KR20220067407A - 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법 - Google Patents

표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법 Download PDF

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KR20220067407A
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Abstract

본 발명의 실시예들은 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것으로서, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴 또는 서브픽셀에 대해서만, 선택적으로 오버 드라이빙을 실행할 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것이다. 이를 통해, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해주는 효과가 있다.

Description

표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법{DISPLAY DEVICE, CONTROLLER, AND DISPLAY DRIVING METHOD}
본 발명의 실시예들은 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등과 같은 다양한 표시 장치가 활용되고 있다.
종래의 표시 장치는 표시 패널에 배열된 다수의 서브픽셀 각각에 배치된 캐패시터를 충전시키고 이를 활용하여 디스플레이 구동을 수행할 수 있다. 하지만, 종래의 표시 장치의 경우, 각 서브픽셀에서의 충전이 부족한 현상이 발생하여 화상 품질이 저하되는 문제점이 초래될 수 있다. 요즈음, 패널 대형화에 따라, 데이터 신호 및 게이트 신호의 지연이 더욱 커지게 되어, 서브픽셀의 충전량이 부족한 정도가 더욱 심화될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 서브픽셀의 부족한 충전량을 보상해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴 또는 서브픽셀에 대해서만, 선택적으로 오버 드라이빙을 실행할 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴에 대하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하고, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮은 영상 패턴에 대해서는 오버 드라이빙을 실행하지 않음으로써, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 위치에 배치된 서브픽셀에 대하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하고, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮은 위치에 배치된 서브픽셀에 대해서는 오버 드라이빙을 실행하지 않음으로써, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 연결된 다수의 서브픽셀을 포함하는 표시 패널과, 표시 패널에 영상을 표시하기 위하여 데이터 신호를 다수의 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동 회로를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
데이터 구동 회로는, 영상의 패턴 또는 데이터 신호가 공급되는 서브픽셀의 위치에 따라, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호를 출력하거나 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력할 수 있다.
데이터 구동 회로는, 영상의 패턴이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력할 수 있다.
데이터 구동 회로는, 영상의 패턴이 영상을 표시하기 위한 데이터 신호의 전압 레벨이 스윙 되지 않는 패턴인 경우, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력할 수 있다.
오버 드라이빙이 된 데이터 신호는 원래의 데이터 전압과 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다. 오버 드라이빙 전압은 영상의 패턴에 따라 가변 되거나 원래의 데이터 전압이 공급되는 서브픽셀의 위치에 따라 가변 될 수 있다.
다수의 서브픽셀은 제1 서브픽셀과 제2 서브픽셀을 포함하고, 제1 서브픽셀은 제2 서브픽셀보다 데이터 구동 회로와 가깝게 위치하는 경우, 제1 서브픽셀은 오버 드라이빙이 되지 않은 제1 데이터 신호를 공급 받고, 제2 서브픽셀은 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호를 공급 받을 수 있다.
다수의 서브픽셀은 제3 서브픽셀을 더 포함하고, 제3 서브픽셀은, 제2 서브픽셀보다 데이터 구동 회로로부터 더 멀리 위치하는 경우, 제3 서브픽셀은 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호를 공급받을 수 있다.
제2 서브픽셀에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호는 원래의 데이터 전압에 제2 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다. 제3 서브픽셀에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호는 원래의 데이터 전압에 제3 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다.
제3 오버 드라이빙 전압이 제2 오버 드라이빙 전압보다 높을 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호가 출력되도록 하는 영상의 패턴에 대한 정보를 저장하거나, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호가 출력되도록 하는 영상의 패턴에 대한 정보를 저장하는 레지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 데이터 구동 회로를 제어하며 데이터 구동 회로로 데이터를 공급하는 컨트롤러와, 데이터 구동 회로의 동작 전압인 소스 구동 전압을 데이터 구동 회로로 출력하는 파워 관리 집적회로를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 데이터 구동 회로에 공급된 소스 구동 전압을 컨트롤러로 피드백 해주는 피드백 라인을 더 포함할 수 있다.
컨트롤러는, 피드백 받은 소스 구동 전압을 토대로, 표시 패널에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력할 수 있다.
컨트롤러는, 파워 관리 집적회로에서 소스 구동 전압의 출력에 따른 전류의 모니터링 결과에 근거하여, 표시 패널에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 컨트롤러로 전류를 공급하는 컨트롤러 파워 블록과, 컨트롤러 파워 블록에서 컨트롤러로 공급되는 전류를 센싱하는 전류 센서를 더 포함할 수 있다.
컨트롤러는, 전류 센서의 전류 센싱 결과에 근거하여, 표시 패널에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력하는 표시 장치.
본 발명의 실시예들은 표시 패널에 표시되는 영상을 위한 데이터를 공급하는 데이터 공급부와, 영상의 패턴에 따라 또는 데이터가 공급되는 서브픽셀의 위치에 따라, 오버 드라이빙의 실행 여부를 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 된 데이터가 출력되도록 제어하거나, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어하는 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부를 포함하는 컨트롤러를 제공할 수 있다.
선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부는, 영상의 패턴이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부는, 영상의 패턴이 영상을 표시하기 위한 데이터 신호의 전압 레벨이 스윙 되지 않는 패턴인 경우, 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 표시 패널에 표시할 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 확인하는 제1 단계와, 영상의 패턴이 충전 부족 패턴인 것으로 확인되면, 데이터 신호를 오버 드라이빙 시켜 출력하는 제2 단계와, 영상의 패턴이 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인되면, 데이터 신호를 오버 드라이빙 시키지 않고 출력하는 제3 단계를 포함하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 다수의 서브픽셀 중 데이터가 공급될 서브픽셀의 위치를 확인하는 제1 단계와, 서브픽셀의 확인된 위치에 따라, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호를 출력하거나 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력하는 제2 단계를 포함하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 서브픽셀의 부족한 충전량을 보상해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴 또는 서브픽셀에 대해서만, 선택적으로 오버 드라이빙을 실행할 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴에 대하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하고, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮은 영상 패턴에 대해서는 오버 드라이빙을 실행하지 않음으로써, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 위치에 배치된 서브픽셀에 대하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하고, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮은 위치에 배치된 서브픽셀에 대해서는 오버 드라이빙을 실행하지 않음으로써, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 시스템 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 서브픽셀에 대한 등가회로들이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 시스템 구현 예시 도이다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 표시 패널에 표시되는 2가지 영상 패턴의 충전 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 표시 패널의 영역 별 충전 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 픽셀 오버 드라이빙을 나타낸 도면이다.
도 6a 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 픽셀 오버 드라이빙 실행 시, 영상 패턴 별로 발생될 수 있는 정상 보상과 오버 보상 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 픽셀 오버 드라이빙 실행 시, 영역 별로 발생될 수 있는 정상 보상, 오버 보상 및 언더 보상 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 선택적인 픽셀 오버 드라이빙(Selective POD)을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 선택적인 픽셀 오버 드라이빙이 적용되는 영상 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 레지스터 기반의 선택적인 픽셀 오버 드라이빙을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 소스 구동 전압의 공급 경로를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영상 패턴 감지를 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영상 패턴 감지를 위한 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영상 패턴 감지를 위한 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 영역별 선택적인 픽셀 오버 드라이빙을 설명하기 위한 도면들이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에 대한 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에 대한 다른 흐름도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)을 구동하기 위한 구동 회로를 포함할 수 있다.
구동 회로는 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 등을 포함할 수 있으며, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 제어하는 컨트롤러(140)를 더 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 기판(SUB)과, 기판(SUB) 상에 배치되는 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL) 등의 신호 배선들을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)은 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)과 연결된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비-표시영역(NDA)을 포함할 수 있다. 표시 패널(110)에서, 표시영역(DA)에는 이미지를 표시하기 위한 다수의 서브픽셀(SP)이 배치되고, 비-표시영역(NDA)에는 구동 회로들(120, 130, 140)이 전기적으로 연결되거나 구동 회로들(120, 130, 140)이 실장 될 수 있고, 집적회로 또는 인쇄회로 등이 연결되는 패드부가 배치될 수도 있다.
데이터 구동 회로(120)는 다수의 데이터 라인(DL)을 구동하기 위한 회로로서, 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 신호들을 공급할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하기 위한 회로서, 다수의 게이트 라인(GL)으로 게이트 신호들을 공급할 수 있다. 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위하여 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동 회로(120)에 공급할 수 있다. 컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동 회로(130)에 공급할 수 있다.
컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 구동 회로(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 데이터 구동 회로(120)에 공급하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 제어할 수 있다.
컨트롤러(140)는, 입력 영상 데이터와 함께, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE: Data Enable), 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부(예: 호스트 시스템(150))로부터 수신한다.
컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 입력 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 입력 받아, 각종 제어 신호들(DCS, GCS)을 생성하여 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)로 출력한다.
예를 들어, 컨트롤러(140)는, 게이트 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.
또한, 컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
컨트롤러(140)는, 데이터 구동 회로(120)와 별도의 부품으로 구현될 수도 있고, 데이터 구동 회로(120)와 함께 통합되어 집적회로로 구현될 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인(DL)로 데이터 신호를 공급함으로써, 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다. 여기서, 데이터 구동 회로(120)는 소스 구동 회로라고도 한다.
이러한 데이터 구동 회로(120)는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC: Source Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)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. 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 또는 칩 온 패널(COP: Chip On Panel) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현되어 표시 패널(110)과 연결될 수 있다.
게이트 구동 회로(130)는 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 출력하거나 턴-오프 레벨 전압의 게이트 신호를 출력할 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 다수의 게이트 라인(GL)으로 턴-온 레벨 전압의 게이트 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동할 수 있다.
게이트 구동 회로(130)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB) 방식으로 표시 패널(110)과 연결되거나, 칩 온 글래스(COG) 또는 칩 온 패널(COP) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 칩 온 필름(COF) 방식에 따라 표시 패널(110)과 연결될 수 있다. 또는, 게이트 구동 회로(130)는 게이트 인 패널(GIP: Gate In Panel) 타입으로 표시 패널(110)의 비-표시영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 기판(SUB) 상에 배치되거나 기판(SUB)에 연결될 수 있다. 즉, 게이트 구동 회로(130)는 GIP 타입인 경우 기판(SUB)의 비-표시영역(NDA)에 배치될 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 칩 온 글래스(COG) 타입, 칩 온 필름(COF) 타입 등인 경우 기판(SUB)에 연결될 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는, 게이트 구동 회로(130)에 의해 특정 게이트 라인(GL)이 열리면, 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data)를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)으로 공급할 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 상측 또는 하측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 데이터 구동 회로(120)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 상측과 하측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
게이트 구동 회로(130)는 표시 패널(110)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에 연결될 수도 있다. 구동 방식, 패널 설계 방식 등에 따라, 게이트 구동 회로(130)는 표시 패널(110)의 양 측(예: 좌측과 우측)에 모두 연결되거나, 표시 패널(110)의 4 측면 중 둘 이상의 측면에 연결될 수도 있다.
컨트롤러(140)는 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행할 수 있는 제어장치일 수 있으며, 타이밍 컨트롤러와 다른 제어장치일 수도 있으며, 제어장치 내 회로일 수도 있다. 컨트롤러(140)는, IC (Integrate Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), 또는 프로세서(Processor) 등의 다양한 회로나 전자 부품으로 구현될 수 있다.
컨트롤러(140)는 인쇄회로기판, 가요성 인쇄회로 등에 실장되고, 인쇄회로기판, 가요성 인쇄회로 등을 통해 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)는, 미리 정해진 하나 이상의 인터페이스에 따라 데이터 구동 회로(120)와 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 예를 들어, 인터페이스는 LVDS (Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, EPI 인터페이스, SPI (Serial Peripheral Interface) 등을 포함할 수 있다.
컨트롤러(140)는 하나 이상의 레지스터 등의 기억매체를 포함할 수 있다.
본 실시예들에 따른 표시 장치(100)는, 액정표시장치 등의 백 라이트 유닛을 포함하는 디스플레이일 수도 있고, OLED(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이, 퀀텀닷(Quantum Dot) 디스플레이, 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode) 디스플레이 등의 자발광 디스플레이일 수 있다.
본 실시예들에 따른 표시 장치(100)가 OLED 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 유기발광다이오드(OLED)를 발광소자로서 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따른 표시 장치(100)가 퀀텀닷 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내는 반도체 결정인 퀀텀닷(Quantum Dot)으로 만들어진 발광소자를 포함할 수 있다. 본 실시예들에 따른 표시 장치(100)가 마이크로 LED 디스플레이인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 스스로 빛을 내고 무기물을 기반으로 만들어진 마이크로 LED (Micro Light Emitting Diode)를 발광소자로서 포함할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 서브픽셀(SP)의 등가회로들이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 각각은 발광소자(ED), 구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT) 및 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 발광소자(ED)는 픽셀 전극(PE)과 공통 전극(CE)을 포함하고, 픽셀 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 위치하는 발광층(EL)을 포함할 수 있다.
발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)은 각 서브픽셀(SP)마다 배치되는 전극이고, 공통 전극(CE)은 모든 서브픽셀(SP)에 공통으로 배치되는 전극일 수 있다. 여기서, 픽셀 전극(PE)은 애노드 전극이고 공통 전극(CE)은 캐소드 전극일 수 있다. 반대로, 픽셀 전극(PE)은 캐소드 전극이고 공통 전극(CE)은 애노드 전극일 수더 있다.
예를 들어, 발광소자(ED)는 유기발광다이오드(OLED), 발광다이오드(LED) 또는 퀀텀닷 발광소자 등일 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 발광소자(ED)를 구동하기 위한 트랜지스터로서, 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3 노드(N3) 등을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드일 수 있으며, 스캔 트랜지스터(SCT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있으며, 센싱 트랜지스터(SENT)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결되고, 발광소자(ED)의 픽셀 전극(PE)과도 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)는 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는 게이트 신호의 일종인 스캔 신호(SCAN)에 의해 제어되며 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 연결될 수 있다. 다시 말해, 스캔 트랜지스터(SCT)는, 게이트 라인(GL)의 한 종류인 스캔 신호 라인(SCL)에서 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 데이터 라인(DL)과 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1) 간의 연결을 제어할 수 있다.
스캔 트랜지스터(SCT)는, 턴-온 레벨 전압을 갖는 스캔 신호(SCAN)에 의해 턴-온 되어, 데이터 라인(DL)에서 공급된 데이터 신호(Vdata)를 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)에 전달해줄 수 있다.
여기서, 스캔 트랜지스터(SCT)가 n 타입 트랜지스터인 경우, 스캔 신호(SCAN)의 턴-온 레벨 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 스캔 트랜지스터(SCT)가 p 타입 트랜지스터인 경우, 스캔 신호(SCAN)의 턴-온 레벨 전압은 로우 레벨 전압일 수 있다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결될 수 있다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 양 단의 전압 차이에 해당하는 전하량이 충전되고, 정해진 프레임 시간 동안, 양 단의 전압 차이를 유지하는 역할을 해준다. 이에 따라, 정해진 프레임 시간 동안, 해당 서브픽셀(SP)은 발광할 수 있다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP) 각각은 센싱 트랜지스터(SENT)를 더 포함할 수 있다.
센싱 트랜지스터(SENT)는 게이트 신호의 일종인 센스 신호(SENSE)에 의해 제어되며 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 기준전압 라인(RVL) 사이에 연결될 수 있다. 다시 말해, 센싱 트랜지스터(SENT)는, 게이트 라인(GL)의 다른 한 종류인 센스 신호 라인(SENL)에서 공급된 센스 신호(SENSE)에 따라 턴-온 또는 턴-오프 되어, 기준전압 라인(RVL)과 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2) 간의 연결을 제어할 수 있다.
센싱 트랜지스터(SENT)는, 턴-온 레벨 전압을 갖는 센스 신호(SENSE)에 의해 턴-온 되어, 기준전압 라인(RVL)에서 공급된 기준전압(Vref)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)에 전달해줄 수 있다.
또한, 센싱 트랜지스터(SENT)는, 턴-온 레벨 전압을 갖는 센스 신호(SENSE)에 의해 턴-온 되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)의 전압을 기준전압 라인(RVL)으로 전달해줄 수 있다.
여기서, 센싱 트랜지스터(SENT)가 n 타입 트랜지스터인 경우, 센스 신호(SENSE)의 턴-온 레벨 전압은 하이 레벨 전압일 수 있다. 센싱 트랜지스터(SENT)가 p 타입 트랜지스터인 경우, 센스 신호(SENSE)의 턴-온 레벨 전압은 로우 레벨 전압일 수 있다.
센싱 트랜지스터(SENT)가 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)의 전압을 기준전압 라인(RVL)으로 전달해주는 기능은 서브픽셀(SP)의 특성치를 센싱하기 위한 구동 시 이용될 수 있다. 이 경우, 기준전압 라인(RVL)으로 전달되는 전압은 서브픽셀(SP)의 특성치를 산출하기 위한 전압이거나 서브픽셀(SP)의 특성치가 반영된 전압일 수 있다.
본 발명에서, 서브픽셀(SP)의 특성치는 구동 트랜지스터(DRT) 또는 발광소자(ED)의 특성치일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 특성치는 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압 및 이동도 등을 포함할 수 있다. 발광소자(ED)의 특성치는 발광소자(ED)의 문턱전압을 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT) 및 센싱 트랜지스터(SENT) 각각은 n 타입 트랜지스터이거나 p 타입 트랜지스터일 수 있다. 본 발명에서는, 설명의 편의를 위하여, 구동 트랜지스터(DRT), 스캔 트랜지스터(SCT) 및 센싱 트랜지스터(SENT) 각각은 n타입인 것을 예로 든다.
스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드와 소스 노드(또는 드레인 노드) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)일 수 있다.
스캔 신호 라인(SCL) 및 센스 신호 라인(SENL)은 서로 다른 게이트 라인(GL)일 수 있다. 이 경우, 스캔 신호(SCAN) 및 센스 신호(SENSE)는 서로 별개의 게이트 신호일 수 있고, 하나의 서브픽셀(SP) 내 스캔 트랜지스터(SCT)의 온-오프 타이밍과 센싱 트랜지스터(SENT)의 온-오프 타이밍은 독립적일 수 있다. 즉, 하나의 서브픽셀(SP) 내 스캔 트랜지스터(SCT)의 온-오프 타이밍과 센싱 트랜지스터(SENT)의 온-오프 타이밍은 동일할 수도 있고 다를 수 있다.
이와 다르게, 스캔 신호 라인(SCL) 및 센스 신호 라인(SENL)은 동일한 게이트 라인(GL)일 수 있다. 즉, 하나의 서브픽셀(SP) 내 스캔 트랜지스터(SCT)의 게이트 노드와 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드는 하나의 게이트 라인(GL)에 연결될 수 있다. 이 경우, 스캔 신호(SCAN) 및 센스 신호(SENSE)는 동일한 게이트 신호일 수 있고, 하나의 서브픽셀(SP) 내 스캔 트랜지스터(SCT)의 온-오프 타이밍과 센싱 트랜지스터(SENT)의 온-오프 타이밍은 동일할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 서브픽셀(SP)의 구조는 예시들일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나 1개 이상의 캐패시터를 더 포함하여 다양하게 변형될 수 있다.
또한, 도 2a 및 도 2b에서는 표시 장치(100)가 자발광 표시 장치인 경우를 가정하여 서브픽셀 구조를 설명하였으나, 표시 장치(100)가 액정 표시 장치인 경우, 각 서브픽셀(SP)은 트랜지스터 및 픽셀 전극 등을 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 시스템 구현 예시 도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(110)은 영상이 표시되는 표시영역(DA)과 영상이 표시되지 않는 비-표시영역(NDA)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 데이터 구동 회로(120)가 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)를 포함하고 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현된 경우, 각 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 표시 패널(110)의 비-표시영역(NDA)에 연결된 회로필름(SF) 상에 실장 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 게이트 구동 회로(130)는 게이트 인 패널(GIP) 타입으로 구현될 수 있다. 이 경우, 게이트 구동 회로(130)는 표시 패널(110)의 비-표시영역(NDA)에 형성될 수 있다. 게이트 구동 회로(130)는 도 3과 다르게, COF (Chip On Film) 타입으로 구현될 수도 있다.
표시 장치(100)는, 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 다른 장치들 간의 회로적인 연결을 위해, 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(SPCB: Source Printed Circuit Board)과, 제어 부품들과 각종 전기 장치들을 실장 하기 위한 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB: Control Printed Circuit Board)을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(SPCB)에는 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 실장 된 회로필름(SF)이 연결될 수 있다. 즉, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)가 실장 된 회로필름(SF)은 일 측이 표시 패널(110)과 전기적으로 연결되고 타 측이 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에는 컨트롤러(140) 및 파워 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC, 300) 등이 실장 될 수 있다. 컨트롤러(140)는 표시 패널(110)의 구동과 관련한 전반적인 제어 기능을 수행할 수 있으며, 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130)의 동작을 제어할 수 있다. 파워 관리 집적회로(300)는 데이터 구동 회로(120) 및 게이트 구동 회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어할 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)은 적어도 하나의 연결 케이블(CBL)을 통해 회로적으로 연결될 수 있다. 여기서, 연결 케이블(CBL)은, 일 예로, 가요성 인쇄 회로(FPC: Flexible Printed Circuit), 가요성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 등일 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)은 하나의 인쇄회로기판으로 통합되어 구현될 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 전압 레벨을 조정하기 위한 레벨 쉬프터(Level Shifter)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 레벨 쉬프터는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB) 또는 소스 인쇄회로기판(SPCB)에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서, 레벨 쉬프터는 게이트 구동에 필요한 신호들을 게이트 구동 회로(130)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 레벨 쉬프터는 복수의 클럭 신호를 게이트 구동 회로(130)로 공급할 수 있다. 이에 따라, 게이트 구동 회로(130)는 레벨 쉬프터로부터 입력된 복수의 클럭 신호에 근거하여 다수의 게이트 신호를 다수의 게이트 라인(GL)으로 출력할 수 있다. 여기서, 다수의 게이트 라인(GL)은 기판(SUB)의 표시 영역(DA)에 배치된 서브픽셀들(SP)로 다수의 게이트 신호를 전달할 수 있다.
한편, 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에 영상을 표시하기 위한 데이터 신호(Vdata)가 서브픽셀(SP)로 공급될 때, 데이터 신호(Vdata)에 의해서 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)가 충전된다. 이때, 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전량(또는 충전률)이 정상적인 영상 표시를 위한 충전량(또는 충전률)만큼 되지 못하는 경우, 부분적인 색감 차가 발생하여 화상 품질이 크게 저하될 수 있다.
표시 패널(110)의 커질수록 데이터 신호(Vdata) 및 게이트 신호(SCAN, SENSE)의 지연(Delay)이 더욱 커질 수 있고, 이에 따라, 서브픽셀(SP)의 충전량이 부족한 정도는 더욱 심해질 수 있다.
아래에서는, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전 부족 상황에 대하여 살펴보고, 도 5를 참조하여 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전률을 향상시킬 수 있는 방안에 대하여 설명한다. 단, 아래에서는, 설명의 편의를 위하여, 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전을 서브픽셀(SP)의 충전으로 줄여서 기재할 수도 있다.
도 4a는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)에 표시되는 2가지 영상 패턴(White Pattern, Character Pattern)의 충전 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a를 참조하면, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 화이트(White) 패턴(White Pattern)인 경우와 문자 패턴(Character Pattern)인 경우에 대하여 서브픽셀들(SP)에서의 충전 상황을 비교해본다.
화이트 패턴(White Pattern)은 영상을 표시하기 위해 각 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)가 스윙(Swing) 되지 않는 영상 패턴의 예시일 수 있다. 또한, 화이트 패턴(White Pattern)은 고휘도의 단색 정지 영상 패턴의 예시일 수 있다. 여기서, “고휘도의 영상”이란, 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 영상을 의미할 수 있다. 임계 데이터 전압 값은 미리 설정된 값으로서, 제어의 정밀도를 조절하기 위하여, 크게 또는 작게 변경되어 재 설정될 수 있다.
문자 패턴(Character Pattern)은 영상을 표시하기 위해 각 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)가 스윙(Swing) 되는 영상 패턴의 예시일 수 있다.
도 4a를 참조하면, 게이트 라인들(GL)마다 게이트 신호(Vgate)가 순차적으로 공급될 때, 화이트 패턴의 영상을 표시하기 위해서, 시간 변화에 따라 전압 레벨이 스윙 되지 않는 일정한 전압 레벨을 갖는 데이터 신호(Vdata)가 각 데이터 라인(DL)에 공급될 수 있다.
이와 같이, 시간 변화에 따라 스윙 되지 않는 일정한 전압 레벨의 데이터 신호(Vdata)가 각 데이터 라인(DL)에 인가되기 때문에, 화이트 패턴의 영상을 표시하기 위하여, 시간 변화에 따라 스윙 되지 않는 일정한 전압 레벨의 데이터 신호(Vdata)가 공급되는 서브픽셀들(SP)의 경우, 충전 시간이 부족하지 않고 충분한 충전이 될 수 있다.
하지만, 도 4a를 참조하면, 게이트 라인들(GL)마다 게이트 신호(Vgate)가 순차적으로 공급될 때, 문자 패턴의 영상을 표시하기 위해서, 시간 변화에 따라 스윙 되는 전압 레벨을 갖는 데이터 신호(Vdata)가 각 데이터 라인(DL)에 공급될 수 있다.
이와 같이, 시간 변화에 따라 스윙 되는 전압 레벨을 갖는 데이터 신호(Vdata)가 각 데이터 라인(DL)에 인가되기 때문에, 문자 패턴의 영상을 표시하기 위하여, 시간 변화에 따라 스윙 되는 전압 레벨을 갖는 데이터 신호(Vdata)가 공급되는 서브픽셀들(SP)의 경우, 충전 시간이 부족해질 수 있다. 따라서, 표시 패널(110)에 문자 패턴의 영상이 표시될 때, 충전 부족에 따른 화상 품질 저하가 야기될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110)에 표시할 영상이 문자 패턴인 경우에 대하여 서브픽셀들(SP)의 부족한 충전을 보상해주기 위하여, 데이터 구동 회로(130)는 컨트롤러(140)의 제어 하에, 데이터 신호(Vdata)를 오버 드라이빙(Over Driving) 시켜서 서브픽셀들(SP)에 공급할 수 있다. 이러한 기법을 픽셀 오버 드라이빙(POD: Pixel Over Driving) 알고리즘이라고 한다. 아래에서는, 픽셀 오버 드라이빙(POD) 알고리즘에 대하여 도 5를 참조하여 다시 설명한다.
도 4b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 표시 패널(110)의 영역 별 충전 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 4b를 참조하면, 표시 패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)은 데이터 구동 회로(120)에 포함된 소스 드라이버 집적회로들(SDIC)과 떨어진 거리가 서로 다를 수 있다.
예를 들어, 표시 패널(110)이 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)으로 나누어질 때, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3) 중에서 제1 영역(A1)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC) 또는 이와 연결된 소스 인쇄회로기판(SPCB)와 가장 가까운 영역이고, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3) 중에서 제3 영역(A3)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC) 또는 이와 연결된 소스 인쇄회로기판(SPCB)와 가장 먼 영역이다.
도 4b를 참조하면, 다수의 서브픽셀(SP)은 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 서브픽셀(SP), 제2 영역(A2)에 배치되는 제2 서브픽셀(SP) 및 제3 영역(A3)에 배치되는 제3 서브픽셀(SP)을 포함할 수 있다.
따라서, 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 서브픽셀(SP), 제2 영역(A2)에 배치되는 제2 서브픽셀(SP) 및 제3 영역(A3)에 배치되는 제3 서브픽셀(SP) 중에서, 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀(SP)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC)로부터 가장 가깝게 위치한다.
제1 영역(A1)에 배치되는 제1 서브픽셀(SP), 제2 영역(A2)에 배치되는 제2 서브픽셀(SP) 및 제3 영역(A3)에 배치되는 제3 서브픽셀(SP) 중에서, 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀(SP)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC)로부터 가장 멀리 위치한다.
이에 따라, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)에서 출력된 데이터 신호(Vdata)가 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)까지 전달되는 경로의 길이가 가장 짧다. 그리고, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)에서 출력된 데이터 신호(Vdata)가 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)까지 전달되는 경로의 길이가 가장 길다.
소스 드라이버 집적회로(SDIC)에서 출력된 데이터 신호(Vdata)가 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)에 공급되는 경우, 데이터 신호(Vdata)의 짧은 전달 경로로 인해서, 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)로 데이터 신호(Vdata)가 빠르게 공급되기 때문에, 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)의 충전 시간이 부족하지 않을 수 있다.
하지만, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)에서 출력된 데이터 신호(Vdata)가 제2 영역(A2)에 배치된 서브픽셀들(SP)에 공급되는 경우, 데이터 신호(Vdata)의 상대적으로 긴 전달 경로로 인해서, 제2 영역(A2)에 배치된 서브픽셀들(SP)로 데이터 신호(Vdata)가 상대적으로 느리게 공급되기 때문에, 제2 영역(A2)에 배치된 서브픽셀들(SP)의 충전 시간이 부족해질 수 있다.
또한, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)에서 출력된 데이터 신호(Vdata)가 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)에 공급되는 경우, 데이터 신호(Vdata)의 상대적으로 가장 긴 전달 경로로 인해서, 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)로 데이터 신호(Vdata)가 상대적으로 가장 느리게 공급되기 때문에, 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)의 충전 시간이 가장 많이 부족해질 수 있다.
전술한 바에 따라서, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 가장 가깝게 위치하는 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)의 경우, 충전 부족 현상이 발생하지 않기 때문에, 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 가질 수 있다.
하지만, 제1 영역(A1)에 비해서 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 멀리 위치하는 제2 영역(A2)에 배치된 서브픽셀들(SP)의 경우, 충전 부족 현상이 다소 발생하게 되어, 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 갖지 못하고, 충전 부족량에 대응되는 휘도 감소가 발생할 수 있다.
또한, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 가장 멀리 위치하는 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)의 경우, 충전 부족 현상이 많이 발생하게 되어, 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 갖지 못하고, 큰 충전 부족량에 대응되는 큰 휘도 감소가 발생할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 픽셀 오버 드라이빙(POD: Pixel Over Driving)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘의 적용 전, 서브픽셀(SP)에 공급되는 데이터 신호(Vdata)는 영상 표시(계조 표현)를 위한 영상 전압(Vimg)을 갖는다.
이러한 데이터 신호(Vdata)가 해당 데이터 라인(DL)으로 출력될 때, 해당 데이터 라인(DL)과 연결된 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 양 단 중 일 단의 전압(Vg, 도 2a 또는 도 2b에서의 제1 노드(N1)의 전압)은 해당 데이터 신호(Vdata)의 전압 레벨 변동에 맞추어 빠르게 변화하지 못한다. 이에 따라, 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전이 부족해질 수 있다.
하지만, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘이 적용되면, 해당 데이터 라인(DL)으로 출력된 데이터 신호(Vdata)는 영상 표시(계조 표현)를 위한 영상 전압(Vimg)에 오버 드라이빙 전압(VPOD)이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다.
이와 같이, 오버 드라이빙 된 데이터 신호(Vdata)가 해당 데이터 라인(DL)을 통해 해당 서브픽셀(SP)에 공급되면, 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 양 단 중 일 단의 전압(Vg, 도 2a 또는 도 2b에서의 제1 노드(N1)의 전압)은 해당 데이터 신호(Vdata)의 전압 레벨 변동에 맞추어 빠르게 변화할 수 있다. 이에 따라, 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전 부족 현상이 보상될 수 있다. 즉, 서브픽셀(SP) 내 스토리지 캐패시터(Cst)의 충전이 정상적인 영상 표시를 가능하게 하는 정도로 충분해질 수 있다.
도 6a 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 픽셀 오버 드라이빙(POD) 실행 시, 영상 패턴 별로 발생될 수 있는 정상 보상(Normal compensation)과 오버 보상(Over-compensation) 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘이 적용되기 전, 충전 부족 현상이 발생하지 않는 영상 패턴(예: 화이트 패턴 등)의 영상은 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 갖는다. 충전 부족 현상이 발생하는 영상 패턴(예: 문자 패턴 등)의 영상은 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 갖지 못하고, 충전 부족량에 대응되는 휘도 감소가 발생할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 영상 패턴의 종류에 관계 없이, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 적용하게 되면, 충전 부족 현상이 발생하는 영상 패턴(예: 문자 패턴 등)의 영상은 오버 드라이빙에 의해 충전 부족이 보상되어 정상적인 휘도를 가질 수 있다. 즉, 충전 부족 현상이 발생하는 영상 패턴(예: 문자 패턴 등)의 영상에 대해서는 정상 보상(Normal compensation)이 이루어질 수 있고, 이에 따라 화상 품질이 향상될 수 있다.
하지만, 영상 패턴의 종류에 관계 없이, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 적용하게 되면, 충전 부족 현상이 발생하지 않는 영상 패턴(예: 화이트 패턴 등)의 영상은 정상적인 휘도를 가질 수 있음에도 불구하고, 오버 드라이빙에 의해 정상적인 휘도보다 더 밝은 휘도를 갖게 될 수 있다. 즉, 충전 부족 현상이 발생하지 않는 영상 패턴(예: 문자 패턴 등)의 영상에 대해서는 불필요한(과도한) 오버 드라이빙에 의해 오버 보상(Over-compensation)이 이루어질 수 있고, 이에 따라 화상 품질이 오히려 저하될 수 있다.
오버 보상이 발생하는 경우, 해당 서브픽셀(SP)의 발광 소자(ED) 또는 구동 트랜지스터(DRT)의 열화가 더욱 가속화될 수 있고, 이로 인해, 화상 품질 저하가 더욱 심화될 수 있다.
다시 말해, 영상 패턴의 종류에 관계 없이, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 동일하게 적용하게 되면, 충전 부족 현상이 발생하지 않는 영상 패턴(예: 문자 패턴 등)의 영상에 대해서는 화상 품질이 오히려 저하되는 부작용이 발생할 수 있다.
한편, 서브픽셀(SP)의 위치와 무관하게, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 동일하게 적용하게 되면, 특정 영역에서는 화상 품질이 오히려 저하되는 부작용이 발생할 수도 있다. 이에 대하여 도 6b를 참조하여 설명한다.
도 6b는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 픽셀 오버 드라이빙(POD) 실행 시, 영역 별로 발생될 수 있는 정상 보상(Normal compensation), 오버 보상(Over-compensation) 및 언더 보상(Under-compensation) 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b를 참조하면, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘이 적용되기 전, 제1 내지 제3 영역(A1~A3) 중에서 소스 드라이버 집적회로(SDIC) 또는 이와 연결된 소스 인쇄회로기판(SPCB)으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)은, 충전 부족 현상의 미 발생으로 인해서, 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 갖는다. 하지만, 제1 내지 제3 영역(A1~A3) 중에서 소스 드라이버 집적회로(SDIC) 또는 이와 연결된 소스 인쇄회로기판(SPCB)으로부터 제1 영역(A1)에 비해 멀리 위치하는 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)에 배치되는 서브픽셀들(SP)은, 충전 부족 현상의 발생으로 인해서, 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 갖지 못하고, 충전 부족량에 대응되는 휘도 감소가 발생할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 서브픽셀들(SP)의 위치와 관계 없이, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 적용하게 되면, 충전 부족 현상이 발생하는 제2 영역(A2)에 배치된 서브픽셀들(SP)은 오버 드라이빙에 의해 충전 부족이 보상되어 정상적인 휘도를 가질 수 있다. 즉, 충전 부족 현상이 발생하는 제2 영역(A2)에 배치된 서브픽셀들(SP)은 정상 보상(Normal compensation)이 이루어질 수 있고, 이에 따라 화상 품질이 향상될 수 있다.
하지만, 서브픽셀들(SP)의 위치와 관계 없이, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 적용하게 되면, 충전 부족 현상이 발생하지 않는 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)은 정상적인 휘도를 가질 수 있음에도 불구하고, 오버 드라이빙에 의해 정상적인 휘도보다 더 밝은 휘도를 갖게 될 수 있다. 즉, 충전 부족 현상이 발생하지 않는 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)에 대해서는 불필요한(과도한) 오버 드라이빙에 의해 오버 보상(Over-compensation)이 이루어질 수 있고, 이에 따라 화상 품질이 오히려 저하될 수 있다.
또한, 서브픽셀들(SP)의 위치와 관계 없이, 제2 영역(A2)의 충전 부족 현상을 보상해줄 수 있는 정도로 오버 드라이빙이 되는 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 적용하게 되면, 가장 큰 충전 부족 현상이 발생하는 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)은 오버 드라이빙이 실행됨에도 불구하고, 오버 드라이빙 정도가 부족하여, 충전 부족 현상이 완전히 보상되지 못하여, 정상적인 휘도보다 낮은 휘도를 가질 수 있다. 즉, 큰 충전 부족 현상이 발생하는 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)은 충전 부족 현상을 보상해주기에는 부족한 보상인 언더 보상(Under-compensation)이 이루어질 수 있고, 이에 따라 화상 품질이 향상되지 못할 수 있다.
다시 말해, 서브픽셀들(SP)의 위치와 관계 없이, 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 동일하게 적용하게 되면, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 가깝게 위치하는 제1 영역(A1)에 배치된 서브픽셀들(SP)에서는 과도한 오버 드라이빙이 실행되어, 오버 보상(과 보상)이 이루어질 수 있고, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 멀리 위치하는 제3 영역(A3)에 배치된 서브픽셀들(SP)에서는 부족한 오버 드라이빙이 실행되어, 언더 보상(부족한 보상)이 이루어질 수 있다.
이에, 본 발명의 실시예들은 영상 패턴 및 서브픽셀 위치 중 하나 이상을 고려하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하는 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘(Selective POD algorithm)을 개시한다. 아래에서는, 본 발명의 실시예들에 따른 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘(Selective POD algorithm)에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 선택적인 픽셀 오버 드라이빙(Selective POD)을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 게이트 라인(GL)이 연결된 다수의 서브픽셀(SP)을 포함하는 표시 패널(110)과, 표시 패널(110)에 영상을 표시하기 위하여 데이터 신호(Vdata)를 다수의 데이터 라인(DL)으로 출력하는 데이터 구동 회로(120)와, 데이터 구동 회로(120)를 제어하는 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 영상 패턴 및 서브픽셀 위치 중 하나 이상을 고려하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하는 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘(Selective POD algorithm)을 수행할 수 있다.
이를 위하여, 컨트롤러(140)는, 표시 패널(110)에 표시되는 영상을 위한 데이터(디지털 형태의 데이터)를 공급하는 데이터 공급부(710)와, 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘(Selective POD algorithm)을 제어하는 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720) 등을 포함할 수 있다.
선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 영상의 패턴에 따라 또는 데이터가 공급되는 서브픽셀(SP)의 위치에 따라, 오버 드라이빙의 실행 여부를 제어하는 제어 신호를 출력할 수 있다.
또는, 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 오버 드라이빙이 된 데이터가 출력되도록 제어하거나, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
데이터 구동 회로(120)는, 컨트롤러(140)의 제어 하에, 영상의 패턴 또는 데이터 신호(Vdata)가 공급되는 서브픽셀(SP)의 위치에 따라, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)를 출력하거나 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
전술한 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 위하여, 컨트롤러(140)는 오버 드라이빙 실행이 되어야 하는 영상 패턴과 오버 드라이빙 실행이 되지 않는 영상 패턴에 대한 정보를 미리 정의해두거나, 표시 패널(110)에 표시할 영상이 오버 드라이빙 실행이 되어야 하는 영상 패턴과 오버 드라이빙 실행이 되지 않는 영상 패턴인지를 감지할 수 있다.
또는, 컨트롤러(140)는 오버 드라이빙 실행이 되어야 하는 서브픽셀들(SP)에 대한 위치 정보와 오버 드라이빙 실행이 되지 않는 서브픽셀들(SP)에 대한 위치 정보를 미리 저장하고 있을 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 선택적인 픽셀 오버 드라이빙이 적용되는 영상 패턴을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 화이트 패턴(White Pattern)은 영상을 표시하기 위해 각 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)가 스윙(Swing) 되지 않는 영상 패턴의 예시일 수 있다. 또한, 화이트 패턴(White Pattern)은 고휘도의 단색 정지 영상 패턴의 예시일 수 있다. 그리고, 문자 패턴(Character Pattern)은 영상을 표시하기 위해 각 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 신호(Vdata)가 스윙(Swing) 되는 영상 패턴의 예시일 수 있다.
도 8을 참조하면, 표시 패널(110)에 표시할 영상이 화이트 패턴인 경우, 서브픽셀들(SP)에서 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮기 때문에, 오버 드라이빙 실행이 생략될 수 있다. 그리고, 표시 패널(110)에 표시할 영상이 문자 패턴인 경우, 서브픽셀들(SP)에서 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높기 때문에, 오버 드라이빙이 실행될 수 있다.
예를 들어, 데이터 신호(Vdata)의 스윙 여부에 따른 영상 패턴의 종류를 구분하는 관점에서 선택적 오버 드라이빙 알고리즘을 설명하면, 아래와 같다.
표시 패널(110)에 표시할 영상의 패턴이 데이터 신호(Vdata)가 스윙 되지 않는 패턴(예: 화이트 패턴)인 경우, 서브픽셀들(SP)에서 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮기 때문에, 오버 드라이빙 실행이 생략될 수 있다.
컨트롤러(140)에 포함된 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 영상의 패턴이 데이터 신호(Vdata)가 스윙 되지 않는 패턴(예: 화이트 패턴)인 경우, 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(120)는, 데이터 신호(Vdata)가 스윙 되지 않는 패턴(예: 화이트 패턴)인 경우, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
표시 패널(110)에 표시할 영상의 패턴이 데이터 신호(Vdata)가 스윙 되는 패턴(예: 문자 패턴)인 경우, 서브픽셀들(SP)에서 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높기 때문에, 오버 드라이빙이 실행될 수 있다.
컨트롤러(140)에 포함된 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 데이터 신호(Vdata)가 스윙 되는 패턴(예: 문자 패턴)인 경우, 오버 드라이빙이 실행되도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 된 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(120)는 영상의 패턴이 영상을 표시하기 위한 데이터 신호(Vdata)가 스윙 되는 패턴(예: 문자 패턴 등)인 경우, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 영상의 색상 및 움직임 여부에 따라 영상 패턴의 종류를 구분하는 관점에서 선택적 오버 드라이빙 알고리즘을 설명하면, 아래와 같다.
표시 패널(110)에 표시할 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 서브픽셀들(SP)에서 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮기 때문에, 오버 드라이빙 실행이 생략될 수 있다.
영상이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는다는 것은, 해당 영상이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시된다는 것일 수 있다. 임계 데이터 전압 값은 미리 정해진 휘도 값을 나타낼 수 있는 데이터 전압 값이다. 임계 데이터 전압 값은 미리 설정된 값으로서, 제어의 정밀도를 조절하기 위하여, 크게 또는 작게 변경되어 재 설정될 수 있다.
컨트롤러(140)에 포함된 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 즉, 영상의 패턴이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(120)는, 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
표시 패널(110)에 표시할 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴이 아닌 경우(예: 다색 또는 동영상 패턴인 경우), 서브픽셀들(SP)에서 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높기 때문에, 오버 드라이빙이 실행될 수 있다.
컨트롤러(140)에 포함된 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴이 아닌 경우, 오버 드라이빙이 실행되도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 오버 드라이빙이 된 데이터가 출력되도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(120)는, 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴이 아닌 경우, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 레지스터(900) 기반의 선택적인 픽셀 오버 드라이빙(Selective POD)을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는, 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 수행하기 위하여, 오버 드라이빙 실행이 되어야 하는 영상 패턴과 오버 드라이빙 실행이 되지 않는 영상 패턴에 대한 정보를 레지스터(900)에 미리 저장해둘 수 있다.
다시 말해, 레지스터(900)는 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)가 출력되도록 하는 영상의 패턴에 대한 정보를 저장하거나, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)가 출력되도록 하는 영상의 패턴에 대한 정보를 저장할 수 있다.
컨트롤러(140)에 포함된 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 선택적 픽셀 오버 드라이빙을 제어하기 위하여, 호스트 시스템(150)으로부터 프레임 데이터가 입력되면, 레지스터(900)를 참조하여, 프레임 데이터에 의한 영상의 패턴이 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)가 출력되도록 하는 영상의 패턴인지 아니면, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)가 출력되도록 하는 영상의 패턴인지를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 선택적인 오버 드라이빙 알고리즘에 의해, 선택적으로 오버 드라이빙이 실행되는 경우, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)는 원래의 데이터 전압(Vimg)과 오버 드라이빙 전압(VPOD)이 더해진 전압으로서, 오버 드라이빙 전압(VPOD)은 영상의 패턴에 따라 가변 되거나 원래의 데이터 전압이 공급되는 서브픽셀(SP)의 위치에 따라 가변 될 수 있다.
아래에서는, 선택적인 픽셀 오버 드라이빙 알고리즘을 위하여, 표시 패널(110)에 표시할 영상이 오버 드라이빙 실행이 되어야 하는 영상 패턴과 오버 드라이빙 실행이 되지 않는 영상 패턴인지를 감지하는 방법들에 대하여, 도 10 내지 도 13을 참조하여 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 소스 구동 전압(SVDD)의 공급 경로를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는, 표시 패널(110)에 표시할 영상이 오버 드라이빙 실행이 되어야 하는 영상 패턴과 오버 드라이빙 실행이 되지 않는 영상 패턴인지를 감지하기 위해서, 파워 관리 집적회로(300)에서 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로 공급되는 소스 구동 전압(SVDD)을 이용할 수 있다.
도 10을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110)을 구동하기 위한 각종 회로 부품들을 실장 하고, 전기 부품들 및 표시 패널(110)을 전기적으로 연결시켜 주기 위하여, 하나 이상의 인쇄회로기판(SPCB, CPCB)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(100)는 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 관련된 소스 인쇄회로기판(SPCB)과, 컨트롤러(140)가 실장 되는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)를 포함할 수 있다.
컨트롤 인쇄회로기판(CPCB) 및 소스 인쇄회로기판(SPCB)은 적어도 하나의 연결 케이블(CBL)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140) 및 파워 관리 집적회로(300)는 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB)에 실장될 수 있다. 소스 드라이버 집적회로(SDIC)는 연성인쇄회로인 회로필름(SF)에 실장될 수 있다. 회로필름(SF)의 일단은 표시 패널(110)의 비-표시영역(NDA)과 전기적으로 연결되고, 회로필름(SF)의 타단은 소스 인쇄회로기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 10을 참조하면, 파워 관리 집적회로(300)는 소스 드라이버 집적회로(SDIC)의 내부 동작 전원으로서 소스 구동 전압(SVDD)을 전원 라인(SVL)을 통해 소스 드라이버 집적회로(SDIC)에 공급한다. 여기서, 전원 라인(SVL)은 파워 관리 집적회로(300)의 출력 핀과 소스 드라이버 집적회로(SDIC)의 입력 핀 사이에 연결되는 배선으로서, 컨트롤 인쇄회로기판(CPCB) 상의 배선, 연결 케이블(CBL) 상의 배선 및 소스 인쇄회로기판(SPCB) 상의 배선을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 데이터 신호(Vdata)의 전압 레벨이 스윙(토글링)하게 되면, 데이터 신호(Vdata)가 공급되는 서브픽셀(SP)에서 충전 부족 현상이 야기될 수 있다.
데이터 신호(Vdata)의 전압 레벨이 스윙(토글링)하게 되면, 소스 드라이버 집적회로(120)가 소스 구동 전압(SVDD)에 의한 구동 동작을 많이 하게 되어, 소스 구동 전압(SVDD)에 의한 전류가 상승하여 전압 강하가 크게 일어날 수 있다. 이러한 현상은, 충전 부족 현상을 야기할 수 있는 영상 패턴의 감지 시 활용될 수 있다.
도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 영상 패턴 감지를 위한 방법을 설명하기 위한 도면들이다. 도 11 내지 도 13은 도 10의 시스템 구현 예시도의 일부분이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 영상 패턴 감지를 위한 방법으로서, 전압 모니터링 기반의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(120)를 제어하며 데이터 구동 회로(120)로 데이터를 공급한다. 파워 관리 집적회로(300)는 데이터 구동 회로(120)의 동작 전압인 소스 구동 전압(SVDD)을 전원 라인(SVL)을 통해 데이터 구동 회로(120)로 출력할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 데이터 구동 회로(120)에 공급된 소스 구동 전압(SVDD)을 컨트롤러(140)로 피드백 해주는 피드백 라인(SVL_FB)을 더 포함할 수 있다.
피드백 라인(SVL_FB)은 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 컨트롤러(140) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 피드백 라인(SVL_FB)은 소스 구동 전압(SVDD)이 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로 입력되는 입력 핀과 컨트롤러(140)의 외부 입력 핀 사이에 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 피드백 라인(SVL_FB)을 통해 피드백 받은 소스 구동 전압(SVDD_FB)을 토대로, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 피드백 라인(SVL_FB)을 통해 피드백 받은 소스 구동 전압(SVDD_FB)을 파워 관리 집적회로(300)가 공급한 소스 구동 전압(SVDD)과 비교하여, 전압 강하 유무 또는 전압 강하 정도를 확인한다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 피드백 라인(SVL_FB)을 통해 피드백 받은 소스 구동 전압(SVDD_FB)이 파워 관리 집적회로(300)가 공급한 소스 구동 전압(SVDD)보다 낮은 전압인 것으로 확인되면 (즉, 전압 강하가 발생한 것으로 확인되면), 표시 패널(110)에 표시되고 있는 영상이 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨이 스윙 되고 있는 패턴(즉, 충전 부족 패턴)인 것으로 판단한다.
이 경우, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 오버 드라이빙이 실행되도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 이때 확인된 영상의 패턴에 대한 정보를 오버 드라이빙이 실행되는 패턴 정보로서 룩-업 테이블(LUT)에 저장할 수 있다. 여기서, 룩-업 테이블(LUT)은 도 9의 레지스터(900)일 수 있다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 피드백 라인(SVL_FB)을 통해 피드백 받은 소스 구동 전압(SVDD_FB)이 파워 관리 집적회로(300)가 공급한 소스 구동 전압(SVDD)과 동일한 전압이거나 미리 정해진 범위 내에서 차이가 나는 전압인 것으로 확인되면 (즉, 전압 강하가 발생하지 않았거나 미미한 정도로 전압 강하가 발생한 것으로 확인되면), 표시 패널(110)에 표시되고 있는 영상이 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨이 스윙 되지 않는 패턴(즉, 충전 부족 패턴이 아닌 패턴)인 것으로 판단한다.
이 경우, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 이때 확인된 영상의 패턴에 대한 정보를 오버 드라이빙이 실행되지 않는 패턴 정보로서 룩-업 테이블(LUT)에 저장할 수 있다.
한편, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 피드백 라인(SVL_FB)을 통해 피드백 받은 소스 구동 전압(SVDD_FB)이 파워 관리 집적회로(300)가 공급한 소스 구동 전압(SVDD)보다 낮은 전압인 것으로 확인되면(즉, 전압 강하가 발생한 것으로 확인되면), 전압 강하 수치를 산출하고, 산출된 전압 강하 수치에 근거하여, 오버 드라이빙 강도를 제어하여, 적응적인 오버 드라이빙(Adaptive Over Driving)을 실행할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 전압 강하가 크게 발생하여 전압 강하 수치가 큰 값으로 산출되면, 오버 드라이빙 전압(VPOD)을 높게 설정하여 오버 드라이빙 강도가 커지도록 제어할 수 있다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 전압 강하가 작게 발생하여 전압 강하 수치가 작은 값으로 산출되면, 오버 드라이빙 전압(VPOD)을 낮게 설정하여 오버 드라이빙 강도가 약해지도록 제어할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 영상 패턴 감지를 위한 방법으로서, 파워 관리 집적회로(300)의 내부 전류 모니터링 기반의 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 파워 관리 집적회로(300)에서 소스 구동 전압(SVDD)의 출력에 따른 전류의 모니터링 결과에 근거하여, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력할 수 있다.
더욱 상세하게 설명하면, 파워 관리 집적회로(300)는 소스 구동 전압(SVDD)을 전원 라인(SVL)을 통해 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로 공급할 때, 전원 라인(SVL)으로 흐르는 전류를 모니터링할 수 있는 내부 전류 모니터링 부(1200)를 포함할 수 있다.
파워 관리 집적회로(300)는 내부 전류 모니터링 부(1200)의 전류 모니터링 결과를 컨트롤러(140)로 제공할 수 있다.
이에 따라, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는, 파워 관리 집적회로(300)로부터 수신한 전류 모니터링 결과를 토대로 전류 량이 증가하는 상황이 확인되면, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 오버 드라이빙이 실행되도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 이때 확인된 영상의 패턴에 대한 정보를 오버 드라이빙이 실행되는 패턴 정보로서 룩-업 테이블(LUT)에 저장할 수 있다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 파워 관리 집적회로(300)로부터 수신한 전류 모니터링 결과를 토대로 전류 량의 변화가 없는 상황이 확인되거나 전류 량의 변화가 미리 정해진 수준 이내로 발생한 것으로 확인되면, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 이때 확인된 영상의 패턴에 대한 정보를 오버 드라이빙이 실행되지 않는 패턴 정보로서 룩-업 테이블(LUT)에 저장할 수 있다.
한편, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 파워 관리 집적회로(300)로부터 수신한 전류 모니터링 결과를 토대로, 전류 량의 변화 정도가 클수록 오버 드라이빙 전압(VPOD)을 높게 설정하여 오버 드라이빙 강도를 강하게 제어하고, 전류 량의 변화 정도가 작을수록 오버 드라이빙 전압(VPOD)을 낮게 설정하여 오버 드라이빙 강도를 약하게 제어하는 적응적인 오버 드라이빙(Adaptive Over Driving)을 실행할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 영상 패턴 감지를 위한 또 다른 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 표시 장치(100)는 컨트롤러(140)로 전류를 공급하는 컨트롤러 파워 블록(1310)과, 컨트롤러 파워 블록(1310)에서 컨트롤러(140)로 공급되는 전류를 센싱하는 전류 센서(1320)를 더 포함할 수 있다.
영상 패턴이 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨이 스윙 하는 패턴(예: 문자 패턴 등)인 경우, 컨트롤러(140)의 연산량이 증가할 수 있다. 컨트롤러(140)의 연산량이 증가하게 되면, 컨트롤러 파워 블록(1310)은 더 많은 전류를 컨트롤러(140)로 공급할 수 있다.
영상 패턴이 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨이 스윙 하지 않는 패턴(예: 화이트 패턴 등)인 경우, 컨트롤러(140)의 연산량이 크지 않다. 컨트롤러(140)의 연산량이 크지 않은 경우, 컨트롤러 파워 블록(1310)은 많은 전류를 컨트롤러(140)로 공급할 필요가 없다.
따라서, 전류 센서(1320)는 컨트롤러 파워 블록(1310)에서 컨트롤러(140)로 공급되는 전류를 센싱하여, 전류 센싱 결과를 컨트롤러(140)로 제공한다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 전류 센서(1320)의 전류 센싱 결과에 근거하여, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력할 수 있다.
보다 구체적으로, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 전류 센서(1320)의 전류 센싱 결과에 근거하여, 전류량이 증가하는 것으로 판단되면, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴(즉, 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨이 스윙 하는 패턴)인 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 오버 드라이빙이 실행되도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 이때 확인된 영상의 패턴에 대한 정보를 오버 드라이빙이 실행되는 패턴 정보로서 룩-업 테이블(LUT)에 저장할 수 있다.
컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 전류 센서(1320)의 전류 센싱 결과에 근거하여, 전류량이 증가하지 않는 상황이거나 전류량의 증가가 미리 정해진 수준 이내로 미미하다고 판단되면, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴(즉, 데이터 전압(Vdata)의 전압 레벨이 스윙 하는 패턴)이 아닌 것으로 판단할 수 있다.
이 경우, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 이때 확인된 영상의 패턴에 대한 정보를 오버 드라이빙이 실행되지 않는 패턴 정보로서 룩-업 테이블(LUT)에 저장할 수 있다.
한편, 컨트롤러(140)의 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부(720)는 전류 센서(1320)의 전류 센싱 결과를 토대로, 전류 량의 변화 정도가 클수록 오버 드라이빙 전압(VPOD)을 높게 설정하여 오버 드라이빙 강도를 강하게 제어하고, 전류 량의 변화 정도가 작을수록 오버 드라이빙 전압(VPOD)을 낮게 설정하여 오버 드라이빙 강도를 약하게 제어하는 적응적인 오버 드라이빙(Adaptive Over Driving)을 실행할 수 있다.
도 13을 참조하면, 컨트롤러 파워 블록(1310) 및 전류 센서(1320)는 파워 관리 집적회로(300)의 외부에 존재할 수도 있고, 컨트롤러 파워 블록(1310) 및 전류 센서(1320) 중 하나 이상은 파워 관리 집적회로(300)의 내부 구성으로 존재할 수도 있다.
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 영역별 선택적인 픽셀 오버 드라이빙(Selective POD)을 설명하기 위한 도면들이다.
도 14를 참조하면, 표시 패널(110)에 배치된 다수의 서브픽셀(SP)은 데이터 구동 회로(120)에 포함된 소스 드라이버 집적회로들(SDIC)과 떨어진 거리가 서로 다를 수 있다.
표시 패널(110)이 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3)으로 나누어질 때, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3) 중에서 제1 영역(A1)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC) 또는 이와 연결된 소스 인쇄회로기판(SPCB)와 가장 가까운 영역이고, 제1 영역(A1), 제2 영역(A2) 및 제3 영역(A3) 중에서 제3 영역(A3)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC) 또는 이와 연결된 소스 인쇄회로기판(SPCB)와 가장 먼 영역이다.
도 14를 참조하면, 다수의 서브픽셀(SP)은 제1 영역(A1)에 배치되는 제1 서브픽셀(SP1), 제2 영역(A2)에 배치되는 제2 서브픽셀(SP2) 및 제3 영역(A3)에 배치되는 제3 서브픽셀(SP3)을 포함할 수 있다.
따라서, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP1~SP3) 중에서 제1 영역(A1)에 배치된 제1 서브픽셀(SP1)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC)로부터 가장 가깝게 위치한다. 즉, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP3) 중에서 제1 영역(A1)에 배치된 제1 서브픽셀(SP1)은 제2 영역(A2)에 배치된 제2 서브픽셀(SP2)보다 데이터 구동 회로(120)와 가깝게 위치한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 선택적인 오버 드라이빙 알고리즘에 의하면, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 가깝게 위치한 서브픽셀(SP)일수록, 오버 드라이빙의 실행이 불필요하거나, 약한 강도의 오버 드라이빙의 실행이 필요할 수 있다. 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 멀리 위치하는 서브픽셀(SP)일수록, 오버 드라이빙의 실행이 필요하거나, 강한 강도의 오버 드라이빙의 실행이 필요할 수 있다.
도 14를 참조하면, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP1~SP3) 중에서 제3 영역(A3)에 배치된 제3 서브픽셀(SP3)은 소스 드라이버 집적회로들(SDIC)로부터 가장 멀리 위치한다. 즉, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP1~SP3) 중에서 제3 서브픽셀(SP3)은, 제2 서브픽셀(SP2)보다 데이터 구동 회로(120)로부터 더 멀리 위치한다.
도 14를 참조하면, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP1~SP3) 중에서 제1 서브픽셀(SP1)은 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 가장 가깝게 위치하기 때문에, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 매우 낮을 수 있다. 따라서, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP1~SP3) 중에서 소스 드라이버 집적회로(SDIC)와 가장 가까운 제1 서브픽셀(SP1)은 오버 드라이빙이 되지 않은 제1 데이터 신호(Vdata1)를 공급 받을 수 있다.
도 14를 참조하면, 제1 내지 제3 서브픽셀(SP1~SP3) 중에서, 제2 서브픽셀(SP2)은 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호(Vdata2)를 공급 받고, 제3 서브픽셀(SP3)은 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호(Vdata3)를 공급 받을 수 있다.
도 14를 참조하면, 제2 서브픽셀(SP2)에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호(Vdata2)는 원래의 데이터 전압(Vimg)에 제2 오버 드라이빙 전압(VPOD2)이 더해진 전압 구간을 포함하고, 제3 서브픽셀(SP3)에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호(Vdata3)는 원래의 데이터 전압(Vimg)에 제3 오버 드라이빙 전압(VPOD3)이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다.
제3 서브픽셀(SP3)은 제2 서브픽셀(SP2)보다 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 더 멀리 위치하기 때문에, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 더욱 높다.
따라서, 제3 서브픽셀(SP3)에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호(Vdata3)는 제2 서브픽셀(SP2)에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호(Vdata2)보다 더 강한 강도로 오버 드라이빙이 된 신호일 수 있다. 이에 따라, 제3 오버 드라이빙 전압(VPOD3)이 제2 오버 드라이빙 전압(VPOD2)보다 높을 수 있다.
도 15를 참조하면, 제1 영역(A1)에 배치된 제1 서브픽셀(SP1)의 경우, 제1 데이터 신호(Vdata1)의 짧은 전달 경로로 인해서, 오버 드라이빙이 실행되지 않더라도, 제1 데이터 신호(Vdata1)가 제1 영역(A1)에 배치된 제1 서브픽셀(SP1)로 빠르게 공급되기 때문에, 제1 영역(A1)에 배치된 제1 서브픽셀(SP1)의 충전 시간이 부족하지 않을 수 있다.
이에 따라, 오버 드라이빙이 실행되지 않더라도, 소스 드라이버 집적회로(SDIC)로부터 가장 가깝게 위치하는 제1 영역(A1)에 배치된 제1 서브픽셀(SP1)의 경우, 충전 부족 현상이 발생하지 않기 때문에, 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 서브픽셀(SP2)의 경우, 제2 데이터 신호(Vdata2)의 상대적으로 긴 전달 경로로 인해서, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 서브픽셀(SP2)로 제2 데이터 신호(Vdata2)가 상대적으로 느리게 공급되기 때문에, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 서브픽셀(SP2)의 충전 시간이 부족해질 수 있다.
하지만, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 서브픽셀(SP2)에는 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호(Vdata2)가 공급되기 때문에, 충전 부족이 보상될 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(A2)에 배치된 제2 서브픽셀(SP2)은 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 가질 수 있다.
도 15를 참조하면, 제3 영역(A3)에 배치된 제3 서브픽셀(SP3)의 경우, 제3 데이터 신호(Vdata3)의 상대적으로 매우 긴 전달 경로로 인해서, 제3 영역(A3)에 배치된 제3 서브픽셀(SP3)로 제3 데이터 신호(Vdata3)가 상대적으로 매우 느리게 공급되기 때문에, 제3 영역(A3)에 배치된 제3 서브픽셀(SP3)의 충전 시간이 상당히 부족해질 수 있다.
하지만, 제3 영역(A3)에 배치된 제3 서브픽셀(SP3)에는 강한 강도로 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호(Vdata3)가 공급되기 때문에, 충전 부족이 보상될 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(A3)에 배치된 제3 서브픽셀(SP3)은 감마(GMA)의 변화에 따라 정상적인 휘도를 가질 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 디스플레이 구동 방법에 대한 흐름도이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 디스플레이 구동 방법은, 컨트롤러(140)가 표시 패널(110)에 표시할 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 확인하는 제1 단계(S1610)와, 영상의 패턴이 충전 부족 패턴(충전 부족 현상을 야기하는 패턴)인 것으로 확인되면, 데이터 구동 회로(120)가 데이터 신호(Vdata)를 오버 드라이빙 시켜 출력하는 제2 단계(S1620)와, 영상의 패턴이 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인되면, 데이터 구동 회로(120)가 데이터 신호(Vdata)를 오버 드라이빙 시키지 않고 출력하는 제3 단계(S1630) 등을 포함할 수 있다.
제1 단계(S1610)에서, 컨트롤러(140)는, 영상의 패턴이 미리 정해진 휘도 값 이상의 휘도를 갖는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 영상의 패턴이 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인할 수 있다.
제1 단계(S1610)에서, 컨트롤러(140)는, 영상의 패턴이 영상을 표시하기 위한 데이터 신호(Vdata)의 전압 레벨이 시간 경과(시간 변화)에 따라 스윙(토글링) 되지 않는 패턴인 경우, 영상의 패턴이 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 디스플레이 구동 방법에 대한 다른 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 디스플레이 구동 방법은, 컨트롤러(140)가 다수의 서브픽셀(SP) 중 데이터가 공급될 서브픽셀(SP)의 위치를 확인하는 제1 단계(S1710)와, 서브픽셀(SP)의 확인된 위치에 근거하여, 선택적인 픽셀 오버 드라이빙을 실행하는 제2 단계(S1720) 등을 포함할 수 있다.
제2 단계(S1720)에서, 서브픽셀(SP)의 확인된 위치에 따라, 데이터 구동 회로(120)는 오버 드라이빙이 된 데이터 신호(Vdata)를 출력하거나 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
제1 단계(S1710)에서, 컨트롤러(140)에 의해서, 데이터가 공급될 서브픽셀(SP)이 데이터 구동 회로(120)와 일정 거리 이내로 가까운 영역(제1 영역(A1))에 배치되는 것으로 확인되면, 제2 단계(S1720)에서, 데이터 구동 회로(120)는 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호(Vdata)를 출력할 수 있다.
도 14 및 도 15를 함께 참조하면, 다수의 서브픽셀(SP)은 제1 서브픽셀(SP1)과 제2 서브픽셀(SP2)을 포함하고, 제1 서브픽셀(SP1)은 제2 서브픽셀(SP2)보다 데이터 구동 회로(120)와 가장 가깝게 위치할 수 있다. 이 경우, 제2 단계(S1720)에서, 제1 서브픽셀(SP1)은 오버 드라이빙이 되지 않은 제1 데이터 신호(Vdata1)를 공급 받고, 제2 서브픽셀(SP2)은 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호(Vdata2)를 공급받을 수 있다.
도 14 및 도 15를 함께 참조하면, 다수의 서브픽셀(SP)은 제3 서브픽셀(SP3)을 더 포함하고, 제3 서브픽셀(SP3)은, 제2 서브픽셀(SP2)보다 데이터 구동 회로(120)로부터 더 멀리 위치할 수 있다. 이 경우, 제3 서브픽셀(SP3)은 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호(Vdata3)를 공급받을 수 있다.
제2 서브픽셀(SP2)에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호(Vdata2)는 원래의 데이터 전압(Vimg)에 제2 오버 드라이빙 전압(VPOD2)이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다.
제3 서브픽셀(SP3)에 공급되는 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호(Vdata3)는 원래의 데이터 전압(Vimg)에 제3 오버 드라이빙 전압(VPOD3)이 더해진 전압 구간을 포함할 수 있다. 여기서, 제3 오버 드라이빙 전압(VPOD3)은 제2 오버 드라이빙 전압(VPOD2)보다 높을 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 서브픽셀의 부족한 충전량을 보상해줄 수 있는 표시 장치(100), 컨트롤러(120) 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴 또는 서브픽셀에 대해서만, 선택적으로 오버 드라이빙을 실행할 수 있는 표시 장치(100), 컨트롤러(120) 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 영상 패턴에 대하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하고, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮은 영상 패턴에 대해서는 오버 드라이빙을 실행하지 않음으로써, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해줄 수 있는 표시 장치(100), 컨트롤러(120) 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 높은 위치에 배치된 서브픽셀에 대하여 오버 드라이빙을 선택적으로 실행하고, 충전 부족 현상이 발생할 가능성이 낮은 위치에 배치된 서브픽셀에 대해서는 오버 드라이빙을 실행하지 않음으로써, 불필요한 오버 드라이빙에 의한 과도한 보상을 방지해줄 수 있는 표시 장치, 컨트롤러 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.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.

Claims (20)

  1. 표시 장치에 있어서,
    다수의 데이터 라인 및 다수의 게이트 라인이 연결된 다수의 서브픽셀을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 영상을 표시하기 위하여 데이터 신호를 상기 다수의 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동 회로를 포함하고,
    상기 데이터 구동 회로는, 상기 영상의 패턴 또는 상기 데이터 신호가 공급되는 서브픽셀의 위치에 따라, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호를 출력하거나 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로는, 상기 영상의 패턴이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로는, 상기 영상의 패턴이 상기 영상을 표시하기 위한 데이터 신호의 전압 레벨이 스윙 되지 않는 패턴인 경우, 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 오버 드라이빙이 된 데이터 신호는 원래의 데이터 전압과 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함하고,
    상기 오버 드라이빙 전압은 상기 영상의 패턴에 따라 가변 되거나 상기 원래의 데이터 전압이 공급되는 서브픽셀의 위치에 따라 가변 되는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀은 제1 서브픽셀과 제2 서브픽셀을 포함하고,
    상기 제1 서브픽셀은 상기 제2 서브픽셀보다 상기 데이터 구동 회로와 가깝게 위치하고,
    상기 제1 서브픽셀은 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 제1 데이터 신호를 공급 받고,
    상기 제2 서브픽셀은 상기 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호를 공급받는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀은 제3 서브픽셀을 더 포함하고, 상기 제3 서브픽셀은, 상기 제2 서브픽셀보다 상기 데이터 구동 회로로부터 더 멀리 위치하고,
    상기 제3 서브픽셀은 상기 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호를 공급받고,
    상기 제2 서브픽셀에 공급되는 상기 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호는 원래의 데이터 전압에 제2 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함하고,
    상기 제3 서브픽셀에 공급되는 상기 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호는 원래의 데이터 전압에 제3 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함하고,
    상기 제3 오버 드라이빙 전압이 상기 제2 오버 드라이빙 전압보다 높은 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호가 출력되도록 하는 상기 영상의 패턴에 대한 정보를 저장하거나, 상기 오버 드라이빙이 된 데이터 신호가 출력되도록 하는 상기 영상의 패턴에 대한 정보를 저장하는 레지스터를 포함하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로를 제어하며 상기 데이터 구동 회로로 데이터를 공급하는 컨트롤러와,
    상기 데이터 구동 회로의 동작 전압인 소스 구동 전압을 상기 데이터 구동 회로로 출력하는 파워 관리 집적회로와,
    상기 데이터 구동 회로에 공급된 소스 구동 전압을 상기 컨트롤러로 피드백 해주는 피드백 라인을 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 피드백 받은 소스 구동 전압을 토대로, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로를 제어하며 상기 데이터 구동 회로로 데이터를 공급하는 컨트롤러와,
    상기 데이터 구동 회로의 동작 전압인 소스 구동 전압을 상기 데이터 구동 회로로 출력하는 파워 관리 집적회로를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 파워 관리 집적회로에서 상기 소스 구동 전압의 출력에 따른 전류의 모니터링 결과에 근거하여, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력하는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로를 제어하며 상기 데이터 구동 회로로 데이터를 공급하는 컨트롤러와,
    상기 컨트롤러로 전류를 공급하는 컨트롤러 파워 블록과,
    상기 컨트롤러 파워 블록에서 상기 컨트롤러로 공급되는 전류를 센싱하는 전류 센서를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는, 상기 전류 센서의 전류 센싱 결과에 근거하여, 상기 표시 패널에 표시되는 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 판단하고, 판단 결과에 따라 오버 드라이빙 유무 정보 또는 오버 드라이빙 레벨 정보를 출력하는 표시 장치.
  11. 표시 패널에 표시되는 영상을 위한 데이터를 공급하는 데이터 공급부; 및
    상기 영상의 패턴에 따라 또는 상기 데이터가 공급되는 서브픽셀의 위치에 따라, 오버 드라이빙의 실행 여부를 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 상기 오버 드라이빙이 된 데이터가 출력되도록 제어하거나, 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어하는 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부를 포함하는 컨트롤러.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부는, 상기 영상의 패턴이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 상기 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어하는 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 선택적 픽셀 오버 드라이빙 제어부는, 상기 영상의 패턴이 영상을 표시하기 위한 데이터 신호의 전압 레벨이 스윙 되지 않는 패턴인 경우, 상기 오버 드라이빙이 실행되지 않도록 제어하는 제어 신호를 출력하거나, 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터가 출력되도록 제어하는 표시 장치.
  14. 표시 장치의 디스플레이 구동 방법에 있어서,
    표시 패널에 표시할 영상의 패턴이 미리 정의된 충전 부족 패턴인지를 확인하는 제1 단계;
    상기 영상의 패턴이 상기 충전 부족 패턴인 것으로 확인되면, 데이터 신호를 오버 드라이빙 시켜 출력하는 제2 단계; 및
    상기 영상의 패턴이 상기 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인되면, 상기 데이터 신호를 오버 드라이빙 시키지 않고 출력하는 제3 단계를 포함하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 단계에서, 상기 영상의 패턴이 임계 데이터 전압 값 이상의 데이터 전압들로 표시되는 단색 정지 영상 패턴인 경우, 상기 영상의 패턴이 상기 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 단계에서, 상기 영상의 패턴이 영상을 표시하기 위한 데이터 신호의 전압 레벨이 시간 경과에 따라 스윙 되지 않는 패턴인 경우, 상기 영상의 패턴이 상기 충전 부족 패턴이 아닌 것으로 확인하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
  17. 다수의 서브픽셀을 포함하는 표시 패널 및 상기 표시 패널과 전기적으로 연결된 데이터 구동 회로를 포함하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀 중 데이터가 공급될 서브픽셀의 위치를 확인하는 제1 단계; 및
    상기 서브픽셀의 확인된 위치에 따라, 오버 드라이빙이 된 데이터 신호를 출력하거나 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력하는 제2 단계를 포함하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 단계에서, 상기 데이터가 공급될 서브픽셀이 상기 데이터 구동 회로와 일정 거리 이내로 가까운 영역에 배치되는 것으로 확인되면,
    상기 제2 단계에서, 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 데이터 신호를 출력하는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀은 제1 서브픽셀과 제2 서브픽셀을 포함하고,
    상기 제1 서브픽셀은 상기 제2 서브픽셀보다 상기 데이터 구동 회로와 가장 가깝게 위치하고,
    상기 제1 서브픽셀은 상기 오버 드라이빙이 되지 않은 제1 데이터 신호를 공급 받고,
    상기 제2 서브픽셀은 상기 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호를 공급받는 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 다수의 서브픽셀은 제3 서브픽셀을 더 포함하고, 상기 제3 서브픽셀은, 상기 제2 서브픽셀보다 상기 데이터 구동 회로로부터 더 멀리 위치하고,
    상기 제3 서브픽셀은 상기 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호를 공급받고,
    상기 제2 서브픽셀에 공급되는 상기 오버 드라이빙이 된 제2 데이터 신호는 원래의 데이터 전압에 제2 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함하고,
    상기 제3 서브픽셀에 공급되는 상기 오버 드라이빙이 된 제3 데이터 신호는 원래의 데이터 전압에 제3 오버 드라이빙 전압이 더해진 전압 구간을 포함하고,
    상기 제3 오버 드라이빙 전압이 상기 제2 오버 드라이빙 전압보다 높은 표시 장치의 디스플레이 구동 방법.
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