KR20210082702A - Display device, driving circuit and driving method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a display device, a driving circuit, and a driving method.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치, 유기 발광 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for a display device that displays an image is increasing, and various types of display devices such as a liquid crystal display device and an organic light emitting display device are utilized.
이러한 디스플레이 장치 중 유기 발광 디스플레이 장치는, 스스로 발광하는 유기발광다이오드를 이용함으로써, 응답 속도, 명암비, 발광 효율, 휘도 및 시야각 등에서 장점을 제공한다.Among these display devices, the organic light emitting display device provides advantages in response speed, contrast ratio, luminous efficiency, luminance, and viewing angle by using an organic light emitting diode that emits light by itself.
이러한 유기 발광 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널의 각각의 서브픽셀에 배치된 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류 제어를 통해 유기 발광 다이오드를 발광시켜서, 각각의 서브픽셀이 나타내는 휘도를 제어하며 이미지를 표시할 수 있다.Such an organic light emitting display device may display an image by controlling the luminance of each subpixel by emitting light by controlling the current flowing through the organic light emitting diode disposed in each subpixel of the display panel.
이 때, 유기 발광 다이오드가 발광하는 기간 동안 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류는 서브픽셀 내에서 누설 커런트(Leakage Current) 등으로 인해 감소할 수 있으며, 유기 발광 다이오드를 구동하는 전류량의 감소로 인해 유기 발광 다이오드가 나타내는 휘도가 감소할 수 있다.In this case, the current flowing through the organic light emitting diode during the period in which the organic light emitting diode emits light may decrease due to leakage current in the sub-pixel, etc., and due to the decrease in the amount of current driving the organic light emitting diode, the organic light emitting diode The luminance indicated by may decrease.
특히, 정지 영상을 장시간 디스플레이 하는 경우에 소비 전력의 저감 등을 위해 낮은 구동 주파수로 디스플레이 장치를 구동하게 되는데, 누설 전류에 의해서 발광 기간 동안 감소되는 구동 전류로 인해 휘도가 감소하는 정도가 증가할 수 있으며, 이러한 휘도 저하가 플리커(Flicker)로 인식될 수 있는 문제점이 존재한다.In particular, when a still image is displayed for a long time, the display device is driven at a low driving frequency to reduce power consumption, etc., but the degree of decrease in luminance may increase due to the driving current reduced during the light emission period due to leakage current. Also, there is a problem that such a decrease in luminance may be recognized as flicker.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치의 구동 주파수를 감소시켜서 소비 전력을 저감시키는 동시에, 구동 주파수 저감에 따른 플리커를 개선할 수 있는 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention may provide a display device, a driving circuit, and a driving method capable of reducing power consumption by reducing the driving frequency of the display device and improving flicker due to the reduced driving frequency.
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치의 구동 주파수를 감소시키는 경우에 모니터링 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류의 변화에 따라 데이터 전압을 업데이트 함으로써, 구동 주파수 저감에 따른 플리커를 개선할 수 있는 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention provide a display device capable of improving flicker due to a reduction in driving frequency by updating a data voltage according to a change in pixel current flowing through a monitoring sub-pixel when the driving frequency of the display device is reduced, and a driving circuit, and A driving method may be provided.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 다수의 게이트 라인들, 다수의 데이터 라인들 및 다수의 서브픽셀들이 배치된 디스플레이 패널과, 다수의 게이트 라인들을 통해 다수의 서브픽셀들을 구동하는 게이트 구동 회로와, 다수의 데이터 라인들을 통해 다수의 서브픽셀들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로와, 다수의 서브픽셀들 중 모니터링 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하여, 데이터 전압을 업데이트 하기 위한 플래그 신호를 생성하는 데이터 전압 제어 회로와, 플래그 신호에 따라 데이터 전압을 업데이트하도록 데이터 구동 회로를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, embodiments of the present invention include a display panel in which a plurality of gate lines, a plurality of data lines, and a plurality of sub-pixels are disposed, and a gate driving circuit for driving a plurality of sub-pixels through the plurality of gate lines; , a data driving circuit for supplying a data voltage to a plurality of sub-pixels through a plurality of data lines, and sensing a pixel current flowing in a monitoring sub-pixel among the plurality of sub-pixels to generate a flag signal for updating the data voltage Provided is a display device comprising: a data voltage control circuit for controlling a data voltage; and a timing controller for controlling a data driving circuit to update a data voltage according to a flag signal.
일 측면에서, 모니터링 서브픽셀은 영상이 디스플레이 되는 표시 영역에 배치되는 서브픽셀의 전부 또는 일부인 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, a monitoring sub-pixel provides a display device in which all or a part of a sub-pixel is disposed in a display area where an image is displayed.
일 측면에서, 표시 영역에 배치되는 서브픽셀은 발광 소자와, 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 게이트 노드, 및 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결되는 스토리지 커패시터와, 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드와 발광 소자의 애노드 전극 사이에 전기적으로 연결되어, 구동 트랜지스터를 통해 흐르는 픽셀 전류를 센싱하기 위한 센싱 트랜지스터를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, a subpixel disposed in the display area includes a light emitting device, a driving transistor for driving the light emitting device, a switching transistor electrically connected between a gate node and a data line of the driving transistor, a gate node of the driving transistor, and a source A storage capacitor electrically connected between a node or a drain node, and a sensing transistor electrically connected between a source node or a drain node of the driving transistor and an anode electrode of the light emitting device to sense a pixel current flowing through the driving transistor A display device is provided.
일 측면에서, 모니터링 서브픽셀은 영상이 디스플레이 되지 않는 더미 영역에 배치되는 서브픽셀의 전부 또는 일부인 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, the monitoring subpixel provides a display device in which all or part of the subpixel is disposed in a dummy area where no image is displayed.
일 측면에서, 더미 영역에 배치되는 서브픽셀은 구동 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터와, 구동 트랜지스터의 게이트 노드, 및 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결되는 스토리지 커패시터와, 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드에 전기적으로 연결되어, 구동 트랜지스터를 통해 흐르는 픽셀 전류를 센싱하기 위한 센싱 트랜지스터와, 구동 트랜지스터와 전기적으로 단락된 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, the subpixel disposed in the dummy region includes a driving transistor, a switching transistor electrically connected between a gate node of the driving transistor and a data line, a gate node of the driving transistor, and a source node or a drain node electrically connected to each other. Provided is a display device including a storage capacitor, a sensing transistor electrically connected to a source node or a drain node of the driving transistor to sense a pixel current flowing through the driving transistor, and a light emitting device electrically shorted from the driving transistor do.
일 측면에서, 데이터 전압 제어 회로는 디스플레이 패널이 저전력 모드로 구동되는 구간에서 동작되는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, the data voltage control circuit provides a display device operated in a period in which the display panel is driven in a low power mode.
일 측면에서, 데이터 전압 제어 회로는 픽셀 전류의 기준값을 저장하는 룩업 테이블과, 센싱된 픽셀 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환 회로와, 전류-전압 변환 회로의 출력 전압을 디지털 전압으로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로와, 디지털 전압을 상기 룩업 테이블에 저장된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 플래그 신호를 출력하는 비교 회로를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, the data voltage control circuit includes a look-up table for storing a reference value of the pixel current, a current-voltage conversion circuit for converting the sensed pixel current into a voltage, and a current-to-voltage conversion circuit for converting an output voltage of the voltage conversion circuit to a digital voltage Provided is a display device comprising: an analog-to-digital conversion circuit; and a comparison circuit that compares a digital voltage with a reference value stored in the lookup table and outputs a flag signal according to a comparison result.
일 측면에서, 기준값은 동작 온도 또는 설정 휘도에 따라 변경되는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, the reference value provides a display device that is changed according to an operating temperature or a set luminance.
일 측면에서, 데이터 구동 회로와 데이터 전압 제어 회로는 하나의 집적 회로로 구성되는 디스플레이 장치를 제공한다.In one aspect, the data driving circuit and the data voltage control circuit provide a display device configured as one integrated circuit.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은 디스플레이 패널에 연결되는 다수의 게이트 라인들을 통해 다수의 서브픽셀들을 구동하는 게이트 구동 회로와, 디스플레이 패널에 연결되는 다수의 데이터 라인들을 통해 다수의 서브픽셀들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로와, 다수의 서브픽셀들 중 모니터링 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하고, 센싱된 픽셀 전류가 기준값 이하인 서브픽셀에 대하여 데이터 전압을 업데이트 하도록 제어하는 데이터 전압 제어 회로를 포함하는 구동 회로를 제공한다.In another aspect, embodiments of the present invention provide a gate driving circuit for driving a plurality of sub-pixels through a plurality of gate lines connected to a display panel, and a plurality of sub-pixels through a plurality of data lines connected to the display panel. a data driving circuit for supplying a data voltage; and a data voltage control circuit for sensing a pixel current flowing through a monitoring subpixel among a plurality of subpixels, and controlling to update a data voltage for a subpixel having a sensed pixel current equal to or less than a reference value; A driving circuit comprising:
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 배치되고, 다수의 데이터 라인 및 상기 게이트 라인이 교차되는 영역에 배열되어 구동 트랜지스터를 통해 발광 소자를 발광시키는 다수의 서브픽셀이 배치되는 디스플레이 패널과, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동 회로와, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동회로를 포함하는 디스플레이 장치를 구동하는 방법에 있어서, 게이트 라인을 통해 스캔 신호를 인가하여, 상기 서브픽셀을 구성하는 스위칭 트랜지스터를 턴-온시키는 단계와, 턴-온된 스위칭 트랜지스터를 통해 서브픽셀을 구성하는 구동 트랜지스터에 데이터 전압(Vdata)을 공급하여 구동 트랜지스터를 턴-온시키는 단계와, 구동 트랜지스터에 연결된 센싱 트랜지스터를 턴-온시켜서, 턴-온된 구동 트랜지스터에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하는 단계와, 센싱된 픽셀 전류를 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 데이터 전압을 업데이트 하도록 제어하는 단계를 포함하는 구동 방법을 제공한다.In another aspect, in the embodiments of the present invention, a plurality of data lines and a plurality of gate lines are disposed, and a plurality of sub-subordinates are arranged in a region where the plurality of data lines and the gate lines intersect to emit light through a driving transistor. A method of driving a display device comprising a display panel on which pixels are disposed, a data driving circuit driving a plurality of data lines, and a gate driving circuit driving a plurality of gate lines, wherein a scan signal is applied through the gate lines to turn on a switching transistor constituting the subpixel; and supplying a data voltage (Vdata) to the driving transistor constituting the subpixel through the turned-on switching transistor to turn on the driving transistor; , turning on a sensing transistor connected to the driving transistor to sense a pixel current flowing through the turned-on driving transistor, comparing the sensed pixel current with a reference value, and controlling the data voltage to be updated according to the comparison result It provides a driving method comprising a.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 장치의 구동 주파수를 감소시켜서 소비 전력을 저감시키는 동시에, 구동 주파수 저감에 따른 플리커를 개선할 수 있는 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법을 제공할 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a display device, a driving circuit, and a driving method capable of reducing power consumption by reducing the driving frequency of the display device and improving flicker caused by the driving frequency reduction.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 장치의 구동 주파수를 감소시키는 경우에 모니터링 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류의 변화에 따라 데이터 전압을 업데이트 함으로써, 구동 주파수 저감에 따른 플리커를 개선할 수 있는 디스플레이 장치, 구동 회로 및 구동 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to embodiments of the present invention, when the driving frequency of the display device is reduced, the data voltage is updated according to the change in the pixel current flowing in the monitoring subpixel, thereby improving the display capable of improving flicker due to the reduction in the driving frequency. An apparatus, a driving circuit, and a driving method can be provided.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 디스플레이 장치에 배열된 서브픽셀(SP)의 회로 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 디스플레이 장치의 저전력 모드에서 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류와 픽셀 휘도의 변화를 예시로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 배열된 서브픽셀(SP)의 회로 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 센싱 전류를 이용해서 서브픽셀에 인가되는 데이터 전압을 업데이트하도록 제어하는 데이터 전압 제어 회로의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 센싱 전류를 이용해서 서브픽셀에 인가되는 데이터 전압을 업데이트 하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 표시 영역 내에서 픽셀 전류를 센싱하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 표시 영역에 위치하는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 표시 영역에 위치하는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정의 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 표시 영역 중 일부의 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정의 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 더미 영역 내에서 픽셀 전류를 센싱하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 더미 영역의 서브픽셀을 통해 픽셀 전류를 센싱하는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 더미 영역에 배치되는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 더미 영역에 배치되는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정의 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 데이터 전압 제어 회로가 구동 회로의 외부에 위치하는 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a view showing a schematic configuration of a display device according to embodiments of the present invention.
2 is a diagram illustrating a circuit structure of sub-pixels SP arranged in a display device.
3 is a diagram illustrating changes in pixel current and pixel luminance flowing through a sub-pixel in a low-power mode of a display device.
4 is a diagram illustrating a circuit structure of a sub-pixel SP arranged in a display device according to embodiments of the present invention.
5 is a diagram illustrating a configuration of a data voltage control circuit that controls to update a data voltage applied to a sub-pixel using a sensing current in a display device according to embodiments of the present invention.
6 is a signal flow diagram illustrating a process of updating a data voltage applied to a sub-pixel using a sensing current in a display device according to embodiments of the present invention.
7A to 7C are diagrams illustrating a case in which pixel current is sensed in a display area in a display device according to embodiments of the present invention.
8 is a block diagram illustrating a configuration of a display apparatus according to embodiments of the present invention.
9 is a diagram illustrating a process of sensing a pixel current in a sub-pixel located in a display area in a driving method according to embodiments of the present invention.
10 is a diagram illustrating a signal flow diagram of a process of sensing a pixel current in a sub-pixel positioned in a display area in a driving method according to embodiments of the present invention.
11 is a diagram illustrating a signal flow diagram of a process of sensing a pixel current in some subpixels of a display area in a driving method according to embodiments of the present invention.
12A and 12B are diagrams illustrating a case in which a pixel current is sensed in a dummy area of a display panel in a display device according to embodiments of the present invention.
13 is a block diagram illustrating a configuration for sensing a pixel current through a subpixel of a dummy region in a display device according to embodiments of the present invention.
14 is a diagram illustrating a process of sensing a pixel current in a subpixel disposed in a dummy region in a driving method according to embodiments of the present invention.
15 is a diagram illustrating a signal flow diagram of a process of sensing a pixel current in a subpixel disposed in a dummy area in a driving method according to embodiments of the present invention.
16 is a block diagram illustrating a configuration in which a data voltage control circuit is located outside a driving circuit in a display device according to embodiments of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted. When "includes", "having", "consisting of", etc. mentioned in this specification are used, other parts may be added unless "only" is used. When a component is expressed in a singular, it may include a case in which the plural is included unless otherwise explicitly stated.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, order, or number of the elements are not limited by the terms.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다. In the description of the positional relationship of the components, when two or more components are described as being "connected", "coupled" or "connected", the two or more components are directly "connected", "coupled" or "connected" ", but it will be understood that two or more components and other components may be further "interposed" and "connected," "coupled," or "connected." Here, other components may be included in one or more of two or more components that are “connected”, “coupled” or “connected” to each other.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the description of the temporal flow relation related to the components, the operation method, the manufacturing method, etc., for example, a temporal precedence relationship such as "after", "after", "after", "before", etc. Or, when a flow precedence relationship is described, it may include a case where it is not continuous unless "immediately" or "directly" is used.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.On the other hand, when numerical values or corresponding information (eg, level, etc.) for a component are mentioned, even if there is no explicit description, the numerical value or the corresponding information is based on various factors (eg, process factors, internal or external shock, Noise, etc.) may be interpreted as including an error range that may occur.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a display device according to embodiments of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130), 및 타이밍 컨트롤러(T-CON, 140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , a
디스플레이 패널(110)은 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 구동 회로(120)에서 전달되는 스캔 신호(SCAN)와 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 구동 회로(130)에서 전달되는 데이터 전압(Vdata)을 기반으로 영상을 표시한다.The
디스플레이 패널(110)은 두 장의 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 모드로도 동작될 수 있을 것이다.
디스플레이 패널(110)을 구성하는 다수의 서브픽셀(SP)은 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의될 수 있다. 하나의 서브픽셀(SP)은 하나의 데이터 라인(DL)과 하나의 게이트 라인(GL)이 교차하는 영역에 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 데이터 전압(Vdata)을 충전하는 유기 발광 다이오드(OLED)와 같은 발광 소자, 발광 소자에 전기적으로 연결되어 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor, Cst) 등을 포함할 수 있다.A plurality of sub-pixels SP constituting the
예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 디스플레이 장치(100)의 경우, 2,160 개의 게이트 라인(GL)과 3,840 개의 데이터 라인(DL)이 구비될 수 있으며, 이들 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 지점에 각각 서브픽셀(SP)이 배치될 것이다.For example, in the case of the
타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)를 제어한다. 타이밍 컨트롤러(140)는 호스트 시스템(화면에 도시하지 않음)으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 메인 클럭(MCLK) 등의 타이밍 신호와 영상 신호의 데이터 전압(Vdata)을 공급받는다.The
타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock) 및 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable, GOE) 등의 스캔 타이밍 제어 신호를 기반으로 게이트 구동 회로(120)를 제어한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성 제어 신호(Polarity, POL), 및 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable, SOE) 등의 데이터 타이밍 제어 신호를 기반으로 데이터 구동 회로(130)를 제어한다.The
게이트 구동 회로(120)는 다수의 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호(SCAN)를 디스플레이 패널(110)에 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 구동 회로(120)는 스캔 구동 회로 또는 게이트 구동 집적 회로(GDIC: Gate Driver IC)라고도 한다.The
게이트 구동 회로(120)는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(Gate Driver Integrated Circuit; GDIC)를 포함할 수 있는데, 구동 방식에 따라 디스플레이 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다. 또는, 게이트 구동 회로(120)가 디스플레이 패널(110)의 베젤(Bezel) 영역에 내장되어 GIP(Gate In Panel) 형태로 구현될 수도 있다.The
게이트 구동 회로(120)는 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호(SCAN)를 다수의 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급한다. 이를 위해, 게이트 구동 회로(120)는 시프트 레지스터(Shift Register), 또는 레벨 시프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.The
데이터 구동 회로(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 데이터 전압(Vdata)을 입력 받아 다수의 데이터 라인(DL)으로 이를 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 구동 회로(130)는 소스 구동 회로 또는 소스 구동 집적 회로(Source Driver Integrated Circuit; SDIC)라고도 한다.The
데이터 구동 회로(130)는 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(SDIC)를 포함할 수 있는데, 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 TAB (Tape Automated Bonding) 방식 또는 COG (Chip On Glass) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나 디스플레이 패널(110) 상에 직접 배치될 수도 있다. 경우에 따라서, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 COF (Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있는데, 이 경우에, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 회로 필름 상에 실장 되어, 회로 필름을 통해 디스플레이 패널(110)의 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다.The
데이터 구동 회로(130)는 게이트 구동 회로(120)에 의해 특정 게이트 라인(GL)이 턴-온되면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 데이터 전압(Vdata)을 아날로그 형태의 영상 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급한다. When a specific gate line GL is turned on by the
데이터 구동 회로(130)는 디스플레이 패널(110)의 상부 또는 하부에만 위치할 수도 있고, 구동 방식이나 설계 방식 등에 따라 디스플레이 패널(110)의 상부와 하부 모두에 위치할 수도 있다. The
데이터 구동 회로(130)는 시프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer) 등을 포함할 수 있다. 여기서 디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 타이밍 컨트롤러(140)에서 수신된 데이터 전압(Vdata)를 데이터 라인(DL)으로 공급하기 위하여 아날로그 형태의 영상 데이터 전압으로 변환하기 위한 구성이다.The
한편, 디스플레이 장치(100)는 메모리(MEM)를 더 포함할 수 있다. 메모리(MEM)는 타이밍 컨트롤러(140)에서 출력되는 데이터 전압(Vdata)을 임시로 저장하고, 지정된 타이밍에 데이터 전압(Vdata)을 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다. 메모리(MEM)는 데이터 구동 회로(130)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있으며, 데이터 구동 회로(130)의 외부에 배치되는 경우에는 타이밍 컨트롤러(140)와 데이터 구동 회로(130)의 사이에 배치될 수 있다. 또한 메모리(MEM)는 외부에서 수신된 데이터 전압(Vdata)을 저장하고, 저장된 데이터 전압(Vdata)을 타이밍 컨트롤러(140)로 공급하는 버퍼 메모리를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the
그 밖에, 디스플레이 장치(100)는 외부의 다른 전자 장치 또는 전자 부품과의 신호 입출력, 또는 통신을 위한 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는 예를 들어, LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) 인터페이스, MIPI (Mobile Industry Processor Interface), 시리얼 인터페이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, the
이러한 디스플레이 장치(100)는 액정 디스플레이 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기 발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마 디스플레이 장치(Plasma Display Device) 등의 다양한 타입의 장치일 수 있다.The
도 2는 디스플레이 장치에 배열된 서브픽셀(SP)의 회로 구조를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a circuit structure of sub-pixels SP arranged in a display device.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)에 배치된 서브픽셀(SP)은 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있으며, 발광 소자로서 유기 발광 다이오드(OLED)가 배치될 수 있다.Referring to FIG. 2 , a subpixel SP disposed in the
예를 들어, 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.For example, the subpixel SP may include a driving transistor DRT, a switching transistor SWT, a storage capacitor Cst, and a light emitting device OLED.
구동 트랜지스터(DRT)는 제 1 노드(N1), 제 2 노드(N2), 및 제 3 노드(N3)를 가진다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)는 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되면 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 게이트 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)는 발광 소자(OLED)의 애노드(Anode) 전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 3 노드(N3)는 구동 전압(VDD)이 인가되는 구동 전압 라인과 전기적으로 연결되며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.The driving transistor DRT has a first node N1 , a second node N2 , and a third node N3 . The first node N1 of the driving transistor DRT may be a gate node to which the data voltage Vdata is applied through the data line DL when the switching transistor SWT is turned on. The second node N2 of the driving transistor DRT may be electrically connected to an anode electrode of the light emitting device OLED, and may be a source node or a drain node. The third node N3 of the driving transistor DRT is electrically connected to a driving voltage line to which the driving voltage VDD is applied, and may be a drain node or a source node.
여기에서, 디스플레이 구동 기간에는 구동 전압 라인으로 디스플레이 구동에 필요한 구동 전압(VDD)이 공급될 수 있는데, 예를 들어, 디스플레이 구동에 필요한 구동 전압(VDD)은 27V일 수 있다.Here, during the display driving period, the driving voltage VDD necessary for driving the display may be supplied to the driving voltage line. For example, the driving voltage VDD necessary for driving the display may be 27V.
스위칭 트랜지스터(SWT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 따라 동작한다. 또한, 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되는 경우에는 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 전달함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 동작을 제어하게 된다.The switching transistor SWT is electrically connected between the first node N1 of the driving transistor DRT and the data line DL, and the gate line GL is connected to the gate node and supplied through the gate line GL. It operates according to the scan signal SCAN. In addition, when the switching transistor SWT is turned on, the operation of the driving transistor DRT is controlled by transferring the data voltage Vdata supplied through the data line DL to the gate node of the driving transistor DRT. will do
즉, 스위칭 트랜지스터(SWT)를 제어함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2)의 전압을 제어하게 되고, 이로 인해 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 픽셀 전류(Ipxl)가 공급될 수 있도록 한다.That is, by controlling the switching transistor SWT, voltages of the first node N1 and the second node N2 of the driving transistor DRT are controlled, and thus the pixel current for driving the light emitting device OLED is controlled. (Ipxl) can be supplied.
한편, 서브픽셀(SP)에 배치되는 트랜지스터는 p-타입 트랜지스터뿐만 아니라 n-타입 트랜지스터로 이루어질 수 있는데, 여기에서는 p-타입 트랜지스터로 구성된 경우를 예시로 나타내고 있다.Meanwhile, the transistor disposed in the sub-pixel SP may be formed of an n-type transistor as well as a p-type transistor. Here, the case of the p-type transistor is exemplified.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 3 노드(N3) 사이에 전기적으로 연결되며, 한 프레임 동안 데이터 전압(Vdata)을 유지시켜준다.The storage capacitor Cst is electrically connected between the first node N1 and the third node N3 of the driving transistor DRT, and maintains the data voltage Vdata for one frame.
이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 유형에 따라 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 2 노드(N2) 사이에 연결될 수도 있다. The storage capacitor Cst may be connected between the first node N1 and the second node N2 of the driving transistor DRT depending on the type of the driving transistor DRT.
발광 소자(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 발광 소자(OLED)의 캐소드(Cathode) 전극으로 기저 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 여기에서, 기저 전압(VSS)은 그라운드 전압이거나 그라운드 전압보다 높거나 낮은 전압일 수 있다. 또한, 기저 전압(VSS)은 구동 상태에 따라 가변될 수 있다.The anode electrode of the light emitting device OLED may be electrically connected to the second node N2 of the driving transistor DRT, and a ground voltage VSS may be applied to the cathode electrode of the light emitting device OLED. . Here, the base voltage VSS may be a ground voltage or a voltage higher or lower than the ground voltage. Also, the base voltage VSS may vary according to a driving state.
도 3은 디스플레이 장치의 저전력 모드에서 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류와 픽셀 휘도의 변화를 예시로 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating changes in pixel current and pixel luminance flowing through a sub-pixel in a low power mode of a display device by way of example.
도 3을 참조하면, 디스플레이 장치(100)의 데이터 구동 회로(130)는 수직 동기 신호(Vsync)가 인가된 후부터, 1 프레임 동안 지정된 서브픽셀(SP)로 일정한 주파수의 데이터 전압(Vdata)을 인가함으로써 디스플레이 패널(110)에 영상을 표시하게 된다.Referring to FIG. 3 , after the vertical synchronization signal Vsync is applied, the
예를 들어, 구동 주파수가 60 Hz인 경우, 데이터 구동 회로(130)는 1/60 초에 한 번씩 데이터 전압(Vdata)을 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)로 인가하게 된다. For example, when the driving frequency is 60 Hz, the
이 때, 디스플레이 패널(110)을 통해 표시되는 영상이 정지 영상인 경우에는 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)이 동일하기 때문에, 소비 전력을 저감시키기 위해서 구동 주파수를 감소시켜서, 1 프레임 동안 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 인가하는 횟수를 줄이게 된다.At this time, when the image displayed through the
만약, 장시간 동안 정지 영상이 디스플레이 되는 경우에, 구동 주파수를 1 Hz 까지 감소시키면 1 프레임 동안 1 번만 데이터 전압(Vdata)이 서브픽셀(SP)에 인가될 것이다.If a still image is displayed for a long time, if the driving frequency is reduced to 1 Hz, the data voltage Vdata is applied to the sub-pixel SP only once during one frame.
이 경우, 1 프레임 내에서 데이터 전압(Vdata)이 인가된 이후에는 나머지 시간 동안 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 서브픽셀(SP)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)이 유지되는데, 누설 전류에 의해서 픽셀 전류(Ipxl)가 감소하게 되고, 그에 따라 서브픽셀(SP)의 픽셀 휘도(Lpxl)도 감소하게 된다.In this case, after the data voltage Vdata is applied within one frame, the pixel current Ipxl flowing in the subpixel SP is maintained by the voltage charged in the storage capacitor Cst for the remaining time, and the leakage current Accordingly, the pixel current Ipxl decreases, and accordingly, the pixel luminance Lpxl of the sub-pixel SP also decreases.
이 때, 픽셀 전류(Ipxl)가 일정한 기준값(threshold) 이하로 떨어지는 경우에는 서브픽셀(SP)의 휘도 편차에 의해 디스플레이 패널(110)에 플리커가 발생하게 된다.In this case, when the pixel current Ipxl falls below a predetermined threshold, flicker occurs in the
본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 저전력 구동을 위해서 구동 주파수를 감소시키는 경우에, 모니터링 대상이 되는 서브픽셀(SP)에 대한 픽셀 전류(Ipxl)의 크기를 모니터링하여 픽셀 전류(Ipxl)가 기준값 이하로 떨어지는 경우에 해당 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 업데이트함으로써 플리커를 개선할 수 있도록 한다.When the driving frequency is reduced for low-power driving, the
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 배열된 서브픽셀(SP)의 회로 구조를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a circuit structure of a sub-pixel SP arranged in a display device according to embodiments of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에 배치된 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 소자(OLED)와 함께, 구동 트랜지스터(DRT)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)의 크기를 검출하기 위한 센싱 트랜지스터(SENT)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , a subpixel SP disposed in the
구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 소자(OLED)의 구성은 앞에서 설명한 바와 동일하므로, 추가적인 설명을 생략하기로 한다.Since the configuration of the driving transistor DRT, the switching transistor SWT, the storage capacitor Cst, and the light emitting device OLED is the same as described above, additional descriptions thereof will be omitted.
센싱 트랜지스터(SENT)의 소스 노드 또는 드레인 노드는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)에 전기적으로 연결되며, 게이트 노드에 공급되는 리드 신호(READ)에 따라 동작한다.A source node or a drain node of the sensing transistor SENT is electrically connected to the second node N2 of the driving transistor DRT, and operates according to a read signal READ supplied to the gate node.
따라서, 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-오프된 상태에서는 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)가 모두 발광 소자(OLED)를 통해 흐르게 되지만, 임의의 시점에 센싱 트랜지스터(SENT)가 리드 신호(READ)에 의해 턴-온되면, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)가 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 흐르게 되므로, 이 때 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 흐르는 센싱 전류(Isen)를 검출함으로써 픽셀 전류(Ipxl)의 크기를 결정할 수 있다.Accordingly, in a state in which the sensing transistor SENT is turned off, all of the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT flows through the light emitting device OLED, but at an arbitrary point in time, the sensing transistor SENT leads When the signal READ is turned on, the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT flows through the sensing transistor SENT. At this time, the sensing current Isen flowing through the sensing transistor SENT. By detecting , the magnitude of the pixel current Ipxl can be determined.
본 발명의 디스플레이 장치(100)는 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 검출된 센싱 전류(Isen)의 크기와 기준값을 비교한 후, 센싱 전류(Isen)이 기준값 이하인 경우에 해당하는 서브픽셀(SP)에 인가된 데이터 전압(Vdata)을 다시 업데이트할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 센싱 전류를 이용해서 서브픽셀에 인가되는 데이터 전압을 업데이트하도록 제어하는 데이터 전압 제어 회로의 구성을 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a configuration of a data voltage control circuit that controls to update a data voltage applied to a sub-pixel using a sensing current in a display device according to embodiments of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에서 데이터 전압 제어 회로(200)는 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 검출된 센싱 전류(Isen)를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환 회로(I2V, 210), 아날로그 전압을 디지털 전압으로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로(ADC, 220), 디지털 전압을 룩업 테이블(LUT, 240)에 저장된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 데이터 전압(Vdata)을 업데이트하기 위한 플래그 신호(Fout)를 타이밍 컨트롤러(140)에 전달하는 비교 회로(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the data
룩업 테이블(240)에는 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하기 위한 픽셀 전류(Ipxl) 또는 센싱 전류(Isen)의 기준값이 저장되는데, 이 때 룩업 테이블(240)에 저장되는 기준값은 디스플레이 장치(100)가 동작하는 온도와 같은 환경에 따라 변경될 수도 있고, 사용자가 설정한 휘도 값과 같이 동작 조건에 따라 변경될 수도 있을 것이다.The lookup table 240 stores a reference value of the pixel current Ipxl or the sensing current Isen for updating the data voltage Vdata applied to the subpixel SP. At this time, the lookup table 240 stores The reference value may be changed according to an environment such as a temperature at which the
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 센싱 전류를 이용해서 서브픽셀에 인가되는 데이터 전압을 업데이트 하는 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.6 is a signal flow diagram illustrating a process of updating a data voltage applied to a sub-pixel using a sensing current in a display device according to embodiments of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 정지 영상과 같이 변동이 거의 없는 영상에 대해서, 1 프레임 내에서 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)의 주기(주파수)를 감소시킴으로써 소비 전력을 저감시킬 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the
즉, 일정한 시간 동안 정지 영상이 디스플레이 되는 경우에, 디스플레이 장치(100)는 1 프레임 동안 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 인가하는 횟수를 감소시킬 수 있는데, 예를 들어 계속적으로 정지 영상이 유지되는 경우에는 구동 주파수를 1 Hz 로 감소시킴으로써, 1 프레임 동안 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 1번만 인가할 수도 있을 것이다.That is, when a still image is displayed for a certain period of time, the
이 때, 1 프레임 내에서 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)이 인가되고 나서, 1 프레임 내의 나머지 시간 동안에는 데이터 전압(Vdata)이 인가되지 않기 때문에 때문에 소비 전력이 저감되지만, 누설 전류에 의해서 서브픽셀(SP) 내의 구동 트랜지스터(DRT)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)가 점차 감소하고 픽셀 휘도(Lpxl)도 낮아지게 된다.At this time, after the data voltage Vdata is applied to the subpixel SP within one frame, the data voltage Vdata is not applied for the remaining time within one frame, so power consumption is reduced, but due to the leakage current, the data voltage Vdata is not applied. The pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT in the subpixel SP gradually decreases, and the pixel luminance Lpxl also decreases.
본 발명의 디스플레이 장치(100)는 서브픽셀(SP) 내에서 구동 트랜지스터(DRT)와 연결되는 센싱 트랜지스터(SENT)를 일정한 시간에 턴-온시킴으로써, 센싱 트랜지스터(SENT)의 턴-온 시점에 대응되는 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱 전류(Isen)로서 검출할 수 있다.The
이 때, 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 검출된 센싱 전류(Isen)는 룩업 테이블(240)에 저장된 기준값과 비교되며, 센싱 전류(Isen)가 기준값 이하로 떨어지는 경우에는 플래그 신호(Fout)를 발생시켜서, 타이밍 컨트롤러(140)로 하여금 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하도록 제어할 수 있다.At this time, the sensing current Isen detected through the sensing transistor SENT is compared with a reference value stored in the lookup table 240, and when the sensing current Isen falls below the reference value, a flag signal Fout is generated. , the
그 결과, 디스플레이 장치(100)의 구동 주파수를 감소시켜서 소비 전력이 저감되더라도 모니터링 서브픽셀(SP)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)가 기준값 이하로 떨어지지 않도록 함으로써 플리커에 의한 화질 저하를 개선할 수 있게 된다.As a result, even when the power consumption is reduced by reducing the driving frequency of the
한편, 본 발명의 디스플레이 장치(100)를 구성하는 디스플레이 패널(110)은 영상을 디스플레이하는 표시 영역(AA)과 영상을 디스플레이하지 않는 비표시 영역으로 구분할 수 있다.Meanwhile, the
표시 영역(AA)에 위치하는 서브픽셀(SP)에서는 구동 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(OLED)가 전기적으로 연결되기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)에 의해 발광 소자(OLED)가 발광하게 된다.In the subpixel SP located in the display area AA, since the driving transistor DRT and the light emitting device OLED are electrically connected, the light emitting device (DRT) is electrically connected to the light emitting device by the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT. OLED) will emit light.
반면, 비표시 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(OLED)가 전기적으로 단락되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)가 발광 소자(OLED)로 전달되지 않아 영상을 디스플레이 하지 않게 된다.On the other hand, in the sub-pixel SP located in the non-display area, since the driving transistor DRT and the light emitting device OLED are electrically short-circuited, the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT is reduced to the light emitting device ( It is not transmitted to OLED), so the image is not displayed.
이러한 표시 영역(AA)과 비표시 영역 모두 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 픽셀 전류(Ipxl)가 흐르기 때문에, 본 발명의 구동 방법은 표시 영역(AA) 또는 비표시 영역에 대해서도 모두 적용이 가능하다.Since the pixel current Ipxl flows through the driving transistor DRT in both the display area AA and the non-display area, the driving method of the present invention can be applied to both the display area AA and the non-display area.
도 7a 내지 7c는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 표시 영역 내에서 픽셀 전류를 센싱하는 경우를 나타낸 도면이다.7A to 7C are diagrams illustrating a case in which pixel current is sensed in a display area in a display device according to embodiments of the present invention.
도 7a는 표시 영역(AA)에 속하는 전체 서브픽셀(SP)을 대상으로 픽셀 전류(Ipxl)을 센싱함으로써, 표시 영역(AA)에 디스플레이되는 영상을 업데이트 하도록 제어하는 경우를 나타내며, 도 7b는 표시 영역(AA)에서 일부의 게이트 라인(GL)을 대상으로 여기에 연결되는 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로 선택하여 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱함으로써, 일부의 게이트 라인(GL)에 연결되는 서브픽셀(SP)에 대해서만 영상을 업데이트 하도록 제어하는 경우를 나타낸다. 또한, 도 7c는 표시 영역(AA) 내에서 특정 게이트 라인(GL)과 특정 데이터 라인(DL)이 교차하는 특정 서브픽셀(SP)에 대해서만 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱함으로써, 특정 서브픽셀(SP)에 대해서만 영상을 업데이트 하도록 제어하는 경우를 나타내고 있다.FIG. 7A shows a case in which an image displayed in the display area AA is controlled to be updated by sensing the pixel current Ipxl for all sub-pixels SP belonging to the display area AA. FIG. 7B shows the display By sensing the pixel current Ipxl by selecting a sub-pixel SP connected thereto as a monitoring sub-pixel SP for a part of the gate line GL in the area AA, a part of the gate line GL It shows a case of controlling to update the image only for the sub-pixels (SP) connected to . Also, FIG. 7C shows a specific subpixel SP by sensing the pixel current Ipxl only for a specific subpixel SP where a specific gate line GL and a specific data line DL intersect within the display area AA. ) shows the case of controlling to update the image only.
이와 같이, 픽셀 전류(Ipxl)을 센싱하는 영역은 표시 영역(AA)의 전체를 대상으로 할 수 있을 뿐만 아니라 임의의 영역으로 한정할 수 있으며, 이는 디스플레이 장치(100)의 용도 및 디스플레이 장치(100)가 디스플레이하는 영상의 종류에 따라 달라질 수 있을 것이다.As such, the area sensing the pixel current Ipxl may not only target the entire display area AA, but may also be limited to an arbitrary area, which may include the purpose of the
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a configuration of a display apparatus according to embodiments of the present invention.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130), 및 타이밍 컨트롤러(T-CON, 140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the
이 때, 게이트 구동 회로(120)에는 스캔 신호(SCAN) 신호를 디스플레이 패널(110)에 공급하는 게이트 라인(GL) 이외의 모니터링 서브픽셀(SP)을 대상으로 서브픽셀(SP)의 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하기 위하여 센싱 트랜지스터(SENT)에 리드 신호(READ)를 공급하는 신호 라인이 추가로 배치될 수 있다.At this time, in the
또한, 데이터 구동 회로(130)는 픽셀 전류(Ipxl)의 크기에 따라 데이터 전압(Vdata)의 업데이트 여부를 제어하기 위한 플래그 신호(Fout)를 발생하는 데이터 전압 제어 회로(200)를 내부에 포함할 수 있으며, 이 경우 데이터 구동 회로(130)와 데이터 전압 제어 회로(200)는 하나의 집적 회로로 구성될 수 있다.In addition, the
즉, 데이터 전압(Vdata)이 공급되는 데이터 라인(DL)과 평행하게 센싱 전류(Isen)를 수신하기 위한 신호 라인을 서브픽셀(SP)에 배치하고, 이를 데이터 구동 회로(130)의 내부에 위치하는 데이터 전압 제어 회로(200)에 연결함으로써 디스플레이 패널(110)에 배치되는 임의의 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로 선택하여 픽셀 전류(Ipxl)을 센싱할 수 있다.That is, a signal line for receiving the sensing current Isen is disposed in the subpixel SP in parallel with the data line DL to which the data voltage Vdata is supplied, and the signal line is positioned inside the
타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 전압 제어 회로(200)에서 출력되는 플래그 신호(Fout)에 따라 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하도록 데이터 구동 회로(130)를 제어한다.The
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 표시 영역에 위치하는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 10은 표시 영역에 위치하는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정의 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.9 is a diagram illustrating a process of sensing a pixel current in a subpixel located in a display area in a driving method according to embodiments of the present invention, and FIG. 10 is a diagram illustrating a method of sensing a pixel current in a subpixel located in the display area. It is a diagram showing a signal flow diagram of the process.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법은 서브픽셀(SP)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하기 위하여 프로그래밍 단계(도 9(a)), 발광 단계(도 9(b)), 및 센싱 단계(도 9(c))를 포함할 수 있다.9 and 10 , in the driving method according to embodiments of the present invention, a programming step (FIG. 9(a)), a light-emitting step (FIG. 9(b)), and a sensing step (FIG. 9(c)).
프로그래밍 단계는 스캔 신호(SCAN)에 의하여 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되고, 데이터 라인(DL)을 통해 제공되는 데이터 전압(Vdata)이 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드인 제 1 노드(N1)에 인가되는 과정이다.In the programming step, the switching transistor SWT is turned on by the scan signal SCAN, and the data voltage Vdata provided through the data line DL is the first node N1 , which is the gate node of the driving transistor DRT. ) is an approved process.
프로그래밍 단계에서는 아직 구동 트랜지스터(DRT)가 턴-온되지 않았기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해서 픽셀 전류(Ipxl)가 흐르지 않고, 그 결과 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 전달되는 센싱 전류(Isen)도 아직 발생하지 않는다.In the programming stage, since the driving transistor DRT is not turned on yet, the pixel current Ipxl does not flow through the driving transistor DRT, and as a result, the data
프로그래밍 단계에서 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드에 인가되는 리드 신호(READ)는 로우 레벨 신호일 수도 있고, 하이 레벨 신호일 수도 있을 것이다.In the programming step, the read signal READ applied to the gate node of the sensing transistor SENT may be a low level signal or a high level signal.
발광 단계는 프로그래밍 단계에서 스위칭 트랜지스터(SWT)를 통해 제공된 데이터 전압(Vdata)에 의해 구동 트랜지스터(DRT)가 턴-온되어, 발광 소자(OLED)에 픽셀 전류(Ipxl)가 공급되는 과정이다.The light emitting step is a process in which the driving transistor DRT is turned on by the data voltage Vdata provided through the switching transistor SWT in the programming step to supply the pixel current Ipxl to the light emitting device OLED.
발광 단계에서 센싱 트랜지스터(SENT)는 턴-오프 상태이기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)는 모두 발광 소자(OLED)로 공급되고, 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 인가되는 센싱 전류(Isen)는 0의 값을 나타낼 것이다.Since the sensing transistor SENT is in a turned-off state in the light emission stage, all of the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT is supplied to the light emitting device OLED, and the data voltage is controlled through the sensing transistor SENT. The sensing current Isen applied to the
센싱 단계는 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 픽셀 전류(Ipxl)가 공급되는 상태에서, 센싱 트랜지스터(SENT)를 턴-온시킴으로써, 픽셀 전류(Ipxl)가 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 회로(200)에 공급되도록 하는 과정이다.In the sensing step, the sensing transistor SENT is turned on while the pixel current Ipxl is supplied through the driving transistor DRT, so that the pixel current Ipxl is transferred to the
따라서, 센싱 단계에서 픽셀 전류(Ipxl)는 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 공급되기 때문에, 센싱 전류(Isen)는 픽셀 전류(Ipxl)와 동일한 값을 나타내게 된다.Accordingly, in the sensing step, since the pixel current Ipxl is supplied to the data
따라서, 센싱 단계에서 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 공급되는 센싱 전류(Isen)의 값을 측정함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 서브픽셀(SP)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)의 크기를 검출할 수 있다.Accordingly, by measuring the value of the sensing current Isen supplied to the data
센싱 단계는 서브픽셀(SP)이 영상을 디스플레이하는 발광 단계의 중간에 임의의 횟수로 반복될 수 있을 것이다.The sensing step may be repeated any number of times in the middle of the light emission step in which the subpixel SP displays an image.
이와 같이, 1 프레임 구간 중에서 영상을 디스플레이 패널(110)에 디스플레이하는 발광 단계 내에서 임의의 횟수로 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱함으로써, 픽셀 전류(Ipxl)가 기준값 이하로 감소되는지 여부를 확인할 수 있게 된다.In this way, by sensing the pixel current Ipxl an arbitrary number of times in the light emission step of displaying an image on the
따라서, 디스플레이 장치(100)가 정지 영상과 같은 변화가 적은 영상을 디스플레이하는 과정에서, 소비 전력을 저감시키기 위해서 구동 주파수를 감소시키는 경우에 누설 전류에 의해서 픽셀 전류(Ipxl)가 기준값 이하로 떨어지는 경우에는 데이터 전압 제어 회로(200)에서 이를 검출하여 해당 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하도록 함으로써, 픽셀 전류(Ipxl)의 감소에 의한 플리커 현상을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, when the driving frequency is reduced in order to reduce power consumption while the
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 표시 영역(AA)에 속하는 전체 서브픽셀(SP)을 대상으로 픽셀 전류(Ipxl)을 센싱할 수도 있고, 표시 영역(AA) 내의 일부 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로서 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱할 수도 있다.As described above, the
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 표시 영역 중 일부의 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정의 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a signal flow diagram of a process of sensing a pixel current in some subpixels of a display area in a driving method according to embodiments of the present invention.
도 11을 참조하면, n 개의 게이트 라인(GL)으로 구성되는 디스플레이 장치(100)에서 임의의 행에 위치하는 서브픽셀(SP)에 대해서만 리드 신호(READ)를 인가함으로써, 리드 신호(READ)가 공급되는 행의 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로서 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱할 수 있다. 여기에서는, 10 개의 행에 대해서 10개의 리드 신호(READ[1], ?? , READ[10])를 인가하는 경우를 나타내었다.Referring to FIG. 11 , by applying the read signal READ only to the subpixels SP located in an arbitrary row in the
예를 들어, 표시 영역(AA)의 상부 10개의 라인에 대해서만 리드 신호(READ)를 인가하는 방법은 나머지 영역의 영상이 계속적으로 변경되지만, 표시 영역(AA)의 상부 영상이 정지 영상을 디스플레이 하는 경우가 많은 경우에 효과적일 것이다.For example, in the method of applying the read signal READ only to the upper ten lines of the display area AA, the image of the remaining area is continuously changed, but the upper image of the display area AA displays a still image. It will be effective in many cases.
따라서, 10개의 리드 신호(READ[1], ?? , READ[10])가 인가되는 센싱 트랜지스터(SENT)가 센싱 단계에서 픽셀 전류(Ipxl)를 검출함으로써 전달하는 센싱 전류(Isen)를 데이터 구동 회로(130)의 내부에 위치하는 데이터 전압 제어 회로(200)에서 수신한다. 데이터 전압 제어 회로(200)는 센싱 전류(Isen)의 크기를 기준값(threshold)과 비교하여, 센싱 전류(Isen)의 크기가 기준값 이하로 떨어지는 경우에는 플래그 신호(Fout)를 발생함으로써, 타이밍 컨트롤러(140)에 의해 해당하는 서브픽셀(SP)의 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하도록 스캔 신호(SCAN)를 생성할 수 있도록 한다.Accordingly, the sensing transistor SENT to which the ten read signals READ[1], ?? , and READ[10] is applied detects the pixel current Ipxl in the sensing step to drive the data driving the sensing current Isen. The data
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널의 더미 영역 내에서 픽셀 전류를 센싱하는 경우를 나타낸 도면이다.12A and 12B are diagrams illustrating a case in which a pixel current is sensed in a dummy area of a display panel in a display device according to embodiments of the present invention.
도 12a는 표시 영역(AA)의 외곽에 위치하는 더미 영역 중에서 상부의 더미 영역에 위치하는 더미 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로 선택하여 픽셀 전류(Ipxl)을 센싱하고, 이를 기준으로 표시 영역(AA)에 디스플레이되는 영상을 업데이트 하도록 제어하는 경우를 나타내며, 도 12b는 하부의 더미 영역 중에서 표시 영역(AA)과 이격된 에지 부분의 더미 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로 선택하여 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하고, 이를 기준으로 표시 영역(AA)에 디스플레이 되는 영상을 업데이트 하도록 제어하는 경우를 나타낸다. 12A shows a dummy subpixel SP located in an upper dummy area among dummy areas located outside the display area AA as a monitoring subpixel SP to sense the pixel current Ipxl, and based on this, the pixel current Ipxl is sensed. shows a case in which an image displayed in the display area AA is controlled to be updated, and FIG. 12B is a monitoring subpixel SP of a dummy subpixel SP in an edge portion spaced apart from the display area AA among the lower dummy areas. ) to sense the pixel current Ipxl and control to update the image displayed in the display area AA based on this.
이와 같이, 디스플레이 패널(110)에서 영상이 표시되는 표시 영역(AA)은 구동 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(OLED)가 전기적으로 연결되어 있지만, 표시 영역(AA)의 외곽에 위치하는 더미 영역은 구동 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(OLED)가 전기적으로 차단되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)는 발광 소자(OLED)에 공급되지 않아서 발광이 이루어지지 않는다.As described above, in the display area AA in which an image is displayed in the
이 때, 픽셀 전류(Ipxl)가 발광 소자(OLED)에는 공급되지 않지만 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해서 픽셀 전류(Ipxl)가 흐르기 때문에, 더미 영역에 배치되는 더미 서브픽셀(SP)을 대상으로 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱할 수 있다.At this time, since the pixel current Ipxl is not supplied to the light emitting device OLED, but the pixel current Ipxl flows through the sensing transistor SENT, a pixel current is applied to the dummy subpixel SP disposed in the dummy region. (Ipxl) can be sensed.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 더미 영역의 서브픽셀을 통해 픽셀 전류를 센싱하는 구성을 나타낸 블록도이다.13 is a block diagram illustrating a configuration for sensing a pixel current through a subpixel of a dummy region in a display device according to embodiments of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130), 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the
이 때, 게이트 구동 회로(120)에는 디스플레이 패널(110)의 표시 영역(AA)에 스캔 신호(SCAN_A) 신호를 공급하는 게이트 라인(GL) 이외에, 더미 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로 선택하여 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하기 위하여 더미 영역의 서브픽셀(SP)에 스캔 신호(SCAN_D)를 공급하는 더미 게이트 라인과 센싱 트랜지스터(SENT)에 리드 신호(READ_D)를 공급하는 신호 라인이 추가로 배치될 수 있다.In this case, the
또한, 데이터 구동 회로(130)는 픽셀 전류(Ipxl)의 크기에 따라 데이터 전압(Vdata)의 업데이트 여부를 제어하기 위한 플래그 신호(Fout)를 발생하는 데이터 전압 제어 회로(200)를 데이터 구동 회로(130)의 내부에 포함할 수 있다.In addition, the
이 때, 데이터 구동 회로(130)는 표시 영역(AA)에 데이터 전압(Vdata_A)을 공급하기 위한 데이터 라인(DL) 이외에, 더미 영역에 데이터 전압(Vdata_D)을 공급하기 위한 더미 데이터 라인 및 더미 영역의 서브픽셀(SP)로부터 센싱 전류(Isen_D)을 수신하기 위한 신호 라인을 추가로 포함할 수 있다.In this case, the
이 때, 더미 영역에 공급되는 데이터 전압(Vdata_D)은 고정된 값을 가질 수도 있고, 표시 영역(AA)에 공급되는 데이터 전압(Vdata_A)의 값 중에서 임의의 값, 예를 들어 최대값, 최소값, 또는 평균값 등을 가질 수 있다. In this case, the data voltage Vdata_D supplied to the dummy area may have a fixed value, and an arbitrary value among the values of the data voltage Vdata_A supplied to the display area AA, for example, a maximum value, a minimum value, Or it may have an average value or the like.
이에 따라, 데이터 구동 회로(130)의 내부에 위치하는 데이터 전압 제어 회로(200)는 디스플레이 패널(110)의 더미 영역에 배치되는 임의의 서브픽셀(SP)을 모니터링 서브픽셀(SP)로 선택하여 픽셀 전류(Ipxl)을 센싱할 수 있다.Accordingly, the data
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 전압 제어 회로(200)에서 출력되는 플래그 신호(Fout)에 따라 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하도록 데이터 구동 회로(130)를 제어할 수 있다.Also, the
이 때, 더미 영역에 연결되는 더미 데이터 라인과 센싱 전류(Isen)을 수신하는 신호 라인은 더미 영역에 배치되는 각각의 서브픽셀(SP)을 분리하여 개별적으로 연결될 수도 있고, 더미 영역 내의 모든 서브픽셀(SP)을 하나의 라인으로 연결할 수도 있을 것이다.In this case, the dummy data line connected to the dummy area and the signal line receiving the sensing current Isen may be individually connected by separating each subpixel SP disposed in the dummy area, and all subpixels in the dummy area. (SP) may be connected with one line.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법에서, 더미 영역에 배치되는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정을 나타낸 도면이고, 도 15는 더미 영역에 배치되는 서브픽셀에서 픽셀 전류를 센싱하는 과정의 신호 흐름도를 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating a process of sensing a pixel current in a subpixel disposed in a dummy area in a driving method according to embodiments of the present invention, and FIG. 15 is a diagram illustrating a method of sensing a pixel current in a subpixel disposed in the dummy area It is a diagram showing a signal flow diagram of the process.
도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 구동 방법은 표시 영역(AA)의 모니터링 서브픽셀(SP)에 대해서 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하는 경우와 마찬가지로, 더미 영역에 배치되는 모니터링 서브픽셀(SP)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하기 위하여 프로그래밍 단계(도 9(a)), 발광 단계(도 9(b)), 및 센싱 단계(도 9(c))를 포함할 수 있다.14 and 15 , in the driving method according to embodiments of the present invention, the pixel current Ipxl is disposed in the dummy region in the same manner as the sensing subpixel SP of the monitoring subpixel SP of the display area AA. A programming step (FIG. 9(a)), a light-emitting step (FIG. 9(b)), and a sensing step (FIG. 9(c)) are included to sense the pixel current Ipxl flowing in the monitoring subpixel SP being can do.
더미 영역에 배치되는 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(OLED)가 전기적으로 차단되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)가 발광 소자(OLED)에 공급되지 않아서 발광이 이루어지지 않는다.In the subpixel SP disposed in the dummy region, since the driving transistor DRT and the light emitting device OLED are electrically blocked, the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT is supplied to the light emitting device OLED. , so there is no luminescence.
프로그래밍 단계는 스캔 신호(SCAN_D)에 의하여 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되고, 데이터 라인(DL)을 통해 더미 영역의 서브픽셀(SP)에 공급되는 데이터 전압(Vdata_D)이 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드인 제 1 노드(N1)에 인가되는 과정이다.In the programming step, the switching transistor SWT is turned on by the scan signal SCAN_D, and the data voltage Vdata_D supplied to the subpixel SP of the dummy area through the data line DL is transferred to the driving transistor DRT. It is a process applied to the first node N1, which is the gate node of
프로그래밍 단계에서는 아직 구동 트랜지스터(DRT)가 턴-온되지 않았기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해서 픽셀 전류(Ipxl)가 흐르지 않고, 그 결과 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 전달되는 센싱 전류(Isen)도 아직 발생하지 않는다.In the programming stage, since the driving transistor DRT is not turned on yet, the pixel current Ipxl does not flow through the driving transistor DRT, and as a result, the data
프로그래밍 단계에서 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드에 인가되는 리드 신호(READ_D)는 로우 레벨 신호일 수도 있고, 하이 레벨 신호일 수도 있을 것이다.In the programming step, the read signal READ_D applied to the gate node of the sensing transistor SENT may be a low level signal or a high level signal.
발광 단계는 프로그래밍 단계에서 스위칭 트랜지스터(SWT)를 통해 제공된 데이터 전압(Vdata_D)에 의해 구동 트랜지스터(DRT)가 턴-온되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드와 드레인 노드를 통해 픽셀 전류(Ipxl)가 흐르게 된다.In the light emitting step, the driving transistor DRT is turned on by the data voltage Vdata_D provided through the switching transistor SWT in the programming step, and the pixel current Ipxl is generated through the source node and the drain node of the driving transistor DRT. will flow
이 때, 센싱 트랜지스터(SENT)는 턴-오프 상태이고, 구동 트랜지스터(DRT)와 발광 소자(OLED)는 차단되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)는 짧은 시간에 소멸되어 버리며, 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 인가되는 센싱 전류(Isen)는 0의 값을 나타낼 것이다.At this time, since the sensing transistor SENT is in a turned-off state and the driving transistor DRT and the light emitting device OLED are blocked, the pixel current Ipxl flowing through the driving transistor DRT disappears in a short time. and the sensing current Isen applied to the data
센싱 단계는 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 픽셀 전류(Ipxl)가 공급되는 상태에서, 센싱 트랜지스터(SENT)를 턴-온시킴으로써, 픽셀 전류(Ipxl)가 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 회로(200)에 공급되도록 하는 과정이다.In the sensing step, the sensing transistor SENT is turned on while the pixel current Ipxl is supplied through the driving transistor DRT, so that the pixel current Ipxl is transferred to the
따라서, 센싱 단계에서 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 데이터 전압 제어 회로(200)에 공급되는 센싱 전류(Isen)의 값을 측정함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)를 통해 서브픽셀(SP)에 흐르는 픽셀 전류(Ipxl)의 크기를 검출할 수 있다.Accordingly, by measuring the value of the sensing current Isen supplied to the data
센싱 단계는 서브픽셀(SP)이 영상을 디스플레이하는 1 프레임 내에서 임의의 횟수로 반복될 수 있을 것이다.The sensing step may be repeated an arbitrary number of times within one frame in which the sub-pixel SP displays an image.
이와 같이, 1 프레임 구간 중에서 영상을 디스플레이 패널(110)에 디스플레이하는 중간에 임의의 횟수로 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱함으로써, 픽셀 전류(Ipxl)가 기준값 이하로 감소되는지 여부를 확인할 수 있게 된다.As described above, by sensing the pixel current Ipxl an arbitrary number of times in the middle of displaying an image on the
따라서, 디스플레이 장치(100)가 정지 영상을 디스플레이하는 과정에서, 소비 전력을 저감시키기 위해서 구동 주파수를 감소시키는 경우에 누설 전류에 의해서 픽셀 전류(Ipxl)가 기준값 이하로 떨어지는 경우에는 데이터 전압 제어 회로(200)에서 이를 검출하여 해당 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata_D)을 업데이트 하도록 함으로써, 픽셀 전류(Ipxl)의 감소에 의한 플리커 현상을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, in the process of the
한편, 본 발명의 디스플레이 장치(100)에서 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하고, 이를 기준값과 비교하여 데이터 전압(Vdata)의 업데이트 여부를 판단하는 데이터 전압 제어 회로(200)는 게이트 구동 회로(120) 또는 데이터 구동 회로(130)의 내부에 배치될 수도 있지만, 구동 회로의 외부에 별도로 위치할 수도 있다.On the other hand, the data
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 데이터 전압 제어 회로가 구동 회로의 외부에 위치하는 구성을 나타낸 블록도이다.16 is a block diagram illustrating a configuration in which a data voltage control circuit is located outside a driving circuit in a display device according to embodiments of the present invention.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130), 타이밍 컨트롤러(T-CON, 140), 및 데이터 전압 제어 회로(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 , the
게이트 구동 회로(120)는 스캔 신호(SCAN) 신호를 디스플레이 패널(110)에 공급하는 게이트 라인(GL) 이외의 모니터링 서브픽셀(SP)을 대상으로 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하기 위하여 센싱 트랜지스터(SENT)에 리드 신호(READ)를 공급하는 신호 라인이 추가로 배치될 수 있다.The
데이터 구동 회로(130)는 게이트 구동 회로(120)에 의해 특정 게이트 라인(GL)이 턴-온되면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 데이터 전압(Vdata)을 아날로그 형태의 영상 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급한다.When a specific gate line GL is turned on by the
데이터 전압 제어 회로(200)는 디스플레이 패널(110)의 표시 영역(AA) 또는 더미 영역에 배치되는 서브픽셀(SP)을 대상으로, 서브픽셀(SP)에 포함된 센싱 트랜지스터(SENT)를 통해 픽셀 전류(Ipxl)에 해당하는 센싱 전류(Isen)를 수신하고, 센싱 전류(Isen)의 크기에 따라 데이터 전압(Vdata)의 업데이트 여부를 제어하기 위한 플래그 신호(Fout)를 발생하여 타이밍 컨트롤러(140)에 전달한다.The data
타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 전압 제어 회로(200)에서 출력되는 플래그 신호(Fout)에 따라 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 업데이트 하도록 데이터 구동 회로(130)를 제어한다.The
데이터 전압 제어 회로(200)가 구동 회로의 외부에 별도로 배치되는 경우에, 픽셀 전류(Ipxl)를 센싱하기 위한 서브픽셀(SP)은 표시 영역(AA)에 배치되는 서브픽셀(SP)을 대상으로 할 수도 있고, 더미 영역에 배치되는 서브픽셀(SP)을 대상으로 할 수도 있을 것이다.When the data
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. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 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 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. In addition, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, so the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로
130: 데이터 구동 회로
140: 타이밍 컨트롤러
200: 데이터 전압 제어 회로
210: 전류-전압 변환 회로
220: 아날로그-디지털 변환 회로
230: 비교 회로
240: 룩업 테이블100: display device 110: display panel
120: gate driving circuit 130: data driving circuit
140: timing controller 200: data voltage control circuit
210: current-voltage conversion circuit 220: analog-digital conversion circuit
230: comparison circuit 240: lookup table
Claims (14)
상기 다수의 게이트 라인들을 통해 상기 다수의 서브픽셀들을 구동하는 게이트 구동 회로;
상기 다수의 데이터 라인들을 통해 상기 다수의 서브픽셀들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로;
상기 다수의 서브픽셀들 중 모니터링 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하여, 상기 데이터 전압을 업데이트 하기 위한 플래그 신호를 생성하는 데이터 전압 제어 회로; 및
상기 플래그 신호에 따라 상기 데이터 전압을 업데이트하도록 상기 데이터 구동 회로를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치.
a display panel in which a plurality of gate lines, a plurality of data lines, and a plurality of sub-pixels are disposed;
a gate driving circuit for driving the plurality of sub-pixels through the plurality of gate lines;
a data driving circuit for supplying a data voltage to the plurality of sub-pixels through the plurality of data lines;
a data voltage control circuit sensing a pixel current flowing in a monitoring subpixel among the plurality of subpixels and generating a flag signal for updating the data voltage; and
and a timing controller configured to control the data driving circuit to update the data voltage according to the flag signal.
상기 모니터링 서브픽셀은
영상이 디스플레이 되는 표시 영역에 배치되는 서브픽셀의 전부 또는 일부인 디스플레이 장치.
According to claim 1,
The monitoring subpixel is
A display device that is all or part of subpixels disposed in a display area where an image is displayed.
상기 표시 영역에 배치되는 서브픽셀은
발광 소자;
상기 발광 소자를 구동하는 구동 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드, 및 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결되는 스토리지 커패시터; 및
상기 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드와 상기 발광 소자의 애노드 전극 사이에 전기적으로 연결되어, 상기 구동 트랜지스터를 통해 흐르는 픽셀 전류를 센싱하기 위한 센싱 트랜지스터를 포함하는 디스플레이 장치.
3. The method of claim 2,
The sub-pixels disposed in the display area are
light emitting element;
a driving transistor for driving the light emitting device;
a switching transistor electrically connected between a gate node of the driving transistor and the data line;
a storage capacitor electrically connected between a gate node of the driving transistor and a source node or a drain node; and
and a sensing transistor electrically connected between a source node or a drain node of the driving transistor and an anode electrode of the light emitting device to sense a pixel current flowing through the driving transistor.
상기 모니터링 서브픽셀은
영상이 디스플레이 되지 않는 더미 영역에 배치되는 서브픽셀의 전부 또는 일부인 디스플레이 장치.
According to claim 1,
The monitoring subpixel is
A display device that is all or part of sub-pixels disposed in a dummy area on which an image is not displayed.
상기 더미 영역에 배치되는 서브픽셀은
구동 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드와 상기 데이터 라인 사이에 전기적으로 연결된 스위칭 트랜지스터;
상기 구동 트랜지스터의 게이트 노드, 및 소스 노드 또는 드레인 노드 사이에 전기적으로 연결되는 스토리지 커패시터;
상기 구동 트랜지스터의 소스 노드 또는 드레인 노드에 전기적으로 연결되어, 상기 구동 트랜지스터를 통해 흐르는 픽셀 전류를 센싱하기 위한 센싱 트랜지스터; 및
상기 구동 트랜지스터와 전기적으로 단락된 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.
5. The method of claim 4,
The sub-pixels disposed in the dummy area
driving transistor;
a switching transistor electrically connected between a gate node of the driving transistor and the data line;
a storage capacitor electrically connected between a gate node of the driving transistor and a source node or a drain node;
a sensing transistor electrically connected to a source node or a drain node of the driving transistor to sense a pixel current flowing through the driving transistor; and
and a light emitting device electrically shorted from the driving transistor.
상기 데이터 전압 제어 회로는
상기 디스플레이 패널이 저전력 모드로 구동되는 구간에서 동작되는 디스플레이 장치.
According to claim 1,
The data voltage control circuit is
A display device operated in a period in which the display panel is driven in a low power mode.
상기 데이터 전압 제어 회로는
상기 픽셀 전류의 기준값을 저장하는 룩업 테이블;
상기 센싱된 픽셀 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환 회로;
상기 전류-전압 변환 회로의 출력 전압을 디지털 전압으로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로; 및
상기 디지털 전압을 상기 룩업 테이블에 저장된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 플래그 신호를 출력하는 비교 회로를 포함하는 디스플레이 장치.
According to claim 1,
The data voltage control circuit is
a lookup table for storing a reference value of the pixel current;
a current-voltage conversion circuit converting the sensed pixel current into voltage;
an analog-to-digital conversion circuit for converting an output voltage of the current-voltage conversion circuit into a digital voltage; and
and a comparison circuit that compares the digital voltage with a reference value stored in the lookup table and outputs the flag signal according to a comparison result.
상기 기준값은 동작 온도 또는 설정 휘도에 따라 변경되는 디스플레이 장치.
8. The method of claim 7,
The reference value is changed according to an operating temperature or a set luminance.
상기 데이터 구동 회로와 상기 데이터 전압 제어 회로는 하나의 집적 회로로 구성되는 디스플레이 장치.
According to claim 1,
The data driving circuit and the data voltage control circuit are configured as one integrated circuit.
상기 디스플레이 패널에 연결되는 다수의 데이터 라인들을 통해 상기 다수의 서브픽셀들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로; 및
상기 다수의 서브픽셀들 중 모니터링 서브픽셀에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하고, 상기 센싱된 픽셀 전류가 기준값 이하인 서브픽셀에 대하여 상기 데이터 전압을 업데이트 하도록 제어하는 데이터 전압 제어 회로를 포함하는 구동 회로.
a gate driving circuit for driving a plurality of sub-pixels through a plurality of gate lines connected to the display panel;
a data driving circuit for supplying a data voltage to the plurality of sub-pixels through a plurality of data lines connected to the display panel; and
and a data voltage control circuit configured to sense a pixel current flowing through a monitoring subpixel among the plurality of subpixels and update the data voltage for a subpixel having the sensed pixel current equal to or less than a reference value.
상기 데이터 전압 제어 회로는
상기 디스플레이 패널이 저전력 모드로 구동되는 구간에서 동작되는 구동 회로.
11. The method of claim 10,
The data voltage control circuit is
A driving circuit operated in a period in which the display panel is driven in a low power mode.
상기 데이터 전압 제어 회로는
상기 픽셀 전류의 기준값을 저장하는 룩업 테이블;
상기 센싱된 픽셀 전류를 전압으로 변환하는 전류-전압 변환 회로;
상기 전류-전압 변환 회로의 출력 전압을 디지털 전압으로 변환하는 아날로그-디지털 변환 회로; 및
상기 디지털 전압을 상기 룩업 테이블에 저장된 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 데이터 전압을 업데이트 하기 위한 플래그 신호를 출력하는 비교 회로를 포함하는 구동 회로.
11. The method of claim 10,
The data voltage control circuit is
a lookup table for storing a reference value of the pixel current;
a current-voltage conversion circuit converting the sensed pixel current into voltage;
an analog-to-digital conversion circuit for converting an output voltage of the current-voltage conversion circuit into a digital voltage; and
and a comparison circuit comparing the digital voltage with a reference value stored in the lookup table and outputting a flag signal for updating the data voltage according to a comparison result.
상기 게이트 라인을 통해 스캔 신호를 인가하여, 상기 서브픽셀을 구성하는 스위칭 트랜지스터를 턴-온시키는 단계;
상기 턴-온된 스위칭 트랜지스터를 통해 상기 서브픽셀을 구성하는 구동 트랜지스터에 데이터 전압(Vdata)을 공급하여 상기 구동 트랜지스터를 턴-온시키는 단계;
상기 구동 트랜지스터에 연결된 센싱 트랜지스터를 턴-온시켜서, 상기 턴-온된 구동 트랜지스터에 흐르는 픽셀 전류를 센싱하는 단계; 및
상기 센싱된 픽셀 전류를 기준값과 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 데이터 전압을 업데이트 하도록 제어하는 단계를 포함하는 구동 방법.
a display panel in which a plurality of data lines and a plurality of gate lines are disposed, and a plurality of sub-pixels arranged in a region where the plurality of data lines and the gate lines intersect to emit light through a driving transistor are disposed; A method of driving a display device comprising: a data driving circuit for driving a plurality of data lines; and a gate driving circuit for driving the plurality of gate lines, the method comprising:
turning on a switching transistor constituting the subpixel by applying a scan signal through the gate line;
turning on the driving transistor by supplying a data voltage (Vdata) to a driving transistor constituting the subpixel through the turned-on switching transistor;
turning on a sensing transistor connected to the driving transistor to sense a pixel current flowing through the turned-on driving transistor; and
and comparing the sensed pixel current with a reference value and controlling the data voltage to be updated according to the comparison result.
상기 단계들은
상기 디스플레이 패널이 저전력 모드로 구동되는 구간에서 동작되는 구동 방법.14. The method of claim 13,
The steps are
A driving method operated in a section in which the display panel is driven in a low power mode.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190174903A KR20210082702A (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Display device, driving circuit and driving method |
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KR1020190174903A KR20210082702A (en) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Display device, driving circuit and driving method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023243852A1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 삼성전자주식회사 | Display device and control method thereof |
US11935447B2 (en) | 2020-08-04 | 2024-03-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Multi-driving method of display and electronic device supporting same |
-
2019
- 2019-12-26 KR KR1020190174903A patent/KR20210082702A/en not_active Application Discontinuation
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WO2023243852A1 (en) * | 2022-06-14 | 2023-12-21 | 삼성전자주식회사 | Display device and control method thereof |
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