KR102262856B1

KR102262856B1 - 표시장치 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR102262856B1
Application number: KR1020150009117A
Authority: KR
Inventors: 유상호; 김정현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2021-06-09
Also published as: KR20160089913A

Abstract

본 실시예들은, 본 실시예들의 목적은, 센싱하는데 오랜 시간이 걸리더라도 센싱 동작 및 화면 구동 등에 영향을 끼치지 않고, 화면 이상 현상을 방지해줄 수 있는 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

Description

표시장치 및 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND THE METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 실시예들은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Device), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.

이러한 표시장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 배치되고, 서브 픽셀들이 배치된 표시패널과, 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 게이트 라인들을 순차적으로 구동하는 게이트 드라이버 등을 포함한다.

이러한 표시장치의 표시패널에 배치된 각 서브 픽셀에는 트랜지스터 등의 회로 소자가 배치된다. 표시장치가 유기발광표시장치인 경우, 각 서브 픽셀에는 트랜지스터, 유기발광다이오드 등의 회로 소자가 배치될 수 있다.

각 서브 픽셀에 배치된 트랜지스터 등의 회로 소자는 고유의 특성치(예: 문턱전압, 이동도)를 갖는데, 각 서브 픽셀에서의 회로 소자 간의 특성치 편차가 존재하여 서브 픽셀 간의 휘도 편차가 발생할 수 있다.

따라서, 각 서브 픽셀에서의 회로 소자 간의 특성치 편차를 센싱하여 보상해주기 위한 기술이 개발됐다.

하지만, 서브 픽셀에 대한 특성치를 센싱하기 위해서 상당한 시간이 걸릴 수 있다. 따라서, 센싱 시 실제로 소요되는 시간은 센싱을 위해 준비된 시간보다 훨씬 길어질 수 있다.

이러한 경우, 긴 센싱 시간은, 화면 구동에 영향을 끼쳐, 예기친 않은 화면 이상 현상을 발생시킬 수 있다.

본 실시예들의 목적은, 센싱하는데 오랜 시간이 걸리더라도 센싱 동작 및 화면 구동 등에 문제를 발생시키지 않도록 하는 표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

본 실시예들의 다른 목적은, 센싱에 의해 화면 구동이 영향을 받아, 화면 이상 현상을 발생하는 것을 방지해줄 수 있는 표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

본 실시예들의 다른 목적은, 불필요하고 의미 없는 센싱을 방지해줄 수 있는 표시장치와 그 구동방법을 제공하는 데 있다.

일 실시예는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브 픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 표시패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 드라이버와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 스캔 드라이버와, 소스 드라이버 및 스캔 드라이버의 동작 타이밍을 제어하는 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시장치를 제공할 수 있다.

이러한 표시장치에서, 동기 신호 상의 적어도 하나의 특정 블랭크 타임 구간에서는 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인으로 스캔 신호가 공급되고, 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간에서는 이전 액티브 타임 구간에서 표시된 프레임이 유지될 수 있다.

다른 실시예는, 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브 픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 표시패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 드라이버와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 스캔 드라이버를 포함하는 표시장치의 구동방법을 제공할 수 있다.

이러한 표시장치의 구동방법은, 제1 액티브 타임 구간 동안, 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하여 제1 프레임을 표시하는 단계와, 제1 액티브 타임 구간에 이어서 오는 제1 블랭크 타임 구간 동안, 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인을 구동하여 적어도 하나의 서브 픽셀을 센싱하는 단계와, 제1 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 제2 액티브 타임 구간 동안, 센싱 시간 확보를 위해, 제1 액티브 타임 구간 동안 표시된 상기 제1 프레임을 유지하는 단계 등을 포함할 수 있다.

이러한 표시장치의 구동방법은, 제1 프레임을 표시하는 단계 이전 또는 이후, 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 센싱하는데 오랜 시간이 걸리더라도 센싱 동작 및 화면 구동 등에 문제를 발생시키지 않도록 하는 표시장치와 그 구동방법을 제공할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 센싱에 의해 화면 구동이 영향을 받아, 화면 이상 현상을 발생하는 것을 방지해줄 수 있는 표시장치와 그 구동방법을 제공할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 불필요하고 의미 없는 센싱을 방지해줄 수 있는 표시장치와 그 구동방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 표시장치에서 서브 픽셀 구조의 예시도이다.
도 3은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 서브 픽셀 보상 회로의 예시도이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 서브 픽셀 내 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 서브 픽셀 내 구동 트랜지스터의 이동도를 센싱하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 센싱 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 실시간 센싱 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 블랭크 타임 구간마다 실시간 센싱을 하기 위한 스캔 신호의 타이밍도이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 블랭크 타임 구간마다 실시간 센싱을 할 때 발생할 수 있는 센싱 시간 부족 현상을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 센싱 구간으로서 선택된 블랭크 타임 구간에서 실시간 센싱을 위한 스캔 신호의 타이밍도이다.
도 11은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 주기적인 센싱 방식을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 비주기적인 센싱 방식을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 실시예들에 따른 표시장치에서, 비주기적인 센싱 방식의 예시를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 실시예들에 따른 표시장치의 타이밍 컨트롤러의 블록도이다.
도 15는 본 실시예들에 따른 표시장치의 타이밍 컨트롤러의 내부 구성들의 출력 신호에 대한 타이밍도이다.
도 16은 본 실시예들에 따른 표시장치의 구동방법에 대한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 개략적인 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 배치되고, 다수의 서브 픽셀(Sub-Pixel)이 매트릭스 타입으로 배치된 표시패널(110)과, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하는 소스 드라이버(120)와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 스캔 드라이버(130)와, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 등을 포함한다.

소스 드라이버(120)는, 다수의 데이터 라인으로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인을 구동한다. 여기서, 소스 드라이버(120)는 "데이터 드라이버"라고도 한다.

스캔 드라이버(130)는, 다수의 게이트 라인으로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동한다. 여기서, 스캔 드라이버(130)는 "게이트 드라이버"라고도 한다.

타이밍 컨트롤러(140)는, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)로 각종 제어신호를 공급하여, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)를 제어한다.

이러한 타이밍 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 소스 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.

스캔 드라이버(130)는, 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인으로 순차적으로 공급하여 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동한다.

스캔 드라이버(130)는, 구동 방식에 따라서, 도 1에서와 같이, 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에 위치할 수도 있다.

또한, 스캔 드라이버(130)는, 하나 이상의 스캔 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.

또한, 스캔 드라이버(130)에 포함된 하나 이상의 스캔 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.

스캔 드라이버(130)에 포함된 하나 이상의 스캔 드라이버 집적회로 각각은 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 등을 포함할 수 있다.

소스 드라이버(120)는, 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인들로 공급함으로써, 다수의 데이터 라인을 구동한다.

소스 드라이버(120)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 다수의 데이터 라인을 구동할 수 있다.

소스 드라이버(120)에 포함된 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.

소스 드라이버(120)에 포함된 각 소스 드라이버 집적회로는, 쉬프트 레지스터, 래치 회로 등을 포함하는 로직부와, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter)와, 출력 버터 등을 포함할 수 있으며, 경우에 따라서, 서브 픽셀의 특성(예: 구동 트랜지스터의 문턱전압 및 이동도, 유기발광다이오드의 문턱전압, 서브 픽셀의 휘도 등)을 보상하기 위하여 서브 픽셀의 특성을 센싱하기 위한 센싱부(센서)를 더 포함할 수 있다.

또한, 소스 드라이버(120)에 포함된 각 소스 드라이버 집적회로는, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다.

이 경우, 각 소스 드라이버 집적회로의 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시패널(110)에 본딩된다.

한편, 타이밍 컨트롤러(140)는, 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템)로부터 수신한다.

타이밍 컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 소스 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하는 것 이외에, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)로 출력한다.

예를 들어, 타이밍 컨트롤러(140)는, 스캔 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.

여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 스캔 드라이버(130)를 구성하는 하나 이상의 스캔 드라이버 집적회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 스캔 드라이버 집적회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 스캔 드라이버 집적회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.

또한, 타이밍 컨트롤러(140)는, 소스 드라이버(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Souce Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.

여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 소스 드라이버(120)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 소스 드라이버(120)의 출력 타이밍을 제어한다.

도 1을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140)는, 소스 드라이버 집적회로가 본딩된 소스 인쇄회로기판과 연성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 또는 연성 인쇄 회로(FPC: Flexible Printed Circuit) 등의 연결 매체를 통해 연결된 컨트롤 인쇄회로기판(Control Printed Circuit Board)에 배치될 수 있다.

이러한 컨트롤 인쇄회로기판에는, 표시패널(110), 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러(미도시)가 더 배치될 수 있다. 이러한 전원 컨트롤러는 전원 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC)라고도 한다.

위에서 언급한 소스 인쇄회로기판과 컨트롤 인쇄회로기판은, 하나의 인쇄회로기판으로 되어 있을 수도 있다.

본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 일 예로, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Device), 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등 중 하나일 수 있다.

이러한 표시장치(100)에서 표시패널(110)에 배치되는 다수의 서브 픽셀 각각에는, 트랜지스터(Transistor), 커패시터(Capacitor) 등의 회로 소자가 배치될 수 있다.

예를 들어, 표시패널(110)이 유기발광표시패널인 경우, 각 서브 픽셀은, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode), 둘 이상의 트랜지스터, 적어도 하나의 커패시터 등의 회로 소자로 구성될 수 있다.

각 서브 픽셀을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

도 2는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 서브 픽셀 구조의 예시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우, 표시패널(110)에 배치된 각 서브 픽셀(SP)은, 유기발광다이오드(OLED)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT: Driving Transistor)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드(게이트 노드)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결되고 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드(게이트 노드)로 데이터 전압(Vdata)을 전달하는 스위칭 트랜지스터(SWT: Switching Transistor)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드(게이트 노드)와 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드(소스 노드 또는 드레인 노드) 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 캐패시터(Cstg: Storage Capacitor) 등을 포함하여 구성된다.

도 2를 참조하면, 유기발광다이오드(OLED)는 제1전극(예: 애노드 전극 또는 캐소드 전극), 유기층 및 제2전극(예: 캐소드 전극 또는 애노드 전극)으로 이루어진다.

일 예로, 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드가 연결되고, 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극은 기저전압(EVSS)이 인가될 수 있다.

도 2를 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)는, 유기발광다이오드(OLED)로 구동 전류를 공급해주어, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 트랜지스터로서, 소스 노드 또는 드레인 노드에 해당하는 N1 노드, 게이트 노드에 해당하는 N2 노드와, 드레인 노드 또는 소스 노드에 해당하는 N3 노드를 갖는다.

일 예로, 이러한 구동 트랜지스터(DRT)에서, N1 노드는 유기발광다이오드(OLED)의 제1전극 또는 제2전극과 전기적으로 연결될 수 있고, N2 노드는 스위칭 트랜지스터(SWT)의 소스 노드 또는 드레인 노드가 전기적으로 연결될 수 있으며, N3 노드는 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 2를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(SWT)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 해당하는 N2 노드로 데이터 전압(Vdata)을 전달해주는 트랜지스터로서, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결되고, 게이트 노드에 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴 온 되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드로 데이터 전압(Vdata)을 전달해줄 수 있다. 여기서, 데이터 전압(Vdata)은, 구동 모드가 디스플레이 구동 모드인 경우 디스플레이 구동용 데이터 전압이고, 구동 모드가 센싱 구동 모드인 경우 센싱 구동용 데이터 전압일 수 있다.

도 2를 참조하면, 스토리지 캐패시터(Cstg)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 N2 노드 사이에, 전기적으로 연결되어, 한 프레임 시간 동안 일정 전압을 유지해주는 역할을 할 수 있다.

한편, 도 2를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 각 서브 픽셀(SP)은, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드(소스 노드 또는 드레인 노드)로 기준전압(Vref)을 인가해주거나, 후술할 바와 같이, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(예: 문턱전압, 이동도)를 센싱하는데 필요한 센싱 트랜지스터(SENT: Sensing Transistor)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

이러한 센싱 트랜지스터(SENT)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드(소스 노드 또는 드레인 노드)와 기준전압(Vref)을 공급하는 기준전압 라인(RVL: Reference Voltage Line) 사이에 전기적으로 연결된다.

또한, 이러한 센싱 트랜지스터(SENT)는, 게이트 노드에 인가되는 스캔 신호의 일종인 센스 신호(SENSE)에 의해 제어될 수 있다.

이러한 센싱 트랜지스터(SENT)는, 턴 온 되어, 기준전압 라인(RVL)을 통해 공급된 기준전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드에 인가해줄 수 있다.

도 2를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드와 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드는, 동일한 게이트 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 다시 말해, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드 및 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드에는, 동일한 게이트 라인(GL)을 통해, 게이트 신호(SCAN, SENSE)를 공통으로 인가받는다. 이때, 스캔 신호(SCAN) 및 센스 신호(SENSE)는 동일한 게이트 신호이다.

이와는 다르게, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드와 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드는, 서로 다른 게이트 라인에 전기적으로 연결될 수도 있다. 이 경우, 스캔 신호(SCAN) 및 센스 신호(SENSE) 각각이 서로 다른 게이트 라인을 통해, 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드와 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드에 별도로 인가될 수 있다.

한편, 각 구동 트랜지스터(DRT)는, 문턱전압(Vth: Threshold Voltage), 이동도(Mobility) 등의 특성치를 갖는다. 또한, 구동 트랜지스터(DRT)는 구동 시간에 따라 열화(Degradation)가 진행되어 특성치가 변할 수 있다.

이러한 점 때문에, 각 서브 픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간에는 열화 정도의 차이가 존재할 수 있고, 각 화소 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차가 존재할 수 있다.

각 서브 픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차는, 각 서브 픽셀 간 휘도 편차를 야기하여 화질 저하를 발생시키는 주요 요인이 될 수 있다.

이러한 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차(문턱전압 편차, 이동도 편차) 뿐만 아니라, 유기발광다이오드(OLED) 간의 특성치 편차(문턱전압 편차 등)도 존재할 수 있다.

본 명세서에서는, 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차와 유기발광다이오드(OLED) 간의 특성치 편차를 모두 합하여, "서브 픽셀 특성치 편차"라고도 한다.

따라서, 화상 품질을 향상시키기 위해서, 서브 픽셀 특성치 편차에 대한 보상이 필요하다.

이에, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 도 2에 도시된 바와 같은 서브 픽셀 구조와 함께, 서브 픽셀 특성치 편차(구동 트랜지스터(DRT)의 특성치 편차, 유기발광다이오드(OLED)의 특성치 편차)를 센싱하고, 서브 픽셀 특성치 편차를 보상해주기 위하여, 도 3에 도시된 바와 같은 서브 픽셀 보상 회로를 갖는다.

도 3은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 서브 픽셀 보상 회로의 예시도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 서브 픽셀 특성치에 대한 센싱 동작(문턱전압 센싱, 이동도 센싱)을 위해, 각 서브 픽셀 내 센싱 트랜지스터(SENT) 뿐만 아니라, 각 서브 픽셀에서의 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치(문턱전압, 이동도) 또는 유기발광다이오드(OLED)의 특성치(문턱전압)를 측정하기 위한 센싱 구성을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 센싱 구성으로서, 실제 센싱 기능을 수행하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)와, 센싱 동작을 제어하기 위한 스위치 구성과, 센싱 라인(Sensing Line) 역할을 하는 기준전압 라인(RVL) 등을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 기준전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압을 디지털 값으로 변환하여 센싱 데이터를 생성하고, 생성된 센싱 데이터를 타이밍 컨트롤러(140)로 전송해준다.

여기서, 기준전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 것은, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압을 센싱하는 것과 동일한 의미일 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 센싱 동작을 제어하기 위한 스위치 구성으로서, 샘플 스위치(SAM) 및 프리(PRE) 스위치(SPRE) 등을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하면, 프리 스위치(SPRE)는, 해당 스위칭 신호에 따라, 기준전압 라인(RVL) 및 기준전압(Vref)의 공급 노드(Nref) 간의 연결을 스위칭할 수 있다.

프리 스위치(SPRE)가 온이 되면, 기준전압 라인(RVL)으로 기준전압(Vref)이 공급되고, 프리 스위치(SPRE)가 오프 되면, 기준전압 라인(RVL)으로 기준전압(Vref)이 공급되지 않는다.

프리 스위치(SPRE)가 온이 되어, 기준전압 라인(RVL)으로 기준전압(Vref)이 공급되면, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드는, 턴 온 된 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해, 기준전압(Vref)을 인가받을 수 있다.

도 3을 참조하면, 샘플 스위치(SAM)는, 해당 스위칭 신호(샘플링 신호)에 따라, 기준전압 라인(RVL) 및 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 간의 연결을 스위칭할 수 있다.

샘플 스위치(SAM)가 온이 되면, 기준전압 라인(RVL)과 아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 연결된다.

이에 따라, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 기준전압 라인(RVL)의 전압을 센싱할 수 있다.

즉, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 기준전압 라인(RVL)을 통해, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압을 센싱할 수 있게 된다.

이때, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 기준전압 라인(RVL)에 전기적으로 연결된 라인 캐패시터(Cline) 또는 기준전압 라인(RVL)에 존재하는 기생 캐패시터 성분에 해당하는 라인 캐패시터(Cline)에 저장된 전기적 신호(전압)를 샘플링하여, 기준전압 라인(RVL)의 전압, 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압을 센싱할 수 있다.

전술한 바와 같이, 기준전압 라인(RVL)은, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드로 기준전압(Vref)을 전달해주는 경로(Path)로서의 역할은 물론, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압을 센싱하기 위한 경로구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드로서의 역할도 수행할 수 있다.

도 3을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140)는, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력된 센싱 데이터를 수신하여 이를 토대로 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치 또는 구동 트랜지스터(DRT) 간의 특성치 편차를 파악할 수 있고, 이를 토대로, 특성치 편차를 보상해주기 위한 보상값을 연산하여 저장해두고, 이를 토대로, 해당 서브 픽셀에 대한 영상 데이터를 변경하는 데이터 보상 처리를 할 수 있다.

이러한 서브 픽셀 보상 회로를 이용하여, 서브 픽셀 특성치 중에서 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압에 대한 센싱 방식과, 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도에 대한 센싱 방식에 대하여, 도 4 및 도 5를 참조하여 간략하게 설명한다. 단, 도 4 및 도 5에서는, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드를 소스 노드로 가정한다.

도 4는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 서브 픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압을 센싱하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 N2 노드 각각을 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)으로 초기화시켜둔 이후, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드를 플로팅(Floating) 시켜, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압(Vs)이 N2 노드의 전압(Vg)을 팔로잉(Following) 하도록 해준다.

이에 따라, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압(Vs)은, N2 노드의 전압(Vg=Vdata)을 향해 상승(Boosting) 하고, 일정 전압이 되면 포화한다.

구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압(Vs)이 포화(Saturation) 한 이후, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압(Vs)을 센싱 전압(Vsense)으로서 센싱한다.

이때, 센싱 전압(Vsense)은, 이미 알고 있는 데이터 전압(Vdata)과 알고자 하는 문턱전압(Vth)으로 표현될 수 있다. 즉, 센싱 전압(Vsense)은 다음과 같이 표현될 수 있다.

● Vsense=Vdata-Vth (Vth: 포지티브 값 또는 네거티브 값일 수 있음)

따라서, 센싱 전압(Vsense)을 토대로, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 파악하거나, 구동 트랜지스터(DRT) 간의 문턱전압 편차(△Vth)를 파악할 수 있다.

즉, 이미 알고 데이터 전압(Vdata)에서 측정된 센싱 전압(Vsense)의 차이(Vdata-(Vdata-Vth)=Vth)를 구하여, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 산출할 수 있다.

또한, 2개의 서브 픽셀에서 센싱된 센싱 전압(Vsense1, Vsense2)의 차이(Vsense1-Vsense2=(Vdata-Vth1)-(Vdata-Vth2)=Vth2-Vth2=△Vth)를 구하여, 2개의 서브 픽셀에서의 구동 트랜지스터 간의 문턱전압 편차(△Vth)를 산출할 수 있다.

전술한 바와 같은 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 센싱은, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드의 전압이 포화되는 시간이 필요하기 때문에, 오랜 시간이 걸릴 수 있다.

따라서, 문턱전압 센싱은, 사용자의 시청에 방해가 되지 않고, 화상 품질을 저하시키지 않기 위하여, 일 예로, 파워 오프 신호(Power Off Signal)가 발생한 경우, 진행될 수 있다.

도 5는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 서브 픽셀 내 구동 트랜지스터(DRT)의 이동도를 센싱하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압(Vth)을 제외한 전류능력 특성을 규정하기 위해서, 구동 트랜지스터(DRT)의 N2 노드(게이트 노드)에 일정 전압(Vdata+△Vsense)을 인가해준다.

이렇게 해서 일정 시간 동안 충전된 전압의 양(△V)을 통해서, 구동 트랜지스터(DRT)의 전류능력(즉, 이동도)을 상대적으로 파악할 수 있고, 이를 통해 보상을 위한 보정 게인(Gain)을 구해낸다.

전술한 이동도 센싱은, 도 4에서 설명한 문턱전압 센싱에 비해, 상대적으로 짧은 시간이 소요된다.

이러한 짧은 시간이 걸리는 특성 때문에, 이동도 센싱 및 보상은, 화면 구동 시 일정 시간을 할애하여 실시간으로 진행될 수 있다. 이렇게 함으로써 실시간으로 변동되는 구동 트랜지스터(DRT)의 파라미터를 센싱하고 보상할 수 있다.

전술한 문턱전압 센싱 및 이동도 센싱 시, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드로 센싱 구동용 데이터 전압이 인가되는데, 이러한 센싱 구동용 데이터 전압에 의해, 센싱이 진행되는 라인이 화면에 보이는 등의 이상 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 문턱전압 센싱 및 이동도 센싱이 완료되면, 문턱전압 센싱 및 이동도 센싱 이전에 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드로 인가되었던 디스플레이 구동용 데이터 전압을 다시 인가해줄 수 있다. 이러한 회복(Recovery) 절차를 통해, 화면 이상 현상이 발생하는 것을 방지해줄 수 있다.

전술한 회복 절차에 필요한 시간(회복 시간)을 고려하면, 문턱전압 센싱 및 이동도 센싱 각각에 필요한 총 시간은, 센싱 시간과 회복 시간을 더한 시간이 될 것이다.

도 6은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 센싱 타이밍을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 표시장치(100)는, 파워 온 신호(Power On Signal)가 발생하면, 화면 구동을 통해 화상을 표시하고, 사용자 입력 등에 따라 파워 오프 신호(Power Off Signal)가 발생하면, 파워 오프 처리(Power Off Process)를 수행한다.

도 6을 참조하면, 서브 픽셀 특성치에 대한 센싱은, 파워 온 신호(Power On Signal)가 발생한 이후부터 파워 오프 신호(Power Off Signal)가 발생하기 이전까지 화면 구동이 진행되고 있는 동안, 일정 시간을 할애하여 실시간으로 진행될 수 있다. 아래에서는, 이러한 센싱을 실시간 센싱(RTS: Real Time Sensing)이라고 한다.

또한, 서브 픽셀 특성치에 대한 센싱은, 파워 오프 신호(Power Off Signal)가 발생한 이후, 진행될 수 있다. 아래에서는, 이러한 센싱을 오프 타임 센싱(Off Time Sensing)이라고 한다.

전술한 바와 같이, 문턱전압 센싱은 이동도 센싱에 비해 상대적으로 긴 센싱 시간이 필요하다.

따라서, 문턱전압 센싱은, 상대적으로 긴 센싱 시간을 확보할 수 있는 오프 타임 센싱으로 진행될 수 있다. 이동도 센싱은, 상대적으로 긴 센싱 시간의 확보가 어려운 실시간 센싱으로 진행될 수 있다.

물론, 반대 방식으로도 가능하다. 즉, 문턱전압 센싱이 실시간 타임 센싱으로 진행되고, 이동도 센싱이 오프 타임 센싱으로 진행될 수도 있다.

또한, 문턱전압 센싱 및 이동도 센싱 각각이 오프 타임 센싱과 실시간 센싱으로 모두 진행될 수도 있다.

도 7은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 실시간 센싱 타이밍을 나타낸 도면이다.

타이밍 컨트롤러(140)는, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(VSYNC)를 이용할 수 있다.

이러한 수직 동기 신호(VSYNC)는, 1 프레임 주기로, 화면 표시 구간에 해당하는 액티브 타임(Active Time, 디스플레이 시간(Display Time)이라고도 함) 구간과, 화면이 표시되지 않는 블랭크 타임(Blank Time) 구간이 반복되는 신호이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 실시간 센싱은, 이러한 수직 동기 신호(VSYNC)에서, 화면이 표시되지 않는 블랭크 타임 구간마다 진행될 수 있다.

도 8은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 블랭크 타임 구간마다 실시간 센싱을 하기 위한 스캔 신호의 타이밍도이다.

도 8은 프레임(1), 프레임(2), 프레임(3) 및 프레임(4)을 표시할 때, 4개의 프레임 구동 시, 게이트 라인(즉, 게이트 라인)에서 출력되는 스캔 신호(SCAN(1), SCAN(2), SCAN(3), SCAN(4))를 개념적으로 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 각 프레임에 대응되는 액티브 타임 구간 동안, 즉, 디스플레이 인에이블 시간 동안, 서브 픽셀 행(라인) 별로 게이트 라인이 순차적으로 구동된다.

또한, 실시간 센싱을 위해, 각 블랭크 타임 구간마다, 하나의 서브 픽셀 행(라인)에 대응되는 게이트 라인이 구동될 수 있다. 이때, 시간적인 여유가 있다면, 둘 이상의 서브 픽셀 행(라인)에 대응되는 게이트 라인이 순차적으로 구동될 수도 있다.

이러한 실시간 센싱을 위한 게이트 라인 구동을 통해, 해당 서브 픽셀 내 스위칭 트랜지스터(SWT)의 게이트 노드로 스캔 신호(SCAN)가 인가될 수 있다.

전술한 바와 같이, 각 블랭크 타임 구간마다, 하나의 서브 픽셀 행(라인)에 대응되는 게이트 라인이 구동된다고 가정하면, 각 블랭크 타임 구간마다 한 차례의 센싱 절차를 통해, 하나의 서브 픽셀 행에 포함된 서브 픽셀들 중에 대한 서브 픽셀 특성치 또는 그 편차를 센싱할 수 있다.

한편, 각 블랭크 타임 구간마다 한 차례의 센싱 절차를 통해, 해당 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 포함된 모든 서브 픽셀들이 센싱될 수도 있고, 해당 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 포함된 일부의 서브 픽셀들이 센싱될 수도 있다.

이는, 도 3에 도시된 기준전압 라인(RVL)이 서브 픽셀 열마다 1개씩 배치되느냐, 아니면, 2개 또는 3개 또는 4개 또는 그 이상의 서브 픽셀 열마다 1개씩 배치되는지에 따라 달라질 수 있다.

일 예로, 기준전압 라인(RVL)이 1개의 서브 픽셀 열마다 1개씩 배치되는 배선 구조를 갖는 경우, 각 블랭크 타임 구간마다 한 차례의 센싱 절차를 통해, 해당 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 포함된 모든 서브 픽셀들이 센싱될 수 있다.

다른 예로서, 기준전압 라인(RVL)이 4개의 서브 픽셀 열마다 1개씩 배치되는 공유 배선 구조를 갖는 경우, 각 블랭크 타임 구간마다 한 차례의 센싱 절차를 통해, 해당 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 포함된 모든 서브 픽셀들의 1/4만이 센싱될 수 있다. 여기서, 4개의 서브 픽셀 열은, 적색 서브 픽셀 열, 흰색 서브 픽셀 열, 녹색 서브 픽셀 열, 청색 서브 픽셀 열에 해당하고, 기준전압 라인(RVL)은, 4개의 서브 픽셀 열에서 2번째 서브 픽셀 열과 3번째 서브 픽셀 열 사이에 배치될 수 있다.

도 9는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 블랭크 타임 구간마다 실시간 센싱을 할 때 발생할 수 있는 센싱 시간 부족 현상을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 전술한 각 블랭크 타임 구간마다 하나의 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 대한 실시간 센싱이 진행되는 경우, 해당 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 대응되는 게이트 라인으로 실시간 센싱에 필요한 스캔 신호가 공급되어야 한다.

도 9를 참조하면, 프레임(Frame(i-1), Frame(i), Frame(i+1) 각각의 구동을 위해, 수직 동기 신호(VSYNC) 상의 각 액티브 타임 구간(AT1, AT2, AT3) 동안, N개의 게이트 라인으로 N개의 스캔 신호(SCAN(1), ... , SCAN(N))가 순차적으로 공급된다.

도 9를 참조하면, 각 액티브 타임 구간(AT1, AT2, AT3) 사이의 블랭크 타임 구간(BT1, BT2, BT3)마다 실시간 센싱이 진행된다.

예를 들어, 액티브 타임 구간(AT2) 동안 프레임(i)이 구동되고, 이러한 프레임 구동이 완료된 이후, 블랭크 타임 구간(BT2) 동안, n번째 서브 픽셀 행에 대한 센싱이 진행된다고 가정할 때, n번째 게이트 라인으로 센싱에 필요한 스캔 신호(SCAN(n))가 공급된다.

이러한 실시간 센싱이 정상적으로 이루어지고, 다음 프레임(Frame(i+1))의 구동에 영향을 끼치지 않기 위해서는, 다음의 조건을 만족해야 한다.

● 실시간 센싱의 총 소요 시간(Tsr) = 센싱 시간(Ts) + 회복 시간(Tr) < 블랭크 타임 구간의 길이(Tb)

도 9를 참조하면, 수직 동기 신호(VSYNC)는 일정하다. 즉, 수직 동기 신호(VSYNC)의 폭(Width)에 해당하는 블랭크 타임 구간의 길이(Tb)는 일정하다.

즉, 이는, 실시간 센싱에 가용할 수 있는 시간의 범위가 제한적임을 의미한다.

따라서, 실시간 센싱에 따른 시인성 문제를 해결하기 위하여, 실시간 센싱이 블랭크 타임 구간에서 진행된다면, 실시간 센싱의 총 소요 시간(Tsr=Ts+Tr)은, 실시간 센싱에 가용할 수 있는 시간의 범위, 즉, 블랭크 타임 구간의 길이(Tb)보다 휠씬 길 수 있다(즉, Tb<<Tsr).

이로 인해, 다음 프레임(i+1)의 구동 구간에 해당하는 액티브 타임 구간(AT3)에서도, 앞선 블랭크 타임 구간(BT2)에서 진행되기 시작한 실시간 센싱이 계속 진행되게 된다.

이로 인해, 해당 서브 픽셀 행(즉, n번째 게이트 라인이 배치된 서브 픽셀 행)에 대한 디스플레이 구동이 제대로 되지 못할 수 있다. 즉, 디스플레이 구동이 되어야 하는 해당 서브 픽셀 행에 속한 서브 픽셀이 센싱 구동이 계속 진행됨에 따라, 실시간 센싱 구동용 데이터 전압에 의한 해당 서브 픽셀이 비정상적으로 구동되거나, 이에 따른 화면 이상 현상이 발생할 수 있다.

또한, 이로 인해, 센싱이 진행되는 서브 픽셀 행뿐만 아니라, 아래의 다른 서브 픽셀 행 등에서도, 비정상적인 디스플레이 구동 및 화면 이상 현상이 발생할 수 있다.

이에, 본 실시예들은, 블랭크 타임 구간에서 진행되는 실시간 센싱의 총 소요 시간(Tsr)이 블랭크 타임 구간의 길이(Tb)보다 길더라도, 센싱 동작 및 화면 구동 등에 문제를 발생시키지 않도록 하는 센싱 방법과 프레임 구동 방법을 제공한다.

도 10은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 센싱 구간으로서 선택된 블랭크 타임 구간에서 실시간 센싱을 위한 스캔 신호의 타이밍도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예들은, 모든 블랭크 타임 구간마다 하나의 서브 픽셀 행(센싱 대상 라인)에 대한 실시간 센싱을 진행하는 경우, 실시간 센싱의 총 소요 시간(Tsr)은, 실시간 센싱에 가용할 수 있는 시간의 범위, 즉, 블랭크 타임 구간의 길이(Tb)보다 휠씬 긴 경우(즉, Tb<<Tsr)에 발생할 수 있는 문제를 해결하기 위하여, 센싱을 위해 선택된 블랭크 타임 구간(이하, 특정 블랭크 타임 구간이라고 기재함)에서만 실시간 센싱이 진행되도록 하는 센싱 방법을 제공할 수 있다.

이러한 본 실시예들에 따르면, 스캔 드라이버(130)에 의해, 수직 동기 신호(VSYNC) 상의 적어도 하나의 특정 블랭크 타임 구간(BT2)에서는 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인으로 스캔 신호(센싱 용도의 스캔 신호)가 공급된다. 여기서, 수직 동기 신호(VSYNC)는, 타이밍 컨트롤러(140)가 소스 드라이버(120) 및/또는 스캔 드라이버(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여 사용되는 신호일 수 있다.

이에 따라, 특정 블랭크 타임 구간(BT2)에서, 스캔 신호(센싱 용도의 스캔 신호)를 공급받은 서브 픽셀들에 대한 실시간 센싱이 진행된다.

이러한 실시간 센싱을 통해, 표시장치(100)는, 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 등을 이용하여, 해당 서브 픽셀들에서의 서브 픽셀 특성치(예: 구동 트랜지스터(DRT)이 문턱전압, 이동도)를 센싱할 수 있다.

이러한 실시간 센싱을 위해, 소스 드라이버(120)에 의해, 특정 블랭크 타임 구간(BT2) 동안, 적어도 하나의 게이트 라인으로부터 스캔 신호를 공급받는 서브 픽셀들 중 하나 이상의 서브 픽셀로 서브 픽셀 특성치에 대한 센싱을 위한 센싱 구동용 데이터 전압(Vdata)이 공급된다.

한편, 도 10을 참조하면, 특정 블랭크 타임 구간(BT2)에서 적어도 하나의 게이트 라인으로 공급된 스캔 신호(SCAN(n))는, 특정 블랭크 타임 구간(BT2)에 이어서 오는 액티브 타임 구간(AT3)의 시작 지점 이후에도 유지될 수 있다.

즉, 실시간 센싱은, 특정 블랭크 타임 구간(BT2)에 이어서 오는 액티브 타임 구간(AT3)을 침범하여 진행될 수 있기 때문에, 즉, 실시간 센싱의 총 소요 시간(Tsr)이 블랭크 타임 구간의 길이(Tb)보다 길 수 있기 때문에, 센싱 시간(Tsr)을 충분히 확보해주기 위하여, 센싱을 위해 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT2)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT3)에서는, 후속 프레임(i+1)에 대한 구동을 하지 않고, 이전 액티브 타임 구간(AT2)에서 표시된 프레임(i)이 유지되어 지속적으로 표시되도록 해줄 수 있다.

전술한 바와 같이, 모든 블랭크 타임 구간마다 센싱을 진행하지 않고, 센싱 구간으로 선택된 특정 블랭크 타임 구간에서만 센싱을 진행하고, 센싱이 진행되는 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간에서는 새로운 후속 프레임 구동을 하지 않고, 이전에 표시된 프레임을 유지(홀딩)함으로써, 센싱 총 소요 시간(Tsr)이 상당히 긴 경우에도, 정상적인 센싱 동작이 가능하고, 모든 블랭크 타임 구간마다 센싱을 진행하여 발생했던 화면 이상 현상 등을 방지할 수 있다.

한편, 센싱 구간에 해당하는 특정 블랭크 타임 구간은, 센싱 주기(Sensing Cycle)에 따라 주기적으로 나타날 수도 있고, 특정 이벤트 시 비주기적으로 나타날 수도 있다. 이에 따라, 실시간 센싱은, 주기적으로 진행될 수도 있고, 비주기적으로 진행될 수도 있다.

아래에서는, 도 11을 참조하여, 주기적인 실시간 센싱 방식에 대하여 설명하고, 도 12를 참조하여, 비주기적인 실시간 센싱 방식에 대하여 설명하고, 도 13 내지 도 15를 참조하여, 비주기적인 실시간 센싱 방식의 예를 설명한다.

도 11은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 주기적인 센싱 방식을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 미리 설정된 센싱 주기(Sensing Cycle)에 따라 서브 픽셀 특성치(구동 트랜지스터의 문턱전압, 이동도)를 센싱하기 위한 "센싱 구간"으로 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT1, BT4)에서 실시간 센싱(RTS)을 수행할 수 있다.

도 11을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 센싱 구간에 해당하는 각 특정 블랭크 타임 구간(BT1, BT4)에 이어서 오는 각 특정 액티브 타임 구간(AT2, AT5)에서는, 해당 이전 액티브 타임 구간(AT1, AT4)에서 구동되어 이미 표시된 프레임(Frame(i-2), Frame(i))의 후속 프레임(Frame(i-1), Frame(i+1))을 구동하지 않고, 해당 이전 액티브 타임 구간(AT1, AT4)에서 이미 표시된 프레임(Frame(i-2), Frame(i))을 유지해준다.

즉, 센싱 구간으로서 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT1, BT4)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT2, AT5)은, 센싱 구간으로서 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT1, BT4)에서의 센싱 시간을 충분히 확보해주기 위하여, 후속 프레임(Frame(i-1), Frame(i+1))을 구동하지 않고, 이전 액티브 구간(AT1, AT4)에서 표시되던 프레임을 그대로 유지해주는 "프레임 유지 구간"으로서 선택된 구간이다.

도 11을 참조하면, 액티브 구간 AT2 및 AT5는 프레임 유지 구간에 해당하고, 액티브 구간 AT1, AT3, AT4 및 AT6는 새로운 프레임을 구동하는 프레임 구동 구간에 해당한다.

도 11은, 3개의 블랭크 타임 구간마다 1번씩 센싱이 이루어지는 센싱 주기가 설정된 경우, 주기적인 센싱 방식을 예시한 것으로서, 센싱 주기는 해상도, 화상 품질 등에 영향을 끼치지 않은 범위에서 다양하게 설정될 수 있을 것이다.

도 11과 같은 센싱 주기에 따르면, 프레임 주파수(Frame Frequency)가 120Hz와 60Hz를 반복적으로 바뀌는 것과 동일한 효과를 갖는다.

전술한 바와 같이, 센싱 주기에 따라 센싱 구간으로 선택된 블랭크 타임 구간(BT1, BT4)에서 실시간 센싱(RTS)을 주기적으로 진행하고, 센싱 구간으로 선택된 블랭크 타임 구간(BT1, BT4)에 이어서 오는 액티브 타임 구간(AT2, AT5)에서 프레임 유지를 주기적으로 해줌으로써, 센싱 총 소요 시간(Tsr)이 상당히 긴 경우이더라도, 모든 블랭크 타임 구간마다 센싱을 진행하여 발생했던 화면 이상 현상 등을 쉽고 간단하게 해줄 수 있다. 이에 따라, 센싱 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 등의 처리 부하를 줄일 수 있다.

도 12는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 비주기적인 센싱 방식을 나타낸 도면이다.

도 12를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 프레임 간의 영상 변화량에 근거하여 서브 픽셀 특성치(구동 트랜지스터의 문턱전압, 이동도)를 센싱하기 위한 센싱 구간으로서 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에서 실시간 센싱(RTS)을 수행할 수 있다.

도 12를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 센싱 구간에 해당하는 각 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 각 특정 액티브 타임 구간(AT4)에서는, 해당 이전 액티브 타임 구간(AT3)에서 구동되어 이미 표시된 프레임(Frame(i))의 후속 프레임(Frame(i+1))을 구동하지 않고, 해당 이전 액티브 타임 구간(AT3)에서 이미 표시된 프레임(Frame(i))을 유지해준다.

즉, 센싱 구간으로서 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT4)은, 센싱 구간으로서 선택된 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에서의 센싱 시간을 충분히 확보해주기 위하여, 후속 프레임(Frame(i+1))을 구동하지 않고, 이전 액티브 구간(AT3)에서 표시되던 프레임(Fraem(i))을 그대로 유지해주는 "프레임 유지 구간"으로서 선택된 구간이다.

도 12를 참조하면, 액티브 구간 AT4는 프레임 유지 구간에 해당하고, 액티브 구간 AT1, AT2, AT3, AT5 및 AT6는 새로운 프레임을 구동하는 프레임 구동 구간에 해당한다.

전술한 바에 따르면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 액티브 타임 구간 AT3 동안 구동하여 표시되는 프레임(i)과 후속 프레임(i+1) 간의 영상 변화량이 없거나 적은 경우, 액티브 타임 구간 AT3 동안 프레임(i)을 구동하여 표시하고, 이후, 센싱 구간으로서 선택된 블랭크 타임 구간(BT3)에서 실시간 센싱(RTS)을 진행하고, 이후, 액티브 타임 구간 AT4에서는, 액티브 타임 구간 AT3 동안 표시된 프레임(i)을 그대로 유지(홀딩)할 수 있다.

이에 따르면, 영상 변화량에 기초하여, 프레임 유지에 따른 화상 품질 저하가 발생할 가능성이 있다고 판단된 경우에는, 실시간 센싱을 진행하지 않고, 이전 프레임을 유지하는 처리도 하지 않으며, 후속 프레임을 새롭게 구동한다.

이와 반대로, 영상 변화량에 기초하여, 프레임 유지에 따른 화상 품질 저하가 발생할 가능성이 없거나 적다고 판단된 경우에만, 실시간 센싱을 진행하고, 이전 프레임을 유지한다.

전술한 바와 같이, 영상 변화량에 기초하여, 센싱 시간 확보를 위한 프레임 유지에 따른 화상 품질 저하가 발생할 가능성이 없거나 적다고 판단된 경우에만, 실시간 센싱을 진행하고 이전 프레임을 유지시킴으로써, 프레임 유지에 따른 화상 품질 저하를 방지하면서, 실시간 센싱을 진행할 수 있게 해준다. 이에 따라, 실시간 센싱에 따른 부작용없이, 서브 픽셀 특성치 편차를 보상해줌으로써, 서브 픽셀 특성치 편차에 따른 휘도 불균일을 방지하여 화상 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 도 12를 참조하면, 프레임(i)는, 다른 프레임들에 비해, 2배 이상의 시간 동안 화면에 오랫동안 표시되어야 한다. 즉, 프레임 유지 구간으로 인해, 프레임 시간이 길어진다.

따라서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 각 서브 픽셀 내, 스토리지 캐패시터(Cstg)는 더욱 오랜 시간(프레임 시간) 동안, 충전된 전압을 유지해줄 수 있어야 한다.

이를 위해, 트랜지스터들의 오프 전류(Off Current) 특성, 즉, 트랜지스터가 오프(Off)일 때, 전류를 흐르지 않게 하는 특성이 좋아야한다. 특히, 프레임 유지 구간 동안, 스토리지 캐패시터(Cstg)의 방전 경로가 될 수 있는 스위칭 트랜지스터(SWT)의 오프 전류 특성이 좋아야 한다.

따라서, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 각 서브 픽셀 내 트랜지스터들(DRT, SWT, SENT), 특히, 스위칭 트랜지스터(SWT)는, 다른 타입에 비해, 오프 전류 특성이 좋은 옥사이드 박막 트랜지스터(Oxide TFT)로 구현될 수 있다.

이러한 점은, 프레임 유지 구간 동안, 이전 프레임이 잘 유지(홀딩) 되어 화면 품질을 개선하는데 도움을 줄 수 있다.

도 13은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 비주기적인 센싱 방식의 예시를 나타낸 도면이다.

도 13을 참조하면, 표시장치(100)는, 비주기적인 센싱을 다음과 같이 진행할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(140)는 프레임 간의 영상 변화량을 산출한다(S1310).

타이밍 컨트롤러(140)는 산출된 영상 변화량이 모션 임계치 이하인지를 판단한다(S1320).

타이밍 컨트롤러(140)는, 산출된 영상 변화량이 모션 임계치 이하가 아닌 것으로 판단된 경우, 후속 프레임이 새롭게 구동되도록, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)를 제어할 수 있다(S1350).

타이밍 컨트롤러(140)는, 산출된 영상 변화량이 모션 임계치 이하인 것으로 판단된 경우, 현 시점이 센싱 가능 타이밍인지를 판단한다(S1330).

타이밍 컨트롤러(140)는, 현 시점이 센싱 가능 타이밍이 아닌 것으로 판단된 경우, 센싱 진행 없이, 후속 프레임이 새롭게 구동되도록, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130)를 제어할 수 있다(S1350).

타이밍 컨트롤러(140)는, 현 시점이 센싱 가능 타이밍인 것으로 판단된 경우, 현 시점에서의 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로 선택하여 실시간 센싱이 진행되도록, 소스 드라이버(120), 스캔 드라이버(130) 및 스위치(SAM, SPRE) 등을 제어하고, 실시간 센싱이 완료되거나, 실시간 센싱이 진행되고 있는 동안, 이전 프레임이 유지되도록, 제어할 수 있다(1340).

전술한 바와 같이, S1320 단계에서 영상 변화량이 모션 임계치 이하로 판단된 경우라도, 실시간 센싱을 바로 진행하지 않고, 센싱 가능 타이밍에 대한 판단을 한 차례 더 하는 이유는, 영상 변화량에 따라서만 실시간 센싱을 하게 되면, 실시간 센싱이 너무 빈번하게 진행될 수 있기 때문이다.

여기서, 너무 빈번한 실시간 센싱은, 거의 변화가 없는 서브 픽셀 특성치가 센싱될 수 있고, 이에 따라, 보상값 또한 거의 변화가 없을 수 있다. 따라서, 너무 빈번한 실시간 센싱은, 보상에 따른 화상 품질 향상에 도움을 주지 못할 수 있다.

도 13에서는, 영상 변화량에 기초한 센싱 여부 판단 과정(S1310, S1320)이, 센싱 가능 타이밍에 따른 센싱 여부 판단 과정(S1330)보다 미리 진행되는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 센싱 가능 타이밍에 따른 센싱 여부 판단 과정(S1330)이 먼저 진행되고, 센싱 가능 타이밍이라고 판단된 경우에, 영상 변화량에 기초한 센싱 여부 판단 과정(S1310, S1320)이 진행될 수도 있을 것이다.

아래에서는, 도 13을 참조하여 설명한 비주기적인 센싱 방식을 제공하는 타이밍 컨트롤러(140)에 대하여, 도 14 및 도 15를 참조하여, 더욱 상세하게 설명한다.

도 14는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 타이밍 컨트롤러(140)의 블록도이다. 도 15는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 타이밍 컨트롤러(140)의 내부 구성들의 출력 신호에 대한 타이밍도이다. 단, 이하 설명에서는, 도 12의 비주기적인 센싱의 예를 참조한다.

도 14를 참조하면, 도 12를 참조하여 전술한 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(140)는, 이전 액티브 구간(AT3)에서 표시된 프레임(i)의 영상 데이터와 후속 프레임(i+1)의 영상 데이터를 기초로 산출된 영상 변화량을 근거하여, 이전 액티브 구간(AT3)에 이어서 오는 특정 블랭크 타임 구간(BT3)을 센싱 구간으로서 선택하고, 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT4)을 센싱 시간 확보를 위한 "프레임 유지 구간"으로서 선택한다.

전술한 바와 같이, 센싱 구간으로 선택된 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 액티브 타임 구간(AT4)에서는 후속 프레임(i+1)을 구동하지 않고 이전 프레임(i)을 유지함으로써, 센싱 구간에 해당하는 블랭크 타임 구간(BT3)에서 진행되는 센싱이 길어지더라도, 센싱되는 라인(서브 픽셀 행)이 보이는 등의 화면 이상 현상을 방지해줄 수 있다.

도 14를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140)는, 영상 탐지기(1410), 타이머(1420), 센싱 요청부(1430), 센싱 구간 선택부(1440) 등을 포함한다.

영상 탐지기(1410)는, 이전 액티브 구간(AT3)에서 표시된 프레임(i)의 영상 데이터와 후속 프레임(i+1)의 영상 데이터를 기초로 산출된 영상 변화량이 모션 임계치(THm) 이하인지를 탐지하여 탐지 결과 신호(SD)를 출력한다.

이러한 영상 탐지기(1410)는, 프레임(i)에 대한 모든 서브 픽셀의 영상 데이터와, 후속 프레임(i+1)에 대한 모든 서브 픽셀의 영상 데이터 간의 차이를 계산하여 영상 변화량을 산출할 수 있다.

계산량을 줄이기 위하여, 영상 탐지기(1410)는, 프레임(i)에 대한 대표 블록들의 대표 영상 데이터와, 후속 프레임(i+1)에 대한 대표 블록들의 영상 데이터 간의 차이를 계산하여 영상 변화량을 산출할 수 있다.

여기서, 대표 블록은, 복수의 서브 픽셀의 집합을 의미한다. 대표 블록의 대표 영상 데이터((B1,1), (B1,2), (B1,3), (B2,1), (B2,2), (B2,3), (B3,1), (B3,2), (B3,3))는, 대표 블록에 포함된 복수의 서브 픽셀의 영상 데이터에 대한 평균 값일 수 있다.

타이머(1420)는, 센싱 가능 타이밍 여부를 지시하는 카운트 신호(ST)를 제어한다.

센싱 요청부(1430)는, 영상 탐지기(1410)에서 출력된 탐지 결과 신호(SD) 및 타이머(1420)에서 제어되는 카운트 신호(ST)에 따라, 센싱 요청 신호(REQ)를 출력한다.

이러한 센싱 요청부(1430)는, 일 예로, 도 15에 도시된 바와 같이, 영상 탐지기(1410)에서 출력된 탐지 결과 신호(SD) 및 타이머(1420)에서 제어되는 카운트 신호(ST)를 입력신호로서 입력받아, 앤드(AND) 연산을 하여, 그 결과를 센싱 요청 신호(REQ)로 출력하는 앤드 게이트(AND Gate) 논리 소자일 수 있다.

센싱 구간 선택부(1440)는, 센싱 요청부(1430)에서 출력된 센싱 요청 신호(REQ)에 따라, 이전 액티브 구간(AT3)에 이어서 오는 특정 블랭크 타임 구간(BT3)을 센싱 구간으로서 선택하고, 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT4)을 센싱 시간 확보를 위한 프레임 유지 구간으로서 선택할 수 있다.

이러한 센싱 요청부(1430)에서 출력된 센싱 요청 신호(REQ)는, 센싱 구간 선택부(1440)로 입력되고, 지연기(1460)로 입력될 수도 있다.

지연기(1460)는, 센싱 요청 신호(REQ)를 입력받으면, 타이머(1420)가 카운트 신호(ST)를 리셋시킬 수 있는 리셋 신호를 타이머(1420)로 출력할 수 있다.

이에 따라, 도 15에서와 같이, 센싱 요청부(1430)에서 센싱 인에이블 값(예: 1)에 해당하는 센싱 요청 신호(REQ)가 출력되면, 타이머(1420)는 카운트 신호(ST)를 센싱 가능 타이밍 값(예: 1)에서 센싱 불가능 타이밍 값(예: 0)으로 리셋시킨다.

타이머(1420)는, 센싱 불가능 타이밍 값(예: 0)으로 리셋시킨 카운트 신호(ST)를 일정 시간 동안 유지시킨다.

카운트 신호(ST)가 센싱 불가능 타이밍 값(예: 0)으로 되어 있는 동안은, 영상 탐지기(1410)에서 출력되는 탐지 결과 신호(SD)가 영상 변화량이 모션 임계치(THm) 이하인 경우에 해당하는 제1탐지값(예: 1)이더라도, 센싱 요청부(1430)에서의 앤드 연산 결과에 해당하는 센싱 요청 신호(REQ)가 센싱 디스에이블 값(예: 0)으로 출력된다.

이에 따라, 센싱 구간 선택부(1440)는 센싱 구간을 선택하지 않음으로써, 실시간 센싱이 진행되지 않게 된다.

즉, 실시간 센싱이 진행된 이후, 시간이 얼마 지나지 않은 경우에는, 타이머(1420)의 카운트 신호(ST)가 센싱 불가능 타이밍 값(예: 0)으로 출력됨으로써, 불필요하게 빈번히 발생하는 센싱을 방지해줄 수 있다.

전술한 바와 같은 타이밍 컨트롤러(140)를 이용하면, 센싱이 불필요하지 않은 상황, 즉, 센싱을 진행한 이후 일정 시간이 지난 상항(센싱 가능 타이밍)과, 센싱을 하더라도 화면 품질을 떨어뜨리지 않는 상황(영상 변화가 적은 상황)을 파악하여, 센싱 총 소요 시간(=센싱 시간+회복 시간)이 길어지더라도, 이에 따른 화면 이상 현상을 방지해주면서, 서브 픽셀의 특성치에 대한 정확한 센싱이 이루어지도록 해줄 수 있다. 이에 따라, 서브 픽셀의 특성치에 대한 정확한 센싱 데이터를 얻을 수 있고, 특성치 편차에 대한 보상이 제대로 이루어질 수 있다.

한편, 도 14를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140)는, 센싱 구간 선택부(1440)에 의해 센싱 구간으로서 적어도 하나의 특정 블랭크 타임 구간(BT3)이 선택되고, 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT4)이 프레임 유지 구간으로 선택되면, 센싱 구간 선택부(1440)로부터 구간 선택 정보를 입력받아, 수직 동기 신호(VSYNC) 상의 적어도 하나의 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에서는 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인으로 스캔 신호가 공급되고, 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT4)에서는 이전 액티브 타임 구간(AT3)에서 표시된 프레임(i)이 유지되도록, 소스 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(130) 등을 제어하는 제어부(1450)를 더 포함할 수 있다.

도 15를 참조하여, 타이밍 컨트롤러(140)의 내부 구성들의 동작을 보다 상세하게 설명한다.

영상 탐지기(1410)는, 영상 변화량이 모션 임계치(THm) 이하인 경우, 제1탐지값(예: 1)에 해당하는 탐지 결과 신호(SD)를 출력하고, 영상 변화량이 모션 임계치를 초과하는 경우, 제2탐지값(예: 0)에 해당하는 탐지 결과 신호(SD)를 출력한다.

타이머(1420)는, 센싱 요청부(1430)로부터 출력된 센싱 요청 신호(REQ)가 센싱 인에이블 값(예: 1)인 경우, 지연기(1460)로부터 리셋 신호를 입력받아 카운트 신호(ST)를 센싱 가능 타이밍 값(예: 1)에서 센싱 불가능 타이밍 값(예: 0)으로 리셋하여 일정 시간(Tst) 동안 유지한다.

타이머(1420)는, 일정 시간(Tst)이 만료되면 카운트 신호(ST)를 센싱 불가능 타이밍 값(예: 0)에서 센싱 가능 타이밍 값(예: 1)으로 변경하여 센싱 요청 신호(REQ)가 센싱 인에이블 값(예: 1)으로 출력되어 리셋 신호가 입력될 때까지 유지한다.

센싱 요청부(1430)는, 탐지 결과 신호(SD)가 제1탐지값(예: 1)이고 카운트 신호(ST)가 센싱 가능 타이밍 값(예: 1)인 경우, 센싱 요청 신호(REQ)를 센싱 인에이블 값(예: 1)으로 출력한다.

센싱 요청부(1430)는, 탐지 결과 신호(SD)가 제1탐지값(예: 1)이고 카운트 신호(ST)가 센싱 가능 타이밍 값(예: 1)인 경우를 제외한 모든 경우에 대하여, 센싱 요청 신호(REQ)를 센싱 디스에이블 값(예: 0)으로 출력한다.

센싱 구간 선택부(1440)는, 센싱 요청 신호(REQ)가 센싱 인에이블 값(예: 1)인 경우, 이전 액티브 구간(AT3)에 이어서 오는 특정 블랭크 타임 구간(BT3)을 센싱 구간으로서 선택하고, 특정 블랭크 타임 구간(BT3)에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간(AT4)을 센싱 시간 확보를 위한 프레임 유지 구간으로서 선택한다.

전술한 바와 같은 신호 타이밍에 따라, 타이밍 컨트롤러(140)의 내부 구성이 동작함으로써, 더욱 정확한 센싱 제어를 해줄 수 있다.

아래에서는, 이상에서 전술한 표시장치(100)의 구동방법을 간략하게 다시 설명한다.

도 16은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법에 대한 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법은, 표시장치(100)가, 제1 액티브 타임 구간 동안, 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하여 제1 프레임을 표시하는 단계(S1610)와, 표시장치(100)가, 제1 액티브 타임 구간에 이어서 오는 제1 블랭크 타임 구간 동안, 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인을 구동하여 적어도 하나의 서브 픽셀을 센싱하는 단계(S1630)와, 표시장치(100)가, 제1 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 제2 액티브 타임 구간 동안, 센싱 시간 확보를 위해, 제1 액티브 타임 구간 동안 표시된 제1 프레임을 유지하는 단계(S1640) 등을 포함할 수 있다.

제1 블랭크 타임 구간에서 적어도 하나의 게이트 라인으로 공급된 스캔 신호는, 제2 액티브 타임 구간의 시작 지점 이후에도 유지될 수 있다.

전술한 바에 따르면, 센싱이 진행되는 제1 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 제2 액티브 타임 구간에서는 새로운 후속 프레임 구동을 하지 않고, 이전에 표시된 제1 프레임을 유지(홀딩)함으로써, 센싱 총 소요 시간(Tsr)이 제1 블랭크 타임 구간보다 긴 경우에도, 화면 이상 현상 등의 문제를 발생시키지 않으면서 실시간 센싱을 효율적으로 제공할 수 있다.

도 16을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동방법은, 전술한 S1610 단계 이후, 표시장치(100)가 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택하는 단계(S1620)를 더 포함할 수 있다.

한편, 도 16에서는, S1620 단계가 S1610 단계 이후에 수행되는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, S1620 단계가 S1610 단계 이전에 수행될 수 있다. 즉, 여러 프레임 간의 영상 변화량을 미리 산출하여 센싱 구간을 미리 설정해둔 이후, 프레임 구동을 시작할 수도 있을 것이다.

전술한 바와 같이, 모든 블랭크 타임 구간마다 센싱을 진행하지 않고, 센싱 구간으로 선택된 제1 블랭크 타임 구간에서만 센싱을 진행함으로써 실시간 센싱의 횟수를 줄일 수 있다.

전술한 바에 따르면, 센싱이 진행되는 제1 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 제2 액티브 타임 구간에서는 새로운 후속 프레임 구동을 하지 않고, 이전에 표시된 제1 프레임을 유지(홀딩)하게 되는데, 이러한 프레임 유지는, 영상 변화가 심한 경우에는, 화상 품질이 오히려, 떨어지는 현상이 발생할 수 있다.

따라서, 전술한 S1620 단계에서, 표시장치(100)는, 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량에 근거하여, 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택할 수 있다. 여기서, 센싱 구간이 선택된다는 것은, 실시간 센싱이 진행된다는 것과 동일한 의미일 수 있다.

이에 따르면, 표시장치(100)는, 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량이 모션 임계치 이하인 경우, 실시간 센싱을 진행하기로 결정하고, 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로 선택한다.

이와 다르게, 표시장치(100)는, 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량이 모션 임계치 이하가 아닌 경우에는, 실시간 센싱을 진행하지 않기로 결정하고, 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로 선택하지 않고, 제2 액티브 타임 구간에서, 제1 프레임의 후속 프레임에 대한 구동을 진행한다.

따라서, 표시장치(100)는, 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량이 모션 임계치 이하가 되어, 후속 프레임을 구동하지 않고, 제1 프레임을 유지하더라도, 화면 이상 현상 등을 발생시키지는 않을 것으로 판단된 경우에만, 화상 품질 저하 등의 부작용 없이, 프레임 유지가 뒤따르는 실시간 센싱을 진행할 수 있다.

한편, 전술한 S1620 단계에서, 표시장치(100)는, 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량이 모션 임계치 이하이고, 이에 덧붙여, 이전 센싱 구간에서 현 시점까지의 시간이 일정 시간 이상이 된 경우(즉, 현 시점이 센싱 가능 타이밍인 경우), 실시간 센싱이 진행되도록, 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택할 수 있다.

이에 따라, 센싱이 불필요하게 의미 없이 자주 진행되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 센싱하는데 오랜 시간이 걸리더라도 센싱 동작 및 화면 구동 등에 문제를 발생시키지 않도록 하는 표시장치(100)와 그 구동방법을 제공할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 센싱에 의해 화면 구동이 영향을 받아, 화면 이상 현상을 발생하는 것을 방지해줄 수 있는 표시장치(100)와 그 구동방법을 제공할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 불필요하고 의미 없는 센싱을 방지해줄 수 있는 표시장치(100)와 그 구동방법을 제공할 수 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며\\, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 표시장치
110: 표시패널
120: 소스 드라이버
130: 스캔 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러

Claims

다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브 픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 표시패널;
상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 드라이버;
상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 스캔 드라이버; 및
상기 소스 드라이버 및 상기 스캔 드라이버의 동작 타이밍을 제어하는 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
수직 동기 신호 상의 적어도 하나의 특정 블랭크 타임 구간에서는 상기 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인으로 스캔 신호가 공급되고,
상기 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 특정 액티브 타임 구간에서는 이전 액티브 타임 구간에서 표시된 프레임이 유지되는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 특정 블랭크 타임 구간에서 상기 적어도 하나의 게이트 라인으로 공급된 스캔 신호는, 상기 특정 액티브 타임 구간의 시작 지점 이후에도 유지되는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 특정 블랭크 타임 구간 동안, 상기 적어도 하나의 게이트 라인으로부터 스캔 신호를 공급받는 서브 픽셀들 중 하나 이상의 서브 픽셀로 서브 픽셀 특성치에 대한 센싱을 위한 센싱 구동용 데이터 전압이 공급되는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 특정 블랭크 타임 구간은, 미리 설정된 센싱 주기에 따라 서브 픽셀 특성치를 센싱하기 위한 센싱 구간으로서 선택된 블랭크 타임 구간이고,
상기 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 액티브 타임 구간은, 센싱 시간 확보를 위한 프레임 유지 구간으로서 선택되는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 특정 블랭크 타임 구간은, 프레임 간의 영상 변화량에 근거하여 서브 픽셀 특성치를 센싱하기 위한 센싱 구간으로서 선택된 블랭크 타임 구간이고,
상기 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 액티브 타임 구간은, 센싱 시간 확보를 위한 프레임 유지 구간으로 선택된 액티브 타임 구간인 표시장치.
제5항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는,
상기 이전 액티브 타임 구간에서 표시된 프레임의 영상 데이터와 후속 프레임의 영상 데이터를 기초로 산출된 영상 변화량을 근거하여,
상기 이전 액티브 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 블랭크 타임 구간을 상기 센싱 구간으로서 선택하고,
상기 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 액티브 타임 구간을 센싱 시간 확보를 위한 상기 프레임 유지 구간으로서 선택하는 표시장치.
제6항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는,
상기 이전 액티브 타임 구간에서 표시된 프레임의 영상 데이터와 후속 프레임의 영상 데이터를 기초로 산출된 영상 변화량이 모션 임계치 이하인지를 탐지하여 탐지 결과 신호를 출력하는 영상 탐지기;
센싱 가능 타이밍 여부를 지시하는 카운트 신호를 제어하는 타이머;
상기 탐지 결과 신호 및 상기 카운트 신호에 따라 센싱 요청 신호를 출력하는 센싱 요청부; 및
상기 센싱 요청 신호에 따라, 상기 이전 액티브 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 블랭크 타임 구간을 상기 센싱 구간으로서 선택하고, 상기 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 액티브 타임 구간을 센싱 시간 확보를 위한 상기 프레임 유지 구간으로서 선택하는 센싱 구간 선택부를 포함하는 표시장치.
제7항에 있어서,
상기 영상 탐지기는,
상기 영상 변화량이 상기 모션 임계치 이하인 경우, 제1탐지값에 해당하는 상기 탐지 결과 신호를 출력하고, 상기 영상 변화량이 상기 모션 임계치를 초과하는 경우, 제2탐지값에 해당하는 상기 탐지 결과 신호를 출력하며,
상기 타이머는,
상기 센싱 요청부로부터 출력된 상기 센싱 요청 신호가 센싱 인에이블 값인 경우, 상기 카운트 신호를 센싱 가능 타이밍 값에서 센싱 불가능 타이밍 값으로 리셋하여 일정 시간 동안 유지하고, 상기 일정 시간이 만료되면 상기 카운트 신호를 센싱 불가능 타이밍 값에서 센싱 가능 타이밍 값으로 변경하여 상기 센싱 요청 신호가 센싱 인에이블 값으로 출력될 때까지 유지하고,
상기 센싱 요청부는,
상기 탐지 결과 신호가 제1탐지값이고 상기 카운트 신호가 센싱 가능 타이밍 값인 경우, 상기 센싱 요청 신호를 센싱 인에이블 값으로 출력하고,
상기 센싱 구간 선택부는,
상기 센싱 요청 신호가 센싱 인에이블 값인 경우, 상기 이전 액티브 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 블랭크 타임 구간을 상기 센싱 구간으로서 선택하고, 상기 특정 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 상기 특정 액티브 타임 구간을 센싱 시간 확보를 위한 상기 프레임 유지 구간으로서 선택하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 다수의 서브 픽셀 각각은,
유기발광다이오드;
상기 유기발광다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터; 및
상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결된 스토리지 커패시터를 포함하여 구성되고,
상기 스위칭 트랜지스터는, 옥사이드 박막 트랜지스터(Oxide TFT)인 표시장치.
다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 서브 픽셀이 매트릭스 타입으로 배치된 표시패널과, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 소스 드라이버와, 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 스캔 드라이버를 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
제1 액티브 타임 구간 동안, 상기 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동하여 제1 프레임을 표시하는 단계;
상기 제1 액티브 타임 구간에 이어서 오는 제1 블랭크 타임 구간 동안, 상기 다수의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인을 구동하여 적어도 하나의 서브 픽셀을 센싱하는 단계; 및
상기 제1 블랭크 타임 구간에 이어서 오는 제2 액티브 타임 구간 동안, 센싱 시간 확보를 위해, 상기 제1 액티브 타임 구간 동안 표시된 상기 제1 프레임을 유지하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
제10항에 있어서,
상기 제1 프레임을 표시하는 단계 이전 또는 이후,
상기 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 구동방법.
제11항에 있어서,
상기 선택하는 단계는,
상기 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량에 근거하여, 상기 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택하는 표시장치의 구동방법.
제12항에 있어서,
상기 선택하는 단계는,
상기 제1 프레임과 후속 프레임 간의 영상 변화량이 모션 임계치 이하이고, 이전 센싱 구간에서 현 시점까지의 시간이 일정 시간 이상이 된 경우, 상기 제1 블랭크 타임 구간을 센싱 구간으로서 선택하는 표시장치의 구동방법.