KR20160041527A - Orgainc emitting diode display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED) 표시 장치에 관한 것으로, 특히 보상값의 비트수 증가없이 보상 능력을 향상시킬 수 있는 OLED 표시 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), OLED를 이용한 OLED 표시 장치, 전기영동 입자를 이용한 전기영동 표시 장치(ElectroPhoretic Display; EPD) 등이 대표적이다.2. Description of the Related Art Recently, flat panel display devices that display images using digital data include liquid crystal displays (LCDs) using liquid crystals, OLED display devices using OLEDs, electrophoretic displays (EPDs) using electrophoretic particles ).
이들 중 OLED 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자로 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능하여 차세대 표시 장치로 기대되고 있다.Of these, OLED display devices are self-luminous devices that emit organic light-emitting layers by recombination of electrons and holes, and are expected to be a next-generation display device because of their high luminance, low driving voltage, and ultra thin films.
OLED 표시 장치를 구성하는 다수의 픽셀 또는 서브픽셀 각각은 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층으로 구성된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하기 위하여 적어도 스위칭 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 및 스토리지 커패시터와 구동 TFT를 포함하는 픽셀 회로를 구비한다.Each of the plurality of pixels or subpixels constituting the OLED display device includes at least an OLED element composed of an organic light emitting layer between the anode and the cathode, at least a switching thin film transistor (TFT) and a storage capacitor And a pixel circuit including a driving TFT.
OLED 표시 장치는 여러가지 원인으로 인한 서브픽셀별 구동 특성의 차이에 의해 휘도가 균일하지 않은 문제를 갖고 있다. 예를 들면, 공정 편차 등으로 인한 구동 TFT의 임계 전압(이하, Vth) 및 이동도(mobility) 등과 같은 서브픽셀별 구동 특성이 차이가 있고, 구동 시간의 경과에 따라 나타나는 구동 TFT나 OLED 소자의 열화 등으로 인하여 서브픽셀별 구동 특성이 가변함으로써, 동일 데이터 대비 서브픽셀별 전류가 균일하지 않아 휘도 불균일 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위하여, OLED 표시 장치는 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱하고 센싱된 특성 정보를 이용하여 데이터를 보상하는 외부 보상 방법을 이용하고 있다.The OLED display has a problem that the luminance is not uniform due to the difference in driving characteristics for each sub-pixel due to various causes. For example, there are differences in sub-pixel-by-sub-pixel driving characteristics such as a threshold voltage (hereinafter referred to as Vth) and mobility of the driving TFT due to process variations and the like, The driving characteristics for each subpixel are varied due to deterioration or the like, so that the current for each subpixel is not uniform with respect to the same data, resulting in non-uniformity of luminance. In order to solve this problem, an OLED display device uses an external compensation method for sensing driving characteristics of each sub-pixel and compensating data using sensed characteristic information.
구체적으로, 구동 TFT의 전류(Ids)는 아래 수학식 1로 표현된다.Specifically, the current Ids of the driving TFT is expressed by the following equation (1).
<수학식 1>&Quot; (1) "
Ids = α(Vgs - Vth)2 Ids =? (Vgs - Vth) 2
여기서, α는 구동 TFT의 이동도와 채널 폭(W)/길이(L) 성분을 포함하는 비례 계수이고, Vgs는 구동 TFT의 게이트-소스간 전압이며, Vth는 구동 TFT의 임계 전압이다. 구동 TFT별로 Vth 및 α가 다르고 구동 시간의 경과 등에 따라 Vth 및 α가 가변하므로, OLED 표시 장치는 각 구동 TFT의 Vth 및 α를 센싱하여 보상하는 외부 보상 방법을 이용하고 있다.Here,? Is a proportional coefficient including the mobility and channel width (W) / length (L) component of the driving TFT, Vgs is the gate-source voltage of the driving TFT, and Vth is the threshold voltage of the driving TFT. Since Vth and? Are different for each driving TFT and Vth and? Are varied depending on the elapsed time of driving time and the like, the OLED display device uses an external compensation method for sensing and compensating for Vth and? Of each driving TFT.
각 서브픽셀에 적용되는 보상값은 비트수가 많을수록 정확하게 보상할 수 있지만 메모리의 용량 제한으로 비트수를 증가시키는 데 한계가 있다. 이에 따라, 각 서브픽셀의 보상값이 보상할 수 있는 보상 분해능(resolution)이 부족함으로써 보상 능력이 부족하여 화질이 떨어지는 문제점이 있다.The compensation value applied to each subpixel can compensate more accurately as the number of bits increases, but there is a limit to increase the number of bits due to the capacity limitation of the memory. Accordingly, there is a problem that image quality is deteriorated due to insufficient compensation capability due to a lack of compensation resolution that each compensation value of each subpixel can compensate.
예를 들면, 비트수 제한으로 인한 보상값의 분해능이 부족함으로써 연속적인 보상값들 사이의 레벨 차이가 경계선으로 인지되어 화질이 떨어지는 문제점이 있다.For example, there is a problem that the level difference between consecutive compensation values is recognized as a boundary line due to the lack of resolution of the compensation value due to the limitation of the number of bits, thereby deteriorating the image quality.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보상값의 비트수 증가없이 보상 능력을 향상시킬 수 있는 OLED 표시 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an OLED display device capable of improving a compensation capability without increasing the number of bits of a compensation value.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 서로 다른 컬러를 갖는 다수의 서브픽셀들을 포함하는 표시 패널과; 각 서브픽셀의 이동도 보상을 위한 제1 보상값과, 각 서브픽셀의 임계 전압 보상을 위한 제2 보상값이 저장된 메모리와; 제1 보상값을 업데이트할 때, 각 서브픽셀로부터 센싱된 제1 센싱값을 가공 후 디더링 처리하여 상기 제1 보상값에 적용하고, 제1 및 제2 보상값을 적용하여 각 서브픽셀에 공급될 데이터를 보상할 때, 해당 서브픽셀의 제1 보상값과 인접한 서브픽셀들의 제1 보상값들에 대한 평균값을 데이터에 적용하는 데이터 처리부를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an OLED display including: a display panel including a plurality of sub-pixels having different colors; A memory for storing a first compensation value for compensating mobility of each subpixel and a second compensation value for compensating a threshold voltage of each subpixel; When updating the first compensation value, the first sensing value sensed from each subpixel is subjected to a post-processing dithering process to apply the first sensing value to the first compensation value, and the first and second compensation values are applied to each subpixel And a data processing unit for applying the average value of the first compensation values of the subpixels adjacent to the subpixel to the data when the data is compensated.
데이터 처리부는 보상부와, 데이터 드라이버를 포함한다.The data processing unit includes a compensation unit and a data driver.
보상부는 표시 모드 및 센싱 모드일 때, 전압 데이터를 상기 평균값과 상기 제2 보상값을 적용하여 보상하고, 보상된 전압 데이터를 상기 데이터 드라이버를 통해 상기 표시 패널의 해당 서브픽셀에 공급한다.The compensation unit compensates the voltage data by applying the average value and the second compensation value when the display mode and the sensing mode are in operation, and supplies the compensated voltage data to the corresponding subpixel of the display panel through the data driver.
보상부는 센싱 모드일 때, 해당 서브픽셀로부터 출력되는 신호를 데이터 드라이버를 통해 센싱하여 제1 센싱값을 검출하고, 제1 센싱값과 메모리로부터의 기준값과의 차이값을 산출하고, 서로 다른 디더값들이 분산 배치된 디더 패턴에서 해당 서브픽셀의 위치에 따라 선택된 어느 하나의 디더값을 상기 차이값과 가산함으로써 그 차이값을 디더링 처리한다. 그리고, 보상부는 디더링된 차이값을 미리 설정된 비례 계수와 연산하여 제1 보상값에 적용한다.When the sensing unit is in the sensing mode, the signal output from the sub-pixel is sensed by the data driver to detect the first sensing value, the difference between the first sensing value and the reference value from the memory is calculated, And adds the dither value selected according to the position of the corresponding subpixel to the difference value, thereby dithering the difference value. Then, the compensation unit computes the dithered difference value with a predetermined proportional coefficient and applies it to the first compensation value.
보상부는 메모리로부터 미리 설정된 픽셀 영역에 포함되는 해당 서브픽셀과 주변 서브픽셀들의 제1 보상값들을 읽어내어 평균값을 산출하고, 그 평균값과, 메모리로부터의 보상 계수를 이용한 연산으로 게인값을 산출한다. 보상부는 해당 서브픽셀에 공급될 데이터를, 게인값을 이용하여 보상한 후, 메모리로부터의 제2 보상값을 이용하여 더 보상한다.The compensation unit reads the first compensation values of the corresponding subpixel and the surrounding subpixels included in the predetermined pixel region from the memory, calculates an average value, and calculates a gain value by an operation using the average value and the compensation coefficient from the memory. The compensation unit compensates the data to be supplied to the corresponding subpixel using the gain value, and further compensates using the second compensation value from the memory.
보상부는 해당 서브픽셀의 제1 보상값과, 주변 서브픽셀들의 제1 보상값들 각각의 차이가 미리 설정된 기준 이상이면, 상기 평균값 대신 해당 서브픽셀의 제1 보상값을 적용하여 데이터를 보상한다.If the difference between the first compensation value of the corresponding subpixel and the first compensation value of the neighboring subpixels is equal to or greater than a preset reference value, the compensating unit compensates the data by applying the first compensation value of the corresponding subpixel instead of the average value.
메모리에 저장된 제1 센싱값에 대한 기준값은, 표시 패널의 서브픽셀들에 대한 초기의 제1 센싱값을 컬러별로 평균한 제1 센싱 평균값이다. 제1 보상값들에 대한 평균값은, 해당 서브픽셀과 동일 컬러를 갖는 주변 서브픽셀들의 제1 보상값들에 대한 평균값이다.The reference value for the first sensing value stored in the memory is a first sensing average value obtained by averaging the initial first sensing value for the subpixels of the display panel by color. The average value for the first compensation values is an average value for the first compensation values of the neighboring subpixels having the same color as the corresponding subpixel.
본 발명에 따른 OLED 표시 장치는 센싱된 보상값을 저장할 때 디더링(dithering) 처리하여 저장함으로써 보상값의 레벨 차이를 공간적으로 분산시켜 감소시킬 수 있다.The OLED display according to the present invention may dither the stored compensation values and store the sensed compensation values to reduce the level difference of the compensation values spatially.
또한, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치는 보상시 메모리로부터 읽어들인 보상값을 스무딩(smoothing) 처리하여 화상 데이터에 적용함으로써 보상값의 레벨 차이가 경계선으로 인지되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the OLED display according to the present invention can prevent the level difference of the compensation value from being recognized as a boundary by smoothing the compensated value read from the memory during compensation and applying the smoothed value to the image data.
따라서, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치는 보상값의 비트수를 증가시키지 않으면서도 보상값의 분해능을 증가시킬 수 있으므로 보상 능력이 향상되어 화질을 향상시킬 수 있다.Therefore, the OLED display according to the present invention can increase the resolution of the compensation value without increasing the number of bits of the compensation value, thereby improving the compensation capability and improving the image quality.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 R/W/B/G 서브픽셀 구조를 예를 들어 나타낸 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치에서 실시간 센싱 기간을 예를 들어 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 화상 처리부의 내부 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디더링 적용 이전 및 이후의 α 수정값을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스무딩 적용 이전 및 이후의 α 보상값을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 센싱 방법 및 보상 방법을 단계적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 선행 기술과 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 α 보상 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치에서 디더링 및 스무딩 중 어느 하나만 적용한 α 보상 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.1 is a block diagram schematically illustrating an OLED display according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating the R / W / B / G subpixel structure shown in FIG.
3 is a diagram illustrating a real-time sensing period in an OLED display according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a block diagram specifically showing an internal configuration of the image processing unit shown in Fig.
FIG. 5 is a diagram showing comparison of? Correction values before and after application of dithering according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a comparison of the a compensation values before and after the smoothing application according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view illustrating a sensing method and a compensation method of an OLED display according to an exemplary embodiment of the present invention.
8 is a view showing a comparison result of the a compensation result of the OLED display according to the prior art and the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph illustrating a comparison result of? Compensation using only dither and smoothing in an OLED display according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an OLED display according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 OLED 표시 장치는 제어 신호 생성부(100) 및 화상 처리부(200)를 포함하는 타이밍 컨트롤러(10)와, 메모리(M), 데이터 드라이버(20), 게이트 드라이버(30), 표시 패널(40) 등을 구비한다. 여기서, 화상 처리부(200) 및 데이터 드라이버(20)는 데이터 처리부로 표현될 수 있다.1 includes a
화상 처리부(200)는 도 1과 같이 타이밍 컨트롤러(10)에 내장되어 하나의 IC로 구성되거나, 도시하지 않았지만 타이밍 컨트롤러(10)와 분리되어 별개의 IC로 구성될 수 있으며 이 경우 타이밍 컨트롤러(10)는 화상 처리부(200)와 데이터 드라이버(20) 사이에 접속될 수 있다. 이하에서는 타이밍 컨트롤러(10)가 화상 처리부(200)를 포함한 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.1, the
메모리(M)에는 각 서브픽셀의 균일한 전류를 위하여 각 서브픽셀의 특성에 따라 설정된 보상 정보가 저장된다. 보상 정보는 각 서브픽셀의 구동 TFT의 Vth를 보상하기 위한 Vth 보상값과, 구동 TFT의 α를 보상하기 위한 α 보상값(α_cmp)을 포함한다.In the memory M, compensation information set according to the characteristics of each subpixel is stored for a uniform current of each subpixel. The compensation information includes a Vth compensation value for compensating the Vth of the driving TFT of each subpixel and an a compensation value (? Cmp) for compensating the? Of the driving TFT.
보상 정보(Vth, α_cmp)는 제품 출하전 각 서브픽셀의 특성(Vth, α)을 센싱한 센싱값을 기초로 미리 설정되어 메모리(M)에 저장된다. 제품 출하 이후, 메모리(M)에 저장된 보상 정보(Vth, α_cmp)는 원하는 구동 시간마다 센싱 모드를 통해 각 서브픽셀의 특성이 다시 센싱되어 업데이트된다. 파워-온시 부팅 시간, 파워-오프시 종료 시간, 각 프레임의 블랭킹 기간 등을 포함하는 적어도 하나의 원하는 구동 시간마다 센싱 모드가 실행되어 메모리(M)에 저장된 보상 정보(Vth, α_cmp)가 업데이트될 수 있다.The compensation information (Vth,? _Cmp) is preset in the memory (M) based on a sensing value obtained by sensing the characteristics (Vth,?) Of each subpixel before shipment. After the product is shipped, the compensation information (Vth,? _Cmp) stored in the memory (M) is updated by sensing the characteristics of each subpixel again through the sensing mode for each desired drive time. The sensing mode is executed every at least one desired driving time including the power-on boot time, the power-off end time, the blanking period of each frame, etc. and the compensation information (Vth, a_cmp) stored in the memory M is updated .
예를 들면, α는 외부 환경 조건인 온도 및 빛 등의 영향을 많이 받으므로 파워-온시 부팅 시간 및 각 프레임의 블랭킹 기간 중 적어도 하나의 시간마다 센싱되어 메모리(M)에 저장된 α 보상값(α_cmp)이 업데이트될 수 있다. Vth는 각 프레임의 블랭킹 기간 및 파워-오프시 종료 시간 중 적어도 하나의 시간마다 센싱되어 메모리(M)에 저장된 Vth 보상값(Vth)이 업데이트될 수 있다.For example, since α is affected by temperature and light, which are external environmental conditions, it is sensed at least one of the boot time at power-on and the blanking period of each frame, and the α compensation value α_cmp May be updated. The Vth compensation value Vth stored in the memory M may be updated by sensing at least one of the blanking period and the power-off time end time of each frame.
또한, 메모리(M)에는 전압 데이터를 보정할 때 α 보상값(α_cmp)과 함께 이용되는 α 보상 계수(D)가 컬러별 및 계조별로 미리 설정되어 저장되고, α 보상값(α_cmp)을 업데이트할 때 이용되는 기준값으로 α센싱 평균값(α_avg)이 컬러별로 미리 설정되어 저장된다. α 보상 계수(D)는 α가 계조에 따라 가변하는 특성을 이용하여 컬러별로 각 계조의 전압 데이터(Vdata)에 따라 최적화되어 미리 설정된 것으로 α 과보상 등을 방지하는 역할을 한다.Further, in the memory M, an alpha compensation value D used together with the alpha compensation value alpha_cmp is preset and stored for each color and gradation when correcting the voltage data, and the alpha compensation value alpha_cmp is updated The alpha sensing average value alpha_avg is preset and stored for each color as a reference value used at the time of printing. The? compensation coefficient D is optimized in accordance with the voltage data Vdata of each gradation for each color by using a characteristic in which? varies according to the gradation, and is set in advance and serves to prevent? and compensation.
타이밍 컨트롤러(10)에서 제어 신호 생성부(100)는 외부 시스템(도시하지 않음)으로 입력되는 다수의 타이밍 신호를 이용하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)로 출력한다. 예를 들면, 제어 신호 생성부(100)는 외부 시스템으로부터의 클럭 신호, 데이터 이네이블 신호, 수평 동기 신호, 수직 동기 신호 등과 같은 다수의 타이밍 신호를 이용하여 데이터 드라이버(20)의 구동 타이밍을 제어하는 소스 스타트 펄스, 소스 쉬프트 클럭, 소스 출력 이네이블 신호 등을 포함하는 다수의 데이터 제어 신호와, 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 제어하는 게이트 스타트 펄스, 게이트 쉬프트 클럭 등을 포함하는 다수의 게이트 제어 신호를 생성하여 출력한다.In the
타이밍 컨트롤러(10)에서 화상 처리부(200)는 외부 시스템부터 입력된 화상 데이터를 메모리(M)의 보상 정보를 이용하여 보상하고 보상된 데이터를 데이터 드라이버(20)로 출력한다. 화상 처리부(200)는 데이터 드라이버(20)를 통해 센싱된 각 서브픽셀의 센싱 정보를 정해진 연산에 따라 가공하여 보상 정보로 변환하고 메모리(M)의 보상 정보를 업데이트한다.In the
특히, 화상 처리부(200)는 보상 정보를 업데이트할 때 디더링 처리를 적용하여 메모리(M)에 보상 정보를 저장하고, 데이터를 보상할 때 메모리(M)로부터 읽어들인 보상 정보를 스무딩 처리하여 데이터에 적용한다. 이에 따라, 센싱 정보로부터 검출된 보상 정보가 디더링 처리를 통해 공간적으로 분산되어 메모리(M)에 저장됨과 아울러 메모리(M)로부터의 보상 정보가 스무딩 처리되어 데이터에 적용됨으로써 계단형으로 연속된 보상값들의 차이를 감소시킬 수 있다. 따라서, 보상 정보의 비트수를 증가시키지 않으면서도 보상 정보의 분해능을 증가시킬 수 있다.In particular, the
각 서브픽셀의 보상 정보는 Vth 보상값과, α 보상값을 포함한다. 예를 들면, 각 서브픽셀의 보상 정보가 16비트를 사용하는 경우 Vth 보상값으로 10비트가 사용되고, α 보상값으로 나머지 6비트가 사용된다. 이에 따라, 10비트를 사용하는 Vth 보상값은 1024개의 레벨(0~1023)로 Vth를 보상할 수 있는 반면, 6비트를 사용하는 α 보상값은 64개 레벨(0~63)로 α를 보상할 수밖에 없으므로, α 보상값의 보상 분해능(resolution)이 부족하다. 이를 해결하기 위하여, 화상 처리부(200)는 α 보상값에 대하여 디더링 처리와 스무딩 처리를 적용함으로써 비트수 증가없이 α 보상값의 보상 분해능을 증가시킬 수 있다. 화상 처리부(200)는 Vth 보상값에 대해서 디더링 처리 및 스무딩 처리가 적용될 수 있거나 적용되지 않을 수 있다.The compensation information of each subpixel includes a Vth compensation value and an? Compensation value. For example, when the compensation information of each subpixel uses 16 bits, 10 bits are used as the Vth compensation value, and the remaining 6 bits are used as the a compensation value. Accordingly, the Vth compensation value using 10 bits can compensate Vth with 1024 levels (0 to 1023), while the α compensation value using 6 bits is compensated for 64 levels (0 to 63) The compensation resolution of the compensation value is insufficient. In order to solve this problem, the
또한, 화상 처리부(200)는 소비 전력 절감을 위하여, 입력 화상 데이터를 이용하여 각 프레임의 화상에 따른 피크 휘도를 결정하고 총전류를 계산하며, 피크 휘도 및 총전류에 따라 고전위 전압을 결정하여 데이터 드라이버(20)로 공급하기도 한다.In order to reduce power consumption, the
또한, 화상 처리부(200)는 외부 시스템으로 화상 데이터로써 R/G/B 데이터가 입력되면, 미리 정해진 연산을 통해 R/G/B 데이터를 R/G/B/W 데이터로 변환하여 전술한 화상 처리에 이용할 수 있다.When the R / G / B data is input as image data to the external system, the
데이터 드라이버(20)는 표시 모드 및 센싱 모드에서 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 데이터 제어 신호를 이용하여, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(40)로 공급한다. 데이터 드라이버(20)는 내장된 감마 전압 생성부(도시하지 않음)로부터의 감마 전압세트를 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환한다.The
또한, 데이터 드라이버(20)는 표시 모드 및 센싱 모드에서 타이밍 컨트롤러(10)의 전류 제어부(210)로부터 공급된 디지털 고전위 전압을 아날로그 고전위 전압으로 변환하거나, 디지털 고전위 전압에 따라 아날로그 고전위 전압을 조정하여 표시 패널(40)로 공급한다. 감마 전압 생성부는 아날로그 고전위 전압을 저항 스트링을 통해 분압하여 다수의 감마 전압을 포함하는 감마 전압 세트를 생성한다.The
또한, 데이터 드라이버(20)는 센싱 모드에서 표시 패널(50)의 각 서브픽셀로부터 센싱 라인을 통해 센싱된 전압(또는 전류)을 디지털 센싱값으로 변환하여 타이밍 컨트롤러(10)로 공급한다. 각 서브픽셀의 특성을 포함하는 전류를 데이터 드라이버(20)로 출력하는 센싱 라인으로는 각 서브픽셀과 접속된 데이터 라인, 레퍼런스 라인, 전원 라인 중 어느 하나가 이용될 수 있다.The
데이터 드라이버(20)는 적어도 하나의 데이터 드라이브 IC로 구성되어 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되고, 표시 패널(40)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(40)의 비표시 영역 상에 실장될 수 있다.The
게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 게이트 제어 신호를 이용하여 표시 패널(40)의 다수의 게이트 라인을 구동한다. 게이트 드라이버(30)는 게이트 제어 신호를 이용하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 직접 게이트 제어 신호를 공급받거나, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)를 경유하여 게이트 제어 신호를 공급받을 수 있다.The
게이트 드라이버(30)는 적어도 하나의 게이트 드라이브 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(40)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(40)의 비표시 영역 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 드라이버(30)는 표시 패널(40)의 픽셀 어레이에 형성되는 TFT 어레이와 함께 TFT 기판의 비표시 영역에 형성됨으로써 표시 패널(40)에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 형성될 수 있다.The
표시 패널(40)은 매트릭스 형태의 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이의 각 픽셀은 R/W/B/G 서브픽셀들을 포함하여 구성된다. 이와 다르게, 각 픽셀은 R/G/B 서브픽셀들을 포함하여 구성될 수 있다.The
도 2는 도 1에 도시된 R/W/B/G 서브픽셀 구조를 예를 들어 나타낸 등가 회로도이다.FIG. 2 is an equivalent circuit diagram illustrating the R / W / B / G subpixel structure shown in FIG.
R/W/B/G 서브픽셀들은 데이터 라인들(DL1~DL4)과 각각 접속되고, 한 게이트 라인(GL1)을 공유하며, 한 레퍼런스 라인(RL)을 공유한다. 이와 달리, R/W/B/G 서브픽셀들은 도시하지 않았으나 한 쌍의 게이트 라인을 공유하거나, 서로 다른 레퍼런스 라인들과 각각 접속될 수 있다. 한 쌍의 데이터 라인(DL1, DL2)은 R/W 서브픽셀들 사이에 나란하게 배치되고, 다른 한 쌍의 데이터 라인(DL3, DL4)는 B/G 서브픽셀들 사이에 나란하게 배치된다.The R / W / B / G subpixels are respectively connected to the data lines DL1 to DL4, share one gate line GL1, and share one reference line RL. Alternatively, the R / W / B / G subpixels may share a pair of gate lines or may be connected to different reference lines, respectively, although these are not shown. The pair of data lines DL1 and DL2 are arranged side by side between the R / W subpixels and the other pair of data lines DL3 and DL4 are arranged side by side between the B / G subpixels.
R 서브픽셀의 좌측에 배치된 한 전원 라인(PL)은 R/W 서브픽셀들과 공통 접속되고, G 서브픽셀의 우측에 배치된 다른 전원 라인(PL)은 B/G 서브픽셀과 공통 접속되어 고전위 전압(EVDD)을 공급한다.One power supply line PL disposed on the left side of the R subpixel is commonly connected to the R / W subpixels, and another power supply line PL disposed on the right side of the G subpixel is commonly connected to the B / G subpixel And supplies a high potential voltage (EVDD).
R/W/B/G 서브픽셀들 각각은 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하는 픽셀 회로를 구비한다.Each of the R / W / B / G subpixels includes an OLED element and first and second switching TFTs ST1 and ST2, a driving TFT DT and a storage capacitor Cst for independently driving an OLED element And a pixel circuit.
제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)는 아몰퍼스 실리콘 (a-Si) TFT, 폴리-실리콘(poly-Si) TFT, 산화물(Oxide) TFT, 또는 유기(Organic) TFT 등이 이용될 수 있다.The first and second switching TFTs ST1 and ST2 and the driving TFT DT may be formed of an amorphous silicon (a-Si) TFT, a poly-Si TFT, an oxide TFT, Etc. may be used.
OLED 소자는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, 저전위 전압(EVSS)과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비한다. 애노드를 서브픽셀별로 독립되게 형성되지만, 캐소드는 전체 서브픽셀들이 공유하도록 형성된다. 발광층은 애노드와 캐소드 사이에 순차 적층된 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함할 수 있고, 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층을 더 포함할 수 있다. OLED 소자는 애노드와 캐소드 사이에 포지티브 바이어스가 인가되면 캐소드로부터의 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 공급되고, 애노드로부터의 정공이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 공급된다. 이에 따라, 유기 발광층에서는 공급된 전자 및 정공의 재결합으로 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써 구동 TFT(DT)로부터 공급된 전류량에 비례하는 광을 발생한다.The OLED element has an anode connected to the driving TFT (DT), a cathode connected to the low potential voltage (EVSS), and a light emitting layer between the anode and the cathode. The anode is formed independently for each subpixel, but the cathode is formed so that all the subpixels share. The light emitting layer may include a hole injecting layer, a hole transporting layer, an organic light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer sequentially stacked between the anode and the cathode, and may include a functional layer for improving the light emitting efficiency and / . In the OLED element, when a positive bias is applied between the anode and the cathode, electrons from the cathode are supplied to the organic light emitting layer via the electron injection layer and the electron transport layer, and holes from the anode are injected into the organic light emitting layer via the hole injection layer and the hole transport layer . Accordingly, the organic light emitting layer emits fluorescence or phosphorescent material by recombination of the supplied electrons and holes, thereby generating light proportional to the amount of current supplied from the driving TFT DT.
제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)는 한 게이트 라인(GL1)의 스캔 신호에 의해 동시에 구동되어 해당 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압(Vdata)과, 해당 레퍼런스 라인(RL)으로부터의 레퍼런스 전압(Vref)을 구동 TFT(DT)의 게이트 및 소스 노드에 각각 공급한다. 이와 달리, 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)는 서로 다른 게이트 라인에 의해 각각 구동될 수 있다. 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)로부터의 전류를 레퍼런스 라인(RL)으로 출력하는 경로로 더 이용된다.The first and second switching TFTs ST1 and ST2 are simultaneously driven by the scan signal of one gate line GL1 to drive the data voltage Vdata from the corresponding data line DL and the data voltage Vdata from the corresponding reference line RL And supplies the reference voltage Vref to the gate and the source node of the driving TFT DT, respectively. Alternatively, the first and second switching TFTs ST1 and ST2 may be driven by different gate lines, respectively. The second switching TFT ST2 is further used as a path for outputting the current from the driving TFT DT to the reference line RL in the sensing mode.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 TFT(DT)의 게이트 노드 및 소스 노드 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 게이트 노드로 공급된 데이터 전압(Vdata)과, 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 소스 노드로 공급된 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압(Vdata-Vref)을 충전하여 구동 TFT(DT)의 구동 전압(Vgs)으로 공급한다.The storage capacitor Cst is connected between the gate node and the source node of the drive TFT DT. The storage capacitor Cst is connected between the data voltage Vdata supplied to the gate node through the first switching TFT ST1 and the reference voltage Vref supplied to the source node through the second switching TFT ST2 Vdata-Vref) and supplies it as the driving voltage Vgs of the driving TFT DT.
구동 TFT(DT)는 고전위 전압(EVDD) 공급 라인(PL)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압(Vgs)에 따라 제어함으로써 구동 전압(Vgs)에 비례하는 전류(Ids)를 OLED 소자로 공급하여 OLED 소자를 발광시킨다. The driving TFT DT controls the current supplied from the high potential voltage supply line PL in accordance with the driving voltage Vgs supplied from the storage capacitor Cst so that the current Ids proportional to the driving voltage Vgs ) To the OLED element to emit the OLED element.
R/W/B/G 서브픽셀들 각각의 제2 스위칭 TFT(ST2)가 하나의 레퍼런스 라인(RL)을 공유하고 있으므로, R/W/B/G 서브픽셀들 각각의 특성은 서로 다른 시간에서 공유된 레퍼런스 라인(RL)를 통해 센싱될 수 있다. 예를 들면, R/W/B/G 서브픽셀들 중 어느 하나의 서브픽셀의 특성을 센싱할 때, 그 서브픽셀에는 센싱용 데이터 전압이 공급되어 구동되는 반면, 나머지 서브픽셀들에는 오프 전압(블랙 데이터 전압)이 공급되어 오프될 수 있다.Since the second switching TFT ST2 of each of the R / W / B / G subpixels shares one reference line RL, the characteristics of each of the R / W / B / May be sensed via the shared reference line RL. For example, when sensing the characteristics of one of the R, W, B, and G subpixels, the sensing data voltage is supplied to the subpixel, Black data voltage) may be supplied and turned off.
데이터 드라이버(20)를 통해 표시 패널(40)에 공급되는 고전위 전압(EVDD)은 타이밍 컨트롤러(10)에 의해 입력 화상의 휘도에 따라 가변되므로 소비 전력을 절감할 수 있다.The high potential voltage (EVDD) supplied to the
도 3은 본 발명에 따른 OLED 표시 장치의 실시간 센싱 기간을 예를 들어 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a real time sensing period of the OLED display according to the present invention.
도 3을 참조하면, 각 프레임은 라이팅 기간 및 블랭킹 기간을 포함한다. 각 라이팅 기간에서 라인 순차적으로 화상 데이터가 각 서브픽셀에 라이팅된다. 각 블랭킹 기간에서 1 수평라인에 대한 서브픽셀들의 특성을 센싱하여, 메모리(M)의 보상 정보를 업데이트한다.Referring to FIG. 3, each frame includes a writing period and a blanking period. In each lighting period, image data is written to each subpixel in a line sequential manner. The characteristic of the subpixels for one horizontal line in each blanking period is sensed, and the compensation information of the memory M is updated.
예를 들면, n 프레임의 블랭킹 기간에서 n 라인의 서브픽셀들의 특성을 센싱하여 메모리(M)에서 해당 서브픽셀들의 α 보상값(α_cmp)을 업데이트하고, n+1 프레임의 블랭킹 기간에서 n+1 라인의 서브픽셀들의 특성을 센싱하여 메모리(M)에서 해당 서브픽셀들의 α 보상값(α_cmp)을 업데이트하며, n+2 프레임의 블랭킹 기간에서 n+2 라인의 서브픽셀들의 특성을 센싱하여 메모리(M)에서 해당 서브픽셀들의 α 보상값(α_cmp)을 업데이트한다.For example, in the blanking period of the n-frame, the characteristics of the n-line sub-pixels are sensed to update the a-compensation value (? _Cmp) of the corresponding sub-pixels in the memory M, (N + 2) -th line in the blanking period of the (n + 2) -th frame by sensing the characteristics of the subpixels in the line M) of the corresponding subpixels.
한편, 각 블랭킹 기간에서는 해당 수평라인의 서브픽셀들을 컬러별로 분리하여 센싱할 수 있다. 예를 들면, 표시 패널이 N개의 수평 라인을 갖는 경우, N개 프레임의 블랭킹 기간마다 수평 라인 단위로 R 서브픽셀들을 센싱하고, 그 다음 N개 프레임의 블랭킹 기간마다 수평 라인 단위로 W 서브픽셀들을 센싱하며, 이어서 동일 방법으로 B 서브픽셀들을 센싱한 후, G 서브픽셀들을 센싱할 수 있다.On the other hand, in each blanking period, subpixels of the horizontal line can be separated for each color and sensed. For example, when the display panel has N horizontal lines, R sub-pixels are sensed in horizontal line units every N blanking periods, and W sub-pixels are arranged in units of horizontal lines in every N blanking periods And then sense the B sub-pixels in the same way, and then sense the G sub-pixels.
도 4는 도 1에 도시된 화상 처리부(200)의 내부 구성을 구체적으로 나타낸 블록도이다.FIG. 4 is a block diagram specifically showing an internal configuration of the
도 4에 도시된 화상 처리부(200)는 전류 제어부(210), 데이터 변환부(220), 보상부(230) 등을 포함한다. 또한, 화상 처리부(200)는 외부 시스템으로부터 입력되는 R/G/B 데이터를 정해진 연산을 통해 R/G/B/W 데이터로 변환하여 전류 제어부(210)로 출력하는 4색 변환부(도시하지 않음)를 추가로 포함할 수 있다.The
전류 제어부(210)는 외부 시스템으로부터 입력되는 화상 데이터를 이용하여 각 프레임의 피크 휘도 및 총전류를 결정하고, 피크 휘도 및 총전류에 따라 고전위 전압을 결정하여 데이터 드라이버(20)로 공급한다.The
전류 제어부(210)는 입력 화상 데이터인 계조 데이터를 이용하여 각 프레임에서 피크 휘도를 갖는 픽셀 수, 즉 한 화면에서 화이트 픽셀이 차지하는 면적을 나타내는 평균 화상 레벨(Average Picture Level; 이하 APL)을 검출하고, 검출된 APL에 따라 피크 휘도를 결정한다. 전류 제어부(210)는 내부 메모리(도시하지 않음)에 APL에 대한 피크 휘도가 미리 저장된 LUT를 이용하여, APL에 대응하는 피크 휘도를 결정한다. 소비 전력 절감을 위하여, 피크 휘도는 APL과 반비례하도록 결정된다. 즉, APL이 클 수록(밝은 영상일 수록) 상대적으로 작은 피크 휘도가 결정되고, APL이 작을 수록(어두운 영상일 수록) 상대적으로 큰 피크 휘도가 결정된다.The
또한, 전류 제어부(210)는 내부 메모리에 R/G/B/W별 계조 데이터에 대한 전류값이 미리 저장된 LUT를 이용하여, 계조 데이터에 대한 전류값을 합산하여 프레임별 총전류를 계산한다. 그리고, 전류 제어부(210)는 APL에 따라 결정된 피크 휘도를 총전류에 따라 조정하여 최종 피크 휘도를 결정하고, 최종 피크 휘도에 대응하는 고전위 전압을 결정하여 데이터 드라이버(20)로 출력한다. 또한, 전류 제어부(210)는 계조 데이터를 데이터 변환부(220)로 출력한다.In addition, the
데이터 변환부(220)는 전류 제어부(210)로부터 입력된 화상 데이터인 계조 데이터를 전압 데이터로 변환하여 보상부(230)로 출력한다. 구체적으로, 데이터 변환부(220)는 내부 메모리(도시하지 않음)에 R/G/B/W별 계조 데이터에 대한 전압 데이터가 미리 저장된 LUT를 이용하여, R/G/B/W 계조 데이터를 R/G/B/W 전압 데이터로 변환하여 보상부(230)로 출력한다. 메모리(M)에 저장된 보상 정보, 즉 Vth 보상값 및 α 보상값(α_cmp) 등은 모두 전압값이기 때문에, 이들을 이용한 보상을 위하여 계조 데이터인 화상 데이터가 전압 데이터로 변환된다.The
보상부(230)는 데이터 변환부(220)로부터 입력된 전압 데이터를 메모리(M)에 저장된 보상 정보를 이용하여 보상하고, 보상된 전압 데이터를 데이터 드라이버(20)로 출력한다. 또한, 보상부(230)는 데이터 드라이버(20)를 통해 표시 패널(40)의 각 서브픽셀로부터 센싱된 센싱값을 이용하여 메모리(M)의 보상 정보를 업데이트한다. 특히, 보상부(230)는 보상 정보를 저장할 때 디더링 처리를 적용하고, 데이터를 보상할 때 스무딩 처리를 적용한다. 보상부(230)는 보상 정보 중 Vth 보상값 보다 비트수가 부족한 α 보상값에 대해서만 디더링 처리 및 스무딩 처리를 적용할 수 있다.The
구체적으로, 보상부(230)는 보상값 검출부(232)와 보상값 적용부(324)를 포함한다.Specifically, the
보상부(230)에서 보상값 검출부(232)는 센싱시, 데이터 드라이버(20)를 통해 센싱된 센싱 정보로부터 각 서브픽셀의 구동 TFT의 Vth 센싱값 및 α 센싱값(α_sen) 중 적어도 하나를 검출하고, Vth 센싱값을 이용하여 메모리(M)의 Vth 보상값(Vth)을 업데이트하고, α 센싱값(α_sen)을 이용하여 α 보상값(α_cmp)을 업데이트한다.In the compensating
보상값 검출부(232)는 데이터 드라이버(20)로부터 공급된 각 서브픽셀의 센싱 정보로부터 Vth 센싱값을 검출하고, Vth 센싱값을 정해진 연산을 통해 보상 가능한 단위의 Vth 보상값으로 변환하여 메모리(M)의 Vth 보상값(Vth)을 업데이트한다.The compensation
특히, 보상값 검출부(232)는 데이터 드라이버(20)로부터 공급된 각 서브픽셀의 센싱 정보로부터 α 센싱값을 검출하고 α 센싱값을 가공하여 α 보상값으로 변환할 때 α 보상값을 디더링 처리하여 메모리(M)에 저장한다.In particular, the
구체적으로, 아래 수학식 2와 같이 보상값 검출부(232)는 각 서브픽셀의 센싱 정보로부터 검출한 α 센싱값(α_sen)과, 메모리(M)로부터 기준값으로 읽어들인 α 평균값(α_avg)과의 차이값(Δα)을 계산한다.Specifically, as shown in the following
<수학식 2>&Quot; (2) "
Δα = α_sen - α_avgΔα = α_sen - α_avg
Δα' = Δα + D Δα '= Δα + D
α_cmp' = α_cmp + Δα'/γα_cmp '= α_cmp + Δα' / γ
또한, 상기 수학식 2와 같이 보상값 검출부(232)는 상기 차이값(Δα)을 디더링하여 공간적으로 분산시킨다. 예를 들면, 보상값 검출부(232)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 서로 다른 디더값들(0, 0.25, 0.5, 0.75)이 동일값이 인접하지 않도록 분산 배치된 더디링 패턴을 이용하여 해당 서브픽셀의 위치에 따라 어느 하나의 디더값(D)을 선택하고, 상기 차이값(Δα)과 선택된 디더값(D)을 가산함으로써 상기 차이값(Δα)을 디더링 처리한다.Also, as shown in Equation (2), the
또한, 상기 수학식 2와 같이 보상값 검출부(232)는 디더링된 차이값(Δα')을 이용하여 메모리(M)의 α 보상값(α_cmp)을 업데이트한다. 보상값 검출부(232)는 디더링된 차이값(Δα')과 메모리(M)로부터 읽어들인 α 보상값(α_cmp)을 가산함으로써 α 보상값(α_cmp)을 수정하고, 수정된 α 보상값(α_cmp')을 메모리(M)에 저장함으로써 α 보상값(α_cmp)을 업데이트한다. 이때, 보상값 검출부(232)는 상기 수학식 2와 같이 상기 디더링된 차이값(Δα')과 소정의 비례 계수(γ)의 비(Δα'/γ)를 연산하여 실제로 사용할 수정값(Δα'/γ)을 계산한 다음, 그 수정값(Δα'/γ)을 α 보상값(α_cmp)과 가산함으로써 α 보상값(α_cmp)을 업데이트한다. 소정의 비례 계수(γ)는 제품 모델의 특성(예를 들면, 센싱 전압, 센싱 기간 등)에 따라 가변된다. 예를 들면, α 보상값(α_cmp)이 1 변화할 때 Δα'가 8 변화하는 경우 비례 계수(γ)는 1이다.The
도 5(a) 및 도 5(b)를 참조하면, 도 5(a)와 같이 차이값(Δα)의 디더링 처리없이 산출된 선행 기술의 실제 수정값(Δα/γ) 테이블과 대비하여, 도 5(b)와 같이 차이값(Δα)을 디더링 처리하여 산출된 본원 발명의 실제 수정값(Δα'/γ) 테이블에서 수정값들 사이의 레벨 차이가 감소하였음을 알 수 있다.5A and 5B, in contrast to the actual correction value? /? Table of the prior art calculated without the dithering process of the difference value? As shown in FIG. 5A, It can be seen that the level difference between the correction values in the actual correction value ?? '/? Table of the present invention calculated by dithering the difference value ?? as shown in FIG. 5 (b) decreases.
이에 따라, 메모리(M)에 저장된 α 보상값(α_cmp)의 비트수를 증가시키지 않으면서도 연속적인 α 보상값(α_cmp)의 레벨 차이가 차이값(Δα)의 디더링에 의해 공간적으로 분산되어 감소함으로써 보상 분해능이 증가된다.Thus, without increasing the number of bits of the a compensation value a_cmp stored in the memory M, the level difference of the continuous a compensation value a_cmp is spatially dispersed and reduced by dithering the difference value? Compensation resolution is increased.
보상부(230)에서 보상값 적용부(234)는 보상시, 메모리(M)로부터 읽어들인 각 서브픽셀의 보상 정보를, 데이터 변환부(220)로부터 입력된 각 서브픽셀의 전압 데이터를 적용함으로써 그 전압 데이터를 보상하여 데이터 드라이버(20)로 출력한다. 보상값 적용부(234)는 표시 모드 및 센싱 모드에서 전압 데이터(Vdata)를 보상하여 데이터 드라이버(20)로 출력한다. 보상값 적용부(234)는 각 서브픽셀의 보상 정보(Vth, α_cmp) 중 α 보상값(α_cmp)은 스무딩 처리하여 전압 데이터에 적용한다.The compensation value application unit 234 in the
한편, 보상값 적용부(234)는 Vth 보상값도 스무딩 처리하여 전압 데이터에 적용할 수 있다. 설명의 편의상 아래에서는 α 보상값(α_cmp)에 대한 스무딩 처리를 예를 들어 설명한다.Meanwhile, the compensation value application unit 234 may apply the Vth compensation value to the voltage data by smoothing processing. For convenience of explanation, the smoothing process for the a compensation value (? _Cmp) will be described below as an example.
구체적으로, 보상값 적용부(234)는 데이터 변환부(220)로부터 입력된 전압 데이터에 대응하는 해당 서브픽셀의 α 보상값(α_cmp)과, 해당 서브픽셀을 중심으로 특정 크기(k×k, k는 자연수)의 픽셀 영역에 포함되는 동일 컬러의 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 메모리(M)로부터 읽어들여 평균화함으로써 스무딩 처리하고, 평균화된 α 보상값(α_cmp')을 적용하여 전압 데이터를 보상한다.Specifically, the compensation value application unit 234 applies the compensation value ?_cmp of the corresponding subpixel corresponding to the voltage data input from the
예를 들면, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 3×3 픽셀 영역에 포함된 해당 서브픽셀의 α 보상값(α_cmp)과 동일 컬러의 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 평균연산하고 그 평균 보상값(α_cmp')을 해당 서브픽셀의 α 보상값(α_cmp')으로 이용한다.For example, as shown in FIG. 6 (b), the a compensation value (? _Cmp) of the corresponding subpixel included in the 3 × 3 pixel region and the a compensation values (? And uses the average compensation value ?_cmp 'as the? Compensation value ?_cmp' of the corresponding subpixel.
이때, 불량 서브픽셀을 제거하기 위하여, 상기 픽셀 영역에 포함된 해당 α 보상값(α_cmp)과, 주변 α 보상값들(α_cmp) 각각의 차이가 미리 설정된 기준값 이상이면 그 픽셀 영역내에 불량 서브픽셀이 있는 것으로 판단하고, 스무딩 처리없이 해당 α 보상값(α_cmp)을 이용한다.In order to remove the defective subpixel, if the difference between the corresponding? Compensation value (? _Cmp) and the surrounding? Compensation values (? Cmp) included in the pixel region is greater than a preset reference value, , And uses the corresponding? Compensation value (? _Cmp) without smoothing processing.
보상값 적용부(234)는 스무딩 처리된 α 보상값(α_cmp)과, 메모리(M)로부터 읽어들인 α 보상 계수(D)를 아래 수학식 2와 같이 정해진 연산을 수행하여 게인값(g)을 산출한다.The compensation value application unit 234 performs a predetermined operation on the smoothed a compensation value alpha_cmp and the alpha compensation coefficient D read from the memory M to calculate a gain value g .
<수학식 3>&Quot; (3) "
g = D×(α_cmp' - 1) + 1g = D x (alpha_cmp '- 1) + 1
Vdata' = g×Vdata + VthVdata '= gxVdata + Vth
그 다음, 상기 수학식 3과 같이, 산출된 게인값(g)과 메모리(M)로부터 읽어들인 해당 서브픽셀의 Vth 보상값(Vth)을 이용하여 전압 데이터(Vdata)를 보상하며, 보상된 전압 데이터(Vdata')를 데이터 드라이버(20)로 출력한다. 보상값 적용부(234)는 전압 데이터(Vdata)에 게인값(g)을 곱한 후, Vth 보상값(Vth)을 더함으로써 전압 데이터(Vdata)를 보상한다.Then, the voltage data (Vdata) is compensated using the calculated gain value (g) and the Vth compensation value (Vth) of the corresponding sub pixel read from the memory (M) And outputs the data (Vdata ') to the
도 6(a) 및 도 6(b)를 참조하면, 도 6(a)와 같이 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 고려하지 않은 선행 기술의 α 보상값(α_cmp)과 대비하여, 도 6(b)와 같이 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 고려하여 스무딩 처리된 본원 발명의 α 보상값(α_cmp)은 인접한 보상값들과의 레벨 차이가 감소하였음을 알 수 있다.6A and 6B, in contrast to the prior art a compensation value? _Cmp, which does not consider the? Compensation values? _Cmp of neighboring subpixels as shown in FIG. 6A, As shown in FIG. 6 (b), it can be seen that the level difference from the adjacent compensation values is reduced in the smoothing-processed? Compensation value? - cmp in consideration of the? Compensation values?
따라서, α 보상값(α_cmp)의 스무딩 처리에 의해 계단형으로 연속된 α 보상값들(α_cmp) 차이가 더욱 감소함으로써 보상값의 비트수를 증가시키지 않으면서도 보상 분해능을 증가시킬 수 있다.Therefore, the compensation resolution can be increased without increasing the number of bits of the compensation value by further decreasing the stepwise continuous a-compensation values (? _Cmp) difference by the smoothing processing of the compensation value a_cmp.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 실시간 센싱 방법 및 보상 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method and a method for real-time sensing of an OLED display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 4에 도시된 OLED 표시 장치를 참조하여 도 7(a)에 도시된 실시간 센싱 방법과, 도 7(b)에 도시된 화상 구동시 보상 방법을 설명하기로 한다.The real time sensing method shown in Fig. 7 (a) and the image driving compensation method shown in Fig. 7 (b) will be described with reference to the OLED display device shown in Figs. 1 and 4. Fig.
센싱 모드일 때, 단계 2(S2)에서 보상부(230)는 해당 서브픽셀의 α 보상값(α_cmp)을 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 고려하여 스무딩 처리한다. 다시 말하여, 보상부(230)는 메모리(M)로부터 읽어들인 특정 픽셀 영역에 포함되는 해당 서브픽셀과 동일 컬러의 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 평균 연산하고, 평균 α 보상값(α_cmp')을 해당 서브픽셀의 α 보상값으로 이용한다.In the sensing mode, in step S2, the compensating
단계 4(S4)에서 보상부(230)는 스무딩 처리된 α 보상값(α_cmp')과, 메모리(M)로부터 읽어들인 해당 서브픽셀의 Vth 보상값(Vth)을 이용하여 센싱용 전압 데이터(Vdata)를 보상하고, 보상된 전압 데이터(Vdata')는 데이터 드라이버(20)로 출력한다.In step S4, the compensating
보상부(230)는 센싱용 전압 데이터(Vdata)에 대응하는 α 보상 계수(D)를 메모리(M)로부터 읽어들이고, 스무딩 처리된 α 보상값(α_cmp')과 α 보상 계수(D)를 전술한 수학식 2와 같은 연산을 수행하여 게인값(g)을 산출하고, 산출된 게인값(g)과 메모리(M)로부터 읽어들인 Vth 보상값(Vth)을 이용하여 센싱용 전압 데이터(Vdata)를 보상하고, 보상된 전압 데이터(Vdata')를 데이터 드라이버(20)로 공급한다.The
단계 6(S6)에서 데이터 드라이버(20)는 보상된 센싱용 전압 데이터(Vdata')를 아날로그 신호로 변환하여 표시 패널(40)의 각 서브픽셀로 공급하고, 보상부(230)는 데이터 드라이버(20)를 통해 각 서브픽셀의 특성을 센싱한다. 데이터 드라이버(20)는 센싱용 전압 데이터(Vdata')가 공급된 1 수평라인의 각 서브픽셀로부터 센싱 라인을 통해 출력되는 전압(또는 전류)를 센싱하고, 센싱값을 디지털 데이터로 변환하여 보상부(230)로 공급한다. 센싱 라인으로는 표시 패널(40)에서 각 서브픽셀과 접속된 데이터 라인, 레퍼런스 라인, 전원 라인 중 어느 하나가 이용된다.In step 6 (S6), the
단계 8(S8)에서 보상부(230)는 전술한 수학식 3과 같이, 데이터 드라이버(20)로부터 공급된 센싱값에서 α 센싱값(α_sen)을 검출하고, 메모리(M)로부터 읽어들인 α 평균값(α_avg)과의 차이값(Δα)을 산출하여 그 차이값(Δα)을 디더링 처리하고, 디더링된 차이값(Δα')을 이용하여 메모리(M)로부터 읽어들인 α 보상값(α_cmp)을 수정하여 메모리(M)에 저장함으로써 α 보상값(α_cmp)을 업데이트한다.In step 8 (S8), the compensating
화상 표시 모드일 때, 단계 12(S12)에서 보상부(230)는 전술한 단계 2(S2)와 동일하게, 해당 서브픽셀의 α 보상값(α_cmp)과 주변 서브픽셀들의 α 보상값들(α_cmp)을 평균 연산하고 그 평균 보상값(α_cmp')을 해당 서브픽셀의 α 보상값으로 이용한다.In the image display mode, in step 12 (S12), the compensating
단계 14(S4)에서 보상부(230)는 전술한 단계 4(S4)와 유사하게, 스무딩 처리된 α 보상값(α_cmp')과, 메모리(M)로부터 읽어들인 α 보상 계수(D)를 상기 수학식 2와 같이 연산하여 게인값(g)을 산출하고, 게인값(g)과 메모리(M)로부터 읽어들인 Vth 보상값(Vth)을 이용하여 표시용 전압 데이터(Vdata)를 보상하고, 보상된 전압 데이터(Vdata')는 데이터 드라이버(20)로 공급된다.In step 14 (S4), similarly to step 4 (S4) described above, the
단계 16(S16)에서 데이터 드라이버(20)가 보상부(230)로부터 공급된 전압 데이터(Vdata')를 아날로그 신호로 변환하여 각 서브픽셀에 공급함으로써 표시 패널(40)은 화상을 표시한다.The
도 8은 선행 기술에 따라 α를 보상한 결과와 본 발명의 실시예에 따라 a를 보상한 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a graph comparing a result obtained by compensating? According to the prior art and a result compensated according to an embodiment of the present invention.
도 8(a)는 초기 α보상값의 레벨들을 컬러로 나타낸 것으로, 서브픽셀들의 초기 α보상값들이 균일하지 않음을 알 수 있다.8 (a) shows the levels of the initial a compensation value in color, and it can be seen that the initial a compensation values of the sub pixels are not uniform.
도 8(b)는 선행 기술에 따라 각 서브픽셀의 α를 센싱하여 보상한 결과를 나타낸 것으로, 초기 α보상값들의 차이를 보상하였으나 보상 능력이 부족하여 α보상값들의 레벨 차이로 인한 등고선이 여전히 남아 있음을 알 수 있다.8B shows a result obtained by sensing α of each subpixel according to the prior art. Even though the difference between the initial α compensation values is compensated for, but the compensating capability is insufficient, contour lines due to the difference in levels of the α compensation values are still It can be seen that it remains.
도 8(c)는 본 발명의 실시예에 따라 디더링 처리를 통해 업데이트된 α보상값들을 나타낸 것으로, 도 8(a)에 도시된 초기 α보상값들과 대비하여 α보상값들의 공간적 분산을 통해 등고선이 흐려졌음을 알 수 있다.8 (c) shows the a compensation values updated through the dithering process according to the embodiment of the present invention. By contrast with the initial a compensation values shown in Fig. 8 (a) It can be seen that the contour line is blurred.
도 8(d)는 본 발명의 실시예에 따라 도 8(c)와 같이 디더링 처리로 업데이트된 α보상값을 스무딩 처리하여 적용한 보상 결과를 나타낸 것으로, 도 8(b)에 도시된 선행 기술과 대비하여 등고선이 인지되지 않음을 알 수 있다.8 (d) shows a compensation result obtained by applying smoothing processing to the a compensation value updated by the dithering process according to the embodiment of the present invention. As shown in Fig. 8 (b) It can be seen that the contour line is not recognized.
도 9는 본 발명에 적용된 실시예에서 α보상값에 대한 디더링 및 스무딩 처리 중 어느 하나만을 이용한 결과를 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram showing a result of using only one of the dithering and the smoothing processing on the a compensation value in the embodiment applied to the present invention.
도 9(a)는 도 8(c)와 같이 디더링 처리를 통해 업데이트된 α보상값들을 표현한 것이고, 도 9(b)는 도 9(a)와 같이 디더링 처리로 업데이트된 α보상값을 적용한 보상 결과를 나타낸 것으로, 디더링 처리만으로는 여전히 등고선이 남아 있음을 알 수 있다.9A is a representation of updated? Compensation values through a dithering process as shown in FIG. 8C, and FIG. 9B is a view showing a compensation obtained by applying an? Compensation value updated by a dithering process as shown in FIG. As a result, it can be seen that contour lines still remain only by the dithering process.
도 9(c)는 디더링 처리없이 선행 기술에 따라 업데이트된 α보상값들을 표현한 것이고, 도 9(d)는 도 9(c)에 도시된 선행 기술의 α보상값을 스무딩 처리하여 적용한 보상 결과를 나타낸 것으로, 스무딩 처리만으로도 여전히 등고선이 남아 있음을 알 수 있다.FIG. 9 (c) shows the a compensation values updated according to the prior art without the dithering process, and FIG. 9 (d) shows the compensation results obtained by smoothing the a compensation value of the prior art shown in FIG. It can be seen that contour lines still remain even with the smoothing process alone.
따라서, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치는 디더링 처리를 이용하여 보상값을 업데이트하고, 보상값을 스무딩 처리하여 데이터에 적용함으로써, 보상값의 비트수를 증가시키지 않으면서도 보상값의 분해능을 증가시킬 수 있으므로 보상 능력이 향상되어 화질을 향상시킬 수 있다.Therefore, the OLED display according to the present invention can increase the resolution of the compensation value without increasing the number of bits of the compensation value by updating the compensation value using the dithering process, smoothing the compensation value, and applying the smoothing process to the data Therefore, the compensation ability is improved and the image quality can be improved.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of illustration, Can be carried out within a range. Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 타이밍 컨트롤러 20: 데이터 드라이버
30: 게이트 드라이버 40: 표시 패널
100: 제어 신호 생성부 200: 화상 처리부
210: 전류 제어부 220: 데이터 변환부
230: 보상부 232: 보상값 검출부
238: 보상값 적용부 M: 메모리10: timing controller 20: data driver
30: gate driver 40: display panel
100: control signal generation unit 200: image processing unit
210: current control unit 220:
230: compensation section 232: compensation value detection section
238: compensation value application part M: memory
Claims (5)
각 서브픽셀의 이동도 보상을 위한 제1 보상값과, 상기 각 서브픽셀의 임계 전압 보상을 위한 제2 보상값이 저장된 메모리와,
상기 제1 보상값을 업데이트할 때, 상기 각 서브픽셀로부터 센싱된 제1 센싱값을 가공 후 디더링 처리하여 상기 제1 보상값에 적용하고, 상기 제1 및 제2 보상값을 적용하여 상기 각 서브픽셀에 공급될 데이터를 보상할 때, 해당 서브픽셀의 제1 보상값과 인접한 서브픽셀들의 제1 보상값들에 대한 평균값을 상기 데이터에 적용하는 데이터 처리부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(이하 OLED) 표시 장치.A display panel including a plurality of sub-pixels having different colors,
A memory for storing a first compensation value for compensating mobility of each subpixel and a second compensation value for compensating a threshold voltage of each subpixel;
A first sensing value is sensed from each subpixel and applied to the first compensation value, and the first compensation value and the second compensation value are applied to each of the subpixels to update the first compensation value, And a data processor for applying to the data an average value of the first compensation values of the subpixels adjacent to the first compensation value of the corresponding subpixel when compensating the data to be supplied to the pixel, OLED) display device.
상기 데이터 처리부는 보상부와, 데이터 드라이버를 포함하고,
상기 보상부는
표시 모드 및 센싱 모드일 때, 전압 데이터를 상기 평균값과 상기 제2 보상값을 적용하여 보상하고,
보상된 전압 데이터를 상기 데이터 드라이버를 통해 상기 표시 패널의 해당 서브픽셀에 공급하고,
상기 센싱 모드일 때, 상기 해당 서브픽셀로부터 출력되는 신호를 상기 데이터 드라이버를 통해 센싱하여 상기 제1 센싱값을 검출하고,
상기 제1 센싱값과 상기 메모리로부터의 기준값과의 차이값을 산출하고,
서로 다른 디더값들이 분산 배치된 디더 패턴에서 해당 서브픽셀의 위치에 따라 선택된 어느 하나의 디더값을 상기 차이값과 가산함으로써 그 차이값을 디더링 처리하고,
디더링된 차이값을 미리 설정된 비례 계수와 연산하여 상기 제1 보상값에 적용하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치.The method according to claim 1,
Wherein the data processing unit includes a compensation unit and a data driver,
The compensation unit
Compensating the voltage data by applying the average value and the second compensation value in a display mode and a sensing mode,
Supplying the compensated voltage data to the corresponding sub-pixel of the display panel through the data driver,
Wherein the first sensing value is detected by sensing the signal output from the corresponding subpixel through the data driver when the sensing mode is selected,
Calculating a difference value between the first sensing value and a reference value from the memory,
A difference value is added to the difference value by adding any one of the dither values selected according to the position of the corresponding subpixel in the dither pattern in which different dither values are distributed and arranged,
And calculates a dithered difference value with a predetermined proportional coefficient to apply the calculated difference value to the first compensation value.
상기 보상부는
상기 메모리로부터 미리 설정된 픽셀 영역에 포함되는 상기 해당 서브픽셀과 주변 서브픽셀들의 제1 보상값들을 읽어내어 평균값을 산출하고,
상기 제1 보상값들에 대한 평균값과, 상기 메모리로부터의 보상 계수를 이용한 연산으로 게인값을 산출하고,
상기 해당 서브픽셀에 공급될 데이터를, 상기 게인값을 이용하여 보상한 후, 상기 메모리로부터의 상기 제2 보상값을 이용하여 더 보상하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치.The method of claim 2,
The compensation unit
Calculating a mean value by reading first compensation values of the corresponding subpixel and neighboring subpixels included in a predetermined pixel region from the memory,
Calculating a gain value by an operation using an average value for the first compensation values and a compensation coefficient from the memory,
Compensates data to be supplied to the corresponding subpixel using the gain value, and further compensates the data using the second compensation value from the memory.
상기 보상부는
상기 해당 서브픽셀의 제1 보상값과, 상기 주변 서브픽셀들의 제1 보상값들 각각의 차이가 미리 설정된 기준 이상이면, 상기 평균값 대신 상기 해당 서브픽셀의 제1 보상값을 적용하여 상기 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치.The method of claim 3,
The compensation unit
If the difference between the first compensation value of the corresponding subpixel and the first compensation value of the neighboring subpixels is equal to or greater than a preset reference value, the first compensation value of the corresponding subpixel is used instead of the average value, And the OLED display device.
상기 메모리에 저장된 상기 제1 센싱값에 대한 기준값은, 상기 표시 패널의 서브픽셀들에 대한 초기의 제1 센싱값을 컬러별로 평균한 제1 센싱 평균값이고,
상기 제1 보상값들에 대한 평균값은, 상기 해당 서브픽셀과 동일 컬러를 갖는 주변 서브픽셀들의 제1 보상값들에 대한 평균값인 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치.The method of claim 3,
Wherein the reference value for the first sensing value stored in the memory is a first sensing average value obtained by averaging an initial first sensing value for subpixels of the display panel,
Wherein an average value of the first compensation values is an average value of first compensation values of neighboring subpixels having the same color as the corresponding subpixel.
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