KR20180057988A - 센싱 모드를 갖는 유기 발광 다이오드 표시 장치 - Google Patents

센싱 모드를 갖는 유기 발광 다이오드 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보상값을 업데이트하기 위한 센싱 동작을 효율적으로 수행할 수 있는 OLED 표시 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 표시 모듈의 구동을 모니터링하여 센싱 모드의 필요 여부를 판단하고 센싱 모드가 필요하다고 판단되면, 호스트 세트가 센싱 명령 신호를 송부하도록 호스트 세트에 센싱 요청 상태를 전달한다.

Description

센싱 모드를 갖는 유기 발광 다이오드 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE WITH SENSING MODE}
본 발명은 보상값을 업데이트하기 위한 센싱 모드를 필요에 따라 효율적으로 수행할 수 있는 유기 발광 다이오드 표시 장치에 관한 것이다.
최근 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 평판 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED)를 이용한 OLED 표시 장치, 전기영동 입자를 이용한 전기영동 표시 장치(ElectroPhoretic Display; EPD) 등이 대표적이다.
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.
OLED 표시 장치를 구성하는 다수의 픽셀 또는 서브픽셀 각각은 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층으로 구성된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하는 픽셀 회로를 구비한다.
픽셀 회로는 데이터 라인으로부터의 데이터 신호를 스토리지 커패시터에 공급하는 스위칭 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 TFT)와, 스토리지 커패시터에 충전된 전압에 따라 전류를 제어하여 OLED 소자로 공급하는 구동 TFT 등을 포함하고, OLED 소자는 전류에 비례하는 광을 발생한다.
OLED 표시 장치는 공정 편차, 구동 환경, 구동 시간 등에 따라 서브픽셀별 TFT의 임계 전압(이하 Vth) 및 이동도 등과 같은 구동 특성이 불균일하여 동일 전압 대비 구동 전류가 달라짐으로써 휘도 불균일 현상이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위하여, OLED 표시 장치는 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱한 결과를 기초하여 각 서브픽셀의 특성 편차를 보상하기 위한 보상값을 결정하여 저장하고, 저장된 보상값을 이용하여 각 서브픽셀에 공급될 영상 데이터를 보상하는 외부 보상 기술을 이용하고 있다.
그러나, 종래의 OLED 표시 장치는 전원 온/오프 시간 등과 같이 호스트 세트에서 미리 설정된 시간에 따라 센싱 모드를 지시하는 경우에만, OLED 표시 모듈이 센싱 모드로 동작하여 보상값을 업데이트할 수 있다.
이로 인하여, 종래의 OLED 표시 장치는 보상값 업데이트가 필요하지 않는 경우에도 정해진 센싱 모드로 동작하여 불필요한 시간이 소요되거나, 보상값 업데이트가 필요한 경우라도 센싱 모드로 동작할 수 없으므로, 센싱 모드를 필요에 따라 효율적으로 수행할 수 없는 취약점이 있다.
본 발명은 보상값을 업데이트하기 위한 센싱 동작을 효율적으로 수행할 수 있는 OLED 표시 장치를 제공한다.
일 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 표시 패널, 패널 구동부, 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 모듈과, 표시 모듈로 영상 소스를 공급하고 센싱 모드 동작을 지시하는 호스트 세트를 구비한다.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 호스트 세트로부터 센싱 모드 동작을 지시하는 센싱 명령 신호를 공급받으면 해당 센싱 모드로 동작하여 패널 구동부를 통해 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리에 저장된 각 서브픽셀의 보상값을 업데이트한다. 또한, 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 표시 모듈의 구동을 모니터링하여 센싱 모드의 필요 여부를 판단하고 센싱 모드가 필요하다고 판단되면, 호스트 세트가 센싱 명령 신호를 송부하도록 호스트 세트에 센싱 요청 상태를 전달한다.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 누적된 영상 데이터를 분석하여 상기 구동 TFT의 특성 변화가 예측되거나, OLED 소자의 열화 보상 단계의 이전 또는 이후이거나, 메모리에 저장된 센싱 모드의 수행 과정 정보를 바탕으로 센싱 모드에 대한 비정상적인 동작이 확인된 경우, 센싱 모드가 필요하다고 판단하고, 호스트 세트로 센싱 요청 상태를 전달한다.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 호스트 세트로부터 공급된 센싱 명령 신호에 응답하여 센싱 모드를 인에이블시킨 센싱 모드 진입 횟수와, 센싱 모드의 완료 후 센싱 모드 완료 횟수를 각각 카운팅하여 메모리에 저장하고, 메모리에 저장된 센싱 모드 진입 횟수와 센싱 모드 완료 횟수를 비교하여 센싱 모드에 대한 비정상적인 동작 여부를 확인한다.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 센싱 모드가 필요하다고 판단될 때 메모리에 센싱 요청 상태를, 불필요하다고 판단될 때 센싱 불요청 상태를 저장한다. 일 실시예에 따른 호스트 세트는 메모리에 저장된 센싱 요청 상태를 리드하여 타이밍 컨트롤러로 센싱 명령 신호를 전달하고, 센싱 불요청 상태를 리드하면 센싱 명령 신호를 출력하지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 호스트 세트와 표시 모듈간의 양방향 통신을 통해 표시 모듈에서 보상값 업데이트를 위한 센싱 모드가 필요할 때마다 호스트 세트에 센싱 모드를 요청하고 호스트 세트의 지시에 따라 센싱 모드를 수행함으로써 센싱 모드의 동작 시점을 효율적으로 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 서브픽셀의 구성을 나타낸 등가회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치에서 타이밍 컨트롤러의 센싱 모드 수행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치에서 센싱 모드 요청 상태와 불요청 상태의 송수신 파형을 나타낸 타이밍도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 서브픽셀의 구성을 나타낸 등가회로도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치는 양방향 통신을 하는 호스트 세트(100) 및 표시 모듈(200)을 구비한다. 호스트 세트(100)는 시스템 온 칩(System on Chip; 이하 SoC)(110) 등을 포함한다. 표시 모듈(200)은 타이밍 컨트롤러(210), 메모리(212), 패널 구동부(220), 표시 패널(230) 등을 포함한다. 패널 구동부(220)는 데이터 구동부(222) 및 게이트 구동부(224)를 포함한다.
호스트 세트(100)는 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태블릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다.
SoC(110)는 스케일러(Scaler) 등을 내장하여 표시 모듈(200)에 표시될 영상을 표시 모듈(200)의 해상도에 맞추어 스케일링하는 등과 같은 필요한 영상 처리를 수행한 다음, 영상 처리가 완료된 영상 데이터를 타이밍 제어 신호들과 함께 표시 모듈(200)의 타이밍 컨트롤러(210)로 공급한다. 타이밍 제어 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.
SoC(110)는 타이밍 컨트롤러(210)와의 양방향 통신을 통해, 표시 모듈(200)에서 각 서브픽셀에 대한 특성(구동 TFT의 Vth, 이동도, OLED의 Vth 등)을 센싱하여 메모리(212)에 저장된 보상값을 업데이트하는 리얼 센싱(Real Sensing; 이하 RS) 모드를 효율적으로 수행할 수 있도록 표시 모듈(200)에 RS 모드를 지시한다.
예를 들면, 표시 모듈(200)에 대한 RS 모드의 동작이 필요하여 타이밍 컨트롤러(210)로부터 RS 요청(Request)이 있으면, SoC(110)는 타이밍 컨트롤러(210)로 RS 명령(Command)을 전달하여 표시 모듈(200)이 RS 모드로 동작하게 한다. 또한, SoC(110)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 RS 요청이 없더라도, 주기적으로 타이밍 컨트롤러(210)로 RS 명령을 전달하여 표시 모듈(200)에 대한 RS 모드의 동작을 지시할 수 있다. SoC(110)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 RS 완료(Done) 신호를 수신하면 표시 모듈(200)의 RS 동작이 완료된 것으로 판단한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 통상적인 표시 모드의 구동시, SoC(110)로부터 공급받은 타이밍 제어 신호들을 이용하여 패널 구동부(220), 즉 데이터 구동부(222) 및 게이트 구동부(224)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호들 및 게이트 제어 신호들을 생성하여 데이터 구동부(222) 및 게이트 구동부(224)로 공급한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 SoC(110)로부터 공급받은 영상 데이터를 메모리(212)에 저장된 보상값을 이용하여 보상하고, 보상된 영상 데이터를 패널 구동부(220)로 공급한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 호스트 세트(100)의 SoC(110)로부터 RS 명령이 수신되면, 패널 구동부(220) 및 표시 패널(230)을 RS 모드로 구동하여, 표시 패널(230)의 각 서브픽셀의 특성(구동 TFT의 Vth, 이동도, OLED의 Vth 등)을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리(212)에 저장된 각 서브픽셀에 대한 보상값을 업데이트한다.
메모리(212)에는 타이밍 컨트롤러(210)에서 이용될 다양한 제어 정보와 함께 보상 정보가 미리 설정되어 저장되어 있다. 메모리(212)에 저장된 보상 정보는 서브픽셀간 구동 TFT의 이동도 편차를 보상하기 위한 각 서브픽셀의 이동도 보상값과, 구동 TFT의 Vth를 보상하기 위한 각 서브픽셀의 Vth 보상값 등을 포함하고, 표시 모듈(200)의 RS 동작으로 얻어진 각 서브픽셀의 센싱 결과를 토대로 업데이트된다.
RS 모드에서, 타이밍 컨트롤러(210)는 데이터 구동부(222)를 통해 표시 패널(230)에 센싱용 데이터 신호를 공급하여 해당 서브픽셀을 구동하고, 구동되는 서브픽셀로부터 구동 TFT의 Vth 및 이동도 중 적어도 어느 하나의 특성을 갖는 신호를 센싱하고, 센싱 결과를 정해진 연산을 통해 가공하여 보상값으로 변환하여 메모리(212)에 저장된 보상값을 업데이트할 수 있다.
예를 들면, 타이밍 컨트롤러(210)는 각 서브픽셀에서 구동 TFT의 구동에 의해 소스 전압이 증가하는 선형 구간을 센싱한 정보를 이용하여 온도, 빛 등과 같은 구동 환경에 민감한 구동 TFT의 이동도 변화량을 산출하고, 산출된 결과를 이용하여 메모리(212)에 저장된 각 서브픽셀의 이동도 보상값을 업데이트할 수 있다. 이동도 보상값을 업데이트하기 위한 RS 모드는 소요 시간이 상대적으로 짧은 패스트 모드(Fast mode)에 해당하는 것으로 전원 온 시간이나, 디스플레이 구간의 수직 블랭크 기간 중 적어도 하나의 기간에서 SoC(110)의 지시에 따라 수행될 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 각 서브픽셀에서 구동 TFT가 구동되어 포화 상태에 도달한 구간을 센싱한 정보를 이용하여 구동 TFT의 Vth를 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리(212)에 저장된 각 서브픽셀의 Vth 보상값을 업데이트할 수 있다. Vth 보상값은 서브픽셀간 구동 TFT의 Vth 편차를 보상함과 아울러 구동 시간이 경과하면서 전기적인 스트레스에 의한 열화로 쉬프트되는 Vth를 보상할 수 있다. Vth 보상값을 업데이트하기 위한 RS 모드는 전술한 패스트 모드 보다 센싱 시간이 길게 소요되는 슬로우 모드(Slow mode)에 해당하는 것으로 전원 오프 시간에 SoC(110)의 지시에 따라 수행될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 SoC(110)의 지시에 따른 RS 모드의 동작을 수행하여 메모리(212)의 보상값 업데이트가 완료되면 RS 완료 신호를 SoC(110)로 송신한다.
특히, 타이밍 컨트롤러(210)는 영상 데이터, 센싱 데이터, RS 모드 등과 같은 표시 모듈(200)의 구동 상태를 모니터링하여 보상값 업데이트를 위한 RS 모드가 필요한지 여부를 체크하고, RS 모드가 필요하다고 판단될 때 SoC(110)로 RS 모드를 요청하여, SoC(110)가 타이밍 컨트롤러(210)로 RS 동작을 지시하게 할 수 있다. 다시 말하여, 타이밍 컨트롤러(210)는 표시 모듈(200)의 구동 상태를 모니터링하여 필요에 따라 호스트 세트(100)와의 양방향 통신을 통해 RS 모드의 동작 시점을 효율적으로 조절할 수 있다.
예를 들면, 타이밍 컨트롤러(210)는 표시 패널(230)에 표시되는 영상 데이터를 누적하여 분석하거나 센싱 데이터를 분석하여 구동 TFT의 Vth 쉬프트를 예측할 수 있으며, 분석 결과 Vth의 쉬프트가 예측되는 경우 RS 동작이 필요하다고 판단하여 SoC(110)로 RS 모드를 요청할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 표시 모듈(200)의 구동 시간을 카운트하여 설정된 구동 시간마다 각 서브픽셀의 OLED 열화를 센싱하거나, 영상 데이터의 누적 결과를 이용하여 각 서브픽셀의 OLED 열화를 예측하고, 센싱되거나 예측된 열화 정보를 바탕으로 영상의 휘도(휘도 게인)를 조절하여 잔상을 보상하고 OLED 소자의 수명을 증가시킬 수 있다. 타이밍 컨트롤러(210)는 이러한 열화 보상 알고리즘을 수행하기 이전 또는 이후에 RS 동작이 필요하다고 판단하여 SoC(110)로 RS 모드를 요청할 수 있다. 이에 따라, 타이밍 컨트롤러(210)는 열화 보상 이전 또는 이후에 RS 모드를 수행하여 Vth 보상값을 업데이트함으로써 열화 보상이나 Vth 보상 등과 같은 보상 효율을 향상시킬 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 RS 모드의 정상 수행 여부를 체크하여 RS 모드의 불량 동작이 인지된 경우에도 SoC(110)로 RS 모드를 요청할 수 있다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(210)는 SoC(110)로부터 수신된 RS 명령에 따른 RS 모드의 진입 횟수와, RS 모드의 동작이 완료되어 SoC(110)로 출력하는 RS 완료의 횟수를 각각 카운트하여 메모리(212)에 저장하고, 카운트된 RS 모드의 진입 횟수와 완료 횟수를 서로 비교하여 불일치하는 경우 RS 모드의 중도 취소 등과 같은 불안정한 동작이 발생했던 것으로 판단하고 SoC(110)로 RS 모드를 요청할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 전술한 RS 모드의 필요 여부를 판단한 후 메모리(212)에 RS 요청 상태 또는 RS 불요청 상태를 저장할 수 있다. SoC(110)는 전원 오프 등과 같은 특정 시점에서 메모리(212)에 저장된 타이밍 컨트롤러(210)의 RS 요청 상태를 리드하면 RS 명령을 타이밍 컨트롤러(210)로 지시할 수 있으며, RS 불요청 상태를 리드하면 RS 명령을 타이밍 컨트롤러(210)로 송부하지 않는다.
호스트 세트(100)의 세트 보드가 교체된 경우에도 교체된 SoC(110)는 표시 모듈(200)의 메모리(212)에 저장된 타이밍 컨트롤러(210)의 RS 모드의 동작 상태 및 히스토리를 파악할 수 있으며, 메모리(212)에 저장된 RS 요청 상태를 리드하면 표시 모듈(200)로 RS 동작을 지시할 수 있다.
SoC(110)는 표시 모듈(200)의 메모리(212)에 저장된 RS 상태를 전원 온/오프 시간에 리드하거나 주기적으로 리드하여 표시 모듈(200)의 RS 요청 상태를 확인할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 소비 전력 감소, OLED 소자의 열화 보상 등을 위한 다양한 영상 처리를 더 수행할 수 있다. 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(210)는 영상의 평균 화상 레벨(Average Picture Level; 이하 APL)에 따라 영상의 피크 휘도(휘도 게인)를 조절하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
데이터 구동부(222)는 표시 모드 및 RS 모드 각각에서 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급된 데이터 제어 신호를 이용하여, 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급된 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(230)로 공급한다. 데이터 구동부(222)는 감마 전압 생성부로부터 공급된 감마 전압세트를 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환한다.
데이터 구동부(222)는 센싱 모드에서 표시 패널(50)의 각 서브픽셀로부터 레퍼런스 라인을 통해 센싱된 전압(또는 전류)을 디지털 센싱 정보로 변환하여 타이밍 컨트롤러(210)로 공급한다.
데이터 구동부(222)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(230)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(230)의 비표시 영역 상에 실장될 수 있다.
게이트 구동부(224)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 공급된 게이트 제어 신호를 이용하여 표시 패널(230)의 다수의 게이트 라인을 구동한다. 게이트 구동부(224)는 게이트 제어 신호를 이용하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다.
게이트 구동부(224)는 적어도 하나의 게이트 드라이브 IC로 구성되고 회로 필름에 실장되어 표시 패널(230)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(230)의 비표시 영역 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 구동부(224)는 표시 패널(230)의 픽셀 어레이에 형성되는 TFT 어레이와 함께 TFT 기판의 비표시 영역에 형성됨으로써 표시 패널(230)에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 형성될 수 있다.
표시 패널(230)은 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 기본 픽셀은 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B) 서브픽셀들 중 컬러 혼합으로 화이트 표현이 가능한 적어도 3개 서브픽셀들(W/R/G, B/W/R, G/B/W, R/G/B, 또는 W/R/G/B)로 구성될 수 있다.
예를 들면, 각 서브픽셀은 도 2에 도시된 바와 같이 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 구비하지만, 각 서브픽셀의 구성은 다양하므로 도 2의 구성으로 한정되는 것은 아니다.
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.
OLED 소자는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, 저전위 전원 전압(EVSS)과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비한다. 애노드는 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 전압이 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.
제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)는 게이트 라인(GLn, GLn+1)의 스캔 신호에 의해 각각 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. 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 구동 TFT(DT)의 전류를 레퍼런스 라인(RL)으로 출력하는 경로로 더 이용된다.
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.
구동 TFT(DT)는 고전위 전원 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.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 타이밍 컨트롤러에서 RS 모드를 모니터링하는 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.
호스트 세트(100)로부터 전원 오프 명령이 전달되는 등과 같은 특정 시점에서 타이밍 컨트롤러(210)는 표시 모듈(200)의 상태를 확인하여 RS 모드가 필요한지 여부를 판단하고(S302), RS 동작이 필요하다고 판단되면 호스트 세트(100)로 RS 요청을 전달하고(S304), 불필요하다고 판단되면 RS 요청을 전달하지 않는다. 타이밍 컨트롤러(210)는 누적된 영상 데이터나 센싱 데이터의 분석 결과 Vth 쉬프트가 예측되거나, 열화 보상 등과 같은 특정 알고리즘의 수행 이전 또는 이후이거나, 메모리(212)에 저장된 RS 모드의 수행 과정이 비정상 상태이면(RS 모드 진입 횟수와 완료 횟수가 다를 때), RS 동작이 필요하다고 판단하고 호스트 세트(100)에 RS 요청을 전달할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)로부터 전달된 RS 요청에 응답하여 호스트 세트(100)의 SoC(110)로부터 RS 명령, 즉 RS 인에이블 신호를 수신하고(S306), RS 인에이블에 따른 RS 진입 횟수를 카운트하여 메모리(212)에 저장한다(S308).
타이밍 컨트롤러(210)는 RS 모드를 실행하여 데이터 구동부(222)를 통해 각 서브픽셀의 Vth를 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리(212)에 저장된 Vth 보상값을 업데이트한다(S310).
타이밍 컨트롤러(210)는 RS 모드의 동작이 완료되면 RS 완료 횟수를 카운트하여 메모리(212)에 저장하고(S312), 호스트 세트(100)로 RS 완료 신호를 전달하고 종료한다(S314).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OLED 표시 장치에서 센싱 모드 요청 상태와 불요청 상태인 경우의 송수신 파형을 나타낸 타이밍도이다.
도 4(a)를 참조하면, 호스트 세트(100)에서 표시 모듈(200)의 메모리(212)에 저장된 RS 요청 상태를 리드(RD)한 경우, 표시 모듈(200)로 RS 명령을 전달(WR)하여, 표시 모듈(200)에서 RS 모드의 인에이블 구간 동안 RS 모드로 동작하게 하고, RS 동작이 완료되면 호스트 세트(100)로 RS 완료 신호를 전달함을 알 수 있다. 도 4(b)를 참조하면, 호스트 세트(100)에서 표시 모듈(200)의 메모리(212)에 저장된 RS 불요청 상태를 리드(RD)한 경우 그 이후의 RS 동작 과정이 수행되지 않음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예는 호스트 세트(100)와 표시 모듈(200)의 양방향 통신을 통해 RS 모드가 필요할 때마다 RS 모드의 동작 시점을 효율적으로 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 표시 모듈(200)이 하이 다이나믹 레인지의 영상과 같이 휘도가 높은 가혹 조건의 영상을 장시간 표시하여 Vth 쉬프트가 예측될 때, 표시 모듈(200)의 RS 요청에 의해 호스트 세트(100)에서 표시 모듈(200)로 RS 동작을 지시할 수 있고, 이 경우 표시 모듈(200)은 RS 동작을 통해 각 서브픽셀의 구동 TFT의 Vth를 센싱하여 메모리(212)에 저장된 Vth 보상값을 업데이트함으로써 Vth 쉬프트로 인한 잔상을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 OLED 표시 장치의 특성상 지속적으로 보상 알고리즘이 업데이트되는 경우에도, 타이밍 컨트롤러(210)에서 업데이트되는 알고리즘과 연계하여 RS 동작이 필요할 때 호스트 세트(100)로 RS 요청을 추가로 전달하여 RS 동작을 수행할 수 있으므로, 여러 응용 기술과 연계하여 효율적으로 RS 동작을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 타이밍 컨트롤러(210)에서 RS 진입 횟수와 RS 완료 횟수를 모두 메모리(212)에 저장함으로써 메모리(212)에 저장된 정보를 이용하여 RS 모드의 진입, 완료, 중도 취소 등의 정보를 확인하여 RS 모드의 필요 여부를 판단할 수 있고, 호스트 세트(100)에서 메모리(212)에 저장된 표시 모듈(200)의 RS 모드 수행 정보를 확인하여 불량 분석 등에 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 호스트 세트(100)가 교체되거나 펌웨어의 업데이트 등으로 기존 이력이 사라지더라도, 표시 모듈(200)의 메모리(212)에 저장된 RS 모드 수행 정보를 바탕으로 RS 모드를 요청하여 RS 모드를 효율적이고 안정적으로 수행할 수 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 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 호스트 세트 110: 시스템 온 칩(SoC)
200: 표시 모듈 210: 타이밍 컨트롤러
212: 메모리 220: 패널 구동부
222: 데이터 구동부 224: 게이트 구동부
230: 표시 패널

Claims (4)

  1. 각 서브픽셀이 OLED 소자 및 그 OLED 소자를 구동하는 구동 TFT를 포함하는 다수의 서브픽셀들을 구비하는 표시 패널과,
    상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부와,
    상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시 모듈과,
    상기 표시 모듈로 영상 소스를 공급하고 센싱 모드 동작을 지시하는 호스트 세트를 구비하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 호스트 세트로부터 상기 센싱 모드 동작을 지시하는 센싱 명령 신호를 공급받으면 해당 센싱 모드로 동작하여 상기 패널 구동부를 통해 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리에 저장된 상기 각 서브픽셀의 보상값을 업데이트하고,
    상기 표시 모듈의 구동을 모니터링하여 상기 센싱 모드의 필요 여부를 판단하고 상기 센싱 모드가 필요하다고 판단되면, 상기 호스트 세트가 상기 센싱 명령 신호를 송부하도록 상기 호스트 세트에 센싱 요청 상태를 전달하는 OLED 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    누적된 영상 데이터를 분석하여 상기 구동 TFT의 특성 변화가 예측되거나,
    상기 OLED 소자의 열화 보상 단계의 이전 또는 이후이거나,
    상기 메모리에 저장된 상기 센싱 모드의 수행 과정 정보를 바탕으로 상기 센싱 모드에 대한 비정상적인 동작이 확인된 경우,
    상기 센싱 모드가 필요하다고 판단하고 상기 호스트 세트로 상기 센싱 요청 상태를 전달하는 OLED 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 호스트 세트로부터 공급된 상기 센싱 명령 신호에 응답하여 상기 센싱 모드를 인에이블시킨 센싱 모드 진입 횟수와, 상기 센싱 모드의 완료 후 센싱 모드 완료 횟수를 각각 카운팅하여 상기 메모리에 저장하고,
    상기 메모리에 저장된 센싱 모드 진입 횟수와 센싱 모드 완료 횟수를 비교하여 상기 센싱 모드에 대한 비정상적인 동작 여부를 확인하는 OLED 표시 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 센싱 모드가 필요하다고 판단될 때 상기 메모리에 상기 센싱 요청 상태를, 불필요하다고 판단될 때 센싱 불요청 상태를 저장하고,
    상기 호스트 세트는 상기 메모리에 저장된 상기 센싱 요청 상태를 리드하여 상기 타이밍 컨트롤러로 상기 센싱 명령 신호를 전달하고, 상기 센싱 불요청 상태를 리드하면 상기 센싱 명령 신호를 출력하지 않는 OLED 표시 장치.
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