KR20220093927A

KR20220093927A - 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR20220093927A
Application number: KR1020200185108A
Authority: KR
Inventors: 김진원; 홍무경
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-07-05

Abstract

본 명세서는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서브 픽셀의 열화 보상 오류가 최소화되는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러는 센싱 커패시터를 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압으로 충전하고, 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압의 크기인 제1 전압값을 획득하고, 센싱 커패시터에 충전된 전압의 크기인 제2 전압값을 획득하고, 제1 전압값 및 상기 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하고, 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING DISPLAY DEVICE}

본 명세서는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서브 픽셀의 열화 보상 오류가 최소화되는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

최근 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치, 발광 다이오드 디스플레이 장치, 전기 영동 표시 장치 등 평판 표시 패널을 이용한 표시 장치가 널리 사용되고 있다.

이 중에서 유기 발광 표시 장치는 자발광 소자인 유기 발광 소자를 포함하는 서브 픽셀을 통해서 영상을 표시한다. 따라서 유기 발광 표시 장치는 다른 표시 장치에 비해서 얇은 두께를 가지며 시야각이 넓고 반응 속도가 빠르다는 장점을 갖는다. 그러나 유기 발광 표시 장치의 서브 픽셀은 다양한 원인으로 인하여 열화된다. 서브 픽셀이 열화되면 정상적인 영상 표시가 어려워져 유기 발광 표시 장치의 수명이 단축된다. 이에 따라서 유기 발광 표시 장치의 서브 픽셀 열화를 보상하기 위한 다양한 기술이 적용되고 있다.

서브 픽셀에 포함되는 일부 소자들, 예컨대 트랜지스터나 발광 소자는 구동 시간이 증가할수록 점차 열화된다. 트랜지스터나 발광 소자의 열화에 따라서 트랜지스터가 발광 소자의 특성치가 변화한다. 표시 패널은 다수의 서브 픽셀을 포함하므로, 각 서브 픽셀에 포함된 소자들의 특성치가 변화하면 서브 픽셀에 포함된 소자들 간의 특성치 편차가 발생한다. 각 서브 픽셀에 포함된 소자들의 특성치 변화 또는 편차로 인하여 각 서브 픽셀의 휘도가 불균일해지면 표시 장치의 영상 표시 품질이 저하된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 각 서브 픽셀에 포함된 소자들의 특성치 변화를 센싱하고, 센싱 결과에 따라서 각 서브 픽셀에 포함된 소자들의 특성치를 보상하는 서브 픽셀 보상 기술이 적용되고 있다. 서브 픽셀 보상 기술이 적용되면 각 서브 픽셀로부터 획득되는 센싱값에 따라서 각 서브 픽셀에 포함된 소자들의 특성치가 보상되므로 표시 장치의 영상 표시 품질이 개선된다.

그러나 보상 과정에서 획득되는 센싱값이 비정상적인 경우가 발생할 수 있다. 센싱값이 비정상적인 경우, 각각의 서브 픽셀에 대한 보상이 비정상적으로 이루어지므로 표시 장치의 영상 표시 품질이 저하된다.

한편, 표시 장치의 제조 과정이나 표시 장치의 사용 환경에 따라서 표시 장치 내부로 이물질이나 습기가 유입될 수 있다. 특히 표시 장치 내부에 배치된 부품들의 전기적인 연결을 위한 접속 단자 주변에 이물질 또는 습기가 유입되면 접속 단자들 간의 단락으로 인해 부품들 간의 정상적인 신호 전송이 보장될 수 없다. 또한 표시 장치의 사용 과정에서 진동 또는 물리적인 충격에 의해서 접속 단자들 간의 접속이 해제될 수 있다.

이처럼 이물질 또는 습기의 유입이나 진동 또는 물리적인 충격에 의해서 접속 단자들 간의 접속이 해제되면 부품들 간의 정상적인 신호 전송이 보장될 수 없다.

만약 이물질 또는 습기의 유입이나 진동 또는 물리적인 충격에 의해서 표시 패널과 데이터 구동 회로가 실장되는 연성 필름 간의 전기적인 연결에 문제가 발생하면 데이터 구동 회로에 의해서 획득되는 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 오류가 발생한다. 이로 인해 서브 픽셀에 대한 정상적인 보상이 이루어지지 않으면 표시 장치의 영상 표시 품질이 저하된다.

본 명세서의 목적은 표시 패널과 데이터 구동 회로 간의 비정상적인 신호 전송으로 인하여 정확한 센싱값 획득이 불가능한 서브 픽셀의 열화 보상이 정상적으로 이루어지는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 각각의 서브 픽셀에 연결되는 센싱 전압 리드아웃 라인 및 상기 센싱 전압 리드아웃 라인에 연결되는 센싱 커패시터를 포함하는 표시 패널, 상기 센싱 전압 리드아웃 라인에 인가되는 전압의 크기를 획득하는 데이터 구동 회로 및 상기 센싱 전압 리드아웃 라인에 인가되는 전압의 크기에 기초하여 상기 각각의 서브 픽셀에 공급되는 보상된 영상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 상기 데이터 구동 회로는 상기 센싱 전압 리드아웃 라인을 통해서 획득되는 전압의 크기를 디지털 값으로 변환하고 상기 디지털 값을 상기 타이밍 컨트롤러에 전달하는 아날로그-디지털 컨버터, 초기화 전압 입력 단자와 상기 센싱 전압 리드아웃 라인 사이의 연결을 스위칭하는 초기화 스위치 및 상기 아날로그-디지털 컨버터와 상기 센싱 전압 리드아웃 라인 사이의 연결을 스위칭하는 샘플링 스위치를 포함한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 센싱 커패시터를 상기 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압으로 충전하고, 상기 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압의 크기인 제1 전압값을 획득하고, 상기 센싱 커패시터에 충전된 전압의 크기인 제2 전압값을 획득하고, 상기 제1 전압값 및 상기 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하고, 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행한다.

또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법은, 센싱 전압 리드아웃 라인에 연결되는 센싱 커패시터를 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압으로 충전하는 단계, 상기 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압의 크기인 제1 전압값을 획득하는 단계, 상기 센싱 커패시터에 충전된 전압의 크기인 제2 전압값을 획득하는 단계, 상기 제1 전압값 및 상기 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출하는 단계, 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하는 단계, 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하는 단계 및 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행하는 단계를 포함한다.

본 명세서의 일 실시예에 따르면 이물질 또는 습기의 유입이나 진동 또는 물리적인 충격에 의해서 표시 패널과 데이터 구동 회로가 실장되는 연성 필름 간의 전기적인 연결에 문제가 발생하여 표시 패널과 데이터 구동 회로 간의 신호 전송 상태가 비정상적일 때, 서브 픽셀의 열화 보상이 정상적으로 이루어질 수 있다.

표시 패널과 데이터 구동 회로 간의 신호 전송이 비정상적으로 이루어지면 데이터 구동 회로에 의해서 획득되는 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 왜곡이 발생한다. 따라서 왜곡된 센싱값으로 인하여 서브 픽셀의 열화 보상이 제대로 이루어질 수 없다. 그러나 본 명세서의 일 실시예에 따르면 표시 패널과 데이터 구동 회로 간의 신호 전송이 비정상적으로 이루어짐에 따라서 특정 라인에 포함된 서브 픽셀들의 센싱값이 정상적으로 획득되지 못할 때, 특정 라인에 포함된 서브 픽셀들의 센싱값을 다른 값으로 교체됨으로써 열화 보상이 정상적으로 이루어질 수 있다.

본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 패널에 포함되는 서브 픽셀 어레이의 구성을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성 및 타이밍 컨트롤러, 데이터 구동회로 및 서브 픽셀 간 접속 구조를 나타낸다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에서 제1 전압값 및 제2 전압값이 획득될 때 초기화 스위치 및 샘플링 스위치의 개폐 상태를 나타낸다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에서 획득되는 각 라인 별 제1 전압값의 예시를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에서 획득되는 각 라인 별 제2 전압값의 예시를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 명세서의 일 실시예에서 획득되는 각 라인 별 제1 전압값과 제2 전압값의 차이값을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 11은 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

신호의 흐름 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, 'A 노드에서 B 노드로 신호가 전달된다'는 경우에도 '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않은 이상, A 노드에서 다른 노드를 경유하여 B 노드로 신호가 전달되는 경우를 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들은 독립적으로 실시될 수 있고, 2이상의 실시예가 함께 실시될 수도 있다.

도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 전체 구성을 나타내는 블록도이다. 또한 도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 패널에 포함되는 서브 픽셀 어레이의 구성을 나타낸다.

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(11), 데이터 구동회로(12), 게이트 구동회로(13), 연성 필름(140), 메인 기판(150)을 포함한다.

표시 패널(110)은 하부 기판(111) 및 상부 기판(112)을 포함한다. 하부 기판(111)은 플라스틱 또는 유리로 이루어진 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상부 기판(112)은 플라스틱 필름, 유리 기판, 또는 보호 필름으로 이루어진 봉지 기판일 수 있다.

하부 기판(111)에는 다수의 데이터 라인들(14)과 다수의 게이트 라인들(15)이 교차되어 배치된다. 또한 데이터 라인들(14)과 게이트 라인들(15)의 교차 영역마다 서브 픽셀들(SP)이 매트릭스 형태로 배치된다.

데이터 라인들(14)은 m(m은 양의 정수)개의 데이터 전압 공급라인들(14A_1 내지 14A_m), m개의 센싱 전압 리드아웃 라인들(14B_1 내지 14B_m)을 포함한다. 그리고, 게이트 라인들(15)은 n(n은 양의 정수)개의 제1 게이트 라인들(15A_1 내지 15A_n)과 n개의 제2 게이트 라인들(15B_1 내지 15B_n)을 포함한다.

각 서브 픽셀(SP)은 데이터 전압 공급라인들(14A_1 내지 14A_m) 중 어느 하나에, 센싱 전압 리드아웃 라인들(14B_1 내지 14B_m) 중 어느 하나에, 제1 게이트 라인들(15A_1 내지 15A_n) 중 어느 하나에, 그리고 제2 게이트 라인들(15B_1 내지 15B_n) 중 어느 하나에 접속된다. 각 서브 픽셀(SP)은 서로 다른 색상을 표시할 수 있고, 일정 개수의 서브 픽셀(SP)들이 모여 하나의 픽셀을 구성할 수 있다.

각 서브 픽셀(SP)은 데이터 전압 공급라인을 통해 데이터 전압을 입력받고, 제1 게이트 라인을 통해 제1 게이트 신호를 입력받고, 제2 게이트 라인을 통해 제2 게이트 신호를 입력받으며, 센싱 전압 리드아웃 라인을 통해 센싱 전압을 출력한다.

즉, 도 3에 도시된 서브 픽셀 어레이에서, 서브 픽셀들(SP)은 제1 게이트 라인들(15A_1 내지 15A_n)로부터 수평라인 단위로 공급되는 제1 게이트 신호 및 제2 게이트 라인들(15B_1 내지 15B_n)로부터 수평라인 단위로 공급되는 제2 게이트 신호에 응답하여 1 수평라인씩(L#1~L#n) 동작한다. 센싱 동작이 활성화되는 동일 수평라인 상의 서브 픽셀들(SP)은 데이터 전압 공급라인들(14A_1 내지 14A_m)로부터 문턱 전압 센싱용 데이터 전압을 공급받고 센싱 전압 리드아웃 라인들(14B_1 내지 14B_m)에 센싱 전압을 출력한다. 제1 게이트 신호 및 제2 게이트 신호는 각각 문턱 전압 센싱용 게이트 신호 또는 영상 표시용 게이트 신호일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

각 서브 픽셀(SP)은 전원 관리 회로(16)로부터 구동 전압(EVDD) 및 기저 전압(EVSS)을 공급받는다. 서브 픽셀(SP)은 OLED, 구동 트랜지스터, 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터, 스토리지 커패시터를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서는 OLED가 아닌 다른 광원이 서브 픽셀(SP)에 포함될 수도 있다.

서브 픽셀(SP)을 구성하는 트랜지스터들은 p 타입으로 구현되거나 n 타입으로 구현될 수 있다. 또한, 서브 픽셀(SP)을 구성하는 트랜지스터들의 반도체층은 아몰포스 실리콘 또는 폴리 실리콘 또는 산화물을 포함할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(11)는 호스트 시스템 컨트롤러(2)으로부터 전송되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭신호(DCLK), 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와 게이트 구동회로(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 생성한다.

또한 타이밍 컨트롤러(11)는 데이터 구동회로(12)로부터 공급되는 센싱값(Vsen)을 이용하여 호스트 시스템 컨트롤러(2)으로부터 전송되는 영상 데이터(DATA)를 보상함으로써 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차를 보상하기 위한 보상된 영상 데이터(MDATA)를 생성하고, 보상된 영상 데이터(MDATA)를 데이터 구동회로(12)에 공급한다.

데이터 구동 회로(12)는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 표시 패널(10)의 영상 표시 동작 또는 센싱 동작을 제어한다.

영상 표시 동작 시, 데이터 구동회로(12)는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 타이밍 컨트롤러(11)로부터 입력되는 보상된 영상 데이터(MDATA)를 영상 표시용 데이터 전압으로 변환하여 데이터 전압 공급라인들(14A_1 내지 14A_m)에 공급한다.

구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하기 위한 센싱 동작 시, 데이터 구동회로(12)는 수평라인 단위로 공급되는 문턱 전압 센싱용 제1 게이트 신호에 따라 문턱 전압 센싱용 데이터 전압을 서브 픽셀들(SP)에 공급하고, 센싱 전압 리드아웃 라인들(14B_1 내지 14B_m)을 통해 표시 패널(10)로부터 입력되는 센싱 전압들을 디지털 값으로 변환하여 생성되는 센싱값을 타이밍 컨트롤러(11)에 공급한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 표시 장치(1)는 다수의 데이터 구동 회로(12)를 포함한다. 각각의 데이터 구동 회로(12)는 휘거나 구부러질 수 있는 연성 재질로 이루어지는 연성 필름(140) 상에 실장된다. 각각의 데이터 구동 회로(12)는 칩 온 필름(Chip On Film, COF) 방식 또는 칩 온 플라스틱(chip on plastic, COP) 방식으로 연성 필름(140) 상에 실장될 수 있다.

각각의 연성 필름(140)의 일측은 표시 패널(10)의 하부 기판(111)과 접합되고, 타측은 메인 기판(150)과 접합된다. 각각의 연성 필름(140)은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)과 같은 도전성 접합 수단에 의해서 TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 하부 기판(111)과 접합될 수 있다. 각각의 연성 필름(140)에는 데이터 구동 회로(12)와 다른 부품(예컨대, 표시 패널(10), 타이밍 컨트롤러(11) 또는 다른 데이터 구동 회로)과의 신호 송수신을 위한 다수의 도선이 배치될 수 있다.

게이트 구동회로(13)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 게이트 신호를 생성한다. 게이트 신호는 문턱 전압 센싱용 제1 게이트 신호, 문턱 전압 센싱용 제2 게이트 신호, 영상 표시용 제1 게이트 신호, 영상 표시용 제2 게이트 신호를 포함할 수 있다.

게이트 구동회로(13)는 센싱 동작 시 문턱 전압 센싱용 제1 게이트 신호를 수평라인 단위로 제1 게이트 라인들(15A_1 내지 15A_n)에 공급하고, 문턱 전압 센싱용 제2 게이트 신호를 수평라인 단위로 제2 게이트 라인들(15B_1 내지 15B_n)에 공급할 수 있다. 게이트 구동회로(13)는 영상 표시를 위한 영상 표시 동작 시 영상 표시용 제1 게이트 신호를 수평라인 단위로 제1 게이트 라인들(15A_1 내지 15A_n)에 공급함과 아울러, 영상 표시용 제2 게이트 신호를 수평라인 단위로 제2 게이트 라인들(15B_1 내지 15B_n)에 공급할 수 있다.

본 명세서의 일 실시예에서 게이트 구동회로(13)는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식으로 표시 패널(10) 상에 배치될 수 있다.

전원 관리 회로(16)는 호스트 시스템 컨트롤러(2)으로부터 공급되는 전력을 기초로 표시 장치(1)의 구동에 필요한 전압을 생성하여 공급한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 전원 관리 회로(16)는 호스트 시스템 컨트롤러(2)으로부터 공급되는 입력 전압(Vin)을 기초로 각 서브 픽셀(SP)의 구동에 필요한 구동 전압(EVDD) 및 기저 전압(EVSS)을 생성하고, 구동 전압(EVDD) 및 기저 전압(EVSS)을 표시 패널(10)로 공급한다. 또 다른 예로, 전원 관리 회로(16)는 게이트 구동 회로(13)의 구동에 필요한 게이트 구동 전압(GVDD) 및 게이트 기저 전압(GVSS)을 생성하고, 게이트 구동 전압(GVDD) 및 게이트 기저 전압(GVSS)을 게이트 구동 회로(13)에 공급할 수 있다.

메인 기판(150) 상에는 타이밍 컨트롤러(11) 또는 전원 관리 회로(16)가 실장된다. 메인 기판(150)은 인쇄 회로 보드(Printed Circuit Board, PCB) 또는 연성 인쇄 회로 보드(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)일 수 있다. 도 1에는 1개의 메인 기판(150)이 도시되어 있으나, 실시예에 따라서는 다수의 메인 기판이 배치될 수 있다.

메인 기판(150)은 다수의 도선을 포함하는 커넥터(160)를 통해서 호스트 시스템 기판(170)과 연결된다. 호스트 시스템 기판(170) 상에는 호스트 시스템 컨트롤러(2)가 실장된다. 호스트 시스템의 예시로 셋톱박스, 폰 시스템(Phone system), 개인용 컴퓨터(PC), 방송 수신기, 네비게이션 시스템, DVD 플레이어, 블루레이 플레이어, 홈 시어터 시스템을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 서브 픽셀의 회로 구성 및 타이밍 컨트롤러, 데이터 구동회로 및 서브 픽셀 간 접속 구조를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 서브 픽셀(SP)은 OLED, 구동 트랜지스터(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위칭 트랜지스터(ST), 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 포함한다.

OLED는 제2 노드(N2)에 접속된 애노드 전극과 저전위 구동전압(EVSS)의 입력단에 접속된 캐소드 전극과 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 위치하는 유기화합물층을 포함한다.

구동 트랜지스터(DT)는 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 도통되어 OLED에 흐르는 전류(Ioled)를 제어한다. 구동 트랜지스터(DT)는 제1 노드(N1)에 접속된 게이트 전극, 고전위 구동전압(EVDD)의 입력단에 접속된 드레인 전극, 제2 노드(N2)에 접속된 소스 전극을 포함한다.

스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 접속된다.

센싱 동작시 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 문턱 전압 센싱용 제1 게이트 신호(SCAN)에 응답하여 데이터 전압 공급라인(14A)에 충전된 문턱 전압 센싱용 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(N1)에 인가한다.

영상 표시 동작시 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 영상 표시용 제1 게이트 신호(SCAN)에 응답하여 데이터 전압 공급라인(14A)에 충전된 영상 표시용 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(N1)에 인가한다. 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 제1 게이트라인(15A)에 접속된 게이트 전극, 데이터 전압 공급라인(14A)에 접속된 드레인 전극, 제1 노드(N1)에 접속된 소스 전극을 포함한다.

센싱 동작시 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 문턱 전압 센싱용 제2 게이트 신호(SEN)에 응답하여 제2 노드(N2)와 센싱 전압 리드아웃라인(14B) 간의 전류 흐름을 스위칭함으로써, 제1 노드(N1)의 게이트전압을 추종하여 변하는 제2 노드(N2)의 소스전압을 센싱 전압 리드아웃라인(14B)의 센싱 커패시터(Cx)에 저장한다.

영상 표시 동작시 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 영상 표시용 제2 게이트 신호(SEN)에 응답하여 제2 노드(N2)와 센싱 전압 리드아웃라인(14B) 간의 전류 흐름을 스위칭함으로써, 구동 트랜지스터(DT)의 소스전압을 초기화전압(Vpre)으로 리셋한다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)의 게이트 전극은 제2 게이트라인(15B)에 접속되고, 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)의 드레인 전극은 제2 노드(N2)에 접속되며, 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)의 소스 전극은 센싱 전압 리드아웃라인(14B)에 접속된다.

데이터 구동회로(12)는 데이터 전압 공급라인(14A) 및 센싱 전압 리드아웃 라인(14B)을 통해 서브 픽셀(SP)과 연결된다. 센싱 전압 리드아웃 라인(14B)에는 제2 노드(N2)의 소스 전압을 센싱 전압(Vsen)으로 저장하기 위한 센싱 커패시터(Cx)가 연결된다. 데이터 구동회로(12)는 디지털-아날로그 컨버터(DAC), 아날로그-디지털 컨버터(ADC), 초기화 스위치(SW1), 샘플링 스위치(SW2)를 포함한다.

DAC는 타이밍 컨트롤러(11)의 제어하에 센싱 구간의 제1 및 제2 구간에서 문턱 전압 센싱용 데이터 전압(Vdata)을 동일 레벨 또는 서로 다른 레벨로 생성하여 데이터 전압 공급라인(14A)에 출력할 수 있다. DAC는 타이밍 컨트롤러(11)의 제어하에 영상 디스플레이 구간에서 보상된 영상 데이터(MDATA)를 영상 표시용 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 전압 공급라인(14A)에 출력할 수 있다.

초기화 스위치(SW1)는 초기화 전압 입력 단자(Vpre)와 센싱 전압 리드아웃 라인(14B) 사이의 연결을 스위칭한다. 샘플링 스위치(SW2)는 센싱 전압 리드아웃 라인(14B)과 ADC 사이의 연결을 스위칭한다. ADC는 센싱 커패시터(Cx)에 저장된 아날로그 센싱 전압(Vsen)을 디지털 값인 센싱값으로 변환하여 타이밍 컨트롤러(11)에 공급한다.

타이밍 컨트롤러(11)의 제어 하에 수행되는 센싱 동작 과정은 아래와 같다. 센싱 동작을 위해 문턱 전압 센싱용 제1 및 제2 게이트 신호(SCAN, SEN)가 온 레벨(Lon)로 서브 픽셀(SP)에 인가되면, 제1 스위칭 트랜지스터(ST1) 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 턴 온 된다. 이때, 데이터 구동회로(12) 내의 초기화 스위치(SW1)도 턴 온 된다.

제1 스위칭 트랜지스터(ST1)가 턴 온 되면 문턱 전압 센싱용 데이터 전압(Vdata)이 제1 노드(N1)에 공급된다. 초기화 스위치(SW1)와 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)가 턴 온 되면 초기화전압(Vpre)이 제2 노드(N2)에 공급된다. 이때, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)은 문턱 전압(Vth)보다 크게 되어 구동 트랜지스터(DT)의 드레인-소스 사이에는 전류(Ioled)가 흐른다. 이러한 전류(Ioled)에 의해 제2 노드(N2)에 충전되는 구동 트랜지스터(DT)의 소스전압(VN2)은 점점 증가하게 되고, 그에 따라 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 간 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)이 될 때까지 구동 트랜지스터(DT)의 소스전압(VN2)은 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전압(VN1)을 추종한다.

제2 노드(N2)에서 증가되는 구동 트랜지스터(DT)의 소스전압(VN2)은 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 경유하여 센싱 전압 리드아웃 라인(14B)에 형성된 센싱 커패시터(Cx)에 센싱 전압(Vsen)으로 저장된다. 센싱 전압(Vsen)은 문턱 전압 센싱용 제2 게이트 신호(SEN)가 온 레벨로 유지되는 센싱 구간 내에서 데이터 구동회로(12) 내의 샘플링 스위치(SW2)가 턴 온 될 때 검출되어 ADC로 공급된다.

ADC는 센싱 커패시터(Cx)에 저장된 아날로그 센싱 전압(Vsen)을 디지털 값인 센싱값으로 변환하여 타이밍 컨트롤러(11)에 공급한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 영상 표시 동작에 의해서 영상 데이터의 1프레임이 표시된 이후 다음 프레임이 표시되기 전에 1개의 수평라인에 대한 센싱 동작이 수행되도록 데이터 구동 회로(12) 및 게이트 구동 회로(13)를 제어할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(11)는 각각의 프레임 사이에서 획득되는 센싱값을 기초로 각 수평 라인에 속하는 서브 픽셀의 열화를 보상할 수 있다. 이처럼 영상 표시 동작 과정에서 실시간으로 수행되는 센싱 동작은 실시간 센싱(Real Time Sensing) 또는 RT 센싱으로 지칭된다.

또한 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 호스트 시스템의 전원이 오프되면 전체 서브 픽셀에 대한 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하고, 업데이트된 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상할 수 있다. 이처럼 호스트 시스템의 전원이 오프되기 전에 수행되는 센싱 동작은 오프 센싱(off-sensing)으로 지칭된다.

타이밍 컨트롤러(11)는 데이터 구동 회로(12)에 의해서 획득된 센싱값에 기초하여 영상 데이터(DATA)를 보상하여 보상된 영상 데이터(MDATA)를 생성한다. 보상된 영상 데이터(MDATA)가 데이터 구동 회로(12)에 공급됨으로써 표시 패널(10)에는 보상된 영상 데이터(MDATA)에 기초한 고품질의 영상이 표시된다.

한편, 전술한 바와 같이 데이터 구동 회로(12)가 실장되는 연성 필름(140)은 도전성 접합 수단에 의해서 표시 패널(10)의 하부 기판(111)과 접합된다. 데이터 구동 회로(12)와 표시 패널(10) 간의 전기적인 신호 전송을 위해서 연성 필름(140)의 일면 및 하부 기판(111)의 일면에는 각각 접속 단자가 배치된다.

그런데 표시 장치(1)의 제조 과정이나 표시 장치(1)의 사용 환경(예컨대, 고온 다습한 환경)에 따라서 표시 장치(1) 내부로 이물질이나 습기가 유입될 수 있다. 또한 만약 이물질 또는 습기가 연성 필름(140) 또는 하부 기판(111)에 배치된 접속 단자 주변에 유입될 경우, 이물질 또는 습기로 인하여 접속 단자들 간의 단락이 발생할 수 있다. 또한 표시 장치(1)의 사용 과정에서 진동 또는 물리적인 충격에 의해서 접속 단자들 간의 접속이 해제될 수도 있다. 이처럼 접속 단자들 간의 단락이 발생하거나 접속 단자들 간의 접속이 해제되면 데이터 구동 회로(12)와 표시 패널(10) 간의 정상적인 신호 전송이 이루어질 수 없다.

데이터 구동 회로(12)와 표시 패널(10) 간의 정상적인 신호 전송이 이루어지지 않으면, 데이터 구동 회로(12)가 표시 패널(10)에 배치된 각각의 서브 픽셀의 정확한 센싱값을 얻을 수 없다. 만약 부정확한 센싱값이 타이밍 컨트롤러(11)에 전달되면 타이밍 컨트롤러(11)가 부정확한 센싱값에 기초하여 서브 픽셀의 열화를 보상하게 된다. 따라서 부정확한 센싱값에 기초하여 생성된 보상된 영상 데이터(MDATA)로 인해 표시 장치(1)의 영상 표시 품질이 저하된다.

이하에서는 표시 장치(1) 내부의 부품(예컨대, 연성 필름(140) 또는 하부 기판(111))의 접속 단자의 문제로 인하여 데이터 구동 회로(12)와 표시 패널(10) 간의 정상적인 신호 전송이 이루어지지 않는 상태를 검출하고 그에 따른 열화 보상 오류를 최소화할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 실시예들이 기술된다.

본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하기 이전에 먼저 데이터 구동 회로(12)와 표시 패널(10) 간의 정상적인 신호 전송이 가능한지 여부를 확인한다.

예를 들어 호스트 시스템의 전원이 오프되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 데이터 구동 회로(12)와 표시 패널(10) 간의 정상적인 신호 전송이 가능한지 여부를 확인하기 위하여 도 3에 도시된 각각의 센싱 전압 리드아웃 라인들(14B_1 내지 14B_m)이 결함 라인인지 여부를 확인한다.

본 명세서에서 결함 라인은 표시 장치(1) 내부의 부품(예컨대, 연성 필름(140) 또는 하부 기판(111))의 접속 단자의 문제로 인하여 데이터 구동 회로(12)에 정확한 전압값을 전달할 수 없는 라인을 의미한다. 또한 결함 라인에 속하는 서브 픽셀은 결함 라인으로 결정된 센싱 전압 리드아웃 라인과 연결되는 모든 서브 픽셀을 의미한다. 예컨대 도 3에서 센싱 전압 리드아웃 라인(14B_2)이 결함 라인으로 결정되면 센싱 전압 리드아웃 라인(14B_2)과 연결되는 일련의 서브 픽셀들이 결함 라인에 속하는 서브 픽셀로 지칭된다.

결함 라인을 검출하기 위해서, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 전압 리드아웃 라인(14B)과 연결되는 초기화 스위치(SW1) 및 샘플링 스위치(SW2)의 개폐 동작에 따라서 제1 전압값 및 제2 전압값을 각각 획득한다.

도 5는 본 명세서의 일 실시예에서 제1 전압값 및 제2 전압값이 획득될 때 초기화 스위치 및 샘플링 스위치의 개폐 상태를 나타낸다. 또한 도 6은 본 명세서의 일 실시예에서 획득되는 각 라인 별 제1 전압값의 예시를 나타내는 그래프이고, 도 7은 본 명세서의 일 실시예에서 획득되는 각 라인 별 제2 전압값의 예시를 나타내는 그래프이다. 또한 도 8은 본 명세서의 일 실시예에서 획득되는 각 라인 별 제1 전압값과 제2 전압값의 차이값을 나타내는 그래프이다.

제1 전압값 및 제2 전압값을 획득하기 위해서, 타이밍 컨트롤러(11)는 도 5에 도시된 바와 같이 초기화 스위치(SW1) 및 샘플링 스위치(SW2)가 개폐되도록 제어한다. 제1 전압값 및 제2 전압값이 획득될 때, 서브 픽셀(SP)에 포함되는 모든 트랜지스터(ST1, ST2, DT)는 턴 오프 상태로 유지된다. 또한 도 5에서 On은 스위치가 닫힌 상태를 의미하고, Off는 스위치가 열린 상태를 의미한다.

시점(P1)에서, 샘플링 스위치(SW2)가 열린 상태에서 초기화 스위치(SW1)가 닫힌다. 그러면 초기화 전압 입력 단자(Vpre)로부터 센싱 커패시터(Cx)로 초기화 전압이 공급된다. 이에 따라서 구간(P1~P2)에서 센싱 커패시터(Cx)는 초기화 전압으로 충전된다.

구간(P2~P3)에서, 샘플링 스위치(SW2)가 닫힌다. 샘플링 스위치(SW2)가 닫히면 초기화 전압 입력 단자(Vpre)로부터 공급되는 초기화 전압이 ADC로 공급된다. 초기화 전압은 표시 패널(10)의 접속 단자 또는 연성 필름(140)의 접속 단자를 거치지 않고 초기화 전압 입력 단자(Vpre)로부터 ADC로 직접 공급된다. 따라서 초기화 전압의 크기는 표시 패널(10)의 접속 단자 또는 연성 필름(140)의 접속 단자의 접속 상태에 영향을 받지 않는다.

ADC는 아날로그 형태로 입력되는 초기화 전압의 크기를 디지털 값으로 변환하여 출력한다. 이처럼 디지털 값으로 변환된 초기화 전압의 크기는 제1 전압값으로 지칭된다. 타이밍 컨트롤러(11)는 구간(P2~P3)에서 제1 전압값, 즉 초기화 전압 입력 단자(Vpre)로부터 공급되는 초기화 전압의 크기를 획득한다.

이후 시점(P4)에서 초기화 스위치(SW1)가 열린다. 구간(P4~P5)에서 초기화 스위치(SW1) 및 샘플링 스위치(SW2)는 모두 열린 상태로 유지된다.

구간(P5~P6)에서 샘플링 스위치(SW2)가 닫힌다. 이에 따라서 센싱 커패시터(Cx)가 ADC와 연결되므로 센싱 커패시터(Cx)에 충전된 전압이 ADC로 공급된다. 센싱 커패시터(Cx)는 표시 패널(10)에 배치된 소자이므로 센싱 커패시터(Cx)에 충전된 전압은 표시 패널(10)의 접속 단자 및 연성 필름(140)의 접속 단자를 거쳐서 ADC로 공급된다. 따라서 표시 패널(10)의 접속 단자 또는 연성 필름(140)의 접속 단자의 접속 상태가 정상이라면 ADC에는 정상적인 전압이 공급되나, 표시 패널(10)의 접속 단자 또는 연성 필름(140)의 접속 단자의 접속 상태가 비정상이라면 ADC에는 비정상적인 전압이 공급된다.

ADC는 아날로그 형태로 입력되는 센싱 커패시터(Cx)의 충전 전압의 크기를 디지털 값으로 변환하여 출력한다. 이처럼 디지털 값으로 변환된 센싱 커패시터(Cx)의 충전 전압의 크기는 제2 전압값으로 지칭된다. 타이밍 컨트롤러(11)는 구간(P5~P6)에서 제2 전압값, 즉 센싱 커패시터(Cx)의 충전 전압의 크기를 획득한다.

제1 전압값 및 제2 전압값이 획득되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값을 산출한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출한다.

본 명세서의 일 실시예에서 제1 전압값은 데이터 구동 회로(12) 내부에서 자체적으로 획득되는 값이고, 제2 전압값은 표시 패널(10)에 배치되는 센싱 커패시터(Cx)로부터 획득되는 값이다. 따라서 제1 전압값은 표시 장치(1) 내부 부품의 접속 단자의 연결 상태와는 관계없이 항상 일정하게 유지된다.

그러나 제2 전압값은 표시 장치(1) 내부 부품의 접속 단자의 연결 상태에 따라서 달라질 수 있는 값이다. 따라서 본 명세서의 일 실시예에서는 제1 전압값과 제2 전압값을 비교함으로써 표시 장치(1) 내부 부품의 접속 단자의 비정상적인 연결 상태(예컨대, 단락 또는 단선)가 검출될 수 있다.

도 6 내지 도 8에는 8k 해상도를 갖는 표시 장치에 포함되는 7680개의 센싱 전압 리드아웃 라인들로부터 획득되는 제1 전압값, 제2 전압값 및 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 각각 도시되어 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 각각의 센싱 전압 리드아웃 라인의 제1 전압값은 일정한 값(512)을 나타낸다.

그러나 도 7에 도시된 바와 같이, 특정 센싱 전압 리드아웃 라인(예컨대, 6100번째 센싱 전압 리드아웃 라인)의 제2 전압값은 다른 센싱 전압 리드아웃 라인의 제2 전압값보다 훨씬 더 높게 나타난다. 이는 6100번째 센싱 전압 리드아웃 라인과 연결되는 표시 패널(10) 또는 연성 필름(140)의 접속 단자에 문제(예컨대, 단락)가 발생했음을 의미한다.

도 8에는 도 6 및 도 7에 도시된 각각의 센싱 전압 리드아웃 라인의 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 6100번째 센싱 전압 리드아웃 라인의 차이값만이 미리 정해진 기준값(AA) 이상이므로, 6100번째 센싱 전압 리드아웃 라인은 결함 라인으로 결정된다.

제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값과 비교되는 기준값(예컨대, 도 8의 AA)은 실시예에 따라서 다르게 설정될 수 있는 값이다.

전술한 과정에 따라서, 타이밍 컨트롤러(11)는 표시 패널(10)에 배치된 각각의 센싱 전압 리드아웃 라인의 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값에 기초하여 결함 라인을 검출할 수 있다.

결함 라인이 검출된 후, 타이밍 컨트롤러(11)는 서브 픽셀에 대한 센싱 동작을 수행하여 서브 픽셀의 센싱값을 획득한다. 예컨대 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인이 검출된 후 오프 센싱을 수행하여 표시 패널(10)에 포함된 모든 서브 픽셀의 센싱값을 획득한다.

타이밍 컨트롤러(11)는 획득된 새로운 센싱값으로 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 다른 센싱값으로 교체한다.

본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 인접 서브 픽셀의 센싱값으로 교체할 수 있다. 예를 들어 6100번째 센싱 전압 리드아웃 라인이 결함 라인인 경우, 타이밍 컨트롤러(11)는 6100번째 센싱 전압 리드아웃 라인과 연결되는 서브 픽셀들의 센싱값을, 6099번째 센싱 전압 리드아웃 라인과 연결되는 서브 픽셀들의 센싱값 또는 6101번째 센싱 전압 리드아웃 라인과 연결되는 서브 픽셀들의 센싱값으로 교체할 수 있다.

인접하는 서브 픽셀들의 열화 속도나 열화 정도는 유사하므로, 결함 라인에 속하는 서브 픽셀들의 비정상적인 센싱값을 인접 서브 픽셀들의 센싱값으로 교체함으로써 결함 라인에 속하는 서브 픽셀들의 열화가 정상적으로 보상될 수 있다.

그러나 본 명세서의 다른 실시예에서 결함 라인에 속하는 서브 픽셀들의 센싱값은 인접 서브 픽셀들의 센싱값이 아닌 다른 값(예컨대, 미리 정해진 고정 센싱값 또는 미리 정해진 테이블을 참조하여 결정되는 센싱값)으로 교체될 수도 있다.

만약 센싱 동작 수행 이전에 결함 라인이 검출되지 않는다면 타이밍 컨트롤러(11)는 획득된 새로운 센싱값으로 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트한다.

타이밍 컨트롤러(11)는 업데이트된 센싱값을 기초로 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상한다.

도 9는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

센싱 동작(예컨대, RT 센싱 또는 오프 센싱)을 수행하기 전에, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 전압 리드아웃 라인(14B)에 연결되는 센싱 커패시터(Cx)를 초기화 전압 입력 단자(Vpre)로부터 공급되는 초기화 전압으로 충전한다(902). 본 명세서의 일 실시예에서, 초기화 스위치(SW1)가 닫히고 샘플링 스위치(SW2)가 열리면 센싱 커패시터(Cx)가 초기화 전압으로 충전된다.

다음으로, 타이밍 컨트롤러(11)는 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압의 크기인 제1 전압값을 획득한다(904). 본 명세서의 일 실시예에서, 초기화 스위치(SW1)가 닫히고 샘플링 스위치(SW2)가 닫히면 제1 전압값이 획득된다.

다음으로, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 커패시터(Cx)에 충전된 전압의 크기인 제2 전압값을 획득한다(906). 본 명세서의 일 실시예에서, 초기화 스위치(SW1)가 열리고 샘플링 스위치(SW2)가 닫히면 제2 전압값이 획득된다.

다음으로, 타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값이 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출한다(908). 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값이 차이값이 기준값 이상인 센싱 전압 리드아웃 라인을 결함 라인으로 결정한다.

결함 라인이 검출되면 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트한다(910).

그리고 나서 타이밍 컨트롤러(11)는 앞서 검출된 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체한다(912). 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 인접 서브 픽셀의 센싱값으로 교체할 수 있다.

센싱값의 업데이트 및 교체가 완료되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행한다(914).

도 10은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 센싱 동작(예컨대, RT 센싱 또는 오프 센싱)을 수행하기 전에, 타이밍 컨트롤러(11)는 초기화 스위치(SW1)가 닫히도록 제어한다(1002). 이에 따라서 센싱 커패시터(Cx)가 초기화 전압으로 충전된다(1004).

이어서 타이밍 컨트롤러(11)는 샘플링 스위치(SW2)가 닫히도록 제어한다(1006). 이에 따라서 초기화 전압 입력 단자(Vpre)로부터 ADC로 초기화 전압이 공급된다. ADC는 초기화 전압을 디지털 값인 제1 전압값으로 변환하여 출력한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 ADC로부터 출력되는 제1 전압값을 획득한다(1008).

이어서 타이밍 컨트롤러(11)는 샘플링 스위치(SW2)가 열리도록 제어하고(1010), 초기화 스위치(SW1)가 열리도록 제어한다(1012).

이어서 타이밍 컨트롤러(11)는 샘플링 스위치(SW2)가 닫히도록 제어한다(1014). 이에 따라서 센싱 커패시터(Cx)에 충전된 전압이 ADC로 공급된다. ADC는 센싱 커패시터(Cx)에 충전된 전압을 디지털 값인 제2 전압값으로 변환한다. 타이밍 컨트롤러(11)는 ADC로부터 출력되는 제2 전압값을 획득한다(1016).

제2 전압값이 획득되면 타이밍 컨트롤러(11)는 샘플링 스위치(SW2)가 열리도록 제어한다(1018).

이어서 타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값을 산출한다(1020).

타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교한다(1022).

단계(1022)의 비교 결과 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 기준값 미만이면 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 새로운 값으로 업데이트한다(1024). 업데이트가 완료되면 타이밍 컨트롤러(11)는 업데이트된 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상한다(1032).

단계(1022)의 비교 결과 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 기준값 이상이면 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인을 검출한다(1026).

결함 라인이 검출되면 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 새로운 값으로 업데이트한다(1028).

이어서 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체한다(1030). 본 명세서의 일 실시예에서 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 인접 서브 픽셀의 센싱값으로 교체할 수 있다.

결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값이 교체되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 업데이트된 센싱값 및 교체된 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상한다(1032).

도 11은 본 명세서의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 11의 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(11)는 도 10에 도시된 단계(1002) 내지 단계(1020)을 수행한다.

단계(1020)을 수행하여 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 산출되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교한다(1102).

단계(1102)의 비교 결과 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 기준값 미만이면 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 새로운 값으로 업데이트한다(1104). 업데이트가 완료되면 타이밍 컨트롤러(11)는 업데이트된 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상한다(1116).

단계(1102)의 비교 결과 제1 전압값 및 제2 전압값의 차이값이 기준값 이상이면 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인을 검출한다(1106).

결함 라인이 검출된 후 타이밍 컨트롤러(11)는 스킵(skip) 모드의 설정 여부를 확인한다(1108). 본 명세서에서 스킵 모드가 설정되면 센싱 동작이 수행되지 않아 각각의 서브 픽셀의 센싱값의 업데이트가 스킵된다. 이에 따라서 각각의 서브 픽셀의 센싱값이 업데이트되지 않는다. 반대로 스킵 모드가 설정되지 않으면 센싱 동작이 수행되어 각각의 서브 픽셀의 센싱값이 업데이트된다.

단계(1108)의 확인 결과 스킵 모드가 설정되어 있지 않은 것으로 확인되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 새로운 값으로 업데이트한다(1112).

이어서 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체한다(1114). 본 명세서의 일 실시예에서 타이밍 컨트롤러(11)는 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 인접 서브 픽셀의 센싱값으로 교체할 수 있다.

결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값이 교체되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 업데이트된 센싱값 및 교체된 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상한다(1116).

단계(1108)의 확인 결과 스킵 모드가 설정되어 있는 것으로 확인되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱값의 업데이트가 스킵된 횟수를 미리 정해진 기준 횟수와 비교한다(1110).

단계(1110)의 비교 결과 센싱값의 업데이트 스킵 횟수가 기준 횟수를 초과하면 타이밍 컨트롤러(11)는 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하여 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 새로운 값으로 업데이트하고(1112), 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체한다(1114). 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값이 교체되면, 타이밍 컨트롤러(11)는 업데이트된 센싱값 및 교체된 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화를 보상한다(1116).

단계(1110)의 비교 결과 센싱값의 업데이트 스킵 횟수가 기준 횟수를 초과하지 않으면, 타이밍 컨트롤러(11)는 센싱 동작을 수행하지 않는다. 이에 따라서 각각의 서브 픽셀의 센싱값 업데이트가 스킵된다. 센싱값 업데이트가 스킵된 이후에는 업데이트 스킵 횟수가 1만큼 증가된다.

본 명세서의 실시예에서 결함 라인이 검출되었다는 것은 표시 장치(1)의 내부 부품의 접속 단자에 단락 또는 단선과 같은 문제가 발생하였음을 의미한다. 그러나 임의의 경우 표시 장치(1)의 내부 부품의 접속 단자의 단락 또는 단선 현상은 표시 장치(1)의 구동 과정에서 일정 시간이 경과하면 사라질 수도 있다. 예컨대 표시 장치(1) 내부로의 습기 유입에 의하여 접속 단자에 단락 현상이 발생한 경우, 표시 장치(1)의 구동 과정에서 내부 발열로 인하여 습기가 사라지면 단락 현상이 더 이상 발생하지 않을 수 있다.

따라서 도 11의 실시예에서는 스킵 모드가 설정된 상태에서 결함 라인이 발생하면 기준 횟수 만큼 센싱값의 업데이트가 스킵된다. 즉, 도 11의 실시예에서는 결함 라인이 발생하면 표시 장치(1)의 내부 부품의 접속 단자의 단락 또는 단선 현상이 사라질 때까지 일정 시간동안 센싱값의 업데이트가 중단된다.

그러나 도 11의 실시예에서 스킵 모드가 설정되어 기준 횟수 만큼 센싱값의 업데이트가 스킵된 이후에도 여전히 결함 라인이 검출되면 결함 라인에 속하는 서브 픽셀들의 센싱값이 다른 값으로 대체된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

각각의 서브 픽셀에 연결되는 센싱 전압 리드아웃 라인 및 상기 센싱 전압 리드아웃 라인에 연결되는 센싱 커패시터를 포함하는 표시 패널;
상기 센싱 전압 리드아웃 라인에 인가되는 전압의 크기를 획득하는 데이터 구동 회로; 및
상기 센싱 전압 리드아웃 라인에 인가되는 전압의 크기에 기초하여 상기 각각의 서브 픽셀에 공급되는 보상된 영상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
상기 데이터 구동 회로는
상기 센싱 전압 리드아웃 라인을 통해서 획득되는 전압의 크기를 디지털 값으로 변환하고 상기 디지털 값을 상기 타이밍 컨트롤러에 전달하는 아날로그-디지털 컨버터;
초기화 전압 입력 단자와 상기 센싱 전압 리드아웃 라인 사이의 연결을 스위칭하는 초기화 스위치; 및
상기 아날로그-디지털 컨버터와 상기 센싱 전압 리드아웃 라인 사이의 연결을 스위칭하는 샘플링 스위치를 포함하고,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 센싱 커패시터를 상기 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압으로 충전하고, 상기 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압의 크기인 제1 전압값을 획득하고, 상기 센싱 커패시터에 충전된 전압의 크기인 제2 전압값을 획득하고, 상기 제1 전압값 및 상기 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하고, 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행하는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 인접 서브 픽셀의 센싱값으로 교체하는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 차이값이 상기 기준값 이상인 센싱 전압 리드아웃 라인을 상기 결함 라인으로 결정하는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 결함 라인이 검출되면 상기 각각의 서브 픽셀의 센싱값의 업데이트 스킵 횟수를 미리 정해진 기준 횟수와 비교하고,
상기 업데이트 스킵 횟수가 상기 기준 횟수를 초과하지 않으면 각각의 서브 픽셀의 센싱값의 업데이트 및 열화 보상을 스킵하고,
상기 업데이트 스킵 횟수가 상기 기준 횟수를 초과하면 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하고, 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행하는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 초기화 스위치가 닫히고 상기 샘플링 스위치가 열리면 상기 센싱 커패시터가 상기 초기화 전압으로 충전되는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 초기화 스위치가 닫히고 상기 샘플링 스위치가 닫히면 상기 제1 전압값이 획득되는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 초기화 스위치가 열리고 상기 샘플링 스위치가 닫히면 상기 제2 전압값이 획득되는
표시 장치.
제1항에 있어서,
상기 타이밍 컨트롤러는
상기 결함 라인이 검출되지 않으면 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 새로운 센싱값으로 업데이트하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행하는
표시 장치.
센싱 전압 리드아웃 라인에 연결되는 센싱 커패시터를 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압으로 충전하는 단계;
상기 초기화 전압 입력 단자로부터 공급되는 초기화 전압의 크기인 제1 전압값을 획득하는 단계;
상기 센싱 커패시터에 충전된 전압의 크기인 제2 전압값을 획득하는 단계;
상기 제1 전압값 및 상기 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출하는 단계; 및
각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하는 단계;
상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하는 단계; 및
각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행하는 단계를 포함하는
표시 장치의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하는 단계는
상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 인접 서브 픽셀의 센싱값으로 교체하는 단계를 포함하는
표시 장치의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 제1 전압값 및 상기 제2 전압값의 차이값을 미리 정해진 기준값과 비교하여 결함 라인을 검출하는 단계는
상기 차이값이 상기 기준값 이상인 센싱 전압 리드아웃 라인을 상기 결함 라인으로 결정하는 단계를 포함하는
표시 장치의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하는 단계는
상기 결함 라인이 검출되면 상기 각각의 서브 픽셀의 센싱값의 업데이트 스킵 횟수가 미리 정해진 기준 횟수와 비교하는 단계;
상기 업데이트 스킵 횟수가 상기 기준 횟수를 초과하지 않으면 각각의 서브 픽셀의 센싱값의 업데이트 및 열화 보상을 스킵하는 단계; 및
상기 업데이트 스킵 횟수가 상기 기준 횟수를 초과하면 각각의 서브 픽셀의 센싱값을 업데이트하고, 상기 결함 라인에 속하는 서브 픽셀의 센싱값을 미리 정해진 다른 센싱값으로 교체하고, 각각의 서브 픽셀의 센싱값에 기초하여 각각의 서브 픽셀의 열화 보상을 수행하는 단계를 포함하는
표시 장치.