(D)은 반도체 패턴으로부터 형성될 수 있다. 반도체 패턴 상에 제1 절연층(INS1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 상에 트랜지스터(TR)의 게이트(G)가 배치될 수 있다. 게이트(G) 상에 제2 절연층(INS2)이 배치될 수 있다. 제2 절연층(INS2) 상에 제3 절연층(INS3)이 배치될 수 있다.
트랜지스터(TR)는 도 5에 도시된 구동 트랜지스터(T1)를 지칭할 수 있다.
연결 전극(CNE)은 트랜지스터(TR)와 발광 다이오드(OLED)를 연결할 수 있다. 연결 전극(CNE)은 제1 연결 전극(CNE1) 및 제2 연결 전극(CNE2)을 포함할 수 있다. 제1 연결 전극(CNE1)은 제3 절연층(INS3) 상에 배치되고, 제1 내지 제3 절연층들(INS1~INS3)에 정의된 제1 컨택홀(CH1)을 통해 드레인(D)에 연결될 수 있다.
제4 절연층(INS4)은 제1 연결 전극(CNE1) 상에 배치될 수 있다. 제4 절연층(INS4) 상에 제5 절연층(INS5)이 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제5 절연층(INS5) 상에 배치될 수 있다. 제2 연결 전극(CNE2)은 제4 및 제5 절연층들(INS4, INS5)에 정의된 제2 컨택홀(CH2)을 통해 제1 연결 전극(CNE1)에 연결될 수 있다.
제2 연결 전극(CNE2) 상에 제6 절연층(INS6)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(INS1) 내지 제6 절연층(INS6)은 무기층 또는 유기층일 수 있다.
표시 소자층(DP-OLED)은 회로 소자층(DP-CL) 위에 배치될 수 있다. 표시 소자층(DP-OLED)은 발광 다이오드(OLED) 및 화소 정의막(PDL)을 포함할 수 있다.
발광 다이오드(OLED)는 제1 전극(AE)(또는 애노드), 제2 전극(CE)(또는 캐소드), 정공 제어층(HCL), 전자 제어층(ECL), 및 발광층(EML)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6) 상에 배치될 수 있다. 제1 전극(AE)은 제6 절연층(INS6)에 정의된 제3 컨택홀(CH3)을 통해 제2 연결 전극(CNE2)에 연결될 수 있다. 제1 전극(AE) 및 제6 절연층(INS6) 상에는 제1 전극(AE)의 소정의 부분을 노출시키기 위한 개구부(PX_OP)가 정의된 화소 정의막(PDL)이 배치될 수 있다.
정공 제어층(HCL)은 제1 전극(AE) 및 화소 정의막(PDL) 상에 배치될 수 있다. 정공 제어층(HCL)은 정공 수송층 및 정공 주입층을 포함할 수 있다.
발광층(EML)은 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 개구부(PX_OP)에 대응하는 영역에 배치될 수 있다. 발광층(EML)은 발광 소자(EM)를 포함할 수 있다. 발광 소자(EM)는 유기 물질 및/또는 무기 물질을 포함할 수 있다. 발광층(EML)은 청색 광을 생성할 수 있다.
전자 제어층(ECL)은 발광층(EML) 및 정공 제어층(HCL) 상에 배치될 수 있다. 전자 제어층(ECL)은 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함할 수 있다. 정공 제어층(HCL) 및 전자 제어층(ECL)은 발광 영역(PA)과 비발광 영역(NPA)에 공통으로 배치될 수 있다.
제2 전극(CE)은 전자 제어층(ECL) 상에 배치될 수 있다. 제2 전극(CE)은 화소들(PX)에 공통으로 배치될 수 있다.
박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치되어 화소(PX)를 덮을 수 있다. 박막 봉지층(TFE)은 제2 전극(CE) 상에 배치된 제1 봉지층(EN1), 제1 봉지층(EN1) 상에 배치된 제2 봉지층(EN2), 및 제2 봉지층(EN2) 상에 배치된 제3 봉지층(EN3)을 포함할 수 있다. 제1 및 제3 봉지층들(EN1, EN3)은 무기 절연층을 포함하고, 수분/산소로부터 화소(PX)를 보호할 수 있다. 제2 봉지층(EN2)은 유기 절연층을 포함하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소(PX)를 보호할 수 있다.
제1 전압(ELVDD)이 트랜지스터(TR)를 통해 제1 전극(AE)에 인가되고, 제2 전압(ELVSS)이 제2 전극(CE)에 인가될 수 있다. 발광층(EML)에 주입된 정공과 전자가 결합하여 여기자(exciton)가 형성되고, 여기자가 바닥 상태로 전이하면서, 발광 다이오드(OLED)가 발광할 수 있다.
표시 패널(DP)의 평면 영역은 발광 영역(PA) 및 발광 영역(PA) 주변의 비발광 영역(NPA)이 정의될 수 있다. 발광 다이오드(OLED)는 발광 영역(PA)에 배치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 도 7을 설명함에 있어서 도 6에서 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
예시적으로, 도 7에는 제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3)이 도시되었으며, 도 6에 도시된 발광 영역(PA)은 제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3) 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위해, 도 7에는 도 6에 도시된 트랜지스터(TR) 및 발광 다이오드(OLED)의 단면 구조들은 생략되고, 단일층으로서 화소층(PXL)이 도시되었다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 표시 패널(DP)은 접착층(ADH) 및 광 제어부(LCP)를 더 포함할 수 있다. 광 제어부(LCP)는 접착층(ADH)에 의해 박막 봉지층(TFE) 상에 부착될 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3) 사이의 영역은 비발광 영역(NPA)으로 정의될 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3)은 광(L1)을 생성할 수 있다. 예시적으로 광(L1)은 청색 광일 수 있다.
광 제어부(LCP)는 제2 기판(SUB2), 제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2), 광 투과층(LTL), 제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3), 블랙 매트릭스(BM), 격벽층(SW), 및 제1 및 제2 절연층들(LC-IL1, LC-IL2)을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2), 광 투과층(LTL), 제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3), 블랙 매트릭스(BM), 및 격벽층(SW)은 제2 기판(SUB2)과 박막 봉지층(TFE) 사이에 배치될 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3) 및 블랙 매트릭스(BM)는 제2 기판(SUB2) 아래에 배치될 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)은 제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3)에 중첩할 수 있다. 블랙 매트릭스(BM)는 비발광 영역(NPA)에 중첩할 수 있다.
제1 컬러 필터(CF1)는 제1 발광 영역(PA1)에 중첩하고, 제2 컬러 필터(CF2)는 제2 발광 영역(PA2)에 중첩하고, 제3 컬러 필터(CF3)는 제3 발광 영역(PA3)에 중첩할 수 있다. 제1 컬러 필터(CF1)는 적색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제2 컬러 필터(CF2)는 녹색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 제3 컬러 필터(CF3)는 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3) 및 블랙 매트릭스(BM) 아래에 제1 절연층(LC-IL1)이 배치될 수 있다. 제1 절연층(LC-IL1) 아래에 격벽층(SW)이 배치될 수 있다.
격벽층(SW)에는 제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2) 및 광 투과층(LTL)이 배치되기 위한 개구부들(OP)이 정의될 수 있다. 개구부들(OP)은 제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3)에 중첩할 수 있다. 격벽층(SW)은 비발광 영역(NPA)에 중첩할 수 있다. 격벽층(SW)은 흑색을 가질 수 있으나, 격벽층(SW)의 색이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2) 및 광 투과층(LTL)은 제1 절연층(LC-IL1) 아래에 배치될 수 있다. 제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2) 및 광 투과층(LTL)은 개구부들(OP)에 배치될 수 있다.
제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2) 및 광 투과층(LTL)은 제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3)에 중첩할 수 있다. 제1 광 제어층(QDL1)은 제1 발광 영역(PA1)에 중첩하고, 제2 광 제어층(QDL2)은 제2 발광 영역(PA2)에 중첩하고, 광 투과층(LTL)은 제3 발광 영역(PA3)에 중첩할 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 발광 영역들(PA1, PA2, PA3)에서 생성된 광(L1)은 제1 및 제2 광 제어층들(QDL1, QDL2)과 광 투과층(LTL)에 제공될 수 있다. 제1 발광 영역(PA1)에서 생성된 광(L1)은 제1 광 제어층(QDL1)에 제공되고, 제2 발광 영역(PA2)에서 생성된 광(L1)은 제2 광 제어층(QDL2)에 제공될 수 있다. 제3 발광 영역(PA3)에서 생성된 광(L1)은 광 투과층(LTL)에 제공될 수 있다.
제1 광 제어층(QDL1)은 광(L1)을 제1 광(L2)으로 변환할 수 있다. 제2 광 제어층(QDL2)은 광(L1)을 제2 광(L3)으로 변환할 수 있다. 예시적으로 제1 광(L2)은 레드 광이고, 제2 광(L3)은 그린 광일 수 있다. 제1 광 제어층(QDL1)은 제1 양자점들(미 도시됨)을 포함하고, 제2 광 제어층(QDL2)은 제2 양자점들(미 도시됨)을 포함할 수 있다. 광 투과층(LTL)은 광을 산란시키기 위한 광 산란 입자들(미 도시됨)을 포함할 수 있다.
제1 양자점들은 청색 파장대를 갖는 광(L1)을 적색 파장대를 갖는 제1 광(L2)으로 변환할 수 있다. 제2 양자점들은 청색 파장대를 갖는 광(L1)을 녹색 파장대를 갖는 제2 광(L3)으로 변환할 수 있다. 제1 및 제2 양자점들은 제1 및 제2 광(L2, L3)을 산란시킬 수 있다. 광 투과층(LTL)은 광 변환 동작을 수행하지 않고 광(L1)을 투과시킬 수 있다. 광 투과층(LTL)은 광 산란 입자들을 통해 광(L1)을 산란시켜 출광시킬 수 있다. 이 때, 광(L1)은 제3 광(L1)으로 지칭될 수 있다.
제1 광 제어층(QDL1)은 제1 광(L2)을 출광시키고, 제2 광 제어층(QDL2)은 제2 광(L3)을 출광시키고, 광 투과층(LTL)은 제3 광(L1)을 출광시킬 수 있다. 따라서, 적색, 녹색, 및 청색을 표시하는 제1 광(L2), 제2 광(L3), 및 제3 광(L1)에 의해 소정의 영상이 표시될 수 있다.
광(L1)의 일부는 제1 양자점들에 의해 광 변환되지 않고 제1 광 제어층(QDL1)을 투과하여 제1 컬러 필터(CF1)에 제공될 수 있다. 즉, 제1 양자점들에 접촉되지 않아 제1 광(L2)으로 변환되지 않은 광(L1)이 존재할 수 있다. 제1 컬러 필터(CF1)는 다른 색 광을 차단할 수 있다. 제1 광 제어층(QDL1)에서 변환되지 않은 광(L1)은 적색 컬러 필터를 갖는 제1 컬러 필터(CF1)에서 차단되어 상부로 출광되지 않을 수 있다.
광(L1)의 일부는 제2 양자점들에 의해 광 변환되지 않고 제2 광 제어층(QDL2)을 투과하여 제2 컬러 필터(CF2)에 제공될 수 있다. 즉, 제2 양자점들에 접촉되지 않아 제2 광(L3)으로 변환되지 않는 광(L1)이 존재할 수 있다. 제2 컬러 필터(CF2)는 다른 색 광을 차단할 수 있다. 제2 광 제어층(QDL2)에서 변환되지 않은 광(L1)은 녹색 컬러 필터를 갖는 제2 컬러 필터(CF2)에서 차단되어 상부로 출광되지 않을 수 있다.
제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)은 외부광의 반사를 방지할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)은 외부광을 적색, 녹색, 및 청색으로 필터링할 수 있다. 즉, 제1, 제2, 및 제3 컬러 필터들(CF1, CF2, CF3)은 외부광을 제1 광(L2), 제2 광(L3), 및 제3 광(L1)과 동일한 색으로 필터링할 수 있다. 이러한 경우, 외부광이 사용자에게 시인되지 않을 수 있다.
블랙 매트릭스(BM)는 비발광 영역(NPA)에서 불필요한 광을 차단할 수 있다. 흑색을 갖는 격벽층(SW) 역시 블랙 매트릭스(BM)와 유사한 기능으로서 비발광 영역(NPA)에서 불필요한 광을 차단할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 구동을 도시한 것이다.
도 3, 도 5, 및 도 8을 참조하면, 표시 패널(DP)은 센싱 모드(SM1, SM2) 및 발광 모드(DM)로 동작할 수 있다. 센싱 모드(SM1, SM2)는 제1 센싱 모드(SM1) 및 제2 센싱 모드(SM2)를 포함할 수 있다. 제1 센싱 모드(SM1), 발광 모드(DM), 및 제2 센싱 모드(SM2)는 순서대로 동작할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(T-CON)은 주사 구동부(SDV) 및 데이터 구동부(DDV)를 센싱 모드(SM1, SM2) 및 발광 모드(DM)에 따라 제어할 수 있다.
제1 센싱 모드(SM1)는 표시 장치(DD)가 턴온될 때 진행될 수 있다. 표시 장치(DD)는 턴온되면 복수의 화소들(PX) 각각의 센싱 트랜지스터(T3)를 통해 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치(문턱 전압, 이동도)를 센싱할 수 있다. 표시 장치(DD)는 구동 트랜지스터(T1) 간의 상기 고유 특성치를 보상할 수 있다.
제1 센싱 모드(SM1) 동안 표시 장치(DD)가 턴오프된 시간 동안 회복된 구동 트랜지스터(T1)의 상기 고유 특성치를 보상할 수 있다.
제1 센싱 모드(SM1)는 소정의 시간 동안 진행될 수 있다. 상기 소정의 시간은 3초 이내일 수 있다. 상기 소정의 시간은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 모드(SM1)의 구동 방법에 따라 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온시킨 경우, 표시 장치(DD)는 제1 센싱 모드(SM1)를 통해 복수의 화소들(PX)을 보상할 수 있다. 표시 장치(DD)는 상기 소정의 시간 이후 제1 센싱 모드(SM1)에서 발광 모드(DM)로 진입하여 사용자가 신속히 영상을 볼 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 표시 장치(DD)를 제공할 수 있다.
발광 모드(DM)는 제1 센싱 모드(SM1) 이후에 진행될 수 있다. 발광 모드(DM)에서 복수의 화소들(PX)은 제1 센싱 모드(SM1)를 통해 보상되어 발광할 수 있다.
제2 센싱 모드(SM2)는 발광 모드(DM) 이후에 진행될 수 있다. 제2 센싱 모드(SM2)는 표시 장치(DD)의 턴오프 직전에 진행될 수 있다. 제2 센싱 모드(SM2) 동안 발광 모드(DM) 동안 열화된 복수의 화소들(PX)의 상기 고유 특성치를 보상할 수 있다.
도 8에서는 예시적으로 제1 센싱 모드(SM1)가 발광 모드(DM) 이전에 제공되는 것을 도시하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 모드(SM1)로 동작하는 구간은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 발광 모드(DM)는 액티브 구간 및 블랭크 구간을 포함하고, 제1 센싱 모드(SM1)는 상기 블랭크 구간에 포함되어 발광 모드(DM) 내에서 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치(문턱 전압, 이동도)를 센싱하고, 구동 트랜지스터(T1) 간의 상기 고유 특성치를 보상할 수도 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 모드에서의 화소를 구동하는 구동 신호들의 파형도이다.
도 4 및 도 9a를 참조하면, 제1 센싱 모드(SM1)는 순서대로 제공되는 제1 구간(PD1), 제2 구간(PD2), 제3 구간(PD3), 제4 구간(PD4), 제5 구간(PD5), 및 제6 구간(PD6)을 포함할 수 있다.
제1 구간(PD1) 동안 제1 주사 라인(S1)에 제1 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴온되며, 제2 스위치(SW2)는 턴오프될 수 있다.
제1 구간(PD1) 동안 제1 화소행(PXA1)의 4n-3(n은 양의 정수)번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제1 구간(PD1) 동안 제1 화소(PX1)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제2 구간(PD2)은 제1 구간(PD1) 이후에 진행될 수 있다. 제2 구간(PD2) 동안 제1 주사 라인(S1)에 제1 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴오프되며, 제2 스위치(SW2)는 턴온될 수 있다.
제2 구간(PD2) 동안 제1 화소행(PXA1)의 4n-1번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제2 구간(PD2) 동안 제3 화소(PX3)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제1 구간(PD1)의 제1 폭(WD1)은 제2 구간(PD2)의 제2 폭(WD2)과 동일할 수 있다. 각 구간들의 폭은 각 구간들이 진행되는 시간을 지칭할 수 있다. 즉, 제1 폭(WD1)과 제2 폭(WD2)이 동일하다는 것은 제1 구간(PD1) 및 제2 구간(PD2) 각각의 시간이 동일하다는 것을 지칭할 수 있다.
제3 구간(PD3)은 제2 구간(PD2) 이후에 진행될 수 있다. 제3 구간(PD3) 동안 제2 주사 라인(S2)에 제2 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 턴오프될 수 있다.
제3 구간(PD3) 동안 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)에는 블랙 전류(Black Current)가 인가될 수 있다. 제3 구간(PD3) 동안 제2 주사 라인(S2)과 연결된 화소행의 2n번째 화소들은 블랙을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제3 구간(PD3) 동안 제2 화소(PX2) 및 제4 화소(PX4)는 블랙을 표시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제3 구간(PD3) 동안 제2 주사 라인(S2)에 제2 주사 신호가 제공되고, 제2 주사 라인(S2)에 연결된 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 중 2n번째 화소들은 블랙을 표시할 수 있다. 제3 구간(PD3) 동안 사용자에게 블랙이 표시될 수 있다. 즉, 제1 센싱 모드(SM1) 동작 중에 사용자에게 표시되는 표시 장치(DD) 화면은 블랙일 수 있다. 제1 센싱 모드(SM1)에서 고유 특성치를 보상하는 동안 사용자는 표시 장치(DD)의 화면에서 블랙 영상을 시인할 수 있다. 사용자는 제1 센싱 모드(SM1) 이후 발광 모드(DM, 도 8 참조)에서 영상을 시인할 수 있다.
제3 구간(PD3)의 제3 폭(WD3)은 제1 폭(WD1) 및 제2 폭(WD2)보다 작을 수 있다.
제1 구간(PD1) 및 제2 구간(PD2) 동안 제1 화소행(PXA1)의 2n-1번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 측정할 수 있다. 제1 화소행(PXA1)의 나머지 2n번째 화소들은 인접한 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱할 수 있다. 예를 들어, 제1 화소행(PXA1)의 상기 나머지 2n번째 화소들 각각은 상기 2n-1번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱할 수 있다. 또는 제1 화소행(PXA1)의 상기 나머지 2n번째 화소들 각각은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 인접한 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱을 할 수 있다. 예를 들어, 제1 화소(PX1), 제3 화소(PX3), 및 제6 화소(PX6) 각각에서 센싱된 센싱 전압들(VSS)을 근거로 제2 화소(PX2)를 간접 센싱할 수 있다. 상기 간접 센싱을 위해 짝수 또는 홀수번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 측정하는 방법을 격자 구조 데이터 측정 방법이라 지칭할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 격자 구조 데이터 측정 방법으로 인해 아날로그 프론트 엔드(AFE)는 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 4에서는 예시적으로 복수의 화소행들 각각의 4개의 화소들 당 아날로그 프론트 엔드(AFE)가 하나씩 배치된 것을 도시하였다. 데이터 구동부(DDV)에 구비되는 아날로그 프론트 엔드(AFE)의 개수가 감소될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 주변 영역(NA, 도 1 참조)의 면적이 감소될 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시 패널(DP)은 상기 간접 센싱 방법을 이용하여 화소들 중 일부만을 직접 센싱하여 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 제3 폭(WD3)은 제1 폭(WD1) 및 제2 폭(WD2)보다 작아 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하였을 때, 표시 패널(DP)은 제1 센싱 모드(SM1)를 종료한 후, 발광 모드(DM)에 빠르게 진입할 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하고, 표시 장치(DD)로부터 영상을 시인하기 전까지 걸리는 시간이 단축될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 표시 장치(DD)를 제공할 수 있다.
제4 구간(PD4)은 제3 구간(PD3) 이후에 진행될 수 있다. 제4 구간(PD4) 동안 제3 주사 라인(S3)에 제3 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)가 턴오프될 수 있다.
제4 구간(PD4) 동안 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)에는 블랙 전류(Black Current)가 인가될 수 있다. 제4 구간(PD4) 동안 제3 주사 라인(S3)과 연결된 화소행의 2n-1번째 화소들은 블랙을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제4 구간(PD4) 동안 제5 화소(PX5) 및 제7 화소(PX7)는 블랙을 표시할 수 있다.
제4 구간(PD4)의 제4 폭(WD4)은 제3 폭(WD3)과 동일할 수 있다.
제5 구간(PD5)은 제4 구간(PD4) 이후에 진행될 수 있다. 제5 구간(PD5) 동안 제4 주사 라인(S4)에 제4 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴온되며, 제2 스위치(SW2)가 턴오프될 수 있다.
제5 구간(PD5) 동안 제2 화소행(PXA2)의 4n-2번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제5 구간(PD5) 동안 제6 화소(PX6)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제5 구간(PD5)의 제5 폭(WD5)은 제1 구간(PD1)의 제1 폭(WD1)과 동일할 수 있다.
제6 구간(PD6)은 제5 구간(PD5) 이후에 진행될 수 있다. 제6 구간(PD6) 동안 제4 주사 라인(S4)에 제4 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴오프되며, 제2 스위치(SW2)는 턴온될 수 있다.
제6 구간(PD6) 동안 제2 화소행(PXA2)의 4n번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제6 구간(PD6) 동안 제8 화소(PX8)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제6 구간(PD6)의 제6 폭(WD6)은 제5 구간(PD5)의 제5 폭(WD5)과 동일할 수 있다.
제5 구간(PD5) 및 제6 구간(PD6) 동안 제2 화소행(PXA2)의 2n(n은 양의 정수)번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 측정할 수 있다. 제2 화소행(PXA2)의 나머지 2n-1번째 화소들은 상기 2n번째 화소들의 센싱 전압(VSS) 및 제1 구간(PD1) 및 제2 구간(PD2)에서 측정된 제1 화소행(PXA1)의 2n-1번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱할 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시 패널(DP)은 상기 간접 센싱 방법을 이용하여 화소들 중 일부만을 직접 센싱하여 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 제4 폭(WD3)은 제5 폭(WD1) 및 제6 폭(WD2)보다 작아 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하였을 때, 표시 패널(DP)은 제1 센싱 모드(SM1)를 종료한 후, 발광 모드(DM)에 빠르게 진입할 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하고, 표시 장치(DD)로부터 영상을 시인하기 전까지 걸리는 시간이 단축될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 표시 장치(DD)를 제공할 수 있다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 센싱 모드에서의 화소를 구동하는 구동 신호들의 파형도이다. 도 9b를 설명함에 있어서 도 9a를 통해 설명된 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하고 이에 대한 설명은 생략된다.
도 4 및 도 9b를 참조하면, 제1 센싱 모드(SM1-1)는 순서대로 제공되는 제1 구간(PD1-1), 제2 구간(PD2-1), 제3 구간(PD3-1), 제4 구간(PD4-1), 제5 구간(PD5-1), 및 제6 구간(PD6-1)을 포함할 수 있다.
제1 구간(PD1-1) 동안 제2 주사 라인(S2)에 제2 주사 신호가 제공되고, 제스위치(SW1)가 턴온되며, 제2 스위치(SW2)는 턴오프될 수 있다.
제1 구간(PD1-1) 동안 제1 화소행(PXA1)의 4n-2(n은 양의 정수)번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제1 구간(PD1-1) 동안 제2 화소(PX2)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제2 구간(PD2-1)은 제1 구간(PD1-1) 이후에 진행될 수 있다. 제2 구간(PD2-1) 동안 제2 주사 라인(S2)에 제2 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴오프되며, 제2 스위치(SW2)는 턴온될 수 있다.
제2 구간(PD2-1) 동안 제1 화소행(PXA1)의 4n번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제2 구간(PD2-1) 동안 제4 화소(PX4)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제1 구간(PD1-1)의 제1 폭(WD1-1)은 제2 구간(PD2-1)의 제2 폭(WD2-1)과 동일할 수 있다. 각 구간들의 폭은 각 구간들이 진행되는 시간을 지칭할 수 있다. 즉, 제1 폭(WD1-1)과 제2 폭(WD2-1)이 동일하다는 것은 제1 구간(PD1-1) 및 제2 구간(PD2-1) 각각의 시간이 동일하다는 것을 지칭할 수 있다.
제3 구간(PD3-1)은 제2 구간(PD2-1) 이후에 진행될 수 있다. 제3 구간(PD3-1) 동안 제1 주사 라인(S1)에 제1 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 턴오프될 수 있다.
제3 구간(PD3-1) 동안 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)에는 블랙 전류(Black Current)가 인가될 수 있다. 제3 구간(PD3-1) 동안 제1 주사 라인(S1)과 연결된 화소행의 2n-1번째 화소들은 블랙을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제3 구간(PD3) 동안 제1 화소(PX1) 및 제3 화소(PX3)는 블랙을 표시할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제3 구간(PD3-1) 동안 제1 주사 라인(S1)에 제1 주사 신호가 제공되고, 제1 주사 라인(S1)에 연결된 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 중 2n-1번째 화소들은 블랙을 표시할 수 있다. 제3 구간(PD3-1) 동안 사용자에게 블랙이 표시될 수 있다. 즉, 제1 센싱 모드(SM1) 동작 중에 사용자에게 표시되는 표시 장치(DD)의 화면은 블랙일 수 있다. 제1 센싱 모드(SM1)에서 고유 특성치를 보상하는 동안 사용자는 표시 장치(DD)의 화면에서 블랙 영상을 시인할 수 있다. 사용자는 제1 센싱 모드(SM1) 이후 발광 모드(DM, 도 8 참조)에서 영상을 시인할 수 있다.
제3 구간(PD3-1)의 제3 폭(WD3-1)은 제1 폭(WD1-1) 및 제2 폭(WD2-1)보다 작을 수 있다.
제1 구간(PD1-1) 및 제2 구간(PD2-1) 동안 제1 화소행(PXA1)의 2n번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 측정할 수 있다. 제1 화소행(PXA1)의 나머지 2n-1번째 화소들은 인접한 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱할 수 있다 예를 들어, 제1 화소행(PXA1)의 상기 나머지 2n-1번째 화소들 각각은 상기 2n번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱할 수 있다. 또는 제1 화소행(PXA1)의 상기 나머지 2n-1번째 화소들 각각은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 인접한 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 화소(PX2), 제4 화소(PX4), 및 제7 화소(PX7) 각각에서 센싱된 센싱 전압들(VSS)을 근거로 제3 화소(PX3)를 간접 센싱할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 격자 구조 데이터 측정 방법으로 인해 아날로그 프론트 엔드(AFE)는 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 4에서는 예시적으로 복수의 화소행들 각각의 4개의 화소들 당 아날로그 프론트 엔드(AFE)가 하나씩 배치된 것을 도시하였다. 데이터 구동부(DDV)에 구비되는 아날로그 프론트 엔드(AFE)의 개수가 감소될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)의 크기가 감소될 수 있다. 따라서, 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 주변 영역(NA, 도 1 참조)의 면적이 감소될 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시 패널(DP)은 상기 간접 센싱 방법을 이용하여 화소들 중 일부만을 직접 센싱하여 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 제3 폭(WD3-1)은 제1 폭(WD1-1) 및 제2 폭(WD2-1)보다 작아 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하였을 때, 표시 패널(DP)은 제1 센싱 모드(SM1)를 종료한 후, 발광 모드(DM)에 빠르게 진입할 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하고, 표시 장치(DD)로부터 영상을 시인하기 전까지 걸리는 시간이 단축될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 표시 장치(DD)를 제공할 수 있다.
제4 구간(PD4-1)은 제3 구간(PD3-1) 이후에 진행될 수 있다. 제4 구간(PD4-1) 동안 제4 주사 라인(S4)에 제4 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)가 턴오프될 수 있다.
제4 구간(PD4-1) 동안 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn)에는 블랙 전류(Black Current)가 인가될 수 있다. 제4 구간(PD4-1) 동안 제4 주사 라인(S4)과 연결된 화소행의 2n번째 화소들은 블랙을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제4 구간(PD4-1) 동안 제6 화소(PX6) 및 제7 화소(PX8)는 블랙을 표시할 수 있다.
제4 구간(PD4-1)의 제4 폭(WD4-1)은 제3 폭(WD3-1)과 동일할 수 있다.
제5 구간(PD5-1)은 제4 구간(PD4-1) 이후에 진행될 수 있다. 제5 구간(PD5-1) 동안 제3 주사 라인(S3)에 제3 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴온되며, 제2 스위치(SW2)가 턴오프될 수 있다.
제5 구간(PD5-1) 동안 제2 화소행(PXA2)의 4n-3번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제5 구간(PD5-1) 동안 제5 화소(PX5)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제5 구간(PD5-1)의 제5 폭(WD5-1)은 제1 구간(PD1-1)의 제1 폭(WD1-1)과 동일할 수 있다.
제6 구간(PD6-1)은 제5 구간(PD5-1) 이후에 진행될 수 있다. 제6 구간(PD6-1) 동안 제3 주사 라인(S3)에 제3 주사 신호가 제공되고, 제1 스위치(SW1)가 턴오프되며, 제2 스위치(SW2)는 턴온될 수 있다.
제6 구간(PD6-1) 동안 제2 화소행(PXA2)의 4n-1번째 화소들의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제6 구간(PD6-1) 동안 제7 화소(PX7)의 센싱 전압(VSS)이 측정될 수 있다.
제6 구간(PD6-1)의 제6 폭(WD6-1)은 제5 구간(PD5-1)의 제5 폭(WD5-1)과 동일할 수 있다.
제5 구간(PD5-1) 및 제6 구간(PD6-1) 동안 제2 화소행(PXA2)의 2n-1(n은 양의 정수)번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 측정할 수 있다. 제2 화소행(PXA2)의 나머지 2n번째 화소들은 상기 2n-1번째 화소들의 센싱 전압(VSS) 및 제1 구간(PD1-1) 및 제2 구간(PD2-1)에서 측정된 제1 화소행(PXA1)의 2n번째 화소들의 센싱 전압(VSS)을 근거로 열화 정도를 추정하여 간접 센싱할 수 있다.
본 발명에 따르면, 표시 패널(DP)은 상기 간접 센싱 방법을 이용하여 화소들 중 일부만을 직접 센싱하여 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 제4 폭(WD3-1)은 제5 폭(WD1-1) 및 제6 폭(WD2-1)보다 작아 제1 센싱 모드(SM1)의 시간을 단축시킬 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하였을 때, 표시 패널(DP)은 제1 센싱 모드(SM1)를 종료한 후, 발광 모드(DM)에 빠르게 진입할 수 있다. 사용자가 표시 장치(DD)를 턴온하고, 표시 장치(DD)로부터 영상을 시인하기 전까지 걸리는 시간이 단축될 수 있다. 따라서, 신뢰성이 향상된 표시 장치(DD)를 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 구간에서 제공되는 신호들의 파형도이다.
도 5, 도 9a, 및 도 10을 참조하면, 제1 주사 신호(SC)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 노드에 제공될 수 있다. 제1 주사 신호(SC)는 제1 주사 라인(S1)을 통해 제공될 수 있다. 센싱 신호(SS)는 센싱 트랜지스터(T3)의 게이트 노드에 제공될 수 있다.
제1 주사 신호(SC)의 펄스 폭은 센싱 신호(SS)의 펄스 폭보다 작을 수 있다. 제1 주사 신호(SC) 및 센싱 신호(SS)는 동시에 턴온될 수 있다.
센싱 신호(SS)가 턴온된 동안 센싱 트랜지스터(T3)가 턴온될 수 있다. 이 때, 제1 화소 스위치(SWa)는 턴온되어 있어 초기화 전압(Vinit)은 제1 노드(N1)를 초기화시킬 수 있다.
제1 주사 신호(SC)가 턴온된 동안 스위칭 트랜지스터(T2)가 턴온될 수 있다. 데이터 구동부(DDV)는 제1 센싱 모드(SM1) 동안 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각의 소자 특성 변화를 측정하기 위해 미리 설정된 데이터 신호를 데이터 라인(DL)에 제공할 수 있다. 상기 데이터 신호는 입력 영상의 데이터 신호와 무관하게 소정의 전압으로 설정된 전압이다. 상기 데이터 신호는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 노드에 인가되어 제1 노드(N1)의 전압이 상승할 수 있다. 제1 노드(N1)의 상기 전압은 센싱 전압(VSS)일 수 있다.
제1 주사 신호(SC)가 턴오프된 이후, 제1 화소 스위치(SWa)가 턴오프되고, 제2 화소 스위치(SWb)가 턴온될 수 있다. 이 경우, 센싱 라인(SL)은 데이터 구동부(DDV)와 전기적으로 연결되어 데이터 구동부(DDV)가 센싱 라인(SL)을 통해 측정되는 센싱 전압(VSS)을 센싱할 수 있다.
데이터 구동부(DDV)는 센싱 시간(ts)동안 상승하는 센싱 전압(VSS)의 변화를 측정할 수 있다. 센싱 전압(VSS)은 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각의 소자 특성 변화를 지시하는 정보로서 타이밍 컨트롤러(T-CON)에 제공될 수 있다.
도 10에서는 예시적으로 제1 구간(PD1)의 구동 신호들에 대해 도시하였으나, 제2 구간(PD2), 제5 구간(PD5), 및 제6 구간(PD6)에서도 동일한 방법으로 센싱 전압(VSS)을 센싱할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 블록도이다.
도 11에서는 예시적으로 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)을 보상하는 보상 동작에 관련된 타이밍 컨트롤러(T-CON)의 구성이 도시되었다.
도 3, 도 5, 도 8, 및 도 11을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(T-CON)는 보상부(CMP) 및 초기값 저장부(INP)를 포함할 수 있다.
초기값 저장부(INP)에는 구동 트랜지스터(T1)의 초기 게이트-소스 전압이 초기값(IV)으로 저장될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(DP)의 제조 공정 시 표시 패널(DP)이 블랙 모드로 구동되고, 제1 센싱 모드(SM1)의 센싱 동작에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치가 센싱될 수 있다. 즉, 초기값(IV)의 초기 게이트-소스 전압은 구동 트랜지스터(T1)의 초기 게이트-소스 전압으로 설정될 수 있다.
표시 패널(DP)의 제조 공정에서, 구동 트랜지스터(T1)의 사용은 실질적으로 초기 사용으로서, 구동 트랜지스터(T1)가 거의 열화되지 않은 상태로 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치가 센싱될 수 있다. 이러한 센싱값은 실질적으로 구동 트랜지스터(T1)의 초기 I-V 커브(전류-전압 특성 커브)에 대응하는 값으로서, 초기값 저장부(INP)에 저장될 수 있다.
표시 패널(DP)이 제조된 후, 표시 패널(DP)의 사용 시간이 길어짐에 따라 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치가 열화되어 구동 트랜지스터(T1)의 I-V 커브가 변화될 수 있다. 초기값 저장부(INP)에 저장된 초기값(IV)은 변화된 구동 트랜지스터(T1)의 I-V 커브와 비교하기 위한 기준값일 수 있다. 예를 들어, 초기값(IV)의 초기 게이트-소스 전압은 고유 특성치가 변화한 구동 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압과 비교될 수 있다.
제1 센싱 모드(SM1) 동안 센싱 전압(VSS)을 센싱할 수 있다. 센싱 전압(VSS)은 구동 트랜지스터(T1)에서 센싱된 게이트-소스 전압일 수 있다.
발광 모드(DM)에서 복수의 화소들(PX)이 구동될 때, 보상부(CMP)는 보상 값에 따라 복수의 화소들(PX) 각각에 인가되는 데이터(DATA')를 보상할 수 있다. 보상부(CMP)는 데이터(DATA')를 보상하여 보상 데이터(DATA)를 출력할 수 있다. 보상 데이터(DATA)는 영상 데이터(DATA)로 지칭될 수 있다.
실질적으로 영상 신호들(RGB)이 데이터(DATA')로 변환되고, 데이터(DATA')가 보상되어 보상된 영상 데이터(DATA)가 데이터 구동부(DDV)에 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 보상된 영상 데이터(DATA)에 의해 보상된 데이터 전압이 생성되고, 상기 보상된 데이터 전압은 복수의 화소들(PX) 각각에 제공될 수 있다. 복수의 화소들(PX) 각각에 인가되는 데이터 전압이 보상되어 표시 패널(DP)의 휘도 균일도가 향상될 수 있다. 따라서, 표시 품질이 향상된 표시 장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 I-V 커브를 도시한 그래프이다.
도 5, 도 11, 및 도 12를 참조하면, 구동 트랜지스터(T1)의 초기 I-V 커브(I-IV)는 실선으로 도시되었다. 구동 트랜지스터(T1)의 사용 시간이 길어짐에 따라 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치가 열화될 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)의 고유 특성치가 열화된 경우, 구동 트랜지스터(T1)의 열화 I-V 커브(D-IV)는 점선으로 도시되었다. 구동 트랜지스터(T1)의 사용 시간이 길어짐에 따라, 초기 I-V 커브(I-IV)는 열화 I-V 커브(D-IV)로 변화될 수 있다.
세로축은 전류값(I)으로 구동 트랜지스터(T1)의 드레인-소스 전류를 지칭할 수 있다. 가로축은 전압값(V)으로 구동 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압을 지칭할 수 있다.
초기 I-V 커브(I-IV)를 기준으로 구동 트랜지스터(T1)의 구동 초기에는 제1 게이트-소스 전압(Vgs1)에 따라 제1 드레인-소스 전류(Ids1)가 구동 트랜지스터(T1)에 흐를 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)가 열화된 경우, 열화 I-V 커브(D-IV)를 기준으로 제1 게이트-소스 전압(Vgs1)에 따라 제1 드레인-소스 전류(Ids1)보다 낮은 제2 드레인-소스 전류(Ids2)가 구동 트랜지스터(T1)에 흐를 수 있다.
보상부(CMP)는 제1 게이트-소스 전압(Vgs1)과 제2 게이트-소스 전압(Vgs2) 사이의 차이값을 산출할 수 있다. 상기 차이값은 제1 전압값(△V1)으로 정의될 수 있다. 제1 전압값(△V1)은 보상값으로 정의될 수 있다. 보상부(CMP)는 제1 센싱 모드(SM1) 동안 상기 보상값을 산출할 수 있다.
발광 모드(DM)에서 보상부(CMP)는 제1 전압값(△V1)을 근거로 데이터(DATA')를 보상하여 영상 데이터(DATA)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 게이트-소스 전압(Vgs1)에 대응하는 데이터(DATA')가 제2 게이트-소스 전압(Vgs2)에 대응하는 영상 데이터(DATA)로 변환되도록 데이터 값을 변환할 수 있다. 따라서, 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각에 보상된 영상 데이터(DATA)에 대응하는 보상된 데이터 전압이 인가될 수 있다.
상기 보상된 데이터 전압은 제2 게이트-소스 전압(Vgs2)에 대응할 수 있다. 열화 I-V 커브(D-IV)를 기준으로, 제2 게이트-소스 전압(Vgs2)에 따라 제1 드레인-소스 전류(Ids1)가 복수의 화소들(PX, 도 3 참조) 각각에 인가될 수 있다. 따라서, 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)이 보상되어 구동될 수 있다.
본 발명과 달리, 구동 트랜지스터(T1)의 열화에 의해 보다 낮은 전류가 발광 다이오드(OLED)에 공급되면 표시 패널(DP)의 휘도 균일도가 저하될 수 있다. 하지만, 본 발명에 따르면, 보상부(CMP)는 센싱 전압(VSS)을 근거로 제1 전압값(△V1)을 산출하고, 제1 전압값(△V1)을 근거로 데이터(DATA')를 보상하여 영상 데이터(DATA)를 출력할 수 있다. 발광 모드(DM) 동안 보상된 영상 데이터(DATA)에 의해 보상된 데이터 전압이 생성되고, 상기 보상된 데이터 전압은 복수의 화소들(PX) 각각에 제공될 수 있다. 복수의 화소들(PX) 각각에 인가되는 데이터 전압이 보상되어 표시 패널(DP)의 휘도 균일도가 향상될 수 있다. 따라서, 표시 품질이 향상된 표시 장치(DD, 도 1 참조)를 제공할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치 DP: 표시 패널
DDV: 데이터 구동부 S1: 제1 주사 라인
S2: 제2 주사 라인 DL1: 제1 데이터 라인
DL2: 제2 데이터 라인 SW1: 제1 스위치
SW2: 제2 스위치 AFE: 아날로그 프론트 엔드
PD1: 제1 구간 PD2: 제2 구간
PD3: 제3 구간

Claims (20)

  1. 센싱 모드 및 발광 모드로 동작하는 표시 패널;
    상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 구동부와 전기적으로 연결된 보상부를 포함하고,
    상기 표시 패널은,
    제1 화소;
    상기 제1 화소와 제1 방향으로 이격된 제2 화소;
    상기 제2 화소와 상기 제1 방향으로 이격된 제3 화소;
    상기 제3 화소와 상기 제1 방향으로 이격된 제4 화소;
    상기 제1 화소와 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격된 제5 화소;
    상기 제2 화소와 상기 제2 방향으로 이격된 제6 화소;
    상기 제1 화소 및 상기 제3 화소와 전기적으로 연결되는 제1 주사 라인;
    상기 제6 화소와 전기적으로 연결되는 제2 주사 라인;
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 제5 화소, 및 제6 화소와 전기적으로 연결된 제1 데이터 라인; 및
    상기 제3 화소 및 상기 제4 화소와 전기적으로 연결된 제2 데이터 라인을 포함하며,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 제1 화소 및 상기 제2 화소와 전기적으로 연결된 제1 스위치; 및
    상기 제3 화소 및 상기 제4 화소와 전기적으로 연결된 제2 스위치를 포함하며,
    상기 센싱 모드는,
    상기 제1 주사 라인에 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되는 제1 구간; 및
    상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간을 포함하고,
    상기 보상부는 상기 제1 화소, 상기 제3 화소, 및 상기 제6 화소 각각에서 센싱한 전압을 근거로 상기 제2 화소에 제공되는 영상 데이터를 보상하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소는 발광 다이오드 및 상기 발광 다이오드와 전기적으로 연결된 화소 구동 회로를 포함하고,
    상기 화소 구동 회로는,
    상기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 제1 노드와 기준 전압 라인 사이에 전기적으로 연결된 센싱 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 제2 노드와 상기 제1 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 노드에 상기 제1 주사 라인이 연결된 스위칭 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 센싱 트랜지스터는 센싱 라인과 전기적으로 연결되고,
    상기 센싱 라인은 상기 제1 스위치와 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    상기 제3 화소와 상기 제2 방향으로 이격된 제7 화소;
    상기 제4 화소와 상기 제2 방향으로 이격된 제8 화소;
    상기 제2 화소 및 상기 제4 화소와 전기적으로 연결되는 제3 주사 라인; 및
    상기 제5 화소 및 제7 화소와 전기적으로 연결되는 제4 주사 라인을 더 포함하고,
    상기 제2 주사 라인은 상기 제8 화소와 전기적으로 더 연결되고,
    상기 제2 데이터 라인은 상기 제7 화소 및 상기 제8 화소와 전기적으로 더 연결되는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 센싱 모드는 상기 제3 주사 라인에 제3 주사 신호가 제공되는 제3 구간을 더 포함하고,
    상기 제1 구간, 상기 제2 구간, 및 상기 제3 구간은 순서대로 제공되는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 구간의 제1 폭 및 상기 제2 구간의 제2 폭은 서로 동일하고,
    상기 제3 구간의 제3 폭은 상기 제1 폭 및 상기 제2 폭보다 작은 표시 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 구간에서 상기 제2 스위치는 턴오프되고,
    상기 제2 구간에서 상기 제1 스위치는 턴오프되며,
    상기 제3 구간에서 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 턴오프되는 표시 장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제3 구간에서 상기 제2 화소 및 상기 제4 화소는 블랙을 표시하는 표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 센싱 모드는,
    상기 제4 주사 라인에 제4 주사 신호가 제공되는 제4 구간;
    상기 제2 주사 라인에 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되는 제5 구간; 및
    상기 제2 주사 라인에 상기 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제6 구간을 더 포함하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 구간에서 상기 제1 화소의 전압을 측정하고, 상기 제2 구간에서 상기 제3 화소의 전압을 측정하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 모드는 상기 센싱 모드 이후에 진행되는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 보상부는 상기 제1 구간에서 센싱한 전압을 근거로 상기 제1 화소에 제공하는 영상 데이터를 보상하는 표시 장치.
  13. 센싱 모드 및 발광 모드로 동작하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 데이터 구동부를 포함하고,
    상기 표시 패널은,
    제1 방향으로 배열된 제1 화소, 제2 화소, 제3 화소, 및 제4 화소를 포함하는 제1 화소행;
    상기 제1 화소행과 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 이격되고, 제5 화소, 제6 화소, 제7 화소, 및 제8 화소를 포함하는 제2 화소행;
    상기 제1 화소행의 적어도 하나의 화소와 전기적으로 연결된 제1 주사 라인;
    상기 제2 화소행의 적어도 하나의 화소와 전기적으로 연결된 제2 주사 라인;
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제5 화소, 및 상기 제6 화소와 전기적으로 연결된 제1 데이터 라인;
    상기 제3 화소, 상기 제4 화소, 상기 제7 화소, 및 상기 제8 화소와 전기적으로 연결된 제2 데이터 라인;
    상기 제1 화소, 상기 제2 화소, 상기 제5 화소, 및 상기 제6 화소와 전기적으로 연결된 제1 센싱 라인; 및
    상기 제3 화소, 상기 제4 화소, 상기 제7 화소, 및 상기 제8 화소와 전기적으로 연결된 제2 센싱 라인을 포함하고,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 제1 센싱 라인과 연결된 제1 스위치; 및
    상기 제2 센싱 라인과 연결된 제2 스위치를 포함하고,
    상기 센싱 모드는,
    상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되는 제1 구간;
    상기 제1 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 스위치가 턴오프되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간;
    상기 제2 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 스위치가 턴온되고, 상기 제2 스위치가 턴오프되는 제3 구간; 및
    상기 제3 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 스위치가 턴오프되고, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제4 구간을 포함하는 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 구간은 상기 제1 주사 라인에 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 센싱 라인을 통해 상기 제1 화소의 전압을 센싱하고,
    상기 제2 구간은 상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 구간 이후에 제공되며, 상기 제2 센싱 라인을 통해 상기 제3 화소의 전압을 센싱하며,
    상기 제3 구간은 상기 제2 주사 라인에 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제2 구간 이후에 제공되며, 상기 제1 센싱 라인을 통해 상기 제6 화소의 전압을 센싱하고,
    상기 제4 구간은 상기 제2 주사 라인에 상기 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제3 구간 이후에 제공되며, 상기 제2 센싱 라인을 통해 상기 제8 화소의 전압을 센싱하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    상기 제1 화소행의 나머지의 화소들과 전기적으로 연결된 제3 주사 라인; 및
    상기 제2 화소행의 나머지 화소들과 전기적으로 연결된 제4 주사 라인을 더 포함하고,
    상기 센싱 모드는,
    상기 제2 구간 및 상기 제3 구간 사이에 배치되고, 상기 제3 주사 라인에 제3 주사 신호가 제공되는 제5 구간; 및
    상기 제5 구간 및 상기 제3 구간 사이에 배치되고, 상기 제4 주사 라인에 제4 주사 신호가 제공되는 제6 구간을 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 구간의 제1 폭 및 상기 제2 구간의 제2 폭은 서로 동일하고,
    상기 제5 구간의 제3 폭은 상기 제1 폭 및 상기 제2 폭보다 작은 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제5 구간에서 상기 제2 화소 및 상기 제4 화소는 블랙을 표시하는 표시 장치.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부와 전기적으로 연결된 보상부를 더 포함하고,
    상기 보상부는 상기 제1 구간 내지 상기 제4 구간에서 센싱한 전압들을 근거로 상기 표시 패널에 제공하는 영상 데이터를 보상하는 표시 장치.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 발광 모드는 상기 센싱 모드 이후에 진행되는 표시 장치.
  20. 제1 데이터 라인과 연결된 제1 스위치 및 상기 제1 데이터 라인과 제1 방향으로 이격된 제2 데이터 라인과 연결된 제2 스위치를 포함하고, 센싱 전압을 센싱하는 데이터 구동부;
    제1 주사 신호 및 제2 주사 신호를 생성하고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 제1 주사 라인 및 제2 주사 라인과 전기적으로 연결된 주사 구동부; 및
    상기 센싱 전압을 수신하고, 상기 센싱 전압을 근거로 영상 데이터를 보상하며, 센싱 모드 및 발광 모드에 따라 상기 데이터 구동부 및 상기 주사 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 센싱 모드는,
    상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴온되며, 상기 제2 스위치는 턴오프되는 제1 구간;
    상기 제1 주사 라인에 상기 제1 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치가 턴오프되며, 상기 제2 스위치가 턴온되는 제2 구간; 및
    상기 제2 주사 라인에 상기 제2 주사 신호가 제공되고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 턴오프되는 제3 구간을 포함하는 표시 패널 구동 회로.
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