KR102469735B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 제1 기준 전압을 복수의 리드아웃 라인들에 인가하는 기준 전압 제공부 및 리드아웃 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 구비하는 표시 패널, 복수의 스캔 라인들을 통해 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 복수의 데이터 라인들을 통해 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 리드아웃 라인들의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 리드아웃 회로, 및 디지털 데이터에 기초하여 전원을 차단하는 제어부를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 패널의 크랙을 검출할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 패널은 스캔 라인과 데이터 라인의 교차점에 형성된 복수의 화소들을 포함한다. 복수의 스캔 라인들에 스캔 신호가 순차적으로 제공될 때, 스캔 신호에 대응하여 복수의 데이터 라인들을 통해 화소들에 데이터 신호가 기입된다. 화소들은 기입된 데이터 신호에 상응하는 영상을 표시한다.
표시 장치의 해상도가 높아짐에 따라 표시 패널에 형성된 라인들은 인접하여 설계되므로, 표시 장치의 사용 중 물리적 충격에 의해 크랙(crack)이 발생하고, 라인들 간에 쇼트가 발생할 수 있다. 라인들 간에 쇼트가 발생하는 경우, 라인에 과도한 전류가 흐르고 표시 패널이 파괴되거나 발화될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 표시 장치는 화소부를 둘러쌓는 크랙 센싱 라인을 형성함으로써 크랙을 감지할 수 있다. 이 경우, 영상이 표시되는 화소부에서 발생하는 크랙을 감지하기 어렵고, 추가적인 배선이 형성됨에 따라 영상이 표시되지 않는 비표시 영역의 크기가 증가될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 표시 패널의 크랙을 검출할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 제1 기준 전압을 복수의 리드아웃 라인들에 인가하는 기준 전압 제공부 및 상기 리드아웃 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 구비하는 표시 패널, 복수의 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 복수의 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 상기 리드아웃 라인들의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 리드아웃 회로, 및 상기 디지털 데이터에 기초하여 전원을 차단하는 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 전압 제공부는 상기 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 스캔 구동부는 서로 종속적으로 연결되고 상기 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 제0 내지 제N(단, N은 0보다 큰 정수) 스테이지들을 포함할 수 있다. 제0 스테이지는 상기 기준 전압 제공부에 상기 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1 내지 제N 스테이지들은 상기 화소부에 상기 스캔 신호를 제공할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 전압 제공부는 상기 리드아웃 라인들의 일단에 연결되고, 상기 리드아웃 회로는 상기 리드아웃 라인들의 타단에 연결될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 리드아웃 회로는 상기 리드아웃 라인들 중 하나의 전압을 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환부, 제2 기준 전원 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나 사이에 위치하는 제1 스위치, 및 상기 아날로그-디지털 변환부 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나 사이에 위치하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기준 전압이 상기 리드아웃 라인들에 인가되는 크랙(crack) 센싱 구간에서, 상기 제1 스위치는 턴-온되고, 상기 제2 스위치는 턴-오프될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들이 영상을 표시하는 표시 구간에서, 상기 제1 스위치는 턴-오프되고, 상기 제2 스위치는 턴-온될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들에 대한 열화 데이터가 센싱되는 열화 센싱 구간에서, 상기 제1 스위치는 턴-온되고, 상기 제2 스위치는 턴-오프될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 아날로그-디지털 변환부는 상기 리드아웃 라인들 중 하나의 전압을 샘플링 및 홀딩하여 리드아웃 전압으로 출력하는 샘플링-홀딩 회로, 및 상기 리드아웃 전압을 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는 상기 디지털 데이터에 포함된 상기 화소들에 대한 현재 열화 센싱 전압을 이전 열화 센싱 전압과 비교함으로써 상기 화소들의 열화 데이터를 산출하는 열화 데이터 산출부, 상기 열화 데이터에 기초하여 입력 영상 데이터를 보상하는 열화 보상부, 상기 디지털 데이터에 포함된 현재 크랙 센싱 전압을 문턱값과 비교함으로써 전원 차단 신호를 생성하는 크랙 검출부, 및 상기 전원 차단 신호에 기초하여 상기 전원을 차단하도록 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 크랙 검출부는 상기 현재 크랙 센싱 전압과 메모리 장치에 저장된 이전 크랙 센싱 전압의 전압 차이가 상기 문턱값의 크기보다 큰 경우, 상기 전원 차단 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 전압 제공부는 센싱 제어 신호가 인가되는 게이트 전극, 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱 제어 신호는 상기 스캔 구동부의 출력을 제어하기 위한 스캔 개시 신호일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 센싱 트랜지스터들은 상기 화소들이 영상을 표시하는 표시 구간에서 턴-온될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들 각각은 제1 노드에 연결된 게이트 전극, 제1 전원에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 스캔 라인들 중 하나에 연결된 게이트 전극, 상기 데이터 라인들 중 하나에 연결된 제1 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 상기 스캔 라인들 중 하나에 연결된 게이트 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제1 전극 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 제3 트랜지스터, 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에 연결된 스토리지 커패시터, 및 상기 제2 노드에 연결된 제1 전극 및 상기 제1 전원 또는 제2 전원에 선택적으로 연결되는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 발광 다이오드의 상기 제2 전극은 표시 구간에서 상기 제2 전원에 연결되고, 열화 센싱 구간에서 상기 제1 전원에 연결될 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 제1 기준 전압을 리드아웃 라인에 인가하는 기준 전압 제공부 및 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 구비하는 표시 패널, 복수의 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 복수의 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 및 상기 리드아웃 라인의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 리드아웃 회로를 포함할 수 있다. 상기 화소들 중 상기 스캔 라인들 중 하나와 연결된 적어도 2개의 화소들은 상기 리드아웃 라인과 연결될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 전압 제공부는 상기 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 상기 리드아웃 라인에 연결된 제2 전극을 포함하는 센싱 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 스캔 구동부는 서로 종속적으로 연결되고 상기 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 제0 내지 제N(단, N은 0보다 큰 정수) 스테이지들을 포함할 수 있다. 제0 스테이지는 상기 기준 전압 제공부에 상기 스캔 신호를 제공할 수 있다. 제1 내지 제N 스테이지들은 상기 화소부에 상기 스캔 신호를 제공할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 전압 제공부는 상기 리드아웃 라인들의 일단에 연결되고, 상기 리드아웃 회로는 상기 리드아웃 라인들의 타단에 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 기준 전압 제공부가 제0 스테이지에서 출력된 스캔 신호에 응답하여 기준 전압을 리드아웃 라인의 일단에 인가하고, 리드아웃 회로가 리드아웃 라인의 타단의 전압을 디지털 데이터로 변환함으로써 표시 패널의 크랙을 감지할 수 있다. 상기 표시 장치는 표시 패널의 크랙을 감지하기 위해 화소의 열화를 보상하기 위한 리드아웃 회로 및 리드아웃 라인을 이용한다. 이에 따라, 상기 표시 장치는 상대적으로 간단한 구조를 갖는 기준 전압 제공부를 추가함으로써 표시 영역에서 발생하는 크랙을 검출할 수 있다.
또한, 상기 표시 장치는 표시 패널의 크랙이 검출된 경우 전원을 차단함으로써 과전류가 흐름으로써 발생할 수 있는 문제들(발열, 발화, 등)을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 스캔 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 스캔 구동부에 포함된 스테이지의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 기준 전압 제공부 및 화소부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 리드아웃 회로의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 크랙 센싱 구간 및 표시 구간에서 도 1의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 7은 열화 센싱 구간에서 도 1의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함된 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 9의 표시 장치에 포함된 기준 전압 제공부 및 화소부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 11은 열화 센싱 구간에서 도 10의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 표시 장치에 포함된 기준 전압 제공부 및 화소부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 14는 도 12의 표시 장치에 포함된 리드아웃 회로의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 15는 크랙 센싱 구간 및 표시 구간에서 도 12의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000A)는 표시 패널(100A), 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400), 리드아웃 회로(500A), 전원 공급부(600), 및 제어부(700)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100A)은 기준 전압 제공부(120A) 및 화소부(140A)를 포함할 수 있다.
기준 전압 제공부(120A)는 제1 기준 전압(VREF1)을 복수의 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)에 인가할 수 있다. 여기서, 제1 기준 전압(VREF1)은 표시 패널(100A)의 크랙이 발생하였는지를 검출하기 위한 전압일 수 있다. 일 실시예에서, 기준 전압 제공부(120A)는 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 제1 기준 전압(VREF1)을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm) 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 트랜지스터는 스캔 구동부(300)로부터 제0 스캔 라인(SL0)을 통해 수신한 스캔 신호에 응답하여 제1 기준 전압(VREF1)을 리드아웃 라인에 제공할 수 있다.
기준 전압 제공부(120A)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 일단에 연결되고, 리드아웃 회로(500A)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 타단에 연결될 수 있다. 즉, 화소부(140A)는 기준 전압 제공부(120A)와 리드아웃 회로(500A)의 사이에 위치할 수 있다. 따라서, 기준 전압 제공부(120A)는 제1 기준 전압(VREF1)을 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 일단에 인가하고, 리드아웃 회로(500A)에서 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 타단의 전압을 크랙 센싱 전압으로서 측정함으로써 화소부(140A)에서 발생하는 크랙을 검출할 수 있다.
화소부(140A)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소부(140A)는 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부마다 위치되는 n*m 개의 화소(PX)들을 포함할 수 있다.
스캔 구동부(300)는 제1 제어 신호(CTL1)에 기초하여 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 화소(PX)들에 스캔 신호들을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동부(300)는 제1 제어 신호(CTL1)에 포함된 스캔 개시 신호 및 스캔 클럭 신호에 기초하여 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 복수의 스테이지들을 포함할 수 있다. 스캔 구동부(300)는 제0 스캔 라인(SL0)을 통해 기준 전압 제공부(120A)에 스캔 신호를 제공하고, 스캔 구동부(300)는 제1 내지 제N 스캔 라인(SL1 내지 SLn)을 통해 화소부(140A)에 스캔 신호를 제공할 수 있다.
데이터 구동부(400)는 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 데이터 신호를 제공할 수 있다.
리드아웃 회로(500A)는 복수의 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)에 연결되고, 크랙 센싱 전압 또는 열화 센싱 전압을 측정할 수 있다. 리드아웃 회로(500A)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터(FB)를 크랙 센싱 전압 또는 열화 센싱 전압으로서 제어부(700)에 제공할 수 있다. 여기서, 크랙 센싱 전압은 표시 패널(100A)의 크랙의 발생하였는지 여부를 확인하기 위한 전압으로서 리드아웃 라인의 일단에 제1 기준 전압(VREF1)이 인가될 때 리드아웃 라인의 타단의 전압일 수 있다. 또한, 열화 센싱 전압은 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 상응할 수 있다. 예를 들어, 크랙 센싱 구간에서, 리드아웃 회로(500A)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 전압을 디지털 데이터(FB)로 변환하고, 디지털 데이터(FB)를 크랙 센싱 전압으로서 제어부(700)에 제공할 수 있다. 또한, 열화 센싱 구간에서, 리드아웃 회로(500A)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 전압을 디지털 데이터(FB)로 변환하고, 디지털 데이터(FB)를 열화 센싱 전압으로서 제어부(700)에 제공할 수 있다.
전원 공급부(600)는 제4 제어 신호(CTL4)에 기초하여 전원을 표시 패널(100A)에 제공할 수 있다. 전원 공급부(600)는 제1 전원 전압(ELVDD), 제2 전원 전압(ELVSS), 및 제1 기준 전압(VREF1)을 표시 패널(100A)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 전원 공급부(600)는 표시 구간에서 유기 발광 다이오드의 제2 전극에 제2 전원 전압(ELVSS)을 인가하고, 열화 센싱 구간에서 유기 발광 다이오드의 제2 전극에 제1 전원 전압(ELVDD)이 인가할 수 있다.
제어부(700)는 입력 제어 신호(CTL)를 수신하고, 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400), 리드아웃 회로(500A), 및 전원 공급부(600)를 제어하기 위해 입력 제어 신호(CTL)에 기초하여 제1 내지 제4 제어 신호들(CTL1 내지 CTL4)를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 디지털 데이터(FB)를 리드아웃 회로(500A)로부터 수신할 수 있다. 제어부(700)는 구동 트랜지스터의 열화를 보상하기 위해 디지털 데이터에 포함된 화소들에 대한 열화 센싱 전압에 기초하여 입력 영상 데이터(IDATA)를 출력 영상 데이터(ODATA)로 변환할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 표시 패널(100A)의 크랙이 검출된 경우 전원을 차단함으로써 표시 패널(100A)에 과전류가 흐르는 것을 방지하기 위해 디지털 데이터에 포함된 크랙 센싱 전압에 기초하여 전원을 차단할 수 있다.
이와 같이, 표시 장치(1000A)는 기준 전압 제공부(120A)가 스캔 신호에 응답하여 기준 전압을 리드아웃 라인에 인가하고 리드아웃 회로(500A)에서 이를 디지털 데이터로 변환함으로써 표시 패널(100A)의 크랙이 발생하였는지 여부를 감지할 수 있다. 따라서, 표시 장치(1000A)는 표시 패널(100A)의 크랙을 감지하기 위해 화소의 열화를 보상하기 위한 리드아웃 회로(500A) 및 리드아웃 라인을 공통으로 이용하므로, 영상이 표시되지 않는 비표시 영역 또는 데드 스페이스의 크기를 줄일 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 스캔 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 3은 도 2의 스캔 구동부에 포함된 스테이지의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스캔 구동부(300)는 제1 제어 신호(CTL1)에 포함된 스캔 개시 신호(STV) 및 스캔 클럭 신호(CLK1, CLK2)에 기초하여 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 제0 내지 제N(단, N은 0보다 큰 정수) 스테이지들(STG0 내지 STGn)을 포함할 수 있다. 제0 스테이지(STG0)는 제0 스캔 라인(SL0)을 통해 기준 전압 제공부(120A)에 스캔 신호를 제공하고, 제1 내지 제N 스테이지들(STG1 내지 STGn)은 제1 내지 제N 스캔 라인(SL1 내지 SLn)을 통해 화소부(140A)에 스캔 신호를 제공할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 스캔 구동부(300)에 포함된 스테이지들(STG0 내지 STGn) 각각은 제1 클럭 단자(CK1), 제2 클럭 단자(CK2), 입력 단자(IN), 제1 전압 단자(VGH), 제2 전압 단자(VGL), 출력 단자(OUT)를 포함할 수 있다.
제1 클럭 단자(CK1) 및 제2 클럭 단자(CK2)에는 서로 다른 타이밍을 갖는 제1 스캔 클럭 신호(CLK1) 및 제2 스캔 클럭 신호(CLK2)가 공급될 수 있다. 예를 들어, 제2 스캔 클럭 신호(CLK2)는 제1 스캔 클럭 신호(CLK1)의 반전 신호일 수 있다. 이웃한 스테이지에서 제1 스캔 클럭 신호(CLK1) 및 제2 스캔 클럭 신호(CLK2)는 서로 반대로 인가될 수 있다. 예를 들어, 짝수 번째 스테이지(STG0, STG2, ...)의 제1 클럭 단자(CK1)에는 제1 스캔 클럭 신호(CLK1)가 인가되고, 제2 클럭 단자(CK2)에는 제2 스캔 클럭 신호(CLK2)가 공급될 수 있다. 반대로, 홀수 번째 스테이지(STG1, STG3, ...)의 제1 클럭 단자(CK1)에는 제2 스캔 클럭 신호(CLK2)가 인가되고, 제2 클럭 단자(CK2)에는 제1 스캔 클럭 신호(CLK1)가 인가될 수 있다.
제1 전압 단자(VGH)에는 제1 전압(VDD)이 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 전압(VDD)은 하이 레벨 전압일 수 있다.
제2 전압 단자(VGL)에는 제2 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 예를 들어, 제2 전압(VSS)은 로우 레벨 전압일 수 있다.
입력 단자(IN)에는 스캔 개시 신호(STV) 또는 이전 스테이지의 출력 신호가 인가될 수 있다. 즉, 첫 번째 스테이지인 제0 스테이지(STG0)의 입력 단자(IN)에는 스캔 개시 신호(STV)가 인가되고, 제1 내지 제N 스테이지(STG1 내지 STGn)의 입력 단자(IN)에는 이전 스테이지의 출력 신호가 각각 인가될 수 있다.
출력 단자(OUT)는 스캔 라인에 스캔 신호를 출력할 수 있다. 예를 들어, 짝수 번째 스테이지(STG0, STG2, ...)의 출력 단자(OUT)에서 출력되는 스캔 신호는 제2 스캔 클럭 신호(CLK2)의 하이 레벨 구간에 출력될 수 있다. 또한, 홀수 번째 스테이지(STG1, STG3, ...)의 출력 단자(OUT)에서 출력되는 출력 신호는 제1 스캔 클럭 신호(CLK1)의 하이 레벨 구간에 출력될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 스테이지(STGk)는 제1 입력부(310), 제1 출력부(320), 제2 입력부(330), 제2 출력부(340), 안정화부(360) 및 유지부(370)를 포함할 수 있다. 스테이지(STGk)의 입력 단자(IN)에는 입력 신호, 제1 클럭 단자(CK1)에는 제1 클럭 신호, 제2 클럭 단자(CK2)에는 제2 클럭 신호, 제1 전압 단자(VGH)에는 제1 전압, 제2 전압 단자(VGL)에는 제2 전압이 각각 인가될 수 있다. 일 실시예에서, N이 짝수인 경우, 제1 클럭 신호는 제1 스캔 클럭 신호이고 제2 클럭 신호는 제2 스캔 클럭 신호일 수 있다. 또한, N이 홀수인 경우, 제1 클럭 신호는 제2 스캔 클럭 신호이고 제2 클럭 신호는 제1 스캔 클럭 신호일 수 있다. 스테이지(STGk)는 출력 단자(OUT)로 스캔 신호를 출력할 수 있다.
제1 입력부(310)는 제1 클럭 신호가 인가되는 게이트 전극, 입력 신호가 인가되는 제1 전극, 및 제1 노드(Q)에 연결된 제2 전극을 포함하는 제1 트랜지스터(M1)를 포함할 수 있다.
제1 출력부(320)는 제7 트랜지스터(M7) 및 제1 커패시터(C1)를 포함할 수 있다. 제7 트랜지스터(M7)는 제1 노드(Q)에 연결된 게이트 전극, 제2 클럭 신호가 인가되는 제1 전극, 및 스캔 신호를 출력하는 출력 단자(OUT)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제1 커패시터(C1)은 제1 노드(Q)에 연결된 제1 전극 및 출력 단자(OUT)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
제2 입력부(330)는 제1 노드(Q)에 연결된 게이트 전극, 제1 클럭 신호가 인가되는 제1 전극, 및 제2 노드(QB)에 연결된 제2 전극을 포함하는 제4 트랜지스터(M4)를 포함할 수 있다.
제2 출력부(340)는 제6 트랜지스터(M6) 및 제2 커패시터(C2)를 포함할 수 있다. 제6 트랜지스터(M6)는 제2 노드(QB)에 연결된 게이트 전극, 제2 전압이 인가되는 제1 전극, 및 출력 단자(OUT)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제2 커패시터(C2)는 제2 노드(QB)에 연결된 제2 전극 및 제2 전압 단자(VGL)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
안정화부(360)는 직렬로 연결된 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)를 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(M2)는 제2 노드(QB)에 연결된 게이트 전극, 제2 전압이 인가되는 제1 전극, 및 제3 트랜지스터(M3)의 제1 전극에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제3 트랜지스터(M3)는 제2 클럭 신호가 인가되는 게이트 전극, 제2 트랜지스터(M2)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(Q)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
유지부(370)는 제1 클럭 신호가 인가되는 게이트 전극, 제1 전압이 인가되는 제1 전극, 및 제2 노드(QB)에 연결된 제2 전극을 포함하는 제5 트랜지스터(M5)를 포함할 수 있다.
비록, 도 2 및 도 3에서는 2개의 클럭 신호들을 수신하여 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 스테이지를 도시하였으나, 스테이지는 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 다양한 구조를 가질 수 있다.
비록, 도 2 및 도 3에서는 스캔 구동부가 스캔 신호를 제0 스테이지(STG0)로부터 제N 스테이지(STGn)까지 순차적으로 출력하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 스캔 구동부는 스캔 신호를 제N 스테이지(STGn)부터 제0 스테이지(STG0)까지 순차적으로 출력할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 기준 전압 제공부 및 화소부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 4를 참조하면, 표시 패널은 기준 전압 제공부(120A) 및 화소부(140A)를 포함할 수 있다.
기준 전압 제공부(120A)는 스캔 신호에 응답하여 제1 기준 전압(VREF1)을 복수의 리드아웃 라인들에 인가할 수 있다. 기준 전압 제공부(120A)는 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 제1 기준 전압(VREF1)을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 트랜지스터(TC)는 스캔 구동부(300)로부터 제0 스캔 라인(SL0)을 통해 수신한 스캔 신호에 응답하여 제1 기준 전압(VREF1)을 리드아웃 라인(RLj)에 제공할 수 있다.
기준 전압 제공부(120A)는 리드아웃 라인(RLj)의 일단에 연결되고, 리드아웃 회로(500A)는 리드아웃 라인(RLj)의 타단에 연결될 수 있다. 기준 전압 제공부(120A)는 화소부(140A)를 사이에 두고 리드아웃 회로(500A)와 대향하여 배치될 수 있다. 따라서, 외부 충격에 의해 화소부(140A) 영역에 크랙이 발생한 경우, 리드아웃 라인(RLj)에 인가된 제1 기준 전압(VREF1)이 변경될 수 있다. 리드아웃 회로(500A)에서 리드아웃 라인(RLj)의 타단의 전압을 크랙 센싱 전압으로서 측정함으로써, 화소부(140A) 영역에 크랙이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다.
화소부(140A)에 포함된 각각의 화소는 제1 내지 제3 트랜지스터(T1 내지 T3), 스토리지 커패시터(CST), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)에 연결된 게이트 전극, 제1 전원(ELVDD)에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(N2)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 라인(SLi)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DLj)에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(N1)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 스캔 라인(SLi) 에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(N2)에 연결된 제1 전극, 및 리드아웃 라인(RLj)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 스토리지 커패시터(CST)는 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 제2 노드(N2)에 연결된 제1 전극 및 제1 전원(ELVDD) 또는 제2 전원(ELVSS)에 선택적으로 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 제2 전극은 표시 구간에서 구동 전류가 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르도록 제2 전원(ELVSS)에 연결될 수 있다. 또한, 되고, 유기 발광 다이오드(OLED)의 제2 전극은 열화 센싱 구간에서 구동 트랜지스터의 문턱전압을 측정하기 위해 제1 전원(ELVDD)에 연결될 수 있다.
이와 같이, 리드아웃 회로를 이용하여 화소의 편차를 보상하는 표시 장치에서, 개구율 향상을 위해 화소는 하나의 스캔 라인(SLi)에 의해 데이터 라인(DLj)이 연결된 제2 트랜지스터(T2)와 리드아웃 라인(RLj)이 연결된 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온되도록 구현될 수 있다. 이 경우, 표시 장치가 구동되는 동안 표시 패널의 크랙을 검출하기 위해, 스캔 구동부에 제0 스테이지를 추가하고, 기준 전압 제공부(120A)는 제0 스캔 라인(SL0)으로부터 수신한 스캔 신호에 응답하여 제1 기준 전압(VREF1)을 리드아웃 라인(RLj)에 제공할 수 있다. 이에 따라, 스캔 라인들을 따라 순차적으로 영상을 표시하는 순차 발광 방식의 표시 장치에서, 표시 장치가 구동되는 동안 비발광 구간을 최소화하면서 표시 패널의 크랙을 검출할 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 리드아웃 회로의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 5를 참조하면, 리드아웃 회로(500A)는 아날로그-디지털 변환부(550), 제1 스위치(SW1), 및 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다. 아날로그-디지털 변환부(550)는 리드아웃 라인(RLi)의 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있다. 제1 스위치(SW1)는 제2 기준 전원 및 리드아웃 라인(RLi) 사이에 위치할 수 있다. 제2 스위치(SW2)는 아날로그-디지털 변환부(550) 및 리드아웃 라인(RLi) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시예에서, 크랙 센싱 구간에서 제1 스위치(SW1)는 턴-온되고, 제2 스위치(SW2)는 턴-오프될 수 있다. 즉, 크랙 센싱 구간에서 기준 전압 제공부는 리드아웃 라인(RLi)의 일단에 제1 기준 전압을 인가하고, 아날로그-디지털 변환부(550)는 턴-온된 제1 스위치(SW1)를 통해 리드아웃 라인(RLi)의 타단의 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 구간에서 제1 스위치(SW1)는 턴-오프되고, 제2 스위치(SW2)는 턴-온될 수 있다. 즉, 턴-온된 제2 스위치(SW2)를 통해 제2 기준 전압(VREF2)이 리드아웃 라인(RLi)에 인가되고, 유기 발광 다이오드의 제1 전극에 제2 기준 전압(VREF2)이 인가됨으로써 유기 발광 다이오드로 구동 전류가 흐를 수 있다.
일 실시예에서, 열화 센싱 구간에서, 제1 스위치(SW1)는 턴-온되고, 제2 스위치(SW2)는 턴-오프될 수 있다. 즉, 열화 센싱 구간에서 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 특성(예를 들어, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 등)을 측정하기 위해 아날로그-디지털 변환부(550)는 턴-온된 제1 스위치(SW1)를 통해 리드아웃 라인(RLi)의 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 아날로그-디지털 변환부(550)는 샘플링-홀딩 회로(552) 및 아날로그-디지털 변환 회로(554)를 포함할 수 있다. 샘플링-홀딩 회로(552)는 리드아웃 라인(RLi)의 전압을 샘플링 및 홀딩하여 리드아웃 전압으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 샘플링-홀딩 회로(552)는 커패시터, 리드아웃 라인(RLi)의 전압을 커패시터에 충전시키는 입력 스위치, 및 커패시터에 충전된 리드아웃 전압을 출력하는 출력 스위치를 포함할 수 있다. 아날로그-디지털 변환 회로(554)는 리드아웃 전압을 디지털 데이터로 변환할 수 있다.
비록, 도 5에서는 리드아웃 회로(500A)가 화소들의 열화 데이터로서 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 것으로 도시하였으나, 리드아웃 회로(500A)는 적분기를 이용하여 구동 트랜지스터의 이동도를 측정하는 전류-전압 변환기를 더 포함할 수 있다.
도 6은 크랙 센싱 구간 및 표시 구간에서 도 1의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 2, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 표시 구간(DP) 사이에 크랙 센싱 구간(CP)을 구비함으로써, 표시 장치가 구동되는 동안 표시 패널의 크랙을 검출할 수 있다.
크랙 센싱 구간(CP)에서, 스캔 구동부의 제0 스테이지는 스캔 개시 신호(STV)를 수신하고, 스캔 개시 신호(STV)에 기초하여 제0 스캔 라인(SL0)으로 스캔 신호를 출력할 수 있다. 기준 전압 제공부는 제0 스캔 라인(SL0)으로부터 스캔 신호를 수신하고, 제1 기준 전압을 리드아웃 라인의 일단에 인가할 수 있다. 제1 스위치는 턴-온되고, 제2 스위치는 턴-오프될 수 있다. 리드아웃 회로는 리드아웃 라인의 타단의 전압을 디지털 데이터로 변환함으로써 크랙 센싱 전압을 측정할 수 있다.
표시 구간(DP)에서, 스캔 구동부의 제1 스테이지는 제0 스테이지의 출력 신호를 수신함에 따라, 제1 내지 제N 스테이지는 각각 제1 내지 제N 스캔 라인(SL1 내지 SLn)에 스캔 신호를 순차적으로 출력할 수 있다. 스캔 라인들에 스캔 신호가 순차적으로 제공될 때, 스캔 신호에 대응하여 데이터 라인들을 통해 화소들에 데이터 신호가 기입될 수 있다. 제2 스위치는 턴-온되고, 제1 스위치는 턴-오프될 수 있다. 제2 기준 전압이 리드아웃 라인을 통해 구동 트랜지스터와 유기 발광 다이오드 사이에 제2 기준 전압이 인가되고, 화소들은 기입된 데이터 신호에 상응하는 영상을 표시할 수 있다.
도 7은 열화 센싱 구간에서 도 1의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 열화 센싱 구간(PV)에서, 화소는 스캔 라인(SLi)으로부터 스캔 신호를 수신하고, 데이터 신호로서 기 지정된 제1 데이터 전압(VDATA)을 수신할 수 있다.
열화 센싱 구간(PV)의 제1 구간(PV1)에서 제1 스위치(SW1)는 턴-오프되고, 제2 스위치(SW2)는 턴-온될 수 있다. 따라서, 제1 구간(PV1)에서 리드아웃 라인(RLj)에 제1 기준 전압(VREF1)이 인가되고, 리드아웃 라인(RLj)은 초기화될 수 있다.
열화 센싱 구간(PV)의 제2 구간(PV2)에서 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)는 턴-온될 수 있다. 따라서, 제2 구간(PV2)에서 아날로그-디지털 변환부의 샘플링-홀딩 회로(552)에 제2 기준 전원(VREF2)의 전압이 인가되고, 샘플링-홀딩 회로(552)는 초기화될 수 있다.
열화 센싱 구간(PV)의 제3 구간(PV3)에서 제1 스위치(SW1)는 턴-온되고, 제2 스위치(SW2)는 턴-오프될 수 있다. 화소에서, 제1 트랜지스터(T1)(즉, 구동 트랜지스터)로부터 흐르는 전류가 턴-온된 제3 트랜지스터(T3)와 리드아웃 라인(RLj)을 경유하여 출력되고, 제1 트랜지스터(T1)로부터 흐르는 전류에 비례하여 리드아웃 라인(RLj)의 전압이 상승할 수 있다. 스토리지 커패시터(CST)의 전압이 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(VTH)에 도달하면, 리드아웃 라인(RLj)의 전압은 제1 데이터 전압(VDATA)과 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(VTH)과의 차이 전압(VDATA - VTH)에서 포화 상태가 될 수 있다. 이 때, 리드아웃 라인(RLj)의 전압(VDATA - VTH)을 샘플링함으로써, 구동 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(VTH)를 측정할 수 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함된 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 제어부(700)는 메모리 장치(710), 열화 데이터 산출부(720), 열화 보상부(730), 크랙 검출부(740), 및 제어 신호 생성부(750)를 포함할 수 있다.
메모리 장치(710)는 열화 데이터로서 열화 센싱 전압을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(710)는 초기 구동 시에 측정된 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 상응하는 초기 열화 센싱 전압을 저장할 수 있다. 또한, 메모리 장치(710)는 크랙 센싱 전압을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(710)는 초기 구동 시 리드아웃 라인의 일단에 제1 기준 전압(VREF1)이 인가하고, 리드아웃 라인의 타단의 전압을 측정함으로써 초기 크랙 센싱 전압을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리 장치(710)는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 비휘발성 메모리는 전원이 공급되지 않는 상태에서 데이터를 보존할 수 있으며, 가격이 비교적 저렴하고 대용량을 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 메모리 장치(710)는 플래시 메모리(Flash Memory), EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 메모리 장치(710)는 화소 그룹 단위로 열화 센싱 전압 및 크랙 센싱 전압을 저장할 수 있다. 예를 들어, 4*4 매트릭스에 포함된 서로 인접한 화소들이 하나의 화소 그룹으로 설정될 수 있다. 화소 그룹은 서로 인접한 화소들로 구성되므로 열화 정도가 서로 비슷할 수 있다. 따라서, 높은 해상도를 지원하는 표시 장치에서 화소 그룹 단위로 열화 센싱 전압을 저장함으로써 메모리 장치(710)의 용량을 줄일 수 있다.
열화 데이터 산출부(720)는 디지털 데이터(FB)에 포함된 화소들에 대한 현재 열화 센싱 전압을 이전 열화 센싱 전압과 비교함으로써 화소들의 열화 데이터를 산출할 수 있다. 예를 들어, 열화 데이터 산출부(720)는 초기 구동 시에 측정된 이전 열화 센싱 전압(PD)을 메모리 장치(710)로부터 수신하고, 디지털 데이터(FB)에 포함된 현재 열화 센싱 전압과 이전 열화 센싱 전압(PD)의 차이를 화소들의 열화 데이터(DD)로서 출력할 수 있다.
열화 보상부(730)는 열화 데이터(DD)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDATA)를 보상할 수 있다. 예를 들어, 열화 보상부(730)는 현재 열화 센싱 전압과 이전 열화 센싱 전압(PD)의 차이에 상응하는 보정값을 룩업 테이블(look-up table)로부터 도출하고, 입력 영상 데이터(IDATA)에 보정값을 합산함으로서 출력 영상 데이터(ODATA)를 생성할 수 있다.
크랙 검출부(740)는 디지털 데이터(FB)에 포함된 현재 크랙 센싱 전압을 문턱값과 비교함으로써 전원 차단 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 크랙 검출부(740)는 현재 크랙 센싱 전압이 기 지정된 전압 범위를 벗어나는 경우, 표시 패널에 공급되는 전원을 차단하기 위한 전원 차단 신호를 생성할 수 있다. 다른 실시예에서, 크랙 검출부(740)는 현재 크랙 센싱 전압과 메모리 장치(710)에 저장된 이전 크랙 센싱 전압의 전압 차이가 문턱값의 크기보다 큰 경우, 전원 차단 신호를 생성할 수 있다.
제어 신호 생성부(750)는 입력 제어 신호(CTL)를 수신하고, 스캔 구동부, 데이터 구동부, 리드아웃 회로, 및 전원 공급부를 제어하기 위해 입력 제어 신호(CTL)에 기초하여 제1 내지 제4 제어 신호들(CTL1 내지 CTL4)를 생성할 수 있다. 제어 신호 생성부(750)는 전원 차단 신호를 수신하는 경우, 표시 장치에 공급되는 전원을 차단하도록 전원 공급부에 공급되는 제4 제어 신호(CTL4)를 제어할 수 있다.
외부 충격에 의해 화소부에서 제1 전원과 제2 전원 간의 단락이 발생한 경우, 표시 패널에 과도한 전류가 흐르고 표시 패널이 파괴되거나 발화될 수 있다. 따라서, 제어부(700)는 크랙 센싱 전압을 이용하여 화소부의 크랙을 검출함으로써, 표시 패널을 안정적으로 구동할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 도 10은 도 9의 표시 장치에 포함된 기준 전압 제공부 및 화소부의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 11은 열화 센싱 구간에서 도 10의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 표시 장치(1000B)는 표시 패널(100B), 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400), 리드아웃 회로(500B), 전원 공급부(600), 및 제어부(700)를 포함할 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 표시 장치(1000B)는 동일한 스캔 라인 상에 위치하는 2개 이상의 인접한 화소들이 리드아웃 라인을 공유하는 것을 제외하면, 도 1의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
표시 패널(100B)은 기준 전압 제공부(120B) 및 화소부(140B)를 포함할 수 있다.
기준 전압 제공부(120B)는 제1 기준 전압(VREF1)을 복수의 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2))에 인가할 수 있다. 일 실시예에서, 기준 전압 제공부(120B)는 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 제1 기준 전압(VREF1)을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2)) 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 트랜지스터(TC)는 스캔 구동부(300)로부터 제0 스캔 라인(SL0)을 통해 수신한 스캔 신호에 응답하여 제1 기준 전압(VREF1)을 리드아웃 라인에 제공할 수 있다.
기준 전압 제공부(120B)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2))의 일단에 연결되고, 리드아웃 회로(500B)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2))의 타단에 연결될 수 있다. 즉, 화소부(140B)는 기준 전압 제공부(120B)와 리드아웃 회로(500B)의 사이에 위치할 수 있다.
화소부(140B)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2))에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소부(140B)는 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차부마다 위치되는 n*m 개의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 동일한 스캔 라인 상에 위치하는 2개 이상의 인접한 화소들은 표시 패널(100B)의 개구율을 높이기 위해 하나의 리드아웃 라인을 공유할 수 있다.
스캔 구동부(300)는 제1 제어 신호(CTL1)에 기초하여 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 화소(PX)들에 스캔 신호들을 제공할 수 있다. 스캔 구동부(300)는 제0 스캔 라인(SL0)을 통해 기준 전압 제공부(120B)에 스캔 신호를 제공하고, 스캔 구동부(300)는 제1 내지 제N 스캔 라인(SL1 내지 SLn)을 통해 화소부(140B)에 스캔 신호를 제공할 수 있다.
데이터 구동부(400)는 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 데이터 신호를 제공할 수 있다.
리드아웃 회로(500B)는 복수의 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2))에 연결되고, 크랙 센싱 전압 또는 열화 센싱 전압을 측정할 수 있다. 리드아웃 회로(500B)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RL(m/2))의 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터(FB)를 크랙 센싱 전압 또는 열화 센싱 전압으로서 제어부(700)에 제공할 수 있다.
전원 공급부(600)는 제4 제어 신호(CTL4)에 기초하여 전원을 표시 패널(100B)에 제공할 수 있다.
제어부(700)는 입력 제어 신호(CTL)에 기초하여 제1 내지 제4 제어 신호들(CTL1 내지 CTL4)를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 디지털 데이터(FB)를 리드아웃 회로(500B)로부터 수신하고, 제어부(700)는 표시 패널(100B)의 크랙이 검출된 경우 디지털 데이터(FB)에 포함된 크랙 센싱 전압에 기초하여 전원을 차단할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 하나의 리드아웃 라인(RL(j/2))과 연결될 수 있다. 크랙 센싱 구간에서, 리드아웃 회로(500B)는 화소부(120B)의 크랙의 발생 여부를 확인하기 위해 리드아웃 라인(RL(j/2))의 전압을 크랙 센싱 전압으로서 디지털 데이터(FB)로 변환할 수 있다. 표시 구간에서, 리드아웃 회로(500B)는 리드아웃 라인(RLi)을 통해 제2 기준 전압(VREF2)을 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)에 포함된 구동 트랜지스터와 유기 발광 다이오드 사이에 제공할 수 있다. 또한, 열화 센싱 구간에서, 리드아웃 회로(500B)는 리드아웃 라인(RL(j/2))의 전압을 제1 화소(PX1) 또는 제2 화소(PX2)에 대한 열화 센싱 전압으로서 디지털 데이터(FB)로 변환할 수 있다. 여기서, 열화 센싱 전압은 제1 화소(PX1) 또는 제2 화소(PX2)에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 상응할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 리드아웃 라인(RL(j/2))을 공유하는 제1 화소(PX1) 및 제2 화소(PX2)는 열화 센싱 구간(PV)에서 연결된 스캔 라인(SLi)으로부터 스캔 신호를 수신할 수 있다. 열화 센싱 구간(PV)에서 센싱 라인(RL(j/2))을 통해 하나의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하기 위해, 제1 화소(PX1)는 열화 센싱 구간(PV)에서 데이터 신호로서 기 지정된 제1 데이터 전압(VDATA)을 수신하고 제2 화소(PX2)는 데이터 신호로서 블랙 데이터에 상응하는 제2 데이터 전압(BLACK)을 수신할 수 있다.
다만, 열화 센싱 구간(PV)의 제1 구간(PV1) 내지 제3 구간(PV3)에서 화소의 동작에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 도 13은 도 12의 표시 장치에 포함된 기준 전압 제공부 및 화소부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 12 및 도 13를 참조하면, 표시 장치(1000C)는 표시 패널(100C), 스캔 구동부(300), 데이터 구동부(400), 리드아웃 회로(500C), 전원 공급부(600), 및 제어부(700)를 포함할 수 있다. 다만, 본 실시예에 따른 표시 장치(1000C)는 표시 패널(100C)의 기준 전압 제공부(120C)가 제어부(700)로부터 수신한 센싱 제어 신호에 응답하여 제1 기준 전원을 리드아웃 라인에 인가하는 것을 제외하면, 도 1의 표시 장치와 실질적으로 동일하므로, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
표시 패널(100C)은 기준 전압 제공부(120C) 및 화소부(140C)를 포함할 수 있다.
기준 전압 제공부(120C)는 센싱 제어 신호에 응답하여 제1 기준 전압(VREF1)을 복수의 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)에 인가할 수 있다. 기준 전압 제공부(120C)는 센싱 제어 신호가 인가되는 게이트 전극, 제1 기준 전압(VREF1)을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm) 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 제어 신호는 스캔 구동부(300)의 출력을 제어하기 위한 스캔 개시 신호일 수 있다. 이 경우, 기준 전압 제공부(120C)의 센싱 트랜지스터들이 스캔 개시 신호에 의해 턴-온됨으로써, 스캔 구동부(300)는 추가적인 스테이지(예를 들어, 제0 스테이지)를 구비할 필요가 없다. 다른 실시예에서, 센싱 트랜지스터들이 화소들이 영상을 표시하는 표시 구간 동안 턴-온되도록 센싱 제어 신호가 제공될 수 있다. 이 경우, 제1 기준 전압(VREF1)은 크랙 센싱 구간에서 화소부(140C) 영역에 크랙이 발생하였는지 여부를 확인하기 위한 기준 전압 뿐만 아니라 표시 구간에서 유기 발광 다이오드로 구동 전류가 흐르기 위해 화소(예를 들어, 구동 트랜지스터와 유기 발광 다이오드 사이)에 인가되는 기준 전압으로 사용될 수 있다.
화소부(140C)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 화소부(140C)는 기준 전압 제공부(120C)와 리드아웃 회로(500C)의 사이에 위치할 수 있다.
스캔 구동부(300)는 제1 제어 신호(CTL1)에 기초하여 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 화소(PX)들에 스캔 신호들을 제공할 수 있다.
데이터 구동부(400)는 제2 제어 신호(CTL2)에 기초하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 데이터 신호를 제공할 수 있다.
리드아웃 회로(500C)는 복수의 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)에 연결될 수 있다. 리드아웃 회로(500C)는 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)의 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 변환된 디지털 데이터(FB)를 크랙 센싱 전압 또는 열화 센싱 전압으로서 제어부(700)에 제공할 수 있다.
전원 공급부(600)는 제4 제어 신호(CTL4)에 기초하여 전원을 표시 패널(100C)에 제공할 수 있다.
제어부(700)는 입력 제어 신호(CTL)에 기초하여 제1 내지 제4 제어 신호들(CTL1 내지 CTL4)를 생성할 수 있다. 제어부(700)는 크랙 센싱 구간에서 제어 라인(CL)을 통해 센싱 제어 신호를 기준 전압 제공부(120C)에 제공할 수 있다. 또한, 제어부(700)는 디지털 데이터(FB)를 리드아웃 회로(500C)로부터 수신하고, 제어부(700)는 표시 패널(100C)의 크랙이 검출된 경우 디지털 데이터에 포함된 크랙 센싱 전압에 기초하여 전원을 차단할 수 있다.
도 14는 도 12의 표시 장치에 포함된 리드아웃 회로의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 15를 크랙 센싱 구간 및 표시 구간에서 도 12의 표시 장치가 구동되는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 크랙 센싱 구간(CP) 및 표시 구간(DP)동안 센싱 트랜지스터들이 턴-온되도록, 센싱 제어 신호가 제공될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 크랙 센싱 구간(CP)에서 제1 기준 전압(VREF1)은 화소부에 크랙이 발생하였는지 여부를 확인하기 위해 리드아웃 라인의 일단에 인가되고, 리드아웃 회로는 턴-온된 제1 스위치(SW1)를 통해 리드아웃 라인의 타단의 전압을 크랙 센싱 전압으로서 측정할 수 있다.
또한, 스캔 신호가 제1 내지 제N 스캔 라인들로 순차적으로 출력되는 표시 구간(DP)에서 제1 기준 전압(VREF1)은 유기 발광 다이오드로 구동 전류가 흐르도록 리드아웃 라인을 통해 화소의 구동 트랜지스터와 유기 발광 다이오드 사이에 인가될 수 있다. 따라서, 도 14에 도시된 바와 같이, 리드아웃 회로(500C)는 제1 스위치(SW1) 및 아날로그-디지털 변환부(550)를 포함하며, 리드아웃 라인으로 제2 기준 전압을 인가하는 회로(예를 들어, 도 5의 제2 스위치)를 포함하지 않을 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기에서는 표시 장치가 유기 발광 표시 장치인 것으로 설명하였으나, 표시 장치의 종류는 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 표시 장치는 액정 표시 장치일 수 있다.
본 발명은 표시 장치를 구비한 전자 기기에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어, 디지털 카메라, 비디오 캠코더 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
100A: 표시 패널 120A: 기준 전압 제공부
140A: 화소부 300: 스캔 구동부
400: 데이터 구동부 500A: 리드아웃 회로
600: 전원 공급부 700: 제어부
710: 메모리 장치 720: 열화 데이터 산출부
730: 열화 보상부 740: 크랙 검출부
750: 제어 신호 생성부

Claims (20)

  1. 제1 기준 전압을 복수의 리드아웃 라인들에 인가하는 기준 전압 제공부 및 상기 리드아웃 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 구비하는 표시 패널;
    복수의 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부;
    복수의 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부;
    상기 리드아웃 라인들의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 리드아웃 회로; 및
    상기 디지털 데이터에 기초하여 전원을 차단하는 제어부를 포함하고,
    상기 리드아웃 회로는
    상기 리드아웃 라인들 중 하나의 전압을 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;
    상기 아날로그-디지털 변환부 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나 사이에 위치하는 제1 스위치; 및
    제2 기준 전원 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나 사이에 위치하는 제2 스위치를 포함하며,
    상기 제1 기준 전압이 상기 리드아웃 라인들에 인가되는 크랙(crack) 센싱 구간 및 상기 화소들에 대한 열화 데이터가 센싱되는 열화 센싱 구간에서, 상기 제1 스위치는 턴-온되고, 상기 제2 스위치는 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 기준 전압 제공부는 상기 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 스캔 구동부는 서로 종속적으로 연결되고 상기 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 제0 내지 제N(단, N은 0보다 큰 정수) 스테이지들을 포함하고,
    제0 스테이지는 상기 기준 전압 제공부에 상기 스캔 신호를 제공하고,
    제1 내지 제N 스테이지들은 상기 화소부에 상기 스캔 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 기준 전압 제공부는 상기 리드아웃 라인들의 일단에 연결되고, 상기 리드아웃 회로는 상기 리드아웃 라인들의 타단에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서, 상기 화소들이 영상을 표시하는 표시 구간에서, 상기 제1 스위치는 턴-오프되고, 상기 제2 스위치는 턴-온되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 삭제
  9. 제1 항에 있어서, 상기 아날로그-디지털 변환부는
    상기 리드아웃 라인들 중 하나의 전압을 샘플링 및 홀딩하여 리드아웃 전압으로 출력하는 샘플링-홀딩 회로; 및
    상기 리드아웃 전압을 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 디지털 데이터에 포함된 상기 화소들에 대한 현재 열화 센싱 전압을 이전 열화 센싱 전압과 비교함으로써 상기 화소들의 열화 데이터를 산출하는 열화 데이터 산출부;
    상기 열화 데이터에 기초하여 입력 영상 데이터를 보상하는 열화 보상부;
    상기 디지털 데이터에 포함된 현재 크랙 센싱 전압을 문턱값과 비교함으로써 전원 차단 신호를 생성하는 크랙 검출부; 및
    상기 전원 차단 신호에 기초하여 상기 전원을 차단하도록 제어 신호를 생성하는 제어 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 크랙 검출부는 상기 현재 크랙 센싱 전압과 메모리 장치에 저장된 이전 크랙 센싱 전압의 전압 차이가 상기 문턱값의 크기보다 큰 경우, 상기 전원 차단 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 기준 전압 제공부는 센싱 제어 신호가 인가되는 게이트 전극, 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 복수의 센싱 트랜지스터들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 센싱 제어 신호는 상기 스캔 구동부의 출력을 제어하기 위한 스캔 개시 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 센싱 트랜지스터들은 상기 화소들이 영상을 표시하는 표시 구간에서 턴-온되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제1 항에 있어서, 상기 화소들 각각은
    제1 노드에 연결된 게이트 전극, 제1 전원에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드에 연결된 제2 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 스캔 라인들 중 하나에 연결된 게이트 전극, 상기 데이터 라인들 중 하나에 연결된 제1 전극, 및 상기 제1 노드에 연결된 제2 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
    상기 스캔 라인들 중 하나에 연결된 게이트 전극, 상기 제2 노드에 연결된 제1 전극 및 상기 리드아웃 라인들 중 하나에 연결된 제2 전극을 포함하는 제3 트랜지스터;
    상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 사이에 연결된 스토리지 커패시터; 및
    상기 제2 노드에 연결된 제1 전극 및 상기 제1 전원 또는 제2 전원에 선택적으로 연결되는 제2 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 유기 발광 다이오드의 상기 제2 전극은 표시 구간에서 상기 제2 전원에 연결되고, 상기 열화 센싱 구간에서 상기 제1 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제1 기준 전압을 리드아웃 라인에 인가하는 기준 전압 제공부 및 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 구비하는 표시 패널;
    복수의 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부;
    복수의 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부; 및
    상기 리드아웃 라인의 전압을 디지털 데이터로 변환하는 리드아웃 회로를 포함하고,
    상기 화소들 중 상기 스캔 라인들 중 하나와 연결된 적어도 2개의 화소들은 상기 리드아웃 라인과 연결되고,
    상기 리드아웃 회로는
    상기 리드아웃 라인의 전압을 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그-디지털 변환부;
    상기 아날로그-디지털 변환부 및 상기 리드아웃 라인 사이에 위치하는 제1 스위치; 및
    제2 기준 전원 및 상기 리드아웃 라인 사이에 위치하는 제2 스위치를 포함하며,
    상기 제1 기준 전압이 상기 리드아웃 라인에 인가되는 크랙(crack) 센싱 구간 및 상기 화소들에 대한 열화 데이터가 센싱되는 열화 센싱 구간에서, 상기 제1 스위치는 턴-온되고, 상기 제2 스위치는 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 기준 전압 제공부는 상기 스캔 신호가 인가되는 게이트 전극, 상기 제1 기준 전압을 공급하는 제1 기준 전원에 연결되는 제1 전극, 및 상기 리드아웃 라인에 연결된 제2 전극을 포함하는 센싱 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 스캔 구동부는 서로 종속적으로 연결되고 상기 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 제0 내지 제N(단, N은 0보다 큰 정수) 스테이지들을 포함하고,
    제0 스테이지는 상기 기준 전압 제공부에 상기 스캔 신호를 제공하고,
    제1 내지 제N 스테이지들은 상기 화소부에 상기 스캔 신호를 제공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제17 항에 있어서, 상기 기준 전압 제공부는 상기 리드아웃 라인의 일단에 연결되고, 상기 리드아웃 회로는 상기 리드아웃 라인의 타단에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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