KR100660049B1 - 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법, 데이터 신호 구동제어 장치 및 디스플레이 장치 - Google Patents

디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법, 데이터 신호 구동제어 장치 및 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법, 데이터 신호 구동 제어 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 외부의 화면 메모리로부터 선택된 스캔 라인의 화소 데이터들을 취득하는 단계와; 상기 취득된 화소 데이터들을 합산하고, 상기 합산 값을 이용하여 상기 선택된 스캔 라인에 발생할 수 있는 채널 간섭을 보상하기 위한 보상 시간을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 보상 시간에 따라 각 데이터 라인으로 출력되는 구동 전류의 방전 시간 및 최대 증폭 시간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법과, 이와 관련된 데이터 신호 구동 제어 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 디스플레이 패널의 구동 시에 발생될 수 있는 채널 간섭 현상을 각각의 스캔 라인별로 방전 구간 또는 최대 증폭 구간의 시간을 제어하여 보상함으로써, 종래에 채널 간섭의 보상을 위하여 발생하던 회로 크기의 증가 등과 같은 문제들을 해결할 수 있다.

Description

디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법, 데이터 신호 구동 제어 장치 및 디스플레이 장치 {Channel Interference Compensation Method for Display Device, Data Signal Driving Control Apparatus and Display Apparatus}
도 1은 통상적인 수동형(PM : Passive Matrix) OLED 디스플레이 장치가 가지는 기본 구조를 도시하는 회로도이다.
도 2는 개시된 종래 기술에 의한 OLED 디스플레이 장치를 도시하는 회로도이다.
도 3은 데이터 구간 구동 회로에 의하여 출력되는 구동 전류의 변화를 도시하는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 신호 구동 제어 장치가 구비된 디스플레이 장치를 도시하는 블록도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 신호 구간 제어 장치의 상세 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 신호 구간 제어 장치의 동작 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 7은 보상 시간이 반영된 방전 시간을 룩업테이블 형태로 저장하는 예를 도시하는 예시도이다.
도 8은 보상 시간이 반영된 최대 증폭 시간을 룩업테이블 형태로 저장하는 예를 도시하는 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
70 : 데이터 레지스터
71 : 방전 구동 회로
72 : 최대 증폭 구동 회로
73 : 데이터 구간 구동 회로
100 : 데이터 신호 구동 제어 장치
101 : 데이터 제어 로직
110 : 데이터 합산부
120 : 보상시간제공부
200 : 화면 메모리
300 : 데이터 구동부
400 : 스캔 구동부
본 발명은 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법, 데이터 신호 구동 제어 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 디스플레이 패널의 구동 시에 발생될 수 있는 채널 간섭 현상을 각각의 스캔 라인별로 방전 구간 또는 최대 증폭 구간의 시간을 제어하여 보상할 수 있는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법과, 이와 관련된 데이터 신호 구동 제어 장치 및 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 자발광 소자를 이용한 발광 장치 및 이를 화소로 사용하는 발광 디스플레이 장치의 개발이 활발히 진행되고 있다. 이때 자발광 소자는 유기재료, 무기재로, 박막재료, 벌크 재료, 분산 재료 등과 같은 광범위한 재료를 사용하여 다양한 형태의 구성이 가능하다.
이러한 자발광 소자들 중 가장 대표적인 것 중 하나가 바로 유기 발광 다이오드(OLED : Organic Light Emitting Diode, 유기 EL 이라고도 칭함, 이하 OLED로 약칭) 소자이다. 상기 OLED 소자를 발광 화소로 사용한 OLED 디스플레이 장치는 기존의 액정 디스플레이 장치(LCD : Liquid Crystal Display) 이상의 박형화 및 경량화가 가능할 뿐만 아니라, 동화상 디스플레이에 적합한 고응답 속도, 고시야각, 저전압 구동 등의 특징을 가지기 때문에 휴대 전화나 휴대 정보 단말기(PDA)를 비롯하여 텔레비전, 모니터 등 폭넓은 용도에 적용할 수 있는 차세대 디스플레이 장치로서 주목받고 있다.
도 1은 통상적인 수동형(PM : Passive Matrix) OLED 디스플레이 장치가 가지는 기본 구조를 도시하는 회로도로서, OLED 디스플레이 패널 및 그 구동 회로의 구 성을 보여주고 있다.
도 1을 참조하면, OLED 디스플레이 패널(10)은 다수의 스캔 라인(S1~Sm)과 다수의 데이터 라인(D1~Dn)이 매트릭스 형태로 교차 배열된다. 이때, 각각의 스캔 라인(S1~Sm)과 데이터 라인(D1~Dn)의 교차점에는 발광 소자인 OLED 소자(이하, 화소로 칭함)(P)가 설치되며, 각 화소(P)의 양극은 데이터 라인(D1~Dn)에 연결되고 화소(P)의 음극은 스캔 라인(S1~Sm)에 연결된다. 여기서 각 화소(P)는 발광 다이오드 및 기생 커패시터가 병렬 연결된 회로로 등가적으로 표현될 수 있다.
스캔 구동부(30)는 외부로부터 인가되는 m비트의 스캔 신호에 응답하여 m개의 스캔 라인(S1~Sm)을 순차적으로 구동한다. 상기 스캔 구동부(30)는 각각의 스캔 라인(S1~Sm)에 연결된 m개의 스캔 구동 회로(SC1~SCm)를 구비한다. 이때 각 스캔 구동 회로(SC1~SCm)는 자신에게 대응된 비트의 스캔 신호에 응답하여 해당 스캔 라인을 전원단(Vcc)(16)과 접지단(Ground)(12) 중 어느 하나로 스위칭(Switching)한다.
또한, 데이터 구동부(20)는 외부로부터 인가되는 n개의 데이터 신호에 응답하여 n개의 데이터 라인(D1~Dn)으로 데이터를 출력한다. 상기 데이터 구동부(20)는 각각의 데이터 라인(D1~Dn)에 연결된 n개의 데이터 구동 회로(DC1~DCn)를 구비하며, 각 데이터 구동 회로(DC1~DCn)는 자신에게 대응된 비트의 데이터 신호에 응답하여 해당 데이터 라인(D1~Dn)에 구동 전류를 공급한다.
이때, 각 데이터 구동 회로(DC1~DCn)에 연결된 화소(P)들 중 스캔 구동 회로(SC1~SCm)가 접지단(12)에 연결된 하나의 화소(P)에만 화소 구동 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 해당 화소(P)는 발광한다. 반면 스캔 구동 회로(SC1~SCm)가 전원단(16)에 연결된 화소(P)들은 구동 전류가 흐르지 않으므로 발광하지 않는다.
따라서, OLED 디스플레이 패널(10)은 접지단(12)에 연결되는 스캔 라인(S2) 즉, 활성화(Enable)된 스캔 라인 단위로 화소(P)가 발광하고, 스캔 라인들(S1~Sm)이 순차적으로 활성화됨으로써 하나의 프레임이 디스플레이 되게 된다.
이때 상기 화소(P)의 발광 휘도는 화소(P)를 통하여 흐르는 전류의 총량에 비례하게 된다. 이를 수식으로 표현하면, 수학식 1과 같다.
Bp ∝ Id × It
Bp : 화소의 발광 휘도
Id : 데이터 구동부에서 공급되는 전류
It : 구동 시간
한편, 이러한 OLED 디스플레이 장치에서 각각의 화소는 기생 커패시턴스를 가지기 때문에, 구동 전류가 공급되더라도 정해진 구동 시간 내에 충분한 신호 레벨까지 신속히 도달하지 못하는 문제가 있다. 따라서 일본특허공개 제 1999-231834호, 한국등록특허 제 437477호 등에는 증폭된 레벨의 구동 전류를 일정 시간동안 화소로 공급함으로써, 원하는 휘도까지 신속하게 도달할 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다.
도 2는 상기 개시된 종래 기술에 의한 OLED 디스플레이 장치를 도시하는 회 로도로서, 데이터 구동 회로(40)의 구성 및 그에 따른 동작 원리를 보여주고 있다.
도 2를 참조하면, 데이터 구동 회로(40)는 화소 데이터를 저장하는 데이터 레지스터(41) 및 구동 전류를 출력하는 데이터 신호 구동 회로(42)를 구비한다.
상기 데이터 신호 구동 회로(42)는 방전 구동 회로(43), 최대 증폭 구동 회로(45) 및 데이터 구간 구동 회로(47)로 이루어진다. 이때 방전 구동 회로(43), 최대 증폭 구동 회로(45) 및 데이터 구간 구동 회로(47) 중 어느 하나는 데이터 제어 로직(50)에 의해 제어되는 스위치(46)에 의하여 데이터 라인(S)과 연결될 수 있다.
도 3은 이러한 데이터 구간 구동 회로(47)에 의하여 출력되는 구동 전류의 변화를 도시하는 그래프로서, 단위 스캔 라인 활성 기간(Scan Line Active Period) 동안 변화하는 데이터 구동 회로(40)의 출력 신호를 보여주고 있다. 여기서, 단위 스캔 라인 활성 기간이란 화소를 발광시키기 위하여 스캔 라인이 활성화되는 단위 시간을 의미하는 것이다.
도 3을 참조하면, 단위 스캔 라인 활성 기간 동안 스캔 구동 회로(SC)의 전압은 접지단(12)에 연결되므로 로우 레벨(Low Level)이 된다. 이러한 단위 스캔 라인 활성 기간은 데이터 구동 회로(40)의 동작 상태에 따라 크게 3가지의 구간으로 구분될 수 있다. 즉, 방전 구간(Discharge Period, 프리차지 구간이라고도 함), 최대 증폭 구간(Peak Boost Period), 데이터 구간(Data Period)이 그것이다.
방전 구간은 구동시킬 스캔 라인(D)에 존재하는 이전의 충전 전하를 방전시켜 기준 상태의 전류 레벨로 만드는 구간이며, 최대 증폭 구간은 화소(P)가 빠른 시간 내에 데이터 값에 가까운 휘도로 발광할 수 있도록 데이터 값보다 1~10배 더 높은 전류를 공급하는 구간이다. 또한, 데이터 구간은 화소(P)가 주어진 데이터 값에 해당하는 휘도로 발광할 수 있도록 화소(P)에 전류를 공급하는 구간이다.
이러한 방전 구간, 최대 증폭 구간 및 데이터 구간은 방전 구동 회로(43), 최대 증폭 구동 회로(45) 및 데이터 구간 구동 회로(47)가 데이터 제어 로직(50)에 의해 제어되는 스위치(46)를 통하여 순차적으로 선택됨으로써 수행될 수 있다. 이때 상기 방전 구동 회로(43)는 제너 다이오드 등을 통하여 구현될 수 있으며, 최대 증폭 구동 회로(45) 및 데이터 구간 구동 회로(47)는 각각 적절한 전류 스코프를 갖는 전압원(Voltage Source) 또는 전류원(Current Source) 등으로 각각 구성될 수 있다.
한편, 실제 PM OLED 디스플레이의 구동에서 모든 채널의 전류는 각 픽셀을 거쳐 하나의 스캔라인을 통해 흘러나가는데, 이때 스캔의 온저항 및 연결도선 저항에 의한 전압강하가 발생하며, 전압강하는 전체 채널의 전류의 총합에 비례하여 나타난다. 즉, 실제 디스플레이 구동에서 전체 전류의 합이 클수록 전압강하가 커지고, 따라서 실제 픽셀에 흐르는 전류는 전압강하만큼의 전류를 더 흘려주어야 전압강하가 없을때와 같은 전류가 흐르게 된다. 이와 같이 채널의 전체 전류량에 의해 각 픽셀의 휘도가 변화하게 되는 현상을 채널 크로스톡(Channel Crosstalk) 또는 채널 간섭(Channel Interference, 이하에서는 "채널 간섭"으로 통칭) 현상이라고 한다.
이러한 채널 간섭 현상을 최소화하기 위해서 종래에는 다음과 같은 몇 가지 방법을 사용하였다.
첫 번째는, 스캔 구동 회로의 스위칭 트랜지스터(Switching Transistor)의 도통 저항(On Resistance)을 최소화하는 방법이다.
즉, 스캔 구동 회로의 스위칭 트랜지스터의 도통 저항을 가능한 작게 하여 간섭 현상으로 발생하는 저항에 의한 구동 전류의 감소를 최소화하는 것이다. 이를 위해서는 스캔 구동 회로의 스위치 트랜지스터의 크기를 크게 하여야 하는데, 이는 구동 IC의 크기를 증가시키는 문제가 있으며, 패널상의 연결도선에 의한 간섭현상에 대해서는 보상이 되지 않는 문제점을 가진다.
두 번째는, 연결도선에 의한 전압강하만큼의 전압을 방전레벨(Discharge Level)에서 보상해주는 방식이다. 즉, 추가로 올려주어야 할 전압을 방전레벨에서 미리 올려주는 방식인데, 이러한 방안이 가능하기 위해서는 미세한 수준의 전압를 발생시키기 위한 오피엠프(OP-AMP : Operational Amplifier, 이하 OP-AMP로 약칭)를 구현하여야 한다. 그러나, 이러한 OP-AMP 구현을 위해서는 OP-AMP의 성능을 좌우하는 오프셋(Offset) 전압을 매우 작게 설계하여야 하며, 이는 결국 OP-AMP에 추가 면적을 필요로 한다는 의미이므로 크기의 증가뿐만 아니라, 전력 소비도 증가하게 된다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 디스플레이 패널의 구동 시에 발생될 수 있는 채널 간섭 현상에 의한 휘도 변화를 효율적으로 보상할 수 있는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법을 제공하는데 본 발명의 제 1 목적이 있다.
또한, 디스플레이 패널의 구동 시에 채널 간섭 현상에 의하여 발생되는 화소의 휘도 변화를 보상함으로써 안정적인 디스플레이 동작을 수행할 수 있도록 하는 디스플레이 장치의 데이터 신호 구동 제어 장치를 제공하는데 본 발명의 제 2 목적이 있다.
또한, 채널 간섭 현상을 보상할 수 있는 데이터 신호 구동 제어 장치를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는데 본 발명의 제 3 목적이 있다.
이러한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법은, 외부의 화면 메모리로부터 선택된 스캔 라인의 화소 데이터들을 취득하는 단계와; 상기 취득된 화소 데이터들을 합산하고, 상기 합산 값을 이용하여 상기 선택된 스캔 라인에 발생할 수 있는 채널 간섭을 보상하기 위한 보상 시간을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 보상 시간에 따라 각 데이터 라인으로 출력되는 구동 전류의 방전 시간 및 최대 증폭 시간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 단계를 포함한다.
이때 상기 보상 시간 검출 단계에서는 상기 화소 데이터들의 합산 값을 이용하여, 상기 스캔 라인이 가질 수 있는 화소 데이터의 합산 값에 따른 보상 시간이 저장되어 있는 룩업테이블을 검색함으로써 보상 시간을 검출한다.
상기 보상 시간 검출 단계는 상기 취득된 화소 데이터들을 합산하는 단계와; 상기 합산 값을 통하여 상기 선택된 스캔 라인에서 발생할 수 있는 채널 간섭에 의한 손실을 보상할 수 있는 보상 에너지를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 보상 에너지에 대응하는 보상 시간을 검출하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 보상 에너지 산출 단계는 상기 선택된 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 합산 값에 대응되는 휘도로 구동시키기 위한 이상적인 에너지값 및 상기 선택된 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 합산 값에 대응되는 휘도로 구동시킬 수 있는 실지 측정 에너지 값을 각각 검출하는 단계; 및 상기 검출된 두 에너지 값을 차감하는 단계를 포함한다.
상기 조정 단계에서 조정되는 구동 전류의 방전 시간은 기 설정된 기준 방전 시간에서 상기 보상 시간을 차감한 시간에 대응된다. 또 상기 조정 단계에서 상기 조정되는 구동 전류의 최대 증폭 시간은 기 설정된 기준 최대 증폭 시간에서 상기 보상 시간을 더한 시간에 대응된다.
한편, 상술한 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 데이터 신호 구동 제어 장치는, 디스플레이 패널의 데이터 라인에 공급되는 구동 전류를 제어하는 데이터 신호 구동 제어 장치에 있어서, 상기 디스플레이 패널의 선택된 스캔 라인에 표시될 화소 데이터들을 취득하여 합산하는 데이터 합산부와; 상기 디스플레이 패널의 스캔 라인들이 가질 수 있는 화소 데이터의 합산 값에 대응되는 보상 시간 정보를 제공하는 보상시간제공부; 및 상기 데이터 합산부에 의하여 합산된 합산 값에 대응되는 보상 시간을 상기 보상시간제공부로부 터 제공받고, 상기 보상 시간을 반영하여 상기 데이터 라인에 공급되는 구동 전류의 방전 구간 및 최대 증폭 구간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터 제어 로직부를 포함한다.
이때 상기 데이터 합산부는 상기 스캔 라인에 표시될 화소 데이터를 상기 디스플레이 패널의 화면 메모리로부터 취득할 수 있다.
상기 보상시간제공부는 상기 스캔 라인이 가질 수 있는 화소 데이터의 합산 값에 대응되는 보상 시간 정보가 저장되어 있는 룩업테이블일 수 있다.
또한 상기 보상시간제공부는 상기 스캔 라인에서 발생할 수 있는 채널 간섭에 의한 손실을 보상할 수 있는 보상 에너지를 산출하고, 상기 산출된 보상 에너지에 대응하는 보상 시간을 제공할 수도 있다. 여기서 보상 에너지는 특정 스캔 라인에 연결된 화소들을 소정의 휘도로 구동시키기 위한 이상적인 에너지값 및 상기 특정 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 휘도로 구동시킬 수 있는 실지 측정 에너지 값을 각각 검출하고, 상기 검출된 두 에너지 값을 차감하여 산출할 수 있다.
상기 데이터 제어 로직부는 상기 방전 구간을 기 설정된 방전 시간에 상기 보상 시간을 차감한 시간으로 조정한다. 또한, 상기 데이터 제어 로직부는 상기 최대 증폭 구간을 기 설정된 최대 증폭 시간에 상기 보상 시간을 더한 시간으로 조정할 수도 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 스캔 라인 및 복수의 데이터 라인이 교차 배열되며, 그 교차점에는 화소가 설치되는 디스플레이 패널과; 외부로부터 인가되는 스캔 신호에 따 라 상기 스캔 라인을 순차적으로 선택하여 구동시키는 스캔 구동부와; 데이터 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 라인들로 구동 전류를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 선택되는 스캔 라인별 화소 데이터를 제공하는 화면 메모리; 및 상기 화면 메모리로부터 선택된 스캔 라인의 화소 데이터를 이용하여, 상기 선택된 스캔 라인에서 발생할 수 있는 채널 간섭을 보상할 수 있는 보상 시간을 검출하고, 상기 검출된 보상 시간에 따라 상기 구동 전류의 방전 구간 및 최대 증폭 구간을 조정할 수 있는 상기 데이터 제어 신호를 상기 데이터 구동부로 인가하는 데이터 신호 구동 제어 장치를 포함한다.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 내용의 명료성을 위하여 특정한 기술 용어를 사용하게 된다. 하지만 본 발명은 이와 같은 선택된 특정 용어에 한정되지 않으며, 각각의 특정 용어가 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술 동의어를 포함함을 밝혀둔다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 신호 구동 제어 장치가 구비된 디스플레이 장치를 도시하는 블록도로서, 수동형 OLED 디스플레이 장치에 적용된 형태를 보여주고 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, OLED 디스플레이 장치는 화면 메모리(200)를 구비할 수 있다. 화면 메모리(200)에는 디스플레이 하고자 하는 프레임 화면에 따른 화 소 데이터들이 스캔 라인(S1~Sm)별로 저장된다. 예를 들면, 하나의 프레임 화면이 갖는 화소 데이터는 디스플레이 패널의 화소(P)와 일대일로 일치하므로, 화면 메모리(200)에는 mㅧ n개의 화소 데이터가 m개의 스캔 라인(S1~Sm)별로 저장될 수 있다. 이때 각 스캔 라인(S1~Sm)은 n개의 화소 데이터를 가질 수 있을 것이다.
한편, 이와 같이 저장된 스캔 라인(S1~Sm)별 화소 데이터는 스캔 라인(S1~Sm)의 순차적인 선택에 따라 데이터 신호 구동 제어 장치(100)로 제공될 수 있다.
스캔 구동부(400)는 외부로부터 인가되는 m비트의 스캔 신호에 응답하여 m 개의 스캔 라인(S1~Sm)을 첫 번째부터 m번째까지 순차적으로 구동한다. 즉, 선택된 스캔 라인(S1~Sm)이 하나씩 활성화시키는 것이다.
데이터 신호 구동 제어 장치(100)는 상기 스캔 라인(S1~Sm)의 선택에 동기화되어, 화면 메모리(200)에 저장된 화소 데이터를 스캔 라인(S1~Sm)별로 순차적으로 제공받고, 데이터 구동부(300)에 n비트의 데이터 제어 신호(Ctrl1~Ctrln)를 인가한다. 즉, 데이터 구동부(300)에 마련된 n개의 데이터 신호 구동 회로(DC1~DCn)를 제어하는 것이다.
이때 데이터 제어 신호(Ctrl1~Ctrln)는 데이터 신호 구동 회로(DC1~DCn)에 의하여 해당 데이터 라인(D1~Dn)으로 공급되는 구동 전류의 방전 구간, 최대 증폭 구간 및 데이터 구간을 제어할 수 있는 신호이다. 따라서 n개의 데이터 라인(D1~Dn)에는 데이터 제어 신호(Ctrl1~Ctrln)의 제어에 따라 일정한 시퀀스의 구동 전류가 공급될 수 있으며, 그 구동 전류에 의하여 활성화된 스캔 라인(S1~Sm)에 연결된 화소(P)들이 발광하게 된다.
한편, 데이터 신호 구동 제어 장치(100)는 순차적으로 선택되는 각각의 스캔 라인(S1~Sm)별로 n개씩의 화소 데이터를 취득하고, 그 취득된 화소 데이터의 에너지 정보를 이용하여 해당 스캔 라인(S1~Sm)에 발생할 수 있는 채널 간섭을 보상하기 위한 보상 시간을 검출한 뒤, 검출된 보상 시간을 반영하여 상기 선택된 스캔 라인(S1~Sm)의 화소(P)들로 공급되는 구동 전류의 방전 시간 또는 최대 증폭 시간을 조정한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 신호 구동 제어 장치(100)의 상세 구성을 도시하는 블록도로서, 도 4에 도시된 다수의 데이터 신호 구동 회로(DC1~DCn)들 중 어느 하나의 데이터 신호 구동 회로에 데이터 제어 신호를 인가하는 예를 보여주고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 데이터 신호 구동 제어 장치(100)는 데이터 합산부(110), 보상시간제공부(120) 및 데이터 제어 로직부(101)를 구비한다.
데이터 합산부(110)는 화면 메모리(200)로부터 선택된 스캔 라인(S)에 디스플레이 될 화소 데이터를 취득하여 합산한다. 이때 화소 데이터의 합산이란 상기 스캔 라인(S)에 표시될 화소(P)들의 그레이 레벨 값들을 합산하는 것을 의미할 수 있다. 따라서 화소 데이터의 합산 값이 산출되면 실제로 해당 스캔 라인(S)에 연결된 화소(P)들을 구동시키기 위해 필요한 총 에너지 정보를 얻을 수 있다.
보상시간제공부(120)는 스캔 라인(S)의 화소 데이터 합산 값에 따라 상기 선 택된 스캔 라인(S)에 발생하는 채널 간섭을 보상할 수 있는 보상 시간을 제공하는 기능을 수행한다. 보상시간제공부(120)는 룩업테이블(LUP : Look Up Table) 또는 로직 형태로 구현될 수 있으며, 구동 IC에 기본적으로 구비되어 있는 연산 회로 또는 메모리의 일부를 사용할 수 있다.
데이터 제어 로직부(101)는 기 설정된 시간에 따라 데이터 신호 구동 회로(DC)에 데이터 제어 신호(ctrl)를 인가하는 기능을 기본적으로 갖는다. 이때 데이터 제어 신호(ctrl)는 설정된 시간에 따라 데이터 구동 회로(DC)의 방전 구동 회로(71), 최대 증폭 구동 회로(72) 및 데이터 구간 구동 회로(73)를 순차적으로 선택하는 신호이다. 즉, 데이터 제어 신호(ctrl)는 선택 스위치(74)를 절체를 조정할 수 있다.
이때, 데이터 제어 로직부(101)는 상기 데이터 제어 신호(ctrl)를 인가함에 있어서, 스캔 라인별 보상 시간에 따라 방전 구동 회로(71) 또는 최대 증폭 구동 회로(72)의 선택 시간을 조정할 수 있다. 즉, 데이터 제어 로직부(101)는 데이터 합산부(110)에 의하여 합산된 합산 값에 대응하는 보상 시간을 보상시간제공부(120)로부터 검출한 뒤, 해당 보상 시간에 따라 구동 전류의 방전 시간 또는 최대 증폭 시간을 조정한다.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 신호 구동 제어 장치(100)의 동작 흐름을 도시하는 흐름도로서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 채널 간섭 보상 방법을 보여주고 있다. 아울러, 이하의 동작 흐름 설명을 통하여 앞서 언급한 각 구성 요소들의 기능들도 더욱 명확히 개시될 것이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 먼저 화면 메모리(200)에서 하나의 스캔 라인(S)이 선택되면(단계:S1), 해당 스캔 라인(S)의 화소 데이터는 데이터 구동 회로(DC)의 데이터 레지스터(70)에 저장되는 동시에 데이터 합산부(110)로 제공된다.
화면 메모리(200)로부터 데이터 합산부(110)로 화소 데이터가 전송되면, 데이터 합산부(110)는 그 화소 데이터를 합산한다(단계:S2). 예를 들면, 화면의 규격 즉, 디스플레이 패널의 규격이 8 × 8(n=8, m=8)이고, 화소가 2비트 데이터 즉, 0, 1, 2, 3의 그레이 레벨을 가질 수 있다고 가정하고, 상기 선택된 스캔 라인의 화소 데이터가 각각 0, 1, 2, 1, 2, 3, 3, 0 이라고 하면 데이터 합산부(110)에 의하여 합산된 값은 "12"가 될 수 있을 것이다.
이어서, 데이터 제어 로직부(101)는 상기 합산 값을 데이터 합산부(110)로부터 전송받은 뒤, 그 합산 값에 대응되는 보상 시간을 보상시간제공부(120)로부터 검출한다(단계:S3). 이때 상기 보상 시간은 보상시간제공부(120)에 의하여 연산에 의하여 산출되거나, 룩업테이블 형태로 제공될 수도 있다. 바람직하기로는 데이터 처리의 신속성 및 로직의 간략성 측면에서는 룩업테이블 형태가 더욱 유리할 것이다.
보상 시간을 산출하기 위해서는 특정 스캔 라인에서 발생하는 채널 간섭을 보상하기 위한 보상 에너지를 산출하여야 한다. 이때, 보상에너지는 특정한 하나의 스캔 라인에 연결된 화소들을 소정의 휘도들로 발광시키기 위하여 필요한 이론적인 에너지 값에서 그 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 휘도로 발광시킬 때 실지로 측정되는 에너지 값을 차감한 값이 될 수 있다.
이를 식으로 표현하면 다음의 수학식 2와 같다.
Cenergy(K) = Tenergy(K) - Eenergy(K) + α(K)
Tenergy(K) : 스캔 라인에 연결된 화소들을 원하는 그레이 레벨(Gray Level) K만큼 발광시키는데 필요한 이론적인 총 에너지.
Eenergy(K) : 스캔 라인에 연결된 화소들을 그레이 레벨 K 만큼 발광시키는데 필요한 실지로 측정된 총 에너지.
Cenergy(K) : 보상 에너지.
α(K) : 디스플레이 패널 휘도의 비선형적 특성 보정 변수, 이는 디스플레이 패널의 특성, 실측 총 에너지 및 구동 IC의 구동 능력에 따라 적절히 설정될 수 있음. 상기 α(K)는 "0?? ≤α(K) ≤Tenergy(K)-Tenergy(K-1)"의 범위를 갖는다.
상기 수학식 2를 통하여 알 수 있듯이, 이론적인 총 에너지와 실측된 총 에너지는 차이를 갖는다. 왜냐하면, 스캔 라인에는 채널 간섭으로 인한 에너지 손실이 발생될 수 있기 때문이다. 이러한 에너지 손실은 보상 에너지 "Cenergy(K)"로 표현될 수 있다. 따라서, 보상시간제공부에는 스캔 라인의 화소들이 갖는 보상 에너지가 휘도 값에 대응되어 미리 저장될 수 있다.
예를 들면, 화면의 규격이 8 × 8(n=8, m=8)이고, 각 화소들이 0, 1, 2, 3의 그레이 레벨을 가질 수 있으며, 특정 보정 변수 α(K)는 0이라고 가정하면, 하나의 스캔 라인이 갖는 8개의 화소들의 그레이 레벨의 합은 최소 0에서 최대 24(=3×8)까지의 값을 가질 수 있다. 즉, K의 범위는 0에서 24까지가 되는 것이다.
이때, 이해의 편의를 위해서 "Eenergy(K)=K"라고 가정한다면 보상 에너지는 다음과 같이 설정될 수 있다.
1. 0 : 0 ≤ Eenergy(K) < 11
2. 0.25 : 12 ≤ Eenergy(K) < 16
3. 0.5 : 17 ≤ Eenergy(K) < 20
4, 0.75 : 21 ≤ Eenergy(K) < 24
여기서 데이터 합산부(110)에 의하여 합산된 화소 데이터의 합이 "12"의 값을 갖는다면 보상 에너지는 0.25가 될 것이다.
이와 같이 구해진 보상 에너지는 방전 시간을 상기 보상 에너지를 보상할 수 있는 소정의 보상 시간만큼 줄여 구동 전류의 공급을 좀더 늘려줌으로써, 보상 가능하다(단계:S4). 즉, 데이터 구동 회로(DC)의 방전 구동 회로(71)가 동작하는 구간인 방전 시간은 기준 방전 시간에서 보상 시간의 절대값을 차감한 시간에 대응될 수 있다. 이는 다음의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
Sctrl_disc = Fn(Tdisc_R - Tdisc_C)
Tdisc_R : 기준 방전 시간
Tdisc_C : 보상 시간(절대값)
Sctrl_disc : 조정된 방전 시간
상기 수학식 3에서와 같이 조정된 방전 시간 Sctrl_disc 는 기준 방전 시간 Tdisc_R에서 보상 시간 Tdisc_C를 차감한 함수로 산출될 수 있다. 따라서, 0.25의 보상 에너지를 보상할 수 있는 보상 시간이 1time unit이며, 기준 방전 시간이 10time unit이라면, 보상 시간이 반영된 시간은 9time unit이 될 것이다.
이러한 과정(단계:S4)은, 스캔 라인(S)의 화소 데이터의 합산 값에 따른 보상 시간을 데이터 제어 로직부(101)에서 보상시간제공부(120)로 요청하면 보상시간제공부(120)가 상술한 수학식 2, 3을 토대로 보상 시간을 산출하여 제공할 수도 있으며, 스캔 라인(S)이 가질 수 있는 총 에너지 값에 따른 보상 시간을 보상시간제공부(120)가 룩업테이블 형태로 저장하고 있으면서 데이터 제어 로직부(101)의 요청에 따라 제공할 수도 있을 것이다.
한편, 상기 보상 에너지는 최대 증폭 시간을 소정의 보상 시간만큼 늘려 구동 전류의 공급을 좀더 늘려줌으로써도 보상이 가능하다(단계:S4). 이 경우 데이터 구동 회로(DC)의 최대 증폭 구동 회로(72)가 동작하는 구간인 최대 증폭 시간은 기준 최대 증폭 시간에서 보상 시간의 절대값을 더한 시간에 대응될 수 있다. 이는 다음의 수학식 4와 같이 표현된다.
Sctrl_peak = Fn(Tpeak_R - Tpeak_C)
Tpeak_R : 기준 최대 증폭 시간
Tpeak_C : 보상 시간(절대값)
Sctrl_peak : 조정된 최대 증폭 시간
상기 수학식 4에서와 같이 조정된 최대 증폭 시간 Sctrl_peak 는 기준 최대 증폭 시간 Tpeak_R에서 보상 시간 Tpeak_C를 차감한 함수로 산출될 수 있다. 따라 서, 0.25의 보상 에너지를 보상할 수 있는 보상 시간이 1time unit이며, 기준 최대 증폭 시간이 10time unit이라면, 보상 시간이 반영된 시간은 11time unit이 될 수 있을 것이다.
이러한 과정(단계:S4)도 앞서와 동일하게, 스캔 라인(S)의 화소 데이터의 합산 값에 따른 보상 시간을 데이터 제어 로직부(101)에서 보상시간제공부(120)로 요청하면 보상시간제공부(120)가 상술한 수학식 2, 4를 토대로 보상 시간을 산출하여 제공할 수도 있으며, 스캔 라인(S)이 가질 수 있는 총 에너지 값에 따른 보상 시간을 보상시간제공부(120)가 룩업테이블 형태로 저장하고 있으면서 데이터 제어 로직부(101)의 요청에 따라 제공할 수도 있을 것이다.
한편, 연산량을 더욱 줄이기 위해서, 보상시간제공부(120)가 보상 시간이 반영된 방전 시간 또는 최대 증폭 시간을 룩업테이블 형태로 직접 데이터 제어 로직부(101)에 제공할 수도 있다.
도 7은 보상 시간이 반영된 방전 시간을 룩업테이블 형태로 저장하는 예를 도시하는 예시도이고, 도 8은 보상 시간이 반영된 최대 증폭 시간을 룩업테이블 형태로 저장하는 예를 도시하는 예시도이다.
도 7을 참조하면, 스캔 라인이 가질 수 있는 화소들의 총 에너지 합에 따라 보상 시간이 반영된 방전 시간이 정의되어 있음을 알 수 있다. 따라서 이 경우 데이터 제어 로직부(101)는 데이터 합산부(110)에 의하여 산출된 합산 값에 대응되는 에너지 총합을 룩업테이블에서 검색하여 방전 시간을 검출할 수 있을 것이다.
예를 들면, 데이터 합산부(110)에 의하여 합산된 값에 대응되는 에너지 총합 이 12이라면, 룩업테이블에 저장된 색인 12에 대응되는 방전 시간인 9time unit을 검출할 수 있다.
또한, 도 8을 참조하면, 스캔 라인이 가질 수 있는 화소들의 총 에너지 합에 따라 보상 시간이 반영된 최대 증폭 시간이 정의되어 있음을 알 수 있다. 따라서 이 경우 데이터 제어 로직부(101)는 데이터 합산부(110)에 의하여 산출된 합산 값에 대응되는 에너지를 룩업테이블에서 검색하여 최대 증폭 시간을 검출할 수 있을 것이다.
예를 들면, 데이터 합산부(110)에 의하여 합산된 값에 대응되는 에너지 총합이 12이라면, 룩업테이블에 저장된 색인 12에 대응되는 최대 증폭 시간인 11time unit을 검출할 수 있다. 따라서 별도의 연산 없이도 보정된 구동 전류로 제어가 가능하게 된다.
이와 같이, 데이터 제어 로직부(101)에 의하여 구동 전류의 방전 구간, 최대 증폭 구간, 데이터 구간을 제어할 수 있는 데이터 제어 신호가 데이터 구동 회로(DC)로 전달되면, 스위칭 동작에 의하여 방전 구동 회로(71), 최대 증폭 구동 회로(72) 및 데이터 구간 구동 회로(73)가 제어된 시간에 따라 차례로 데이터 라인(D)과 연결됨으로써 채널 간섭이 해소된 디스플레이 동작이 가능하게 된다.
상기 룩업테이블의 내용은 고정된 내용으로 확정되어 있거나, 구동 회로의 초기 설정 단계에서 외부(예를 들면, 주제어 시스템)에서 다운로드 할 수 있어 화소의 특성에 따라 변경시킬 수 있다.
이상 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
특히, 앞서 설명한 실시예에서는 산출된 보상 시간을 통하여 방전 시간 또는 최대 증폭 시간을 조정하는 방법에 대하여 설명하였지만, 좀더 정밀한 제어를 위하여 방전 시간과 최대 증폭 시간을 같이 조정할 수도 있음은 물론일 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 디스플레이 패널의 구동 시에 발생될 수 있는 채널 간섭 현상을 각각의 스캔 라인별로 방전 구간 또는 최대 증폭 구간의 시간을 제어하여 보상함으로써, 종래에 채널 간섭의 보상을 위하여 발생하던 회로 크기의 증가 등과 같은 문제들을 해결할 수 있다. 또한, 별도의 하드웨어의 추가 없이 소프트웨어적인 방법으로 채널 간섭의 보상이 가능하므로 경제성 측면에서도 유리한 장점이 있다.

Claims (14)

  1. 외부의 화면 메모리로부터 선택된 스캔 라인의 화소 데이터들을 취득하는 단계;
    상기 취득된 화소 데이터들을 합산하고, 상기 합산 값을 이용하여 상기 선택된 스캔 라인에 발생할 수 있는 채널 간섭을 보상하기 위한 보상 시간을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 보상 시간에 따라 각 데이터 라인으로 출력되는 구동 전류의 방전 시간 및 최대 증폭 시간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 단계를 포함하며,
    상기 보상 시간 검출 단계는 상기 화소 데이터들의 합산 값을 이용하여 상기 스캔 라인이 가질 수 있는 화소 데이터의 합산 값에 따른 보상 시간이 저장되어 있는 룩업테이블을 검색하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법.
  2. 삭제
  3. 외부의 화면 메모리로부터 선택된 스캔 라인의 화소 데이터들을 취득하는 단계;
    상기 취득된 화소 데이터들을 합산하는 단계;
    상기 합산 값을 통하여 상기 선택된 스캔 라인에서 발생할 수 있는 채널 간섭에 의한 손실을 보상할 수 있는 보상 에너지를 산출하는 단계;
    상기 산출된 보상 에너지에 대응하는 보상 시간을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 보상 시간에 따라 각 데이터 라인으로 출력되는 구동 전류의 방전 시간 및 최대 증폭 시간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 보상 에너지 산출 단계는,
    상기 선택된 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 합산 값에 대응되는 휘도로 구동시키기 위한 이상적인 에너지값 및 상기 선택된 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 합산 값에 대응되는 휘도로 구동시킬 수 있는 실지 측정 에너지 값을 각각 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 두 에너지 값을 차감하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 조정 단계에서 상기 조정되는 구동 전류의 방전 시간은 기 설정된 기준 방전 시간에서 상기 보상 시간을 차감한 시간에 대응되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 조정 단계에서 상기 조정되는 구동 전류의 최대 증폭 시간은 기 설정된 기준 최대 증폭 시간에서 상기 보상 시간을 더한 시간에 대응되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 채널 간섭 보상 방법.
  7. 디스플레이 패널의 데이터 라인에 공급되는 구동 전류를 제어하는 데이터 신호 구동 제어 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 선택된 스캔 라인에 표시될 화소 데이터들을 취득하여 합산하는 데이터 합산부;
    상기 디스플레이 패널의 스캔 라인들이 가질 수 있는 화소 데이터의 합산 값에 대응되는 보상 시간 정보가 저장되어 있는 룩업테이블; 및
    상기 룩업테이블을 검색하여, 상기 데이터 합산부에 의하여 합산된 합산 값에 대응되는 보상 시간을 검출하고, 상기 검출된 보상 시간을 반영하여 상기 데이터 라인에 공급되는 구동 전류의 방전 구간 및 최대 증폭 구간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터 제어 로직부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 데이터 합산부는, 상기 스캔 라인에 표시될 화소 데이터를 상기 디스플레이 패널의 화면 메모리로부터 취득하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  9. 디스플레이 패널의 데이터 라인에 공급되는 구동 전류를 제어하는 데이터 신호 구동 제어 장치에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 선택된 스캔 라인에 표시될 화소 데이터들을 취득하여 합산하는 데이터 합산부;
    상기 디스플레이 패널의 스캔 라인들이 가질 수 있는 화소 데이터의 합산 값에 대응되는 보상 시간 정보를 제공하는 보상시간제공부; 및
    상기 데이터 합산부에 의하여 합산된 합산 값에 대응되는 보상 시간을 상기 보상시간제공부로부터 제공받고, 상기 보상 시간을 반영하여 상기 데이터 라인에 공급되는 구동 전류의 방전 구간 및 최대 증폭 구간 중 적어도 어느 하나를 조정하는 데이터 제어 로직부를 포함하며,
    상기 보상시간제공부는 상기 스캔 라인에서 발생할 수 있는 채널 간섭에 의한 손실을 보상할 수 있는 보상 에너지를 산출하고, 상기 산출된 보상 에너지에 대응하는 보상 시간을 제공하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터 합산부는, 상기 스캔 라인에 표시될 화소 데이터를 상기 디스플레이 패널의 화면 메모리로부터 취득하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 보상 에너지는 특정 스캔 라인에 연결된 화소들을 소정의 휘도로 구동시키기 위한 이상적인 에너지값 및 상기 특정 스캔 라인에 연결된 화소들을 상기 휘도로 구동시킬 수 있는 실지 측정 에너지 값을 각각 검출하고, 상기 검출된 두 에너지값을 차감하여 산출하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터 제어 로직부는 상기 방전 구간을 기 설정된 방전 시간에 상기 보상 시간을 차감한 시간으로 조정하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 데이터 제어 로직부는 상기 최대 증폭 구간을 기 설정된 최대 증폭 시간에 상기 보상 시간을 더한 시간으로 조정하는 것을 특징으로 하는 데이터 신호 구동 제어 장치.
  14. 삭제
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