KR101606766B1 - 평판표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 평판표시장치(flat panel display device)에 관한 것으로, 특히 구동 시 화소의 열화 및 온도 변화를 센싱하고, 영상 데이터를 보정하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 평판표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치는 표시패널의 동작 특성 정보를 획득하여, 영상 데이터의 보정을 수행하는 평판표시장치에 있어서, 상기 표시패널의 동작 특성 정보의 획득을 위한 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터를 생성하는 센싱 패턴 구동수단; 일정 개수의 프레임 단위로 정렬된 영상 데이터들 사이에 상기 센싱 영상 데이터를 삽입하여 상기 표시패널에 공급하는 데이터 구동 제어부; 상기 표시패널에 상기 센싱 영상 데이터가 공급되는 시점에 상기 표시패널에 공급되는 구동전류(ELVDD)를 감지하고, 감지된 구동전류를 센싱 전압으로 변환하는 전류-전압 변환수단; 상기 센싱 전압을 디지털 데이터로 변환하여 센싱 데이터를 생성하는 센싱 데이터 생성수단; 및 상기 센싱 데이터를 이용한 보간을 수행하여 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보정 데이터를 생성하고, 상기 영상 데이터에 상기 보정 데이터를 반영하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 보정수단;을 포함한다.
감마전압, 박막 트랜지스터(TFT), 온도 변화, 센싱 패턴

Description

평판표시장치 및 그의 구동방법{flat panel display device and driving method the same}
본 발명은 평판표시장치(flat panel display device)에 관한 것으로, 특히 구동 시 화소의 열화 및 온도 변화를 센싱하고, 영상 데이터를 보정하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 평판표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 사회에서 디스플레이 장치는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 최근에 들어 여러 종류의 평판표시장치가 개발되어 휴대용 정보기기 및 IT 제품에 적용되고 있다.
평판표시장치 중 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display device)와 유기전계 발광장치(OLED: Organic Electro luminescence Display device)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 장점으로 인해 휴대용으로 기기에 적합하여 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓어지고 있다.
상기 액정 표시장치는 제어용 스위치 역할을 수행하는 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)들에 인가되는 영상신호에 따라 액정셀의 광 투과량을 조절하여 표시패널의 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
상기 유기전계발광장치는 박막 트랜지스터를 통해 유기전계 발광소자(OLED)에 인가되는 전류를 제어하여 표시패널의 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
종래 기술에 따른 평판표시장치는 발광다이오드(OLED)를 포함하는 화소영역과, 상기 화소영역을 턴온(Turn On) / 턴오프(Turn Off) 시키는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)들이 매트릭스 형태로 배열되도록 형성된다.
박막 트랜지스터들 및 발광다이오드는 반도체 제조공정을 통해 형성되는데, 동일한 제조공정을 박막 트랜지스터들 및 발광다이오드를 형성하더라도 각각의 표시패널마다 제조공정의 편차자 존재하게 된다. 이러한, 제조공정의 편차는 대화면으로 갈수록 더욱 심해질 수 있다.
대화면의 경우에는 하나의 표시패널 내에서도 표시영역의 상하, 좌우에 부분에 형성된 박막 트랜지스터들 및 발광다이오드(OLED)들 간에도 제조공정의 편차가 발생될 수 있는데, 이로 인해 표시영역의 상하, 좌우에 부분에서 소자들의 동작 특성이 상이할 수 있다. 이러한 제조공정의 편차는 제품의 양산에 적합하지 않은 단점과 아울러, 평판표시장치의 품질을 떨어뜨리는 주요 원인이 된다.
또한, 평판표시장치의 구동에 따라서 온도의 변화가 발생하게 되는데, 박막 트랜지스터 및 발광다이오드(OLED)는 온도 변화에 따라서 동작 특성이 변화될 수 있다. 따라서, 구동 시 온도가 상승되거나 하강됨으로 인해 유발되는 동작 특성의 변화는 입력된 영상 데이터와 상이한 휘도를 표시하게 된다. 이로 인해, 표시되는 영상의 휘도 불균일 현상이 발생되어 표시품질을 떨어드리는 단점이 있다.
종래 기술에서는 제조공정의 편차 및 온도 변화에 따른 휘도 불균일 현상을 센싱(Sensing)하여, 동작 특성의 변화에 따라서 영상 데이터를 보정하는 방법이 제안되었다.
종래 기술의 영상 데이터의 보정방법은 2T1C 또는 3T1C의 구조를 사용하여 ELVDD 또는 VSS로 흐르는 픽셀(Pixel)의 전류를 측정하여 화소의 공정 변수에 따른 문턱전압(Vth) 및 전류 이동도(Mobility) 값을 센싱하고, 이를 비 휘발성 메모리(Memory)에 저장한다. 이후, 영상 데이터가 입력 되면 비휘발성 메모리에 저장된 보상 데이터를 로딩한 후, 연산을 수행하여 영상을 보정하는 방식을 이용하고 있다.
그러나, 이러한 종래 기술의 영상 데이터의 보정방법은 영상 데이터의 보상 데이터를 얻기 위하여 외부 툴(Tool)을 사용하고, 획득된 보상 데이터를 저장시키는 별도의 외부 장비가 필요한 단점이 있다.
또한, 각 픽셀(Pixel)의 문턱전압(Vth) 및 전류 이동(Mobility) 정보를 얻기 위해서, 표시패널의 전체 화소의 정보를 획득 및 저장하여야 하기 때문에 센싱에 장시간 소요되어 대면적 표시장치에는 적용이 적합하지 않은 단점이 있다. 아울러, 각 픽셀의 문턱전압(Vth) 및 전류 이동(Mobility) 정보를 얻는 로컬(Local) 방식이기 때문에 이를 통한 영상 데이터의 보상 데이터를 도출하는 과정이 복잡하여, 영상 데이터의 보정 속도 느리고, 외부 리소스(Resource)가 추가로 소요되어야 하는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동에 따른 화소의 열화 및 온도 변화를 센싱할 수 있는 평판표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화소의 열화 및 온도 변화에 따라 표시패널에 인가되는 영상 데이터를 보정하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 평판표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동에 따른 화소의 열화 및 온도 변화를 센싱에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 평판표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 화소의 열화 및 온도 변화에 따라 표시패널에 인가되는 영상 데이터를 보정하는 과정을 개선하여 센싱 효율을 향상시킬 수 있는 평판표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법은 표시패널의 동작 특성 정보를 획득하여, 영상 데이터의 보정을 수행하는 평판표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 표시패널의 동작 특성 정보의 획득을 위한 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 프레임을 생성하는 단계; 일정 개수의 영 상 프레임으로 구성된 단위 영상 프레임에 내에 상기 센싱 영상 프레임을 삽입시키는 단계; 상기 표시패널에 상기 센싱 영상 프레임의 영상 데이터가 공급되는 시점에 상기 표시패널에 공급되는 구동전류(ELVDD)를 감지하는 단계; 감지된 상기 구동전류에 기초하여 센싱 데이터를 생성하는 단계; 상기 센싱 데이터를 이용한 보간을 수행하여 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보정 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 영상 데이터에 상기 보정 데이터를 반영하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법에서, 상기 센싱 패턴은 단위 프레임 단위로 적어도 1 픽셀씩 쉬프트 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법에서, 상기 센싱 패턴은 최대 휘도(Max Gray), 중간 휘도(Middle Gray), 최소 휘도(Low Gray) 중 어느 하나의 휘도를 램덤하게 표시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법에서, 상기 센싱 영상 프레임의 상기 단위 프레임 내에 삽입은 랜덤(random)하게 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법에서, 상기 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 프레임을 생성은 사용자 또는 외부로부터의 컨트롤 신호에 기초하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법에서, 상기 보정된 영상 데이터를 상기 표시패널에 공급하여 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특 징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치는 표시패널의 동작 특성 정보를 획득하여, 영상 데이터의 보정을 수행하는 평판표시장치에 있어서,
상기 표시패널의 동작 특성 정보의 획득을 위한 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터를 생성하는 센싱 패턴 구동수단; 일정 개수의 프레임 단위로 정렬된 영상 데이터들 사이에 상기 센싱 영상 데이터를 삽입하여 상기 표시패널에 공급하는 데이터 구동 제어부; 상기 표시패널에 상기 센싱 영상 데이터가 공급되는 시점에 상기 표시패널에 공급되는 구동전류(ELVDD)를 감지하고, 감지된 구동전류를 센싱 전압으로 변환하는 전류-전압 변환수단; 상기 센싱 전압을 디지털 데이터로 변환하여 센싱 데이터를 생성하는 센싱 데이터 생성수단; 및 상기 센싱 데이터를 이용한 보간을 수행하여 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보정 데이터를 생성하고, 상기 영상 데이터에 상기 보정 데이터를 반영하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 보정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치 및 구동방법은 구동 시 화소의 열화 및 온도 변화에 따른 휘도 밸런스의 변화를 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치 및 구동방법은 화소의 열화 및 온도 변화에 따라 표시패널에 인가되는 영상 데이터를 보정하여 표시품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치 및 구동방법은 구동에 따른 화소의 열화 및 온도 변화를 센싱에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치 및 구동방법은 화소의 열화 및 온도 변화에 따라 표시패널에 인가되는 영상 데이터를 보정하는 과정을 개선하여 센싱 효율을 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치(100)는 표시패널(110), 데이트 구동 제어부(120), 게이트 구동 제어부(130), MUX(140), 센싱 패턴 구동부(150), 전류 전압 변환부(160), A-D 컨버터(170), 메인 컨트롤러(180), 소스 메모리(190), 프레임 메모리(200), 데이터 보간부(210) 및 타이밍 컨트롤러(220)를 포함한다.
상기 표시패널(110)은 게이트 라인(G1 내지 Gn)들과 데이터 라인(D1 내지 Dm)들의 교차에 의해 정의되는 화소영역과, 상기 화소영역을 턴온(Turn On) / 턴오프(Turn Off) 시키는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT)가 매트릭스 형태로 배열되도록 형성된다. 상기 화소영역에는 입력되는 전류에 의해 광을 발생시키는 발광소자(OLED)가 형성된다. 상기 표시패널(110)의 화소영역에는 화소영역의 발광다이오드(OLED)에 영상 데이터에 따른 구동전류를 인가하기 위한 구동전압(ELVDD)이 공 급된다.
상기 박막 트랜지스터는 게이트 구동 제어부(130)로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 각 데이터 라인으로부터의 영상 데이터에 따른 전류를 화소영역에 공급한다.
상기 타이밍 컨트롤러(220)는 외부로부터 입력되는 영상신호(data)를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 생성함과 아울러, 타이밍 동기신호에 기초하여 데이터 라인(DL)에 영상 데이터에 따른 전류를 공급하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 표시패널(120)의 박막 트랜지스터의 스위칭을 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성한다.
상기 타이밍 컨트롤러(220)는 게이트 구동 제어부(130)에 박막 트랜지스터의 스위칭을 위한 게이트 제어신호(GCS)를 공급하고, 데이터 구동 제어부(120)에 상기 영상 데이터 및 화소영역에 상기 영상 데이터의 공급을 위한 데이터 제어신호(DCS)를 공급한다.
여기서, 상기 타이밍 동기신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable), 및 도트클럭(DCLK) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 데이터 제어신호(DCS)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블(Source Output Enable) 등이 될 수 있다. 그리고, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable) 등이 될 수 있다.
상기 게이트 구동 제어부(130)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 표시패널(110)의 박막 트랜지스터를 구동시키기 위한 스캔신호를 생성하고, 생성된 스캔신호를 표시패널(110)의 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급한다.
상기 게이트 구동 제어부(130)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 기초하여 스캔신호를 생성하고, 생성된 스캔신호를 복수의 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 공급한다.
이때, 게이트 구동 제어부(130)는 쉬프트 레지스터 및 쉬프트 레지스터의 출력신호를 박막 트랜지스터의 구동에 적합한 스윙 폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터를 포함하는 복수의 게이트 드라이버 IC(135, G-IC)들을 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 복수의 게이트 드라이버 IC(135) 각각은 복수의 게이트 라인들 중 일정 개수의 게이트 라인에 상기 스캔신호를 공급한다.
센싱 패턴 구동부(150)는 메인 컨트롤러(180)로부터의 센싱 패턴 제어신호(SP)에 따라 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터를 생성하여 MUX(140)에 제공한다.
표시패널(110)은 제조공정 시 제조 편차 및 구동에 따른 온도 변화로 인해, 박막 트랜지스터 및 발광다이오드(OLED)의 동작 특성이 변화될 수 있다. 박막 트랜지스터 및 발광다이오드(OLED)의 동작 특성이 변화되면 표시패널(110)에 영상 데이터에 따른 구동전류가 정상적으로 인가되더라도, 표시패널(110)에 실제로 표시되는 영상은 상기 영상 데이터와 상이할 수 있다.
따라서, 박막 트랜지스터 및 발광다이오드(OLED)의 동작 특성의 변화를 반영하여 표시패널(110)에 제공되는 영상 데이터의 보정이 이루어져야 한다. 표시패널(110)의 동작 특성 변화를 구동 중 실시간으로 센싱할 수 있어야 한다.
이를 위해, 본 발명에서는 상기 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터를 이용하여, 표시패널(110)의 픽셀의 열화 및 온도 변화에 따른 동작 특성의 변화에 대한 정보를 센싱하며, 상기 센싱 영상 프레임은 표시영역의 전체 픽셀 중에서 램덤(random)한 픽셀에서 일정 휘도를 가지는 센싱 패턴(sensing pattern)을 포함한다.
상기 MUX(140)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 영상 데이터(R, G, B) 및 후술되는 데이터 보간부(210)로부터의 보정된 영상 데이터(R', G', B')를 멀티플랙싱하여 상기 데이터 구동 제어부(120)에 제공한다.
또한, MUX(140)는 상기 센싱 패턴 구동부(150)로부터의 센싱 영상 데이터(센싱 패턴을 포함하는 영상 프레임)를 상기 데이터 구동 제어부(120)에 제공한다. 이때, MUX(140)는 표시패널(110)이 120Hz로 구동되는 경우, 일정 개수의 프레임 내에 상기 센싱 영상 데이터가 포함되도록 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 영상 데이터(R, G, B)와 센싱 영상 데이터를 멀티플랙싱하여 상기 데이터 구동부(120)에 제공한다.
상기 데이터 구동 제어부(120)는 MUX(140)를 통해 입력되는 타이밍 컨트롤러(220)로부터 입력되는 디지털 영상데이터(R, G, B) 및 센싱 패턴 구동부(150)로 부터의 센싱 영상 데이터(센싱 패턴을 포함하는 영상 프레임)를 래치하고, 아날로그 정극성/부극성 감마전압을 이용하여 래치된 데이터 신호를 정극성/부극성 구동전압으로 변환한 후, 구동전압을 데이터 라인들(DL)에 공급한다.
이를 위해, 데이터 구동 제어부(120)는 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털-아날로그 변환부, 및 출력 버퍼를 포함하는 복수의 데이터 드라이버 IC(125, S-IC)들을 포함하여 구성된다.
상기 스캔신호에 의해 턴온된 표시패널(110)의 화소영역에 상기 구동전류가 공급되면 화소영역 각각의 발광다이오드(OLED)가 점등되어 영상을 표시하게 된다.
여기서, 상기 데이터 구동 제어부(120)는 표시패널(110)이 60Hz 내지 240Hz로 구동되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 60Hz 내지 240Hz에 따른 일정 개수의 프레임 단위 내에 상기 센싱 영상 데이터에 따른 센싱 영상 프레임이 포함되도록 한다. 즉, 실제 표시하고자 하는 영상 프레임들 사이에 센싱 영상 프레임을 삽입한다.
여기서, 센싱 영상 프레임은 표시영역의 전체 픽셀 중에서 램덤(random)한 픽셀에서 일정 휘도를 가지는 센싱 패턴(sensing pattern)을 포함한다. 이때, 상기 센싱 패턴은 최대 휘도(Max Gray), 중간 휘도(Middle Gray), 최소 휘도(Low Gray)를 가질 수 있으며, 상기 센싱 패턴이 위치한 픽셀을 제외한 다른 픽셀들은 블랙(black)의 휘도를 가질 수 있다.
일 예로서, 표시패널(110) 120Hz로 구동되는 경우, 상기 센싱 영상 프레임이 120 프레임에서 특정 위치에 고정적으로 배치되면 특정 주파수 마다 센싱 패턴이 나타나 사용자가 센싱 패턴의 잔상을 인지할 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 표시패널(110)이 120Hz로 구동되는 경우, 120 프레임으로 구성되는 단위 프레임 내에서 상기 센싱 영상 프레임이 위치가 램덤하게 변화될 수 있다. 이때, 상기 센싱 영상 프레임의 센싱 패턴이 배치되는 픽셀은 상기 센싱 영상 프레임의 전체 픽셀 중에서 램덤한 위치에 배치될 수 있다.
도 3을 참조하여 구체적으로 설명하면, 표시패널(110) 120Hz로 구동되는 경우, 120 프레임으로 구성되는 제 1 단위 프레임 내에서 센싱 영상 프레임(10)은 120 프레임 중 2번째 프레임에 위치할 수 있다. 이때, 센싱 영상 프레임(10)의 센싱 패턴(11)은 표시영역의 전체 픽셀 중 N번째 픽셀에 위치할 수 있다.
한편, 상기 제 1 단위 프레임 이후의 제 2 단위 프레임 내에서 센싱 영상 프레임(10)은 120 프레임 중 3번째 프레임에 위치할 수 있다. 이때, 센싱 영상 프레임(10)의 센싱 패턴(11)은 표시영역의 전체 픽셀 중 N+1번째 픽셀에 위치할 수 있다.
이와 같이, 센싱 영상 프레임(10)을 복수의 프레임으로 구성되는 단위 프레임 내에서 램덤하게 배치시키고, 상기 센싱 영상 프레임(10)의 센싱 패턴이 배치되는 픽셀을 단위 프레임 단위로 1 픽셀씩 쉬프트 시켜 배치시킴으로써, 특정 주파수 마다 센싱 패턴이 나타나는 현상을 방지하여 사용자가 센싱 패턴에 따른 잔상을 인지하지 않도록 한다.
메인 컨트롤러(180)는 표시패널(110)의 표시되는 영상 데이터의 보정을 위한 사용자의 컨트롤 신호 또는 외부로부터 컨트롤 신호가 입력되면, 센싱 패턴의 생성 을 지시하는 센싱 패턴 제어신호(SP)를 생성하고, 생성된 센싱 패턴 제어신호(SP)를 상기 센싱 패턴 구동부(150)에 제공한다.
또한, 메인 컨트롤러(180)는 상기 MUX(140)에서 상기 센싱 패턴 구동부(150)로부터 제공되는 센싱 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(220)로부터 제공되는 영상 데이터와 멀티플랙싱하여 상기 데이터 구동 제어부(120)에 제공하도록 MUX(140)의 구동을 제어한다.
상기 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터 및 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 영상 데이터가 상기 데이터 구동 제어부(120)를 통해 상기 표시패널(110)에 인가되면, 상기 전류 전압 변환부(160)는 상기 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터가 인가되는 시점에 표시패널(110)에 공급되는 ELVDD 전류를 감지한다. 이후, 감지된 ELVDD 전류를 전압으로 변환하여, 센싱 전압을 A-D 컨버터(170)에 제공한다. 이때, ELVDD 단으로 흐르는 전류의 변화는 저항을 통해 감지하고, 저항은 수 미리(m) 옴 정도의 작은 저항을 사용한다.
여기서, ELVDD 단으로 흐르는 전류는 표시패널(110)의 박막 트랜지스터 및 발광다이오드(OLED)의 동작 특성이 변화되지 않은 경우, 정해진 전류가 흐르게 되는데, 상기 박막 트랜지스터 및 발광다이오드(OLED)의 동작 특성이 변화된 경우에는 상기 ELVDD 단으로 흐르는 전류에 변화가 발생되게 된다. 따라서, 상기 센싱 영상 데이터가 인가되는 시점에 표시패널(110)에 공급되는 ELVDD 전류를 감지함으로써, 센싱 패턴이 위치한 픽셀의 동작 특성 변화에 대한 정보를 획득할 수 있다.
A-D 컨버터(170)는 전류 전압 변환부(160)로부터의 센싱 전압을 아날로그-디 지털 컨버팅하여 디지털 형태의 센싱 데이터를 생성하고, 생성된 센싱 데이터를 메인 컨트롤러(180)에 제공한다.
메인 컨트롤러(180)는 입력된 센싱 데이터를 프레임 메모리(200)에 순차적으로 저장하고, 상기 센싱 전압에 따른 센싱 데이터를 데이터 보간부(210)에 제공한다. 또한, 메인 컨트롤러(180)는 상기 입력되는 컨트롤 신호에 의해 영상 데이터의 보정이 시작되면, 영상 데이터의 보정의 시작 시점을 기준으로 일정 시간마다 프레임 메모리(200)에 저장된 센싱 데이터를 소스 메모리(190)에 저장한다. 여기서, 상기 프레임 메모리(200)는 DRAM과 같은 휘발성 메모리이고, 상기 프레임 메모리(190)는 Flash 메모리와 같은 비휘발성 메모리이다.
데이터 보간부(210)는 메인 컨트롤러(180)로부터의 센싱 데이터를 이용하여 표시패널(210)에 인가되는 실제 영상 데이터의 보정을 위한 보간(Interpolation)을 수행한다.
도 4를 참조하면, 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보간의 수행은 센싱이 이루어진 픽셀 포인트를 기준으로 인접한 3개 포인트(픽셀 또는 일정 개수의 픽셀로 구성되는 블록) 기반으로 평면 방정식을 추출하여 수행될 수 있다. 이때, 상기 3개 포인트의 삼각 영역의 조합으로 표시패널(110) 전체의 평면의 방정식을 추출하여 표시패널(110)에 형성된 전체 픽셀의 동작 특성 변화에 대한 정보를 획득할 수 있다.
여기서, 센싱 데이터는 단위 프레임 단위로 센싱 포인트가 쉬프트 되어 생성되므로, 연속되는 센싱 데이터를 통해 보간을 수행하면, 표시패널(110)의 전체 픽 셀에 대한 동작 특성 변화를 인지할 수 있다.
한편, 다른 실시 예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보간을 수행할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보간의 수행은 센싱이 이루어진 픽셀 포인트를 기준으로 내사법(Interpolation)을 이용하여 복수의 가상 라인을 생성하고, 생성된 복수의 가상 라인 각각의 곡선 방정식을 유추한다. 이후, 복수의 가상 라인의 교차로 인해 형성되는 마름모 영역의 중심부(Center)를 기준으로 생성된 4개의 삼각형 영역의 평면의 방정식을 추출하여 표시패널(110)에 형성된 전체 픽셀의 동작 특성 변화에 대한 정보를 획득할 수 있다. 도 5에 따른 보간을 수행할 경우, 도 4에 따른 보간의 수행보다 2배 정확도가 높은 정보를 획득할 수 있다.
데이터 보간부(210)는 상술한 보간 수행을 통해 영상 데이터의 보정 데이터를 생성하고, 생성된 보정 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러(220)로부터 상기 데이터 구동 제어부(120)에 공급되는 영상 데이터에 반영시킨다. 여기서, 보정 데이터가 반영된 보정된 영상 데이터는 상기 MUX(140)를 통해 상기 데이터 구동 제어부(120)에 공급되고, 상기 데이터 구동 제어부(120)는 보정된 영상 데이터를 표시패널(110)로 공급하여 표시패널(110)에 표시되는 영상의 보정이 이루어지도록 한다.
상술한 설명에서는 상기 메인 컨트롤러(180)가 평판표시장치(100) 내에서 독립적인 구성 요소인 것으로 설명하였지만, 이는 일 예를 나타낸 것이고, 상기 메인 컨트롤러(180)는 평판표시장치(100)의 다른 구성(예를 들면, 타이밍 컨트롤러)에 포함되어 구성될 수 있다.
상술한, 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치 및 구동방법은 구동 중에 실시간으로 픽셀의 정보를 획득할 수 있어, 때문에 초기에 별도의 외부보상 공정이 필요 없으며 실시간으로 픽셀의 열화 정보 및 온도에 따른 구동 특성의 변화에 대한 정보를 획득할 수 있다.
또한, 표시패널(110)은 지역별 동일(Local uniformity) 특성이 있으므로, 센싱 포인트를 기준으로 인접한 블록(Block)에 대한 정보를 획득한 후, 보간법(Interpolation)을 통해 표시패널(110)의 전체 픽셀에 대한 동작 특성 정보를 획득할 수 있다.
이를 통해, 구동에 따른 화소의 열화 및 온도 변화에 따른 휘도 밸런스의 변화가 반영된 보정된 영상 데이터를 통해 평판표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 표시패널(110)의 전체 픽셀에 대하여 센싱을 수행하는 것이 아니라, 단위 프레임 당 한 픽셀에 대하여 센싱을 수행함으로써 화소의 열화 및 온도 변화를 센싱에 소요되는 시간을 줄여, 영상 데이터의 보정을 위한 센싱의 효율을 향상시킬 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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치를 나타내는 도면.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 평판표시장치의 구동방법을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 평판표시장치 110: 표시패널
120: 데이터 구동 제어부 125: 데이터 드라이브 IC
130: 게이트 구동 제어부 135: 게이트 드라이브 IC
140: MUX 150: 센싱 패턴 구동부
160: 전류 전압 변환부 170: A-D 컨버터
180: 메인 컨트롤러 190: 소스 메모리
200: 프레임 메모리 210: 데이터 보간부
220: 타이밍 컨트롤러

Claims (10)

  1. 표시패널의 동작 특성 정보의 획득을 위한 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 프레임을 생성하는 단계;
    일정 개수의 영상 프레임으로 구성된 단위 영상 프레임 내에 상기 센싱 영상 프레임을 삽입시키는 단계;
    상기 표시패널에 상기 센싱 영상 프레임의 영상 데이터가 공급되는 시점에 상기 표시패널에 공급되는 구동전류(ELVDD)를 감지하는 단계;
    감지된 상기 구동전류에 기초하여 센싱 데이터를 생성하는 단계;
    상기 센싱 데이터를 이용한 보간을 수행하여 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보정 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 영상 데이터에 상기 보정 데이터를 반영하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 센싱 영상 프레임의 상기 단위 영상 프레임 내에 삽입은 랜덤(random)하게 이루어지는 평판표시장치의 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 패턴은
    단위 프레임 단위로 적어도 1 픽셀씩 쉬프트 되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 구동방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 패턴은
    최대 휘도(Max Gray), 중간 휘도(Middle Gray), 최소 휘도(Low Gray) 중 어느 하나의 휘도를 랜덤하게 표시하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 구동방법
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 프레임을 생성은 사용자 또는 외부로부터의 컨트롤 신호에 기초하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 구동방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보정된 영상 데이터를 상기 표시패널에 공급하여 영상을 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 구동방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지된 상기 구동전류에 기초하여 센싱 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 구동전류를 전압으로 변환시키는 단계; 및
    상기 전압을 디지털 데이터로 변환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치의 구동방법.
  8. 표시패널의 동작 특성 정보의 획득을 위한 센싱 패턴을 포함하는 센싱 영상 데이터를 생성하는 센싱 패턴 구동수단;
    일정 개수의 프레임 단위로 정렬된 영상 데이터들 사이에 상기 센싱 영상 데이터를 삽입하여 상기 표시패널에 공급하는 데이터 구동 제어부;
    상기 표시패널에 상기 센싱 영상 데이터가 공급되는 시점에 상기 표시패널에 공급되는 구동전류(ELVDD)를 감지하고, 감지된 구동전류를 센싱 전압으로 변환하는 전류-전압 변환수단;
    상기 센싱 전압을 디지털 데이터로 변환하여 센싱 데이터를 생성하는 센싱 데이터 생성수단; 및
    상기 센싱 데이터를 이용한 보간을 수행하여 상기 영상 데이터의 보정을 위한 보정 데이터를 생성하고, 상기 영상 데이터에 상기 보정 데이터를 반영하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 영상 데이터 보정수단을 포함하며,
    상기 데이터 구동 제어부는 상기 센싱 영상 데이터를 일정 개수의 프레임 단위로 정렬된 영상 데이터들 사이에 랜덤하게 삽입시키는 평판표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 센싱 패턴 구동수단은
    상기 센싱 패턴을 일정 개수의 프레임으로 구성된 단위 프레임 단위로 적어도 1 픽셀씩 쉬프트 시키고;
    상기 센싱 패턴이 최대 휘도(Max Gray), 중간 휘도(Middle Gray), 최소 휘도(Low Gray) 중 어느 하나의 휘도를 랜덤하게 표시하도록 하는 평판표시장치.
  10. 삭제
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