KR20220089813A - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 표시 패널 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 구동 시간 및 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 열화 데이터를 기초로 보상 영역의 열화 계조를 산출하고, 열화 계조를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값을 산출하는 보상부, 보상부로부터 보상값을 입력받고, 보상값에 기초하여 입력 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 구동 제어부 및 보상 영상 데이터에 기초하여 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING A DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센싱 데이터에 기초하여 영상 데이터를 보상하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치와 같은 표시 장치에서, 복수의 화소들이 동일한 공정에 의해 제조되더라도, 상기 복수의 화소들의 구동 트랜지스터들은 서로 다른 구동 특성들을 가지고, 상기 복수의 화소들은 서로 다른 휘도로 발광할 수 있다. 또한, 상기 표시 장치의 구동 시간이 증가됨에 따라, 상기 화소들이 열화될 수 있다. 이러한 표시 패널의 휘도 불균일 및 열화를 보상하도록, 상기 표시 장치는 상기 화소들의 상기 구동 트랜지스터들의 상기 구동 특성들(예를 들어, 문턱 전압들 및/또는 이동도(mobility))을 센싱하는 센싱 동작을 수행할 수 있다. 상기 유기 발광 표시 장치는 상기 센싱 동작에 의해 생성된 센싱 데이터에 기초하여 영상 데이터를 보상함으로써, 균일한 휘도를 가지는 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 열화 특성을 개선하고, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 열화 특성을 개선하고, 제조 비용을 감소시킬 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 구동 시간 및 상기 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 산출된 상기 보상 영역의 열화 계조를 이용하여 입력 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 구동 제어부 및 상기 보상 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소의 구동 시간 및 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 상기 열화 계조를 산출하고, 상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값을 산출하는 보상부를 더 포함하고, 상기 구동 제어부는 상기 보상값을 기초로 상기 입력 영상 데이터를 보상하며, 상기 보상부는 상기 화소들의 상기 구동 시간을 측정하는 구동 시간 측정부, 센싱 데이터를 기초로 상기 화소들의 열화 데이터를 생성하는 열화 데이터 생성부, 상기 구동 시간 및 상기 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 상기 열화 계조를 산출하는 열화 계조 산출부 및 상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 상기 보상값을 산출하는 보상값 산출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 시간 측정부는 상기 표시 패널의 구동이 시작될 때부터 종료될 때까지 상기 표시 패널의 구동 시간을 측정하고, 상기 표시 패널의 구동 시간을 상기 화소의 구동 시간으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열화 계조 산출부는 상기 화소의 열화 데이터를 상기 화소의 구동 시간으로 나누어 열화 시변율을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열화 계조 산출부는 상기 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출하고, 상기 열화 시변율 상수를 기초로 상기 열화 계조를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상값 산출부는 복수의 특성값 보상 모델 중 상기 열화 계조에 상응하는 상기 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 상기 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상값 산출부는 상기 열화 계조 각각에 상응하는 상기 복수의 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널 상의 상기 보상 영역은 설정 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치는 복수의 센싱 라인들에 연결된 센싱 회로를 더 포함하고, 상기 데이터 구동부는 복수의 데이터 라인들을 통하여 상기 화소들에 기준 전압을 제공하고, 상기 센싱 회로는 상기 복수의 센싱 라인들을 통하여 상기 화소들로부터 센싱 전압을 수신하고, 상기 기준 전압과 상기 센싱 전압의 차이에 상응하는 상기 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 제어부는 상기 센싱 회로로부터 상기 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터를 상기 보상부에 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 표시 패널 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 상기 화소의 구동 시간 및 상기 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 열화 계조를 산출하는 단계, 상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값을 산출하는 단계, 상기 보상값에 기초하여 입력 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 단계 및 상기 보상 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열화 계조를 산출하는 단계는 상기 화소의 구동 시간을 측정하는 단계, 센싱 데이터를 기초로 상기 화소의 열화 데이터를 생성하는 단계, 상기 화소의 구동 시간 및 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 상기 열화 계조를 산출하는 단계 및 상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 상기 보상값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들의 상기 구동 시간을 측정하는 단계는 상기 표시 패널의 구동이 시작될 때부터 종료될 때까지 상기 표시 패널의 구동 시간을 측정하고, 상기 표시 패널의 구동 시간을 상기 화소의 구동 시간으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열화 계조를 산출하는 단계는 상기 화소의 열화 데이터를 상기 화소의 구동 시간으로 나누어 열화 시변율을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열화 계조를 산출하는 단계는 상기 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출하고, 상기 열화 시변율 상수를 기초로 상기 열화 계조를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상값을 산출하는 단계는 복수의 특성값 보상 모델 중 상기 열화 계조에 상응하는 상기 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 상기 보상값을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상값을 산출하는 단계는 상기 열화 계조 각각에 상응하는 상기 복수의 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 이용할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널 상의 상기 보상 영역은 설정 가능할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치의 구동 방법은 복수의 데이터 라인들을 통하여 상기 화소들에 기준 전압을 제공하는 단계 및 복수의 센싱 라인들을 통하여 상기 화소들로부터 센싱 전압을 수신하고, 상기 기준 전압과 상기 센싱 전압의 차이에 상응하는 상기 센싱 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은 구동 시간 및 열화 데이터를 이용하여 열화 계조를 산출하고, 열화 계조별 상이한 보상 모델을 선택적으로 적용하여 표시 패널의 특성값을 보상할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치는 열화 계조별 최적의 보상 모델을 적용함으로써, 표시 패널의 화소의 특성값 편차에 대해 보다 정확한 특성값 보상을 수행할 수 있다. 또한, 표시 장치는 열화 데이터를 누적하여 저장할 필요가 없으므로, 메모리 용량으로 인한 제조 비용의 상승을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 4는 구동 시간에 따른 센싱 데이터의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 보상부를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널 상의 보상 영역을 나타내는 도면이다.
도 7은 열화 비율과 휘도 변화 비율의 상관관계를 열화 계조별로 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10의 전자 기기가 스마트폰으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)를 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 표시 장치(100)를 나타내는 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에 포함된 화소(PX)의 일 예를 나타내는 순서도이고, 도 4는 화소(PX)의 구동 시간(DT)에 따른 센싱 데이터(SD)의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 센싱 회로(140), 보상부(160) 및 구동 제어부(150)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 센싱 라인들(SL), 및 복수의 데이터 라인들(DL)과 복수의 센싱 라인들(SL)에 연결된 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 센싱 라인들(SL)의 개수는 복수의 데이터 라인들(DL)과 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 복수의 센싱 라인들(SL)의 개수는 복수의 데이터 라인들(DL)과 다를 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(110)은 세 개의 데이터 라인들(DL)마다 하나의 센싱 라인(SL)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 포함하고, 표시 패널(110)은 OLED 표시 패널(110)일 수 있다.
예를 들어, 도 3 도시된 바와 같이, 각 화소(PX)는 스캔 신호(SS)에 응답하여 데이터 라인(DL)을 통하여 인가되는 데이터 전압(VD)(또는 기준 전압(VREF))을 전송하는 스위칭 트랜지스터(T2), 스위칭 트랜지스터(T2)에 의해 전송되는 데이터 전압(VD)을 저장하는 스토리지 커패시터(CST), 스토리지 커패시터(CST)에 저장된 데이터 전압(VD)에 기초하여 구동 전류를 생성하는 구동 트랜지스터(T1), 제1 전원 전압(ELVDD)의 라인으로부터 제2 전원 전압(ELVSS)의 라인으로 흐르는 상기 구동 전류에 응답하여 발광하는 유기 발광 다이오드(EL), 및 센싱 신호(SSEN)에 응답하여 구동 트랜지스터(T1)와 유기 발광 다이오드(EL) 사이의 노드(NO)를 센싱 라인(SL)에 연결하는 센싱 트랜지스터(T3)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2) 및 센싱 트랜지스터(T3)가 NMOS 트랜지스터들로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 화소(PX)는 도 3에 도시된 예시적인 구성에 한정되지 않고 다양한 구성을 가질 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 표시 패널(110)은 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode) 표시 패널(110) 또는 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode) 표시 패널(110)이거나, LCD(Liquid Crystal Display) 패널이거나, 또는 다른 임의의 적합한 표시 패널(110)일 수 있다.
스캔 구동부(120)는 구동 제어부(150)로부터 수신된 스캔 제어 신호(SCTRL)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 스캔 신호들(SS) 및/또는 센싱 신호들(SSEN)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 제어 신호(SCTRL)는 스캔 시작 신호 및 스캔 클록 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 스캔 구동부(120)는 표시 패널(110)의 주변부에 집적 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 스캔 구동부(120)는 하나 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
데이터 구동부(130)는 구동 제어부(150)로부터 수신된 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 데이터 라인들(DL)을 통하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들(DV)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 데이터 구동부(130) 및 센싱 회로(140)는 하나 이상의 동일한 집적 회로들로 구현될 수 있다. 이러한 데이터 구동부(130) 및 센싱 회로(140)를 포함하는 집적 회로는 독출-소스 드라이버 집적 회로(Readout-Source driver Integrated Circuit; RSIC)로 불릴 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 구동부(130) 및 구동 제어부(150)는 단일한 집적 회로로 구현될 수 있고, 이러한 집적 회로는 타이밍 구동 제어부 임베디드 데이터 구동부(Timing controller Embedded Data driver; TED) IC로 불릴 수 있다. 또 다른 실시예에서, 데이터 구동부(130), 센싱 회로(140) 및 구동 제어부(150)는 별개의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 구동 제어부(150) 및 보상부(160)는 인쇄 회로 보드 어셈블리(PBA) 내에 배치될 수 있다. 보상부(160)는 구동 제어부(150) 내부에 위치하여 구동 제어부(150)와 일체로 형성될 수 있다. 인쇄 회로 보드 어셈블리(PBA)는 제1 인쇄 회로(P1) 및 제2 인쇄 회로(P2)와 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동부(130)는 제1 인쇄 회로(P1)와 표시 패널(110) 사이에 연결되는 복수의 데이터 구동 칩(DIC) 및 제2 인쇄 회로(P2)와 표시 패널(110) 사이에 연결되는 복수의 데이터 구동 칩(DIC)을 포함할 수 있다. 이 때, 데이터 구동부(130)는 센싱 회로(140)를 포함할 수 있다. 즉, 센싱 회로(140)는 데이터 구동부(130) 내부에 위치하여 데이터 구동부(130)와 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 스캔 구동부(120)는 표시 패널(110) 내에 배치될 수 있다. 구동 제어부(150)는 표시 패널(110) 내에 배치된 스캔 구동부(120)에 게이트 클럭 신호(CLV)를 출력할 수 있다. 표시 패널(110) 상에는 게이트 클럭 신호(CLV)를 인가하는 게이트 클럭 신호(CLV) 라인들이 배치될 수 있다.
센싱 회로(140)는 표시 패널(110)의 복수의 센싱 라인들(SL)에 연결되고, 센싱 회로(140)는 복수의 센싱 라인들(SL)을 통하여 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 구동 특성들(예를 들어, 문턱 전압들(VTH) 및/또는 이동도(mobility))을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 센싱 구간에서, 데이터 구동부(130)는 복수의 데이터 라인들(DL)을 통하여 복수의 화소(PX)들에 기준 전압(VREF)을 제공하고, 복수의 화소(PX)들에서 구동 트랜지스터들(T1)과 유기 발광 다이오드들(EL) 사이의 노드들(NO)은 기준 전압(VREF)에서 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)이 감산된 전압들(VREF-VTH)을 가지고, 센싱 회로(140)는 복수의 센싱 라인들(SL)을 통하여 복수의 화소(PX)들로부터 복수의 센싱 전압들(VSEN), 즉 기준 전압(VREF)에서 문턱 전압들(VTH)이 감산된 전압들(VREF-VTH)을 수신할 수 있다. 한편, 상기 센싱 구간에서, 제2 전원 전압(ELVSS)이 제1 전원 전압(ELVDD)과 실질적으로 동일한 전압 레벨을 가지도록 조절됨으로써, 유기 발광 다이오드(EL)가 발광하지 않을 수 있다. 또한, 센싱 회로(140)는 기준 전압(VREF)과 복수의 센싱 전압들(VREF)의 차이들, 즉 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)에 상응하는 센싱 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 회로(140)는 문턱 전압들(VTH)을 센싱 데이터(SD)로 변환하기 위한 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구동 제어부(150)는 센싱 회로(140)로부터 센싱 데이터(SD)를 수신하고, 보상부(160)에 센싱 데이터(SD)를 기입할 수 있다. 실시예에 따라, 센싱 회로(140)는 표시 장치(100)가 제조될 때(또는 복수의 화소(PX)들이 열화되기 전에), 표시 장치(100)가 턴-온 또는 턴-오프될 때, 및/또는 표시 장치(100)의 구동 중 주기적으로 센싱 데이터(SD)를 생성할 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 센싱 데이터(SD)는 화소(PX)의 구동 시간(DT)에 비례하여 증가할 수 있다. 구체적으로, 센싱 데이터(SD)는 화소(PX) 내부의 구동 트랜지스터(T1)의 열화에 따라 증가하는 값일 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 표시 패널(110)이 구동됨에 따라 반복적으로 턴 온 및 턴 오프 동작을 반복하므로, 구동 트랜지스터(T1)는 구동 시간(DT)이 증감함에 따라 열화의 정도가 증가할 수 있다. 따라서, 센싱 데이터(SD)는 화소(PX) 내부의 구동 트랜지스터(T1)의 구동 시간(DT)에 비례하여 증가할 수 있다. 또한, 센싱 데이터(SD)는 구동 트랜지스터(T1)의 열화의 정도를 나타내는 지표가 될 수 있다. 센싱 회로(140)는 센싱 데이터(SD)를 구동 제어부(150)에 송신할 수 있다. 구동 제어부(150)는 센싱 데이터(SD)를 보상부(160)에 전송할 수 있다.
구동 제어부(150)(예를 들어, 타이밍 구동 제어부(Timing Controller; TCON)는 외부의 호스트 프로세서(예를 들어, 그래픽 처리 유닛(Graphic Processing Unit; GPU) 또는 그래픽 카드)로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 입력 영상 데이터(IDAT)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함하는 RGB 영상 데이터일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구동 제어부(150)는 스캔 구동부(120)에 스캔 제어 신호(SCTRL)를 제공하여 스캔 구동부(120)의 동작을 제어하고, 데이터 구동부(130)에 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 보정 영상 데이터(CDAT)를 제공하여 데이터 구동부(130)의 동작을 제어할 수 있다. 구동 제어부(150)는 센싱 회로(140)로부터 센싱 데이터(SD)를 수신하고, 센싱 데이터(SD)를 보상부(160)에 전송할 수 있다.
보상부(160)는 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 구동 특성들(예를 들어, 상기 문턱 전압들(VTH) 및/또는 상기 이동도)을 나타내는 센싱 데이터(SD)를 입력받을 수 있다. 구체적으로, 표시 장치(100)가 제조될 때 또는 복수의 화소(PX)들이 열화되기 전에, 센싱 회로(140)에 의해 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)을 나타내는 포함된 복수의 문턱 전압 데이터들을 포함하는 센싱 데이터(SD)가 생성되고, 상기 복수의 문턱 전압 데이터들이 합산되어 계산된 전체 문턱 전압 데이터는 복수의 화소(PX)들이 열화되기 전의 초기 전체 문턱 전압 데이터로서 구동 제어부(150)에 입력될 수 있다. 또한, 구동 제어부(150)는 표시 장치(100)의 구동 시간(DT)이 증가된 후, 또는 복수의 화소(PX)들이 열화된 후, 주기적으로 또는 비주기적으로 센싱 데이터(SD)를 입력받을 수 있다. 구동 제어부(150)는 센싱 회로(140)로부터 수신한 센싱 데이터(SD)를 보상부(160)에 전송할 수 있다. 예를 들어, 보상부(160)는 표시 장치(100)가 턴-온 또는 턴-오프될 때마다, 및/또는 복수의 프레임 구간들마다 구동 제어부(150)로부터 센싱 데이터(SD)를 입력받을 수 있다.
한편, 표시 장치(100)의 구동 시간(DT)이 증가됨에 따라, 복수의 화소(PX)들은 열화될 수 있다. 보상부(160)는 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성하고, 이를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 구체적으로, 보상부(160)는 표시 패널(110) 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소(PX)의 구동 시간(DT) 및 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소(PX)의 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조를 산출할 수 있다. 또한, 보상부(160)는 열화 계조를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 보상부(160)는 보상값(CV)을 구동 제어부에 전송할 수 있다. 구동 제어부(150)는 보상부(160)로부터 보상값(CV)을 입력받고, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하여 보정 영상 데이터(CDAT)를 생성할 수 있다. 구동 제어부(150)는 보정 영상 데이터(CDAT)를 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들(DV)을 제공할 수 있다. 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 생성된 데이터 전압들(DV)에는 열화된 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)이 반영되어 있으므로, 복수의 화소(PX)들은 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 생성된 데이터 전압들(DV)에 기초하여 균일한 휘도로 발광할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 포함된 보상부(160)를 나타내는 블록도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(110) 상의 보상 영역을 나타내는 도면이며, 도 7은 열화 비율과 휘도 변화 비율의 상관관계를 열화 계조별로 나타낸 그래프이다.
도 1, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 표시 장치(100)는 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성하고, 이를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출하고, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보상하여 보상 영상 데이터(CDAT)를 생성할 수 있다. 구체적으로, 보상부(160)는 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소(PX)의 구동 시간(DT) 및 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소(PX)의 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출할 수 있다. 보상부(160)는 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 보상부(160)는 보상값(CV)을 구동 제어부로 전송할 수 있다. 구동 제어부는 보상부(160)로부터 보상값(CV)을 입력받고, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보상하여 보상 영상 데이터(CDAT)를 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보상부(160)는 구동 시간 측정부(161), 열화 데이터 생성부(162), 열화 계조 산출부(163) 및 보상값 산출부(164)를 포함할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 화소(PX)들의 구동 시간(DT)을 측정할 수 있다. 구체적으로, 보상부(160)는 화소(PX)들의 구동 시간(DT)을 측정하는 구동 시간 측정부(161), 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성하는 열화 데이터 생성부(162), 구동 시간(DT) 및 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출하는 열화 계조 산출부(163) 및 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출하는 보상값 산출부(164)를 포함할 수 있다.
구동 시간 측정부(161)는 상기 표시 패널(110)의 구동이 시작될 때부터 종료될 때까지 표시 패널(110)의 구동 시간(DT)을 측정하고, 표시 패널(110)의 구동 시간(DT)을 화소(PX)들의 구동 시간(DT)으로 결정할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 보상 영역을 통해 영상이 실제로 출력되는 시간을 측정할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 표시 패널(110)의 구동이 시작될 때부터 표시 패널(110)의 구동이 종료될 때까지의 시간(즉, 표시 패널(110)의 구동 시간(DT))을 측정할 수 있다. 예를 들어, 구동 시간 측정부(161)는 표시 패널(110)의 구동을 위한 전원이 인가되었는지 여부를 감지하여 표시 패널(110)의 구동 시작 및 구동 종료를 인지할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 이와 같이 측정된 표시 패널(110)의 구동 시간(DT)을 보상 영역에 포함된 화소(PX)의 구동 시간(DT)으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 구동 시간 측정부(161)는 보상 영역에 포함되는 적어도 하나의 화소(PX)에 대한 센싱 데이터(SD)를 획득하고, 획득된 센싱 데이터(SD)를 이용하여 화소(PX)의 구동 시간(DT)을 결정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 상의 보상 영역 별로 특성값 편차에 대한 보상을 수행할 수 있다. 도 6에서 보듯이, 표시 패널(110) 상에 복수의 보상 영역(111, 112)이 존재할 수 있다. 하나의 보상 영역(111)은 다수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 또한 하나의 보상 영역(111)에 인접하는 다른 보상 영역(112)은 다수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 각각의 보상 영역(111, 112)의 구동 시간(DT)을 측정하고, 각각의 보상 영역(111, 112)의 열화 데이터(DD)를 생성하여 보상 영역 별로 특성값 편차에 대한 보상을 수행할 수 있다. 도 6에서는 보상 영역이 다수의 화소(PX)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 보상 영역의 한 예시일 뿐, 본 발명의 보상 영역을 한정하지 않는다. 예를 들어, 보상 영역은 하나의 화소(PX)만을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 보상 영역은 표시 패널(110) 상의 모든 화소(PX)를 포함할 수 있다. 한편, 표시 패널(110) 상의 보상 영역은 설정 가능할 수 있다.
열화 데이터 생성부(162)는 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성할 수 있다. 센싱 데이터(SD)는 구동 트랜지스터(T1)의 열화의 정도를 나타낼 수 있다. 열화 데이터 생성부(162)는 센싱 데이터(SD)를 입력받고, 센싱 데이터(SD)의 초기 대비 변화량을 이용하여 구동 트랜지스터(T1)의 열화 정도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 열화 데이터 생성부(162)는 초기 센싱 데이터(SD)와 현재 센싱 데이터(SD)를 비교하여, 센싱 데이터(SD)의 변화량을 산출할 수 있다. 열화 데이터 생성부(162)는 센싱 데이터(SD)의 변화량을 수치로 변환하여 열화 데이터(DD)를 생성할 수 있다. 열화 데이터 생성부(162)는 열화 데이터(DD)를 열화 계조 산출부(163)에 전송할 수 있다.
열화 계조 산출부(163)는 구동 시간(DT) 및 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출할 수 있다. 구체적으로, 열화 계조 산출부(163)는 구동 시간 측정부(161)로부터 구동 시간(DT)을 입력받고, 열화 데이터 생성부(162)로부터 열화 데이터(DD)를 입력받을 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 열화 데이터(DD)를 구동 시간(DT)으로 나누어 열화 시변율을 산출할 수 있다. 즉, 열화 시변율은 열화 데이터(DD)를 구동 시간(DT)으로 나눈 값을 의미할 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출할 수 있다. 이 때, 기준 열화 시변율은 사용자가 설정한 값일 수 있다. 열화 시변율 상수는 열화 계조와 선형 관계를 가질 수 있다. 예를 들어, 열화 시변율 상수를 획득한 경우, 열화 계조 산출부(163)는 열화 시변율 상수와 열화 계조(AG)의 선형 관계를 이용하여 열화 계조(AG)를 산출할 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출하고, 열화 계조(AG)를 보상값 산출부(164)로 전송할 수 있다.
보상값 산출부(164)는 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 구체적으로, 보상값 산출부(164)는 복수의 특성값 보상 모델 중 열화 계조에 상응하는 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 도 7에서 보듯이, 초기 대비 열화 비율에 따른 휘도 변화 비율은 열화 계조에 따라 상이할 수 있다. 따라서, 각각의 열화 계조에 따라 특성값 보상 모델도 상이할 수 있다. 예를 들어, y1, y2, y3, y4 각각은 서로 다른 열화 계조(AG)를 의미할 수 있다. 도 7에서, y1에서 y4로 갈수록 열화된 계조가 높아질 수 있다. 즉, y1은 가장 낮은 계조이고, y4가 가장 높은 계조일 수 있다. 보상 영역이 낮은 계조로 열화된 경우(예컨대, y1의 경우) 그래프의 오버슈트는 상대적으로 클 수 있다. 반대로, 보상 영역이 높은 계조로 열화된 경우(예컨대, y4의 경우) 그래프의 오버슈트는 상대적으로 작을 수 있다. 이와 같이 열화 계조에 따라 보상 영역의 열화에 따른 휘도 변화 비율이 상이하므로, 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 상이할 수 있다. 예를 들어, 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 보상 오프셋의 크기가 다를 수 있다. 상대적으로 낮은 계조로 열화된 y1의 오프셋의 크기는 상대적으로 작을 수 있다. 반면, 상대적으로 높은 계조로 열화된 y4의 오프셋의 크기는 상대적으로 클 수 있다. 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 각각 열화 계조에 상응하는 오프셋 보상을 포함할 수 있다. 보상값 산출부(164)는 이러한 열화 계조 각각에 상응하는 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 포함할 수 있다. 보상값 산출부(164)는 열화 계조 산출부(163)로부터 열화 계조(AG)를 입력받고, 룩업테이블에서 열화 계조에 상응하는 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 이와 같이, 보상값 산출부(164)가 열화 계조 별로 보상값(CV)을 산출함으로써, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110)의 열화에 대해 보다 정확한 열화 보상을 수행할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 보상 영역의 구동 시간(DT) 및 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출(S100)하고, 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출(S200)하며, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보상하여 보상 영상 데이터(CDAT)를 생성(S300)하고, 보상 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들을 제공(S400)할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 보상 영역의 구동 시간(DT) 및 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출(S100)할 수 있다. 구체적으로, 열화 계조 산출부(163)는 구동 시간 측정부(161)로부터 구동 시간(DT)을 입력받고, 열화 데이터 생성부(162)로부터 열화 데이터(DD)를 입력받을 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 열화 데이터(DD)를 구동 시간(DT)으로 나누어 열화 시변율을 산출할 수 있다. 즉, 열화 시변율은 열화 데이터(DD)를 구동 시간(DT)으로 나눈 값을 의미할 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출할 수 있다. 이 때, 기준 열화 시변율은 사용자가 설정한 값일 수 있다. 열화 시변율 상수는 열화 계조와 선형 관계를 가질 수 있다. 예를 들어, 열화 시변율 상수를 획득한 경우, 열화 계조 산출부(163)는 열화 시변율 상수와 열화 계조(AG)의 선형 관계를 이용하여 열화 계조(AG)를 산출할 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출하고, 열화 계조(AG)를 보상값 산출부(164)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출(S200)할 수 있다. 구체적으로 보상값 산출부(164)는 복수의 특성값 보상 모델 중 열화 계조에 상응하는 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 도 7에서 보듯이, 초기 대비 열화 비율에 따른 휘도 변화 비율은 열화 계조에 따라 상이할 수 있다. 따라서, 각각의 열화 계조에 따라 특성값 보상 모델도 상이할 수 있다. 예를 들어, y1, y2, y3, y4 각각은 서로 다른 열화 계조(AG)를 의미할 수 있다. 도 7에서, y1에서 y4로 갈수록 열화된 계조가 높아질 수 있다. 즉, y1은 가장 낮은 계조이고, y4가 가장 높은 계조일 수 있다. 보상 영역이 낮은 계조로 열화된 경우(예컨대, y1의 경우) 그래프의 오버슈트는 상대적으로 클 수 있다. 반대로, 보상 영역이 높은 계조로 열화된 경우(예컨대, y4의 경우) 그래프의 오버슈트는 상대적으로 작을 수 있다. 이와 같이 열화 계조(AG)에 따라 보상 영역의 열화에 따른 휘도 변화 비율이 상이하므로, 열화 계조(AG)에 따른 특성값 보상 모델은 상이할 수 있다. 예를 들어, 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 보상 오프셋의 크기가 다를 수 있다. 상대적으로 낮은 계조로 열화된 y1의 오프셋의 크기는 상대적으로 작을 수 있다. 반면, 상대적으로 높은 계조로 열화된 y4의 오프셋의 크기는 상대적으로 클 수 있다. 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 각각 열화 계조에 상응하는 오프셋 보상을 포함할 수 있다. 보상값 산출부(164)는 열화 계조 각각에 상응하는 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 포함할 수 있다. 보상값 산출부(164)는 열화 계조 산출부(163)로부터 열화 계조(AG)를 입력받고, 룩업테이블에서 열화 계조(AG)에 상응하는 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 이와 같이, 보상값 산출부(164)가 열화 계조 별로 보상값(CV)을 산출함으로써, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110)의 열화에 대해 보다 정확한 열화 보상을 수행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보상하여 보상 영상 데이터(CDAT)를 생성(S300)할 수 있다. 구체적으로, 구동 제어부(150)는 보상부(160)로부터 보상값(CV)을 입력받고, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하여 보정 영상 데이터(CDAT)를 생성할 수 있다. 구동 제어부(150)는 보정 영상 데이터(CDAT)를 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 보상 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들을 제공(S400)할 수 있다. 구체적으로, 데이터 구동부(130)는 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들(DV)을 제공할 수 있다. 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 생성된 데이터 전압들(DV)에는 열화된 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)이 반영되어 있으므로, 복수의 화소(PX)들은 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 생성된 데이터 전압들(DV)에 기초하여 균일한 휘도로 발광할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(100)는 열화 계조별 최적의 특성값 보상 모델을 적용함으로써, 표시 패널(110)의 특성값 편차에 대해 보다 정확한 특성값 보상을 수행할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 열화 데이터(DD)를 누적하여 저장할 필요가 없으므로, 메모리 용량으로 인한 제조 비용의 상승을 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치(100)의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 1 내지 도 7, 및 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 화소(PX)들로부터 센싱 전압을 수신하고, 기준 전압과 센싱 전압의 차이에 상응하는 센싱 데이터(SD)를 생성(S20)하고, 센싱 데이터(SD)를 보상부(160)에 전송(S40)하며, 화소(PX)들의 구동 시간(DT)을 측정(S60)하고, 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성(S80)하며, 보상 영역의 구동 시간(DT) 및 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출(S100)하고, 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출(S200)하며, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보상하여 보상 영상 데이터(CDAT)를 생성(S300)하고, 보상 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들을 제공(S400)할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 화소(PX)들로부터 센싱 전압을 수신하고, 기준 전압과 센싱 전압의 차이에 상응하는 센싱 데이터(SD)를 생성(S20)할 수 있다. 구체적으로, 센싱 회로(140)는 표시 패널(110)의 복수의 센싱 라인들(SL)에 연결되고, 센싱 회로(140)는 복수의 센싱 라인들(SL)을 통하여 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 구동 특성들(예를 들어, 문턱 전압들(VTH) 및/또는 이동도(mobility))을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 센싱 구간에서, 데이터 구동부(130)는 복수의 데이터 라인들(DL)을 통하여 복수의 화소(PX)들에 기준 전압(VREF)을 제공하고, 복수의 화소(PX)들에서 구동 트랜지스터들(T1)과 유기 발광 다이오드들(EL) 사이의 노드들(NO)은 기준 전압(VREF)에서 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)이 감산된 전압들(VREF-VTH)을 가지고, 센싱 회로(140)는 복수의 센싱 라인들(SL)을 통하여 복수의 화소(PX)들로부터 복수의 센싱 전압들(VSEN), 즉 기준 전압(VREF)에서 문턱 전압들(VTH)이 감산된 전압들(VREF-VTH)을 수신할 수 있다. 한편, 상기 센싱 구간에서, 제2 전원 전압(ELVSS)이 제1 전원 전압(ELVDD)과 실질적으로 동일한 전압 레벨을 가지도록 조절됨으로써, 유기 발광 다이오드(EL)가 발광하지 않을 수 있다. 또한, 센싱 회로(140)는 기준 전압(VREF)과 복수의 센싱 전압들(VREF)의 차이들, 즉 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)에 상응하는 센싱 데이터(SD)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 센싱 회로(140)는 문턱 전압들(VTH)을 센싱 데이터(SD)로 변환하기 위한 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 구동 제어부(150)는 센싱 회로(140)로부터 센싱 데이터(SD)를 수신하고, 보상부(160)에 센싱 데이터(SD)를 기입할 수 있다. 실시예에 따라, 센싱 회로(140)는 표시 장치(100)가 제조될 때(또는 복수의 화소(PX)들이 열화되기 전에), 표시 장치(100)가 턴-온 또는 턴-오프될 때, 및/또는 표시 장치(100)의 구동 중 주기적으로 센싱 데이터(SD)를 생성할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 센싱 데이터(SD)를 보상부(160)에 전송(S40)할 수 있다. 구체적으로, 센싱 회로(140)는 센싱 데이터(SD)를 구동 제어부(150)에 송신할 수 있다. 구동 제어부(150)는 센싱 데이터(SD)를 보상부(160)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 화소(PX)들의 구동 시간(DT)을 측정(S60)할 수 있다. 구체적으로, 구동 시간 측정부(161)는 상기 표시 패널(110)의 구동이 시작될 때부터 종료될 때까지 표시 패널(110)의 구동 시간(DT)을 측정하고, 표시 패널(110)의 구동 시간(DT)을 화소(PX)들의 구동 시간(DT)으로 결정할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 보상 영역을 통해 영상이 실제로 출력되는 시간을 측정할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 표시 패널(110)의 구동이 시작될 때부터 표시 패널(110)의 구동이 종료될 때까지의 시간(즉, 표시 패널(110)의 구동 시간(DT))을 측정할 수 있다. 예를 들어, 구동 시간 측정부(161)는 표시 패널(110)의 구동을 위한 전원이 인가되었는지 여부를 감지하여 표시 패널(110)의 구동 시작 및 구동 종료를 인지할 수 있다. 구동 시간 측정부(161)는 이와 같이 측정된 표시 패널(110)의 구동 시간(DT)을 보상 영역에 포함된 화소(PX)의 구동 시간(DT)으로 결정할 수 있다. 다른 예를 들어, 구동 시간 측정부(161)는 보상 영역에 포함되는 적어도 하나의 화소(PX)에 대한 센싱 데이터(SD)를 획득하고, 획득된 센싱 데이터(SD)를 이용하여 화소(PX)의 구동 시간(DT)을 결정할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 상의 보상 영역 별로 특성값 편차에 대한 보상을 수행할 수 있다. 도 6에서 보듯이, 표시 패널(110) 상에 복수의 보상 영역(111, 112)이 존재할 수 있다. 하나의 보상 영역(111)은 다수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 또한 하나의 보상 영역(111)에 인접하는 다른 보상 영역(112)은 다수의 화소(PX)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 각각의 보상 영역(111, 112)의 구동 시간(DT)을 측정하고, 각각의 보상 영역(111, 112)의 열화 데이터(DD)를 생성하여 보상 영역 별로 특성값 편차에 대한 보상을 수행할 수 있다. 도 6에서는 보상 영역이 다수의 화소(PX)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 보상 영역의 한 예시일 뿐, 본 발명의 보상 영역을 한정하지 않는다. 예를 들어, 보상 영역은 하나의 화소(PX)만을 포함할 수 있다. 다른 예를 들어, 보상 영역은 표시 패널(110) 상의 모든 화소(PX)를 포함할 수 있다. 한편, 표시 패널(110) 상의 보상 영역의 범위는 설정 가능할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성(S80)할 수 있다. 구체적으로, 열화 데이터 생성부(162)는 센싱 데이터(SD)를 기초로 화소(PX)들의 열화 데이터(DD)를 생성할 수 있다. 센싱 데이터(SD)는 구동 트랜지스터(T1)의 열화의 정도를 나타낼 수 있다. 열화 데이터 생성부(162)는 센싱 데이터(SD)를 입력받고, 센싱 데이터(SD)의 초기 대비 변화량을 이용하여 구동 트랜지스터(T1)의 열화 정도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 열화 데이터 생성부(162)는 초기 센싱 데이터(SD)와 현재 센싱 데이터(SD)를 비교하여, 센싱 데이터(SD)의 변화량을 산출할 수 있다. 열화 데이터 생성부(162)는 센싱 데이터(SD)의 변화량을 수치로 변환하여 열화 데이터(DD)를 생성할 수 있다. 열화 데이터 생성부(162)는 열화 데이터(DD)를 열화 계조 산출부(163)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 보상 영역의 구동 시간(DT) 및 열화 데이터(DD)를 기초로 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출(S100)할 수 있다. 구체적으로, 열화 계조 산출부(163)는 구동 시간 측정부(161)로부터 구동 시간(DT)을 입력받고, 열화 데이터 생성부(162)로부터 열화 데이터(DD)를 입력받을 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 열화 데이터(DD)를 구동 시간(DT)으로 나누어 열화 시변율을 산출할 수 있다. 즉, 열화 시변율은 열화 데이터(DD)를 구동 시간(DT)으로 나눈 값을 의미할 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출할 수 있다. 이 때, 기준 열화 시변율은 사용자가 설정한 값일 수 있다. 열화 시변율 상수는 열화 계조와 선형 관계를 가질 수 있다. 예를 들어, 열화 시변율 상수를 획득한 경우, 열화 계조 산출부(163)는 열화 시변율 상수와 열화 계조(AG)의 선형 관계를 이용하여 열화 계조(AG)를 산출할 수 있다. 열화 계조 산출부(163)는 보상 영역의 열화 계조(AG)를 산출하고, 열화 계조(AG)를 보상값 산출부(164)로 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 열화 계조(AG)를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출(S200)할 수 있다. 구체적으로 보상값 산출부(164)는 복수의 특성값 보상 모델 중 열화 계조에 상응하는 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 도 7에서 보듯이, 초기 대비 열화 비율에 따른 휘도 변화 비율은 열화 계조에 따라 상이할 수 있다. 따라서, 각각의 열화 계조에 따라 특성값 보상 모델도 상이할 수 있다. 예를 들어, y1, y2, y3, y4 각각은 서로 다른 열화 계조(AG)를 의미할 수 있다. 도 7에서, y1에서 y4로 갈수록 열화된 계조가 높아질 수 있다. 즉, y1은 가장 낮은 계조이고, y4가 가장 높은 계조일 수 있다. 보상 영역이 낮은 계조로 열화된 경우(예컨대, y1의 경우) 그래프의 오버슈트는 상대적으로 클 수 있다. 반대로, 보상 영역이 높은 계조로 열화된 경우(예컨대, y4의 경우) 그래프의 오버슈트는 상대적으로 작을 수 있다. 이와 같이 열화 계조에 따라 보상 영역의 열화에 따른 휘도 변화 비율이 상이하므로, 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 상이할 수 있다. 예를 들어, 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 보상 오프셋의 크기가 다를 수 있다. 상대적으로 낮은 계조로 열화된 y1의 오프셋의 크기는 상대적으로 작을 수 있다. 반면, 상대적으로 높은 계조로 열화된 y4의 오프셋의 크기는 상대적으로 클 수 있다. 열화 계조에 따른 특성값 보상 모델은 각각 열화 계조에 상응하는 오프셋 보상을 포함할 수 있다. 보상값 산출부(164)는 열화 계조 각각에 상응하는 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 포함할 수 있다. 보상값 산출부(164)는 열화 계조 산출부(163)로부터 열화 계조(AG)를 입력받고, 룩업테이블에서 열화 계조에 상응하는 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값(CV)을 산출할 수 있다. 이와 같이, 보상값 산출부(164)가 열화 계조 별로 보상값(CV)을 산출함으로써, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110)의 특성값 편차에 대해 보다 정확한 특성값 보상을 수행할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보상하여 보상 영상 데이터(CDAT)를 생성(S300)할 수 있다. 구체적으로, 구동 제어부(150)는 보상부(160)로부터 보상값(CV)을 입력받고, 보상값(CV)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하여 보정 영상 데이터(CDAT)를 생성할 수 있다. 구동 제어부(150)는 보정 영상 데이터(CDAT)를 데이터 구동부(130)에 전송할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 보상 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들을 제공(S400)할 수 있다. 구체적으로, 데이터 구동부(130)는 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 복수의 화소(PX)들에 데이터 전압들(DV)을 제공할 수 있다. 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 생성된 데이터 전압들(DV)에는 열화된 복수의 화소(PX)들의 구동 트랜지스터들(T1)의 문턱 전압들(VTH)이 반영되어 있으므로, 복수의 화소(PX)들은 보정 영상 데이터(CDAT)에 기초하여 생성된 데이터 전압들(DV)에 기초하여 균일한 휘도로 발광할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(100)는 열화 계조별 최적의 특성값 보상 모델을 적용함으로써, 표시 패널(110)의 특성값 편차에 대해 보다 정확한 특성값 보상을 수행할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 열화 데이터(DD)를 누적하여 저장할 필요가 없으므로, 메모리 용량으로 인한 제조 비용의 상승을 방지할 수 있다. 도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기(1000)를 나타내는 블록도이고, 도 11은 도 10의 전자 기기(1000)가 스마트폰으로 구현된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 전자 기기(1000)는 프로세서(1010), 메모리 장치(1020), 스토리지 장치(1030), 입출력 장치(1040), 파워 서플라이(1050) 및 표시 장치(1060)를 포함할 수 있다. 이 때, 표시 장치(1060)는 도 1의 표시 장치(10)일 수 있다. 또한, 전자 기기(1000)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 전자 기기(1000)는 스마트폰으로 구현될 수 있다. 다만, 이것은 예시적인 것으로서, 전자 기기(1000)가 그에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 전자 기기(1000)는 휴대폰, 비디오폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 내비게이션, 컴퓨터 모니터, 노트북, 헤드 마운트 디스플레이 장치 등으로 구현될 수도 있다.
프로세서(1010)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1010)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 유닛(central processing unit), 어플리케이션 프로세서(application processor) 등일 수 있다. 프로세서(1010)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통해 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1010)는 주변 구성 요소 상호 연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(1020)는 전자 기기(1000)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1020)는 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM) 장치, 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 장치, 플래시 메모리 장치(flash memory device), 피램(Phase Change Random Access Memory; PRAM) 장치, 알램(Resistance Random Access Memory; RRAM) 장치, 엔에프지엠(Nano Floating Gate Memory; NFGM) 장치, 폴리머램(Polymer Random Access Memory; PoRAM) 장치, 엠램(Magnetic Random Access Memory; MRAM), 에프램(Ferroelectric Random Access Memory; FRAM) 장치 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 디램(Dynamic Random Access Memory; DRAM) 장치, 에스램(Static Random Access Memory; SRAM) 장치, 모바일 DRAM 장치 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 스토리지 장치(1030)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(1040)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 표시 장치(1060)가 입출력 장치(1040)에 포함될 수도 있다. 파워 서플라이(1050)는 전자 기기(1000)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시 장치(1060)는 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
표시 장치(1060)는 전자 기기(1000)의 시각적 정보에 해당하는 이미지를 표시할 수 있다. 이 때, 표시 장치(1060)는 표시 패널의 열화를 보상함으로써, 표시 패널에 균일한 휘도를 가지는 영상을 표시하여 이미지 품질을 향상시킬 수 있다. 이를 위해, 표시 장치(1060)는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 표시 패널 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 구동 시간 및 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 열화 데이터를 기초로 보상 영역의 열화 계조를 산출하고, 열화 계조를 기초로 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값을 산출하는 보상부, 보상부로부터 보상값을 입력받고, 보상값에 기초하여 입력 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 구동 제어부 및 보상 영상 데이터에 기초하여 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치는 열화 계조별 최적의 보상 모델을 적용함으로써, 표시 패널의 특성값 편차에 대해 보다 정확한 특성값 보상을 수행할 수 있다. 또한, 표시 장치는 열화 데이터를 누적하여 저장할 필요가 없으므로, 메모리 용량으로 인한 제조 비용의 상승을 방지할 수 있다. 다만, 이에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 임의의 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 디지털 TV, 3D TV, 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, VR 기기, PC, 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터, PDA, PMP, 디지털 카메라, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 내비게이션 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 스캔 구동부
130: 데이터 구동부
140: 센싱 회로
150: 구동 제어부
160: 보상부

Claims (19)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 구동 시간 및 상기 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 산출된 상기 보상 영역의 열화 계조를 이용하여 입력 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 구동 제어부; 및
    상기 보상 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 화소의 구동 시간 및 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 상기 열화 계조를 산출하고, 상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값을 산출하고, 상기 보상값을 상기 구동 제어부에 전달하는 보상부를 더 포함하고,
    상기 구동 제어부는 상기 보상값을 기초로 상기 입력 영상 데이터를 보상하며,
    상기 보상부는
    상기 화소의 구동 시간을 측정하는 구동 시간 측정부;
    센싱 데이터를 기초로 상기 화소의 열화 데이터를 생성하는 열화 데이터 생성부;
    상기 화소의 구동 시간 및 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 상기 열화 계조를 산출하는 열화 계조 산출부; 및
    상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 상기 보상값을 산출하는 보상값 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동 시간 측정부는
    상기 표시 패널의 구동이 시작될 때부터 종료될 때까지 상기 표시 패널의 구동 시간을 측정하고, 상기 표시 패널의 구동 시간을 상기 화소의 구동 시간으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 열화 계조 산출부는
    상기 화소의 열화 데이터를 상기 화소의 구동 시간으로 나누어 열화 시변율을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 열화 계조 산출부는
    상기 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출하고, 상기 열화 시변율 상수를 기초로 상기 열화 계조를 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 보상값 산출부는
    복수의 특성값 보상 모델 중 상기 열화 계조에 상응하는 상기 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 상기 보상값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 보상값 산출부는
    상기 열화 계조 각각에 상응하는 상기 복수의 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 표시 패널 상의 상기 보상 영역은 설정 가능한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제2항에 있어서, 복수의 센싱 라인들에 연결된 센싱 회로를 더 포함하고,
    상기 데이터 구동부는 복수의 데이터 라인들을 통하여 상기 화소들에 기준 전압을 제공하고,
    상기 센싱 회로는 상기 복수의 센싱 라인들을 통하여 상기 화소들로부터 센싱 전압을 수신하고, 상기 기준 전압과 상기 센싱 전압의 차이에 상응하는 상기 센싱 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동 제어부는
    상기 센싱 회로로부터 상기 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터를 상기 보상부에 전송하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 표시 패널 상의 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 화소의 구동 시간 및 상기 보상 영역에 포함된 적어도 하나의 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 열화 계조를 산출하는 단계;
    상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 보상값을 산출하는 단계;
    상기 보상값에 기초하여 입력 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 보상 영상 데이터에 기초하여 상기 화소에 데이터 전압들을 제공하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 열화 계조를 산출하는 단계는
    상기 화소의 구동 시간을 측정하는 단계;
    센싱 데이터를 기초로 상기 화소의 열화 데이터를 생성하는 단계;
    상기 화소의 구동 시간 및 상기 화소의 열화 데이터를 기초로 상기 보상 영역의 상기 열화 계조를 산출하는 단계; 및
    상기 열화 계조를 기초로 상기 보상 영역의 특성값 편차에 대한 상기 보상값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 화소의 구동 시간을 측정하는 단계는
    상기 표시 패널의 구동이 시작될 때부터 종료될 때까지 상기 표시 패널의 구동 시간을 측정하고, 상기 표시 패널의 구동 시간을 상기 화소의 구동 시간으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 열화 계조를 산출하는 단계는
    상기 화소의 열화 데이터를 상기 화소의 구동 시간으로 나누어 열화 시변율을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 열화 계조를 산출하는 단계는
    상기 열화 시변율을 기준 열화 시변율로 나누어 열화 시변율 상수를 산출하고, 상기 열화 시변율 상수를 기초로 상기 열화 계조를 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 보상값을 산출하는 단계는
    복수의 특성값 보상 모델 중 상기 열화 계조에 상응하는 상기 특성값 보상 모델을 선택적으로 적용하여 상기 보상값을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 보상값을 산출하는 단계는
    상기 열화 계조 각각에 상응하는 상기 복수의 특성값 보상 모델이 저장된 룩업테이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 표시 패널 상의 상기 보상 영역은 설정 가능한 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제12항에 있어서, 복수의 데이터 라인들을 통하여 상기 화소에 기준 전압을 제공하는 단계; 및
    복수의 센싱 라인들을 통하여 상기 화소로부터 센싱 전압을 수신하고, 상기 기준 전압과 상기 센싱 전압의 차이에 상응하는 상기 센싱 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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