KR20170079408A - 유기발광 표시장치 및 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법 - Google Patents

유기발광 표시장치 및 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법 Download PDF

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Abstract

기존의 유기 발광 표시 장치의 경우 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 센싱 모드에서 구동 트랜지스터의 드레인으로 인가되는 구동전압의 리플이 발생하면 센싱된 문턱 전압에도 오류가 발생된다는 문제점이 있어, 본 발명은 구동 트랜지스터의 문턱전압 센싱 시 구동 전압의 리플로 인해 오류가 발생된 수평라인에 포함된 각 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 다른 수평라인에 포함된 각 화소의 구동 트랜지스터의 문턱 전압으로 보정하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기발광 표시장치 및 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법{Organic Light Emitting Diode Display Device and Method for Compensating Image Quality of Organic Light Emitting Diode Display Device}
본 발명은 유기발광 표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치는 자발광 소자인 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
자발광 소자인 OLED는 애노드전극 및 캐소드전극과, 이들 사이에 형성된 유기 화합물층(HIL, HTL, EML, ETL, EIL)을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection Layer, HIL), 정공수송층(Hole Transport Layer, HTL), 발광층(Emission Layer, EML), 전자수송층(Electron Transport Layer, ETL) 및 전자주입층 (Electron Injection Layer, EIL)을 포함한다. 애노드전극과 캐소드전극에 구동전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 발생하게 된다.
유기발광 표시장치는 OLED를 각각 포함한 화소들을 매트릭스 형태로 배열하고 비디오 데이터의 계조에 따라 화소들의 휘도를 조절한다. 화소들 각각은 OLED에 흐르는 구동전류를 제어하기 위해 구동 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 포함한다. 문턱 전압, 이동도 등과 같은 구동 트랜지스터의 전기적 특성은 모든 화소들에서 동일하게 설계됨이 바람직하나, 실제로는 공정 조건, 구동 환경 등에 의해 화소들마다 구동 트랜지스터의 전기적 특성은 불균일하다. 이러한 이유로 동일한 데이터 전압이 인가되더라도 화소들마다 구동 전류가 달라지게 되고 그 결과, 화소들 간 휘도 편차가 발생하게 된다.
이를 해결하기 위하여, 각 화소로부터 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하고, 센싱 결과에 따라 입력 데이터를 적절히 보정함으로써 휘도 불균일을 감소시키는 화질 보상기술이 알려져 있다. 이하, 구동 트랜지스터의 문턱전압 센싱 방법 및 센싱 결과에 따라 입력 데이터를 보상하는 방법을 간략히 설명한다.
도 1은 구동 트랜지스터의 문턱전압 센싱 방법을 보여주는 개념도이다. 도 1에서와 같이 구동 트랜지스터(Tdr)를 소스 팔로워(Source Follower) 방식으로 동작시키면서 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스전압(Vs)을 센싱 하여 센싱 데이터(Sdata)를 생성하고, 이 센싱 데이터(Sdata)에 기초하여 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)을 산출한다. 이후, 산출된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압에 대응되는 보상 데이터를 산출하고, 산출된 보상 데이터를 입력 데이터에 반영함으로써 입력 데이터를 보상하게 된다.
하지만, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압 센싱을 위해 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인으로 인가되는 구동전압(EVDD)은 트랜지스터를 거치지 않고 직접 구동 트랜지스터(Tdr)로 인가되기 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이 구동 전압에 리플(Ripple)이 발생하게 되면 센싱 데이터(Sdata)로부터 획득되는 문턱전압에도 오류가 발생하게 된다. 이로 인해 문턱전압을 기초로 산출되는 보상 데이터에도 오류가 발생할 수 밖에 없어 보상 데이터를 입력 데이터에 반영하여 입력 데이터를 보상하는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 화면에 가로선 불량이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동 트랜지스터의 특성 데이터 센싱시 구동 트랜지스터에 인가되는 구동 전압의 리플로 인한 특성 데이터의 오류를 보정할 수 있는 유기발광 표시장치 및 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유기 발광 표시 장치는, 표시패널에 포함된 각 화소로 공급되는 구동 전압의 리플 발생 여부를 판단하는 판단부와, 구동 전압의 리플이 발생된 것으로 판단되면 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 n번째 센싱에 의해 획득된 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 센싱에 의해 획득된 n+1번째 특성 데이터간의 편차를 기초로 오류가 발생된 수평라인을 검출하는 검출부와, 오류가 발생된 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 타 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 보정하고, 보정된 n+1번째 특성 데이터를 메모리에 저장하는 데이터 보정부와, 메모리에 저장된 특성 데이터를 이용하여 상기 각 화소에 공급될 입력 데이터를 보상하는 데이터 처리부를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유기 발광 표시 장치의 화질 보상 방법은 표시패널에 포함된 각 화소로 공급되는 구동 전압의 리플(Ripple) 발생 여부를 판단하는 단계와, 구동 전압의 리플이 발생된 것으로 판단되면 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 n번째 센싱에 의해 획득된 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 센싱에 의해 획득된 n+1번째 특성 데이터간의 편차를 산출하는 단계와, 표시패널의 수평라인들 중 편차가 기준값 이상인 화소가 포함된 수평라인을 검출하는 단계와, 검출된 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 타 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 보정하는 단계와, 보정된 n+1번째 특성 데이터를 메모리에 저장하는 단계와, 메모리에 저장된 특성 데이터를 이용하여 상기 각 화소에 공급될 입력 데이터를 보상하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 센싱 기간 동안 센싱된 구동 트랜지스터의 특성 데이터를 기초로 보상 데이터를 생성하고, 보상 데이터에 기초하여 화소에 공급될 입력 데이터를 보상함으로써 화질을 개선할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 구동 트랜지스터의 특성 데이터 센싱시 구동 트랜지스터에 인가되는 구동 전압의 변화로 인한 특성 데이터의 오류를 보정함으로써 특성 데이터의 오류로 인한 화면의 가로선 불량을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 구동 트랜지스터의 문턱전압 센싱 원리를 보여주는 도면이다.
도 2는 구동 트랜지스터에 인가되는 구동 전압의 리플을 보여주는 도면이다.
도 3은 구동 트랜지스터에 인가되는 구동 전압의 리플로 인해 화면에 발생되는 가로선 불량을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 6은 도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 센싱 데이터 보정부의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실싱예에 따른 센싱 데이터의 보정 방법을 개념적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 도 4에 도시된 데이터 드라이버의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 10은 센싱 모드 동안 각 화소에 인가되는 신호들의 파형도이다.
도 11은 표시 모드 동안 각 화소에 인가되는 신호들의 파형도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법을 보여주는 플로우차트이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이고, 도 5는 도 4에 도시된 화소의 구성을 보여주는 회로도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시 패널(100) 및 패널 구동부(200)를 포함한다.
표시 패널(100)은 제1 내지 제m(단, m은 자연수) 스캔 라인(SL1 내지 SLm), 제1 내지 제m 센싱 라인(SSL1 내지 SSLm), 제1 내지 제n(단, n은 m보다 큰 자연수) 데이터 라인(DL1 내지 DLn), 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn), 복수의 고전위 전압 라인(PL), 저전위 전압 라인(LVL), 및 복수의 화소(P)를 포함한다.
제1 내지 제m 스캔 라인(SL1 내지 SLm) 각각은 표시 패널(100)의 제1 방향, 예컨대 가로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 배치된다. 제1 내지 제m 센싱 라인(SSL1 내지 SSLm) 각각은 스캔 라인(SL1 내지 SLm) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 배치된다.
제1 내지 제n 데이터 라인(DL1 내지 DLn)은 스캔 라인들(SL1 내지 SLm) 및 센싱 라인들(SSL1 내지 SSLm)과 교차하도록 표시 패널(100)의 제2 방향, 예컨대 세로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 배치된다. 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각은 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 배치된다.
제 1 내지 제 n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각은 각 스캔 라인(SL1 내지 SLm)의 길이 방향에 대응되는 각 수평 라인에 형성된 화소(P)와 개별적으로 연결되고, 각 데이터 라인(DL1 내지 DLn)의 길이 방향에 대응되는 각 수직 라인에 형성된 화소(P)와 공통적으로 연결된다. 즉, 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각은 표시 패널(100)의 화소열에 형성된 화소(P)들에 공통적으로 연결되고, 표시 패널(100)의 화소행에 형성된 화소(P)들 각각에 개별적으로 연결된다.
복수의 고전위 전압 라인(PL) 각각은 데이터 라인들(DL1 내지 DLn) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성된다. 여기서, 복수의 고전위 전압 라인(PL) 각각은 스캔 라인들(SL1 내지 SLm) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수도 있다. 복수의 고전위 전압 라인(PL) 각각은 표시 패널(100)의 상측 및/또는 하측에 형성된 구동 전원 공통 라인(미도시)을 통해 외부의 고전위 전압 공급부(미도시)로부터 고전위 구동 전압(EVDD)을 공급받는다.
저전위 전압 라인(LVL)은 표시 패널(100)의 전면(全面)에 통자로 형성되거나 데이터 라인들(DL1 내지 DLn) 또는 스캔 라인들(SL1 내지 SLm) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수도 있다. 저전위 전압 라인(LVL)은 외부의 저전위 전압 공급부(미도시)로부터 저전위 구동 전압(EVSS)을 공급받는다.
복수의 화소(P) 각각은 서로 교차하는 제1 내지 제m 스캔 라인(SL1 내지 SLm) 각각과 제1 내지 제n 데이터 라인(DL1 내지 DLn) 각각에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된다. 여기서, 복수의 화소(P) 각각은 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소 중 어느 하나일 수 있다. 복수의 화소(P) 중 인접한 i개(단, i는 3 이상의 자연수)의 화소는 하나의 영상을 표시하는 하나의 단위 화소를 구성한다. 예를 들어, 각 단위 화소는 인접한 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소, 및 백색 화소로 이루어지거나 인접한 적색 화소, 녹색 화소, 및 청색 화소로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 화소(P) 각각은 도 5에 도시된 바와 같이, 유기 발광 소자(OLED), 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2), 구동 트랜지스터(Trd), 및 커패시터(Cst)를 포함하는 화소회로(PC)로 이루어질 수 있다. 여기서, 트랜지스터(Tsw1, Tsw2, Tdr)는 N형 박막 트랜지스터(TFT)로서 a-Si TFT, poly-Si TFT, Oxide TFT, Organic TFT 등이 될 수 있다.
제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 스캔 라인(SL)에 공급되는 제1 스캔 펄스(SP1)에 의해 스위칭되어 유기발광 표시장치의 동작 모드에 따라 데이터 라인(DL)에 공급되는 전압(Vdata or Vsen)을 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 공급한다. 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 인접한 스캔 라인(SL)에 연결된 게이트 전극, 인접한 데이터 라인(DL)에 연결된 제1 전극, 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극인 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 제1 및 제2 전극은 전류 방향에 따라 소스 전극 또는 드레인 전극이 될 수 있다.
제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 센싱 라인(SSL)에 공급되는 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 스위칭되어 유기발광 표시장치의 모드에 따라 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 전압(Vref or Vpre)을 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극인 제2 노드(n2)에 공급한다. 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 인접한 센싱 라인(SSL)에 연결된 게이트 전극, 인접한 레퍼런스 라인(RL)에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다. 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)의 제1 및 제2 전극은 전류 방향에 따라 소스 전극 또는 드레인 전극이 될 수 있다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 소스 전극, 즉 제1 및 제2 노드(n1, n2) 간에 접속되는 제1 및 제2 전극을 포함한다. 커패시터(Cst)의 제1 전극은 제1 노드(n1)에 연결되고, 커패시터(Cst)의 제2 전극은 제2 노드(n2)에 연결된다. 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2) 각각의 스위칭에 따라 제1 및 제2 노드(n1, n2) 각각에 공급되는 전압의 차전압을 충전한 후, 충전된 전압에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)를 구동시킨다.
구동 트랜지스터(Tdr)는 게이트 전압과 소스 전압의 차전압에 따라 구동되어 고전위 전압 라인(PL)으로부터 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 전류 량을 제어한다. 구동 트랜지스터(Tdr)는 제1 노드(n1)에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(n2)에 연결된 소스 전극, 및 고전위 전압 라인(PL)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 구동에 따라 흐르는 데이터 전류(Ioled)에 의해 발광하여 데이터 전류(Ioled)에 대응되는 휘도를 가지는 단색 광을 방출한다. 유기 발광 소자(OLED)는 제2 노드(n2)에 연결된 제1 전극(예를 들어, 애노드 전극), 제1 전극 상에 형성된 유기층(미도시), 및 유기층에 연결된 제2 전극(예를 들어, 캐소드 전극)을 포함한다.
유기층은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 유기층은 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층을 더 포함할 수도 있다. 제2 전극은 저전위 전원 라인(LVL)에 연결되거나 저전위 전원 라인(LVL)이 될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 패널 구동부(200)는 표시 패널(100)의 동작 모드에 따라 표시 패널을 동작시킨다. 일 실시예에 있어서, 패널 구동부(200)는 표시패널의 동작 모드를 센싱 모드 또는 표시 모드로 동작시킨다.
센싱 모드는 화소별 구동 트랜지스터(Tdr)의 전기적 특성인 문턱 전압(Vth)을 센싱하기 위한 화소 구동 모드를 의미한다. 센싱 모드는 미리 설정된 주기마다 수행되거나, 유기 발광 표시 장치의 전원 온 구간, 유기 발광 표시 장치의 전원 오프 구간, 또는 설정된 구동 시간 이후 전원 온 구간, 설정된 구동 시간 이후 전원 오프 구간 마다 수행될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 센싱 모드는 사용자가 영상을 시청하지 않는 전원 오프 구간에 수행될 수 있다.
표시 모드는 센싱 모드에 의해 센싱된 각 서브화소(P)의 전기적 특성에 기초하여 해당 화소(P)에 공급되는 데이터 전압을 보정하여 각 화소(P)에 영상을 표시하기 위한 화소 구동 모드를 의미한다.
패널 구동부(200)는 타이밍 컨트롤러(210), 스캔 드라이버(230), 및 데이터 드라이버(250)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 외부의 구동 시스템으로부터 입력되는 전원 온/오프 신호(PS) 또는 타이밍 동기 신호(TSS)의 수직 동기 신호에 기초하여, 스캔 드라이버(230) 및 데이터 드라이버(240) 각각을 센싱 모드 또는 표시 모드로 동작시킨다. 타이밍 동기 신호(TSS)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 센싱 모드에서, 타이밍 컨트롤러(210)는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)를 소스 팔로워 모드로 동작시켜 각 화소별 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 센싱하기 위한 센싱용 화소 데이터(DATA)와 제어신호(DCS, RCS1, RCS2)를 생성한다. 센싱용 화소 데이터(DATA)는 구동 트랜지스터(Tdr)를 소스 팔로워 모드로 동작시키기 위한 설정된 타겟 전압에 대응되는 계조값을 가질 수 있다.
표시 모드에서, 타이밍 컨트롤러(210)는 데이터 드라이버(250)로부터 제공되는 각 화소의 센싱 데이터(Vsen)에 기초하여 보상 데이터를 생성하고, 외부의 구동 시스템(또는 그래픽 카드)으로부터 입력되는 화소별 입력 데이터(Idata)를 해당 화소의 보상 데이터로 보상하여 화소별 화소 데이터(DATA)를 생성한다. 이때, 센싱 데이터는 각 화소별 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth) 또는 이동도 일 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 생성된 화소별 화소 데이터(DATA)를 데이터 드라이버(250)에 제공한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 데이터 드라이버(250)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(250)로 전송하고, 스캔 드라이버(230)를 제어하기 위한 제1 및 제2 로우 제어 신호(RCS1, RCS2)를 생성하여 스캔 드라이버(230)로 전송한다.
한편, 표시 패널(100)에 형성된 하나의 단위 화소가 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 및 백색 화소로 이루어질 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(210)는 각 화소(P)의 휘도 및/또는 구동 등의 특성에 따른 각 단위 화소의 휘도 특성에 따라 설정된 4색 데이터 변환 방법(RGB to RWGB)을 기반으로, 적색, 녹색, 및 청색의 입력 데이터(Idata)를 적색, 녹색, 청색 및 백색의 4색 데이터로 변환하고, 적색 화소, 녹색 화소, 청색 화소 및 백색 화소 각각에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)에 따라 변환된 4색 데이터를 보정하여 화소별 화소 데이터(DATA)를 생성할 수 있다.
이 경우, 타이밍 컨트롤러(210)는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0060476호 또는 제10-2013-0030598호에 개시된 데이터 변환 방법에 따라 적색, 녹색, 및 청색의 입력 데이터(Idata)를 적색, 녹색, 청색 및 백색의 4색 데이터로 변환할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 타이밍 컨트롤러에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(210)는 모드 설정부(610), 제어 신호 생성부(620), 데이터 처리부(630), 및 센싱 데이터 보정부(640)를 포함한다.
모드 설정부(610)는 외부의 시스템 본체(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 타이밍 동기 신호(TSS) 및 전원 온/오프 신호(PS)에 기초하여 센싱 모드를 나타내는 제1 논리 상태의 모드 신호(MS) 또는 표시 모드를 나타내는 제2 논리 상태의 모드 신호(MS)를 생성한다.
제어 신호 생성부(620)는 타이밍 동기 신호(TSS)에 기초하여 모드 설정부(620)로부터 공급되는 모드 신호(MS)에 대응되는 제1 및 제2 로우 제어 신호(RCS1, RCS2) 및 데이터 제어 신호(DCS) 각각을 생성하여 전술한 스캔 드라이버(230) 및 데이터 드라이버(250)로 전달한다.
데이터 처리부(630)는 모드 설정부(610)로부터 공급되는 모드 신호(MS)가 제1 논리 상태의 모드 신호인 경우 센싱용 화소 데이터(DATA)를 데이터 드라이버(250)로 공급하고, 데이터 드라이버(250)로부터 전송되는 센싱 데이터(Sdata)에 기초하여 각 화소의 문턱전압(Vth)을 획득하여 메모리(650)에 저장한다.
또한, 데이터 처리부(630)는 모드 설정부(610)로부터 공급되는 모드 신호(MS)가 제2 논리 상태의 모드 신호인 경우, 메모리(650)에 저장된 각 화소의 문턱 전압을 기초로 보상 데이터를 생성하고, 보상 데이터를 외부로부터 입력되는 화소별 입력 데이터(Idata)에 반영하여 입력 데이터를 보상함으로써 화소별 화소 데이터(DATA)를 생성한다.
이때, 데이터 처리부(630)는 각 화소별 문턱전압에 대응되는 보상 값과 각 화소별 구동 트랜지스터(Tdr)에 대한 초기 보상 값(또는 이전 보상 값)의 편차를 산출한 후 산출된 편차를 초기 보상 값(또는 이전 보상 값)에 가산하거나 감산하여 보상 데이터를 생성할 수 있다.
센싱 데이터 보정부(640)는 센싱 모드에서 각 화소에 공급되는 구동 전압(EVDD)의 리플 발생 여부에 따라 각 화소에서 센싱된 구동 트랜지스터의 특성 데이터에 오류가 발생되었는지 여부를 판단하고, 특성 데이터에 에 오류가 발생된 경우 특성 데이터를 보정한다.
이하 도 7을 참조하여 센싱 데이터 보정부에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 데이터 보정부의 구성을 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 데이터 보정부(640)는 판단부(642), 검출부(644), 및 보정부(646)를 포함한다.
먼저, 판단부(642)는 전원 공급부(미도시)로부터 각 화소로 공급되는 구동 전압(EVDD)의 리플(Ripple) 발생 여부를 판단한다. 이를 위해, 판단부(642)는 제1 비교부(642a), 제2 비교부(642b), 및 결정부(642c)를 포함한다.
제1 비교부(642a)는 각 화소로 공곱되는 구동 전압(EVDD)의 레벨이 미리 정해진 상한치 이상인지 여부를 판단한다. 판단 결과 구동 전압(EVDD)의 레벨이 미리 정해진 상한치 이상이면 "1"을 출력하고, 상한치 미만이면 "0"을 출력한다.
제2 비교부(642b)는 각 화소로 공급되는 구동 전압(EVDD)의 레벨이 미리 정해진 하한치 이하인지 여부를 판단한다. 판단결과 구동전압(EVDD)의 레벨이 미리 정해진 하한치 이하이면 "1"을 출력하고, 하한치를 초과하면 "0"을 출력한다.
결정부(642c)는 제1 비교부(642a) 및 제2 비교부(642b)의 비교 결과를 기초로 구동 전압(EVDD)에 리플이 발생하였는지 여부를 판단한다. 구체적으로, 결정부(642c)는 제1 비교부(642a) 및 제2 비교부(642b) 중 어느 하나라도 "1"을 출력하는 경우 구동 전압(EVDD)의 리플이 발생한 것으로 판단한다. 일 실시예에 있어서, 결정부(642c)는 OR 게이트로 구현될 수 있다.
검출부(644)는 판단부(642)에 의해 구동 전압의 리플이 발생된 것으로 판단되면, 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 n번째 센싱에 의해 획득된 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 센싱에 의해 획득된 n+1번째 특성 데이터 간의 편차를 산출한다. 이때, 검출부(644)는 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 특성 데이터는 메모리(650)로부터 수신할 수 있다. 이때, 특성 데이터는 센싱 데이터를 기초로 획득되는 구동 트랜지스터의 문턱전압일 수 있다.
검출부(644)는 각 화소의 n+1번째 특성 데이터에서 각 화소의 n번째 특성 데이터를 차감함으로써 n번째 특성 데이터와 n+1번째 특성 데이터 간의 편차를 산출할 수 있다.
예컨대, 도 8(a)에 도시된 바와 같은 n번째 특성 데이터가 메모리(650)에 저장되어 있고, 도 8(b)에 도시된 바와 같은 n+1번째 특성 데이터가 메모리(650)에 저장되어 있다면, 검출부(644)는 도 8(b)에 도시된 바와 같은 n+1번째 특성 데이터에서 도 7(a)에 도시된 바와 같은 n번째 특성 데이터를 차감함으로써 도 8(c)에 도시된 바와 같은 편차를 산출하게 된다.
이후, 검출부(644)는 표시패널에 포함된 수평라인들 중 검출부(644)에 의해 산출된 편차가 기준값 이상인 화소가 포함되어 있는 수평라인을 오류가 발생된 수평라인으로 검출한다.
일 실시예에 있어서, 검출부(644)는 특정 화소의 n번째 특성 데이터와 n+1번째 특성 데이터 간의 편차가 특정 화소가 포함된 수직라인 상에서 특정 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터 및 특정 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터의 평균값 이상이면, 특정 화소가 포함된 수평라인을 오류가 발생된 수평라인으로 검출할 수 있다.
예컨대, 도 8(c)에서 3번째 수평라인에서 첫 번째에 배치된 제1 화소의 편차는 70인데, 제1 화소가 포함된 첫 번째 수직라인에서 제1 화소의 상단에 배치된 2개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터와 제1 화소의 하단에 배치된 2개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터의 평균값은 12이므로, 제1 화소가 포함된 3번째 수평라인은 오류가 발생된 수평라인으로 판단될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 특성 화소의 특성 데이터와 유사한 특성 데이터를 가질 가능성이 높은 특정 화소의 상단 및 하단에 배치된 화소들의 특성 데이터의 평균값을 기초로 오류가 발생된 수평라인을 검출하기 때문에, 오류가 발생된 수평라인의 검출 정확도를 향상시킬 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평라인에 포함되어 있는 각 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 보정한다. 구체적으로 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 오류가 발생된 수평 라인을 제외한 타 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 보정한다.
일 실시예에 있어서, 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 위에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정할 수 있다. 이때, 오류가 발생된 것으로 결정된 수평라인이 표시 패널 상에서 최상단 수평라인인 경우, 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 아래에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정한다.
예컨대, 도 8(b)에 도시된 예를 참조하여 보정부(646)가 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 보정하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
도 8(b)에 도시된 예에서 오류가 발생된 3번째 수평라인의 제1 화소의 경우 특성 데이터가 80인데 그 상단에 배치된 화소의 특성 데이터가 12이므로, 보정부(646)는 3번째 수평라인의 제1 화소의 특성 데이터를 80에서 12로 보정한다. 또한, 오류가 발생된 3번째 수평라인의 제2 화소의 경우 특성 데이터가 84인데 그 상단에 배치된 화소의 특성 데이터가 12이므로, 보정부(646)는 3번째 수평라인의 제2 화소의 특성 데이터를 84에서 12로 보정한다. 또한, 3번째 수평라인의 제3 화소의 경우 특성 데이터가 78인데 그 상단에 배치된 화소의 특성 데이터가 12이므로, 보정부(646)는 3번째 수평라인의 제1 화소의 특성 데이터를 78에서 12로 보정한다. 이에 따라 도 8(b)에 도시된 바와 같은 n+1번째 특성 데이터는 도 8(d)에 도시된 바와 같이 보정된다.
이와 같이, 본 발명은 오류가 발생된 수평라인에 포함된 각 화소의 특성 데이터를 오류가 발생된 수평라인에 포함된 화소들과 유사한 특성 데이터를 가질 것으로 예상되는 수평라인(오류가 발생된 수평라인의 상단 또는 하단에 배치된 수평라인)에 포함된 화소의 특성 데이터로 보정하기 때문에 오류가 발생된 수평라인의 보정에 대한 정확도를 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에 있어서는, 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 위에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정하는 것으로 설명하였다.
하지만 변형된 실시예에 있어서, 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정할 수 있다.
또 다른 예로, 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정할 수 있다.
또 다른 예로, 보정부(646)는 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들 및 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 오류가 발생된 수평라인에 포함된 각 화소의 특성 데이터를 오류가 발생된 수평라인에 포함된 화소들과 유사한 특성 데이터를 가질 것으로 예상되는 복수개의 수평라인(오류가 발생된 수평라인의 상단 또는 하단에 배치된 복수개의 수평라인)에 포함된 화소들의 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정하기 때문에 오류가 발생된 수평라인의 보정에 대한 정확도를 더욱 향상시킬 수 있다.
보정부(646)는 메모리(650)에 기 저장되어 있던 n+1번째 특성 데이터를 보정된 n+1번째 특성 데이터로 갱신한다.
이에 따라 데이터 처리부(630)는 메모리(650)로부터 갱신된 n+1번째 특성 데이터를 독출하여 보상 데이터를 생성하고, 보상 데이터를 입력 데이터에 반영하여 입력 데이터를 보상할 수 있게 된다.
한편, 각 화소를 최초로 센싱할 때 구동 전압에 리플이 발생하는 경우, 검출부(644)가 특성 데이터 간의 편차를 산출할 수 없으므로, 보정부(646)는 최초로 센싱된 특성 데이터를 제품 출하시 메모리(650)에 기록되어 있는 초기 특성 데이터로 보정하여 메모리(650)에 저장한다.
이와 같이, 본 발명은 각 화소로 공급되는 구동 전압의 리플 발생 여부를 판단할 수 있고, 판단결과 구동 전압의 리플이 발생하는 경우 리플로 인해 발생된 특성 데이터의 오류를 보정함으로써 오류가 발생된 특성 데이터의 이용으로 인한 화면의 가로선 불량을 미연에 방지할 수 있게 된다.
다시 도 4를 참조하면, 스캔 드라이버(230)는 제1 내지 제m 스캔 라인(SL1 내지 SLm)과 제1 내지 제m 센싱 라인(SSL1 내지 SSLm)에 연결되어 타이밍 컨트롤러(210)의 모드 제어에 따라 센싱 모드 또는 표시 모드로 동작한다.
스캔 드라이버(230)는 스캔 라인 구동부(232) 및 센싱 라인 구동부(234)를 포함한다. 스캔 라인 구동부(232)는 제1 내지 제m 스캔 라인(SL1 내지 SLm) 각각의 일측 및/또는 타측 각각에 연결된다. 스캔 라인 구동부(232)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급되는 센싱 모드 또는 표시 모드에 따른 제1 로우 제어 신호(RCS1)에 응답하여 제1 스캔 펄스(SP1)를 생성해 제1 내지 제m 스캔 라인(SL1 내지 SLm)에 공급한다.
센싱 라인 구동부(234)는 제1 내지 제m 센싱 라인(SSL1 내지 SSLm) 각각의 일측 및/또는 타측 각각에 연결된다. 센싱 라인 구동부(234)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급되는 센싱 모드 또는 표시 모드에 따른 제2 로우 제어 신호(RCS2)에 응답하여 제2 스캔 펄스(SP2)를 생성해 제1 내지 제m 센싱 라인(SSL1 내지 SSLm)에 공급한다.
센싱 모드에서, 제1 및 제2 스캔 펄스(SP1, SP2) 각각은 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 센싱하는 센싱 방식 및 화소 배치 구조에 대응되도록 다양한 형태로 변경될 수 있다.
데이터 드라이버(250)는 제1 내지 제n 데이터 라인(DL1 내지 DLn)과 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 연결되어 타이밍 컨트롤러(210)의 모드 제어에 따라 센싱 모드 또는 표시 모드로 동작한다.
센싱 모드에서, 데이터 드라이버(250)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 센싱용 화소 데이터(DATA)를 센싱용 데이터 전압(Vsen)으로 변환하여 해당 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 또한, 데이터 드라이버(250)는 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)을 통해 각 화소(P)에 포함된 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압을 센싱하여 센싱 데이터(Sdata)를 생성하고, 생성된 센싱 데이터(Sdata)를 타이밍 컨트롤러(210)에 제공한다.
표시 모드에서, 데이터 드라이버(250)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 1 수평 기간 단위로 입력되는 1 수평 라인의 화소별 화소 데이터(DATA)를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 선택적으로, 데이터 드라이버(250)는 데이터 전압(Vdata)을 해당 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급하고, 외부로부터 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 해당 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 공급할 수도 있다.
도 9는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버를 설명하기 위한 도면이다.
도 4, 도 5, 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버(250)는 데이터 구동부(252), 스위칭부(254), 및 센싱부(256)를 포함한다. 데이터 구동부(252)는 센싱 모드 또는 표시 모드에 따라 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 입력되는 화소 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 전압(Vdata, Vsen)으로 변환하여 해당하는 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급한다. 이를 위해, 데이터 구동부(252)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 계조 전압 생성부, 및 디지털-아날로그 변환부를 포함한다.
쉬프트 레지스터부는 데이터 제어 신호(DCS)의 소스 스타트 신호와 소스 쉬프트 클럭을 이용하여 소스 쉬프트 클럭에 따라 소스 스타트 신호를 쉬프트시킴으로써 샘플링 신호를 순차적으로 출력한다.
래치부는 샘플링 신호에 따라 입력되는 화소 데이터(DATA)를 순차적으로 샘플링하여 래치하고, 데이터 제어 신호(DCS)의 소스 출력 인에이블 신호에 따라 1수평 라인분의 래치 데이터를 동시에 출력한다.
계조 전압 생성부는 외부로부터 입력되는 복수의 감마 전압(RGV)을 이용하여 화소 데이터(DATA)의 계조 수에 대응되는 각기 다른 복수의 계조 전압을 생성한다.
디지털-아날로그 변환부는 계조 전압 생성부로부터 공급되는 복수의 계조 전압(GV) 중에서 래치 데이터에 대응되는 계조 전압을 데이터 전압(Vdata)으로 선택하여 데이터 라인(DL1 내지 DLn)으로 출력한다.
이러한 데이터 구동부(252)는 센싱 모드에서의 센싱용 데이터 전압(Vsen) 및 표시 모드에서의 데이터 전압(Vdata) 각각을 해당 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 공급한다.
스위칭부(254)는 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)과 센싱부(256)에 연결되어 스위치 제어 신호(SCS)에 따라 스위칭하는 제1 내지 제n 스위칭 회로(S1 내지 Sn)를 포함하여 구성될 수 있다.
센싱 모드에서 제1 내지 제n 스위칭 회로(S1 내지 Sn) 각각은 외부로부터 공급되는 프리차징 전압(Vpre)(또는 레퍼런스 전압(Vref))을 해당 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 공급한 후, 해당 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)을 센싱부(256)에 연결한다.
표시 모드에서, 제1 내지 제n 스위칭 회로(S1 내지 Sn) 각각은 외부로부터 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 해당 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 공급할 수도 있지만, 이에 한정되지 않는다.
센싱부(256)는 센싱 모드시, 스위칭부(254)를 통해 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 연결되어 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn) 각각의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압에 대응되는 센싱 데이터(Sdata)를 생성하여 타이밍 컨트롤러(210)에 제공한다. 이를 위해, 센싱부(256)는 스위칭부(254)를 통해 제1 내지 제n 레퍼런스 라인(RL1 내지 RLn)에 연결되는 제1 내지 제n 아날로그-디지털 변환기를 포함하여 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 센싱 모드시 대표적인 한 화소의 구동 파형도이다.
도 4 내지 도 9를 참조하여 센싱 모드시 본 발명의 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
센싱 모드시, 제1 기간(t1)에서는, 게이트 온 전압의 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-온되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 프리차징 전압(Vpre)(또는 레퍼런스 전압(Vref))이 제2 노드(n2), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 공급되어 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압과 레퍼런스 라인(RL)은 프리차징 전압(Vpre)으로 초기화된다. 초기화 이후, 게이트 온 전압의 제1 스캔 펄스(SP1)에 의해 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 센싱용 데이터 전압(Vsen)이 제1 노드(n1), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 공급된다. 이때, 센싱용 데이터 전압(Vsen)에 따른 구동 트랜지스터(Tdr)의 구동에 따라 유기 발광 소자(OLED)가 발광하는 것을 방지하기 위해, 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)보다 일정 시간 늦게 턴-온되는 것이 바람직하다. 이때, 제1 기간(t1) 동안, 유기 발광 소자(OLED)는 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)를 통해 제2 노드(n2)에 공급되는 프리차징 전압(Vpre)에 의해 발광하지 않는다.
이어서, 제2 기간(t2)에서는, 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2) 각각이 게이트 온 전압의 스캔 펄스(SP1, SP2)에 의해 선형(linear) 구동 모드로 동작하는 상태에서, 스위칭부(254)의 스위칭에 따라 레퍼런스 라인(RL)이 플로팅 상태로 전환된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(Tdr)가 게이트 전극에 공급되는 바이어스 전압인 센싱용 데이터 전압(Vsen)에 의해 소스 팔로워 모드로 동작하게 되고, 이로 인하여 플로팅 상태의 레퍼런스 라인(RL)에는 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 차전압(Vsen-Vth)이 충전되게 된다.
이어서, 제3 기간(t3)에서는, 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 턴-온 상태가 유지된 상태에서 게이트 오프 전압의 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-오프되고, 이와 동시에 레퍼런스 라인(RL)이 스위칭부(254)에 의해 센싱부(256)에 연결된다. 이에 따라, 센싱부(256)는 레퍼런스 라인(RL)에 충전되어 있는 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 아날로그-디지털 변환하여 센싱 데이터(Sdata)를 생성해 타이밍 컨트롤러(210)에 제공한다.
따라서, 타이밍 컨트롤러(210)는 제3 기간(t3)에서 센싱부(256)로부터 제공되는 센싱 데이터(Sdata) 및 센싱용 데이터 전압(Vsen)에 기초하여 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 산출하고, 산출된 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 메모리에 저장한다. 이때, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)은 센싱용 데이터 전압(Vsen)에서 센싱부(256)의 센싱 전압을 뺀 전압이 될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서, 표시 모드시 대표적인 한 화소의 구동 파형도이다.
도 4 내지 도 9를 도 11과 결부하여 표시 모드시 본 발명의 일 예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
표시 모드시, 한 화소는 데이터 어드레싱 기간(DAT) 및 발광 기간(ET)으로 구동된다.
데이터 어드레싱 기간(DAT)에서, 게이트 온 전압의 제1 스캔 펄스(SP1)에 의해 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 표시용 데이터 전압(Vdata)이 제1 노드(n1), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극에 공급되며, 게이트 온 전압의 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-온되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)이 제2 노드(n2), 즉 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 공급된다.
데이터 어드레싱 기간(DAT)에서, 커패시터(Cst)에 충전되는 표시용 데이터 전압(Vdata)은 해당 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압을 보상하기 위한 전압이 포함되어 있다. 그리고, 표시용 데이터 전압(Vdata)에 따른 구동 트랜지스터(Tdr)의 구동에 따라 유기 발광 소자(OLED)가 발광하는 것을 방지하기 위해, 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)보다 일정 시간 늦게 턴-온되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 데이터 어드레싱 기간(DAT) 동안, 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2)에 접속된 커패시터(Cst)에는 표시용 데이터 전압(Vdata)과 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압(Vdata-Vref)이 충전된다. 이때, 유기 발광 소자(OLED)는 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)를 통해 제2 노드(n2)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)에 의해 발광하지 않는다.
한편, 데이터 어드레싱 기간(DAT)에서, 유기 발광 소자(OLED)가 발광하는 것을 방지하기 위해, 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 턴-온되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 동작하지 않을 수도 있으며, 이 경우, 커패시터(Cst)에는 표시용 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압 간의 차전압이 충전된다.
이어서, 발광 기간(ET)에서는, 게이트 오프 전압의 제1 및 제2 스캔 펄스(SP1, SP2) 각각에 의해 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)가 각각 턴-오프된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(Tdr)가 커패시터(Cst)에 저장된 전압(Vdata-Vref)에 의해 턴-온된다. 이에 따라, 턴-온된 구동 트랜지스터(Tdr)에 의해 표시용 데이터 전압(Vdata)과 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압(Vdata-Vref)에 의해 결정되는 데이터 전류(Ioled)가 유기 발광 소자(OLED)에 흐름으로써 유기 발광 소자(OLED)가 흐르는 데이터 전류(Ioled)에 비례하여 발광하게 된다. 즉, 발광 기간(ET)에서, 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2)가 턴-오프되면, 구동 트랜지스터(Tdr)에 전류가 흐르고, 이 전류에 비례하여 유기 발광 소자(OLED)가 발광을 시작하면서 제2 노드(n2)의 전압 상승하게 되며, 커패시터(Cst)에 의해 제2 노드(n2)의 전압 상승만큼 제1 노드(n1)의 전압이 상승함으로써 커패시터(Cst)의 전압에 의해 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 지속적으로 유지되어 유기 발광 소자(OLED)가 다음 프레임의 데이터 어드레싱 기간(DAT)까지 발광을 지속하게 된다. 여기서, 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)는 보상 전압이 포함된 표시용 데이터 전압(Vdata)에 의해 해당 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압 변화를 영향을 받지 않게 된다.
한편, 본 발명은 전술한 데이터 어드레싱 기간(DAT)에서, 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 설정된 시간 차(Δt)만큼 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)보다 먼저 턴-오프시킴으로써 구동 트랜지스터(Tdr)의 이동도 특성 변화를 보상할 수 있다. 구체적으로, 제1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)가 턴-온 상태에서 제2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)가 먼저 턴-오프하게 되면, 표시용 데이터 전압(Vdata)에 따른 구동 트랜지스터(Tdr)의 이동도에 의해서 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전압이 상승하게 되고, 소스 전압의 상승으로 인하여 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 감소하여 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류가 감소하게 되고, 이로 인하여 구동 트랜지스터(Tdr)의 이동도 특성 변화가 보상되게 된다.
이하, 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 유기발광 표시장치의 화질 보상방법에 대해 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 12에 도시된 화질 보상 방법은 도 4에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 유기발광 표시장치에 적용될 수 있으며, 도 12에 도시된 화질 보상 방법은 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 타이밍 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 센싱 모드에 따라 표시 패널에 포함된 각 화소에 대한 센싱 데이터로부터 각 화소에 포함된 구동 트랜지스터의 특성 데이터를 획득한다(S1200). 일 실시예에 있어서, 구동 트랜지스터의 특성 데이터는 구동 트랜지스터의 문턱전압 또는 이동도를 포함할 수 있다.
이후, 각 화소로 공급되는 구동 전압의 리플(Ripple) 발생 여부를 판단한다(S1210). 일 실시예에 있어서, 각 화소에 인가되는 구동전압의 레벨이 미리 정해진 상한치 이상이거나 미리 정해진 하한치 이하이면 구동전압에 리플이 발생된 것으로 판단할 수 있다.
S1210에서 구동 전압의 리플이 발생된 것으로 판단되면, 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 n번째 센싱에 의해 획득된 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 센싱에 의해 획득된 n+1번째 특성 데이터간의 편차를 산출한다(S1220). 이때, n번째 특성 데이터 및 n+1번째 특성 데이터간의 편차는 n+1번째 특성 데이터에서 n번째 특성 데이터를 차감함으로써 산출할 수 있다.
이후, 표시패널의 수평라인들 중 편차가 기준값 이상인 화소가 포함된 수평라인이 존재하는지 여부를 판단하고(S1230), 존재하면 해당 수평라인을 오류가 발생된 수평라인으로 결정한다(S1240).
구체적으로, 특정 화소의 n번째 특성 데이터와 n+1번째 특성 데이터 간의 편차를 특정 화소가 포함된 수직라인 상에서 특정 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터 및 특정 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터의 평균값과 비교하고, 편차가 평균값 이상인 이면 특정 화소가 포함된 수평라인을 오류가 발생된 수평라인으로 결정할 수 있다.
이후, S1240에서 결정된 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 타 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 보정한다(S1250).
일 실시예에 있어서, 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 위에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정할 수 있다. 이때, 오류가 발생된 수평라인으로 결정된 수평라인이 표시패널 상에서 최상단 수평라인인 경우, 오류가 발생된 수평라인으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 아래에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정한다.
다른 실시예에 있어서, 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 오류가 발생된 것으로 결정된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들 및 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값 또는 중앙값으로 보정할 수 있다.
이후, S1250에서 보정된 n+1번째 특성 데이터를 메모리에 저장한다(S1260)
이후, 메모리에 저장된 특성 데이터를 이용하여 각 화소에 공급될 입력 데이터를 보상한다(S1270).
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시 패널 210: 타이밍 컨트롤러
230: 스캔 드라이버 230: 데이터 드라이버
610: 모드 설정부 620: 제어신호 생성부
630: 데이터 처리부 640: 센싱 데이터 보정부
642: 판단부 644: 검출부
646: 보정부

Claims (10)

  1. 표시패널에 포함된 각 화소로 공급되는 구동 전압의 리플(Ripple) 발생 여부를 판단하는 판단부;
    상기 구동 전압의 리플이 발생된 것으로 판단되면, 상기 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 n번째 센싱에 의해 획득된 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 센싱에 의해 획득된 n+1번째 특성 데이터간의 편차를 기초로 오류가 발생된 수평라인을 검출하는 검출부;
    상기 오류가 발생된 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 타 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 보정하고, 보정된 n+1번째 특성 데이터를 메모리에 저장하는 데이터 보정부; 및
    상기 메모리에 저장된 특성 데이터를 이용하여 상기 각 화소에 공급될 입력 데이터를 보상하는 데이터 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단부는,
    상기 각 화소로 구동전압의 레벨이 미리 정해진 상한치 이상인지 여부를 판단하는 제1 비교부;
    상기 각 화소로 공급되는 구동전압의 레벨이 미리 정해진 하한치 이하인지 여부를 판단하는 제2 비교부; 및
    상기 제1 비교부 및 상기 제2 비교부의 판단결과 상기 구동전압의 레벨이 상기 상한치 이상이거나 상기 하한치 이하이면 상기 구동전압에 리플이 발생된 것으로 판단하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    특정 화소의 n번째 특성 데이터와 n+1번째 특성 데이터 간의 편차가 상기 특정 화소가 포함된 수직라인 상에서 상기 특정 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터 및 상기 특정 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터의 평균값 이상인 이면, 상기 특정 화소가 포함된 수평라인을 오류가 발생된 수평라인으로 검출하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정부는,
    상기 검출된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 위에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정하고,
    상기 검출된 수평라인이 최상단 수평라인인 경우, 상기 검출된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 아래에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보정부는,
    상기 검출된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값, 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값, 또는 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들 및 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치.
  6. 표시패널에 포함된 각 화소로 공급되는 구동 전압의 리플(Ripple) 발생 여부를 판단하는 단계;
    상기 구동 전압의 리플이 발생된 것으로 판단되면, 상기 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 n번째 센싱에 의해 획득된 n번째 특성 데이터 및 n+1번째 센싱에 의해 획득된 n+1번째 특성 데이터간의 편차를 산출하는 단계;
    상기 표시패널의 수평라인들 중 상기 편차가 기준값 이상인 화소가 포함된 수평라인을 검출하는 단계;
    상기 검출된 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 타 수평라인에 포함된 화소들의 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 n+1번째 특성 데이터를 이용하여 상기 각 화소에 공급될 입력 데이터를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서,
    상기 구동전압의 레벨이 미리 정해진 상한치 이상이거나 미리 정해진 하한치 이하이면 상기 구동전압에 리플이 발생된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는,
    특정 화소의 n번째 특성 데이터와 n+1번째 특성 데이터 간의 편차를 상기 특정 화소가 포함된 수직라인 상에서 상기 특정 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터 및 상기 특정 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들의 n+1번째 특성 데이터의 평균값과 비교하는 단계; 및
    상기 편차가 상기 평균값 이상인 이면 상기 특정 화소가 포함된 수평라인을 오류가 발생된 수평라인으로 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 보정하는 단계에서,
    상기 검출된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 위에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정하고,
    상기 검출된 수평라인이 최상단 수평라인인 경우, 상기 검출된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 바로 아래에 배치된 화소의 n+1번째 특성 데이터로 보정하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 보정하는 단계에서,
    상기 검출된 수평 라인에 포함된 각 화소의 n+1번째 특성 데이터를, 해당 화소가 포함된 수직라인 상에서 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값, 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값, 또는 각 화소의 상단에 배치된 m개의 화소들 및 각 화소의 하단에 배치된 m개의 화소들에 대한 n+1번째 특성 데이터의 평균값으로 보정하는 것을 특징으로 하는 유기발광 표시장치의 화질 보상 방법.
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