KR20210032040A - 온도센서를 구비한 소스드라이버 및 표시장치 - Google Patents

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KR20210032040A
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Abstract

일 실시예는, 보정 기능을 가지는 온도센서에 관한 것으로서, 온도와 전압간의 상관관계를 교정하여 온도센서 측정 오차를 개선할 수 있다.

Description

온도센서를 구비한 소스드라이버 및 표시장치{SOURCE DRIVER AND DISPLAY DEVICE HAVING TEMPERATURE SENSOR}
본 실시예는 보정 기능을 가지는 온도센서와 이를 포함하는 소스드라이버 및 표시장치에 관한 것이다.
온도센서는 주변의 열을 감지하는 센서로서 반도체 집적회로에도 광범위하게 사용되고 있다. 특히 표시장치에서 온도센서는 열에 민감한 부품의 온도를 감지하고, 패널구동장치는 감지된 온도에 따라 부품에 공급하는 전압 또는 전류를 적절하게 제어할 수 있다.
온도센서는 열에 따라 변화하는 전기적 특성을 이용하여 온도를 나타낼 수 있다. 온도센서는 온도에 따라 변하는 전류 또는 전류와 같은 전기적 특성을 출력하고, 전기적 특성으로부터 온도를 산출하는데, 실제 온도와 온도센서가 출력하는 온도 사이에 오차가 발생할 수 있다.
이러한 오차를 보정하는 다양한 기술이 개발되고 있다. 오차를 보정하기 위하여 아날로그 단계에서 온도데이터를 보정하기도 하는데, 이것은 보정을 위해 복잡한 회로를 요구한다는 단점이 있다. 또한 온도센서가 비선형적 전압의 특성을 통해 온도를 산출하면, 산출되는 온도와 실제 온도 사이의 오류가 발생하기도 한다.
한편 온도센서는 몇몇 요인에 의하여 오차를 발생시킬 수 있다. 예를 들어 온도센서의 접지(ground) 전압이 변동하여 온도센서가 센싱을 통해 출력하는 전압이 달라질 수 있다. 또는 표시장치의 소스드라이버가 전력을 많이 소모하는 동작을 하면, 내부 온도가 실제 온도보다 높아져서, 소스드라이버 내부에 장착된 온도센서가 실제 온도와 다르게 센싱할 수 있다.
따라서 기존의 온도센서 오차 보정의 문제점을 해결하고 전력소비에 따른 발열양을 고려하는 온도센서 보정 기술의 개발이 필요하다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 일 목적은, 온도와 전압간의 상관관계를 교정하여 온도센서 측정 오차를 보정하는 기술을 제공하는 것이다. 본 실시예의 다른 목적은, 소스드라이버의 전력소비량에 따라 상이한 온도 보정 기술을 제공하는 것이다. 본 실시예의 또 다른 목적은, 열의 전도성을 이용하여 패널의 온도를 측정하는 소스드라이버에 대한 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 복수의 온도데이터 및 상기 복수의 온도데이터에 상응하는 복수의 전압데이터를 소스드라이버의 전력소비량에 따른 모드에 따라 다르게 획득하고, 상기 획득된 복수의 온도데이터 및 상기 획득된 복수의 전압데이터로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성하는 교정부; 및 입력전압데이터를 수신하고, 상기 입력전압데이터를 상기 함수에 적용하여 상기 입력전압데이터에 상응하는 온도데이터를 산출하는 데이터산출부를 포함하는 소스드라이버를 제공한다.
상기 소스드라이버에서, 상기 모드는, 제1 전력소비량에 대한 제1 모드 및 상기 제1 전력소비량보다 낮은 제2 전력소비량에 대한 제2 모드를 포함하고, 상기 제1 모드에 따른 제1 복수의 온도데이터 및 제1 복수의 전압데이터와, 상기 제2 모드에 따른 제2 복수의 온도데이터 및 제2 복수의 전압데이터가 저장되는 메모리를 더 포함할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 교정부는, 상기 메모리로부터 상기 모드에 따라 복수의 온도데이터 및 복수의 전압데이터를 독출하고, 상기 독출된 복수의 온도데이터 및 복수의 전압데이터로부터 상기 함수를 생성할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 전력소비량은, 패널의 화면재생률(Refresh Rate; RR)에 의하여 결정될 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 오프셋데이터가 저장되는 메모리를 포함하고, 상기 교정부는, 상기 복수의 전압데이터에 상기 오프셋데이터를 반영한 데이터로부터 상기 함수를 생성할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 교정부는, 상기 복수의 전압데이터 또는 상기 오프셋데이터를 선택하는 먹스를 포함할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 복수의 전압데이터 및 상기 입력전압데이터에 대응하는 신호를 생성하는 온도센서를 포함할 수 있다.
다른 실시예는, 패널; 및 상기 패널의 어느 일면에 결합되어 상기 패널의 열을 전달받고, 제1 온도데이터 및 상기 제1 온도데이터에 상응하는 제1 전압데이터와, 제2 온도데이터 및 상기 제2 온도데이터에 상응하는 제2 전압데이터를 획득하고, 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성하고, 제3 전압데이터를 수신하고, 상기 제3 전압데이터를 상기 함수에 적용하여 상기 제3 전압데이터에 상응하는 제3 온도데이터를 산출하는 소스드라이버를 포함하는 표시장치를 제공한다.
상기 표시장치에서, 상기 패널과 상기 소스드라이버 사이에 위치하여 상기 패널의 열을 상기 소스드라이버로 전달하는 방열판을 포함할 수 있다.
상기 표시장치에서, 상기 제3 온도데이터는, 상기 패널에 대한 온도일 수 있다.
또 다른 실시예는, 제1 온도데이터 및 상기 제1 온도데이터에 상응하는 제1 전압데이터와, 제2 온도데이터 및 상기 제2 온도데이터에 상응하는 제2 전압데이터를 획득하고, 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성하는 교정부; 및 제3 전압데이터를 수신하고, 상기 제3 전압데이터를 상기 함수에 적용하여 상기 제3 전압데이터에 상응하는 제3 온도데이터를 산출하는 데이터산출부를 포함하는 소스드라이버를 제공한다.
상기 소스드라이버에서, 데이터가 저장되는 메모리를 더 포함하고, 상기 교정부는, 상기 메모리로부터 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터를 독출할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 온도에 따라 상기 제1 내지 3 전압데이터에 대응하는 제1 내지 3 신호를 아날로그적으로 생성하는 온도센서를 포함할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 제1 내지 3 신호를 디지털화하여 상기 제1 내지 3 전압데이터로 변환하는 아날로그디지털컨버터를 포함할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 함수는, 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터가 연결되어 형성된 1차식의 직선을 가질 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 교정부는, 상기 함수의 기울기 및 상기 함수의 오프셋을 조정하여 상기 함수를 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 소스드라이버의 전력소비량에 의하여 야기되는 온도 센싱 오차를 개선할 수 있다. 그리고 본 실시예에 의하면, 소스드라이버에 의하여 측정되는 패널 온도의 측정 오차를 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 소스드라이버의 일 예시 구성도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 온도센서의 일 예시 회로도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 데이터가공부 및 교정부의 일 예시 구성도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 데이터를 가공하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 함수 생성을 수행하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 교정부에서 표시모드에 따라 다른 데이터를 선택하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 교정부에서 표시모드에 따라 오프셋 반영 데이터를 선택하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 소스드라이버와 패널의 결합 태양을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 온도교정에 대한 실험결과를 나타내는 제1 예시 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 온도교정에 대한 실험결과를 나타내는 제2 예시 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 온도교정에 대한 실험결과를 나타내는 제3 예시 도면이다.
도 14는 종래의 온도 센싱 오차를 보여주는 제1 예시 도면이다.
도 15는 종래의 온도 센싱 오차를 보여주는 제2 예시 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
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 본질이나 차례 또는 순서 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 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 패널(110), 소스드라이버(120), 게이트드라이버(130), 타이밍컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
패널(110)에는 복수의 데이터라인(DL), 복수의 게이트라인(GL) 및 복수의 센싱라인(SL)이 배치되고, 복수의 화소(P)가 배치될 수 있다.
게이트드라이버(130)는 턴온전압 혹은 턴오프전압의 스캔신호를 게이트라인(GL)으로 공급할 수 있다. 턴온전압의 스캔신호가 화소(P)로 공급되면 해당 화소(P)는 데이터라인(DL)과 연결되고 턴오프전압의 스캔신호가 화소(P)로 공급되면 해당 화소(P)와 데이터라인(DL)의 연결은 해제된다.
소스드라이버(120)는 데이터라인(DL)으로 데이터전압을 공급한다. 데이터라인(DL)으로 공급된 데이터전압은 스캔신호에 따라 데이터라인(DL)과 연결된 화소(P)로 전달되게 된다.
소스드라이버(120)는 각 화소(P)에 형성되는 특성치-예를 들어, 전압, 전류 등-를 센싱한다. 소스드라이버(120)는 스캔신호에 따라 각 화소(P)와 연결될 수도 있고, 별도의 센싱신호에 따라 각 화소(P)와 연결될 수도 있다. 이때, 센싱신호는 게이트드라이버(130)에 의해 생성될 수 있다.
타이밍컨트롤러(140)는 게이트드라이버(130) 및 소스드라이버(120)로 각종 제어신호를 공급할 수 있다. 타이밍컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔이 시작되도록 하는 게이트제어신호(GCS)를 생성하여 게이트드라이버(130)로 전송할 수 있다. 그리고, 타이밍컨트롤러(140)는 외부에서 입력되는 영상데이터를 소스드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환한 영상데이터(RGB)를 소스드라이버(120)로 출력할 수 있다. 또한, 타이밍컨트롤러(140)는 각 타이밍에 맞게 소스드라이버(120)가 각 화소(P)로 데이터전압을 공급하도록 제어하는 데이터제어신호(DCS)를 전송할 수 있다.
타이밍컨트롤러(140)는 화소(P)의 특성에 따라 영상데이터(RGB)를 보상하여 전송할 수 있다. 이때, 타이밍컨트롤러(140)는 소스드라이버(120)로부터 화소센싱데이터(SENSE_DATA)를 수신할 수 있다. 화소센싱데이터(SENSE_DATA)에는 화소(P)의 특성에 대한 측정값이 포함될 수 있다. 화소센싱데이터(SENSE_DATA)에는 소스드라이버(120)가 데이터라인(DL)으로 출력하는 데이터전압에 대한 측정값이 포함될 수 있다. 화소센싱데이터(SENSE_DATA)에는 패널의 온도에 대한 온도데이터가 포함될 수 있다. 타이밍컨트롤러(140)는 상기 온도데이터로부터 패널의 온도를 파악하고 상기 패널의 온도에 비추어 적합한 전압을 패널로 공급하도록 PMIC(Power Management IC)를 제어할 수 있다.
패널(110)은 유기발광표시패널일 수 있다. 이때, 패널(110)에 배치되는 화소(P)들은 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode) 및 하나 이상의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 각 화소(P)에 포함되는 유기발광다이오드(OLED) 및 트랜지스터의 특성은 시간 혹은 주변 환경에 따라 변할 수 있는데, 소스드라이버(120)는 각 화소(P)에 포함된 이러한 구성요소들의 특성을 센싱하여 타이밍컨트롤러(140)로 전송할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 소스드라이버의 일 예시 구성도이고, 도 3은 일 실시예에 따른 온도센서의 일 예시 회로도이다.
도 2를 참조하면, 소스드라이버(120)는 온도센서(121), 아날로그디지털컨버터(ADC, 122), 데이터가공부(123), 교정부(124), 데이터산출부(125) 및 데이터출력부(126)를 포함할 수 있다.
온도센서(121)는 소스드라이버(120)의 온도를 센싱할 수 있다. 온도센서(121)는 소스드라이버(120) 내부에 구비되어 소스드라이버(120) 온도를 감지하고 감지된 온도에 상응하는 전류 또는 전압을 출력할 수 있다.
도 3을 참조하면, 온도센서(121)는 트랜지스터, 예를 들어 BJT(Bipolar Junction Transistor)를 포함하는 PTAT(Proportional To Absolute Temperature)회로를 포함할 수 있다. 온도센서(121) 회로는 BJT 외에 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), 증폭기 및 저항을 포함할 수 있다. 온도에 따라 달라지는 BJT 단자간의 전압 차이로 인하여 온도센서(121)는 IPTAT 또는 VPTAT를 야기할 수 있다. 즉, 온도센서(121)는 주변 온도에 상응하는 IPTAT 또는 VPTAT를 생성할 수 있다. 온도와 IPTAT 또는 VPTAT의 관계는 비례일 수 있다. 구체적으로 온도센서(121)는 다음의 수학식 1을 통해 온도와 IPTAT 또는 VPTAT의 관계를 나타날 수 있다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, k는 볼츠만 상수를, q는 전하량을, T는 켈빈을 단위로 하는 온도를, R2 및 R3는 저항을, VBE1는 제1 BJT(Q1)의 베이스와 이미터 사이의 전압을, VBE2는 제2 BJT(Q2)의 베이스와 이미터 사이의 전압을, 각각 나타낼 수 있다. ln(n)에서 n은 베이스와 이미터 사이의 접촉면적(A)에 대한 스케일을 나타내는 계수로서, 상수이다. 따라서 수학식 1에 따르면, VPTAT와 T는 1차식의 함수로 표현될 수 있으므로 온도센서(121)는 T에 비례하는 VPTAT를 출력할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 온도센서(121)는 온도에 상응하는 센싱신호(S_SENSE)를 출력할 수 있다. 센싱신호(S_ENSE)는 전압신호를 포함할 수 있다. 상기 전압신호는 수학식 1의 VPTAT의 값에 대한 것일 수 있다. 온도센서(121)는 센싱신호(S_SENSE)를 아날로그디지털컨버터(122)로 송신할 수 있다.
아날로그디지털컨버터(122)는 센싱신호(S_SENSE)를 디지털적으로 변환하여 디지털센싱데이터(D_SENSE)를 생성할 수 있다. 센싱신호(S_SENSE)는 아날로그 전압값을 포함하고, 디지털센싱데이터(D_SENSE)는 디지털 전압값을 포함할 수 있다. 디지털센싱데이터(D_SENSE)는 데이터가공부(123)에서 필터링된 후에 교정부(124)에서 온도와 전압간의 함수 생성을 위하여 사용될 수 있다.
데이터가공부(123)는 디지털센싱데이터(D_SENSE)를 가공할 수 있다. 데이터가공부(123)는 디지털센싱데이터(D_SENSE)에 대한 노이즈를 제거하고 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 출력할 수 있다. 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는 디지털화된 전압데이터를 포함할 수 있다. 데이터가공부(123)는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 교정부(124) 및 데이터산출부(125)로 송신할 수 있다.
교정부(124)는 온도 및 전압 사이의 상관관계를 구하고 상기 상관관계를 교정할 수 있다. 상기 교정된 상관관계로부터 새로운 온도 즉, 교정된 온도가 데이터산출부(125)에서 산출될 수 있다. 상기 상관관계는 온도와 전압을 변수로 하는 함수를 포함할 수 있다.
예를 들어 교정부(124)는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성할 수 있다. 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는 전압데이터를 포함하고, 기억소자(도면 미도시)에 온도데이터와 같이 대응하여 저장될 수 있다. 교정부(124)는 기억소자(도면 미도시)에 저장된 온도데이터와 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 포함된 전압데이터로부터 온도와 전압 간의 함수를 구하고 상기 함수를 데이터산출부(125)로 송신할 수 있다.
데이터산출부(125)는 함수로부터 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 산출할 수 있다. 데이터산출부(125)는 교정부(124)로부터 함수데이터(FUNCTION)를 수신하고 데이터가공부(123)로부터 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 수신할 수 있다. 데이터산출부(125)는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 함수데이터(FUNCTION)에 포함된 함수에 적용하여 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 산출할 수 있다. 온도센서(121)가 소스드라이버(120)에 포함되어 동작하므로, 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)는 소스드라이버(120)의 온도일 수 있다. 또는 패널(110)의 열이 소스드라이버(120)까지 전도된다면, 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)는 패널(110)의 온도일 수 있다.
데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 출력할 수 있다. 그 출력 이전에, 데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)에 대하여 셋팅(setting)을 수행할 수 있다. 데이터출력부(126)는 상기 셋팅된 온도데이터를 출력할 수 있다. 예를 들어 데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)의 비트수를 줄일 수 있다. 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)가 소수점을 포함하는 경우 소수점 이하를 나타내는 비트를 제거할 수 있다. 또는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)에 디지털적으로 서명된 코드(signed code)를 설정할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 데이터가공부 및 교정부의 일 예시 구성도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 데이터를 가공하는 과정을 나타내는 도면이며, 도 6은 일 실시예에 따른 함수 생성을 수행하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 데이터가공부(123)는 필터(411) 및 평균값 생성부(412)를 포함할 수 있다. 데이터가공부(123)는 필터(411) 및 평균값 생성부(412)를 통해 디지털센싱데이터(D_SENSE)에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.
도 5를 참조하면, 필터(411) 및 평균값 생성부(412)에 의한 노이즈 제거 과정이 도시된다.
먼저 필터(411)는 온도센서(도 2의 121)가 센싱한 데이터-디지털센싱데이터(D_SENSE)-에 중간값(median value)을 획득할 수 있다. 필터(411)는 아날로그디지털컨버터(도 2의 122)로부터 디지털센싱데이터(D_SENSE)를 수신할 수 있다. 필터(411)는 디지털센싱데이터(D_SENSE)를 일정한 개수로 샘플링(sampling)하고, 상기 샘플링된 데이터로부터 중간값을 산출할 수 있다.
예를 들어, 필터(411)는 304, 295, 301, 298, 300, 300, ... 의 순서를 가지는 일련의 디지털센싱데이터(D_SENSE)를 수신할 수 있다. 각각의 디지털센싱데이터(D_SENSE)는 2진수의 9비트 형태로 전달될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 설계에 따라 디지털센싱데이터(D_SENSE)는 9비트보다 확장되거나 축소될 수 있다. 필터(411)는 샘플링 윈도우(510)를 통해 복수의 디지털센싱데이터(D_SENSE)를 추출할 수 있다. 디지털센싱데이터(D_SENSE)에 따라 샘플링 윈도우(510)도 9비트를 한 단위로 하여 샘플링할 수 있고, 그 단위는 확장되거나 축소될 수 있다. 샘플링 윈도우(510)는 상기 일련의 디지털센싱데이터(D_SENSE)로부터 중간값 산출을 위한 기초데이터를 선택적으로 뽑아낼 수 있다. 본 예시에서 샘플링 윈도우(510)는 3개의 연속적인 디지털센싱데이터(D_SENSE)(301, 298, 300)를 샘플링할 수 있다. 필터(411)는 샘플링된 디지털센싱데이터(D_SENSE)(301, 298, 300)에 대한 중간값(520)을 산출할 수 있다. 본 예시에서 중간값은 300일 수 있다.
필터(411)는 디지털센싱데이터(D_SENSE)의 임의의 시점부터 샘플링을 시작할 수 있는데, 수신된 디지털센싱데이터(D_SENSE)의 시작점 또는 중간점부터 샘플링할 수 있다. 예를 들어 필터(411)는 디지털센싱데이터(D_SENSE)의 시작점인 304부터 시작하여 304, 295, 301을 샘플링하거나 중간점인 301부터 시작하여 301, 298, 300을 샘플링할 수 있다.
필터(411)는 중간값을 복수개 생성할 수 있다. 복수의 중간값 생성을 위해 필터(411)는 샘플링 윈도우(510)를 일정 단위로 이동시켜 샘플링한 뒤, 그 샘플링된 디지털센싱데이터(D_SENSE)로부터 중간값을 계속 생성할 수 있다. 예를 들어 필터(411)는 301, 298, 300에 대하여 샘플링하고 난 뒤에 샘플링 윈도우(510)를 한 단위 이동시켜서 298, 300, 300을 샘플링할 수 있다. 필터(411)는 298, 300, 300로부터 중간값 300을 산출할 수 있다.
평균값 생성부(412)는 필터(411)에 의해 디지털센싱데이터(D_SENSE)로부터 생성된 복수의 중간값으로부터 평균값을 산출할 수 있다. 평균값 생성부(412)는 상기 복수의 중간값들 전부 또는 일부에 대해서 평균값을 산출할 수 있다. 평균값 생성부(412)는 소수점도 함께 나타냄으로써 정확한 평균값을 생성할 수 있다. 평균값 생성부(412)는 상기 평균값을 포함하는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 생성할 수 있다.
예를 들어 평균값 생성부(412)는 필터(411)로부터 중간값 데이터를 수신할 수 있다. 필터(411)는 301, 298, 300부터 샘플링 윈도우(510)를 한 단위씩 이동하여 300, 300, 300, 300, 301, 301, 298, 298을 포함하는 중간값 데이터를 생성할 수 있다. 평균값 생성부(412)는 300, 300, 300, 300, 301, 301, 298, 298에 대한 평균인 299.750을 산출할 수 있다. 평균값 생성부(412)는 소수점 이전의 299를 9비트로, 소수점 이후의 750을 8비트로 각각 나타내어 총 17비트로 구성된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 생성할 수 있다. 가공센싱데이터(SENSE_OUT)의 소수점 이후는 8비트에 한정되지 않고, 설계에 따라 8비트보다 확장되거나 축소될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 교정부(124)는 메모리(421) 및 함수생성부(422)를 포함할 수 있다. 메모리(421)에는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)가 온도데이터와 대응하여 저장될 수 있다. 함수생성부(422)는 상기 저장된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)의 전압데이터 및 상기 전압데이터에 대응하는 온도데이터로부터 온도 및 전압간의 함수를 생성할 수 있다.
교정부(124)는 평균값을 포함하는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 수신하여 메모리(421)에 저장할 수 있다. 구체적으로 온도센서(121)는 주위 온도를 센싱하고 상기 센싱된 온도에 따라 VPTAT를 출력하고, 상기 출력된 VPTAT를 기반으로 전압데이터를 생성할 수 있다. 상기 전압데이터를 포함하는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는, 상기 전압데이터에 대응하는 온도데이터와 매칭되어 메모리(421)에 저장될 수 있다. 가공센싱데이터(SENSE_OUT) 및 온도데이터의 매칭 및 그 결과는 미리 저장될 수 있다.
온도센서(도 2의 121)의 센싱결과인 디지털센싱데이터(D_SENSE)는 아날로그디지털컨버터(도 2의 122) 및 데이터가공부(123)를 거쳐 가공센싱데이터(SENSE_OUT)로 변환되고, 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는 이에 대응하는 온도데이터와 매칭되어 메모리(421)에 저장될 수 있다. 온도센서(도 2의 121)가 지속적으로 센싱동작을 수행하는 경우, 센싱동작 때마다 생성된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)들이 온도데이터와 함께 메모리(421)에 저장될 수 있다.
예를 들어 온도센서(도 2의 121)는 온도센서회로를 통해 상온에서 VPTAT를 야기하고, 상온에서의 VPTAT를 나타내는 전압값을 포함하는 센싱신호를 생성할 수 있다. 아날로그디지털컨버터(도 2의 122)는 상기 센싱신호를 디지털화하고, 데이터가공부(123)는 상기 디지털화된 센싱신호를 가공하여 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT)를 생성할 수 있다. 여기서 상온은 대략 30℃일 수 있다. 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT)는 메모리(421)에 30℃(상온)에 대한 온도데이터와 함께 저장될 수 있다.
또는 온도센서(도 2의 121)는 온도센서회로를 통해 고온에서 VPTAT를 야기하고, 고온에서의 VPTAT를 나타내는 전압값을 포함하는 센싱신호를 생성할 수 있다. 아날로그디지털컨버터(도 2의 122)는 상기 센싱데신호를 디지털화하고, 데이터가공부(123)는 상기 디지털화된 센싱신호를 가공하여 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT)를 생성할 수 있다. 여기서 고온은 대략 90℃일 수 있다. 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT)는 메모리(421)에 90℃에 대한 온도데이터와 함께 저장될 수 있다.
함수생성부(422)는 메모리(421)로부터 복수의 가공센싱데이터(SENSE_OUT) 및 이에 대응하는 복수의 온도데이터를 독출하고, 상기 독출된 복수의 가공센싱데이터(SENSE_OUT) 및 복수의 온도데이터로부터 상기 함수를 생성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 함수생성부(422)에 의한 함수 생성 과정이 도시된다.
함수생성부(422)는 복수의 가공센싱데이터(SENSE_OUT)와 이에 대응하는 복수의 온도데이터를 사용하여 온도와 전압간의 관계를 나타내는 함수를 생성할 수 있다. 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는 온도센서(도 2의 121)가 출력한 VPTAT에 대한 전압데이터를 포함할 수 있다. 만약 2 이상의 온도데이터 및 이에 대응하는 전압데이터가 있다면, 함수생성부(422)는 x축(TEMP)을 온도로 y축(VPTAT)을 전압으로 하는 좌표평면에서 2 이상의 좌표를 연결하여 하나의 직선을 도출할 수 있다. 함수생성부(422)는 xy평면에서 직선형태의 1차 함수를 생성할 수 있고, 상기 1차 함수는 온도와 전압간의 상관관계를 나타낼 수 있다. 이와 같이 2 이상의 전압데이터 및 2 이상의 온도데이터를 통해 함수를 생성하는 것은 2-점 교정(two-point calibration)으로 명명될 수 있다.
예를 들어 메모리(421)에 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT)와 이에 대응하는 상온온도데이터가 저장되고, 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT)와 이에 대응하는 고온온도데이터가 저장될 수 있다. 함수생성부(422)는 상온온도데이터와 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT)를 한 점으로, 고온온도데이터와 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT)를 반대편의 한 점으로 연결되는 직선형태의 1차 함수를 생성할 수 있다. 가령 함수생성부(422)는 30℃ 및 30℃에서의 VPTAT와, 90℃ 및 90℃에서의 VPTAT로부터 제2 교정함수(612)를 생성할 수 있다. 제2 교정함수(612)는 이상적 함수(620, 점선표시)와 일치할 수 있다. 여기서 이상적 함수(620, 점선표시)는 교정부(124)가 생성한 함수가 가져야할 형태를 나타낼 수 있다. 또한 이상적 함수(620, 점선표시)는 교정부(124)가 목적으로 하는 온도 및 전압간의 상관관계를 나타낼 수 있다.
교정하기 이전에는, 소스드라이버(도 1의 120)는 기본함수(610)와 같은 온도 및 전압간 상관관계를 가질 수 있다. 여기서 기본함수(610)는 소스드라이버(도 1의 120)가 제조될 때부터 본래 가지는 온도 및 전압간 상관관계로서, 제조상 결함에 의해 발생할 수 있다. 기본함수(610)와 같은 상관관계는 교정부(124)가 목적으로 하지 않는 것일 수 있다. 또는 기본함수(610)는 오차를 포함하는 온도 및 전압간 상관관계를 의미할 수 있다. 상관관계에 대한 교정부(124)의 2점-교정을 통해 소스드라이버(도 1의 120)는 기본함수(610)와 같은 상관관계가 아닌 이상적 함수(620, 점선표시)와 같은 상관관계를 가질 수 있다. 교정부(124)가 교정 동작을 수행하는 동안 함수(상관관계)는 다음과 같이 교정되는 것으로 이해될 수 있다.
예를 들어 교정부(124)의 함수생성부(422)는 이상적 함수(620, 점선표시)의 기울기와 일치하도록 기본함수(610)의 기울기를 교정하여 제1 교정함수(611)를 생성할 수 있다. 기울기에 대한 교정은 제1 교정(601)으로서, 제1 교정함수(611)의 기울기와 이상적 함수(620, 점선표시)의 기울기는 제1 교정(601)을 통해 서로 동일하게 될 수 있다.
다음으로 교정부(124)의 함수생성부(422)는 이상적 함수(620, 점선표시)의 y절편과 일치하도록 제1 교정함수(611)의 y절편을 보상하여 제2 교정함수(612)를 생성할 수 있다. y절편에 대한 보상은 제2 교정(602)으로서, 오프셋(offset) 교정으로 명명될 수 있다. 제2 교정함수(612)의 y절편과 이상적 함수(620, 점선표시)의 y절편은 제2 교정(602)을 통해 서로 동일하게 될 수 있다.
종국적으로 함수생성부(422)는 기본함수(610)의 기울기 및 y절편에 대한 2번의 교정을 통해, 목적으로 하는 온도와 전압(VPTAT)간 상관관계인 이상적 함수(620, 점선표시)와 일치하는 제2 교정함수(612)를 생성할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 데이터산출부(125)는 함수데이터(FUNCTION)에 새로운 전압데이터를 적용하여 함수데이터(FUNCTION)에 근거한 새로운 온도데이터를 생성할 수 있다.
데이터산출부(125)는 교정부(124)로부터 함수데이터(FUNCTION)를 수신할 수 있다. 여기서 함수데이터(FUNCTION)는, 함수생성부(422)가 메모리(421)에 저장된 복수의 가공센싱데이터(SENSE_OUT)와 온도데이터로부터 생성한 함수에 교정을 수행한 결과일 수 있다. 예를 들어 함수생성부(422)는 30℃의 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT) 및 상온온도데이터와 90℃의 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT) 및 고온온도데이터로부터 제2 교정함수(612)를 생성할 수 있다. 함수데이터(FUNCTION)는 제2 교정함수(612)를 포함할 수 있는데, 데이터산출부(125)는 함수생성부(422)로부터 제2 교정함수(612)를 수신할 수 있다.
데이터산출부(125)는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 포함된 새로운 전압데이터를 함수데이터(FUNCTION)에 적용하여 새로운 온도데이터를 생성할 수 있다. 데이터가공부(123)는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 교정부(124)에 송신하는 동시에 데이터산출부(125)에도 송신할 수 있다. 데이터산출부(125)는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 포함된 전압데이터를 함수데이터(FUNCTION)에 적용하여 함수데이터(FUNCTION)에 따른 새로운 온도데이터를 생성할 수 있다. 상기 새로운 온도데이터는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)로 명명될 수 있다.
여기서 상기 새로운 전압데이터를 포함하는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는, 함수 생성에 사용되기 위하여 메모리(421)에 저장된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)가 아닌 데이터산출부(125)가 수신한 다른 전압데이터를 의미할 수 있다. 데이터산출부(125)는 상기 새로운 전압데이터를 미리 생성한 함수에 적용하여 상기 새로운 온도데이터를 산출할 수 있다. 여기서 상기 새로운 전압데이터는 입력전압데이터로 명명되고, 상기 새로운 온도데이터는 출력온도데이터로 명명될 수 있다.
구체적으로 데이터산출부(125)는 함수데이터(FUNCTION)에 포함된 제2 교정함수(612)에 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 포함된 전압데이터를 적용하여 그에 따른 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 산출할 수 있다. 여기서 제2 교정함수(612)에 적용되는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는 제2 교정함수(612) 생성에 사용된 것과 동일하거나 다를 수 있다. 즉, 제2 보상함수(612)가 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT) 및 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT)로부터 생성되는 경우, 제2 교정함수(612)에 적용되는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)는 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT) 및 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT) 중 어느 하나이거나 상온가공센싱데이터(ROOM_SENSE_OUT) 및 고온가공센싱데이터(HOT_SENSE_OUT)도 아닌 다른 가공센싱데이터(SENSE_OUT)일 수 있다.
예를 들어 데이터산출부(125)가 제2 교정함수(612)에 상온인 30℃에 대응하는 VPTAT를 적용하면, 이에 상응하는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 생성할 수 있다. 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)는 30℃의 온도값을 의미할 수 있다. 또는 데이터산출부(125)가 제2 교정함수(612)에 고온인 90℃에 대응하는 VPTAT를 적용하면, 이에 상응하는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 생성할 수 있다. 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)는 90℃의 온도값을 의미할 수 있다.
데이터산출부(125)는 교정 이전에는 기본함수(610)에 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 적용하는 반면, 교정 이후에는 제2 교정함수(612)에 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 적용하게 된다. 따라서 교정 이전의 출력된 온도데이터와 교정 이후의 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)는 서로 상이하게 될 수 있다. 여기서 상기 교정 이전의 출력된 온도데이터는 오차가 반영된 것으로 볼 수 있으나, 교정 이후의 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)는 오차가 제거된 것으로 볼 수 있다.
본 발명에 따른 소스드라이버(120)는 온도와 전압 간 이상적인 1차함수를 찾아서 기존의 상관관계(함수)를 일치시켜 온도값을 보정할 수 있다. 또한 본 발명에 따른 소스드라이버(120)는 순서와 같은 특정 조건을 만족할 필요없이 디지털로 표현되는 온도 및 전압간 임의의 2개의 점(two points)을 사용하고, 교정에 필요한 데이터를 기억소자에 저장하여 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 매우 간단하면서도 정확도가 높은 오차 개선의 효과를 나타낼 수 있다.
데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT) 및 이에 따른 새로운 온도값를 출력할 수 있다. 그 출력 이전에 데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 가공하여 출력할 수 있다. 예를 들어 데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)의 비트수를 줄일 수 있다. 가공센싱데이터(SENSE_OUT)가 16비트로 이루어진 경우 데이터출력부(126)는 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 8비트로 줄여 소수점 이하를 제거하여 출력할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 교정부에서 표시모드에 따라 다른 데이터를 선택하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 교정부(724)는 표시모드에 따라 저장된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 선택적으로 이용함으로써, 교정과정을 다르게 수행할 수 있다.
소스드라이버(도 1의 120)가 온도와 전압의 상관관계-예를 들어 함수-에 따라 교정된 온도데이터를 출력하더라도, 몇몇 요인에 의하여 상기 교정된 온도데이터는 오차를 가질 수 있다. 예를 들어 온도센서(도 2의 121)의 접지(ground) 전압이 상승할 수 있는데, 상기 접지 전압이 상승하면 온도센서(도 2의 121)가 생성하는 VPTAT가 달라지고 VPTAT에 기반하여 출력되는 온도데이터는 소스드라이버(도 1의 120)의 실제 온도를 제대로 반영하지 못할 수 있다. 소스드라이버(도 1의 120)의 소비전력 변화 또는 도선에 의한 기생 저항은 상기 접지 전압의 변동을 야기할 수 있다.
또 다른 예를 들어 소스드라이버(도 1의 120)가 소비전력을 많이 소모하면 소스드라이버(도 1의 120)의 내부 온도가 상승할 수 있다. 내부 온도가 상승하면 온도센서(도 2의 121)가 생성하는 VPTAT가 달라지고 VPTAT에 기반하여 출력되는 온도데이터는 소스드라이버(도 1의 120)의 실제 온도-예를 들어 소스드라이버(도 1의 120)의 외부 온도-를 제대로 반영하지 못할 수 있다.
이와 같이 온도데이터에 오차를 발생시키는 소스드라이버(도 1의 120)의 소비전력은 그 양의 많고 적음에 따라 표시모드를 정의할 수 있다. 표시모드는 고전력모드와 저전력모드를 포함할 수 있다. 고전력모드는 소스드라이버(도 1의 120)가 소비전력을 많이 소모하면서 동작하는 경우를 의미할 수 있다. 저전력모드는 소스드라이버(도 1의 120)가 소비전력을 적게 소모하면서 동작하는 경우를 의미할 수 있다.
한편 표시모드는 소스드라이버(도 1의 120)의 구동 태양에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어 패널이 높은 화면재생률(Refresh Rate; RR)로 영상을 출력하는 경우, 소스드라이버(도 1의 120)는 패널에 일정한 데이터전압을 지속적으로 공급하므로 소스드라이버(도 1의 120)의 전력소비량 및 이에 따른 발열량도 많고 소스드라이버(도 1의 120)의 온도도 높아질 수 있다. 소스드라이버(도 1의 120)를 포함하는 표시장치(도 1의 100)는 고전력모드(구동모드)에 있게 된다. 이 때 표시장치(도 1의 100) 내부에서 소스드라이버(도 1의 120)의 온도만이 국지적으로 높을 수 있다.
반면 패널이 낮은 화면재생률로 영상을 출력하는 경우, 소스드라이버(도 1의 120)는 높은 화면재생률에 비하여 상대적으로 덜 지속적으로 데이터전압을 공급하므로, 소스드라이버(도 1의 120)의 전력소비량 및 이에 따른 발열량도 적고 소스드라이버(도 1의 120)의 온도도 낮아질 수 있다. 소스드라이버(도 1의 120)를 포함하는 표시장치(도 1의 100)는 저전력모드(대기모드)에 있을 수 있다. 이 때 표시장치(도 1의 100) 내부에서 소스드라이버(도 1의 120)의 온도만이 국지적으로 낮을 수 있다.
소스드라이버(도 1의 120)의 온도 즉, 표시모드는 온도센서(도 2의 121)의 오차에 영향을 줄 수 있다. 그래서 온도센서(도 2의 121)의 오차는 소스드라이버(도 1의 120)의 표시모드에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어 온도센서(도 2의 121)는 소스드라이버(도 1의 120)의 고전력모드 및 저전력모드에서 실제 온도와 다르게 센싱할 수 있다. 그래서 소스드라이버(도 1의 120)의 교정부(724)는 고전력모드에서의 교정과 저전력모드에서의 교정을 다르게 수행할 필요가 있다. 교정부(724)는 각 표시모드의 교정을 위한 데이터를 표시모드에 따라 선택적으로 독출하여 교정에 이용할 수 있다.
표시모드에 따른 차별적 교정을 위하여 교정부(724)는 메모리(721)에서 표시모드에 따라 상이한 데이터를 독출하고 상기 독출된 데이터로부터 함수를 생성할 수 있다. 여기서 가공센싱데이터(SENSE_OUT)(전압데이터)는 이에 대응하는 온도데이터와 매칭되어 함께 메모리(721)에 저장되고 메모리(721)로부터 독출될 수 있다.
예를 들어 메모리(721)에는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)가 표시모드별로 저장될 수 있다. 표시모드는 고전력모드와 저전력모드를 포함할 수 있다. 상기 고전력모드는 소스드라이버(도 1의 120)의 전력소비량 및 발열량이 큰 경우를, 상기 저전력모드는 소스드라이버(도 1의 120)의 전력소비량 및 발열량이 작은 경우를 각각 의미할 수 있다. 따라서 고전력모드에서 사용되는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT) 및 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT)와, 저전력모드에서 사용되는 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT) 및 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)와 같은 가공센싱데이터(SENSE_OUT)가 메모리(721)에 저장될 수 있다.
교정부(724)는 먹스(701, 702)를 통해 표시모드에 따라 다른 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 선택할 수 있다.
먹스(701, 702)는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT) 및 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT)를 입력으로 하는 제1 먹스(701)와, 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT) 및 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)를 입력으로 하는 제2 먹스(702)를 포함할 수 있다.
먹스(701, 702)는 모드선택신호(MODE_SEL)를 수신할 수 있다. 모드선택신호(MODE_SEL)는 소스드라이버(도 1의 120)의 표시모드에 따라 다른 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 메모리(721)에서 선택하도록 먹스(701, 702)를 제어할 수 있다. 교정부(724)에 포함된 모드선택부(미도시) 또는 함수생성부(422)가 모드선택신호(MODE_SEL)를 먹스(701, 702)로 송신할 수 있다.
예를 들어 먹스(701, 702)가 제1 모드를 선택하는 모드선택신호(MODE_SEL)를 수신하면, 제1 먹스(701)는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT)를, 제2 먹스(702)는 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT)를 메모리(721)에서 각각 독출할 수 있다. 또는 먹스(701, 702)가 제2 모드를 선택하는 모드선택신호(MODE_SEL)를 수신하면, 제1 먹스(701)는 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT)를, 제2 먹스(702)는 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)를 메모리(721)에서 각각 독출할 수 있다.
함수생성부(422)는 먹스(701, 702)로부터 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 수신하고, 함수의 생성을 거쳐 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 출력할 수 있다.
예를 들어 먹스(701, 702)가 제1 모드를 선택하는 모드선택신호(MODE_SEL)를 수신하면, 함수생성부(422)는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT) 및 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT)로부터 함수를 생성하고, 상기 함수에 대한 기울기 보상 및 y절편 보상을 수행하여 보상함수를 생성할 수 있다. 데이터산출부(125)는 상기 보상함수에 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 적용하여 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 산출할 수 있다. 또는 먹스(701, 702)가 제2 모드를 선택하는 모드선택신호(MODE_SEL)를 수신하면, 함수생성부(422)는 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT) 및 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)로부터 함수를 생성할 수 있다. 상기 함수는 상기 함수의 기울기 및 y절편을 교정함으로써 생성될 수 있다. 데이터산출부(125)는 상기 함수에 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 적용하여 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 산출할 수 있다.
이상에서는 제1 모드는 고전력모드를, 제2 모드는 저전력모드를 의미하는 것으로 설명하였으나, 연결방식 또는 모드선택신호(MODE_SEL) 특성에 따라 제1 모드가 저전력모드를, 제2 모드가 고전력모드를 의미할 수 있다.
위와 같이 패널 구동에 따른 소스드라이버(도 1의 120)의 전력소비량-또는 표시모드-에 따라 데이터가 차별적으로 사용됨으로써 소스드라이버(도 1의 120)의 전력소비량(발열량)에 의하여 야기되는 센싱 온도와 실제 온도 사이의 오차를 개선할 수 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 교정부에서 표시모드에 따라 오프셋 반영 데이터를 선택하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 교정부(824)는 오프셋(offset)을 반영한 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 교정 과정에 이용할 수 있다. 오프셋의 반영은 데이터에 특정값을 더하거나 빼는 것을 포함할 수 있다. 또한 오프셋은 주로 가공센싱데이터(SENSE_OUT)의 전압데이터에 반영될 수 있다. 이하에서 가공센싱데이터(SENSE_OUT)(전압데이터)는 이에 대응하는 온도데이터와 매칭되어 함께 메모리(821)에 저장되거나 메모리(821)로부터 독출될 수 있다.
메모리(821)에는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)가 표시모드별로 저장될 뿐만 아니라 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)도 저장될 수 있다.
교정부(824)는 가산기(805, 806)를 통해 메모리(821)에 저장된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더할 수 있다. 또는 교정부(824)는 감산기(미도시)를 통해 메모리(821)에 저장된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에서 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 뺄 수 있다.
교정부(824)는 어느 일 표시모드에 대응하는 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 대해서 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 반영할 수 있다.
예를 들어 가산기(805, 806)는 저전력모드의 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 대해서만 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 반영할 수 있다. 가산기(805, 806)는 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT)에 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)의 오프셋값을 더하고, 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)에 오프셋값을 더할 수 있다. 또는 가산기(805, 806)는 고전력모드의 가공센싱데이터(SENSE_OUT)에 대해서도 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 반영할 수 있다. 가산기(805, 806)는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT)에 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)의 오프셋값을 더하고, 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT)에 오프셋값을 더할 수 있다.
교정부(824)는 먹스(803, 804)를 통해 표시모드에 따라 오프셋을 반영한 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 선택할 수 있다.
먹스(803, 804)는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT) 및 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더한 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT)를 입력으로 하는 제3 먹스(803)와, 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT) 및 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더한 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)를 입력으로 하는 제4 먹스(804)를 포함할 수 있다.
먹스(803, 804)는 오프셋선택신호(OFFSET_SEL)를 수신할 수 있다. 오프셋선택신호(OFFSET_SEL)는 표시장치(도 1의 100)의 표시모드에 따라 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 반영한 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 메모리(821)에서 선택하도록 먹스(803, 804)를 제어할 수 있다. 교정부(824)에 포함된 오프셋선택부(미도시) 또는 함수생성부(422)가 오프셋선택신호(OFFSET_SEL)를 먹스(803, 804)로 송신할 수 있다.
예를 들어 먹스(803, 804)가 오프셋 반영 데이터를 선택하는 오프셋선택신호(OFFSET_SEL)를 수신하면, 제3 먹스(803)는 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더한 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT)를, 제4 먹스(804)는 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더한 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)를 각각 메모리(821)에서 독출할 수 있다. 또는 먹스(803, 804)가 오프셋 반영 데이터를 선택하지 않는 오프셋선택신호(OFFSET_SEL)를 수신하면, 제3 먹스(803)는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT)를, 제4 먹스(804)는 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT)를 각각 메모리(821)에서 독출할 수 있다.
먹스(801, 802)는 도 7의 먹스(701, 702)와 동일한 기능을 수행하나, 입력단 중 하나가 먹스(803, 804)의 출력과 연결된 점에서 상이할 수 있다. 따라서 먹스(801, 802)가 제1 모드를 선택하는 모드선택신호(MODE_SEL)를 선택하면, 제1 먹스(801)는 제3 먹스(803)에서 출력된 데이터(고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT) 또는 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더한 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT))를 출력하고, 제2 먹스(802)는 제4 먹스(804)에서 출력된 데이터(고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT) 또는 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 더한 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT))를 출력할 수 있다.
함수생성부(422)는 먹스(801, 802)에서 최종적으로 출력된 가공센싱데이터(SENSE_OUT)를 이용하여 함수 생성을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 교정부(824)는 패널 구동에 따른 고전력모드 및 저전력모드에 따라 다른 데이터를 선택할 뿐만 아니라 어느 하나의 모드에 대해서는 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 반영한 데이터를 선택함으로써, 교정된 온도데이터(CAL_TEMP_OUT)를 생성할 수 있다. 본 도면은 저전력모드에서 사용되는 저전력상온가공센싱데이터(L_ROOM_SENSE_OUT) 및 저전력고온가공센싱데이터(L_HOT_SENSE_OUT)에 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)를 반영하였으나, 이에 한정되지 않고 고전력모드에 사용되는 고전력상온가공센싱데이터(H_ROOM_SENSE_OUT) 및 고전력고온가공센싱데이터(H_HOT_SENSE_OUT)에도 오프셋데이터(SENSE_OFFSET)가 반영될 수 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 표시장치(900)는 칩온필름(Chip On Film; COF) 패키지(910)를 포함할 수 있다.
칩온필름 패키지(910)는 반도체칩-예를 들어 소스드라이버(120)-을 실장할 수 있다. 소스드라이버(120)는 제1 라인(L1)을 통해 회로기판(920)에 배치되는 타이밍컨트롤러(140)로부터 영상데이터를 수신하고, 제2 라인(L2)을 통해 패널(110)로 데이터구동신호를 출력할 수 있다.
칩온필름 패키지(910)에 포함된 소스드라이버(120)는 온도센서(121)를 통해 패널(110)의 온도를 센싱할 수 있다. 칩온필름 패키지(910)와 패널(110)이 서로 인접하게 결합된 구조는 소스드라이버(120)가 패널(110)에 대한 온도를 센싱하게 할 수 있다.
여기서 패널(110)의 온도는 소스드라이버(120)의 교정 과정에서 이용되는 전압데이터 및 온도데이터와 무관할 수 있다. 즉, 패널(110)의 온도는 제2 교정함수(도 6의 612)의 생성을 위하여 메모리(도 4의 421)에 저장된 온도데이터가 아닐 수 있다. 소스드라이버(120)는 온도센서(121)를 통해 패널(110)의 온도를 센싱하고 제2 교정함수(도 6의 612)를 통해 새로운 온도데이터를 출력할 수 있다. 소스드라이버(120)는 상기 출력된 온도데이터를 패널(110)의 온도로서 나타낼 수 있다.
참고로 이와 같은 교정은 소스드라이버(120)의 제조 또는 테스트 과정에서 수행될 수 있다. 바람직하게는 교정은 소스드라이버(120)가 칩온필름 패키지(910)에 결합되기 이전에 수행될 수 있다.
칩온필름 패키지(910)가 패널(110)의 어느 일면에 부착되거나 접촉하도록 결합되면, 패널(110)의 열을 전달받을 수 있다. 패널(110)로부터 칩온필름 패키지(910)로의 열전도로 인하여, 칩온필름 패키지(910)의 온도는 패널(110)의 온도와 거의 일치할 수 있다. 소스드라이버(120)는 칩온필름 패키지(910)에 포함되어 있으므로, 소스드라이버(120)의 온도 역시 패널(110)의 온도와 거의 일치할 수 있다. 소스드라이버(120)는 상술한 교정과정을 거쳐 교정된 온도를 출력할 수 있고, 상기 교정된 온도는 패널(110)에 대한 것으로 간주될 수 있다.
칩온필름 패키지(910)는 패널(110)의 일면에 전체에 걸쳐 결합될 수 있다. 결합면적이 넓으면, 패널(110)의 열이 칩온필름 패키지(910)로 수월하게 이동할 수 있고 칩온필름 패키지(910)의 온도 즉, 소스드라이버(120)의 온도는 패널(110)의 온도에 근접할 수 있다. 또는 본 도면에서와 같이 칩온필름 패키지(910)가 패널(110)의 일면에 부분적으로 결합되되, 칩온필름 패키지(910)의 전체 면적이 결합되어도 소스드라이버(120)의 온도는 패널(110)의 온도에 근접할 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 소스드라이버와 패널의 결합 태양을 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하면, 칩온필름 패키지(910)는 소스드라이버(120), 절연층(1011), 금속라인층(1012), 필름층(1013), 범퍼(1014) 및 방열판(1015)을 포함할 수 있다.
절연층(1011)은 금속라인층(1012) 상에 위치하여 금속라인층(1012)에 대한 절연을 강화시키고 외부의 영향으로부터 금속라인들을 보호할 수 있다. 절연층(1011)은 표면절연부재(SR: Surface Resist)로 알려진 소재들을 포함할 수 있다.
금속라인층(1012)은 다수의 금속라인들로 구성되어 필름층(1013)상에 배치될 수 있다. 금속라인층(1012)은 제1 라인(도 9의 L1 참조) 및 제2 라인(도 9의 L2 참조)을 포함할 수 있다.
금속라인층(1012)은 금속재질-예를 들어, 구리-로 구성될 수 있으며, 범퍼(1014)를 통해 소스드라이버(120)와 전기적으로 연결될 수 있다.
필름층(1013)은 연성 필름으로서 폴리이미드 계열의 연성 필름일 수 있다.
범퍼(1014)는 소스드라이버(120)의 하면에 형성되어 금속라인층(1012)에서 노출된 부분-절연층(1011)이 형성되지 않은 부분-과 결합하면서 소스드라이버(120)와 금속라인층(1012)을 전기적으로 연결할 수 있다.
방열판(1015)은 필름층(1013) 및 패널(110) 사이에 배치되어 소스드라이버(120)와 패널(110) 사이의 열전도를 촉진할 수 있다. 방열판(1015)은 금속성재질-예를 들어, 알루미늄-로 구성되는 방열금속을 포함하기 때문에, 높은 열전도율을 가질 수 있다. 패널(110)의 열은 방열판(1015), 필름층(1013), 금속라인층(1012) 및 범퍼(1014)를 거쳐 소스드라이버(120)로 이동할 수 있다(점선 화살표 참조).
칩온필름 패키지(910)가 방열판(1015)을 경계로 하여 패널(110)과 부착 또는 접촉하면, 패널(110)의 열이 소스드라이버(120)로 전달될 수 있다. 소스드라이버(120)의 온도는 패널(110)의 온도와 같아지게 되고, 소스드라이버(120)는 온도를 센싱하고 본 발명의 실시예에 따라 교정된 온도를 출력할 수 있다. 소스드라이버(120)와 패널(110) 사이에 삽입된 방열판(1015)은 소스드라이버(120)가 패널(110)의 온도를 정확히 인지하도록 돕는다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 온도교정에 대한 실험결과를 나타내는 제1 예시 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 교정과정을 거쳐 출력된 교정 온도와 실제 온도를 비교한 표가 도시된다.
제1 샘플(sample 1) 및 제2 샘플(sample 2)을 챔버(chamber)안에 놓고 챔버의 온도를 -20℃, 0℃, 10℃, 20℃, 30℃, 40℃, 50℃, 90℃로 차례로 설정(setting)하였을 때, 제1 및 2 샘플 모두 챔버의 실제 온도와 거의 동일한 교정 온도를 나타내고 있다. 제1 및 2 샘플은 본 발명의 실시예를 구현하는 소스드라이버(도 1의 120) 또는 이를 포함한 표시장치(도 1의 100)일 수 있다.
제1 샘플은 일부 구간에서 약 1℃의 오차를 제외하고 -20℃, 0℃, 10℃, 20℃에서 동일한 수치를 보여주고 있다. 제2 샘플 역시 일부 구간에서 약 1℃의 오차를 제외하고 0℃, 10℃, 20℃, 30℃에서 동일한 수치를 보여주고 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 온도교정에 대한 실험결과를 나타내는 제2 예시 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 교정과정을 거쳐 출력된 교정 온도와 실제 온도를 비교한 그래프가 도시된다.
본 그래프는, 챔버의 온도를 연속적으로 설정한 상태에서, 챔버 안에 놓인 한 샘플이 5번(N=5)에 걸쳐 출력한 교정 온도를 평균한 값(result)과 챔버의 실제 온도(chamber temp)를 비교한 것이다. 본 그래프는 샘플의 평균교정온도값과 챔버의 실제온도값이 서로 일치한다는 것을 보여준다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 온도교정에 대한 실험결과를 나타내는 제3 예시 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 교정과정을 거쳐 출력된 교정 온도와 실제 온도간의 차이를 나타내는 그래프가 도시된다.
본 그래프는, 챔버의 온도를 연속적으로 설정한 상태에서, 챔버 안에 놓인 샘플이 출력한 교정 온도는 일부 구간에서 실제 온도(chamber temp)와 0.2℃ 정도의 차이(result)를 보여주고 있으나, 10℃부터는 차이가 감소하다가 결국 실제 온도와 동일해지는 것을 보여준다.
도 14는 종래의 온도 센싱 오차를 보여주는 제1 예시 도면이고, 도 15는 종래의 온도 센싱 오차를 보여주는 제2 예시 도면이다.
도 14 및 15를 참조하면, 종래 기술로 제조된 제품군이 출력하는 온도(output)에 대하여 실제 온도를 출력하는 제품의 개수(number of sample)를 나타내는 그래프가 도시된다.
도 14의 실제 온도 30℃ 환경에서 종래의 제품(소스드라이버 또는 표시장치)은 28℃에서 32℃까지의 오차 범위에 걸쳐서 온도를 출력한다. 대부분의 제품이 29.8℃, 30.25℃ 및 30.7℃의 값을 출력하는데, 이 값들은 실제 온도 30℃를 훨씬 벗어난다. 이것은 종래 기술에 대한 비교적 정확하지 못한 온도 센싱 기능을 의미할 수 있다.
도 15의 실제 온도 90℃ 환경에서 종래의 제품(소스드라이버 또는 표시장치)은 86℃에서 97℃까지의 오차 범위에 걸쳐서 온도를 출력한다. 대부분의 제품이 90.1℃, 91.3℃, 92.4℃ 및 93.6℃의 값을 출력하는데, 이 값들은 실제 온도 90℃를 훨씬 벗어난다. 이것 역시 종래 기술에 대한 비교적 정확하지 못한 온도 센싱 기능을 의미할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 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.

Claims (16)

  1. 복수의 온도데이터 및 상기 복수의 온도데이터에 상응하는 복수의 전압데이터를 소스드라이버의 전력소비량에 따른 모드에 따라 다르게 획득하고, 상기 획득된 복수의 온도데이터 및 상기 획득된 복수의 전압데이터로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성하는 교정부; 및
    입력전압데이터를 수신하고, 상기 입력전압데이터를 상기 함수에 적용하여 상기 입력전압데이터에 상응하는 온도데이터를 산출하는 데이터산출부를 포함하는 소스드라이버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모드는, 제1 전력소비량에 대한 제1 모드 및 상기 제1 전력소비량보다 낮은 제2 전력소비량에 대한 제2 모드를 포함하고,
    상기 제1 모드에 따른 제1 복수의 온도데이터 및 제1 복수의 전압데이터와, 상기 제2 모드에 따른 제2 복수의 온도데이터 및 제2 복수의 전압데이터가 저장되는 메모리를 더 포함하는 소스드라이버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 교정부는, 상기 메모리로부터 상기 모드에 따라 복수의 온도데이터 및 복수의 전압데이터를 독출하고, 상기 독출된 복수의 온도데이터 및 복수의 전압데이터로부터 상기 함수를 생성하는 소스드라이버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전력소비량은, 패널의 화면재생률(Refresh Rate; RR)에 의하여 결정되는 소스드라이버.
  5. 제1항에 있어서,
    오프셋데이터가 저장되는 메모리를 포함하고,
    상기 교정부는, 상기 복수의 전압데이터에 상기 오프셋데이터를 반영한 데이터로부터 상기 함수를 생성하는 소스드라이버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 교정부는, 상기 복수의 전압데이터 또는 상기 오프셋데이터를 선택하는 먹스를 포함하는 소스드라이버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전압데이터 및 상기 입력전압데이터에 대응하는 신호를 생성하는 온도센서를 포함하는 소스드라이버.
  8. 패널; 및
    상기 패널의 어느 일면에 결합되어 상기 패널의 열을 전달받고, 제1 온도데이터 및 상기 제1 온도데이터에 상응하는 제1 전압데이터와, 제2 온도데이터 및 상기 제2 온도데이터에 상응하는 제2 전압데이터를 획득하고, 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성하고, 제3 전압데이터를 수신하고, 상기 제3 전압데이터를 상기 함수에 적용하여 상기 제3 전압데이터에 상응하는 제3 온도데이터를 산출하는 소스드라이버를 포함하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 패널과 상기 소스드라이버 사이에 위치하여 상기 패널의 열을 상기 소스드라이버로 전달하는 방열판을 포함하는 표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제3 온도데이터는, 상기 패널에 대한 온도인 표시장치.
  11. 제1 온도데이터 및 상기 제1 온도데이터에 상응하는 제1 전압데이터와, 제2 온도데이터 및 상기 제2 온도데이터에 상응하는 제2 전압데이터를 획득하고, 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터로부터 온도 및 전압 사이의 함수를 생성하는 교정부; 및
    제3 전압데이터를 수신하고, 상기 제3 전압데이터를 상기 함수에 적용하여 상기 제3 전압데이터에 상응하는 제3 온도데이터를 산출하는 데이터산출부를 포함하는 소스드라이버.
  12. 제11항에 있어서,
    데이터가 저장되는 메모리를 더 포함하고,
    상기 교정부는, 상기 메모리로부터 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터를 독출하는 소스드라이버.
  13. 제11항에 있어서,
    온도에 따라 상기 제1 내지 3 전압데이터에 대응하는 제1 내지 3 신호를 아날로그적으로 생성하는 온도센서를 포함하는 소스드라이버.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 내지 3 신호를 디지털화하여 상기 제1 내지 3 전압데이터로 변환하는 아날로그디지털컨버터를 포함하는 소스드라이버.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 함수는, 상기 제1 온도데이터 및 상기 제1 전압데이터와 상기 제2 온도데이터 및 상기 제2 전압데이터가 연결되어 형성된 1차식의 직선을 가지는 소스드라이버.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 교정부는, 상기 함수의 기울기 및 상기 함수의 오프셋을 조정하여 상기 함수를 생성하는 소스드라이버.
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