KR20210060691A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210060691A
KR20210060691A KR1020190147337A KR20190147337A KR20210060691A KR 20210060691 A KR20210060691 A KR 20210060691A KR 1020190147337 A KR1020190147337 A KR 1020190147337A KR 20190147337 A KR20190147337 A KR 20190147337A KR 20210060691 A KR20210060691 A KR 20210060691A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
driving
display device
data
power
Prior art date
Application number
KR1020190147337A
Other languages
English (en)
Inventor
편기현
최은진
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020190147337A priority Critical patent/KR20210060691A/ko
Priority to US16/920,795 priority patent/US11222576B2/en
Publication of KR20210060691A publication Critical patent/KR20210060691A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2092Details of a display terminals using a flat panel, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2003Display of colours
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/02Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
    • G09G5/06Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed using colour palettes, e.g. look-up tables
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/02Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264Details of driving circuits
    • G09G2310/0275Details of drivers for data electrodes, other than drivers for liquid crystal, plasma or OLED displays, not related to handling digital grey scale data or to communication of data to the pixels by means of a current
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/06Details of flat display driving waveforms
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0271Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping
    • G09G2320/0276Adjustment of the gradation levels within the range of the gradation scale, e.g. by redistribution or clipping for the purpose of adaptation to the characteristics of a display device, i.e. gamma correction
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021Power management, e.g. power saving

Abstract

표시 장치 및 그 구동 방법이 개시된다. 상기 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 화소부, 상기 화소들의 구동 특성을 감지하고, 상기 구동 특성의 변화에 따라 동적으로 제1 전원 전압 정보를 생성하고, RGB 감마 룩업 테이블(RGB gamma look up table)을 갱신하는 구동 특성 보상부, 상기 제1 전원 전압 정보 및 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 저장하는 메모리, 상기 제1 전원 전압 정보에 기초하여 제1 전원 전압을 생성하는 전원 관리부 및 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 기초로, 상기 전원 관리부로부터 공급된 상기 제1 전원 전압을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성하는 상기 감마 제어부를 포함한다. 따라서, 표시 장치의 소비 전력을 절감할 수 있다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치의 각 화소는 데이터 라인을 통해 공급된 데이터 전압에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 표시 장치는 화소들의 발광 조합으로 영상 프레임을 표시할 수 있다.
표시 장치의 각 화소는, 전류량에 따라 발광하는 발광 소자와 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 포함한다. 구동 트랜지스터는 문턱 전압, 이동도 등과 같은 전기적 특성의 변화를 수반할 수 있고, 발광 소자도 전류량을 동일하게 공급받더라도, 발광하는 휘도가 달라질 수 있다.
표시 장치는, 각 화소에 필요한 데이터 전압을 생성하기 위한 전압을 전원 관리부로부터 공급받으며, 여기서 공급되는 전압은 데이터 전압의 사용 범위를 충분히 커버할 만큼 여유가 있는 고정값을 사용하는 것이 일반적이다.
본 발명의 일 목적은, 화소에 포함된 구동 트랜지스터와 발광 소자의 구동 특성 변화에 따라 동적으로 데이터 전압 마진을 적용하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 데이터 전압 마진의 동적 변경에 따라 제1 전원 전압과 RGB 감마 룩업 테이블을 갱신하는 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은, 표시 장치를 제공한다.
표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 화소부; 상기 화소들의 구동 특성을 감지하고, 상기 구동 특성의 변화에 따라 동적으로 제1 전원 전압 정보를 생성하고, RGB 감마 룩업 테이블(RGB gamma look up table)을 갱신하는 구동 특성 보상부; 상기 제1 전원 전압 정보 및 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 저장하는 메모리; 상기 제1 전원 전압 정보에 기초하여 제1 전원 전압을 생성하는 전원 관리부; 및 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 기초로, 상기 전원 관리부로부터 공급되는 상기 제1 전원 전압을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성하는 감마 제어부를 포함할 수 있다.
상기 구동 특성 보상부는, 상기 화소들로부터 추출되는 전류에 기초하여 상기 구동 특성을 감지하는 구동 특성 감지부; 상기 구동 특성의 변화량을 산출하는 구동 특성 변화 산출부; 상기 구동 특성의 변화량을 이용하여 데이터 전압 마진(margin)을 산출하는 데이터 전압 마진 산출부; 및 상기 데이터 전압 마진을 기초로 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 제1 전원 전압 정보 생성부를 포함할 수 있다.
상기 구동 특성은, 상기 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 이동도(mobility)와 문턱 전압(threshold voltage), 및 발광 소자의 열화 정보를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자의 열화 정보는, 상기 발광 소자의 애노드에 인가되는 애노드 전압을 포함할 수 있다.
상기 데이터 전압 마진 산출부는, 상기 문턱 전압의 변화량을 보상하기 위한 제1 전압, 상기 이동도의 변화량을 보상하기 위한 제2 전압, 및 상기 애노드 전압의 변화량을 보상하기 위한 제3 전압을 산출할 수 있다.
상기 제1 전압은, 상기 문턱 전압의 변화량과 크기는 동일하고 상기 문턱 전압의 변화량에 따른 부호와 반대 부호일 수 있다.
상기 제2 전압은, 상기 이동도의 변화량에 따라 감소한 상기 구동 트랜지스터의 전류 감소량을 보상하기 위해 추가로 필요한 상기 구동 트랜지스터의 전압일 수 있다.
상기 제3 전압은, 상기 애노드 전압의 변화량과 크기는 동일하고, 상기 애노드 전압의 변화량에 따른 부호와 반대 부호일 수 있다.
상기 데이터 전압 마진 산출부는, 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 및 상기 제3 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 데이터 전압 마진을 산출할 수 있다.
상기 제1 전원 전압 정보 생성부는, 상기 데이터 전압 마진과 필수 데이터 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 제1 전원 전압을 결정하고, 상기 제1 전원 전압을 지시하는 상기 제1 전원 전압 정보를 생성할 수 있다.
상기 구동 특성 보상부는, 상기 필수 데이터 전압과 상기 데이터 전압 마진을 더한 값 이내의 데이터 전압들과 계조값들이 상응하도록 매핑함으로써, 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 갱신하는 룩업 테이블 갱신부를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 기준 감마 전압들을 이용하여 생성된 데이터 전압을 상기 화소들에 공급하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 표시 장치의 구동 방법을 제공한다.
표시 장치의 구동 방법은, 표시 장치에 포함된 화소들의 구동 특성을 감지하는 단계; 상기 구동 특성의 변화에 따라 동적으로 제1 전원 전압 정보를 생성하여 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 미리 저장된 RGB 감마 룩업 테이블(RGB gamma look up table)을 갱신하는 단계; 상기 제1 전원 전압 정보에 기초하여 제1 전원 전압을 생성하는 단계; 및 갱신된 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 기초로, 상기 제1 전원 전압을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 갱신하는 단계는, 상기 구동 특성의 변화량을 이용하여 데이터 전압 마진을 산출하는 단계; 및 상기 데이터 전압 마진을 기초로 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 특성은, 상기 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 이동도(mobility)와 문턱 전압(threshold voltage), 및 발광 소자의 열화 정보를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자의 열화 정보는, 상기 발광 소자의 애노드에 인가되는 애노드 전압을 포함할 수 있다.
상기 데이터 전압 마진을 산출하는 단계는, 상기 문턱 전압의 변화량을 보상하기 위한 제1 전압, 상기 이동도의 변화량을 보상하기 위한 제2 전압, 및 상기 애노드 전압의 변화량을 보상하기 위한 제3 전압을 산출할 수 있다.
상기 제1 전압은, 상기 문턱 전압의 변화량과 크기는 동일하고 상기 문턱 전압의 변화량에 따른 부호와 반대 부호일 수 있다.
상기 데이터 전압 마진을 산출하는 단계는, 상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 및 상기 제3 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 데이터 전압 마진을 산출할 수 있다.
상기 데이터 전압 마진을 기초로 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계는, 상기 데이터 전압 마진과 필수 데이터 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 제1 전원 전압을 결정하는 단계; 및 상기 제1 전원 전압을 지시하는 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은, 발광 소자의 구동 특성 변화에 따라 동적으로 생성된 전압을 사용하기 때문에, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 전기적 특성 변화에 따른 발광 소자의 휘도 변화를 보상하여 항상 지정된 휘도로 표시 장치가 발광할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소부의 각 화소를 예시적으로 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 특성 보상부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 필수 데이터 전압과 데이터 전압 마진 및 RGB 감마 룩업 테이블의 관계를 설명하기 위한 제1 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 필수 데이터 전압과 데이터 전압 마진 및 RGB 감마 룩업 테이블의 관계를 설명하기 위한 제2 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 이동도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 특성 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 모습이나 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 화소부(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 타이밍 제어부(40), 구동 특성 보상부(50), 메모리(60), 전원 관리부(70) 및 감마 제어부(80)를 포함할 수 있다.
화소부(10)는 복수의 화소들을 포함한다. 각각의 화소(PXij)는 대응하는 데이터 라인(Dj), 제1 주사 라인(SCi), 제2 주사 라인(SSi), 및 수신 라인(Rj)에 연결될 수 있다. i 및 j는 0보다 큰 정수일 수 있다. 예를 들어, 화소(PXij)는 스캔 트랜지스터가 i 번째 제1 주사 라인과 연결되고, j 번째 데이터 라인과 연결된 화소 회로를 의미할 수 있다. 예를 들어, 화소부(10)는, 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소를 포함할 수 있다. 제1 서브 화소는, 적색(RED)으로 발광할 수 있고, 제2 서브 화소는, 녹색(GREEN)으로 발광할 수 있고, 제3 서브 화소는, 청색(BLUE)으로 발광할 수 있다.
주사 구동부(20)는 타이밍 제어부(40)로부터 클록 신호, 제어 신호 등을 수신하여 제1 주사 라인들(SC1, SC2, ..., SCp)에 제공할 주사 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(20)는 제1 주사 라인들(SC1, SC2, ..., SCp)에 순차적으로 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 제1 주사 신호들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(20)는 클록 신호에 따라 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 캐리 신호를 다음 스테이지로 순차적으로 전달하는 방식으로 제1 주사 신호들을 생성하여 제1 주사 라인들(SC1, SC2, ..., SCp)에 제공할 수 있다. 또한, 주사 구동부(20)는 제2 주사 라인들(SS1, SS2, ..., SSp)에 순차적으로 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 제2 주사 신호들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(20)는 클록 신호에 따라 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 캐리 신호를 다음 스테이지로 순차적으로 전달하는 방식으로 제2 주사 신호들을 생성하여 제2 주사 라인들(SS1, SS2, ..., SSp)에 제공할 수 있다. p는 0보다 큰 정수 일 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(20)는 시프트 레지스터(shift register) 형태로 구성될 수 있다.
데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(40)로부터 수신한 계조 값들, 제어 신호 등을 이용하여 데이터 라인들(D1, D2, D3, ..., Dq)로 제공할 데이터 전압들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(30)는 클록 신호를 이용하여 계조 값들을 샘플링하고, 계조 값들에 대응하는 데이터 전압들을 화소행(예를 들어, 동일한 주사 라인에 연결된 화소들) 단위로 데이터 라인들(D1, D2, D3, ..., Dq)에 인가할 수 있다. q는 0보다 큰 정수일 수 있다. 이때, 데이터 구동부(30)는, 감마 제어부(80)로부터 공급받은 기준 감마 전압들을 참조하여, 계조 값들에 대응하는 데이터 전압들을 생성할 수 있다.
타이밍 제어부(40)는 영상 내 각 프레임에 대한 계조 값들, 제어 신호 등을 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(40)는 클록 신호, 제어 신호 등을 주사 구동부(20) 및 구동 특성 보상부(50) 각각에 제공할 수 있다.
구동 특성 보상부(50)는 수신 라인들(R1, R2, R3, ..., Rq)을 통해서 수신되는 전류 또는 전압에 따라 화소부(10)에 포함된 각 화소(PXij)의 구동 특성을 감지할 수 있다. 예를 들어, 화소들(PXij)의 구동 특성은, 구동 트랜지스터들의 이동도(mobility, μ)와 문턱 전압(threshold voltage, Vth), 발광 소자의 열화 정보(Vad) 등을 포함할 수 있다. 또한, 구동 특성 보상부(50)는, 감지된 구동 특성을 메모리(60)에 지속적으로 저장할 수 있다. 또한, 구동 특성 보상부(50)는, 구동 특성을 이용하여, 전원 관리부(70)가 제1 전원 전압(AVDD)을 생성하는 데 필요한 기초 데이터인 제1 전원 전압 정보(AVDD info) 및 RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)를 생성하여 메모리(60)에 저장할 수 있다. RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)은, 화소부(10)에 포함된 각 화소(또는 각 화소에 포함된 제1 서브 화소, 제2 서브 화소, 제3 서브 화소 각각)에 대하여 계조값들에 상응하는 데이터 전압을 디지털 코드 형태로 매핑한 데이터일 수 있다.
메모리(60)는, 구동 특성 보상부(50)를 통해서 구동 특성, 제1 전원 전압 정보(AVDD info), RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT) 등을 수신하여 저장할 수 있다. 또한, 구동 특성 보상부(50)는 메모리(60)에 저장된 구동 특성을 획득할 수 있다.
전원 관리부(70)는, 감마 제어부(80) 또는 화소부(10)에서 필요한 각종 전원 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 관리부(70)는, 화소부(10)의 동작에 필요한 제1 구동 전압(ELVDD, 도 2 참조)과 제2 구동 전압(ELVSS, 도 2 참조)을 공급할 수 있다. 또한, 전원 관리부(70)는, 메모리(60)에서 획득한 제1 전원 전압 정보(AVDD info)를 참조하여 제1 전원 전압(AVDD)을 생성하고, 제1 전원 전압(AVDD)을 감마 제어부(80)에 공급할 수 있다.
감마 제어부(80)는, 전원 관리부(70)로부터 공급받은 제1 전원 전압(AVDD)를 공급받고, 메모리(60)에서 획득한 RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)을 참조하여, 제1 전원 전압(AVDD)으로부터 기준 감마 전압들을 생성하고, 기준 감마 전압들을 데이터 구동부(30)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 감마 제어부(80)는, RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)에서 확인되는 데이터 전압과 계조값 사이의 매핑 관계에 따라 제1 전원 전압(AVDD)을 분배함으로써, 기준 감마 전압들을 생성할 수 있다. 기준 감마 전압들은, 데이터 구동부(30)가 타이밍 제어부(40)로부터 수신한 계조값들에 대응하여 데이터 라인들(D1, D2, ..., Dq)에 공급할 데이터 전압들을 생성하기 위한 기준값 또는 참조값으로서, 특정 계조값에 각각 대응될 수 있다. 데이터 구동부(30)에서, 기준 감마 전압들과 대응되는 특정 계조값 이외에 나머지 계조값들에 대한 데이터 전압들은, 기준 감마 전압들을 인터폴레이션하여 생성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소부의 각 화소를 예시적으로 나타낸 회로도이다.
화소(PXij)는 트랜지스터들(M1, M2, M3), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 다이오드(LD)를 포함할 수 있다.
트랜지스터들(M1, M2, M3)은 N형 트랜지스터로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 트랜지스터들(M1, M2, M3)은 P형 트랜지스터로 구성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 트랜지스터들(M1, M2, M3)은 N형 트랜지스터 및 P형 트랜지스터의 조합으로 구성될 수도 있다. P형 트랜지스터란 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차가 음의 방향으로 증가할 때 도통되는 전류량이 증가하는 트랜지스터를 통칭한다. N형 트랜지스터란 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차가 양의 방향으로 증가할 때 도통되는 전류량이 증가하는 트랜지스터를 통칭한다. 트랜지스터는 TFT(thin film transistor), FET(field effect transistor), BJT(bipolar junction transistor) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제1 트랜지스터(M1)는, 제1 노드(Na)에 연결되는 게이트 전극, 제1 구동 전압(ELVDD)이 공급되는 배선에 연결되는 제1 전극, 및 제2 노드(Nb)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(M1)는 명세서 전체에서 구동 트랜지스터로 지칭될 수 있다.
제2 트랜지스터(M2)는, 제1 주사 라인(SCi)에 연결되는 게이트 전극, 데이터 라인(Dj)에 연결되는 제1 전극, 제1 노드(Na)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(M2)는 스캔 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제3 트랜지스터(M3)는, 제2 주사 라인(SSi)에 연결되는 게이트 전극, 제2 노드(Nb)에 연결되는 제1 전극, 수신 라인(Rj)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 제3 트랜지스터(M3)는 센싱 트렌지스터로 명명될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극이 제1 노드(Na)에 연결되고, 스토리지 커패시터(Cst)의 제2 전극이 제2 노드(Nb)에 연결될 수 있다.
발광 소자(LD)의 애노드(anode)는, 제2 노드(Nb)에 연결되고, 발광 소자(LD)의 캐소드(cathode)는, 제2 구동 전압(ELVSS)이 공급되는 배선에 연결될 수 있다.
일반적으로, 제1 구동 전압(ELVDD)은 제2 구동 전압(ELVSS)보다 클 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 발광을 방지하는 등의 특수한 상황에서는 제2 구동 전압(ELVSS)이 제1 구동 전압(ELVDD)보다 크게 설정될 수도 있다.
데이터 라인(Dj)에는 대응하는 데이터 전압이 인가된 상태이고, 수신 라인(Rj)에는 제1 기준 전압이 인가된 상태에서, 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 트랜지스터(M2) 및 제3 트랜지스터(M3)가 제1 주사 라인(SCi)에 따른 제1 주사 신호와 제2 주사 라인(SSi)에 따른 제2 주사 신호에 의해 턴-온 상태인 동안 데이터 전압과 제1 기준 전압의 차이에 해당하는 전압을 저장할 수 있다. 이후, 트랜지스터들(M2, M3)이 턴-오프되더라도, 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압은 유지될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압에 따라 트랜지스터(M1)를 통해 흐르는 구동 전류량이 결정되고, 발광 소자(LD)가 구동 전류량에 대응하는 휘도로 발광하게 된다.
한편, 도 1에 따른 표시 장치(100)의 구동 특성 보상부(50)는, 수신 라인(Rj)의 전압과 전류를 이용하여, 화소의 구동 특성을 감지할 수 있다. 여기서 구동 특성은, 도 1에서 설명한 것과 같이, 구동 트랜지스터들의 이동도(mobility, μ)와 문턱 전압(threshold voltage, Vth), 및 발광 소자의 열화 정보(EL)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 데이터 라인(Dj) 및/또는 수신 라인(Rj)의 전압과 전류를 기초로, 제1 트랜지스터(M1, 또는 구동 트랜지스터)의 문턱 전압(Vth), 이동도(mobility)를 감지할 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)의 애노드에 인가되는 애노드 전압(또는 제2 노드(Nb)에 인가되는 전압)을 기초로, 발광 소자(LD)의 열화 정보를 감지할 수 있다.
이하에서는, 이러한 구동 특성을 감지하여 동적으로 제1 전원 전압(AVDD) 및 RGB 감마 룩업 테이블을 변경함으로써, 소비 전력을 줄이는 구동 특성 보상부(50)의 동작을 상세히 서술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 특성 보상부의 블록도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 필수 데이터 전압과 데이터 전압 마진 및 RGB 감마 룩업 테이블의 관계를 설명하기 위한 제1 개념도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 필수 데이터 전압과 데이터 전압 마진 및 RGB 감마 룩업 테이블의 관계를 설명하기 위한 제2 개념도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 구동 특성 보상부(50)는, 구동 특성 감지부(51), 구동 특성 변화 산출부(52), 데이터 전압 마진 산출부(53), 및/또는 제1 전원 전압 정보 생성부(54)를 포함할 수 있다.
구동 특성 감지부(51)는, 각 화소의 구동 특성을 감지할 수 있다. 예를 들어, 구동 특성 감지부(51)는, 각 화소의 구동 트랜지스터에 대한 문턱 전압(Vth), 이동도(μ), 및 발광 소자(LD)의 열화 정보를 감지할 수 있다. 발광 소자(LD)의 열화 정보는, 발광 소자(LD)의 애노드에 인가되는 애노드 전압(또는 제2 노드(Nb)에 인가되는 전압, 도 2 참조)을 포함할 수 있다.
구동 특성 변화 산출부(52)는, 구동 특성 감지부(51)를 통해 감지한 구동 특성의 변화를 산출할 수 있다. 예를 들어, 구동 특성 변화 산출부(52)는, 구동 특성 감지부(51)에서 감지한 문턱 전압(Vth)을 메모리(60)에서 획득한 문턱 전압(Vth_before)과 비교하여 문턱 전압 변화량을 산출할 수 있다. 또한, 구동 특성 변화 산출부(52)는, 구동 특성 감지부(51)에서 감지한 이동도(μ)를 메모리(60)에서 획득한 이동도(μ_before)와 비교하여 이동도 변화량을 산출할 수 있다. 또한, 구동 특성 변화 산출부(52)는, 구동 특성 감지부(51)에서 감지한 애노드 전압(Vad)을 메모리(60)에서 획득한 애노드 전압(Vad_before)과 비교하여(또는 차분하여) 애노드 전압 변화량을 산출할 수 있다. 이때, 메모리(60)에서 획득한 문턱 전압(Vth_before), 이동도(μ_before), 및 애노드 전압(Vad_before)은, 이전에 구동 특성 감지부(51)에서 감지하여 메모리(60)에 저장된 구동 특성일 수 있다.
데이터 전압 마진 산출부(53)는, 구동 특성 변화량을 이용하여 데이터 전압 마진을 산출할 수 있다. 데이터 전압 마진 산출부(53)는, 문턱 전압(Vth) 변화량을 보상하기 위한 제1 전압을 산출할 수 있다. 데이터 전압 마진 산출부(53)는, 이동도 변화량을 보상하기 위한 제2 전압을 산출할 수 있다. 또한, 데이터 전압 마진 산출부(53)는, 애노드 전압 변화량을 보상하기 위한 제3 전압을 산출할 수 있다. 데이터 전압 마진 산출부(53)는, 제1 전압(Vth_offset), 제2 전압(Vgs_offset), 및 제3 전압(Vad_offset)을 더한 값보다 크거나 같은 데이터 전압 마진을 산출할 수 있다.
데이터 전압 마진(Vmg)은, 각 화소에서 계조값들을 표현하는데 필수적으로 사용되는 필수 데이터 전압(Ves) 이외에, 구동 특성 변화에 따른 휘도 변화를 보상하기 위해 여분으로 남겨두는 데이터 전압일 수 있다.
예를 들어, 도 4를 참조하면, 가장 낮은 데이터 전압이 필요한 블랙(Black) 계조의 데이터 전압이 1V이고, 가장 큰 데이터 전압이 필요한 피크 화이트(Peak White) 계조의 데이터 전압이 8.4V 일 수 있다. 이러한 전제에서, 필수 데이터 전압(Ves)은, 모든 계조값들에 따른 데이터 전압들 중 가장 큰 데이터 전압일 수 있다.
도 4에서, 필수 데이터 전압(Ves)에 가용할 수 있는 데이터 전압 마진(Vmg)을 최대치로 설정하여 고정된 4.1 (V)를 사용할 수 있다. 또한, 제1 전원 전압(AVDD)은, 필수 데이터 전압(Ves)과 최대 데이터 전압 마진(4.1V)를 더한 값보다 미리 설정된 값(예를 들면 1 V)만큼 큰 값을 사용할 수 있다. 이처럼 고정된 데이터 전압 마진(Vmg)을 사용할 경우, 표시 장치(100)의 구동 초기부터 불필요하게 높은 제1 전원 전압(AVDD)을 사용하게 되므로, 데이터 전압을 생성할 때 참조되는 기준 감마 전압들(GAM1 ~ GAM9)도 높은 레벨의 전압이 된다. 따라서, 불필요한 소비 전력 증가를 감수해야 할 수 있다.
도 4와는 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터 전압 마진(Vmg)은 다음의 수학식 1에 따른 관계식을 만족하도록 동적으로 결정될 수 있다.
Figure pat00001
수학식 1에서, Vmg는 데이터 전압 마진이고, Vth_offset은 제1 전압, Vgs_offset은 제2 전압, Vad_offset은 제3 전압일 수 있다. 즉, 데이터 전압 마진(Vmg)은, 제1 전압(Vth_offset), 제2 전압(Vgs_offset), 및 제3 전압(Vad_offset)을 더한 값보다 크거나 같을 수 있다. 더욱 상세한 예시로, 데이터 전압 마진(Vmg)은, 제1 전압(Vth_offset), 제2 전압(Vgs_offset), 제3 전압(Vad_offset) 및 얼룩 보정을 위한 전압을 더한 값보다 크거나 같을 수 있다. 얼룩 보정을 위한 전압은, 표시 장치의 각 화소들에 의해 발생할 수 있는 다양한 패턴의 얼룩을 보정하기 위하여 얼룩 영역에 따른 화소들에 추가로 부여하는 데이터 전압일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수학식 1에서와 같이 구동 특성 변화 산출부(52)에 의해 동적으로 감지한 구동 특성 변화를 나타내는 지표들인 제1 전압(Vth_offset), 제2 전압(Vgs_offset), 제3 전압(Vad_offset)을 이용하여 데이터 전압 마진(Vmg)이 동적으로 결정된다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 표시 장치(100)의 구동 초기에는 구동 트랜지스터와 발광 소자의 구동 특성 저하가 작으므로, 수학식 1에 따른 데이터 전압 마진(Vmg)이 1.1 V로 결정된 것을 알 수 있다. 따라서, 제1 전원 전압(AVDD)은, 필수 데이터 전압(Ves)과 데이터 전압 마진(Vmg)을 더한 값에 미리 설정된 값(1.0 V)을 더하여 10.5 V를 사용할 수 있으므로, 도 4에 따른 제1 전원 전압(AVDD)보다 더 낮은 레벨의 전압이 사용될 수 있다.
제1 전원 전압 정보 생성부(54)는, 데이터 전압 마진(Vmg)을 기초로 제1 전원 전압(AVDD)을 결정하고, 결정된 제1 전원 전압(AVDD)을 지시하는 제1 전원 전압 정보(AVDD info)를 생성할 수 있다. 더욱 상세하게 제1 전원 전압 생성부(54)는, 데이터 전압 마진(Vmg)과 필수 데이터 전압(Ves)을 더한 값보다 크거나 같은 제1 전원 전압(AVDD)을 결정하고, 결정된 제1 전원 전압(AVDD)을 지시하는 제1 전원 전압 정보(AVDD info)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원 전압(AVDD)은, 데이터 전압 마진(Vmg), 필수 데이터 전압(Ves) 및 미리 설정된 전압을 더한 값으로 결정될 수 있다. 여기서 미리 설정된 전압은, 사용자에 의해 초기에 입력되는 전압값으로서, 소비 전력을 고려하여 선택된 전압값이 사용될 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 전압은 0 내지 1 (V) 사이에서 선택된 전압일 수 있다. 여기서 생성된 제1 전원 전압 정보(AVDD info)는, 도 1에 따른 메모리(60)에 저장될 수 있다.
종합하면, 본 발명의 일 실시예에서는, 동적으로 산출한 데이터 전압 마진(Vmg)에 따라 제1 전원 전압(AVDD)을 결정하므로, 큰 값의 데이터 전압 마진(Vmg)을 고정하여 사용하는 것보다 표시 장치(100)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 여기서 결정된 제1 전원 전압(AVDD)이 도 1에 따른 감마 제어부(80)에서 기준 감마 전압들을 생성하는 데 사용된다. 예를 들어, 제1 전원 전압(AVDD)을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성할 수 있다, 도 4에서는 9개의 기준 감마 전압들(예를 들어, GAM1 내지 GAM9) 중 가장 작은 감마 전압을 제9 감마 전압(GAM9)으로, 기준 감마 전압들 중 가장 큰 감마 전압을 제1 감마 전압(GAM1)으로 도시하였으나, 기준 감마 전압들의 개수와 값은 달리 결정될 수도 있다.
한편, 구동 특성 보상부(50)는, 룩업 테이블 갱신부(55)를 더 포함할 수 있다. RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)은, 데이터 전압 마진(Vmg)이 변동됨에 따라 갱신되어 구동 특성의 변화를 보상하는 데 활용될 수 있다. 예를 들어, 룩업 테이블 갱신부(55)는, 필수 데이터 전압(Vss)과 데이터 전압 마진(Vmg)을 더한 값 이내의 데이터 전압들(도 4에서 1.0V ~ 12.5V)과 계조값들이 상응하도록 매핑함으로써, 메모리(60)에 저장된 RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)을 갱신할 수 있다. 이때, RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)은, 매핑된 데이터 전압을 지시하는 디지털 신호(Code)를 포함할 수 있다. 여기서 갱신된 RGB 감마 룩업 테이블(RGB Gamma LUT)은 도 1에 따른 메모리(60)에 저장될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 문턱 전압 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 구동 트랜지스터(M1)의 초기 특성(Initial)과 현재 구동 특성 감지부(51)에 의해 감지된 현재 특성(Positive shift 또는 Negative Shift)을 나타낸 그래프를 확인할 수 있다. 이때, 구동 트랜지스터(M1)의 초기 특성(Initial)은 미리 메모리(60)에 저장될 수 있다.
도 6의 왼쪽 그래프를 참조하면, 구동 특성 감지부(51)는, 구동 트랜지스터(M1)에 전류(또는 드레인 전극과 소스 전극 사이의 전류, Ids)가 흐르기 시작할 때, 구동 트랜지스터(M1)의 전압(또는 게이트 전극과 소스 전극 사이의 전압, Vgs)을 문턱 전압(Vth)으로 감지할 수 있다.
이때, 문턱 전압(Vth) 변화량은 양의 값(+△Vth)일 수도 있고, 음의 값(-△Vth)일 수도 있다. 문턱 전압(Vth) 변화량이 양의 값(+△Vth)인 경우, 동일한 전압(Vgsi)이 인가되었을 때, 초기 특성(Initial)과 비교하여 구동 트랜지스터(M1)의 전류(Ids3)가 낮아진다. 따라서, 낮아지는 전류로 인해 휘도 저하가 예상되므로, 데이터 전압을 증가시키는 것이 필요하다. 또한, 문턱 전압(Vth) 변화량이 음의 값(-△Vth)인 경우, 동일한 전압(Vgsi)이 인가되었을 때, 초기 특성(Initial)과 비교하여 구동 트랜지스터(M1)의 전류(Ids1)가 높아진다. 따라서, 높아지는 전류로 인해 휘도 상승이 예상되므로, 데이터 전압을 감소시키는 것이 필요하다.
따라서, 문턱 전압(Vth)의 변화량을 보상하기 위한 제1 전압(Vth_offset)은 문턱 전압(Vth) 변화량과 크기는 동일하고 부호는 반대일 수 있다.
이처럼, 문턱 전압(Vth)의 변화량을 보상하는 제1 전압(Vth_offset)을 생성하여 데이터 전압 마진으로서 필수 데이터 전압에 부가하는 경우, 문턱 전압 변화량을 보상하여 도 5의 우측 그래프와 같이 구동 트랜지스터의 초기 특성(Initial)을 그대로 유지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 이동도 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
구동 트랜지스터(M1)의 구동 시간이 증가하면, 동작 특성이 열화된다. 따라서, 구동 트랜지스터에 대한 이동도 변화량에 의해 구동 트랜지스터(M1)의 현재 특성(Degraded)이 열화되어 있는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 도 7의 왼쪽 그래프와 같이, 이동도 변화량에 따라 동일한 전압이 구동 트랜지스터(M1)에 인가되더라도, 초기 특성(Initial)에 따른 전류(Ids1)보다 현재 특성(Degraded)에 따른 구동 트랜지스터(M1)의 전류(Ids2)가 더 낮아진다. 따라서, 낮아지는 전류로 인해 휘도 저하가 예상되므로, 데이터 전압을 증가시키는 것이 필요하다.
따라서, 이동도 변화량(△μ)을 보상하기 위한 제2 전압(Vgs_offset)은, 이동도 변화량(△μ)으로 감소한 구동 트랜지스터(M1)의 전류 감소량(Ids1-Ids2)을 보상하기 위해 필요한 구동 트랜지스터(M1)의 추가 전압차일 수 있다.
이처럼, 이동도 변화량(△μ)을 보상하는 제2 전압(Vgs_offset)을 생성하여 데이터 전압 마진으로서 필수 데이터 전압에 부가하는 경우, 도 7의 오른쪽 그래프와 같이 구동 트랜지스터(M1)의 전압(Vgs)이 보상 전 전압(Vgsi)에서 제2 전압(Vgs_offset)만큼 증가한 보상 후 전압(Vgsf)이 되므로, 초기 특성(Initial)에 따른 전류(Ids1)와 동일한 수준의 전류(Ids2)가 구동 트랜지스터(M1)에 흐를 수 있어 휘도 변화를 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 특성 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
발광 소자(LD)의 구동 시간이 증가하면, 발광 소자(LD)의 특성이 열화되므로, 동일한 전류가 발광 소자(LD)에 인가되더라도 휘도(Lum)가 감소한다. 도 8을 참조하면, 발광 소자(LD)의 초기 특성(Initial)과 비교할 때, 현재 특성(Degraded)에서, 동일 전류(Iadi) 대비 휘도(Lum)가 L1에서 L2로 감소한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 휘도(Lum) 저하를 보상하기 위하여 데이터 전압을 증가시키는 것이 필요하다.
발광 소자(LD)의 애노드 전압(Vad)이 보상 전 전압(Vadi)에서 보상 후 전압(Vadf)으로 증가되면, 발광 소자(LD)의 전류량(Iad)이 보상 전 전류(Iadi)에서 보상 후 전류(Iadf)로 증가하므로, 휘도(Lum) 저하를 보상할 수 있다. 즉, 애노드 전압 변화량을 보상하기 위한 제3 전압(Vad_offset)은, 애노드 전압 변화량과 크기는 동일하고 부호는 반대일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
앞선 설명과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 동적으로 데이터 전압 마진(Vmg)을 산출할 수 있다. 이때, 제1 전압은 문턱 전압의 변화에 따라 양 또는 음의 값을 가질 수 있으나, 제2 전압과 제3 전압은 휘도 저하를 보상하기 위한 추가 전압에 해당하므로, 양의 값을 가질 수 있다.
따라서, 데이터 전압 마진(Vmg)은 표시 장치(100)의 구동 시간(time)이 증가함에 따라 점차 증가할 것으로 예상할 수 있다. 데이터 전압 마진(Vmg)이 점차 증가하면, 제1 전원 전압(AVDD)은 점차 증가할 수 있다.
제1 전원 전압(AVDD)을 처음부터 높은 값을 고정적으로 사용할 때(fix)와 비교할 때, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 제1 전원 전압(AVDD)을 동적으로 변화시킬 수 있다. 즉, 표시 장치(100)의 구동 초기에는 더 낮은 전압 레벨을 갖는 제1 전원 전압(AVDD)을 사용할 수 있으며, 표시 장치(100)의 사용에 따른 열화 및 특성 변화에 대응하여 적응적으로 제1 전원 전압(AVDD)의 전압 레벨을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)를 적용할 경우, 소비 전력이 감소하는 효과가 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 표시 장치의 구동 방법은, 표시 장치에 포함된 화소들의 구동 특성을 감지하는 단계(S100), 구동 특성의 변화에 따라 동적으로 제1 전원 전압 정보를 생성하여 메모리에 저장하고, 메모리에 미리 저장된 RGB 감마 룩업 테이블(RGB gamma look up table)을 갱신하는 단계(S110), 제1 전원 전압 정보에 기초하여 제1 전원 전압을 생성하는 단계(S120), 및 갱신된 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 기초로, 제1 전원 전압을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성하는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
상기 갱신하는 단계(S110)는, 구동 특성의 변화량을 이용하여 데이터 전압 마진을 산출하는 단계 및 데이터 전압 마진을 기초로 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 특성은, 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 이동도(mobility)와 문턱 전압(threshold voltage), 및 발광 소자의 열화 정보를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자의 열화 정보는, 발광 소자의 애노드에 인가되는 애노드 전압을 포함할 수 있다.
상기 데이터 전압 마진을 산출하는 단계는, 문턱 전압의 변화량을 보상하기 위한 제1 전압, 이동도의 변화량을 보상하기 위한 제2 전압, 및 상기 애노드 전압의 변화량을 보상하기 위한 제3 전압을 산출할 수 있다.
상기 데이터 전압 마진을 산출하는 단계는, 제1 전압, 제2 전압, 및 제3 전압을 더한 값보다 크거나 같은 데이터 전압 마진을 산출할 수 있다.
상기 데이터 전압 마진을 기초로 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계는, 데이터 전압 마진과 필수 데이터 전압을 더한 값보다 크거나 같은 제1 전원 전압을 결정하는 단계 및 제1 전원 전압을 지시하는 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
그 밖에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 도 1 내지 도 9에 따른 설명이 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
표시 장치: 100 화소부: 10
주사 구동부: 20 데이터 구동부: 30
타이밍 제어부: 40 구동 특성 보상부: 50
메모리: 60 전원 관리부: 70
감마 제어부: 80 구동 트랜지스터: M1
발광 소자: LD 구동 특성 감지부: 51
구동 특성 변화 산출부: 52 데이터 전압 마진 산출부: 53
제1 전원 전압 정보 생성부: 54 룩업 테이블 갱신부: 55

Claims (20)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 화소부;
    상기 화소들의 구동 특성을 감지하고, 상기 구동 특성의 변화에 따라 동적으로 제1 전원 전압 정보를 생성하고, RGB 감마 룩업 테이블(RGB gamma look up table)을 갱신하는 구동 특성 보상부;
    상기 제1 전원 전압 정보 및 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 저장하는 메모리;
    상기 제1 전원 전압 정보에 기초하여 제1 전원 전압을 생성하는 전원 관리부; 및
    상기 RGB 감마 룩업 테이블을 기초로, 상기 전원 관리부로부터 공급되는 상기 제1 전원 전압을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성하는 감마 제어부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 청구항 1에서,
    상기 구동 특성 보상부는,
    상기 화소들로부터 추출되는 전류에 기초하여 상기 구동 특성을 감지하는 구동 특성 감지부;
    상기 구동 특성의 변화량을 산출하는 구동 특성 변화 산출부;
    상기 구동 특성의 변화량을 이용하여 데이터 전압 마진(margin)을 산출하는 데이터 전압 마진 산출부; 및
    상기 데이터 전압 마진을 기초로 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 제1 전원 전압 정보 생성부를 포함하는, 표시 장치.
  3. 청구항 2에서,
    상기 구동 특성은,
    상기 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 이동도(mobility)와 문턱 전압(threshold voltage), 및 발광 소자의 열화 정보를 포함하는, 표시 장치.
  4. 청구항 3에서,
    상기 발광 소자의 열화 정보는,
    상기 발광 소자의 애노드에 인가되는 애노드 전압을 포함하는, 표시 장치.
  5. 청구항 4에서,
    상기 데이터 전압 마진 산출부는,
    상기 문턱 전압의 변화량을 보상하기 위한 제1 전압, 상기 이동도의 변화량을 보상하기 위한 제2 전압, 및 상기 애노드 전압의 변화량을 보상하기 위한 제3 전압을 산출하는, 표시 장치.
  6. 청구항 5에서,
    상기 제1 전압은,
    상기 문턱 전압의 변화량과 크기는 동일하고 상기 문턱 전압의 변화량에 따른 부호와 반대 부호인, 표시 장치.
  7. 청구항 5에서,
    상기 제2 전압은,
    상기 이동도의 변화량에 따라 감소한 상기 구동 트랜지스터의 전류 감소량을 보상하기 위해 추가로 필요한 상기 구동 트랜지스터의 전압인, 표시 장치.
  8. 청구항 5에서,
    상기 제3 전압은,
    상기 애노드 전압의 변화량과 크기는 동일하고, 상기 애노드 전압의 변화량에 따른 부호와 반대 부호인, 표시 장치.
  9. 청구항 5에서,
    상기 데이터 전압 마진 산출부는,
    상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 및 상기 제3 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 데이터 전압 마진을 산출하는, 표시 장치.
  10. 청구항 9에서,
    상기 제1 전원 전압 정보 생성부는,
    상기 데이터 전압 마진과 필수 데이터 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 제1 전원 전압을 결정하고, 상기 제1 전원 전압을 지시하는 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는, 표시 장치.
  11. 청구항 10에서,
    상기 구동 특성 보상부는,
    상기 필수 데이터 전압과 상기 데이터 전압 마진을 더한 값 이내의 데이터 전압들과 계조값들이 상응하도록 매핑함으로써, 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 갱신하는 룩업 테이블 갱신부를 더 포함하는, 표시 장치.
  12. 청구항 1에서,
    상기 기준 감마 전압들을 이용하여 생성된 데이터 전압을 상기 화소들에 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 표시 장치에 포함된 화소들의 구동 특성을 감지하는 단계;
    상기 구동 특성의 변화에 따라 동적으로 제1 전원 전압 정보를 생성하여 메모리에 저장하고, 상기 메모리에 미리 저장된 RGB 감마 룩업 테이블(RGB gamma look up table)을 갱신하는 단계;
    상기 제1 전원 전압 정보에 기초하여 제1 전원 전압을 생성하는 단계; 및
    갱신된 상기 RGB 감마 룩업 테이블을 기초로, 상기 제1 전원 전압을 분배하여 기준 감마 전압들을 생성하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  14. 청구항 13에서,
    상기 갱신하는 단계는,
    상기 구동 특성의 변화량을 이용하여 데이터 전압 마진을 산출하는 단계; 및
    상기 데이터 전압 마진을 기초로 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  15. 청구항 14에서,
    상기 구동 특성은,
    상기 화소들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 이동도(mobility)와 문턱 전압(threshold voltage), 및 발광 소자의 열화 정보를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  16. 청구항 15에서,
    상기 발광 소자의 열화 정보는,
    상기 발광 소자의 애노드에 인가되는 애노드 전압을 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  17. 청구항 16에서,
    상기 데이터 전압 마진을 산출하는 단계는,
    상기 문턱 전압의 변화량을 보상하기 위한 제1 전압, 상기 이동도의 변화량을 보상하기 위한 제2 전압, 및 상기 애노드 전압의 변화량을 보상하기 위한 제3 전압을 산출하는, 표시 장치의 구동 방법.
  18. 청구항 17에서,
    상기 제1 전압은,
    상기 문턱 전압의 변화량과 크기는 동일하고 상기 문턱 전압의 변화량에 따른 부호와 반대 부호인, 표시 장치의 구동 방법.
  19. 청구항 17에서,
    상기 데이터 전압 마진을 산출하는 단계는,
    상기 제1 전압, 상기 제2 전압, 및 상기 제3 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 데이터 전압 마진을 산출하는, 표시 장치의 구동 방법.
  20. 청구항 19에서,
    상기 데이터 전압 마진을 기초로 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계는,
    상기 데이터 전압 마진과 필수 데이터 전압을 더한 값보다 크거나 같은 상기 제1 전원 전압을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 전원 전압을 지시하는 상기 제1 전원 전압 정보를 생성하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
KR1020190147337A 2019-11-18 2019-11-18 표시 장치 및 그 구동 방법 KR20210060691A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190147337A KR20210060691A (ko) 2019-11-18 2019-11-18 표시 장치 및 그 구동 방법
US16/920,795 US11222576B2 (en) 2019-11-18 2020-07-06 Display device and method for driving the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190147337A KR20210060691A (ko) 2019-11-18 2019-11-18 표시 장치 및 그 구동 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210060691A true KR20210060691A (ko) 2021-05-27

Family

ID=75909627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190147337A KR20210060691A (ko) 2019-11-18 2019-11-18 표시 장치 및 그 구동 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11222576B2 (ko)
KR (1) KR20210060691A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220050591A (ko) * 2020-10-16 2022-04-25 엘지디스플레이 주식회사 표시장치, 구동회로 및 구동방법
US11908376B1 (en) * 2021-04-06 2024-02-20 Apple Inc. Compensation schemes for 1x1 sub-pixel uniformity compensation
CN114255696B (zh) * 2021-12-16 2023-05-02 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 驱动电路、显示面板及显示装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI336876B (en) 2004-11-10 2011-02-01 Himax Tech Inc Data driving system and display having adjustable common voltage
KR101147427B1 (ko) * 2010-03-02 2012-05-22 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR102264270B1 (ko) 2014-10-07 2021-06-15 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치와 그 구동방법
KR102390836B1 (ko) 2015-10-05 2022-04-26 삼성전자주식회사 이미지 데이터를 생성하는 전자 장치 및 방법
KR102635861B1 (ko) 2016-05-20 2024-02-14 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102607397B1 (ko) * 2016-12-06 2023-11-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 전원 제어 회로
KR102469744B1 (ko) 2017-11-08 2022-11-23 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 보정 데이터 생성 방법
US11037487B2 (en) 2019-07-10 2021-06-15 Samsung Display Co., Ltd. Display device and driving method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US11222576B2 (en) 2022-01-11
US20210150971A1 (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10325552B2 (en) Organic light emitting display device
KR100707637B1 (ko) 발광 표시장치 및 그 제어 방법
EP2743908B1 (en) Organic light emitting display device and method for driving thereof
KR101416904B1 (ko) 유기전계발광 표시장치의 화소 구동 장치
KR101352175B1 (ko) 유기발광다이오드 표시장치와 그 구동방법
KR101960795B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR102126543B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치
EP2881933A1 (en) Organic light emitting display device and method for driving the same
US11514847B2 (en) Display device and method of driving the same
KR101960762B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
US11222576B2 (en) Display device and method for driving the same
KR20080060886A (ko) 유기전계발광소자 디스플레이 구동방법 및 이의 구동장치
US11398182B2 (en) Display device and method of driving the same
KR20150075605A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20170072994A (ko) 유기 발광 표시장치와 그 구동 장치 및 방법
KR20220067651A (ko) 표시 장치
JP5330232B2 (ja) 画像表示装置およびその駆動方法
KR20190103131A (ko) 유기발광 표시장치
KR102417424B1 (ko) 타일드 디스플레이와 그 휘도 보상 방법
KR20230174361A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR20160081426A (ko) 유기 발광 다이오드 표시 장치 및 그의 센싱 방법
JP5319094B2 (ja) 画像表示装置の駆動方法および画像表示装置
KR102245999B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시 장치 및 그의 센싱 방법
KR20160079564A (ko) Oled 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20170053204A (ko) 전압 조절장치, 표시장치 및 이의 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal