JP2023536352A - 表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

本明細書の実施例による表示装置は、駆動素子及び発光素子を有するピクセルを備えた表示パネルと、垂直ブランク期間の長さを変化させながら前記ピクセルに書き込まれる映像データをレンダリングし、レンダリングされた前記映像データに先立ってレンダリング完了信号を出力するホストシステムと、前記垂直ブランク期間内で前記レンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定するタイミングコントローラと、前記センシング期間で前記駆動素子の電気的特性をセンシングするセンシング回路とを含み、前記センシング期間は前記垂直ブランク期間の終了時点から一定時間だけ先立つ第１タイミングで始まり、前記一定時間の長さは前記垂直ブランク期間の長さ変化に関係なく固定されている。【選択図】 図１

Description

この明細書は電界発光表示装置に関するものである。

電界発光表示装置は、発光層の材料によって、無機発光表示装置及び有機発光表示装置に区分される。電界発光表示装置の各ピクセルは自ら発光する発光素子を含み、映像データの階調によるデータ電圧で発光素子の発光量を制御して輝度を調節する。

電界発光表示装置は、画像品位を高めるために、外部補償技術を採用している。外部補償技術は、ピクセルの電気的特性によるピクセル電圧または電流をセンシングし、センシングされた結果に基づいて入力映像のデータを変調することで、ピクセル間の電気的特性偏差を補償することである。

ところが、従来の外部補償技術は、フレーム周波数が急変するとき、補償ピクセルと非補償ピクセルとの間の輝度偏差が大きくなって表示パネルにおける補償ピクセルの位置が使用者に認知されることがある。

したがって、本明細書は、外部補償方式でピクセル間の電気的特性偏差を補償するとき、入力映像によってフレーム周波数が可変しても補償ピクセルの位置が使用者に認知されないようにした表示装置及びその駆動方法を提供する。

本明細書の実施例による表示装置は、駆動素子及び発光素子を有するピクセル（ＰＸＬ）を備えた表示パネルと、垂直ブランク期間（Ｖｂｌａｎｋ）の長さを変化させながら前記ピクセルに書き込まれる映像データをレンダリングし、レンダリングされた前記映像データに先立ってレンダリング完了信号を出力するホストシステムと、前記垂直ブランク期間内で前記レンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定するタイミングコントローラと、前記センシング期間で前記駆動素子の電気的特性をセンシングするセンシング回路とを含み、前記センシング期間は前記垂直ブランク期間の終了時点から一定時間だけ先立つ第１タイミングで始まり、前記一定時間の長さは前記垂直ブランク期間の長さ変化に関係なく固定されている。

本実施例は、外部補償方式でピクセル間の電気的特性偏差を補償するとき、入力映像によってフレーム周波数が可変しても補償ピクセルの位置が使用者に認知されないようにすることができる。

本実施例による効果は以上で例示した内容に限定されず、より多様な効果が本明細書内に含まれている。

本明細書の実施例による電界発光表示装置を示す図である。 図１の電界発光表示装置に含まれたピクセルアレイを示す図である。 図２のピクセルアレイに含まれた一ピクセルの等価回路図である。 フレーム周波数を可変するためのホストシステムの構成を示す図である。 第Ｎフレーム映像の処理完了時点のメモリ制御動作を説明するための図である。 第Ｎ＋１フレーム映像を処理している時点のメモリ制御動作を説明するための図である。 ホストシステムとタイミングコントローラとの間に可変フレーム周波数による信号を取り交わすことを示す図である。 入力映像によってフレーム周波数を可変するＶＲＲ技術を説明するための図である。 入力映像によってフレーム周波数を可変するＶＲＲ技術を説明するための図である。 外部補償技術においてセンシングピクセルが属するピクセルグループラインの位置によって輝度復元期間の長さが変わることを説明するための図である。 外部補償技術においてセンシングピクセルが属するピクセルグループラインの位置によって輝度復元期間の長さが変わることを説明するための図である。 センシングによる輝度損失を補償するための輝度補償ゲインを輝度復元期間の長さによって異なるように設定した一例を示す図である。 センシングによる輝度損失を補償するための輝度補償ゲインを輝度復元期間の長さによって異なるように設定した一例を示す図である。 本明細書の一比較例であって、垂直ブランク期間内で垂直アクティブ期間の最後のデータイネーブル信号を基準にセンシング期間を設定した例を示す図である。 センシング期間を図１３のように設定するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の可変によって変わることを示す図である。 本明細書の一実施例であって、垂直ブランク期間内でレンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定した例を示す図である。 センシング期間を図１５のように設定するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化に関係なく固定される一例を示す図である。 センシング期間を図１５のように設定するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化に関係なく固定される他の例を示す図である。 図１７のセンシングピクセルグループラインに印加されるスキャン信号及びデータ電圧の駆動タイミングを示す図である。 垂直ブランク期間でホストシステムからタイミングコントローラに伝送されるコントロールデータパケットを示す図である。

本明細書の利点及び特徴とそれらを達成する方法は添付の図面に基づいて詳細に後述する実施例を参照すると明らかになるであろう。しかし、本明細書は以下で開示する実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現可能であり、ただ本実施例は本明細書の開示を完全にし、本明細書が属する技術分野で通常の知識を有する者に明細書の範疇を完全に知らせるために提供するものであり、本明細書は請求項の範疇によって定義されるだけである。

本明細書の実施例を説明するための図面に開示された形状、サイズ、比率、角度、個数などは例示的なものなので、本発明が図面に示す事項に限定されるものではない。本明細書全般にわたって同じ図面符号は同じ構成要素を指称する。また、本明細書で言及する「含む」、「有する」、「なる」などを使う場合、「～のみ」を使わない限り、他の部分を付加することができる。構成要素を単数で表現する場合、特に明示的な記載事項がない限り、複数を含む場合を含む。

構成要素を解釈するに当たり、別途の明示的な記載がなくても誤差範囲を含むものと解釈する。

位置関係についての説明の場合、例えば、「～上に」、「～の上部に」、「～の下部に」、「～のそばに」などによって二つの部分の位置関係を説明する場合、「すぐ」又は「直接」を使わない限り、二つの部分の間に一つ以上の他の部分が位置することもできる。

第１、第２などを多様な構成要素を敍述するために使うことができるが、この構成要素はこれらの用語に限定されない。これらの用語はただ一構成要素を他の構成要素と区別するために使うものである。したがって、以下で言及する第１構成要素は本明細書の技術的思想内で第２構成要素になることもできる。

明細書全般にわたって同じ参照符号は実質的に同一の構成要素を指称する。

本明細書で、表示パネルの基板上に形成されるピクセル回路及びゲートドライバーはｎ型ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）構造のＴＦＴによって具現されることができるが、これに限定されず、ｐ型ＭＯＳＦＥＴ構造のＴＦＴによって具現されることもできる。ＴＦＴは、ゲート（ｇａｔｅ）、ソース（ｓｏｕｒｃｅ）及びドレイン（ｄｒａｉｎ）を含む３電極素子である。ソースはキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）をトランジスタに供給する電極である。ＴＦＴ内でキャリアはソースから流れ始める。ドレインはＴＦＴからキャリアが外部に出る電極である。すなわち、ＭＯＳＦＥＴにおけるキャリアの流れはソースからドレインに流れる。ｎ型ＴＦＴ（ＮＭＯＳ）の場合、キャリアが電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）であるので、ソースからドレインに電子が流れるようにソース電圧がドレイン電圧よりも低い電圧を有する。ｎ型ＴＦＴにおいて電子がソースからドレイン側に流れるので、電流はドレインからソース側に流れる。これに反して、ｐ型ＴＦＴ（ＰＭＯＳ）の場合、キャリアが正孔（ｈｏｌｅ）であるので、ソースからドレインに正孔が流れるようにソース電圧がドレイン電圧よりも高い。ｐ型ＴＦＴにおいて正孔がソースからドレイン側に流れるので、電流がソースからドレイン側に流れる。ＭＯＳＦＥＴのソース及びドレインは固定されたものではないということに気を付けなければならない。例えば、ＭＯＳＦＥＴのソース及びドレインは印加電圧によって変更可能である。よって、本明細書の実施例についての説明では、ソース及びドレインのうちのいずれか一方を第１電極と、ソースドレインのうちの他方を第２電極と記述する。

以下の説明で、本明細書に係わる公知の機能または構成についての具体的な説明が本明細書の要旨を不必要にあいまいにする可能性があると判断される場合、その詳細な説明を省略する。以下、添付図面に基づいて本明細書の実施例を詳細に説明する。

図１は本明細書の実施例による電界発光表示装置を示す図である。図２は図１の電界発
光表示装置に含まれたピクセルアレイを示す図である。図３は図２のピクセルアレイに含まれた一ピクセルの等価回路図である。図４はフレーム周波数を可変するためのホストシステムの構成を示す図である。図５は第Ｎフレーム映像の処理完了時点のメモリ制御動作を説明するための図である。そして、図６は第Ｎ＋１フレーム映像を処理している時点のメモリ制御動作を説明するための図である。

図１～図３を参照すると、本明細書の実施例による表示装置は、表示パネル１０、タイミングコントローラ１１、パネル駆動回路１２１、１３、及びセンシング回路１２２を含むことができる。パネル駆動回路１２１、１３は、表示パネル１０のデータライン１５に連結されたデジタル／アナログコンバータ（以下、ＤＡＣという）１２１と、表示パネル１０のゲートライン１７に連結されたゲートドライバー１３とを含む。パネル駆動回路１２１、１３、及びセンシング回路１２２はデータ集積回路１２内に実装されることができる。

表示パネル１０は、多数のデータライン１５及びリードアウトライン１６と、多数のゲートライン１７とを備えることができる。そして、データライン１５、リードアウトライン１６及びゲートライン１７の交差領域にはピクセルＰＸＬが配置されることができる。マトリックス状に配置されたピクセルＰＸＬによって、表示パネル１０の表示領域ＡＡに図２のようなピクセルアレイが形成されることができる。

ピクセルアレイで、ピクセルＰＸＬは、一方向を基準に、ピクセルグループライン別に区分することができる。ピクセルグループラインＬｉｎｅ１～Ｌｉｎｅ４などのそれぞれはゲートライン１７の延長方向（または水平方向）に隣り合う複数のピクセルＰＸＬを含む。ピクセルグループラインは物理的信号ラインではなく、一水平方向に沿って互いに隣接して配置されたピクセルＰＸＬの集合体を意味する。したがって、同じピクセルグループラインを構成するピクセルＰＸＬは同じゲートライン１７に連結されることができる。同じピクセルグループラインを構成するピクセルＰＸＬは互いに異なるデータライン１５に連結されることができるが、これに限定されない。同じピクセルグループラインを構成するピクセルＰＸＬは互いに異なるリードアウトライン１６に連結されることができるが、これに限定されず、互いに異なるカラーを具現する複数のピクセルＰＸＬが一つのリードアウトライン１６を共有することもできる。

ピクセルアレイで、ピクセルＰＸＬのそれぞれはデータライン１５を介してＤＡＣ１２１に連結され、リードアウトライン１６を介してセンシング回路１２２に連結されることができる。ＤＡＣ１２１及びセンシング回路１２２はデータ集積回路１２に内蔵されることができるが、これに限定されない。センシング回路１２２はデータ集積回路１２の外側のコントロール印刷回路基板（図示せず）に実装されることもできる。

ピクセルアレイで、ピクセルＰＸＬのそれぞれは高電位電源ライン１８を介して高電位ピクセル電源ＥＶＤＤに連結されることができる。そして、ピクセルＰＸＬのそれぞれはゲートライン１７（１）～１７（４）を介してゲートドライバー１３に連結されることができる。

ピクセルアレイで、ピクセルＰＸＬは、第１カラーを具現するピクセルと、第２カラーを具現するピクセルと、第３カラーを具現するピクセルとを含むことができ、第４カラーを具現するピクセルをさらに含むこともできる。第１カラー～第４カラーは、赤色、緑色、青色、及び白色のうちの選択的な一つであり得る。

それぞれのピクセルＰＸＬは図３のように具現されることができるが、これに限定されない。ｋ（ｋは整数）番目のピクセルグループラインに配置された一ピクセルＰＸＬは、発光素子ＥＬ、駆動ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ＤＴ、ストレージキャパシタＣｓｔ、第１スイッチＴＦＴ ＳＴ１、及び第２スイッチＴＦＴ ＳＴ２を含むことができ、第１スイッチＴＦＴ ＳＴ１及び第２スイッチＴＦＴ ＳＴ２は同じゲートライン１７（ｋ）に連結されることができる。

発光素子ＥＬはピクセル電流によって発光する。発光素子ＥＬは、ソースノードＮｓに接続されたアノード電極と、低電位ピクセル電源ＥＶＳＳに接続されたカソード電極と、アノード電極とカソード電極との間に位置する有機または無機化合物層とを含む。有機または無機化合物層は、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）、及び電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）からなる。アノード電極に印加される電圧がカソード電極に印加される低電位ピクセル電源ＥＶＳＳに比べて動作点電圧以上に高くなると、発光素子ＥＬはターンオンされる。発光素子ＥＬがターンオンされると、正孔輸送層（ＨＴＬ）を通過した正孔と電子輸送層（ＥＴＬ）を通過した電子とが発光層（ＥＭＬ）に移動して励起子を形成し、その結果、発光層（ＥＭＬ）で光が生成される。

駆動ＴＦＴ ＤＴは駆動素子である。駆動ＴＦＴ ＤＴはゲートノードＮｇとソースノードＮｓとの間の電圧差によって発光素子ＥＬに流れるピクセル電流を生成する。駆動ＴＦＴ ＤＴは、ゲートノードＮｇに接続されたゲート電極、高電位ピクセル電源ＥＶＤＤに接続された第１電極、及びソースノードＮｓに接続された第２電極を備える。ストレージキャパシタＣｓｔはゲートノードＮｇとソースノードＮｓとの間に接続され、駆動ＴＦＴ ＤＴのゲート－ソース間の電圧を貯蔵する。

第１スイッチＴＦＴ ＳＴ１は、スキャン信号ＳＣＡＮ（ｋ）に応じてデータライン１５とゲートノードＮｇとの間の電流の流れをオンさせることで、データライン１５に充電されているデータ電圧をゲートノードＮｇに印加する。第１スイッチＴＦＴ ＳＴ１は、ゲートライン１７（ｋ）に接続されたゲート電極、データライン１５に接続された第１電極、及びゲートノードＮｇに接続された第２電極を備える。第２スイッチＴＦＴ ＳＴ２は、スキャン信号ＳＣＡＮ（ｋ）に応じてリードアウトライン１６とソースノードＮｓとの間の電流の流れをオンさせることで、ピクセル電流によるソースノードＮｓの電圧をリードアウトライン１６に伝達する。第２スイッチＴＦＴ ＳＴ２は、ゲートライン１７（ｋ）に接続されたゲート電極、ソースノードＮｓに接続された第１電極、及びリードアウトライン１６に接続された第２電極を備える。

このようなピクセル構造は一例示に過ぎなく、本明細書の技術的思想はピクセル構造に限定されず、駆動ＴＦＴ ＤＴの電気的特性（スレショルド電圧または電子移動度）をセンシングすることができる多様なピクセル構造に適用することができるというのに気を付けなければならない。

ホストシステム１４は多様なインターフェース回路を介してタイミングコントローラ１１に連結されることで、パネル駆動に必要な各種の信号ＤＡＴＡ、ＤＥ、ＳＣ－ＦＬＡＧをタイミングコントローラ１１に伝送する。ホストシステム１４は、図４のように、グラフィックプロセッサユニットＧＰＵ及びメモリＤＤＲを含むことで、入力映像ソースを所定のアプリケーションによって目的に合うように加工した後、タイミングコントローラ１１に伝送することができる。映像ソースはストリーミング（ｓｔｒｅａｍｉｎｇ）の形態として入力されるので、データ加工のために映像ソースをメモリＤＤＲに一時的に保存する必要がある。映像ソースは１フレーム単位で加工されることが通常的である。これは、データ加工にかかる費用及び複雑度を減らすためである。

グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは、多様な映像処理コマンドに従って映像データを１フレーム単位で映像処理し、映像処理されたフレームデータをドロー（ｄｒａｗ）コマンドを用いてメモリＤＤＲに保存する方式でレンダリング動作を遂行する。メモリＤＤＲは、レンダリング動作と伝送動作とが互いに異なる領域で同時に遂行できるように、図５及び図６のように、２個の領域Ａ、Ｂに２分割されている。領域Ａで第Ｎフレーム映像データに対するレンダリング動作が遂行されるうちに間領域Ｂで第Ｎ－１フレーム映像データがデータイネーブル信号ＤＥに同期して伝送されることができる。第Ｎフレーム映像データに対するレンダリング動作が完了すると、グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは、領域Ａから第Ｎフレーム映像データをデータイネーブル信号ＤＥに同期させてタイミングコントローラ１１に伝送する。ここで、グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは第Ｎ＋１フレーム映像データに対する映像処理を遂行し、領域Ｂを対象として第Ｎ＋１フレーム映像データに対するレンダリング動作を遂行する。

入力映像の複雑度は実時間で変化することができる。レンダリング処理にかかる時間は、単純な映像よりも複雑な映像で長くなる。このような理由で、メモリＤＤＲの第１領域でデータ伝送にかかる時間と第２領域でデータレンダリングにかかる時間とが一致しないことがある。例えば、前記第Ｎフレーム映像データよりも前記第Ｎ＋１フレーム映像データが複雑な場合、領域Ａで第Ｎフレーム映像データが伝送完了した時点でもグラフィックプロセッサユニットＧＰＵが第Ｎ＋１フレーム映像データに対するレンダリング動作を領域Ｂで依然として遂行していることがある。ここで、グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは、第Ｎ＋１フレーム映像データに対するレンダリング動作が完了するまで垂直ブランク期間を拡張することで、第Ｎ＋１フレーム映像データが不完全にレンダリングされた状態で伝送されることを事前に防止する。垂直ブランク期間の間にはデータイネーブル信号ＤＥがトランジションなしにロジッグロー状態でのみ伝送されるので、映像データの伝送が不可である。

このように、グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは、映像の複雑度によって垂直ブランク期間の長さを可変することで、データレンダリング時間を確保することができる。一フレームの間の垂直ブランク期間の長さが変わるとフレーム周波数が可変する。これをＶＲＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｆｒｅｓｈ Ｒａｔｅ）技術と言う。ＶＲＲ技術は、入力映像によってフレーム周波数を可変して映像のテアリング（ｔｅａｒｉｎｇ）現象を抑制し、より柔らかな映像画面を提供するためのものである。可変フレーム周波数の環境で、垂直ブランク期間の長さはフレーム周波数によって変わるが、垂直アクティブ期間の長さは固定される。垂直ブランク期間は、所定の可変フレーム周波数の範囲内で一番早いフレーム周波数で一番短く、フレーム周波数が遅くなるほど増加するように設定することができる。

グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは、メモリＤＤＲの第１領域または第２領域でデータレンダリング動作が完了すると、レンダリングが完了した映像データを伝送するに先立ち、垂直ブランク期間内でレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧをタイミングコントローラ１１に伝送する。グラフィックプロセッサユニットＧＰＵは、レンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧをタイミングコントローラ１１に伝送し、一定時間の後、トランジション状態のデータイネーブル信号ＤＥと前記レンダリングが完了した後続フレームの映像データとを同期させてタイミングコントローラ１１に伝送する。前記一定時間は、フレーム周波数の変化に関係なく固定長を有する。

ホストシステム１４は、アプリケーションプロセッサ、パーソナルコンピュータ、セットトップボックスなどから具現できるが、これに限定されない。ホストシステム１４はシステムボード上に実装されることができるが、これに限定されない。ホストシステム１４は、使用者命令／データを受信する入力部、及びメイン電源を発生するメイン電源部をさらに含むことができる。

タイミングコントローラ１１は、ホストシステム１４から可変フレーム周波数に同期するデータイネーブル信号ＤＥ、入力映像データＩＤＡＴＡ、及びレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧなどを受信する。

タイミングコントローラ１１は、垂直ブランク期間内でレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧを基準にセンシング期間を設定する。タイミングコントローラ１１は、レンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧに合わせてセンシング駆動を具現することで、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化によって可変することを事前に防止し、センシング信頼性を高めることができる。タイミングコントローラ１１は、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さをフレーム周波数の変化に関係なく固定させることで、フレーム周波数が急変するとき、補償ピクセルと非補償ピクセルとの間の輝度偏差によって補償ピクセルの位置が使用者に認知される問題点を解決することができる。これについては図１５～図１９に基づいて詳細に説明する。

タイミングコントローラ１１は、ディスプレイ駆動、センシング駆動、及び輝度復元駆動が時間的に分離されるように、パネル駆動回路１２１、１３とセンシング回路１２２との動作タイミングを制御することができる。

ディスプレイ駆動とは、１フレーム内の垂直アクティブ期間内でディスプレイ駆動のための第１データ電圧（以下、ディスプレイデータ電圧という）をピクセルグループラインに書き込んで入力映像を表示パネル１０に再現する駆動である。センシング駆動とは、１フレーム内の垂直ブランク期間内で特定のピクセルグループライン（以下、センシングピクセルグループラインという）に配置されたピクセルＰＸＬに第２データ電圧（以下、センシング用データ電圧という）を書き込んで当該ピクセルＰＸＬの電気的特性をセンシング及び補償するための駆動である。そして、輝度復元駆動とは、前記センシング動作が完了した前記センシングピクセルグループラインのピクセルＰＸＬに輝度補償ゲインが適用された第３データ電圧（以下、輝度復元用データ電圧という）を書き込むことで、センシング動作による輝度損失を補償するための駆動である。第３データ電圧は、第１データ電圧に輝度補償ゲインが適用された電圧であるので、第１データ電圧と異なることがある。輝度復元駆動はセンシングピクセルグループラインに配置されたピクセルＰＸＬに後続フレームの第２データ電圧が書き込まれるまで遂行される。

タイミングコントローラ１１は、ディスプレイ駆動の際、データイネーブル信号ＤＥなどのタイミング信号に基づいてデータ集積回路１２の動作タイミングを制御するための第１データ制御信号ＤＤＣと、ゲートドライバー１３の動作タイミングを制御するための第１ゲート制御信号ＧＤＣとを生成することができる。一方、タイミングコントローラ１１は、センシング駆動の際、データイネーブル信号ＤＥなどのタイミング信号に基づいてデータ集積回路１２の動作タイミングを制御するための第２データ制御信号ＤＤＣと、ゲートドライバー１３の動作タイミングを制御するための第２ゲート制御信号ＧＤＣとを生成することができる。また、タイミングコントローラ１１は、輝度復元駆動の際、データイネーブル信号ＤＥなどのタイミング信号に基づいてデータ集積回路１２の動作タイミングを制御するための第３データ制御信号ＤＤＣと、ゲートドライバー１３の動作タイミングを制御するための第３ゲート制御信号ＧＤＣとを生成することができる。

タイミングコントローラ１１は、ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣに基づいて表示パネル１０のピクセルグループラインに対するディスプレイ駆動タイミング、センシング駆動タイミング及び輝度復元駆動タイミングを個別的に制御することで、映像表示中に実時間でピクセルＰＸＬの電気的特性をピクセルグループライン単位でセンシング及び補償することができる。

タイミングコントローラ１１は、一フレーム内の垂直アクティブ期間でディスプレイ駆動を具現するようにパネル駆動回路１２１、１３の動作を制御することができ、前記一フレーム内で垂直アクティブ期間に先立つ垂直ブランク期間内でセンシング駆動を具現するようにパネル駆動回路１２１、１３及びセンシング回路１２２の動作を制御することができる。そして、タイミングコントローラ１１は、センシングされたピクセルグループラインを対象としたセンシング駆動の終了時点とディスプレイ駆動の開始時点との間で輝度復元駆動を具現するようにパネル駆動回路１２１、１３の動作を制御することができる。

垂直アクティブ期間はデータイネーブル信号ＤＥのトランジション（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）期間に対応し、ディスプレイ用データ電圧がすべてのピクセルグループラインに配置されたピクセルＰＸＬに書き込まれる期間である。垂直ブランク期間はデータイネーブル信号ＤＥのノントランジション（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）期間に対応し、ディスプレイ用データ電圧の書込が中止される期間であり、センシング期間を含み、さらに輝度復元期間を部分的に含むことができる。センシング期間内でセンシング用データ電圧がセンシングピクセルグループラインに配置されたピクセルＰＸＬに書き込まれ、前記センシング期間に引き続く輝度復元期間内で輝度復元用データ電圧が前記センシングピクセルグループラインに配置されたピクセルＰＸＬに書き込まれることができる。

ゲートドライバー１３は、タイミングコントローラ１１の制御の下で、ディスプレイ用スキャン信号ＳＣＡＮとセンシング用スキャン信号と輝度復元用スキャン信号とを区分して生成することができる。

ディスプレイ駆動を具現するために、ゲートドライバー１３は、垂直アクティブ期間で、第１ゲート制御信号ＧＤＣに応じてディスプレイ用スキャン信号を生成し、ピクセルグループラインに連結されたゲートライン１７に順次供給することができる。

センシング駆動を具現するために、ゲートドライバー１３は、垂直ブランク期間内で、第２ゲート制御信号ＧＤＣに応じてセンシング用スキャン信号を生成し、センシングピクセルグループラインに連結されたゲートライン１７に供給することができる。次いで、輝度復元駆動を具現するために、ゲートドライバー１３は、第３ゲート制御信号ＧＤＣに応じて輝度復元用スキャン信号を生成し、前記センシングピクセルグループラインに連結されたゲートライン１７にもっと供給することができる。

垂直ブランク期間ごとに一ピクセルグループラインずつセンシング駆動される場合、複数の垂直ブランク期間での動作によってセンシングピクセルグループラインの位置がランダムに分散することができる。このようにセンシングピクセルグループラインの位置がランダムに分散すると、視覚的積分効果によってセンシングピクセルグループラインの位置が認知される副作用を最小化することができる。

ゲートドライバー１３は、ゲートドライバーインパネル（Ｇａｔｅ－ｄｒｉｖｅｒ Ｉｎ Ｐａｎｅｌ、ＧＩＰ）方式によって表示パネル１０の非表示領域ＮＡに形成されることができる。

ＤＡＣ１２１はデータライン１５に連結される。ＤＡＣ１２１は、タイミングコントローラ１１の制御の下で、ディスプレイ用データ電圧とセンシング用データ電圧と輝度復元用データ電圧とを区分して生成することができる。

ディスプレイ駆動を具現するために、ＤＡＣ１２１は、垂直アクティブ期間内で、レンダリングされた映像データＤＡＴＡを第１データ制御信号ＤＤＣに応じてディスプレイ用データ電圧に変換し、前記ディスプレイ用データ電圧を前記ディスプレイ用スキャン信号ＳＣＡＮに同期させてデータライン１５に供給することができる。

センシング駆動を具現するために、ＤＡＣ１２１は、垂直ブランク期間内で、第２データ制御信号ＤＤＣに応じて一定レベルのセンシング用データ電圧を生成し、前記センシング用データ電圧を前記センシング用スキャン信号に同期させてデータライン１５に供給することができる。

輝度復元駆動を具現するために、ＤＡＣ１２１は、第３データ制御信号ＤＤＣに応じて輝度補償ゲインが反映された映像データＤＡＴＡを輝度復元用データ電圧に変換し、前記輝度復元用データ電圧を前記輝度復元用スキャン信号に同期させてデータライン１５に供給することができる。

センシング回路１２２は、センシング駆動の際、リードアウトライン１６を介してセンシングピクセルグループラインのターゲットピクセルＰＸＬに連結される。センシング回路１２２は、垂直ブランク期間内に位置するセンシング期間で前記ターゲットピクセルＰＸＬに含まれた駆動ＴＦＴ ＤＴの電気的特性をリードアウトライン１６を介してセンシングする。センシング回路１２２は電圧センシング型として具現されることもでき、電流センシング型として具現されることもできる。

電圧センシング型センシング回路１２２は、サンプリング回路と、アナログ／デジタルコンバータとを含むことができる。サンプリング回路は、リードアウトライン１６の寄生キャパシタに貯蔵されたターゲットピクセルＰＸＬの特定のノード電圧を直接サンプリングする。アナログ／デジタルコンバータは、サンプリング回路でサンプリングされたアナログ電圧をデジタルセンシング値に変換した後、タイミングコントローラ１１に伝送する。

電流センシング型センシング回路１２２は、電流積分器と、サンプリング回路と、アナログ／デジタルコンバータとを含むことができる。電流積分器は、ターゲットピクセルＰＸＬに流れるピクセル電流を積分してセンシング電圧を出力する。サンプリング回路は、電流積分器から出力されるセンシング電圧をサンプリングする。アナログ／デジタルコンバータは、サンプリング回路でサンプリングされたアナログ電圧をデジタルセンシング値に変換した後、タイミングコントローラ１１に伝送する。

図７はホストシステムとタイミングコントローラとの間に可変フレーム周波数による信号を取り交わすことを示す図である。そして、図８及び図９は入力映像によってフレーム周波数を可変するＶＲＲ技術を説明するための図である。

図７を参照すると、ホストシステム１４は、入力映像のデータレンダリング時間を考慮して垂直ブランク期間の長さ（すなわち、データイネーブル信号のノントランジション期間の長さ）を変更させることでフレーム周波数を可変させる。フレーム周波数の可変によって、急激な映像変化による画面切断、画面震え、入力遅延などの問題を解決することができる。ホストシステム１４は、入力映像のデータレンダリング時間によってフレーム周波数を４０Ｈｚ～２４０Ｈｚの周波数範囲内に調整するか、静止映像の場合、ホストシステム１４はフレーム周波数を１Ｈｚ～１０Ｈｚの周波数範囲内に調整することができるが、これに限定されない。可変フレーム周波数の範囲はモデル及びスペックによって異なるように設定することができる。

ホストシステム１４は、図８のように、垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅの長さを固定し、入力映像のデータレンダリング時間によって垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの長さを調整することで、フレーム周波数を可変することができる。例えば、図９のように、ホストシステム１４は、１４４Ｈｚモードを具現するために、第１垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１を含むことができる。ホストシステム１４は、１００Ｈｚモードを具現するために、第１垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１よりも「Ｘ」期間だけ増加した第２垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ２を含むことができる。ホストシステム１４は、８０Ｈｚモードを具現するために、第１垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１よりも「Ｙ」期間だけ増加した第３垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ３を含むことができる。ホストシステム１４は、６０Ｈｚモードを具現するために、第１垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１よりも「Ｚ」期間だけ増加した第４垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ４を含むことができる。

図１０～図１２ｂは、外部補償技術で、センシングピクセルグループラインの位置による輝度復元期間の長さ偏差を補償するためのセンシングピクセルグループライン補償（Ｓｅｎｓｉｎｇ ｐｉｘｅｌ ｇｒｏｕｐ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ、以下ＳＬＣという）技術を説明するための図である。

図１０のようにＸＨｚの固定フレーム周波数の環境の場合、第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋで第ｍ－１ピクセルグループラインのピクセル（すなわち、ＳＣＡＮ（ｍ－１）を受けるピクセルグループラインのピクセル）がセンシングされ、第Ｎフレーム（ＸＨｚ）の垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋで第４ピクセルグループラインのピクセル（すなわち、ＳＣＡＮ（４）を受けるピクセルグループラインのピクセル）がセンシングされる場合を説明する。

第ｍ－１ピクセルグループラインのピクセルは、第１ディスプレイ期間ＤＴＭＥ１内で、第ｍ－１ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（ｍ－１）に応じてディスプレイ用データ電圧を充電（ＷＴ－ＤＩＳ動作）した後、第１ディスプレイ期間ＤＴＭＥ１の残りの時間の間に前記ディスプレイ用データ電圧による発光状態を維持する（ＨＬＤ－ＤＩＳ動作）。第１ディスプレイ期間ＤＴＭＥ１は、第Ｎ－１フレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅ及び垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋと部分的に重なる。

第ｍ－１ピクセルグループラインのピクセルは第１ディスプレイ期間ＤＴＭＥ１に引き続くセンシング期間ＳＴＭＥ内で、センシング用スキャン信号に応じてセンシング用データ電圧を充電（ＷＴ－ＳＥＮ動作）した後、非発光状態でセンシングされる。このセンシング期間ＳＴＭＥは第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内に位置する。

第ｍ－１ピクセルグループラインのピクセルは、センシング期間ＳＴＭＥに引き続く第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１内で、輝度復元用スキャン信号に応じて輝度復元用データ電圧を充電（ＷＴ－ＲＣＶ動作）した後、第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１の残りの時間の間に前記輝度復元用データ電圧による発光状態を維持する（ＨＬＤ－ＲＣＶ動作）。第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１は、第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ及び第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅと部分的に重畳することができる。

第４ピクセルグループラインのピクセルは、第２ディスプレイ期間ＤＴＭＥ２内で、第４ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（４）に応じてディスプレイ用データ電圧を充電（ＷＴ－ＤＩＳ動作）した後、第２ディスプレイ期間ＤＴＭＥ２の残りの時間の間に前記ディスプレイ用データ電圧による発光状態を維持する（ＨＬＤ－ＤＩＳ動作）。第２ディスプレイ期間ＤＴＭＥ２は、第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅ及び垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋと部分的に重畳する。

第４ピクセルグループラインのピクセルは、第２ディスプレイ期間ＤＴＭＥ２に引き続くセンシング期間ＳＴＭＥ内で、センシング用スキャン信号に応じてセンシング用データ電圧を充電（ＷＴ－ＳＥＮ動作）した後、非発光状態でセンシングの対象となる。このセンシング期間ＳＴＭＥは第Ｎフレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内に位置する。

第４ピクセルグループラインのピクセルは、センシング期間ＳＴＭＥに引き続く第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２内で、輝度復元用スキャン信号に応じて輝度復元用データ電圧を充電（ＷＴ－ＲＣＶ動作）した後、第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２の残りの時間の間に前記輝度復元用データ電圧による発光状態を維持する（ＨＬＤ－ＲＣＶ動作）。第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２は、第Ｎフレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ及び第Ｎ＋１フレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅと部分的に重畳する。

固定フレーム周波数の環境なので、第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの長さと第Ｎフレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの長さとは同一である。また、第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ及び第Ｎフレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋのそれぞれで、センシング期間ＳＴＭＥは同じ時間的長さを有する。また、固定フレーム周波数の環境なので、第ｍ－１ピクセルグループラインのピクセルがディスプレイ駆動、センシング駆動、及び輝度復元駆動するのに必要な１フレームの長さと、第４ピクセルグループラインのピクセルがディスプレイ駆動、センシング駆動、及び輝度復元駆動するのに必要な１フレームの長さとは互いに同一である。

第Ｎ－１フレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅ内で、第ｍ－１ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（ｍ－１）は第４ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（４）よりも位相が遅い。よって、第ｍ－１ピクセルグループラインのピクセルを対象とした第１ディスプレイ期間ＤＴＭＥ１は相対的に短く、その代わりに第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１が相対的に長い。

第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅ内で、第４ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（４）は第ｍ－１ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（ｍ－１）よりも位相が遅い。よって、第４ピクセルグループラインのピクセルを対象とした第２ディスプレイ期間ＤＴＭＥ２は相対的に長く、その代わりに第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２が相対的に短い。

ところが、図１１のように一画面内のモードピクセルに同じ明るさのイメージを表示するとき、センシングピクセルグループラインＰＸＬ－Ｂのピクセルは垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内のセンシング期間ＳＴＭＥの間に発光しないので、非センシングピクセルグループラインＰＸＬ－Ａのピクセルに比べて「△Ｌ」だけ低い輝度を発揮することができる。前記センシングピクセルグループラインＰＸＬ－Ｂは、図１０の例で、第ｍ－１及び第４ピクセルグループラインであり得る。

図１０の例で、第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１及び第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２はこのような輝度損失を補償するためのものである。第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１と第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２とは時間的長さが互いに異なるので、差別的に輝度補償ゲインを適用することができる。輝度補償ゲインが適用されると、図１１のように、ディスプレイ期間に比べて輝度復元期間での輝度が相対的に高くなるので、一画面内のモードピクセルで実質的に同じ輝度を具現することができるようになる。

輝度補償ゲインの大きさと輝度復元期間の時間的長さとは互いに反比例の関係を有することができる。センシングピクセルグループラインの相対的位置にかかわらず、すべてのセンシングピクセルグループラインは同じ長さのセンシング期間を有するので、同じ輝度損失分を有する。ただ、センシングピクセルグループラインは相対的位置によって互いに異なる長さの輝度復元期間を有するので、輝度損失分を補償することができる輝度補償ゲインの大きさがセンシングピクセルグループラインで異に適用されることができる。

輝度補償ゲインの大きさは、図１２ａのように、所定の時間の大きさにグルーピングされた輝度復元ブロック期間別に差別的に設定することができる。このようにすると、輝度補償ゲインロジッグが簡素化し、補償処理速度が早い利点がある。

輝度補償ゲインの大きさは、図１２ｂのように、センシングピクセルグループラインごとに変わる個々の輝度復元期間別に差別的に設定することができる。このようにすると、補償の正確度が向上する利点がある。

輝度補償ゲインによる映像データの補正動作はタイミングコントローラで遂行することができる。タイミングコントローラは、センシングピクセルグループラインのピクセルに書き込まれる映像データに輝度補償ゲインを適用するためのＳＬＣ補償ロジッグ回路をさらに含むことができる。

図１０～図１２ｂに基づいて前述したＳＬＣ技術は固定フレーム周波数の環境でシンプルなロジッグによって具現することができる。フレームごとにセンシングピクセルグループラインの位置は予め決定されるが、固定フレーム周波数の環境であるので、同じセンシングピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さはフレームが替わっても変わらない。すなわち、固定フレーム周波数の環境なので、センシングピクセルグループラインの位置のそれぞれに対して互いに異なる固定長を有するように輝度復元期間を予めマッチングすることができるものである。そして、互いに異なる固定長を有する輝度復元期間に対して輝度補償ゲインを差別的に予め決定することができるものである。

図１３は本明細書の一比較例であって、フレーム周波数の早さによって長さが変わる垂直ブランク期間内で垂直アクティブ期間の最後のデータイネーブル信号を基準にセンシング期間を設定した例を示す図である。そして、図１４は、センシング期間を図１３のように設定するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の可変によって変わることを示す図である。

図１３を参照すると、タイミングコントローラは、フレーム周波数の早さによって長さが変わる垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内で垂直アクティブ期間の最後のデータイネーブル信号Ｌａｓｔ ＤＥの立ち下がりエッジＦＥを基準にセンシング期間を設定することができる。例えば、タイミングコントローラは、前記立ち下がりエッジＦＥを基準に△Ｔだけ遅延されたｔ１タイミングから始めてｔ２タイミングまでをセンシング期間に設定することができる。ここで、ｔ２タイミングから始まる輝度復元期間の長さはフレーム周波数の早さによって変わる。

可変フレーム周波数の環境で、図１３のようにセンシング期間が設定される場合には前述したＳＬＣ技術を適用しにくい。なぜならば、同じセンシングピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の早さによって変わるからである。

例えば、図１４のように、ＪＨｚのフレーム周波数を有する第Ｎ－１フレーム、及びＪＨｚよりも早いＫＨｚのフレーム周波数を有する第Ｎフレームのそれぞれで、第４ピクセルグループラインのピクセル（すなわち、ＳＣＡＮ（４）を受けるピクセルグループラインのピクセル）が連続してセンシングされることを仮定する。

垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋは第Ｎフレームに比べて相対的にフレーム周波数が遅い第Ｎ－１フレームでもっと長く設定される。第Ｎ－１及び第Ｎフレームで輝度復元期間の長さは垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの長さによって決定される。よって、同じ第４ピクセルグループラインを対象とした、第Ｎ－１フレームの第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１が第Ｎフレームの第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２よりも長くなる。

このように輝度復元期間の長さがセンシングピクセルグループラインの相対的位置だけでなくフレーム周波数の早さによってもっと変わる可変フレーム周波数の環境では、タイミングコントローラがフレーム周波数の変化による輝度復元期間の長さ変化を予め予測することができないので、ＳＬＣ技術を適用することが不可である。これをさらに説明すると次のようである。

タイミングコントローラは、ホストシステムから可変フレーム周波数についての情報を別に受けるものではなく、ホストシステムから受けたデータイネーブル信号ＤＥを参照して各フレームに対するフレーム周波数を判断する。タイミングコントローラは、特定のフレームでデータイネーブル信号ＤＥのトランジション期間（すなわち、ロジッグロー電圧とロジッグハイ電圧との間で交互になるパルスが存在する期間）を当該フレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅと判断し、データイネーブル信号ＤＥのノントランジション期間（すなわち、前記パルスなしにロジッグロー電圧のみで維持される期間）を当該フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋと判断する。

ところが、タイミングコントローラは、第Ｎフレームでデータイネーブル信号ＤＥの一番目のパルスがライジングするまでは第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの長さが予め分からなく、同様に第Ｎ＋１フレームでデータイネーブル信号ＤＥの一番目のパルスがライジングし始めるまでは第Ｎフレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの長さが予め分からない。言い換えれば、タイミングコントローラは、第Ｎ－１フレームでフレーム周波数（ＪＨｚ）による第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１の長さを予測することができないので、適切な輝度補償ゲインを第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１に適用しにくい。同様に、タイミングコントローラは、第Ｎフレームでフレーム周波数（ＫＨｚ）による第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２の長さを予測することができないので、適切な輝度補償ゲインを第２輝度復元期間ＲＴＭＥ２に適用しにくい。

同じセンシングピクセルグループラインを対象とした第１及び第２輝度復元期間ＲＴＭＥ１、ＲＴＭＥ２の長さ偏差を適切な輝度補償ゲインを介して補償することができなければ、センシングピクセルグループラインがラインディムとして視認されることがある。

図１５は本明細書の一実施例であって、垂直ブランク期間内でレンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定した例を示す図である。そして、図１６はセンシング期間を図１５のように設定するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化に関係なく固定される一例を示す図である。

図１５を参照すると、本明細書の一実施例によるタイミングコントローラは、第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内でホストシステムから伝送されたレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧを基準にセンシング期間を設定する。レンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧは前記垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの終了時点から一定時間ＴＣだけ先立つ時点でパルシング（ｐｕｌｓｉｎｇ）され、センシング期間はレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧのパルシングエッジを基準に設定される。ここで、パルシングエッジとは立ち上がりエッジ（ｒｉｓｉｎｇ ｅｄｇｅ）または立ち下がりエッジ（ｆａｌｌｉｎｇ ｅｄｇｅ）を意味し、垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋの終了時点は第Ｎフレームの一番目のデータイネーブル信号の立ち上がりエッジＲＥに同期する。そして、一定時間ＴＣの長さはフレーム周波数の変化に関係なく固定され、前期間及び後期間を有する。

タイミングコントローラは、長さが固定された一定時間ＴＣで前期間（ｔ０１～ｔ０２）をセンシング期間として割り当て、後期間（ｔ０２～ＲＥ）を輝度復元期間として割り当てるので、図１６のように同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化によって可変しなくなる。第１タイミングｔ０１はレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧのパルシングエッジＦＥに同期することができる。

タイミングコントローラは、前記垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋで前記固定された一定時間ＴＣを除いた残りの期間を映像ホールド期間として割り当てる。垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内で映像ホールド期間の開始時点は第Ｎ－１フレームの最後番目のデータイネーブル信号の立ち下がりエッジＦＥに同期することができる。

映像ホールド期間の長さはフレーム周波数の早さによって可変するので、垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内で可変期間と定義することができる。一方、センシング期間を含む一定時間ＴＣはフレーム周波数の早さに関係なく長さが固定されるので、垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ内で固定期間と定義することができる。可変期間は第Ｎ－１フレームに含まれた最後番目のデータイネーブル信号ＤＥの立ち下がりエッジＦＥとレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧのパルシングエッジＦＥとの間に位置し、固定期間はレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧのパルシングエッジＦＥと第Ｎフレームに含まれた一番目のデータイネーブル信号ＤＥの立ち上がりエッジＲＥとの間に位置することができる。

図１７は、センシング期間を図１５のように設定するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化に関係なく固定される他の例を示す図である。そして、図１８は図１７のセンシングピクセルグループラインに印加されるスキャン信号及びデータ電圧の駆動タイミングを示す図である。

図１７及び図１８を参照すると、本明細書の一実施例による電界発光表示装置は、外部補償方式でピクセル間の電気的特性偏差を補償するとき、入力映像によってフレーム周波数が可変しても補償ピクセルの位置が使用者に認知されないようにするためのものである。言い換えれば、この電界発光表示装置は、可変フレーム周波数の環境でＳＬＣ技術を適用するとき、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間の長さをフレーム周波数の早さに無関係に一定にすることで、センシングピクセルグループラインがラインディムとして視認されることを防止するためのものである。

図１７及び図１８のように、第Ｎ－１～第Ｎ＋１フレームがそれぞれ互いに異なるフレーム周波数、例えば、「ＩＨｚ」、「ＫＨｚ」、及び「ＬＨｚ」を有する可変フレーム周波数の環境で、第Ｎフレームでの第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１の長さ及び第Ｎ＋１フレームでの第２輝度復元期間ＲＴＭＥ１の長さをフレーム周波数に関係なく同じに設定することができる。これは、センシング期間ＳＴＭＥがレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧを基準とした一定時間ＴＣ内に位置することによって可能になる。

図１、図１７及び図１８を一緒に参照して、可変フレーム周波数の環境での電界発光表示装置の動作を簡単に説明すれば次のようである。ここでは、第４ピクセルグループラインに配置されたターゲットピクセルがセンシング駆動されると仮定する。

タイミングコントローラ１１は、第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１でホストシステム１４からレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧを受信し、垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１内でレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧを基準にセンシング期間ＳＴＭＥを設定し、パネル駆動回路１２１、１３のセンシング駆動に必要な第２ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣと、パネル駆動回路１２１、１３の輝度復元駆動に必要な第３ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣとを出力する。

パネル駆動回路１２１、１３は、センシング期間ＳＴＭＥで第２ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣを基準にセンシング駆動のための第２データ電圧Ｖｄａｔａ２と、前記第２データ電圧Ｖｄａｔａ２に同期するセンシング用スキャン信号Ｐ２とを生成する。パネル駆動回路１２１、１３は、センシング期間ＳＴＭＥ内で第２データ電圧Ｖｄａｔａ２及びセンシング用スキャン信号Ｐ２をターゲットピクセルに書込（ＷＴ－ＳＥＮ動作）してターゲットピクセルをセンシング駆動させる。センシング駆動の際、ターゲットピクセルに含まれた駆動素子は第２データ電圧Ｖｄａｔａ２によってオン動作する一方で、ターゲットピクセルに含まれた発光素子は発光しない。このようなセンシング期間ＳＴＭＥで、センシング回路１２２は、ターゲットピクセルに含まれた駆動素子の電気的特性（スレショルド電圧及び／または移動度）をセンシングする。

パネル駆動回路１２１、１３は、センシング期間ＳＴＭＥに引き続く第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１で第３ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣを基準に輝度復元駆動のための第３データ電圧Ｖｄａｔａ３と、前記第３データ電圧Ｖｄａｔａ３に同期する輝度復元用スキャン信号Ｐ３とを生成する。輝度復元駆動のための第３データ電圧Ｖｄａｔａ３は、前記センシング期間ＳＴＭＥの間の非発光による輝度損失を補償するために輝度補償ゲインが適用されたデータ電圧である。輝度補償ゲインは、図１２ａ及び図１２ｂと同じ方法で少なくとも一つ以上のピクセルグループライン単位で予め設定されている。パネル駆動回路１２１、１３は、第１輝度復元期間ＲＴＭＥ１内で輝度補償ゲインが適用された第３データ電圧Ｖｄａｔａ３及び輝度復元用スキャン信号Ｐ３をターゲットピクセルに書込（ＷＴ－ＲＣＶ動作）してターゲットピクセルを輝度復元駆動させる（ＨＬＤ－ＲＣＶ動作）。このようなＷＴ－ＲＣＶ動作は第Ｎ－１フレームの垂直ブランク期間Ｖｂｌａｎｋ１内で遂行され、ＨＬＤ－ＲＣＶ動作は、第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅ内でディスプレイ用スキャン信号Ｐ１がターゲットピクセルに書き込まれるまで遂行される。

タイミングコントローラ１１は、第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅでホストシステム１４から第Ｎフレームのレンダリング映像データＤＡＴＡ及びデータイネーブル信号ＤＥを受信し、パネル駆動回路１２１、１３のディスプレイ駆動に必要な第１ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣを生成する。タイミングコントローラ１１は、第Ｎフレームのレンダリング映像データＤＡＴＡ及び第１ゲート及びデータ制御信号ＧＤＣ、ＤＤＣをパネル駆動回路１２１、１３に出力する。パネル駆動回路１２１、１３は、第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅで第１データ電圧Ｖｄａｔａ１及びディスプレイ用スキャン信号Ｐ１をターゲットピクセルに書込（ＷＴ－ＤＩＳ動作）してターゲットピクセルをディスプレイ駆動させる（ＨＬＤ－ＤＩＳ動作）。このようなＷＴ－ＤＩＳ動作は第Ｎフレームの垂直アクティブ期間Ｖａｃｔｉｖｅ内で遂行され、ＨＬＤ－ＤＩＳ動作は第Ｎ＋１フレームの垂直ブランク期間（Ｖｂｌａｎｋ２）でレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧが受信されるまで維持される。

このような本実施例によれば、同じピクセルグループラインに対する輝度復元期間ＲＴＭＥ１またはＲＴＭＥ２の長さはフレーム周波数の早さに関係なく一定になる。このようになる理由は、タイミングコントローラ１１がレンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧを基準に垂直ブランク期間の固定期間内でセンシング駆動が遂行されるようにパネル駆動回路を制御するからである。

本実施例によれば、輝度復元期間の長さがフレーム周波数の変化によっては変わらず、ディスプレイスキャン信号ＳＣＡＮ（１）～ＳＣＡＮ（ｍ）の書込順によって異なるように予め設定されているので、タイミングコントローラ１１は、図１２ａ及び図１２ｂのような方法で輝度復元期間の長さに合う輝度補償ゲインを選択してパネル駆動回路１２１、１３に供給することができる。すると、パネル駆動回路１２１、１３は、適切な輝度補償ゲインが適用された第３データ電圧を生成してセンシングピクセルグループラインのターゲットピクセルに書き込むことで、センシングピクセルグループラインがラインディムとして視認されることを防止することができる。

本実施例によれば、連続した第１フレームのフレーム周波数と第２フレームのフレーム周波数とが互いに異なるとき、一フレーム内でデータイネーブル信号がパルシング（ｐｕｌｓｉｎｇ）される垂直アクティブ期間の長さは、前記第１フレーム及び第２フレームで互いに同一である。一方、一フレーム内でデータイネーブル信号がノンパルシング（ｎｏｎ－ｐｕｌｓｉｎｇ）される垂直ブランク期間の長さは、前記第１フレーム及び前記第２フレームで互いに異なる。

本実施例で、センシング期間ＳＴＭＥを挟んでディスプレイ期間ＤＴＭＥと輝度復元期間ＲＴＭＥ１またはＲＴＭＥ２とが位置する。ここで、センシング期間ＳＴＭＥ、ディスプレイ期間ＤＴＭＥ、及び輝度復元期間ＲＴＭＥ１またはＲＴＭＥ２は同じピクセルを対象とする。ディスプレイ期間ＤＴＭＥは第１発光期間と言え、輝度復元期間ＲＴＭＥ１またはＲＴＭＥ２は第２発光期間と言える。第２発光期間の輝度は、センシング期間ＳＴＭＥの間の輝度損失を補償することができるように、第１発光期間の輝度よりも高い。これは輝度補償ゲインの適用によって可能になる。このような差別的輝度の具現によってセンシングピクセルと非センシングピクセルとの間の輝度偏差が減少する。言い換えれば、差別的輝度具現による認知的積分効果によってセンシングピクセルグループラインがラインディムとして視認されなくなる。

図１９は垂直ブランク期間でホストシステムからタイミングコントローラに伝送されるコントロールデータパケットを示す図である。
図１９を参照すると、ホストシステムは、レンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧをコントロールデータパケットに加工して伝送することができる。レンダリング完了信号ＳＣ－ＦＬＡＧはパケットスタート信号及びパケットアンド信号によってパケッティング（ｐａｃｋｅｔｉｎｇ）されて伝送されるので、伝送過程で発生する信号歪みを最小化することができる。

以上で説明した内容から、当業者であれば本明細書の技術思想を逸脱しない範囲内で多様な変更及び修正が可能であるというのが分かるであろう。したがって、本明細書の技術的範囲は明細書の詳細な説明に記載した内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって決定されなければならないであろう。
［発明の実施のための形態］

発明の実施のための形態は前述した「発明を実施するための形態」で充分に説明した。

Claims (18)

1. 駆動素子及び発光素子を有するピクセルを備えた表示パネルと、
   垂直ブランク期間の長さを変化させながら前記ピクセルに書き込まれる映像データをレンダリングし、レンダリングされた前記映像データに先立ってレンダリング完了信号を出力するホストシステムと、
   前記垂直ブランク期間内で前記レンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定するタイミングコントローラと、
   前記センシング期間で前記駆動素子の電気的特性をセンシングするセンシング回路と、を含み、
   前記センシング期間は前記垂直ブランク期間の終了時点から一定時間だけ先立つ第１タイミングで始まり、前記一定時間の長さは前記垂直ブランク期間の長さ変化に関係なく固定されている、表示装置。
2. 前記ホストシステムは、
   一フレーム内でデータイネーブル信号がパルシング（ｐｕｌｓｉｎｇ）される垂直アクティブ期間の長さを固定し、
   前記一フレーム内で前記データイネーブル信号がノンパルシング（ｎｏｎ－ｐｕｌｓｉｎｇ）される前記垂直ブランク期間の長さを可変する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記センシング期間は、前記第１タイミングに同期する前記レンダリング完了信号のパルシングエッジを基準に設定される、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記垂直アクティブ期間内でディスプレイ駆動のための第１データ電圧及び前記第１データ電圧に同期するディスプレイ用スキャン信号を前記ピクセルに書き込み、
   前記センシング期間内でセンシング駆動のための第２データ電圧及び前記第２データ電圧に同期するセンシング用スキャン信号を前記ピクセルに書き込む、
   パネル駆動回路をさらに含む、請求項２に記載の表示装置。
5. 前記センシング期間が終了する第２タイミングと前記ディスプレイ用スキャン信号のパルシングエッジとの間に、前記センシング期間の間に非発光による輝度損失を補償するための輝度復元期間がさらに位置し、
   前記ピクセルに対する前記輝度復元期間の長さは前記垂直ブランク期間の長さ変化に関係なく固定されている、請求項４に記載の表示装置。
6. 前記パネル駆動回路は、
   前記輝度復元期間内で輝度補償ゲインがさらに適用された第３データ電圧及び前記第３データ電圧に同期する輝度復元用スキャン信号を前記ピクセルにさらに書き込む、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記ピクセルは前記ディスプレイ用スキャン信号が順次印加される複数のピクセルグループラインのいずれか一ピクセルグループラインに属し、
   同じフレーム内で、前記輝度復元期間の長さは第１ピクセルグループラインよりも第２ピクセルグループラインで長く、
   前記第１ピクセルグループラインのための前記ディスプレイ用スキャン信号の書込順序は前記第２ピクセルグループラインのための前記ディスプレイ用スキャン信号の書込順序よりも早い、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記第１ピクセルグループラインに対する輝度補償ゲインが前記第２ピクセルグループラインに対する輝度補償ゲインよりも大きい、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記垂直ブランク期間の終了時点は後続フレームの一番目のデータイネーブル信号の立ち上がりエッジを基準に決定される、請求項２に記載の表示装置。
10. 駆動素子及び発光素子を有するピクセルを備えた表示パネルと、
    垂直ブランク期間内でレンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定するタイミングコントローラと、
    前記センシング期間で前記駆動素子の電気的特性をセンシングするセンシング回路と、を含み、
    前記垂直ブランク期間は、フレーム周波数の割合によって長さが変わる可変期間と、フレーム周波数の割合に関係なく長さが固定された固定期間とを含み、
    前記センシング期間は前記固定期間内に位置する、表示装置。
11. フレーム周波数の割合を変化させながら前記ピクセルに書き込まれる映像データをレンダリングし、レンダリングされた前記映像データに先立って前記レンダリング完了信号を出力するホストシステムをさらに含む、請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記可変期間は、第１フレームに含まれた最終番目のデータイネーブル信号の立ち下がりエッジと前記レンダリング完了信号のパルシングエッジとの間に位置し、
    前記固定期間は、前記レンダリング完了信号のパルシングエッジと第２フレームに含まれた一番目のデータイネーブル信号の立ち上がりエッジとの間に位置し、
    前記第１フレームに引き続いて前記第２フレームが連続している、請求項１０に記載の表示装置。
13. 一フレーム内で前記データイネーブル信号がパルシング（ｐｕｌｓｉｎｇ）される垂直アクティブ期間の長さは、前記第１フレーム及び前記第２フレームで互いに同一であり、
    前記一フレーム内で前記データイネーブル信号がノンパルシング（ｎｏｎ－ｐｕｌｓｉｎｇ）される垂直ブランク期間の長さは、前記第１フレーム及び前記第２フレームで互いに異なる、請求項１２に記載の表示装置。
14. 前記第１フレームと前記第２フレームとはフレーム周波数が互いに異なる、請求項１２に記載の表示装置。
15. 前記センシング期間を挟んで前記ピクセルを対象とした第１発光期間及び第２発光期間がさらに位置し、
    前記第１発光期間の長さは前記第１フレーム及び前記第２フレームで互いに異なり、
    前記第２発光期間の長さは前記第１フレーム及び前記第２フレームで互いに同一である、請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記第２発光期間の輝度が前記第１発光期間の輝度よりも高い、請求項１５に記載の表示装置。
17. 駆動素子及び発光素子を有するピクセルを備えた表示装置の駆動方法であって、
    垂直ブランク期間の長さを変化させながら前記ピクセルに書き込まれる映像データをレンダリングし、レンダリングされた前記映像データに先立ってレンダリング完了信号を出力する段階と、
    前記垂直ブランク期間内で前記レンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定する段階と、
    前記センシング期間で前記駆動素子の電気的特性をセンシングする段階と、を含み、
    前記センシング期間は前記垂直ブランク期間の終了時点から一定時間だけ先立つ第１タイミングで始まり、前記一定時間の長さは前記垂直ブランク期間の長さ変化に関係なく固定されている、表示装置の駆動方法。
18. 駆動素子及び発光素子を有するピクセルを備えた表示装置の駆動方法であって、
    垂直ブランク期間内でレンダリング完了信号を基準にセンシング期間を設定する段階と、
    前記センシング期間で前記駆動素子の電気的特性をセンシングする段階と、を含み、
    前記垂直ブランク期間は、フレーム周波数の割合によって長さが変わる可変期間と、フレーム周波数の割合に関係なく長さが固定されている固定期間とを含み、
    前記センシング期間は前記固定期間内に位置する、表示装置の駆動方法。

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