CN114446246A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示装置及其驱动方法。显示装置包括：显示面板，包括多条数据线、多条栅极线及连接至数据线和栅极线的多个像素行，其中在像素行中布置有多个像素；感测单元，配置为感测每个像素的电特性；时序控制器，包括补偿单元、感测误差处理单元和栅极控制单元，补偿单元配置为基于来自感测单元的感测数据来调制要写入到像素的像素数据，感测误差处理单元配置为分析感测数据以检测感测误差，栅极控制单元配置为输出栅极时序控制信号；电平移位器，配置为接收栅极时序控制信号并且输出时钟；以及栅极驱动器，配置为从电平移位器接收时钟并且向栅极线提供栅极信号，其中感测误差处理单元在检测到感测误差时将时序控制器复位。

Description

显示装置及其驱动方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2020年11月04日提交的韩国专利申请No.10-2020-0146129的优先权和权益，其全部公开内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种能够通过减少用作像素驱动元件的晶体管的劣化来减少余像的显示装置及其驱动方法。
背景技术
取决于发光层的材料，电致发光显示装置大致分类为无机发光显示装置和有机发光显示装置。有源矩阵型的有机发光显示装置包括自发光的有机发光二极管(下文称为“OLED”)，并且具有响应速度快、发光效率高、亮度高以及视角宽等优点。
有机发光显示装置的像素包括OLED以及通过根据栅极-源极电压向OLED提供电流来驱动OLED的驱动元件。有机发光显示装置的OLED包括阳极、阴极以及形成在阳极和阴极之间的有机化合物层。有机化合物层由空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)以及电子注入层(EIL)形成。当电流流经OLED时，穿过空穴传输层(HTL)的空穴和穿过电子传输层(ETL)的电子移动到发光层(EML)以形成激子，结果，发光层(EML)产生可见光。
有机发光显示装置包括用于向像素写入输入图像的像素数据的显示面板驱动器。当显示面板驱动器中的电路彼此不同步时，在屏幕上再现的图像可能失真或者可出现噪声。
在有机发光显示装置的显示面板中，设置用于向像素提供电力的电源线。当在电源线之间出现短路时，过电流会流入像素电路中。可由于诸如在制造工艺(或模块工艺)期间混入显示面板中的颗粒、显示面板中的裂纹、驱动IC与显示面板的焊盘部之间的错位以及显示面板的窄布线布局之类的内部结构因素或者诸如静电之类的外部因素，导致电源线的短路。当电源线之间出现短路时，显示面板可灼烧，并且如果过电流持续流动，则灼烧会扩散。
有机发光显示装置可感测每个像素的驱动元件的电特性，并且基于感测结果来调制像素数据，由此补偿像素之间驱动元件的电特性偏差以及随时间的改变。但是，如果感测的数据不精确或者丢失，或者如果像素和感测的数据不匹配，则可在屏幕上出现噪声。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述不利情况和/或问题。
本发明提供一种能够防止由于感测数据的错误而导致的图像质量劣化的显示装置及其驱动方法。
应当注意，本发明的目的不限于上述目的，通过以下描述，本发明的其他目的对于所属领域普通技术人员将是显而易见的。
本发明的显示装置包括：显示面板，所述显示面板包括多条数据线、多条栅极线以及连接至所述数据线和所述栅极线的多个像素行，其中在所述像素行中布置有多个像素；感测单元，所述感测单元配置为感测每个像素的电特性；时序控制器，所述时序控制器包括补偿单元、感测误差处理单元和栅极控制单元，所述补偿单元配置为基于来自所述感测单元的感测数据来调制要写入到所述像素的像素数据，所述感测误差处理单元配置为分析所述感测数据以检测感测误差，所述栅极控制单元配置为输出栅极时序控制信号。
所述电平移位器接收所述栅极时序控制信号并且输出时钟。所述栅极驱动器从所述电平移位器接收所述时钟并且向所述栅极线提供栅极信号。
所述感测误差处理单元在检测到所述感测误差时将所述时序控制器复位。
一种显示装置的驱动方法包括：对于显示面板的每个像素，感测所述像素的电特性以产生感测数据；分析所述感测数据以检测感测误差；以及在检测到所述感测误差时将时序控制器复位，所述时序控制器配置为控制用于驱动所述显示面板的显示面板驱动器的操作时序。
本发明通过在检测到感测数据的误差时将时序控制器复位并且在重复出现感测数据的误差时阻挡像素驱动电压，可防止显示面板的图像质量劣化。本发明通过在像素驱动电压表示显示面板中的短路时阻挡像素驱动电压，可防止显示面板灼烧。
本发明通过在利用多个电平移位器控制栅极驱动器时分析感测数据，可预测电平移位器之间的同步故障。
本发明的效果不限于上述效果，未提及的其他效果对于所属领域普通技术人员来说根据本发明的公开内容将很容易理解。
附图说明
通过参照附图详细描述的示例性实施方式，本发明的上述和其他目的、特征和优点对于所属领域普通技术人员来说将更加清楚。在附图中：
图1是示出根据本发明实施方式的显示装置的框图；
图2是示出连接至像素电路的外部补偿电路的电路图；
图3是示出在根据本发明实施方式的显示装置中，在时序控制器和源极驱动IC之间的线连接的图；
图4A和4B是示出栅极驱动器的移位寄存器的框图；
图5A和5B是详细示出短路检测单元的电路图；
图6是示出通过第一电平移位器和第二电平移位器分开驱动的像素阵列示例的图；
图7和8是示出在根据本发明实施方式的显示装置中，显示面板、源极PCB、控制板和系统板的一示例的图；
图9是示出根据本发明实施方式的时序控制器的框图；
图10是示意性示出在具有UHD分辨率的显示装置中，按照16个像素行来分割第一块和第二块的示例的图；
图11是图解根据本发明一实施方式的感测误差处理的流程图；
图12是图解根据本发明另一实施方式的感测误差处理的流程图；
图13是示出粘附至显示面板的间隙带示例的图；
图14和15是示出在一个帧周期内按时间分割的像素数据寻址时段和黑色灰度级插入时段的图；
图16是示出在像素数据寻址时段和黑色灰度级插入时段期间的栅极信号的波形图；
图17A至17C是示出在像素数据寻址时段和黑色灰度级插入时段期间像素电路的操作的电路图；
图18和19是示出在根据本发明实施方式的显示装置中，显示面板、源极PCB、控制板和系统板的另一示例的图；
图20是图解根据从电平移位器的具体引脚输出的移位时钟，被施加栅极信号的像素行的图；
图21是图解根据本发明又一实施方式的感测误差处理的流程图；
图22是示出在主机系统、时序控制器和电源单元之间传输的信号和电力的图；
图23是示出当在感测模式中检测到感测误差时，时序控制器的复位处理和断电处理的流程图；
图24是示出通过在将时序控制器复位之后在ON RF模式中反映感测结果，在正常驱动模式中正常驱动像素的示例的波形图；
图25是示出当在ON RF模式中重复检测到感测误差时，像素驱动电压被切断并且执行断电序列的示例的波形图。
具体实施方式
将通过以下参照附图描述的实施方式更清楚地理解本发明的优点和特征及其实现方法。然而，本发明不限于以下实施方式，而是可以以各种不同的形式实施。本发明的实施方式是为了使本发明的公开内容完整并使所属领域技术人员完全理解本发明的范围。本发明仅限定在所附权利要求书的范围内。
为了描述本发明的实施方式而在附图中示出的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅仅是示例，本发明不限于此。相似的参考标记在整个说明书中一般表示相似的元件。此外，在描述本发明的过程中，可省略对已知相关技术的详细描述，以避免不必要地使本发明的主题模糊不清。
在此使用的诸如“包括”、“包含”、“具有”之类的术语一般旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。
即使没有明确描述，组分也被解释为包括通常的误差范围。
当使用诸如“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”之类的术语描述两个部件之间的位置关系时，一个或多个部件可位于这两个部件之间，除非这些术语与术语“紧接”或“直接”一起使用。
可使用术语“第一”、“第二”等彼此区分部件，但部件的功能或结构不受这些部件前面的序号或部件名称的限制。
在整个说明书中，相同的参考标记表示相同的元件。
以下实施方式可彼此部分地或整体地结合或关联并且在技术上，各种互锁和驱动都是可能的。这些实施方式可彼此独立地实现或者以关联的关系一起实现。
本发明的显示装置包括用于驱动每个像素中的发光元件(OLED)的驱动元件。驱动元件可利用具有金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)结构的TFT来实现。驱动元件的电特性在所有像素中都需要一致，但是由于工艺偏差和元件特性偏差，电特性可能在像素之间不同，并且可能随着显示驱动时间的流逝而改变。为了补偿驱动元件的电特性的这种偏差，可应用外部补偿电路。外部补偿电路基于每个像素的感测结果感测每个像素中的驱动元件的电特性并且调制输入图像的像素数据，由此补偿各个像素的驱动元件的电特性偏差以及随着驱动时间的电特性变化。
下文中，将参照附图详细描述本发明的各实施方式。在下文的实施方式中，将主要针对应用外部补偿电路的示例来描述本发明的显示装置。
图1是示出根据本发明实施方式的显示装置的框图。图2是示出连接至像素电路的外部补偿电路的电路图。
参照图1和2，根据本发明实施方式的显示装置包括显示面板100、用于驱动显示面板100的显示面板驱动器以及电源单元220。
本发明的显示装置在用于在屏幕上显示输入图像的正常驱动模式中以及用于感测像素的电特性的感测模式中操作。
在正常驱动模式中，显示面板驱动器通过在时序控制器130的控制下，在每个帧周期的有效区段(active interval)AT期间向像素写入像素数据，驱动像素。在感测模式中，显示面板驱动器可在紧接在通电序列(其中开始向显示装置施加电力)之后设定的时间、垂直消隐时段VB、以及在紧接在断电序列之前设定的时间，对于每个子像素感测驱动元件DT的电特性，并且可基于感测结果来选择补偿值，以补偿驱动元件DT的电特性变化。
显示面板100的屏幕包括用于显示输入图像的像素阵列AA。像素阵列AA包括多条数据线102、与数据线102交叉的多条栅极线104、以及多个像素。
像素可布置在通过数据线102和栅极线104限定的矩阵形式的屏幕上。除了矩阵形式之外，像素可以按照各种形式比如共享发射相同颜色光的像素的形式、条纹形式和菱形形式布置在像素阵列AA上。
像素阵列包括像素列以及与像素列交叉的像素行(pixel line)L1至Ln，n是自然数。像素列包括沿Y轴方向布置的像素。像素行包括沿X轴方向布置的像素。一个垂直时段是向屏幕上的所有像素写入一帧像素数据所需的一个帧周期。一个水平时段1H是向一个像素行的像素写入像素数据(其要被写入到共享栅极线的一个像素行的像素)所需的扫描时间。一个水平时段是通过将一个帧周期除以n个像素行L1至Ln的数量而获得的时间。
每个像素可被划分为红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素以用于颜色再现。每个像素可进一步包括白色子像素。每个子像素101包括相同的像素电路。下文中，“像素”可被解释为子像素。
在有机发光显示装置的情形下，像素电路可包括发光元件、驱动元件、一个或多个开关元件以及电容器。可利用OLED来实现发光元件。可根据驱动元件的栅极-源极电压Vgs来调节OLED的电流。可利用晶体管来实现驱动元件和开关元件。像素电路连接至数据线102和栅极线104。每个子像素101包括像素电路。
触摸传感器可设置在显示面板100上。可利用单独的触摸传感器来感测触摸输入，或者可通过像素感测触摸输入。触摸传感器可按照单元上型(on-celltype)或附加型(add-on type)布置在显示面板的屏幕上，或者可实现为并入在像素阵列中的集成型(in-celltype)触摸传感器。
显示装置可进一步包括短路检测单元160。短路检测单元160检测通过显示面板100中的绝缘层分离的EVDD线105和EVSS电极中的短路。短路检测单元160在检测到EVDD线105和EVSS电极中的短路时，输出具体逻辑值(或某一逻辑值或预定逻辑值)的灼烧信号BDP。主机系统210的主电源单元响应于具体逻辑值的灼烧信号BDP，停止像素驱动电压EVDD的输出。因此，当EVDD线105和EVSS电极在显示面板100上短路时，由于像素驱动电压EVDD和低电位电源电压EVSS的输出被切断，所以可防止由于过电流导致的显示面板100的灼烧。短路检测单元160可安装在源极印刷电路板(PCB)、控制板等上。
显示面板驱动器包括数据驱动器110、栅极驱动器120、时序控制器130、电平移位器140等。显示面板驱动器可进一步包括设置在数据驱动器110和数据线102之间的多路解复用器(demultiplexer)112。此外，显示面板驱动器可进一步包括用于驱动触摸传感器的触摸传感器驱动器。在图1中省略了触摸传感器驱动器。
显示面板驱动器在时序控制器130的控制下向显示面板100的像素写入输入图像的数据，以在正常驱动模式中在屏幕上显示输入图像。
数据驱动器110可利用一个或多个源极驱动集成电路SIC来实现。数据驱动器110包括：数模转换器(下文称为“DAC”)21，其将从时序控制器130接收的像素数据DATA转换为数据电压；以及感测单元111，其感测每个像素中的驱动元件DT的电特性。数据驱动器110分割从电源单元220输入的伽马补偿电压以产生用于每个灰度级的伽马补偿电压，并将伽马补偿电压和像素数据DATA提供给DAC 21。DAC 21将从时序控制器130接收的输入图像的像素数据(数字数据)转换为伽马补偿电压，以输出数据电压Vdata。数据电压Vdata通过数据线102施加至像素。
多路解复用器112设置在数据驱动器110和数据线102之间。多路解复用器112对从数据驱动器110的每个通道输出的数据电压Vdata执行时间分割，并且通过利用连接在数据驱动器110的通道与多条数据线之间的多个开关元件将时间分割后的数据电压Vdata分配给数据线102。通过利用多路解复用器112，可减少数据驱动器110的通道数量。
栅极驱动器120可与像素阵列AA的TFT阵列一起实现为直接形成在显示面板100的边框区域上的面板内栅极(GIP)电路。栅极驱动器120在时序控制器130的控制下向栅极线104输出栅极信号。栅极驱动器120可利用移位寄存器对栅极信号进行移位，以向栅极线104依次提供信号。栅极信号可包括扫描信号SCAN和感测信号SENSE。栅极驱动器120可利用图4A和4B所示的第一移位寄存器和第二移位寄存器依次输出扫描信号SCAN和感测信号SENSE。扫描信号SCAN和感测信号SENSE可与数据电压Vdata同步。数据电压Vdata可被分割为输入图像的数据电压和用于感测的数据电压。输入图像的数据电压是在正常驱动模式中输入的像素数据的灰度级电压。用于感测的数据电压是不考虑输入图像数据而设定的预定电压。用于感测的数据电压被设定为能够使驱动元件DT在感测模式中导通的电压。
可作为在栅极导通电压VGH和栅极截止电压VGL之间摆动的脉冲而产生栅极信号SCAN和SENSE。像素电路的开关元件M1和M2响应于栅极信号SCAN和SENSE的栅极导通电压VGH而导通，并且响应于栅极信号SCAN和SENSE的栅极截止电压VGL而截止。
时序控制器130包括连接至外部补偿电路的补偿单元131。补偿单元131基于驱动元件DT的电特性的感测结果来调制从主机系统210的图形处理单元输入的输入图像的像素数据DATA，以补偿驱动元件DT的电特性变化。
时序控制器130从主机系统接收输入图像的像素数据DATA和与其同步的时序信号。像素数据DATA是数字数据。通过时序控制器130接收的时序信号可包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、时钟等。可通过在时序控制器130中对数据使能信号DE计数来产生垂直时段时序和水平时段时序。在这种情形下，垂直同步信号Vsync和水平同步信号Hsync可从由时序控制器130接收的时序信号省略。
时序控制器130可将帧速率调节为等于或高于输入帧频率的频率。例如，时序控制器130可在通过将输入帧频率与i相乘(i是自然数)得到的i帧频率的帧频率处控制显示面板驱动器110、112和120的操作时序。帧频率在国家电视标准委员会(NTSC)系统中是60Hz，并且在逐行倒相(PAL)系统中是50Hz。
时序控制器130基于从主机系统接收的时序信号Vsync、Hsync和DE，控制数据驱动器110、多路解复用器112、栅极驱动器120和电平移位器140的操作时序。电平移位器140响应于来自时序控制器130的栅极时序控制信号来输出时钟。从电平移位器140输出的时钟包括起始脉冲和移位时钟。从电平移位器140输出的时钟在栅极截止电压VGL和栅极导通电压VGH之间摆动。
主机系统210可以是电视(TV)系统、机顶盒、导航系统、个人电脑(PC)、家庭影院系统、移动装置和可穿戴装置的任意之一。主机系统210包括用于输出像素驱动电压EVDD的主电源单元。
电源单元220可接收输入到主机系统210的DC驱动电压VDD，并且输出诸如伽马基准电压GMA、栅极信号的电压VGH和VGL、低电位电源电压EVSS、基准电压Vref和IC驱动电压Vcc之类的DC电压。伽马基准电压GMA提供给数据驱动器110。低电位电源电压EVSS可在正常驱动模式中变为接地电压源(GND)。栅极信号的电压VGH和VGL提供给栅极驱动器120。电源单元220可实现为电源管理集成电路(PMIC)。IC驱动电压Vcc是时序控制器130和数据驱动器110的驱动电源。
外部补偿电路包括：如图2所示，连接至像素电路的感测线103；感测单元111；以及从感测单元111接收感测数据ADC DATA的补偿单元131。
DAC和感测单元111可集成在数据驱动器110的源极驱动IC SIC中。补偿单元131可集成在时序控制器130中。
外部补偿电路可向感测线103施加基准电压Vref，以将驱动元件DT的源极电压Vs，即第二节点n2的电压初始化，然后可感测驱动元件DT的源极电压，以感测驱动元件DT的电特性Vth和μ。基准电压Vref可设为低于像素驱动电压EVDD并且等于或高于低电位电源电压EVSS的电压。
在感测模式中，感测单元111采样感测线103上的电压，通过模数转换器(下文称为“ADC”)将其转换为数字数据，并输出感测数据ADC DATA。感测数据ADC DATA包括诸如每个像素中的驱动元件DT的阈值电压Vth和迁移率μ之类的电特性信息。
补偿单元131可使用查找表来补偿驱动元件DT的电特性，其中在查找表中设有为每个子像素预先设定的用于补偿驱动元件DT的阈值电压Vth和迁移率μ的补偿值。补偿单元131将从ADC接收的感测数据ADC DATA输入到查找表中，并且将从查找表输出的补偿值添加到或乘以输入图像的像素数据，以调制像素数据，由此补偿驱动元件DT的电特性变化。
由补偿单元131调制的像素数据DATA传输给源极驱动IC SIC，通过DAC 21转换成数据电压Vdata，并且施加给数据线102。
像素电路包括：如图2所示，发光元件OLED；连接至发光元件OLED的驱动元件DT；多个开关元件M1和M2；以及电容器Cst。驱动元件DT以及开关元件M1和M2可用n沟道晶体管NMOS来实现。
发光元件OLED通过根据驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs(其根据数据电压Vdata而改变)产生的电流来发光。发光元件OLED可利用包括形成在阳极和阴极之间的有机化合物层的OLED来实现。有机化合物层可包括空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL、电子注入层EIL等，但不限于此。发光元件OLED的阳极通过第二节点n2连接至驱动元件DT，发光元件OLED的阴极连接至被施加低电位电源电压EVSS的EVSS电极。在图2中，Coled表示OLED的电容。
第一开关元件M1响应于扫描信号SCAN导通，以将数据线102连接至第一节点n1并且将数据电压Vdata提供给与第一节点n1连接的驱动元件DT的栅极。驱动元件DT的栅极电压与第一节点n1的电压相同。第一开关元件M1包括：连接至被施加第一扫描信号SCAN的第一栅极线1041的栅极；连接至数据线102的第一电极；和连接至第一节点n1的第二电极。
第二开关元件M2响应于感测信号SENSE导通，以向第二节点n2提供基准电压Vref。第二开关元件M2包括：与被施加感测信号SENSE的第二栅极线1042连接的栅极；连接至被施加基准电压Vref的感测线103的第一电极；以及连接至第二节点n2的第二电极。
在感测模式中，第二开关元件M2导通以将第二节点n2连接至感测线103。因此，在感测模式中，驱动元件DT的源极电压是基准电压Vref。
驱动元件DT根据栅极-源极电压Vgs将电流提供给发光元件OLED。驱动元件DT包括：连接至第一节点n1的栅极；与用于提供像素驱动电压EVDD的EVDD线105连接的第一电极(或漏极)；以及通过第二节点n2与OLED的阳极连接的第二电极(或源极)。像素驱动电压EVDD通过EVDD线105提供给所有像素。
电容器Cst连接在第一节点n1和第二节点n2之间。电容器Cst对驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs进行充电。
感测模式可分为产品装运(shipment)之前的模式和产品装运之后的模式。在产品装运之前，通过连接至像素的外部补偿电路，在每个子像素中感测驱动元件DT的电特性Vth和μ，并且基于感测结果，对于每个子像素补偿驱动元件DT的电特性Vth和μ的偏差。在产品装运之前的感测模式中，在查找表中设定对于每个子像素感测的驱动元件DT的电特性Vth和μ。
产品装运之后的感测模式可分为：在通电序列中之行的ON RF模式；在显示驱动时段期间的帧周期的垂直消隐时段VB中执行的RT模式；以及在断电序列中执行的OFF RS模式。
在ON RF模式，在显示装置通电并且开始驱动的通电序列中，对于每个像素感测驱动元件的迁移率μ，并且基于迁移率的感测结果来更新在产品装运之前对于每个子像素测量的驱动元件的迁移率补偿值。
在RT模式中，在显示图像的显示驱动时段期间，在每个帧周期的垂直消隐时段VB中实时感测驱动元件DT的迁移率μ，并且基于迁移率的感测结果，对于每个子像素来更新迁移率补偿值。垂直消隐时段VB分配在第(N-1)帧周期的有效区段AT与第N帧周期的有效区段AT之间。
在OFF RS模式中，当显示装置断电时，在每个像素中感测驱动元件的阈值电压Vth，并且基于阈值电压的感测结果，对于每个子像素来更新阈值电压补偿值。在OFF RS模式中，在电源完全切断之前的预设延迟时间，驱动显示面板驱动器和外部补偿电路以感测每个子像素中驱动元件的阈值电压Vth并且更新每个子像素的阈值电压补偿值。
图3是图解在根据本发明实施方式的显示装置中，在时序控制器和源极驱动IC之间的线连接的图。在图3中，TCON是指时序控制器130，系统是指主机系统210。
参照图3，时序控制器130可通过EPI线31将数据和时钟一起传输给源极驱动ICSIC1至SIC12的每一个。从时序控制器130产生的时钟和数据可转换为按照嵌入式时钟点对点接口(EPI)接口协议定义的数据格式编码的差分信号，并可串行地传输给源极驱动ICSIC1至SIC12。在EPI接口中，源极驱动IC SIC1至SIC12的每一个增加(或筛选)从时序控制器130输入的时钟以恢复时钟，由此产生用于采样数据的内部时钟。时序控制器130将前导时钟(preamble clock)或时钟训练模式信号(clock training pattern signal)传输给源极驱动IC SIC1至SIC12，从而使恢复的时钟的相位能够在数据驱动器110中锁定。
源极驱动IC SIC1至SIC12的每一个可安装在膜上芯片(COF)上。COF将源极PCBPCB1和PCB2连接至显示面板100。用于时钟和数据恢复(CDR)的时钟恢复电路并入在源极驱动IC SIC1至SIC12的每一个中。可利用锁相环(PLL)或延迟锁定环(DLL)来实现时钟恢复电路。时钟恢复电路恢复时钟信号以产生内部时钟，并且根据时钟训练模式信号来锁定内部时钟的相位和频率。在内部时钟的相位和频率被稳定锁定之后，在时序控制器130与源极驱动IC SIC1至SIC12之间建立能够稳定信号传输的数据链路(data link)。在时序控制器130与源极驱动IC SIC1至SIC12之间建立数据链路之后，时序控制器130开始向源极驱动ICSIC1至SIC12传输控制数据和像素数据。
ADC数据线32可将时序控制器130并行连接至多个源极驱动IC SIC1至SIC12。源极驱动IC SIC1至SIC12可将从感测单元111的ADC输出的感测数据ADC DATA转换为并行低压差分信令(LVDS)信号，并将其传输给时序控制器130。在图3中，两条ADC数据线32连接至时序控制器130，但本发明不限于此。例如，源极驱动IC SIC1至SIC12可通过四条ADC数据线32将感测数据传输给时序控制器130。
图4A和4B是图解栅极驱动器120的移位寄存器的框图。图4A示出用于输出扫描信号SCAN的第一移位寄存器SR1。图4B示出用于输出感测信号SENSE的第二移位寄存器SR2。
参照图4A，第一移位寄存器SR1包括从属地连接的信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)。信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)的每一个包括：用于输入起始脉冲GVST的VST节点；用于输入移位时钟GCLK1至GCLK4的CLK节点；以及用于输出扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)的脉冲的输出节点。起始脉冲GVST通常输入至第一信号传输单元。在图4A中，第(n-1)信号传输单元ST(n-1)可以是第一信号传输单元。移位时钟GCLK1至GCLK4可以是4相位时钟，但不限于此。
时序控制器130可产生第一栅极时序控制信号。电平移位器140响应于第一栅极时序控制信号来输出时钟GVST和GCLK1至GCLK4。
从属地连接至第(n-1)信号传输单元ST(n-1)的信号传输单元ST(n)至ST(n+2)从在前信号传输单元接收进位信号CAR，并开始被驱动。进位信号CAR可以是从在前信号传输单元输出的扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)的脉冲。信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)的每一个可通过单独的进位信号输出节点输出进位信号CAR。进位信号CAR与从在前信号传输单元输出的扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)的脉冲同时输出。
信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)的每一个包括第一控制节点Q、第二控制节点QB以及缓存器BUF。缓存器BUF使用上拉晶体管Tu和下拉晶体管Td通过输出节点向栅极线1041输出栅极信号。
当在第一控制节点Q被充电的状态下输入移位时钟时，缓存器BUF向输出节点提供移位时钟的电压，以升高扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)的脉冲；当第二控制节点QB被充电时，缓存器BUF对输出节点进行放电，以降低扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)的脉冲。因此，信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)响应于移位时钟GCLK1至GCLK4依次输出扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)的脉冲。
当第一控制节点Q的电压被充电并且移位时钟GCLK1至GCLK4被输入时，上拉晶体管Tu导通以将输出节点的电压充电至栅极导通电压VGH。此时，扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)和进位信号CAR的脉冲升高至栅极导通电压VGH。当移位时钟GCLK1至GCLK4的电压升高至栅极导通电压VGH时，第一控制节点Q的电压自举(bootstrapped)，从而升高至高于栅极导通电压VGH的电压。当第一控制节点Q的电压变为高于上拉晶体管的阈值电压时，上拉晶体管Tu导通以对输出节点充电。
当第一控制节点Q被充电至等于或高于栅极导通电压VGH的电压时，第二控制节点QB的电压被放电至栅极截止电压VGL。当第二控制节点QB的电压被充电至栅极导通电压VGH时，下拉晶体管Td导通，以向输出节点提供栅极截止电压VGL并对栅极线1041放电。此时，扫描信号SCAN(n-1)至SCAN(n+2)和进位信号CAR的脉冲降低至栅极截止电压VGL。
参照图4B，第二移位寄存器SR2包括从属地连接的信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)。信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)的每一个包括：用于输入起始脉冲MVST的VST节点；用于输入移位时钟MCLK1至MCLK4的CLK节点；以及用于输出感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)的脉冲的输出节点。起始脉冲MVST通常输入至第一信号传输单元。在图4B中，第(n-1)信号传输单元ST(n-1)可以是第一信号传输单元。移位时钟MCLK1至MCLK4可以是4相位时钟，但不限于此。
时序控制器130可产生第二栅极时序控制信号。电平移位器140响应于第二栅极时序控制信号来输出时钟MVST和MCLK1至MCLK4。
从属地连接至第(n-1)信号传输单元ST(n-1)的信号传输单元ST(n)至ST(n+2)从在前信号传输单元接收进位信号CAR，并开始被驱动。进位信号CAR可以是从在前信号传输单元输出的感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)的脉冲。信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)的每一个可通过单独的进位信号输出节点输出进位信号CAR。进位信号CAR与从在前信号传输单元输出的感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)的脉冲同时输出。
信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)的每一个包括第一控制节点Q、第二控制节点QB以及缓存器BUF。
缓存器BUF使用上拉晶体管Tu和下拉晶体管Td通过输出节点向栅极线1042输出栅极信号。当在第一控制节点Q被充电的状态下输入移位时钟时，缓存器BUF向输出节点提供移位时钟的电压，以升高感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)的脉冲；当第二控制节点QB被充电时，缓存器BUF对输出节点进行放电，以降低感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)的脉冲。因此，信号传输单元ST(n-1)至ST(n+2)响应于移位时钟MCLK1至MCLK4依次输出感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)的脉冲。
当第一控制节点Q的电压被充电并且移位时钟MCLK1至MCLK4被输入时，上拉晶体管Tu导通以将输出节点的电压充电至栅极导通电压VGH。此时，感测信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)和进位信号CAR的脉冲升高至栅极导通电压VGH。当移位时钟MCLK1至MCLK4的电压升高至栅极导通电压VGH时，第一控制节点Q的电压自举，从而升高至高于栅极导通电压VGH的电压。当第一控制节点Q的电压变为高于上拉晶体管的阈值电压时，上拉晶体管Tu导通以对输出节点充电。
当第一控制节点Q被充电至等于或高于栅极导通电压VGH的电压时，第二控制节点QB的电压被放电至栅极截止电压VGL。当第二控制节点QB的电压被充电至栅极导通电压VGH时，下拉晶体管Td导通，以向输出节点提供栅极截止电压VGL并对栅极线1042放电。此时，扫描信号SENSE(n-1)至SENSE(n+2)和进位信号CAR的脉冲降低至栅极截止电压VGL。
图5A和5B是详细示出短路检测单元160的电路图。图5A是示出像素驱动电压EVDD和低电位电源电压EVSS在显示面板的像素未被驱动时未处于短路状态的等效电路图。图5B是示出像素驱动电压EVDD和低电位电源电压EVSS在显示面板的像素未被驱动时处于短路状态的等效电路图。
参照图5A和5B，短路检测单元160包括开关元件SW、电阻器R1和R2以及电容器C1和C2。开关元件SW可利用包括连接至EVSS电极的第一电极和连接至接地电压源(GND)的第二电极的MOSFET实现。当栅极处于浮置状态或者施加栅极截止电压时，开关元件SW保持在关断状态。电容器C1连接在开关元件SW的第一电极和第二电极之间。
电阻器R1和R2串联连接在EVSS电极和接地电压源(GND)之间，并且电容器C2并联连接至第二电阻器R2。
如图5A所示，当像素驱动电压EVDD和低电位电源电压EVSS在显示面板100中未处于短路状态时，从短路检测单元160输出的灼烧信号BDP的电压等于低电位电源电压EVSS。另一方面，如图5B所示，当像素驱动电压EVDD和低电位电源电压EVSS在显示面板100中处于短路状态时，灼烧信号BDP变为具体电平(或某一电平、预定电平)的信号，以阻挡主机系统210的主电源单元的输出。在这种情形下，由于像素驱动电压EVDD未施加至显示面板100的像素，所以所有像素关闭并且不会在显示面板100中出现过电流。在另一实施方式中，当检测到具体电平的灼烧信号BDP时，数据驱动器110的电源也可被切断。
图6是示出通过第一电平移位器和第二电平移位器分开驱动的像素阵列示例的图。
电平移位器140可包括第一电平移位器LSA和第二电平移位器LSB，如图6所示。像素阵列AA可被分割并驱动为至少第一组和第二组。第一组和第二组是通过电平移位器LSA和LSB分割的像素区域。
在图6的示例中，在每个块中，第一电平移位器LSA接收第一栅极时序控制信号GCS1和第二栅极时序控制信号GSC2并将时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST输出给与第一块A1至A3连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2。在每个块中，第二电平移位器LSB接收第一栅极时序控制信号GCS1和第二栅极时序控制信号GSC2并将时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST输出给与第二块B1至B3连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2。GCLK和MCLK是移位时钟。GVST和MVST是起始脉冲。
第一移位寄存器SR1响应于从第一电平移位器LS1或第二电平移位器LSB输出的时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST来输出扫描信号。第二移位寄存器SR1响应于从第一电平移位器LS1或第二电平移位器LSB输出的时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST来输出感测信号。
像素的第一组可被分割为像素的多个第一块A1至A3。像素的第二组可被分割为像素的多个第二块B1至B3。第一块A1至A3可在显示面板100的垂直或列方向Y上与第二块B1至B3以一个块的间隔(at one block intervals)交替。例如，第2-1块B1设置在第1-1块A1和第1-2块A2之间，并且第1-3块A3设置在第2-2块B2和第2-3块B3之间。
第一块A1至A3的每一个包括连接至第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2的栅极线。第一电平移位器LSA将时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST施加至与第一块A1至A3的栅极线连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2，以使得栅极信号SCAN和SENSE从第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2输出。
当在正常驱动模式中从第一电平移位器LSA输出时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST时，与第一块A1至A3的栅极线连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2输出与关于第一块A1至A3的像素数据的数据电压Vdata同步的栅极信号SCAN和SENSE。在正常驱动模式中，像素数据写入到第一块A1至A3的像素中。在感测模式中，包含从第一块A1至A3的像素感测的驱动元件的电特性信息的感测数据ADC DATA被传输到时序控制器130。
当在正常驱动模式中从第二电平移位器LSB输出时钟GCLK、MCLK、GVST和MVST时，与第二块B1至B3的栅极线连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2输出与像素数据的数据电压Vdata同步的栅极信号SCAN和SENSE。在正常驱动模式中，像素数据写入到第二块B1至B3的像素中。在感测模式中，包含从第二块B1至B3的像素感测的驱动元件的电特性信息的感测数据ADC DATA被传输到时序控制器130。
图7和8是图解在根据本发明实施方式的显示装置中，显示面板、源极PCB、控制板和系统板的一示例的图。
参照图7，控制板CPCB可通过柔性电缆51和连接器连接至第一源极PCBPCB1和第二源极PCB PCB2。柔性电缆51例如可利用柔性扁平电缆(FFC)来实现。时序控制器130和电源单元220可安装在控制板CPCB上。
显示面板100包括：被分割并驱动为第一块A1至A3和第二块B1至B3的像素阵列AA；以及使用第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2驱动像素阵列AA的栅极线的栅极驱动器120。
控制板CPCB可通过柔性电缆52和连接器连接至系统板MPCB。主机系统210的电路元件可安装在系统板MPCB上。
第一电平移位器LSA和第二电平移位器LSB可安装在源极PCB PCB1和PCB2的每一个上。因此，从时序控制器130产生的第一栅极时序控制信号和第二栅极时序控制信号通过柔性电缆51和源极PCB PCB1和PCB2传送给第一电平移位器LSA和第二电平移位器LSB。第一电平移位器LSA将第一栅极时序控制信号和第二栅极时序控制信号施加给与像素阵列AA的第一块A1至A3的栅极线连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2。第二电平移位器LSB将第一栅极时序控制信号和第二栅极时序控制信号施加给与第二块B1至B3的栅极线连接的第一移位寄存器SR1和第二移位寄存器SR2。
同时，如图8所示，第一电平移位器LSA和第二电平移位器LSB可安装在控制板CPCB上。
根据本发明实施方式的显示装置可使用如上所述的多个电平移位器LSA和LSB来控制栅极驱动器120。在这种情形下，在本发明中，当电平移位器在感测模式中不同步时，可将时序控制器130复位，以快速恢复显示在显示面板上的图像。
可基于感测模式中感测数据ADC DATA的比较结果，预测(predict)图像质量劣化的情形，比如在屏幕上以等间距出现的水平带状噪声，以将时序控制器130复位。例如，可基于感测模式中感测数据ADC DATA的比较结果，确定电平移位器彼此不同步从而导致屏幕上的水平带状噪声，由此将时序控制器130复位。
当在感测模式中电平移位器不同步的情形持续或者重复预定时间或更长时间时，根据本发明实施方式的显示装置可阻挡主机系统210的主电源单元的输出，以防止显示面板100的灼烧。
当像素驱动电压EVDD和低电位电源电压EVSS在显示面板100中处于短路状态时，如果时序控制器130复位，则会将过电流施加给显示面板100从而加速显示面板100的灼烧。因此，在本发明中，当从短路检测单元160产生具体电平的灼烧信号BDP时，主机系统210的主电源单元的输出被切断，并且时序控制器130不复位。
图9是示出根据本发明实施方式的时序控制器的框图。
参照图9，时序控制器130包括像素数据接收单元133、感测数据接收单元135、补偿单元131、感测误差处理单元132、数据传输单元136以及栅极控制单元134。
像素数据接收单元133从主机系统210接收输入图像的像素数据RGB DATA以及与数据RGB DATA同步的时序信号DE、Vsync和Hsync。像素数据接收单元133可通过标准接口，例如嵌入式显示端口(eDP)接收像素数据RGB DATA和时序信号DE、Vsync和Hsync。像素数据接收单元133将从主机系统210接收的输入图像的像素数据RGB DATA提供给补偿单元131，并将时序信号传输给栅极控制单元134。
栅极控制单元134可对时序信号DE、Vsync和Hsync进行计数，以产生第一栅极时序控制信号GCS1和第二栅极时序控制信号GCS2作为预设栅极时序控制值。
在感测模式中，感测数据接收单元135通过并行低压差分信令(LVDS)接口从感测单元111的ADC接收感测数据，并且将感测数据传输给补偿单元131和感测误差处理单元132。
在感测模式中，补偿单元131利用接收的感测数据更新补偿值，并且通过将补偿值与像素数据相加或相乘来补偿驱动元件DT的电特性。通过数据传输单元136将由补偿单元131调制的像素数据DATA’传输给数据驱动器110。
感测误差处理单元132通过分析感测数据来检测感测误差。举例来说，感测误差处理单元132在第一组和第二组的每个相邻块中添加感测数据，并且计算总和的平均值。下文，将一个块中计算的感测数据平均值称为“块感测数据平均值”。感测误差处理单元132计算相邻块之间块感测数据平均值之间的差值，并且当差值大于预先设定的第一阈值时，确定这些块为感测误差块。当检测到感测误差块时，感测误差处理单元132可暂时中断时序控制器130的IC驱动电压Vcc，然后再次将其施加给时序控制器130以将时序控制器130复位，由此在防止屏幕上出现图像质量缺陷的同时恢复屏幕，或者感测误差处理单元132可输出具体电平的灼烧信号BDP，以阻挡主机单元210的主电源单元的输出。感测误差处理单元132可将复位信号RST施加给电源单元220以切断IC驱动电压Vcc。
在另一实施方式中，感测误差处理单元132可确定感测误差块(其中关于屏幕的整个像素阵列AA的相邻块之间的块感测数据平均值之差大于第一阈值)的数量是否大于预先设定的第二阈值。此外，感测误差处理单元132可比较从相邻块获得的块感测数据平均值，然后当感测误差块的数量大于预定数量时，感测误差处理单元132可通过输出复位信号RST将时序控制器130复位或者输出具体电平的灼烧信号BDP。在此，预定数量可被定义为第二阈值。
在感测模式，例如ON RF模式中，如果第一电平移位器LSA和第二电平移位器LSB不同步，则一个像素行的感测数据可在相邻块之间的边界处丢失，或者此像素行的感测数据可基于行而发生偏移。结果，由于感测数据对于每个像素不匹配，所以像素数据被调制为不正确的感测值，导致在屏幕上出现能看到水平带状亮度不均匀的图像质量缺陷。
在显示装置通电并开始被驱动的ON RF模式中，电平移位器LSA和LSB可暂时不同步。此时，如果不能快速恢复电平移位器LSA和LSB之间的同步，则可在屏幕上看到水平带状噪声。通过基于ON RF模式中块之间的感测数据比较结果来确定感测误差，感测误差处理单元132可将时序控制器130复位，或者输出具体电平的灼烧信号BDP。在大多数情形下，当时序控制器130复位时，电平移位器LSA和LSB之间的同步可恢复，从而可获得正常感测数据。同时，当不仅在ON RF模式而且在其他感测模式中也检测到块之间的感测误差时，感测误差处理单元132可将时序控制器130复位或者输出具体电平的灼烧信号BDP。
数据传输单元136通过符合用于在时序控制器130与数据驱动器110之间的数据通信的接口协议例如EPI接口协议的数据传输方法，将数据DATA’从补偿单元131传输到数据驱动器110。数据驱动器110向DAC输入通过EPI接口接收的像素数据，将像素数据转换为数据电压Vdata，并输出数据电压Vdata。
将参照图10和11详细描述感测误差处理单元132的操作。
图10是示意性图解在具有超高清(UHD)分辨率的显示装置中，按照16个像素行来分割第一块和第二块的示例的图。
参照图10，在具有UHD分辨率的显示装置中，第一组和第二组中的每个块可被分割为16个像素行。可获得块感测数据平均值的总共135个差值(TBLOCK＝135)(其被计算为在整个屏幕上彼此相邻的第一块和第二块之间的绝对值)。
当“AiAVERAGE”是属于第一组的第1-i(i是自然数)块的块感测数据的平均值，并且“BiAVERAGE”是属于第二块的第2-i块的块感测数据的平均值时，在相邻块之间的块感测数据平均值的差值Ci可如下表示：
C1＝|A1AVERAGE–B1AVERAGE|
C2＝|A2AVERAGE–B2AVERAGE|
...
C134＝|A134AVERAGE–B134AVERAGE|
C135＝|A135AVERAGE–B135AVERAGE|
图11是图解根据本发明一实施方式的感测误差处理的流程图。
参照图11，在感测模式中，感测误差处理单元32以块为基础将对于每个子像素接收的感测数据求和，并且将结果除以相应块的像素数，以计算块感测数据平均值(步骤S111和S112)。感测模式可以是ON RF模式。感测误差处理单元132计算在彼此相邻的第一组的一个块与第二组的一个块之间的块感测数据平均值的差值Ci的绝对值(步骤S113)。
当在相邻块之间计算的块感测数据平均值的差值Ci大于预定的第一阈值TH1时，感测误差处理单元132检测由于电平移位器LSA和LSB之间的同步问题导致的出现像素和感测数据不匹配情形的感测误差块(步骤S114)。可基于确认了块之间的感测数据真实性或验证(verification)的试验结果来设定第一阈值TH1。
当检测到感测误差块时，感测误差处理单元132可产生表示电平移位器不同步的标志FLAG。响应于来自感测误差处理单元132的标志FLAG，时序控制器130的栅极控制单元134将第一栅极时序控制信号GCS1和第二栅极时序控制信号GCS2同步，并将其再次传输给第一电平移位器LSA和第二电平移位器LSB。此外，当检测到感测误差块时，感测误差处理单元132可将时序控制器130复位或者输出具体电平的灼烧信号BDP(步骤S115)。
当未检测到感测误差块时，补偿单元131基于从感测单元111接收的感测数据来调制像素数据，并将其传输给数据驱动器110(步骤S116)。
图12是图解根据本发明另一实施方式的感测误差处理的流程图。
参照图12，在感测模式中，感测误差处理单元132以块为基础将对于每个像素接收的感测数据相加，并且将结果除以相应块的像素数，以计算块感测数据平均值(步骤S121和S122)。感测模式可以是ON RF模式。感测误差处理单元132计算在彼此相邻的第一组的一个块与第二组的一个块之间的块感测数据平均值的差值Ci的绝对值(步骤S123)。
当在相邻块之间计算的块感测数据平均值的差值Ci大于预定的第一阈值TH1时，感测误差处理单元132将其进行计数，以作为由于电平移位器LSA和LSB之间的同步问题导致的出现像素和感测数据不匹配情形的感测误差块(步骤S124)。感测误差处理单元132在检测到感测误差块时将计数值加1，并且在每次(或者只要)在接下来的相邻块中检测到感测误差块时都将感测误差计数值COUNT累加1(步骤S125)。
感测误差处理单元132将感测误差计数值COUNT与第二阈值TH2进行比较，并且在感测误差计数值COUNT大于第二阈值TH2时，最终确定在感测数据中存在误差(步骤S126)。在这种情形下，感测误差处理单元132可产生标志FLAG。当检测到感测误差块时，感测误差处理单元132可将时序控制器130复位，或者输出具体电平的灼烧信号BDP(步骤S127)。对于第一组和第二组的所有块A1至A135和B1至B135，可重复执行步骤S122至S126。
可基于确认了块之间的感测数据真实性或验证(verification)的试验结果来设定第二阈值TH2。在另一实施方式中，可将第二阈值TH2设定为粘附至显示面板100的后表面的间隙带(gap tape)数量。当未检测到感测误差块时，补偿单元131基于从感测单元111接收的感测数据来调制像素数据，并将其传输给数据驱动器110(步骤S128)。
图13是示出粘附至显示面板100的间隙带GTAPE示例的图。
参照图13，可将多个间隙带GTAPE粘附至显示面板100的与发光方向相反的表面，例如，显示面板100的后表面。间隙带GTAPE可以是能够对显示面板100散热的金属带。
在粘附有间隙带GTAPE的部分和未粘附间隙带GTAPE的部分之间的显示面板100中可存在温度差。在像素电路的晶体管中，电流量可根据温度而改变。结果，在屏幕上，在粘附有间隙带GTAPE的部分中的块和未粘附间隙带GTAPE的部分中的块之间，感测数据值可能不同。为了在每个块的感测数据中消除这种不同并且仅检测电平移位器不同步情形下的感测误差，可将第二阈值TH2设定间隙带GTAPE的数量。
由于在正常驱动模式中像素数据和黑数据在每个帧周期都写入像素以缩短运动图像响应时间(MPRT)，本发明的显示装置可获得以两倍帧速率来驱动像素的效果。例如，当输入图像的帧速率是120Hz时，以240Hz的帧速率来驱动像素。以这种方法，如上所述，优选地使用两个电平移位器将屏幕分割和驱动为第一组的块和第二组的块。
例如，响应于来自第一电平移位器LSA的第一栅极时序控制信号GSC1，负责第1-1块A1的第一移位寄存器SR1将与第一至第十六像素行中的数据电压Vdata同步的扫描信号SCAN的脉冲施加给栅极线1041，以便将数据电压Vdata充入到像素。同时，根据来自第二电平移位器LSB的第二栅极时序控制信号GSC2，在负责第2-1块B1的第二移位寄存器SR2中，对信号传输单元的第一控制节点Q进行充电。在这种情形下，在第2-1块B1中，第十七至第三十二像素行的感测数据处于传输待机状态。
响应于来自第二电平移位器LSB的第一栅极时序控制信号GSC1，负责第2-1块B1的第一移位寄存器SR1将与第十七至第三十二像素行中的数据电压Vdata同步的扫描信号SCAN的脉冲施加给栅极线1041，从而将数据电压Vdata充入像素。同时，根据来自第一电平移位器LSA的第二栅极时序控制信号GSC2，在负责第1-2块A2的第二移位寄存器SR2中，对信号传输单元的第一控制节点Q进行充电。在这种情形下。在第1-2块A2中，第三十三至第四十八像素行的感测数据处于传输待机状态。
图14和15是图解在一个帧周期内按时间分割的像素数据寻址时段IDW和黑色灰度级插入时段CMO的图。
参照图14和15，通过在一个帧周期内的像素数据寻址时段IDW的起始时序与黑色灰度级插入时段CMO的起始时序之间的时间差，确定像素的发光占空比(duty)。
时序控制器130可控制像素数据寻址时段IDW和黑色灰度级插入时段CMO的时序。例如，可通过从电平移位器140输出的起始脉冲来控制像素数据寻址时段IDW的起始时序和黑色灰度级插入时段CMO的起始时序。
数据驱动器110在像素数据寻址时段IDW期间将来自时序控制器130的像素数据或用于感测的数据转换为数据电压Vdata。数据驱动器110在黑色灰度级插入时段CMO期间将来自时序控制器130的黑色灰度级数据转换为黑色灰度级电压Vblack。如图14所示，栅极驱动器120输出与数据电压Vdata同步的扫描信号SCAN的第一脉冲，然后输出与黑色灰度级电压Vblack同步的第二脉冲。
在像素数据寻址时段IDW期间，扫描信号SCAN(1)至SCAN(10)的脉冲被依次偏移一个像素行。因此，在像素数据寻址时段IDW期间数据电压Vdata通过扫描信号SCAN(1)至SCAN(10)按一个像素行被依次充入像素中。
在黑色灰度级插入时段CMO期间，扫描信号SCAN(1)至SCAN(10)的脉冲被偏移多个像素行。因此，黑色灰度级电压Vblack被同时施加至布置在多个像素行中的像素，然后被同时施加至布置在接下来的多个像素行中的像素。
在块分割驱动方法的例子中，在按照一个像素行将数据电压Vdata依次充入到第1-1块A1的第一至第四像素行中的像素之后，黑色灰度级电压Vblack可同时施加给布置在第2-1块B1中的第一至第八像素行。随后，按照一个像素行将数据电压Vdata依次充入到第1-1块A1的第五至第八像素行中的像素，然后可将黑色灰度级电压Vblack同时施加给布置在第2-1块B1中的第九至第十六像素行。
图16是示出在像素数据寻址时段IDW和黑色灰度级插入时段CMO期间的栅极信号的波形图。如图16所示，像素数据寻址时段IDW可被分割为用于将数据电压Vdata充入到像素的编程时段Yp和用于驱动像素的发光时段Te。
图17A至17C是示出在像素数据寻址时段IDW和黑色灰度级插入时段CMO期间像素电路的操作的电路图。图18和19是示出在根据本发明实施方式的显示装置中，显示面板、源极PCB、控制板和系统板的另一示例的图。
参照图17A，在编程时段Tp期间，像素电路的第一开关元件M1响应于扫描信号SCAN的第一脉冲而导通，以将像素数据RGB的数据电压Vdata提供给第一节点n1。同时，在编程时段Tp期间，第二开关元件M2响应于感测信号的脉冲而导通，以将基准电压Vref提供给第二节点n2。数据电压Vdata在感测模式中是用于感测的数据电压并且在正常驱动模式中是像素数据的数据电压。
参照图17B，像素电路的第一开关元件M1和第二开关元件M2在发光时段Te期间截止。在发光时段Te期间，电流根据驱动元件DT的栅极-源极电压Vgs而流经发光元件OLED，从而发光元件OLED可发光。
参照图17C，像素电路的第一开关元件M1响应于在黑色灰度级插入时段CMO期间产生的扫描信号SCAN的第二脉冲而导通，以将黑色灰度级电压Vblack施加给第一节点n1。第二开关元件M2在黑色灰度级插入时段CMO期间保持截止状态。在黑色灰度级插入时段CMO期间，由于在第一节点n1和第二节点n2之间的电压Vgs小于驱动元件DT的阈值电压，所以驱动元件DT截止，从而发光元件OLED关闭。
根据本发明另一实施方式的显示装置可如图18和19所示，通过使用一个电平移位器LS 140将栅极信号SCAN和SENSE施加给整个屏幕的栅极线。
图20是图解根据从电平移位器的具体引脚输出的移位时钟，被施加栅极信号的像素行的图。
参照图20，电平移位器140将第一栅极时序控制信号GSC1施加给第一移位寄存器SR1，并且将第二栅极时序控制信号GSC2施加给第二移位寄存器SR2。响应于第一栅极时序控制信号GSC1，第一移位寄存器SR1将扫描信号SCAN依次施加给像素阵列AA的栅极线1041。响应于第二栅极时序控制信号GSC2，第二移位寄存器SR2将感测信号SENSE依次施加给像素阵列AA的栅极线1042。
电平移位器140可输出八相移位时钟。如果从电平移位器140输出的任意一个移位时钟失相(out of phase)，则从被施加失相移位时钟的像素行获得的感测数据可在像素行的基础上丢失或偏移。
例如，根据八相移位时钟中的八个移位时钟被施加栅极信号的像素行是以八个像素行区间或间距(interval)间隔开的第8像素行、第16像素行......第2160像素行等。在八相移位时钟的情形下，第八移位时钟被共同输入到在第一移位寄存器和第二移位寄存器中八的倍数的信号传输单元中。八的倍数的信号传输单元连接至以八个像素行间距间隔开的像素行的栅极线，并且在向栅极线输入移位时钟时施加栅极信号SCAN和SENSE。因此，当第八移位时钟失相时，感测时序每8行区间从像素行偏移，并且从像素行获得的感测数据变为错误数据。
本发明可基于从像素阵列AA的一些像素行获得的感测数据与从像素阵列AA的所有像素行获得的感测数据的比较结果，确定感测误差。在此，像素阵列AA的一些像素行是根据从电平移位器140的具体引脚输出的移位时钟而被施加栅极信号SCAN和SENSE的像素行。这些像素行利用与移位时钟的相位偏移时段对应的像素行的区间，在像素阵列AA上以相等间距而隔开。
时序控制器130的感测误差处理单元132将从以相等间距在像素阵列AA中隔开的像素行获得的感测数据相加，并且计算总和的平均值。在此，在N(N是等于或大于2的自然数)个移位时钟的情形下，以相等间距隔开的像素行可以是以N间距而隔开的像素行。感测误差处理单元132将从像素阵列AA中的所有像素行获得的感测数据相加，并且计算总和的平均值。下文，将从以相等间距而隔开的像素行获得的感测数据的平均值称为“相等间距感测数据平均值”，将从像素阵列AA中的所有像素行获得的感测数据的平均值称为“所有感测数据平均值”。
感测误差处理单元132将相等间距感测数据平均值与所有感测数据平均值和预定(或预设)阈值之和进行比较，并且如果相等间距感测数据平均值较大，则确定出现了感测误差。可基于用于确认感测数据真实性或验证的试验结果来设定阈值。当检测到感测误差时，感测误差处理单元132可将时序控制器130复位，以在防止图像质量缺陷出现在屏幕上的同时恢复屏幕，或者可输出具体电平的灼烧信号BDP，以阻挡主机系统210的主电源单元的输出。
图21是示出根据本发明又一实施方式的感测误差处理的流程图。
参照图21，在感测模式中，感测误差处理单元132计算相等间距感测数据平均值LAVERAGE和所有感测数据平均值TAVERAGE，并且将相等间距感测数据平均值LAVERAGE与所有感测数据平均值TAVERAGE和阈值TH之和进行比较(步骤S121和S122)。感测模式可以是ONRF模式。
在感测模式中，当相等间距感测数据平均值LAVERAGE大于所有感测数据平均值TAVERAGE和阈值TH之和时，感测误差处理单元132确定出现了感测误差(步骤S123)。
感测误差处理单元132可在检测到感测误差时产生标志。响应于来自感测误差处理单元132的标志，栅极控制单元134可将第一栅极时序控制信号GSC1和第二栅极时序控制信号GSC2同步，并再次将其传输给电平移位器140。当检测到感测误差时，感测误差处理单元132可将时序控制系统130复位，或者输出具体电平的灼烧信号BDP(步骤S124)。
当未检测到感测误差时，补偿单元131基于从感测单元111接收的感测数据来调制像素数据，并将其传输给数据驱动器110(步骤S125)。
图22是示出在主机系统210、时序控制器130和电源单元PMIC 220之间传输的信号和电力的图。
参照图22，主机系统210输出电源电压VDD、像素驱动电压EVDD和EVDD导通信号EVDD ON。电源电压VDD输入给电源单元220。
通过来自主机系统210的电源电压VDD，电源单元220开始被驱动，并且当输入EVDDON信号时，电源单元220根据预设的通电序列，依次输出诸如伽马基准电压、栅极导通电压VGH、栅极截止电压VGL、低电位电源电压EVSS、基准电压Vref和IC驱动电压Vcc之类的DC电压。
在ON RF模式中，当接收到像素阵列AA中的所有像素的感测数据时，时序控制器130将感测完成信号(ON RF感测完成)ORD传输给主机系统210。如图24和25所示，响应于紧接在通电序列之后的感测完成信号ORD的高电平电压，主机系统210开始将图像的像素数据DATA和与其同步的时序信号传输给时序控制器130。
当如在上述实施方式中那样重复检测到感测误差时，时序控制器130可通过将灼烧信号BDP施加给主机系统210来切断像素驱动电压EVDD。
图23是示出当在感测模式中检测到感测误差时，时序控制器的复位处理和断电处理的流程图。图24是示出通过在将时序控制器复位之后在ON RF模式中反映感测结果，在正常驱动模式中正常驱动像素的示例的波形图。图25是示出当在ON RF模式中重复检测到感测误差时，像素驱动电压被切断并且执行断电序列的示例的波形图。
参照图23至25，当在感测模式(ON RF)中检测到第一次感测误差(步骤S231、S232和S233)时，感测误差处理单元132将时序控制器130复位，以执行第二次感测(步骤S234和S235)。
如果作为第一次感测的结果，未检测到感测误差，则如图24所示，时序控制器130将感测完成信号ORD传输给主机系统210，以接收输入图像的像素数据(视频数据)。时序控制器130将从主机系统210输入的像素数据调制为基于感测数据而更新的补偿值，并将其传输给数据驱动器110(步骤S238)。
当作为第二次感测的结果，检测到感测误差时，感测误差处理单元132将具体电平的灼烧信号BDP传输给主机系统，以切断像素驱动电压EVDD(步骤S236和S237)。然后，主机系统停止像素驱动电压EVDD的输出，并且如图25所示，由于未从时序控制器130接收到感测完成信号ORD，所以主机系统不会将输入图像的数据传输给时序控制器130。当以这种方式重复感测误差时，电源单元220响应于反转为低电平的EVDD ON信号，根据预设的断电序列停止输出。
当作为第二次感测的结果，未检测到感测误差时，时序控制器130将感测完成信号ORD传输给主机系统210，并且接收输入图像的像素数据(视频数据)。时序控制器130将从主机系统210输入的像素数据调制为基于感测数据而更新的补偿值，并将其传输给数据驱动器110(步骤S238)。
如上所述的本发明要实现的目的、用于实现这些目的的方式、以及本发明的效果都不指定权利要求书的必要特征，因此权利要求书的范围不限于本发明的这些具体描述。
尽管参照附图更详细描述了本发明的实施方式，但本发明不限于此，在不背离本发明的技术构思的情况下可以以诸多不同的形式实施本发明。因此，仅是为了例示的目的提供了本发明中公开的实施方式，这些实施方式并不旨在限制本发明的技术构思。本发明的技术构思的范围不限于此。因此，应当理解，上述实施方式在所有方面都是例示性的，并不限制本发明。应当基于所附的权利要求书解释本发明的保护范围，其等同范围内的所有技术构思都应当解释为落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多条数据线、多条栅极线以及连接至所述数据线和所述栅极线的多个像素行，其中在所述像素行中布置有多个像素；
感测单元，所述感测单元配置为感测每个像素的电特性；
时序控制器，所述时序控制器包括补偿单元、感测误差处理单元和栅极控制单元，所述补偿单元配置为基于来自所述感测单元的感测数据来调制要写入到所述像素的像素数据，所述感测误差处理单元配置为分析所述感测数据以检测感测误差，所述栅极控制单元配置为输出栅极时序控制信号；
电平移位器，所述电平移位器配置为接收所述栅极时序控制信号并且输出时钟；以及
栅极驱动器，所述栅极驱动器配置为从所述电平移位器接收所述时钟并且向所述栅极线提供栅极信号，
其中所述感测误差处理单元在检测到所述感测误差时将所述时序控制器复位。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中每个像素接收像素驱动电压、低电位电源电压、基准电压、数据电压和所述栅极信号，
每个像素包括：
发光元件；以及
驱动元件，所述驱动元件配置为驱动所述发光元件。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述感测误差处理单元在重复检测到所述感测误差时输出具体电平的灼烧信号。
4.根据权利要求3所述的显示装置，还包括：
短路检测单元，所述短路检测单元配置为在所述显示面板中感测到所述像素驱动电压和所述低电位电源电压处于短路状态时，输出所述灼烧信号。
5.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述栅极信号包括扫描信号和感测信号，
所述像素驱动电压被施加至所述驱动元件的第一电极，所述发光元件的阳极连接至所述驱动元件的第二电极，所述低电位电源电压被施加至所述发光元件的阴极，
每个像素还包括：
第一开关元件，所述第一开关元件配置为响应于所述扫描信号的脉冲将所述数据电压施加至所述驱动元件的栅极；
第二开关元件，所述第二开关元件配置为响应于所述感测信号的脉冲将感测线连接至所述驱动元件的第二电极，其中向所述感测线施加所述基准电压；以及
电容器，所述电容器连接在所述驱动元件的栅极和所述驱动元件的第二电极之间。
6.根据权利要求3所述的显示装置，还包括：
主机系统，所述主机系统配置为向所述时序控制器传输所述像素数据并输出所述像素驱动电压，
其中所述主机系统响应于所述灼烧信号阻挡所述像素驱动电压的输出。
7.根据权利要求2所述的显示装置，还包括：
电源单元，所述电源单元配置为输出所述栅极信号的电压、伽马基准电压、所述低电位电源电压、以及用于驱动所述时序控制器的IC驱动电压；以及
数据驱动器，所述数据驱动器配置为接收来自所述时序控制器的像素数据、将所述像素数据转换为从所述伽马基准电压分割出的伽马补偿电压、并输出所述数据电压，
其中所述感测误差处理单元通过暂时阻挡所述IC驱动电压将所述时序控制器复位。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述感测误差处理单元在检测到所述感测误差时输出标志信号，
所述栅极控制单元响应于所述标志信号再次输出所述栅极时序控制信号。
9.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述栅极控制单元输出第一栅极时序控制信号和第二栅极时序控制信号，
所述电平移位器包括：
第一电平移位器，所述第一电平移位器配置为响应于所述第一栅极时序控制信号和所述第二栅极时序控制信号来输出所述时钟；以及
第二电平移位器，所述第二电平移位器配置为响应于所述第一栅极时序控制信号和所述第二栅极时序控制信号来输出所述时钟，
所述栅极驱动器包括：
第一移位寄存器，所述第一移位寄存器配置为响应于从所述第一电平移位器或所述第二电平移位器输出的时钟来输出所述扫描信号；以及
第二移位寄存器，所述第二移位寄存器配置为响应于从所述第一电平移位器或所述第二电平移位器输出的时钟来输出所述感测信号。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述显示面板的屏幕包括：
被分割为多个第一块的第一组；以及
被分割为多个第二块的第二组，
其中所述第一块和所述第二块以一个块的间隔交替布置，
所述第一电平移位器将所述时钟施加给分别与所述第一块的栅极线连接的第一移位寄存器和第二移位寄存器，
所述第二电平移位器将所述时钟施加给分别与所述第二块的栅极线连接的第一移位寄存器和第二移位寄存器。
11.根据权利要求1所述的显示装置，还包括：
主机系统，所述主机系统配置为在从所述时序控制器接收到感测完成信号时将所述像素数据传输给所述时序控制器，
其中所述时序控制器在被复位之后或者在所述像素的第二次感测之后将所述感测完成信号传输给所述主机系统。
12.一种显示装置的驱动方法，包括：
对于显示面板的每个像素，感测所述像素的电特性以产生感测数据；
分析所述感测数据以检测感测误差；以及
在检测到所述感测误差时将时序控制器复位，所述时序控制器配置为控制用于驱动所述显示面板的显示面板驱动器的操作时序。
13.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中感测所述像素的电特性包括：
紧接在向所述显示装置开始施加电力之后感测所述像素。
14.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中感测所述像素的电特性包括：
通过将所述显示面板的屏幕分割为第一组和第二组来感测所述像素，其中所述第一组被分割为多个第一块，所述第二组被分割为多个第二块；
计算从在相邻的第一块和第二块中的第一块的像素获得的感测数据的平均值以及从在所述相邻的第一块和第二块中的第二块的像素获得的感测数据的平均值；
计算从在所述相邻的第一块和第二块中的第一块的像素获得的感测数据的平均值与从在所述相邻的第一块和第二块中的第二块的像素获得的感测数据的平均值之间的差值，并且将所述差值与第一阈值相比较；以及
当所述差值大于所述第一阈值时确定出现了所述感测误差。
15.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中感测所述像素的电特性包括：
通过将所述显示面板的屏幕分割为第一组和第二组来感测所述像素，其中所述第一组被分割为多个第一块，所述第二组被分割为多个第二块；
计算从在相邻的第一块和第二块中的第一块的像素获得的感测数据的平均值以及从在所述相邻的第一块和第二块中的第二块的像素获得的感测数据的平均值；
计算从在所述相邻的第一块和第二块中的第一块的像素获得的感测数据的平均值与从在所述相邻的第一块和第二块中的第二块的像素获得的感测数据的平均值之间的差值，并且将所述差值与第一阈值相比较；
当所述差值大于所述第一阈值时将计数值加1，并且只要从在接下来的相邻块中的第一块的像素获得的感测数据的平均值与从在所述接下来的相邻块中的第二块的像素获得的感测数据的平均值之间的差值大于所述第一阈值，就将所述计数值累加1；以及
当累加的计数值大于第二阈值时确定出现了所述感测误差。
16.根据权利要求15所述的显示装置的驱动方法，还包括：
将所述第二阈值设为附接至所述显示面板的间隙带的数量。
17.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法，其中感测所述像素的电特性包括：
感测以相等间距在所述显示面板中隔开的多个像素行上设置的像素的电特性。
18.根据权利要求17所述的显示装置的驱动方法，其中分析所述感测数据以检测感测误差包括：
计算从以相等间距而隔开的像素行获得的感测数据的平均值以及从所述显示面板的所有像素行获得的感测数据的平均值；以及
当从以相等间距而隔开的像素行获得的感测数据的平均值大于从所述显示面板的所有像素行获得的感测数据的平均值与预设阈值之和时，确定出现了所述感测误差。
19.根据权利要求12至18的任一项所述的显示装置的驱动方法，还包括：
当检测到所述感测误差时输出标志信号；以及
响应于所述标志信号，再次输出用于控制栅极驱动器的栅极时序控制信号，其中所述栅极驱动器用于向所述显示面板的栅极线提供栅极信号。
20.根据权利要求12至18的任一项所述的显示装置的驱动方法，还包括：
当重复检测到所述感测误差时，阻挡像素驱动电压向所述像素的施加。
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