KR102490631B1 - 유기발광 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 입력 영상에 따라 프레임 주파수가 변하고, 가변 프레임 주파수에 맞춰 영상 데이터를 입력 받으며, 상기 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 고정되는 반면에, 상기 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 미존재하는 수직 블랭크 구간이 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 입력부; 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간 내에서, 상기 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성하는 센싱 제어부; 및 상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 구동 소자의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력하는 TFT 보상부를 포함한다.

Description

유기발광 표시장치와 그 구동방법{Organic Light Emitting Display Device And Driving Method Thereof}
본 발명은 액티브 매트릭스 타입의 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 소형화 및 경량화에 유리한 장점으로 인해서 데스크탑 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라, 노트북컴퓨터, PDA 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등에 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display) 등이 있다. 특히, 액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diode: 이하, OLED라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
유기발광 표시장치에서는 화상 품위를 높이기 위해 외부 보상 기술이 사용되고 있다. 외부 보상 기술은 픽셀의 구동 특성(또는 전기적 특성)에 따른 픽셀 전압 또는 전류를 센싱하고, 센싱된 결과를 바탕으로 입력 영상의 데이터를 변조함으로써 픽셀들 간 구동 특성 편차를 보상하는 것이다.
픽셀들에 대한 센싱 구동은 입력 영상이 기입되지 않는 수직 블랭크 기간 내에 이뤄질 수 있는데, 수직 블랭크 시간은 영상이 기입되는 수직 액티브 기간에 비해 현저히 짧다. 따라서, 현재의 센싱 구동 방식은 1 수직 블랭크 기간 내에 1 픽셀 라인씩을 센싱하므로, 모든 픽셀 라인들을 업데이트 보상하는 데 소요되는 총 시간이 길어질 수밖에 없다. 업데이트 보상에 소요되는 시간은 표시패널의 면적이 커지고 해상도가 높아질수록 더욱 증가한다. 대면적 및 고해상도를 갖는 유기발광 표시장치에서 보상의 정확도를 유지하면서 업데이트 보상에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 업데이트 보상에 소요되는 시간을 줄일 수 있도록 한 유기발광 표시장치와 그 구동방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치는, 입력 영상에 따라 프레임 주파수가 변하고, 가변 프레임 주파수에 맞춰 영상 데이터를 입력 받으며, 상기 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 고정되는 반면에, 상기 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 미존재하는 수직 블랭크 구간이 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 입력부; 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간 내에서, 상기 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성하는 센싱 제어부; 및 상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 구동 소자의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력하는 TFT 보상부를 포함한다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치의 구동방법은, 입력 영상에 따라 프레임 주파수가 변하고, 가변 프레임 주파수에 맞춰 영상 데이터를 입력 받으며, 상기 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 고정되는 반면에, 상기 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 미존재하는 수직 블랭크 구간이 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 입력 단계; 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간 내에서, 상기 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성하는 센싱 제어 단계; 및 상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 구동 소자의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력하는 TFT 보상 단계를 포함한다.
본 발명은 프레임 주파수에 따라 수직 블랭크 구간을 가변하고, 가변되는 수직 블랭크 구간을 활용하여 픽셀의 구동 특성에 대한 센싱 횟수를 늘릴 수 있다. 이렇게 함으로써, 본 발명은 업데이트 보상에 소요되는 시간을 줄이고, 픽셀들의 구동 특성 변화를 빠르게 보상할 수 있어, 보상의 신뢰성 및 정확성을 크게 높일 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시장치에 포함된 픽셀 어레이를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 픽셀 어레이에 포함된 일 픽셀을 보여주는 도면이다.
도 4는 호스트 시스템과 표시장치 간에 가변 프레임 주파수 방식에 따라 영상 데이터를 송수신하는 것을 보여주는 도면이다.
도 5는 가변 프레임 주파수에 따라 길이가 변하는 수직 블랭크 구간 내에서 센싱 구동이 수행되는 것을 보여주는 도면이다.
도 6은 수직 블랭크 구간의 길이에 대응되는 센싱 횟수와 업데이트 보상 시간을 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 수직 액티브 구간이 고정되고 수직 블랭크 구간만이 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 것을 보여주는 도면들이다.
도 9는 TFT 보상만을 수행할 수 있는 도 1의 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 10은 가변 수직 블랭크 구간 내에서 이뤄지는 TFT 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 OLED 보상과 TFT 보상을 선택적으로 수행할 수 있는 도 1의 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 12는 가변 수직 블랭크 구간 내에서 선택적으로 이뤄지는 TFT 센싱 동작과 OLED 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 픽셀과 연결되는 일 센싱 유닛의 구성을 보여주는 도면이다.
도 14는 센싱 구동시 픽셀과 센싱 유닛에 인가되는 제어신호들을 보여주는 도면이다.
도 15는 디스플레이 구동과 센싱 구동의 타이밍 다이어그램을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 표시패널의 기판 상에 형성되는 픽셀 회로와 게이트 드라이버는 n 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 TFT로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않고 p 타입 MOSFET 구조의 TFT로 구현될 수도 있다. TFT는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. TFT 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 TFT에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 타입 TFT (NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 TFT에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이에 반해, p 타입 TFT(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 TFT에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 대한 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1 전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2 전극으로 기술한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 실시예에서, 표시장치는 유기발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 하지만, 본 발명의 기술적 사상은 유기발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기발광 표시장치에 적용될 수 있음에 주의하여야 한다.
이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 표시장치에 포함된 픽셀 어레이를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 3은 도 2의 픽셀 어레이에 포함된 일 픽셀을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 패널 구동부(12,13)를 포함할 수 있다. 패널 구동부(12,13)는 표시패널(10)의 데이터라인들(15)을 구동하는 데이터 구동부(12)와, 표시패널(10)의 게이트라인들(17)을 구동하는 게이트 구동부(13)를 포함한다.
표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(15) 및 기준전압 라인들(16)과, 다수의 게이트라인들(17)이 구비될 수 있다. 그리고, 데이터라인들(15), 기준전압 라인들(16) 및 게이트라인들(17)의 교차영역에는 픽셀들(PXL)이 배치될 수 있다. 그리고, 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들(PXL)에 의해 표시패널(10)의 표시 영역(AA)에 도 2와 같은 픽셀 어레이가 형성될 수 있다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL)은 일 방향을 기준으로 라인 별로 구분될 수 있다. 예컨대, 픽셀들(PXL)은 게이트라인 연장 방향(또는 수평 방향)을 기준으로 다수의 픽셀 라인들(Line 1~Line 4 등)로 구분될 수 있다. 여기서, 픽셀 라인은 물리적인 신호라인이 아니라, 일 수평 방향을 따라 서로 이웃하게 배치된 픽셀들(PXL)의 집합체를 의미한다. 따라서, 동일 픽셀 라인을 구성하는 픽셀들(PXL)은 동일한 게이트라인(17)에 연결될 수 있다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL) 각각은 데이터라인(15)을 통해 디지털-아날로그 컨버터(이하, DAC)(121)에 연결되고, 기준전압 라인(16)을 통해 센싱부(SU)(122)에 연결될 수 있다. 기준전압 라인(16)은 기준 전압의 공급을 위해 DAC(121)에 더 연결될 수 있다. DAC(121)와 센싱부(SU)는 데이터 구동부(12)에 내장될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL) 각각은 고전위 전원라인(18)을 통해 고전위 픽셀전원(EVDD)에 연결될 수 있다. 그리고, 픽셀들(PXL) 각각은 게이트라인(17(1)~17(4))을 통해 게이트 구동부(13)에 연결될 수 있다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL)은 제1 색 픽셀들과, 제2 색 픽셀들과, 제3 색 픽셀들을 포함할 수 있으며, 제4 색 픽셀들을 더 포함할 수도 있다. 제1 색 내지 제4 색은 서로 다른 컬러로서, 적색, 녹색, 청색, 백색 중 선택적으로 어느 하나일 수 있다.
각 픽셀(PXL)은 도 3과 같이 구현될 수 있다. k(k는 정수)번째 픽셀라인에 배치된 일 픽셀(PXL)은, OLED, 구동 TFT(Thin Film Transistor)(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위치 TFT(ST1), 및 제2 스위치 TFT(ST2)를 포함하며, 제1 스위치 TFT(ST1)와 제2 스위치 TFT(ST2)는 동일한 게이트라인(17(k))에 연결될 수 있다.
OLED는 발광 소자이다. OLED는 소스 노드(Ns)에 접속된 애노드전극과, 저전위 픽셀전원(EVSS)의 입력단에 접속된 캐소드전극과, 애노드전극과 캐소드전극 사이에 위치하는 유기화합물층을 포함한다. 구동 TFT(DT)는 구동 소자이다. 구동 TFT(DT)는 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압차에 따라 OLED에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 구동 TFT(DT)는 게이트 노드(Ng)에 접속된 게이트전극, 고전위 픽셀전원(EVDD)의 입력단에 접속된 제1 전극, 및 소스 노드(Ns)에 접속된 제2 전극을 구비한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 사이에 접속되어 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압을 저장한다.
제1 스위치 TFT(ST1)는 게이트신호(SCAN(k))에 따라 데이터라인(15)과 게이트 노드(Ng) 사이의 전류 흐름을 온 시켜, 데이터라인(15)에 충전되어 있는 데이터전압을 게이트 노드(Ng)에 인가한다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 게이트라인(17(k))에 접속된 게이트전극, 데이터라인(15)에 접속된 제1 전극, 및 게이트 노드(Ng)에 접속된 제2 전극을 구비한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 게이트신호(SCAN(k))에 따라 기준전압 라인(16)과 소스 노드(Ns) 사이의 전류 흐름을 온 시켜, 기준전압 라인(16)에 충전된 기준전압을 소스 노드(Ns)에 인가하거나 또는, 픽셀 전류에 따른 소스 노드(Ns) 전압 변화를 기준전압 라인(16)으로 전달한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 게이트라인(17(k))에 접속된 게이트전극, 기준전압 라인(16)에 접속된 제1 전극, 및 소스 노드(Ns)에 접속된 제2 전극을 구비한다.
이러한 픽셀 구조는 예시에 불과하다. 본 발명의 기술적 사상은 픽셀 구조 등에 제한되지 않는다.
타이밍 콘트롤러(11)는 호스트 시스템(14)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 생성할 수 있다. 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 신호, 게이트 쉬프트 클럭들 등을 포함할 수 있다. 게이트 스타트 신호는 게이트 구동부(13)의 첫번째 스테이지를 활성화시키기 위한 신호이다. 게이트 쉬프트 클럭들은 게이트 구동부(13)의 스테이지들의 동작 및 출력을 제어하는 신호이다. 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 및 소스 출력 인에이블신호 등을 포함할 수 있다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(12)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터의 샘플링 타이밍을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호는 데이터 구동부(12)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 타이밍 제어신호들(GDC,DDC)을 기초로 표시패널(10)의 픽셀 라인들에 대한 디스플레이 구동 타이밍과 센싱 구동 타이밍을 제어함으로써, 화상 표시 중에 실시간으로 픽셀들의 구동 특성이 센싱되도록 할 수 있다.
여기서, 센싱 구동이란 특정 픽셀 라인에 배치된 픽셀들(PXL)에 센싱용 데이터를 기입하여 해당 픽셀들(PXL)의 구동 특성을 센싱하고, 이 센싱 결과를 기초로 해당 픽셀들(PXL)의 구동 특성 변화를 보상하기 위한 보상 값을 업데이트하는 구동이다. 이하, 센싱 구동에서 특정 픽셀 라인에 배치된 픽셀들(PXL)에 센싱용 데이터를 기입하기 위한 동작을 SDW(Sensing Data Writing) 구동이라 칭한다.
디스플레이 구동이란 1 프레임 내에서 입력 영상 데이터를 픽셀 라인들에 기입하여 입력 영상을 표시패널(10)에서 재현하는 구동이다. 디스플레이 구동을 위해, 입력 영상 데이터를 픽셀 라인들에 기입하기 위한 동작을 IDW 구동(Image Data Writing)이라 칭한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 한 프레임 중의 수직 액티브 기간에서 IDW 구동을 구현하고, IDW 구동이 이뤄지지 않는 수직 블랭크 기간에서 SDW 구동을 구현할 수 있다.
입력 영상에 따라 프레임 주파수가 변하는 경우, 타이밍 콘트롤러(11)는 가변 프레임 주파수에 맞춰 영상 데이터를 입력 받을 수 있다. 여기서, 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 고정되는 반면에, 가변 1 프레임 기간 중에서 영상 데이터가 미 존재하는 수직 블랭크 구간이 가변 프레임 주파수에 따라 변할 수 있다. 수직 블랭크 구간의 길이는 가변 프레임 주파수의 빠르기에 반비례하여 변할 수 있다. 이때, 타이밍 콘트롤러(11)는 가변 수직 블랭크 구간의 길이가 길수록 SDW 구동이 이뤄지는 센싱 횟수(즉, 센싱되는 픽셀 라인의 개수)를 증가시킴으로써, 업데이트 보상에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 제1 보상 모드와 제2 보상 모드에 가변 수직 블랭크 기반의 SDW 구동을 활용할 수 있다. 제1 보상 모드는 가변 수직 블랭크 구간 내에서 구동 TFT(DT)의 구동 특성 변화만을 보상하는 것이다. 반면에, 제2 보상 모드는 구동 TFT(DT)와 OLED의 구동 특성 변화를 모두 보상하되, 가변 수직 블랭크 구간의 길이에 따라 구동 TFT(DT)와 OLED를 선택적으로 보상하는 것이다. 제1 보상 모드를 채택하면, 구동 TFT(DT)의 업데이트 보상만을 빠르게 진행할 수 있다. 제2 보상 모드를 채택하면, 구동 TFT(DT)와 OLED를 모두 업데이트 보상할 수 있기 때문에, 보상의 정확도 측면에서 유리하다.
게이트 구동부(13)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 게이트 제어신호(DDC)에 기초하여 게이트신호(SCAN)를 생성한다. 게이트 구동부(13)는 IDW 구동을 구현하기 위해, 게이트라인들(17)에 IDW용 게이트신호(SCAN)를 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 구동부(13)는 SDW 구동을 구현하기 위해, 게이트라인들(17)에 SDW용 게이트신호(SCAN)를 순차적으로 공급할 수도 있고, 비 순차적으로 공급할 수도 있다. 특히 비 순차적으로 공급하는 경우, SDW 구동이 이뤄지는 픽셀 라인이 라인 딤으로 시인되는 문제를 해결할 수 있다.
게이트 구동부(13)는 게이트 드라이버 인 패널 방식(GIP)에 따라 표시패널(10)의 비 표시영역(NA)에 내장될 수 있다.
데이터 구동부(12)는 복수의 DAC들(121)과, 복수의 센싱부들(SU)(122)을 포함한다. DAC(121)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 기초하여 입력 영상 데이터를 IDW용 데이터전압(Vdata)으로 변환하고, 센싱용 데이터를 SDW용 데이터전압(Vdata)으로 변환한다. 그리고, DAC(121)는 픽셀들(PXL)에 인가될 기준 전압을 생성한다.
DAC(121)는 IDW 구동을 구현하기 위해, IDW용 게이트신호(SCAN)에 동기하여 IDW용 데이터전압(Vdata)을 데이터라인들(15)에 출력하고, 또한 기준 전압을 기준 라인들(16)에 출력할 수 있다.
DAC(121)는 SDW 구동을 구현하기 위해, SDW용 게이트신호(SCAN)에 동기하여 SDW용 데이터전압(Vdata)을 데이터라인들(15)에 출력하고 기준 전압을 기준 라인들(16)에 출력함으로써, 센싱 대상 픽셀 라인을 셋업한다. 센싱부들(SU)(122)은 센싱 대상 픽셀 라인의 픽셀들(PXL)에 흐르는 픽셀 전류를 기준 라인들(16)을 통해 센싱한다. 센싱이 종료된 후, DAC(121)는 SDW용 게이트신호(SCAN)에 동기하여 SDW용 원복전압을 데이터라인들(15)에 출력하여, 센싱 대상 픽셀 라인의 표시 상태를 센싱 직전과 동일하게 원복시킴으로써, 센싱 대상 픽셀 라인이 라인 딤으로 시인되는 것을 방지할 수 있다. SDW용 원복전압은 IDW용 데이터전압(Vdata)일 수 있다.
도 4는 호스트 시스템과 표시장치 간에 가변 프레임 주파수 방식에 따라 영상 데이터를 송수신하는 것을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 호스트 시스템(14)과 표시장치 간에 가변 프레임 주파수 방식에 따라 영상 데이터를 송수신한다. 호스트 시스템(14)은 그래픽 카드일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 호스트 시스템(14)은 입력 영상의 변화량을 프레임 단위로 검출하고, 영상 변화량에 따라 프레임 주파수를 가변함으로써, 급격한 영상 변화에 따른 화면 짤림, 화면 떨림, 입력 지연 등의 문제를 해결할 수 있다. 영상 변화량이 상대적으로 큰 경우, 호스트 시스템(14)은 미리 정해진 주파수 범위 내에서 프레임 주파수를 높일 수 있다. 반면, 영상 변화량이 상대적으로 작은 경우, 호스트 시스템(14)은 미리 정해진 주파수 범위 내에서 프레임 주파수를 낮출 수 있다. 예컨대, 호스트 시스템(14)은 영상 변화량에 따라 프레임 주파수를 60Hz~144Hz의 주파수 범위 내에서 조정할 수 있다.
도 5는 가변 프레임 주파수에 따라 길이가 변하는 수직 블랭크 구간 내에서 센싱 구동이 수행되는 것을 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 1 프레임 기간은 프레임 주파수에 따라 다르다. 60Hz에서의 1 프레임 기간은 144Hz에서의 1 프레임 기간보다 길다. 이러한 가변 프레임 주파수 기술에서 영상 데이터가 기입되는 수직 액티브 구간(VAP)은 프레임 주파수 변화에 상관없이 고정되고, 수직 블랭크 구간(VBP)이 프레임 주파수 변화에 대응하여 변한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 수직 블랭크 구간(VBP) 내에서 프레임 당 센싱 횟수(RT#)를 늘릴 수 있다. 예를 들어, 프레임 주파수가 144Hz인 경우에 비해, 프레임 주파수가 60Hz에서 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 더 많을 수 있다.
도 6을 참조하여, 프레임 주파수에 따른 프레임 당 센싱 횟수(RT#)와 업데이트 보상 시간을 설명하면 다음과 같다.
도 6을 참조하면, 프레임 주파수가 144Hz인 경우 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 없고, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 1회이고, 업데이트 보상 시간은 120 초이다.
프레임 주파수가 120Hz인 경우 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 1.39msec이고, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 4회이고, 업데이트 보상 시간은 72 초이다.
프레임 주파수가 100Hz인 경우 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 3.06msec이고, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 6회이고, 업데이트 보상 시간은 24 초이다.
프레임 주파수가 90Hz인 경우 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 4.17msec이고, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 10회이고, 업데이트 보상 시간은 21 초이다.
프레임 주파수가 80Hz인 경우 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 5.56msec이고, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 13회이고, 업데이트 보상 시간은 18 초이다.
프레임 주파수가 60Hz인 경우 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 9.72msec이고, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 22회이고, 업데이트 보상 시간은 14 초이다.
이렇게 프레임 주파수가 증가할수록 수직 블랭크 구간(VBP)에 포함되는 수직 프론트 포치 구간이 증가된다. 이는 수직 액티브 구간을 가장 빠른 프레임 주파수 기준으로 고정하고, 남는 수직 액티브 구간을 수직 프론트 포치 구간으로 활용하기 때문이다. 이때, 증가된 수직 블랭크 구간(VBP)을 활용하여 SDW 구동을 더 수행하면 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 증가될 수 있는 것이다. 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 증가된다는 것은 프레임 당 센싱되는 픽셀라인 개수가 증가된다는 것을 의미한다. 따라서, 프레임 당 센싱 횟수(RT#)가 증가될수록 모든 픽셀라인들에 대한 업데이트 보상 시간이 짧아지는 것이다. 업데이트 보상 시간이 짧으면, 픽셀들의 구동 특성 변화를 빠르게 보상할 수 있어, 보상의 신뢰성 및 정확성이 높아질 수 있다.
도 7 및 도 8은 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 수직 액티브 구간이 고정되고 수직 블랭크 구간만이 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 것을 보여주는 도면들이다.
도 7을 참조하면, 호스트 시스템(14)으로부터 입력 영상에 따라 프레임 주파수가 가변되어 유기발광 표시장치로 입력된다. 이때, 미리 설정된 가변 프레임 주파수 범위에서 가장 빠른 프레임 주파수 기준으로 수직 액티브 구간(VAP)이 고정되고, 입력 영상 데이터는 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정된 픽셀 클럭에 동기되어 호스트 시스템(14)으로부터 유기발광 표시장치로 전송된다. 프레임 주파수가 달라질때마다 입력 영상 데이터에 동기되는 픽셀 클럭까지 변경하면 설계 복잡성이 매우 커질 수 있다. 본 발명과 같이 가변 프레임 주파수임에도 불구하고 고정 픽셀 클럭을 이용하여 수직 액티브 구간(VAP)을 고정하면 설계 복잡성을 피할 수 있고, 데이터 전송 효율을 높이기 유리하다.
도 8을 참조하면, 가변 프레임 주파수 범위가 60Hz~144Hz이고 프레임 주파수가 144Hz, 100Hz, 80Hz, 60Hz로 변하는 경우, 수직 액티브 구간(VAP)은 144Hz 기준으로 고정될 수 있다. 이때, 프레임 주파수가 144Hz, 100Hz, 80Hz, 60Hz로 변하는 것에 대응하여 수직 블랭크 구간(VBP)이 점차적으로 증가될 수 있다.
도 9는 TFT 보상만을 수행할 수 있는 도 1의 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 10은 가변 수직 블랭크 구간 내에서 이뤄지는 TFT 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 제1 보상 모드에 따라 가변 수직 블랭크 구간 내에서 구동 TFT(DT)의 구동 특성 변화만을 보상할 수 있다. 실시간 보상은 가변 수직 블랭크 구간 내에서 연속해서 진행된다. 수직 블랭크 구간이 끝나면 센싱 동작이 중단된다. 프레임 주파수에 따라 수직 블랭크 구간이 다르므로 프레임 주파수에 따라 센싱 횟수가 달라질 수 있다. 이 경우, 별도의 주파수 검출회로는 필요없다.
구체적으로, 타이밍 콘트롤러(11)는 가변 수직 블랭크 구간 내에서 구동 TFT(DT)의 구동 특성 변화만을 보상하기 위해, 입력부(111), 센싱 제어부(112), TFT 보상부(113)를 포함하며, 데이터 처리부(114)를 더 포함할 수 있다.
입력부(111)는 호스트 시스템으로부터 가변 프레임 주파수에 맞춰 전송되는 영상 데이터를 수신한다. 이때, 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 미리 설정된 가변 프레임 주파수 범위에서 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정되는 반면에, 가변 1 프레임 기간 중에서 영상 데이터가 미 존재하는 수직 블랭크 구간이 가변 프레임 주파수에 따라 변한다. 전술했듯이, 영상 데이터는 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정된 픽셀 클럭에 동기되어 전송되기 때문에, 수직 액티브 구간이 고정될 수 있는 것이다.
센싱 제어부(112)는 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 수직 블랭크 구간 내에서, 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성한다. 센싱 제어부(112)는 가변 1 프레임 기간을 주기로 토글링(Toggling)되는 수직 동기신호(Vsync)와, 영상 데이터의 존재를 알리기 위한 데이터 인에이블 신호(DE)를 기초로, 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 수직 블랭크 구간을 인식할 수 있다. 따라서, 타이밍 콘트롤러(11) 내에 별도의 주파수 검출부가 불필요하여 회로 로직을 간소화하기가 유리하다.
TFT 보상부(113)는 센싱 제어신호에 따라 픽셀들에 포함된 구동 TFT의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력한다. 구동 TFT의 구동 특성은 구동 TFT의 문턱전압과 구동 TFT의 전자 이동도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 문턱전압과 전자 이동도는 구동 TFT에 흐르는 구동 전류를 결정하는 중요한 팩터이다. 따라서, 문턱전압과 전자 이동도의 변화를 보상하면 구동 TFT의 신뢰성이 높아진다. 한편, 이때, TFT 보상부(113)의 동작에 따른 센싱 구동 주파수는 수직 블랭크 구간의 길이에 상관없이 동일하게 설정된다. 이렇게 하면, 주파수 증가에 따른 파워 증가가 없게 되어, 소비전력을 줄이는 데 용이하다.
데이터 처리부(114)는 제1 센싱 결과를 기초로 영상 데이터를 변조하여 픽셀들의 구동 특성 변화, 즉 구동 TFT의 구동 특성 변화를 보상할 수 있다.
이처럼, 수직 블랭크 구간의 길이는 가변 프레임 주파수의 빠르기에 반비례하여 변하고, 도 10과 같이 수직 블랭크 구간의 길이가 길수록 프레임 당 센싱 횟수가 증가되므로, 업데이트 보상에 소요되는 시간이 획기적으로 줄어들게 된다.
도 11은 OLED 보상과 TFT 보상을 선택적으로 수행할 수 있는 도 1의 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 12는 가변 수직 블랭크 구간 내에서 선택적으로 이뤄지는 TFT 센싱 동작과 OLED 센싱 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 제2 보상 모드에 따라 가변 수직 블랭크 구간 내에서 구동 TFT(DT)의 구동 특성 변화와 OLED의 구동 특성 변화를 모두 보상할 수 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 가변 프레임 주파수를 검출하고, 검출된 프레임 주파수가 상대적으로 빠르면 TFT 보상 동작을 수행하고, 검출된 프레임 주파수가 상대적으로 느리면 OLED 보상 동작을 수행한다. 픽셀 당 TFT 보상 동작에 비해 OLED 보상 동작에 소요되는 시간이 길기 때문에, 수직 블랭크 구간이 충분치 않으면 OLED 센싱 동작을 수행할 수 없다. 따라서, 프레임 주파수에 따라 보상 동작을 이원화하는 것이다. 이 경우, 타이밍 콘트롤러(11)는 프레임 주파수를 판단하기 위해 주파수 검출회로가 더 필요하다.
구체적으로, 타이밍 콘트롤러(11)는 가변 수직 블랭크 구간 내에서 구동 TFT(DT)의 구동 특성 변화와 OLED의 구동 특성 변화를 모두 보상하기 위해, 입력부(121), 센싱 제어부(122), 주파수 검출부(123), 선택부(124), TFT 보상부(125), OLED 보상부(126)를 포함하며, 데이터 처리부(127)를 더 포함할 수 있다.
입력부(121)는 호스트 시스템으로부터 가변 프레임 주파수에 맞춰 전송되는 영상 데이터를 수신한다. 이때, 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 미리 설정된 가변 프레임 주파수 범위에서 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정되는 반면에, 가변 1 프레임 기간 중에서 영상 데이터가 미 존재하는 수직 블랭크 구간이 가변 프레임 주파수에 따라 변한다. 전술했듯이, 영상 데이터는 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정된 픽셀 클럭에 동기되어 전송되기 때문에, 수직 액티브 구간이 고정될 수 있는 것이다.
센싱 제어부(122)는 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 수직 블랭크 구간 내에서, 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성한다.
주파수 검출부(123)는 도 11과 같이 카운터를 포함하고, 이 카운터를 이용하여 수직 블랭크 구간을 카운트함으로써 가변 프레임 주파수를 검출할 수 있다.
선택부(124)는 가변 프레임 주파수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 TFT 보상부(125)와 OLED 보상부(126)의 동작을 선택적으로 활성화시킨다. 선택부(124)는 검출된 가변 프레임 주파수가 기준값 이상인 경우에는 TFT 보상부(125)의 동작을 활성화시키고, 검출된 가변 프레임 주파수가 기준값 미만인 경우에는 OLED 보상부(126)의 동작을 활성화시킬 수 있다. 가변 프레임 주파수 범위가 60Hz~144Hz인 경우, 기준값은 예를 들어 90Hz일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
TFT 보상부(125)는 센싱 제어신호에 따라 픽셀들에 포함된 구동 TFT의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력한다. 구동 TFT의 구동 특성은 구동 TFT의 문턱전압과 구동 TFT의 전자 이동도 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
OLED 보상부(126)는 센싱 제어신호에 따라 픽셀들에 포함된 OLED의 구동 특성을 센싱하여 제2 센싱 결과를 출력한다. OLED의 구동 특성은 OLED의 동작점 전압일 수 있다. 동작점 전압은 OLED의 발광 타이밍을 결정하는 중요한 팩터이다. 따라서, 동작점 전압 변화를 보상하면 OLED의 신뢰성이 높아진다.
한편, TFT 보상부(125)와 OLED 보상부(126)의 동작에 따른 센싱 구동 주파수는 수직 블랭크 구간의 길이에 상관없이 동일하게 설정된다. 이렇게 하면, 주파수 증가에 따른 파워 증가가 없게 되어, 소비전력을 줄이는 데 용이하다.
데이터 처리부(127)는 제1 센싱 결과 또는 제2 센싱 결과를 기초로 영상 데이터를 변조하여 픽셀들의 구동 특성 변화(즉, 구동 TFT 및 OLED의 구동 특성 변화)를 보상할 수 있다.
이처럼, 수직 블랭크 구간의 길이는 가변 프레임 주파수의 빠르기에 반비례하여 변하고, 도 12과 같이 수직 블랭크 구간의 길이가 길수록 프레임 당 센싱 횟수가 증가되므로, 업데이트 보상에 소요되는 시간이 획기적으로 줄어들게 된다. 더욱이, 프레임 주파수에 따라 보상 동작을 이원화하면, 구동 TFT 및 OLED의 구동 특성 변화를 모두 보상하는 것이 가능하여, 보상의 신뢰성 및 정확성이 높아지는 이점이 있다. 이원화의 일 예로서, 가변 프레임 주파수 범위가 60Hz~144Hz인 경우, 프레임 주파수가 60Hz~90Hz의 주파수 범위에 속하면 OLED 보상을 수행하고, 프레임 주파수가 90Hz~144Hz의 주파수 범위에 속하면 TFT 보상을 수행할 수 있다.
도 13은 일 픽셀과 연결되는 일 센싱 유닛의 구성을 보여주는 도면이다. 그리고, 도 14는 센싱 구동시 픽셀과 센싱 유닛에 인가되는 제어신호들을 보여주는 도면이다.
본 발명의 일 픽셀은 도 3에서 전술한 바와 같다.
본 발명의 일 센싱 유닛은 도 13의 센싱부(SU)와 같은 전류 적분기로 구현될 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않는다.
도 13을 참조하면, 센싱부(SU)는 기준전압 라인(16)에 연결되어 기준전압 라인(16)으로부터 구동 TFT(DT)의 픽셀 전류를 입력받는 반전 입력단자(-), 기준전압(Vref)을 입력받는 비 반전 입력단자(+), 적분값을 출력하는 출력 단자를 포함한 앰프(AMP)와, 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)와 출력 단자 사이에 접속된 적분 커패시터(Cfb)와, 적분 커패시터(Cfb)의 양단에 접속된 제1 스위치(S1)를 포함한다. 제1 스위치(S1)는 리셋 신호(INIT)에 따라 온/오프 된다. 그리고, 본 발명의 센싱부(SU)는 샘플링 신호(SAM) 신호에 따라 스위칭되는 제2 스위치(S2)를 더 포함한다.
도 14를 참조하면, 센싱부(SU)의 동작은 라이팅 기간, 센싱&샘플링 기간으로 구분될 수 있다.
라이팅 기간에서 제1 스위치(S1)가 턴 온되고 앰프(AMP)는 이득이 1인 유닛 게인 버퍼로 동작한다. 라이팅 기간에서 앰프(AMP)의 입력 단자들(+,-)과 출력 단자, 기준전압 라인(16)은 모두 기준전압(Vpre)으로 초기화된다.
라이팅 기간에서 제1 스위치 TFT(ST1)가 턴 온 되어, 센싱 데이터 인에이블 신호(SDE)에 동기된 센싱용 데이터전압(Vdata)이 데이터라인(15)을 통해 게이트 노드(Ng)에 인가된다. 라이팅 기간에서 제2 스위치 TFT(ST2)가 턴 온 되어, 소스 노드(Ns)는 기준전압(Vref)로 초기화된다. 그에 따라 구동 TFT(DT)에는 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns)의 전위차{Vdata-Vref}에 상응하는 픽셀 전류가 흐른다. 하지만, 라이팅 기간에서 앰프(AMP)는 계속해서 유닛 게인 버퍼로 동작하므로, 출력 단자의 전위는 기준전압(Vref)으로 유지된다.
센싱&샘플링 기간에서 제1 및 제2 스위치 TFT(ST1,ST2)의 턴 온 유지, 및 제1 스위치(S1)의 턴 오프로 인해, 앰프(AMP)는 전류 적분기로 동작하여 구동 TFT(DT)에 흐르는 픽셀 전류를 적분한다. 센싱&샘플링 기간에서 앰프(AMP)의 반전 입력단자(-)에 유입되는 픽셀 전류에 의해 적분 커패시터(Cfb)의 양단 전위차는 센싱 시간이 경과 할수록, 즉 축적되는 전류량이 증가할수록 커진다. 그런데, 앰프(AMP)의 특성상 반전 입력단자(-) 및 비 반전 입력단자(+)는 가상 접지(Virtual Ground)를 통해 쇼트되어 서로 간에 전위차가 0이므로, 센싱&샘플링 기간에서 반전 입력단자(-)의 전위는 적분 커패시터(Cfb)의 전위차 증가에 상관없이 기준전압(Vref)으로 유지된다. 그 대신, 적분 커패시터(Cfb)의 양단 전위차에 대응하여 앰프(AMP)의 출력 단자 전위가 낮아진다. 이러한 원리로 센싱&샘플링 기간에서 기준전압 라인(16)을 통해 유입되는 픽셀 전류는 적분 커패시터(Cfb)를 통해 전압값으로 축적된다. 전류 적분기 출력값의 하강 기울기는 기준전압 라인(16)을 통해 유입되는 픽셀 전류가 클수록 증가하므로 센싱 전압의 크기는 픽셀 전류가 클수록 오히려 작아진다. 다시 말해, 기준전압(Vref)과 센싱 전압 간의 전압차이는 픽셀 전류에 비례하여 커진다. 센싱 전압은 센싱&샘플링 기간에서 제2 스위치(SW2)가 턴 온 상태로 유지되는 동안에 샘플링회로에 저장된 후에 ADC에 입력된다. 센싱 전압은 ADC에서 디지털 값으로 변환된 후 데이터 처리부로 출력된다.
전류 적분기에 포함되는 적분 커패시터(Cfb)는 기준전압 라인(16)에 존재하는 라인 커패시터(기생 커패시터)에 비해 그 용량이 수백 분의 1만큼 작아, 센싱 전압까지 도달하는 데 소요되는 시간이 획기적으로 짧아진다. 이러한 본 발명의 전류 센싱 방식은 짧은 시간 내에 구동 TFT(DT)의 픽셀 전류를 적분 및 샘플링할 수 있어 센싱 시간을 크게 단축할 수 있다.
한편, 센싱부(SU)는 구동 TFT(DT)의 구동 특성을 센싱하는 경우에는 OLED를 비 발광시킨 상태에서 픽셀 전류를 센싱하고, OLED의 구동 특성을 센싱하는 경우에는 OLED를 발광시킨 상태에서 픽셀 전류를 센싱할 수 있다.
도 15는 디스플레이 구동과 센싱 구동의 타이밍 다이어그램을 보여주는 도면이다.
도 15를 참조하면, 한 프레임 기간 중에서 수직 액티브 구간(표시 구간, 고정 구간) 동안에는 IDW 구동이 수행되고, 한 프레임 기간 중에서 수직 블랭크 구간(가변 구간) 동안에는 SDW 구동이 수행되고 있다.
영상 데이터에 동기되는 데이터 인에이블 신호(DE)는 수직 액티브 구간에서만 활성화되고, 센싱용 데이터에 동기되는 센싱 데이터 인에이블 신호(SDE)는 수직 블랭크 구간에서만 활성화된다.
본 발명에 따르면, 수직 블랭크 구간이 확장될 수 있기 때문에 1 수직 블랭크 구간 내에서 복수의 픽셀 라인들에 대한 SDW 구동이 가능하다. 도 15에는 수직 블랭크 구간에서 복수의 센싱용 게이트신호(SCAN1~SCAN4)가 복수의 픽셀 라인들에 순차적으로 인가되는 것으로 도시되어 있으나, 비 순차적으로 인가될 수도 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 발명의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동부 13 : 게이트 구동부

Claims (22)

  1. 입력 영상에 따라 프레임 주파수가 변하고, 가변 프레임 주파수에 맞춰 영상 데이터를 입력 받으며, 상기 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 고정되는 반면에, 상기 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 미존재하는 수직 블랭크 구간이 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 입력부;
    상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간 내에서, 상기 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성하는 센싱 제어부; 및
    상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 구동 소자의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력하는 TFT 보상부를 포함하고,
    상기 수직 블랭크 구간의 길이가 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변화되는 동안에, 상기 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 구동 주파수는 상기 수직 블랭크 구간의 길이 변화에 무관하게 동일한 유기발광 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 액티브 구간은,
    미리 설정된 가변 프레임 주파수 범위에서 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정되는 유기발광 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 데이터는 상기 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정된 픽셀 클럭에 동기되는 유기발광 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 제어부는,
    상기 가변 1 프레임 기간을 주기로 토글링되는 수직 동기신호와, 상기 영상 데이터의 존재를 알리기 위한 데이터 인에이블 신호를 기초로, 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간을 인식하는 유기발광 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수직 블랭크 구간의 길이는 상기 가변 프레임 주파수의 빠르기에 반비례하여 변하고,
    상기 수직 블랭크 구간의 길이가 길수록 프레임 당 센싱 횟수가 증가되는 유기발광 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 소자의 구동 특성은, 상기 구동 소자의 문턱전압과 상기 구동 소자의 전자 이동도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유기발광 표시장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 발광 소자의 구동 특성을 센싱하여 제2 센싱 결과를 출력하는 OLED 보상부;
    상기 수직 블랭크 구간을 카운트하여 상기 가변 프레임 주파수를 검출하는 주파수 검출부; 및
    상기 검출된 가변 프레임 주파수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 TFT 보상부와 상기 OLED 보상부의 동작을 선택적으로 활성화시키는 선택부를 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 발광 소자의 구동 특성은 상기 발광 소자의 동작점 전압을 지시하는 유기발광 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 선택부는,
    상기 검출된 가변 프레임 주파수가 상기 기준값 이상인 경우에는 상기 TFT 보상부의 동작을 활성화시키고,
    상기 검출된 가변 프레임 주파수가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 OLED 보상부의 동작을 활성화시키는 유기발광 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 센싱 결과 또는, 상기 제2 센싱 결과를 기초로 상기 영상 데이터를 변조하여 상기 픽셀들의 구동 특성 변화를 보상하는 데이터 처리부를 더 포함하는 유기발광 표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 TFT 보상부와 상기 OLED 보상부의 동작에 따른 센싱 구동 주파수는 상기 수직 블랭크 구간의 길이에 상관없이 동일한 유기발광 표시장치.
  12. 입력 영상에 따라 프레임 주파수가 변하고, 가변 프레임 주파수에 맞춰 영상 데이터를 입력 받으며, 상기 가변 프레임 주파수에 따른 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 존재하는 수직 액티브 구간은 고정되는 반면에, 상기 가변 1 프레임 기간 중에서 상기 영상 데이터가 미존재하는 수직 블랭크 구간이 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 입력 단계;
    상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간 내에서, 상기 영상 데이터가 기입될 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 제어신호를 생성하는 센싱 제어 단계; 및
    상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 구동 소자의 구동 특성을 센싱하여 제1 센싱 결과를 출력하는 TFT 보상 단계를 포함하고,
    상기 수직 블랭크 구간의 길이가 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변화되는 동안에, 상기 픽셀들을 센싱하기 위한 센싱 구동 주파수는 상기 수직 블랭크 구간의 길이 변화에 무관하게 동일한 유기발광 표시장치의 구동방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수직 액티브 구간은,
    미리 설정된 가변 프레임 주파수 범위에서 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정되는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 영상 데이터는 상기 가장 빠른 프레임 주파수를 기준으로 고정된 픽셀 클럭에 동기되는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 센싱 제어 단계는,
    상기 가변 1 프레임 기간을 주기로 토글링되는 수직 동기신호와, 상기 영상 데이터의 존재를 알리기 위한 데이터 인에이블 신호를 기초로, 상기 가변 프레임 주파수에 따라 변하는 상기 수직 블랭크 구간을 인식하는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 수직 블랭크 구간의 길이는 상기 가변 프레임 주파수의 빠르기에 반비례하여 변하고,
    상기 수직 블랭크 구간의 길이가 길수록 프레임 당 센싱 횟수가 증가되는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동 소자의 구동 특성은, 상기 구동 소자의 문턱전압과 상기 구동 소자의 전자 이동도 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 센싱 제어신호에 따라 상기 픽셀들에 포함된 발광 소자의 구동 특성을 센싱하여 제2 센싱 결과를 출력하는 OLED 보상 단계;
    상기 수직 블랭크 구간을 카운트하여 상기 가변 프레임 주파수를 검출하는 주파수 검출 단계; 및
    상기 검출된 가변 프레임 주파수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 TFT 보상 단계와 상기 OLED 보상 단계의 동작을 선택적으로 활성화시키는 선택 단계를 더 포함하는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 발광 소자의 구동 특성은 상기 발광 소자의 동작점 전압을 지시하는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    상기 검출된 가변 프레임 주파수가 상기 기준값 이상인 경우에는 상기 TFT 보상 단계의 동작을 활성화시키고,
    상기 검출된 가변 프레임 주파수가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 OLED 보상 단계의 동작을 활성화시키는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제1 센싱 결과 또는, 상기 제2 센싱 결과를 기초로 상기 영상 데이터를 변조하여 상기 픽셀들의 구동 특성 변화를 보상하는 데이터 처리 단계를 더 포함하는 유기발광 표시장치의 구동방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 TFT 보상 단계와 상기 OLED 보상 단계의 동작에 따른 센싱 구동 주파수는 상기 수직 블랭크 구간의 길이에 상관없이 동일한 유기발광 표시장치의 구동방법.
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