KR20220096041A

KR20220096041A - 발광표시장치

Info

Publication number: KR20220096041A
Application number: KR1020200188159A
Authority: KR
Inventors: 이재영; 변혜원
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2020-12-30
Publication date: 2022-07-07

Abstract

목적은, 발광소자에 대한 센싱이 수행될 때마다, 데이터 라인을 초기화시킬 수 있는, 발광표시장치를 제공하는 것이며, 이를 위해, 본 발명에 따른 발광표시장치는, 발광소자들을 포함하는 픽셀들이 구비되어 있는 발광표시패널, 상기 발광표시패널에서 영상이 출력되는 표시기간에는 상기 발광표시패널에 구비된 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하며, 상기 발광소자들에 대한 센싱이 수행되는 발광소자 센싱모드에서는 상기 발광표시패널에 구비되어 있는 센싱 라인을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터로 변환시키는 데이터 드라이버, 상기 센싱 데이터를 저장하는 제어부, 상기 제어부로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 상기 데이터 라인 또는 상기 센싱 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 스위칭 드라이버 및 상기 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인을 초기화시키는 초기화부를 포함한다.

Description

발광표시장치{LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 발광표시장치에 관한 것이다.

발광표시장치는 발광소자를 이용하여 광을 출력하는 표시장치이며, 발광소자들이 구비된 발광표시패널을 포함한다.

발광표시장치가 지속적으로 사용됨에 따라, 발광소자들이 열화되고, 이에 따라, 발광소자들의 특성이 변화되며, 따라서, 발광소자들이 정상적으로 발광하지 못하게 된다.

발광소자들의 특성변화 정도를 파악하기 위해, 발광소자들에 대한 센싱이 수행되고 있다.

발광소자들에 대한 센싱은 게이트 라인 별로 순차적으로 수행된다.

발광소자들에 대한 센싱이 게이트 라인별로 순차적으로 수행되는 동안, 데이터 라인에는 센싱 과정에서 발생된 누설전류에 의해 전하들이 충전될 수 있으며, 이에 따라, 발광소자에 대한 센싱이 정확하게 수행되지 못할 수도 있다.

상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 발광소자에 대한 센싱이 수행될 때마다, 데이터 라인을 초기화시킬 수 있는, 발광표시장치를 제공하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광표시장치는, 발광소자들을 포함하는 픽셀들이 구비되어 있는 발광표시패널, 상기 발광표시패널에서 영상이 출력되는 표시기간에는 상기 발광표시패널에 구비된 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하며, 상기 발광소자들에 대한 센싱이 수행되는 발광소자 센싱모드에서는 상기 발광표시패널에 구비되어 있는 센싱 라인을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터로 변환시키는 데이터 드라이버, 상기 센싱 데이터를 저장하는 제어부, 상기 제어부로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 상기 데이터 라인 또는 상기 센싱 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 스위칭 드라이버 및 상기 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인을 초기화시키는 초기화부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 발광소자에 대한 센싱이 수행될 때마다, 데이터 라인이 초기화될 수 있다. 따라서, 발광소자에 대한 센싱 시 데이터 라인에 충전된 전하들에 의한 센싱 오류가 감소될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 발광표시패널의 상단과 하단에 구비된 발광소자들에 대한 센싱 조건이 동일 또는 유사해 질 수 있기 때문에, 발광소자들에 대한 센싱 시, 발광표시패널의 상단과 하단 간의 편차가 발생되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 픽셀의 구조를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 게이트 드라이버의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 제어부의 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 데이터 드라이버, 초기화부 및 스위칭 드라이버의 구조를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 발광표시장치의 발광소자 센싱기간에 적용되는 신호들의 파형을 나타낸 예시도.
도 7 내지 도 9는 도 5에 도시된 데이터 드라이버, 스위칭 드라이버 및 초기화부가 도 6에 도시된 신호들에 의해 동작되는 방법을 설명하기 위한 예시도들.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 픽셀의 구조를 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 게이트 드라이버의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 제어부의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 발광표시장치는 각종 전자장치를 구성할 수 있다. 전자장치는, 예를 들어, 스마트폰, 테블릿PC, 텔레비젼, 모니터 등이 될 수 있다.

본 발명에 따른 발광표시장치는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 발광소자(ED)들을 포함하는 픽셀(101)들이 구비되어 있는 발광표시패널(100), 발광표시패널(100)에서 영상이 출력되는 표시기간에는 상기 발광표시패널(100)에 구비된 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압(Vdata)을 공급하며, 발광소자(ED)들에 대한 센싱이 수행되는 발광소자 센싱모드에서는 발광표시패널(100)에 구비되어 있는 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환시키는 데이터 드라이버(300), 센싱 데이터(Sdata)를 저장하는 제어부(400), 제어부(400)로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 데이터 라인 또는 센싱 라인을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 스위칭 드라이버(500) 및 표시기간에는 기준전압 공급부(710)에 연결되며, 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인을 초기화시키는 초기화부(600)를 포함한다.

우선, 발광표시패널(100)은 표시영역(102) 및 비표시영역(103)을 포함한다. 표시영역(102)에는 게이트 라인들(GL1 to GLg), 데이터 라인들(DL1 to DLd), 센싱 라인들(SL1 to SLd) 및 픽셀(101)들이 구비된다.

발광표시패널(100)에 구비되는 픽셀(101)은, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광소자(ED), 제1 트랜지스터(Tsw1) 내지 제5 트랜지스터(Tsw5), 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(Tdr)를 포함할 수 있다. 즉, 픽셀(101)은 픽셀구동부(PDU) 및 발광부를 포함하고, 픽셀구동부(PDU)는 제1 트랜지스터(Tsw1) 내지 제5 트랜지스터(Tsw5), 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(Tdr)를 포함하며, 발광부는 발광소자(ED)를 포함할 수 있다.

발광소자(ED)는, 유기 발광층, 무기 발광층 및 양자점 발광층 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 또는, 유기 발광층(또는 무기 발광층)과 양자점 발광층의 적층 또는 혼합 구조를 포함할 수 있다.

또한, 발광소자(ED)는 적색, 녹색 및 청색과 같은 다양한 컬러들 중 어느 하나에 대응되는 광을 출력할 수 있으며, 또는 백색 광을 출력할 수도 있다.

픽셀구동부(PDU)를 구성하는 제1 트랜지스터(Tsw1)는 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 신호(VG)에 의해 턴온 또는 턴오프되고, 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)은 제1 트랜지스터(Tsw1)가 턴온될 때 구동 트랜지스터(Tdr)로 공급된다. 제1 전압(VDD)은 제1 전압공급라인(PLA)을 통해 구동 트랜지스터(Tdr) 및 발광소자(ED)로 공급되며, 제2 전압(VSS)은 제2 전압공급라인(PLB)을 통해 발광소자(ED)로 공급된다. 제2 트랜지스터(Tsw2)와 제5 트랜지스터(Tsw5)는 센싱 제어 라인(SCL)을 통해 공급되는 센싱 제어 신호(VS)에 의해 턴온 또는 턴오프된다. 제3 트랜지스터(Tsw3)와 제4 트랜지스터(Tsw4)는 에미션 라인(EL)을 통해 공급되는 에미션 신호(EM)에 의해 턴온 또는 턴오프된다. 기준전압(Vref) 또는 센싱구동전압(Vsd)은 센싱 라인(SL)을 통해 제5 트랜지스터(Tsw5)로 공급될 수 있으며, 발광소자(ED)의 특성변화와 관련된 센싱 신호는 제5 트랜지스터(Tsw5) 및 센싱 라인(SL)을 통해 데이터 드라이버(300)로 전송될 수 있다.

본 발명에 적용되는 픽셀(101)은 도 2에 도시된 바와 같은 구조로 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서는, 도 2에 도시된 구조를 갖는 픽셀(101)들이 구비된 발광표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다. 도 2에 도시된 바와 같은 픽셀(101)의 구조를 보다 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

픽셀(101)들 각각은, 발광소자(ED) 및 픽셀구동부(PDU)를 포함한다.

픽셀구동부(PDU)는 데이터 라인(DL)과 연결되어 있는 제1 단자 및 게이트 신호(VG)가 공급되는 게이트 라인(GL)과 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제1 트랜지스터(Tsw1), 제1 전압공급라인(PLA)과 연결되어 있는 제1 단자를 포함하는 구동 트랜지스터(Tdr), 제1 트랜지스터(Tsw1)의 제2 단자 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 사이에 연결되어 있는 캐패시터(Cst), 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트에 연결되어 있는 제1 단자, 구동 트랜지스터(Tdr)의 제2 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 센싱 제어 라인(SCL)에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터(Tsw2), 제1 트랜지스터(Tsw1)의 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 센싱 라인(SL)에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인(EL)에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터(Tsw3), 구동 트랜지스터(Tdr)의 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 발광소자(ED)의 제1 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인(EL)에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터(Tsw4) 및 발광소자(ED)의 제1 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 센싱 제어 라인(SCL)에 연결되어 있는 게이트 및 센싱 라인(SL)에 연결되어 있는 제2 단자를 포함하는 제5 트랜지스터(Tsw5)를 포함한다.

이 경우, 발광표시패널(100)에는, 픽셀(101)들이 구비되는 픽셀 영역들을 형성하며, 픽셀(101)에 구비되는 픽셀구동부(PDU)에 각종 신호들을 공급하는 신호라인들이 형성되어 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같은 픽셀(101)을 포함하는 발광표시패널에서, 신호라인들은 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 에미션 라인(EL), 센싱 제어 라인(SCL), 제1 전압공급라인(PLA), 제2 전압공급라인(PLB) 및 센싱 라인(SL) 등을 포함할 수 있다.

이 경우, 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)은 서로 다른 방향을 따라 구비되고, 센싱 라인(SL)은 데이터 라인(DL)과 나란한 제1 방향을 따라 구비되며, 센싱 라인(SL)은 제1 방향을 따라 구비된 픽셀들의 제5 트랜지스터(Tsw5)들과 연결되어 있다.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(DL)과 센싱 라인(SL)이 발광표시패널(100)의 제1 방향, 즉, 세로 방향을 따라 구비되는 경우, 게이트 라인(GL)은 발광표시패널(100)의 제2 방향, 즉, 가로 방향을 따라 구비될 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은 수직을 이룰 수 있으나, 반드시 수직일 필요는 없으며, 다양한 각도를 형성할 수 있다.

부연하여 설명하면, 발광표시패널(100)은, 픽셀(101)들, 픽셀(101)들로 게이트 신호(VG)들을 공급하는 게이트 라인들(GL1 to GLg), 픽셀(101)들로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 라인들(DL1 to DLd) 및 픽셀(101)들에 구비된 발광소자(ED)들과 연결되는 센싱 라인들(SL1 to SLd)을 포함한다. 이 경우, 픽셀(101)들 각각은, 발광소자(ED) 및 제1 단자가 발광소자(ED)의 제1 단자에 연결되고, 게이트가 센싱 제어 라인(SCL)에 연결되어 있으며, 제2 단자가 센싱 라인(SL)에 연결되어 있는 제5 트랜지스터(Tsw5)를 포함한다.

다음, 데이터 드라이버(300)는 발광표시패널(100)에 부착되는 칩온필름에 구비될 수 있으며, 제어부(400)가 구비되어 있는 메인 기판에도 연결될 수 있다. 이 경우, 칩온필름에는, 제어부(400)와 데이터 드라이버(300)와 발광표시패널(100)을 전기적으로 연결시켜주는 라인들이 구비되어 있으며, 이를 위해, 라인들은 메인 기판과 발광표시패널(100)에 구비되어 있는 패드들과 전기적으로 연결되어 있다. 메인 기판은 외부 시스템이 장착되어 있는 외부 기판과 전기적으로 연결된다.

데이터 드라이버(300)는 발광표시패널(100)에 직접 장착된 후 메인 기판과 전기적으로 연결될 수도 있다.

그러나, 데이터 드라이버(300)는 제어부(400)와 함께 하나의 집적회로로 형성될 수 있으며, 집적회로는 칩온필름에 구비되거나, 발광표시패널(100)에 직접 장착될 수도 있다.

데이터 드라이버(300)는 발광표시패널에 구비된 발광소자(ED)의 특성변화와 관련된 센싱 신호를 발광표시패널로부터 수신하여 센싱 데이터(Sdata)로 변환한 후, 센싱 데이터(Sdata)를 제어부(400)로 전송할 수 있다.

다음, 게이트 드라이버(200)는 집적회로(Integrated Circuit)로 구성된 후 비표시영역(103)에 장착될 수도 있으며, 비표시영역(103)에 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 방식을 이용하여 직접 내장될 수도 있다. 게이트 인 패널 방식을 이용하는 경우, 게이트 드라이버(200)를 구성하는 트랜지스터들은, 표시영역(102)의 각 픽셀(101)들에 구비되는 트랜지스터들과 동일한 공정을 통해 비표시영역(103)에 구비될 수 있다.

게이트 드라이버(200)에서 생성된 게이트 펄스가 픽셀(101)에 구비된 제1 트랜지스터(Tsw1)의 게이트로 공급될 때, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 턴온된다. 게이트 오프 신호가 제1 트랜지스터(Tsw1)로 공급될 때, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 턴오프된다. 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 신호(VG)는 게이트 펄스 및 게이트 오프 신호를 포함한다.

게이트 드라이버(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 픽셀(101)들과 연결된 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 신호(VG)들을 공급하는 스테이지(201)들을 포함할 수 있다.

스테이지(201)들 각각은 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있으며, 스테이지(201)들 각각으로는 다양한 종류의 클럭들 및 전압들이 공급될 수 있다.

게이트 드라이버(200)는, 제5 트랜지스터(Tsw5)들과 연결된 센싱 제어 라인(SCL)들로 센싱 제어 신호(VS)들을 공급하는 스테이지(201)들을 포함할 수 있다.

이 경우, 스테이지(201)들 각각은 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 공급되는 게이트 신호(VG) 이외에도, 도 2에 도시된 바와 같은 다양한 신호들, 예를 들어, 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)를 더 생성할 수 있다.

예를 들어, 스테이지(201)들 각각은 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)를 모두 생성할 수 있다. 게이트 신호(VG)는 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 순차적으로 공급될 수 있고, 센싱 제어 신호(VG)는 센싱 제어 라인(SCL)들 순차적으로 공급될 수 있으며, 에미션 신호(EM)는 에미션 라인(EL)들로 순차적으로 공급될 수 있다.

그러나, 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)를 생성하는 스테이지(201)들은 독립적으로 구성될 수도 있다. 즉, 하나의 스테이지(201)는 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM) 중 적어도 하나를 생성할 수 있다.

즉, 하나의 픽셀(101)로 공급되는 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)는 하나의 스테이지(201)에서 생성될 수도 있으며, 또는 적어도 두 개의 스테이지(201)들에서 생성될 수도 있다.

상기한 바와 같은 신호들은 현재 알려져 있는 게이트 드라이버의 구성 및 기능을 통해 다양한 형태로 생성될 수 있다. 따라서, 상기한 바와 같은 신호들을 생성하기 위한 스테이지(201)의 구체적인 구조에 대한 설명은 생략된다.

다음, 제어부(400)는, 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여, 외부 시스템으로부터 전송되어온 입력 영상데이터들(Ri, Gi, Bi)을 재정렬하여 재정렬된 영상데이터(Data)들을 데이터 드라이버(300)로 공급하기 위한 데이터 정렬부(430), 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하기 위한 제어신호 생성부(420), 타이밍 동기신호(TSS)와 외부 시스템으로부터 전송된 입력 영상데이터들(Ri, Gi, Bi)을 수신하여 데이터 정렬부(430)와 제어신호 생성부(420)로 전송하기 위한 입력부(410), 및 데이터 정렬부(430)에서 생성된 영상데이터(Data)들과 제어신호 생성부(420)에서 생성된 제어신호들(DCS, GCS)을 데이터 드라이버(300) 또는 게이트 드라이버(200)로 출력하기 위한 출력부(440)를 포함할 수 있다.

제어부(400)는 데이터 드라이버(300)로부터 전송된 센싱 데이터(Sdata)를 저장하는 기능을 수행할 수 있으며, 이를 위해, 제어부(400)는 저장부(450)를 포함할 수 있다. 그러나, 저장부(450)는 독립된 구성요소로서 발광표시장치에 구비될 수 있다.

제어신호 생성부(420)는 스위칭 드라이버(500)를 제어하기 위한 제어신호(이하, 간단히 스위칭 드라이버 제어신호라 함)를 생성할 수 있으며, 초기화부(600)를 제어하기 위한 제어신호(이하, 간단히 초기화 제어신호라 함)를 생성할 수도 있다.

다음, 외부 시스템은 제어부(400) 및 전자장치를 구동하는 기능을 수행한다. 즉, 전자장치가 스마트폰인 경우, 외부 시스템은 무선 통신망을 통해 각종 음성정보, 영상정보 및 문자정보 등을 수신하며, 수신된 영상정보를 제어부(400)로 전송한다. 영상정보는 입력 영상데이터들(Ri, Gi, Bi)이 될 수 있다.

다음, 전원공급부(800)는 외부로부터 공급되는 전원을 이용하여, 게이트 신호(VG), 센싱 제어 신호(VS), 에미션 신호(EM), 데이터 전압(Vdata), 기준전압(Vref) 및 센싱구동전압의 생성에 적용되는 전압들을 생성할 수 있다. 즉, 전원공급부(800)는 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 제어부(400)로 전원을 공급하는 기능을 수행한다.

다음, 스위칭 드라이버(500)는 제어부(400)로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 데이터 라인(DL) 또는 센싱 라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 기능을 수행한다.

스위칭 드라이버(500)는 데이터 드라이버(300)에 구비될 수 있으며, 또는 데이터 드라이버(300)와 독립적으로 구비될 수 있다.

스위칭 드라이버(500)가 독립적인 구성요소일 때, 스위칭 드라이버(500)는 도 1에 도시된 바와 같이, 비표시영역(103)에 구비될 수 있으며, 특히, 데이터 드라이버(300)가 구비되는 영역에 구비될 수 있다. 이하의 설명에서는, 독립적으로 구비되는 스위칭 드라이버(500)를 포함하는 발광표시장치가 본 발명의 일예로서 설명된다.

스위칭 드라이버(500)의 구체적인 구성 및 기능은, 이하에서 도 5를 참조하여 설명된다.

마지막으로, 초기화부(600)는 발광표시패널(100)을 통해 영상이 출력되는 표시기간에는 기준전압 공급부(710)에 연결된다. 초기화부(600)는 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인(DL)을 초기화시킨다.

발광소자 센싱모드는 발광표시장치가 턴온될 때, 또는 턴오프될 때 수행될 수 있다.

발광소자 센싱기간에는 발광소자(ED)들의 특성, 예를 들어, 문턱전압이 센싱되며, 발광소자 센싱모드에서는 발광소자 센싱기간들이 반복된다.

초기화부(600)의 구체적인 구성 및 기능은, 이하에서 도 5를 참조하여 설명된다.

도 5는 본 발명에 따른 발광표시장치에 적용되는 데이터 드라이버, 초기화부 및 스위칭 드라이버의 구조를 나타낸 예시도이다.

상기에서 설명된 바와 같이, 데이터 드라이버(300)는 발광표시패널(100)에 구비된 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압을 공급하고, 발광표시패널(100)에 구비되어 있는 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환시키는 기능을 수행하며, 센싱 데이터(Sdata)는 제어부(400)로 전송된다.

스위칭 드라이버(500)는 제어부(400)로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호(521, 511)에 따라, 데이터 라인(DL) 또는 센싱 라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 기능을 수행한다.

초기화부(600)는 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인을 초기화시키는 기능을 수행한다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해, 데이터 드라이버(300), 스위칭 드라이버(500) 및 초기화부(600)는 도 5에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.

첫째, 데이터 드라이버(300)는, 데이터 라인(DL)으로 전송될 데이터 전압(Vdata)을 생성하는 데이터 전압 생성부(320), 센싱 라인(SL)으로 센싱구동전압(Vsd)을 전송하는 센싱구동전압 전송부(310), 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환하여 제어부(400)로 전송하는 변환부(330) 및 스위칭 드라이버(500)를 데이터 전압 생성부(320), 센싱구동전압 전송부(310) 및 변환부(330) 중 어느 하나에 연결시키는 데이터 스위칭부(340)를 포함한다.

센싱구동전압 전송부(310)는 전원공급부(800)에서 공급되는 전원을 이용하여 센싱구동전압(Vsd)을 직접 생성하여 출력할 수도 있으며, 또는 전원공급부(800)에서 공급되는 센싱구동전압(Vsd)을 출력할 수도 있다.

데이터 전압 생성부(320)는 제어부(400)로부터 전송되는 디지털 형태의 영상데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 출력한다. 데이터 전압 생성부(320)는 영상데이터(DATA)를 데이터 전압(Vdata)으로 변환시키기 위해 현재 일반적으로 사용되는 데이터 드라이버가 될 수 있으며, 따라서, 데이터 전압 생성부(320)에 대한 구체적인 설명은 생략된다.

변환부(330)는 센싱 라인(SL)을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환하여 제어부(400)로 전송하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 변환부(330)는 아날로그 형태의 센싱 신호를 디지털 형태의 센싱 데이터(Sdata)로 변환시킬 수 있는 아날로그 디지털 컨버터를 포함할 수 있다.

또한, 변환부(330), 데이터 전압 생성부(320) 및 센싱구동전압 전송부(310)의 동작 타이밍을 정확하게 제어하기 위해, 변환부(330), 데이터 전압 생성부(320) 및 센싱구동전압 전송부(310) 각각에는 스위치가 구비될 수 있으며, 변환부(330), 데이터 전압 생성부(320) 및 센싱구동전압 전송부(310)에 구비된 스위치들은 제어부(400)로부터 전송되는 데이터 제어신호(DCS)에 의해 제어될 수 있다.

데이터 제어신호(DCS)는 센싱구동전압 전송부(310), 데이터 전압 생성부(320) 및 변환부(330)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 다양한 제어신호들을 포함할 수 있다.

데이터 스위칭부(340)는 스위칭 드라이버(500)를 데이터 전압 생성부(320), 센싱구동전압 전송부(310) 및 변환부(330) 중 어느 하나에 연결시키는 기능을 수행한다.

이를 위해, 데이터 스위칭부(340)는 하나의 라인(이하, 간단히 연결라인(CL)이라 함)을 통해 스위칭 드라이버(500)와 연결되어 있으며, 제어부(400)로부터 전송되는 제1 스위칭 제어신호(SS1), 제2 스위칭 제어신호(SS2) 및 제3 스위칭 제어신호(SS3)에 따라, 연결라인(CL)을 센싱구동전압 전송부(310), 데이터 전압 생성부(320) 및 변환부(330) 중 어느 하나에 연결시킬 수 있다.

제1 내지 제3 스위칭 제어신호들(SS1 to SS3) 역시, 제어부(400)에서 생성되는 데이터 제어신호(DCS)의 하나이다.

데이터 스위칭부(340)는 제1 스위치(341), 제2 스위칭(342) 및 제3 스위치(343)를 포함한다.

제1 스위칭 제어신호(SS1)는 센싱구동전압 전송부(310)와 연결라인(CL) 사이에 연결된 제1 스위치(341)를 제어할 수 있고, 제2 스위칭 제어신호(SS2)는 데이터 전압 생성부(320)와 연결라인(CL) 사이에 연결된 제2 스위치(342)를 제어할 수 있으며, 제3 스위칭 제어신호(SS3)는 변환부(330)와 연결라인(CL) 사이에 연결된 제3 스위치(343)를 제어할 수 있다.

제1 스위치(341) 내지 제3 스위치(343)는 제1 스위칭 제어신호(SS1) 내지 제3 스위칭 제어신호(SS3)에 의해 턴온 또는 턴오프되는 트랜지스터로 구성될 수 있다.

둘째, 스위칭 드라이버(500)는, 데이터 라인(DL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 제1 스위칭부(510) 및 센싱 라인(SL)을 데이터 드라이버(300)에 연결시키는 제2 스위칭부(520)를 포함한다.

데이터 라인(DL)과 연결라인(CL) 사이에는 제1 스위칭부(510)가 연결되어 있으며, 센싱 라인(SL)과 연결라인(CL) 사이에는 제2 스위칭부(520)가 연결되어 있다.

제2 스위칭부(520)에 의해 센싱 라인(SL)이 연결라인(CL)과 연결될 때, 제1 스위칭부(510)에 의해 데이터 라인(DL)이 연결라인(CL)과 연결되지 않는다.

제1 스위칭부(510)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단자가 연결라인(CL)에 연결되고, 제2 단자가 데이터 라인(DL)에 연결되며, 게이트가 제1 신호라인(511)에 연결된 트랜지스터가 될 수 있다. 제1 신호라인(511)으로는 제1 제어신호(DMUX)가 공급된다.

제2 스위칭부(520)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 단자가 연결라인(CL)에 연결되고, 제2 단자가 센싱 라인(SL)에 연결되며, 게이트가 제2 신호라인(521)에 연결된 트랜지스터가 될 수 있다. 제2 신호라인(521)으로는 제2 제어신호(SMUX)가 공급된다.

스위칭 드라이버 제어신호는 제1 제어신호(DMUX) 및 제2 제어신호(SMUX)를 포함한다.

스위칭 드라이버 제어신호는 상기에서 설명된 바와 같이, 제어부(400)의 제어신호 생성부(420)에서 생성될 수 있다.

데이터 라인(DL)에는 정전기 방지 등의 목적을 위해 캐패시터의 일측이 연결될 수 있으며, 캐패시터의 타측은 제2 전압(VSS)이 공급되는 라인과 연결될 수 있다. 또한, 센싱 라인(SL)에도 정전기 방지 등의 목적을 위해 캐패시터의 일측이 연결될 수 있으며, 캐패시터의 타측은 제2 전압(VSS)이 공급되는 라인과 연결될 수 있다.

상기에서 설명된 바와 같이, 제2 스위칭부(520)에 의해 센싱 라인(SL)이 연결라인(CL)과 연결될 때, 제1 스위칭부(510)에 의해 데이터 라인(DL)이 연결라인(CL)과 연결되지 않는다.

예를 들어, 발광소자 센싱모드에서, 발광소자 센싱기간 및 초기화 기간은 번갈아 가며 발생된다. 이 경우, 발광소자 센싱기간에서, 제2 스위칭부(520)가 턴온되어 제2 스위칭부(520)에 의해 센싱 라인(SL)이 연결라인(CL)과 연결될 때, 제1 스위칭부(510)는 턴오프되며, 이에 따라, 데이터 라인(DL)은 연결라인(CL)과 연결되지 않는다.

그러나, 발광소자 센싱기간들 사이에서 발생되는 초기화 기간(IP)에, 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520) 모두는 턴온된다. 이 경우, 데이터 스위칭부(340)에 구비된 제1 스위치(341) 내지 제3 스위치(343)가 모두 턴오프되기 때문에, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)은 데이터 드라이버(300)에 연결되지 않는다. 즉, 발광소자 센싱모드에서 발생되는 초기화 기간에, 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520) 모두는 턴온되지만, 스위칭 드라이버(500)는 데이터 드라이버(300)와 연결되지 않는다.

발광소자 센싱기간은, 도 6을 참조하여 이하에서 설명되는 바와 같이, 충전기간 및 센싱기간을 포함한다.

발광소자 센싱기간 중 충전기간에는 제2 스위칭부(520)가 턴온되고 제1 스위칭부(510)가 턴오프되며, 데이터 드라이버(300)로부터 센싱 라인(SL)으로 센싱구동전압(Vsd)이 공급된다.

발광소자 센싱기간 중 센싱기간에는 제2 스위칭부(520)가 턴온되고 제1 스위칭부(510)가 턴오프되며, 발광소자(EP)로부터 데이터 드라이버(300)로 센싱신호가 공급된다.

센싱기간 경과 후 초기화 기간이 시작되면, 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)가 턴온되어, 데이터 라인이 초기화부(600)를 통해 그라운드(720)에 연결된다. 따라서, 초기화 기간에 데이터 드라이버(300)는 스위칭 드라이버(500)와 차단된다. 즉, 초기화 기간에 스위칭부(340)에 구비된 제1 스위치(341) 내지 제3 스위치(343)가 모두 턴오프되기 때문에, 스위칭 드라이버(500)에 구비된 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)은 데이터 드라이버(300)에 연결되지 않는다.

셋째, 초기화부(600)는 발광표시패널(100)을 통해 영상이 출력되는 표시기간에는 기준전압 공급부(710)에 연결된다. 따라서, 초기화부(600)는 표시기간에, 픽셀(101)로 기준 전압(Vref)을 공급한다. 예를 들어, 기준 전압(Vref)에 의해 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 및 발광소자(ED)의 제1 단자가 초기화될 수 있다. 즉, 기준 전압(Vref)은 발광표시패널(100)을 통해 영상이 출력되는 표시기간에, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱전압 변화를 보상하는 과정에서 이용될 수 잇다.

초기화부(600)는 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인을 초기화시키는 기능을 수행할 수 있다.

이를 위해, 초기화부(600)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 기준전압 스위치(610) 및 초기화 스위치(620)를 포함한다.

기준전압 스위치(610)는 제어부(400)의 제어에 따라, 표시기간에는 기준전압 공급부(710)에 연결되며, 발광소자 센싱모드에서는 그라운드(720)에 연결된다. 즉, 기준전압 스위치(610)는 표시기간에는 지속적으로 기준전압 공급부(710)에 연결되어 있으며, 발광소자 센싱모드에서는 지속적으로 그라운드(720)에 연결되어 있다. 기준전압 스위치(610)는 제어부(400)로부터 전송되는 제1 초기화 제어신호(SS4)에 따라 기준전압 공급부(710)에 연결되거나, 그라운드(720)에 연결된다.

초기화 스위치(620)는 기준전압 스위치(710)와 데이터 라인(DL) 사이에 연결되며, 제어부(400)의 제어에 따라 턴온 또는 턴오프된다. 초기화 스위치(620)는 제어부(400)로부터 전소오디는 제2 초기화 제어신호(SS5)에 따라 턴온 또는 턴오프된다.

예를 들어, 발광소자 센싱모드에서, 발광표시패널(100)에 구비된 제n 게이트 라인(GLn)에 연결된 발광소자(ED)들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 경과한 후, 초기화 기간이 시작되면, 초기화 스위치(720)가 턴온되어 데이터 라인(DL)이 초기화부(710)를 통해 그라운드(720)에 연결된다. 스위칭 드라이버(500)는 상기에서 설명된 바와 같이, 초기화 기간에, 데이터 드라이버(300)와 연결되지 않는다.

초기화 기간이 경과한 후, 제n+1 게이트 라인(GLn+1)에 연결된 발광소자(ED)들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 시작되면, 초기화 스위치(720)가 턴오프되어 데이터 라인(DL)이 그라운드(720)와 차단된다.

부연하여 설명하면, 발광표시패널(100)에 구비된 제n 게이트 라인(GL)에 연결된 발광소자(ED)들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 경과한 후, 초기화 기간이 시작되면, 데이터 라인(DL)이 초기화부(600)를 통해 그라운드(720)에 연결된다. 이에 따라, 데이터 라인(DL)이 그라운드 전압으로 초기화될 수 있다.

초기화 기간이 경과한 후, 제n+1 게이트 라인(GLn+1)에 연결된 발광소자(ED)들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 시작되면, 데이터 라인(DL)이 그라운드와 차단되며, 이후, 충전기간 및 센싱기간이 진행된다.

도 6은 본 발명에 따른 발광표시장치의 발광소자 센싱기간에 적용되는 신호들의 파형을 나타낸 예시도이며, 도 7 내지 도 9는 도 5에 도시된 데이터 드라이버, 스위칭 드라이버 및 초기화부가 도 6에 도시된 신호들에 의해 동작되는 방법을 설명하기 위한 예시도들이다.

첫째, 도 7은 발광소자의 특성변화를 센싱하는 발광소자 센싱기간(EP2) 중 충전기간(P1)에서, 데이터 드라이버(300)와 스위칭 드라이버(500)가 동작되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

우선, 발광소자 센싱모드에서 충전기간(P1)이 시작되면, 제어부(400)는 연결라인(CL)을 센싱구동전압 전송부(310)와 연결되도록 하는 제1 스위칭 제어신호(SS1)를 제1 스위치(341)로 전송하고, 연결라인(CL)을 변환부(330)와 끊어지도록 하는 제3 스위칭 제어신호(SS3)를 제3 스위치(343)로 전송하며, 연결라인(CL)을 데이터 전압 생성부(320)와 끊어지도록 하는 제2 스위칭 제어신호(SS2)를 제2 스위치(342)로 전송한다.

이에 따라, 제1 스위치(341)를 통해 연결라인(CL)과 센싱구동전압 전송부(310)가 연결된다.

다음, 제어부(400)는 제1 스위칭부(510)가 턴오프되고, 제2 스위칭부(520)가 턴온되도록 하는 제1 제어신호(DMUX) 및 제2 제어신호(SMUX)를 제1 신호라인(511) 및 제2 신호라인(521)으로 전송한다.

이에 따라, 제2 스위칭부(520)를 통해 센싱 라인(SL)이 연결라인(CL)에 연결되며, 제1 스위칭부(510)를 통해 데이터 라인(DL)은 연결라인(CL)과 연결되지 않는다.

상기한 바와 같은 과정들을 통해, 센싱 라인(SL)이 센싱구동전압 전송부(310)에 연결된다.

다음, 센싱 라인(SL)이 센싱구동전압 전송부(310)에 연결됨에 따라, 센싱구동전압 전송부(310)로부터 센싱 라인(SL)을 통해 픽셀로 센싱구동전압(Vsd)이 공급된다.

이 경우, 제5 트랜지스터(Tsw5)가 센싱 제어 신호(VS)에 의해 턴온되기 때문에, 센싱 라인(SL)으로 전송된 센싱구동전압(Vsd)은 제5 트랜지스터(Tsw5)를 통해 발광소자(ED)의 제1 단자에 인가된다. 또한, 제1 트랜지스터(Tsw1), 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 하이 레벨을 갖는 게이트 신호(VG) 및 하이 레벨을 갖는 에미션 신호(EM)에 의해 턴오프되기 때문에, 제1 전압(VDD)은 발광소자(ED)에 인가되지 못한다.

마지막으로, 발광소자(ED)의 제1 단자에 인가된 센싱구동전압(Vsd)에 의해, 충전기간(P1)에서 발광소자(ED)의 제1 단자의 전압(VED)은 도 6에 도시된 바와 같이 상승하며, 이에 따라, 발광소자(ED)의 제1 단자에는 전하가 충전된다.

즉, 충전기간(P1)에는, 센싱 라인(SL)을 통해 발광소자(ED)로 인가된 센싱구동전압(Vsd)에 의해 발광소자(ED)에 전하가 충전된다.

충전기간(P1)에, 기준전압 스위치(610)는 그라운드(720)에 연결되어 있으며, 초기화 스위치(620)는 턴오프되어 있다. 따라서, 데이터 라인(DL)은 그라운드(720)에 연결되지 않는다.

둘째, 도 8은 발광소자의 특성변화를 센싱하는 발광소자 센싱기간(EP) 중 센싱기간(P2)에서, 데이터 드라이버(300)와 스위칭 드라이버(500)가 동작되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

우선, 센싱기간(P2)이 진행되는 동안, 제5 트랜지스터(Tsw5)는 턴온 상태를 유지하며, 제1 트랜지스터(Tsw1), 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4)는 턴오프 상태를 유지한다.

센싱기간(P2)이 시작되면, 제어부(400)는 연결라인(CL)을 센싱구동전압 전송부(310)와 끊어지도록 하는 제1 스위칭 제어신호(SS1)를 데이터 스위칭부(340)로 전송하고, 연결라인(CL)을 데이터 전압 생성부(320)와 끊어지도록 하는 제2 스위칭 제어신호(SS2)를 제2 스위치(342)로 전송하며, 제어부(400)는 연결라인(CL)을 변환부(330)와 연결되도록 하는 제3 스위칭 제어신호(SS3)를 제3 스위치(343)로 전송한다.

이에 따라, 제3 스위치(343)를 통해 연결라인(CL)과 변환부(330)가 연결된다.

다음, 제어부(400)는 제1 스위칭부(510)가 턴오프되고, 제2 스위칭부(520)가 턴온되도록 하는 제1 제어신호(DMUX) 및 제2 제어신호(SMUX)를 제1 신호라인(511) 및 제2 신호라인(521)으로 지속적으로 전송한다.

이에 따라, 제2 스위칭부(520)를 통해 센싱 라인(SL)이 연결라인(CL)에 연결된다.

상기한 바와 같은 과정들을 통해, 센싱 라인(SL)이 변환부(330)에 연결된다.

다음, 센싱 라인(SL)이 변환부(330)에 연결되고, 제5 트랜지스터(Tsw5)가 센싱 제어 신호(VS)에 의해 턴온되어 있기 때문에, 발광소자(ED)의 제1 단자에 충전되었던 전하들이 센싱 라인(SL)을 통해 변환부(330)로 방전된다.

이에 따라, 발광소자(ED)의 제1 단자의 전압(VED)은, 센싱기간(P2)에서, 도 6에 도시된 바와 같이 하강한다.

마지막으로, 제3 스위칭 제어신호(SS3)에 의해 센싱 라인(SL)이 변환부(330)에 연결된 이후 기 설정된 기간이 경과하면, 변환부(330)는 센싱 라인(SL)을 통해 감지된 센싱 신호를 센싱 데이터(Sdata)로 변환시키며, 생성된 센싱 데이터(Sdata)를 제어부(400)로 전송한다. 센싱 신호는 발광소자(ED)의 제1 단자에 인가된 전압이 될 수 있다. 예를 들어, 도 6에서 센싱기간(P2)과 초기화 기간 사이에 A로 표시된 센싱 신호가 센싱 데이터로 변환된다. 부연하여 설명하면, 변환부(330)는 센싱기간(P2)에 센싱 라인(SL), 연결라인(CL) 및 제3 스위치(343)를 통해 기 설정된 기간 동안 센싱 신호가 공급되면, 아날로그 디지터 컨버터를 제3 스위치(343)에 연결하며, 제3 스위치(343)를 통해 공급된 센싱 신호(A)를 센싱 데이터(Sdata)로 변환시킨다.

즉, 발광소자(ED)의 열화정도에 따라 발광소자(ED)의 문턱전압의 크기가 변경되고, 발광소자(ED)의 문턱전압의 크기가 변하면, 기 설정된 기간 동안 발광소자(ED)를 통해 누설되는 전하의 양이 변화하며, 누설되는 전하의 양은 전압에 비례한다.

따라서, 변환부(330)에서 센싱된 전압의 크기를 측정하는 것에 의해 발광소자(ED)의 특성변화의 크기, 예를 들어, 발광소자의 문턱전압의 변화량이 판단될 수 있다. 예를 들어, 발광소자(ED)의 열화정도에 따라, 센싱 데이터로 변환되는 센싱 신호(A)의 크기가 달라진다.

따라서, 제어부(400)의 입력부(410)는 변환부(330)로부터 전송된 센싱 데이터(Sdata)를 분석하여, 발광소자(ED)의 문턱전압의 변화량을 센싱할 수 있으며, 이에 따라, 발광소자(ED)의 열화정도가 파악될 수 있다.

입력부(410)에서 산출된 문턱전압의 변화량은 저장부(450)에 저장될 수 있다.

센싱 기간(P2)에 기준전압 스위치(610)는 그라운드(720)에 연결되어 있으며, 초기화 스위치(620)는 턴오프되어 있다. 따라서, 데이터 라인(DL)은 그라운드(720)에 연결되지 않는다.

상기한 바와 같은 충전기간(P1) 및 센싱기간(P2)에 의해, 제n 게이트 라인(GLn)에 연결된 발광소자(ED)들의 문턱전압들의 변화량이 센싱될 수 있다.

이 경우, 센싱 신호(A)가 센싱 데이터(Sdata)로 변환되는 동작은 이후에 설명될 초기화 기간(IP)에 데이터 드라이버(300)에서 이루어질 수도 있으며, 센싱 신호(A)가 센싱 데이터(Sdata)로 변환된 후 초기화 기간(IP)이 수행될 수도 있다.

상기한 바와 같은 센싱기간(IP)을 통해, 제n 게이트 라인(GLn)에 연결된 발광소자(ED)들의 문턱전압들의 변화량이 센싱되면, 초기화 기간(IP)이 시작된다.

셋째, 도 9는 발광소자의 특성변화를 센싱하는 센싱기간(P2)이 경과한 후 초기화 기간(IP)에서, 데이터 드라이버(300), 스위칭 드라이버(500) 및 초기화부(600)가 동작되는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

초기화 기간(IP)이 시작되면, 도 9에 도시된 바와 같이, 초기화 스위치(620)가 턴온되어 데이터 라인(DL)이 초기화부(600)를 통해 그라운드(720)에 연결된다. 즉, 발광소자 센싱모드에서 기준전압 스위치(610)는 그라운드(720)에 연결되어 있기 때문에, 초기화 기간(IP)에 초기화 스위치(620)가 턴온되면, 데이터 라인(DL)은 초기화 스위치(620) 및 기준전압 스위치(610)를 통해 그라운드(720)에 연결된다.

예를 들어, 발광소자 센싱기간(ESP)들 사이, 즉, 초기화 기간(IP)에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 트랜지스터(Tsw1)는 로우 레벨을 갖는 게이트 신호(VG)에 의해 턴온되고, 데이터 라인(DL)은 스위칭 드라이버(500)를 통해 초기화부(600)에 연결되며, 초기화부(600)는 그라운드(710)에 연결된다. 또한, 센싱 제어 신호(VS) 및 에미션 신호(EM)가 도 6에 도시된 바와 같이, 로우 레벨을 갖기 때문에, 제2 트랜지스터(Tsw2), 제5 트랜지스터(Tsw5), 제3 트랜지스터(Tsw3) 및 제4 트랜지스터(Tsw4) 역시 턴온된다.

또한, 제1 제어신호(DMUX) 및 제2 제어신호(SMUX)에 의해, 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)도 턴온된다. 이 경우, 상기에서 설명된 바와 같이, 초기화 기간(PI)에, 데이터 스위칭부(340)를 구성하는 제1 스위치(341), 제2 스위칭(342) 및 제3 스위치(343)는 모두 턴오프된다. 따라서, 스위칭 드라이버(500)는 데이터 드라이버(300)와는 연결되지 않는다.

이 경우, 제1 스위칭부(510) 및 제2 스위칭부(520)가 턴온되며, 데이터 라인(DL)에 연결된 제1 트랜지스터(Tsw1) 및 제3 트랜지스터(Tsw3)가 턴온되기 때문에, 발광소자 센싱기간(ESP) 동안 데이터 라인에 충전되어 있던 전하들은, 초기화 기간(IP)에 제1 스위칭부(510), 제2 스위칭부(520), 초기화 스위치(620) 및 기준전압 스위치(610)를 통해 그라운드(720)로 방전된다.

따라서, 새로운 발광소자 센싱기간(ESP)이 시작되기 전에, 데이터 라인(DL)은 그라운드 전압으로 초기화될 수 있다.

또한, 센싱 라인(SL) 역시 초기화 스위치(620) 및 기준전압 스위치(610)를 통해 그라운드(720)와 연결될 수 있기 때문에, 초기화 기간에, 센싱 라인(SL) 역시 그라운드 전압으로 초기화될 수 있다.

상기한 바와 같은 과정들을 통해, 제n 게이트 라인(GLn)에 연결된 발광소자(ED)들에 대한 센싱 과정 및 데이터 라인(DL)과 센싱 라인(SL)에 대한 초기화 과정이 수행되면, 제n+1 게이트 라인(GLn+1)에 연결된 발광소자들을 센싱하는 발광소자 센싱기간(ESP)이 새롭게 시작된다. 이 경우, 초기화 스위치(620)가 턴오프되어 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)은 그라운드와 차단된다.

이후, 상기에서 설명된 바와 같은 충전기간(P1), 센싱기간(P2) 및 초기화 기간(IP)이 다시 진행된다.

즉, 상기한 바와 같은 과정들을 통해, 하나의 게이트 라인(GL)과 연결된 발광소자(ED)들에 대한 발광소자 센싱기간(ESP)이 새롭게 시작될 때마다, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)에 대한 초기화 과정이 수행되어, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)이 그라운드 전압으로 초기화될 수 있다.

따라서, 제n 게이트 라인(GLn)에 연결된 발광소자(ED)들에 대한 센싱 과정이 수행되는 동안, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)에 충전되어 있던 전하들은, 제n+1 게이트 라인(GLn+1)에 연결된 발광소자(ED)들에 대한 센싱 과정이 수행될 때 발생된 센싱 신호에 영향을 미치지 않는다.

이에 따라, 각 게이트 라인 별로, 발광소자(ED)들에 대한 정확한 센싱이 이루어질 수 있다.

또한, 발광표시패널(100)의 상단부, 예를 들어, 도 1에 도시된 발광표시패널(100)의 상단부에서 발광소자 센싱기간(ESP)이 수행될 때 및 발광표시패널(100)의 하단부에서 발광소자 센싱기간(ESP)이 수행될 때, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)이 그라운드 전압으로 초기화되기 때문에, 발광표시패널(100)의 하단부에서의 센싱 과정은 발광표시패널(100)의 상단부에서의 센싱 과정과 동일한 조건 하에서 수행될 수 있다. 따라서, 발광소자들에 대한 센싱 시, 발광표시패널(100)의 상단부와 하단부에서 편차가 발생되지 않는다.

상기한 바와 같은 발광소자 센싱모드가 종료하고, 발광표시장치가 디스플레이 모드로 변환되어 영상을 출력할 때, 즉, 표시기간에, 제어부(400)는 저장부(450)에 저장되어 있는 문턱전압의 변화량을 고려하여 입력 영상데이터를 영상데이터(DATA)로 변환할 수도 있고, 문턱전압의 변화량을 고려하여 제1 전압(VDD)의 크기를 가변할 수도 있으며, 문턱전압의 변화량을 고려하여 기준전압(Vref)의 크기를 가변할 수도 있다.

즉, 상기한 바와 같은 과정들을 통해 파악된 발광소자(ED)의 문턱전압의 변화량은 발광표시패널(100)에서 영상이 출력될 때 수행되는 다양한 형태의 보상 방법에 적용될 수 있다.

예를 들어, 발광표시패널에서 영상이 출력되는 표시기간에서는, 픽셀(101)에 구비된 구동 트랜지스터(Tdr)의 열화에 따른 특성변화를 보상하기 위해, 영상데이터(DATA)의 크기를 가변시키는 보상(이하, 간단히 외부 보상이라 함)이 수행될 수 있다. 또한, 표시기간에서는, 구동 트랜지스터(Tdr)의 열화에 따른 특성변화(예를 들어, 문턱전압의 변화)가 발광소자의 휘도에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 구동 트랜지스터의 문턱전압이 발광소자의 휘도에 영향을 미치지 않도록 하는 보상(이하, 간단히 내부 보상이라 함)이 수행될 수도 있다.

그러나, 발광소자(ED)의 열화에 의해 발광소자(ED)의 문턱전압이 변화된 경우, 발광소자의 문턱전압의 변화량을 고려하지 않고 외부 보상 또는 내부 보상이 수행되면, 데이터 전압에 정확히 대응되는 휘도가 발생될 수 없다.

따라서, 제어부(400)는 외부 보상 또는 내부 보상이 수행될 때, 상기한 바와 같은 과정들을 통해 산출된 발광소자(ED)의 특성 변화량(예를 들어, 문턱전압의 변화량)을 고려함으로써, 보다 더 완벽한 외부 보상 또는 내부 보상을 수행할 수 있으며, 이에 따라, 발광표시장치의 품질이 향상될 수 있다.

본 발명에 따라 산출된 발광소자(ED)의 특성 변화량(예를 들어, 문턱전압의 변화량)을 이용하여 수행되는 보상 방법은 발광표시장치의 특성 및 기능에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 이러한 보상 방법은 현재 이루어지고 있는 다양한 보상 방법들 중 하나가 될 수 있다. 또한, 상기한 바와 같은 보상 방법들은 본 발명의 핵심적인 특징은 아니다. 즉, 본 발명은 상기한 바와 같은 보상 방법들에 적용될 수 있는 발광소자(ED)의 특성 변화량을 산출하기 위해 이용된다. 따라서, 상기한 바와 같은 보상 방법들의 구체적인 방법들에 대한 상세한 설명은 생략된다.

이 경우, 발광소자(ED)의 특성 변화량을 산출하기 위한 상기한 바와 같은 과정들은, 발광표시장치가 사용자에 의해 이용될 때 기 설정된 기간마다 자동적으로 수행될 수도 있고, 또는 발광표시장치의 수리를 위한 과정에서 수행될 수도 있으며, 또는 발광표시장치의 제조 과정에서 수행될 수도 있다.

예를 들어, 발광표시장치가 사용자에 의해 이용될 때, 1주일 마다, 또는 한달 마다, 또는 1년마다, 또는 1000시간 마다, 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같은 과정들이 수행될 수 있으며, 상기 과정들에 의해 산출된 발광소자의 특성 변화량은 저장부(450)에 저장될 수 있다.

이 경우, 상기 과정들은, 제어부(400)의 제어 또는 외부 시스템의 제어에 따라, 발광표시장치가 턴온되거나 턴오프될 때 수행될 수 있다. 이후, 발광표시장치가 구동될 때, 제어부(400)는 저장부(450)에 저장된 발광소자의 특성 변화량을 이용하여 내부 보상 또는 외부 보상을 수행할 수 있으며, 이에 따라, 발광표시장치의 영상품질은 지속적으로 유지될 수 있다.

또 다른 예로서, 발광표시장치의 수리를 위한 과정 또는 발광표시장치의 제조 과정에서도, 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같은 과정들이 수행될 수 있으며, 상기 과정들에 의해 산출된 발광소자의 특성 변화량은 저장부(450)에 저장될 수 있다. 이후, 발광표시장치가 사용자에 의해 구동될 때, 제어부(400)는 저장부(450)에 저장된 발광소자의 특성 변화량을 이용하여 내부 보상 또는 외부 보상을 수행할 수 있으며, 이에 따라, 발광표시장치의 영상품질은 지속적으로 유지될 수 있다.

즉, 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같은 과정들이 수행될 필요가 있다고 판단되어 사용자 또는 수리자 또는 제조자가 제어부(400)를 발광소자 센싱모드로 동작시키거나, 또는 제어부(400)가 기 설정된 기간에 자동적으로 구동되면, 제어부(400)는 도 6 내지 도 9를 참조하여 설명된 바와 같은 과정들을 수행할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 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: 발광표시패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 제어부
500: 스위칭 드라이버 600: 초기화부
800: 전원공급부

Claims

발광소자들을 포함하는 픽셀들이 구비되어 있는 발광표시패널;
상기 발광표시패널에서 영상이 출력되는 표시기간에는 상기 발광표시패널에 구비된 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급하며, 상기 발광소자들에 대한 센싱이 수행되는 발광소자 센싱모드에서는 상기 발광표시패널에 구비되어 있는 센싱 라인을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터로 변환시키는 데이터 드라이버;
상기 센싱 데이터를 저장하는 제어부;
상기 제어부로부터 전송되는 스위칭 드라이버 제어신호에 따라, 상기 데이터 라인 또는 상기 센싱 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 스위칭 드라이버; 및
상기 발광소자 센싱모드 중 발광소자 센싱기간들 사이에서 데이터 라인을 초기화시키는 초기화부를 포함하는 발광표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 초기화부는,
상기 제어부의 제어에 따라, 상기 표시기간에는 기준전압 공급부에 연결되며, 상기 발광소자 센싱모드에서는 그라운드에 연결되는 기준전압 스위치; 및
상기 기준전압 스위치와 상기 데이터 라인 사이에 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라 턴온 또는 턴오프되는 초기화 스위치를 포함하는 발광표시장치.
제 2 항에 있어서,
상기 발광표시패널에 구비된 제n 게이트 라인에 연결된 발광소자들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 경과한 후, 초기화 기간이 시작되면, 상기 초기화 스위치가 턴온되어 데이터 라인이 상기 초기화부를 통해 그라운드에 연결되며,
제n+1 게이트 라인에 연결된 발광소자들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 시작되면, 상기 초기화 스위치가 턴오프되어 상기 데이터 라인이 상기 그라운드와 차단되는 발광표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발광표시패널에 구비된 제n 게이트 라인에 연결된 발광소자들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 경과한 후, 초기화 기간이 시작되면, 데이터 라인이 상기 초기화부를 통해 그라운드에 연결되며,
제n+1 게이트 라인에 연결된 발광소자들을 센싱하는 발광소자 센싱기간이 시작되면, 데이터 라인이 상기 그라운드와 차단되는 발광표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 드라이버는,
상기 데이터 라인으로 전송될 데이터 전압을 생성하는 데이터 전압 생성부;
상기 센싱 라인으로 센싱구동전압을 전송하는 센싱구동전압 전송부;
상기 센싱 라인을 통해 전송된 센싱 신호를 센싱 데이터로 변환하여 상기 제어부로 전송하는 변환부; 및
상기 스위칭 드라이버를 상기 데이터 전압 생성부, 상기 센싱구동전압 전송부 및 상기 변환부 중 어느 하나에 연결시키는 스위칭부를 포함하는 발광표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스위칭 드라이버는,
상기 데이터 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 제1 스위칭부; 및
상기 센싱 라인을 상기 데이터 드라이버에 연결시키는 제2 스위칭부를 포함하는 발광표시장치.
제 6 항에 있어서,
발광소자 센싱기간 중 충전기간에는 상기 제2 스위칭부가 턴온되고 상기 제1 스위칭부가 턴오프되어 상기 데이터 드라이버로부터 상기 센싱 라인으로 센싱구동전압이 공급되고,
상기 발광소자 센싱기간 중 센싱기간에는 상기 제2 스위칭부가 턴온되고 상기 제1 스위칭부가 턴오프되어 상기 발광소자로부터 상기 데이터 드라이버로 센싱신호가 공급되며,
상기 센싱기간 경과 후 초기화 기간이 시작되면, 상기 제1 스위칭부 및 상기 제2 스위칭부가 턴온되어, 상기 데이터 라인이 상기 초기화부를 통해 그라운드에 연결되는 발광표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 초기화 기간에 상기 데이터 드라이버는 상기 스위칭 드라이버와 차단되는 발광표시장치.
제 7 항에 있어서,
상기 초기화부는,
상기 제어부의 제어에 따라, 상기 표시기간에는 기준전압 공급부에 연결되며, 상기 발광소자 센싱모드에서는 그라운드에 연결되는 기준전압 스위치; 및
상기 기준전압 스위치와 상기 데이터 라인 사이에 연결되며, 상기 제어부의 제어에 따라 턴온 또는 턴오프되는 초기화 스위치를 포함하며,
상기 초기화 기간에 상기 초기화 스위치가 턴온되는 발광표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 초기화 기간이 경과하고, 새로운 발광소자 센싱기간이 시작되면, 상기 초기화 스위치가 턴오프되는 발광표시장치.
제 1 항에 있어서,
상기 픽셀들 각각은,
상기 데이터 라인과 연결되어 있는 제1 단자 및 게이트 신호가 공급되는 게이트 라인과 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제1 트랜지스터;
제1 전압공급라인과 연결되어 있는 제1 단자를 포함하는 구동 트랜지스터;
상기 제1 트랜지스터의 제2 단자 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 사이에 연결되어 있는 캐패시터;
상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 구동 트랜지스터의 제2 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 센싱 제어 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터;
상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 센싱 라인에 연결되어 있는 제2 단자 및 에미션 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 상기 제2 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 발광소자의 제1 단자에 연결되어 있는 제2 단자 및 상기 에미션 라인에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터; 및
상기 발광소자의 제1 단자에 연결되어 있는 제1 단자, 상기 센싱 제어 라인에 연결되어 있는 게이트 및 상기 센싱 라인에 연결되어 있는 제2 단자를 포함하는 제5 트랜지스터를 포함하는 발광표시장치.
제 11 항에 있어서,
상기 발광소자 센싱기간들 사이에서, 상기 제1 트랜지스터는 턴온되고, 상기 데이터 라인은 상기 스위칭부 드라이버를 통해 상기 초기화부에 연결되며, 상기 초기화부는 그라운드에 연결되는 발광표시장치.