KR20220138507A - 표시 장치 - Google Patents

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편기현
박희숙
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Abstract

표시 장치는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소들을 포함하고, 화소들 각각은 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 흐르는 구동 전류에 대응하여 발광하는 발광 소자를 포함한다. 전원 공급부는 표시 패널의 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가한다. 전류 측정부는 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 전원 공급부로부터 표시 패널에 인가되는 전류를 측정한다. 센싱 제어부는 측정된 전류에 기초하여 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱할지 여부를 나타내는 제1 센싱 제어 신호를 출력한다. 센싱부는 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 발광 소자의 특성을 센싱한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 데이터 드라이버, 및 표시 패널을 포함하고, 표시 패널은 화소를 포함한다. 데이터 드라이버는 데이터 라인들을 통해 화소에 데이터 신호를 제공한다. 화소는 구동 트랜지스터 및 발광 소자를 포함하며, 구동 트랜지스터는 데이터 신호에 기초하여 화소에 흐르는 전류량을 조절하며, 발광 소자는 상기 전류량에 대응하는 휘도로 발광한다.
표시 패널의 구동 시간이 증가함에 따라 발광 소자(예를 들어, 유기 발광 다이오드)는 열화되고, 또한, 구동 트랜지스터의 문턱전압은 가변되거나 쉬프트 될 수 있다. 발광 소자의 열화 및 구동 트랜지스터의 문턱전압의 변화에 의해 화소는 원하는 휘도와 다른 휘도로 발광할 수 있다. 발광 소자의 열화 정도 및 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하여 데이터 신호를 보상함으로써, 화소는 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 발광 소자의 열화 정도 및 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하는 횟수 및 센싱시간을 감소시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소들을 포함하고, 상기 화소들 각각은 상기 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 흐르는 구동 전류에 대응하여 발광하는 발광 소자를 포함하는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 상기 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가하는 전원 공급부; 상기 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 상기 전원 공급부로부터 상기 표시 패널에 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 측정된 전류에 기초하여 상기 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱할지 여부를 나타내는 제1 센싱 제어 신호를 출력하는 센싱 제어부; 및 상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 센싱부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는 상기 측정된 전류의 값을 누적한 제1 누적 전류값이 제1 기준 전류값보다 크거나 같음에 응답하여 제1 센싱 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치의 파워-오프를 지시하는 전원 제어 신호가 상기 표시 장치에 제공되는 경우, 상기 센싱부는 제1 값을 가지는 상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 센싱 제어 신호가 제2 값을 가지는 경우, 상기 센싱부는 상기 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는, 상기 측정된 전류의 값을 누적하여 제1 누적 전류값을 갱신하고, 상기 제1 누적 전류값 및 제1 기준 전류값을 비교하며, 상기 제1 누적 전류값이 상기 제1 기준 전류값보다 큼에 응답하여 제1 값을 가지는 상기 제1 센싱 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는 상기 제1 값을 가지는 상기 제1 센싱 제어 신호를 출력함에 응답하여 상기 제1 누적 전류값을 초기화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는 상기 제1 누적 전류값을 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 표시 패널의 파워-온되는 경우, 상기 센싱 제어부는 상기 저장부에 저장된 상기 제1 누적 전류값을 로딩할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널이 파워-오프되거나 파워-온되는 경우, 상기 센싱 제어부는 상기 제1 누적 전류값을 초기화시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는 상기 화소들의 계조값들에 기초하여 상기 화소들의 수명들을 산출하는 수명 산출부를 더 포함하고, 상기 센싱 제어부는, 상기 수명들에 기초하여 상기 제1 기준 전류값을 가변시키며, 상기 계조값들은 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응하는 영상 데이터에 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는 상기 수명들 중 가장 작은 값을 가지는 최단 수명에 기초하여 상기 제1 기준 전류값을 가변시키며, 상기 최단 수명은 상기 화소들 중에서 가장 열화된 화소에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는 상기 최단 수명이 감소함에 따라 상기 제1 기준 전류값을 단계적으로 감소시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 기준 전류값이 감소함에 따라 상기 센싱부에서 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 주기가 감소할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들 각각은, 상기 발광 소자에 흐르는 상기 구동 전류의 양을 조절하는 구동 트랜지스터; 및 상기 구동 트랜지스터의 일 전극 및 상기 발광 소자의 일 전극이 연결되는 노드와 리드아웃 라인 사이에 연결되는 센싱 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱부는, 상기 리드아웃 라인 및 상기 센싱 트랜지스터를 통해 상기 발광 소자의 상기 일 전극에 기준 전압을 인가하고, 상기 기준 전압에 응답하여 상기 리드아웃 라인 및 상기 발광 소자를 통해 흐르는 전류를 상기 발광 소자의 전압-전류 특성으로서 센싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들 각각은 상기 발광 소자에 흐르는 상기 구동 전류의 양을 조절하는 구동 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 센싱 제어부는 상기 측정된 전류에 기초하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할지 여부를 나타내는 제2 센싱 제어 신호를 출력하고, 상기 센싱부는 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는, 상기 측정된 전류의 값을 누적하여 제2 누적 전류값을 갱신하고, 상기 제2 누적 전류값 및 제2 기준 전류값을 비교하며, 상기 제2 누적 전류값이 상기 제2 기준 전류값보다 큼에 응답하여 제1 값을 가지는 상기 제2 센싱 제어 신호를 출력하고, 상기 제1 값을 가지는 상기 제2 센싱 제어 신호를 출력함에 응답하여 상기 제2 누적 전류값을 초기화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 연결되는 발광 소자, 및 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 포함하는, 표시 패널; 상기 표시 패널의 상기 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가하는 전원 공급부; 상기 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 상기 전원 공급부로부터 상기 표시 패널에 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부; 상기 측정된 전류에 기초하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할지 여부를 나타내는 제1 센싱 제어 신호를 출력하는 센싱 제어부; 및 상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하는 센싱부를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 연결되는 발광 소자, 및 데이터 신호에 응답하여 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 포함하는, 표시 패널; 영상 데이터에 기초하여 상기 데이터 신호를 생성하여 화소에 제공하고, 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 데이터 구동부; 상기 영상 데이터에 기초하여 상기 화소의 수명을 산출하는 수명 산출부; 및 상기 수명에 기초하여 상기 데이터 구동부에서 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 주기를 조절하는 센싱 제어부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는, 상기 표시 패널의 상기 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가하는 전원 공급부; 및 상기 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 상기 전원 공급부로부터 상기 표시 패널에 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부를 더 포함하고, 상기 센싱 제어부는, 상기 측정된 전류의 값을 누적하여 제1 누적 전류값을 갱신하고, 상기 제1 누적 전류값 및 제1 기준 전류값을 비교하며, 상기 제1 누적 전류값이 상기 제1 기준 전류값보다 큼에 응답하여 상기 발광 소자의 특성을 센싱할 지 여부를 결정하고, 상기 수명에 기초하여 상기 제1 기준 전류값을 가변시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 제어부는 상기 수명이 감소함에 따라 상기 제1 기준 전류값을 단계적으로 감소시키며, 상기 제1 기준 전류값이 감소함에 따라 상기 데이터 구동부에서 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 상기 주기가 감소할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 표시부에 인가되는 총 전류(또는, 누적 전류값)를 기준으로 화소의 열화 정도를 고려하여, 화소에 대한 센싱(즉, 발광 소자의 특성에 대한 센싱 및 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱)이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 따라서, 화소에 대한 불필요한 센싱이 방지되고 센싱 횟수가 감소될 수 있다.
또한, 표시 장치는 발광 소자의 특성에 대한 센싱 여부와 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱 여부를 개별적으로 판단하고, 발광 소자의 특성에 대한 센싱과 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱을 각각 필요한 시점에 독립적으로 수행할 수 있다. 따라서, 1회의 센싱 시간이 감소되고, 발광 소자 및/또는 구동 트랜지스터에 대한 센싱이 요구되는 시점들 각각에서 보다 정확한 센싱이 수행될 수 있다.
나아가, 표시 장치는 화소의 수명(또는, 수명 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)에 기초하여 센싱 여부를 결정하는 기준인 기준 전류값을 가변시킬 수 있다. 따라서, 화소가 열화될수록 센싱 주기가 짧아지고, 화소의 열화에 기인한 화질 왜곡이 사전에 방지될 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면들이다.
도 3은 도 2의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 표시 장치에 포함된 센싱 제어부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 수직 블랭크 구간을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 도 4의 센싱 제어부에 포함된 제1 판단 블록의 동작을 설명하는 도면들이다.
도 7은 도 2의 표시 장치에 포함된 센싱 제어부의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 수명 산출 블록의 동작을 설명하는 도면이다.
도 9a는 화소의 구동 시간에 따른 화소의 수명을 나타내는 도면이다.
도 9b는 화소의 수명에 따른 제1 기준 전류값을 나타내는 도면이다.
도 9c는 제1 기준 전류값의 변화에 따른 센싱 주기의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는 화소의 구동 시간에 따른 구동 트랜지스터의 문턱전압의 변화를 나타내는 도면이다.
도 10b는 화소의 수명에 따른 제2 기준 전류값을 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
한편, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지는 않으며, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하에서 개시되는 각각의 실시예는 단독으로 실시되거나, 또는 적어도 하나의 다른 실시예와 결합되어 복합적으로 실시될 수 있을 것이다.
도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 도면들이다. 도 1에는 표시 장치(100)의 사시도가 도시되었으며, 도 2에는 표시 장치(100)의 블록도가 도시되었다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(100)는, 표시부(110)(또는, 표시 패널), 스캔 구동부(120)(또는, 게이트 구동부), 데이터 구동부(130)(또는, 소스 구동부, 센싱부), 타이밍 제어부(140), 전원 공급부(150), 센싱 제어부(160), 및 메모리(170)(또는, 저장부)를 포함할 수 있다. 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 제어부(140), 전원 공급부(150), 센싱 제어부(160), 및 메모리(170)는 표시부(110)를 구동하는 구동 장치를 구성할 수 있다.
표시부(110)는 영상을 표시할 수 있다. 표시부(110)는 유기 발광 표시 패널, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 무기 발광 표시 패널일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 표시부(110)는 하부 기판(111)과 상부 기판(112)을 포함할 수 있다. 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.
표시부(110)는, 스캔 라인들(SL1 내지 SLn), 센싱스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn), 데이터 라인들(DL1 내지 DLm), 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)(또는, 센싱 라인들), 제1 전원 라인(PL1), 제2 전원 라인(PL2), 및 화소(PXL)를 포함할 수 있다(단, n 및 m 각각은 양의 정수).
화소(PXL)는 스캔 라인들(SL1 내지 SLn), 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 의해 구획된 영역(예를 들어, 화소 영역)에 배치되거나 위치할 수 있다.
화소(PXL)는 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 중 하나 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 중 하나에 연결될 수 있다. 또한, 화소(PXL)는 센싱스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn) 중 하나 및 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm) 중 하나에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제i 행 및 제j 열에 위치하는 화소(PXL)는 제i 스캔 라인(SLi), 제i 센싱스캔 라인(SSLi), 제j 데이터 라인(DLj), 및 제j 리드아웃 라인(RLj)에 연결될 수 있다(단, i 및 j 각각은 양의 정수).
또한, 화소(PXL)는 제1 전원 라인(PL1) 및 제2 전원 라인(PL2) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전원 라인(PL1)에는 제1 전원전압((VDD)이 인가되고, 제2 전원 라인(PL2)에는 제2 전원전압(VSS)이 인가될 수 있다. 제1 및 제2 전원전압들(VDD, VSS)은 화소(PXL)의 동작에 필요한 전원전압들 또는 구동전압들이며, 제1 전원전압(VDD)은 제2 전원전압(VSS)의 전압레벨보다 높은 전압레벨을 가질 수 있다. 제1 및 제2 전원전압들(VDD, VSS)은 전원 공급부(150)로부터 표시부(110)에 제공될 수 있다.
화소(PXL)는 제i 센싱스캔 라인(SSLi)을 통해 제공되는 센싱스캔 신호에 응답하여 제j 리드아웃 라인(RLj)을 통해 제공되는 제3 전원전압(VINT)을 이용하여 초기화되고, 제i 스캔 라인(SLi)을 통해 제공되는 스캔 신호에 응답하여 제j 데이터 라인(DLj)을 통해 제공되는 데이터 신호(또는, 데이터 전압)를 저장하거나 기록하며, 저장된 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다. 여기서, 제3 전원전압(VINT)은 화소(PXL) 내 발광 소자의 동작점(또는, 문턱전압)보다 낮은 전압레벨을 가질 수 있다. 화소(PXL)의 구체적인 구성에 대해서는 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
스캔 구동부(120)는 스캔 제어 신호(SCS)에 기초하여 스캔 신호(또는, 스캔 신호들)를 생성하고, 스캔 신호를 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)에 순차적으로 제공할 수 있다. 여기서, 스캔 제어 신호(SCS)는 개시 신호, 클럭 신호들 등을 포함하고, 타이밍 제어부(140)로부터 스캔 구동부(120)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 스캔 구동부(120)는 클럭 신호들을 이용하여 펄스 형태의 개시 신호를 순차적으로 쉬프트하여 펄스 형태의 스캔 신호를 순차적으로 생성 및 출력하는 쉬프트 레지스터(shift register)로 구현될 수 있다. 또한, 스캔 구동부(120)는 스캔 신호를 생성하는 방식과 유사하게, 센싱스캔 신호를 생성하고, 센싱스캔 신호를 센싱스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn)에 순차적으로 제공할 수 있다.
스캔 구동부(120)는 표시부(110) 상에 화소(PXL)와 함께 형성될 수도 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 스캔 구동부(120)는 회로필름에 실장되고, 적어도 하나의 회로필름, 및 인쇄회로기판을 경유하여, 타이밍 제어부(140)에 연결될 수 있다.
도 1에서 스캔 구동부(120)는 표시부(110)의 일 측에 위치하는 것으로 도시되었으나, 스캔 구동부(120)가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 구동부(120)는 표시부(110)의 양 측(예를 들어, 좌측 및 우측)에 위치하거나, 표시부(110) 내에 분산 배치될 수도 있다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 제어부(140)로부터 제공되는 영상 데이터(DATA2) 및 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 데이터 신호들(또는, 데이터 전압들)을 생성하고, 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 표시부(110)(또는, 화소(PXL))에 제공할 수 있다. 여기서, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(130)의 동작을 제어하는 신호이며, 유효 데이터 신호의 출력을 지시하는 로드 신호(또는, 데이터 인에이블 신호), 수평 개시 신호, 데이터 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(130)는 데이터 클럭 신호에 동기하여 수평 개시 신호를 쉬프트시켜 샘플링 신호를 생성하는 쉬프트 레지스터, 샘플링 신호에 응답하여 영상 데이터(DATA2)를 래치하는 래치, 래치된 영상 데이터(예를 들어, 디지털 형태의 데이터)를 아날로그 형태의 데이터 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터(또는, 디코더), 및 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 출력하는 버퍼들(또는, 증폭기들)을 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구동부(130)는 제3 전원전압(VINT)을 전원 공급부(150)로부터 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)을 통해 표시부(110)(또는, 화소(PXL))에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동부(130)는 센싱 제어 신호(CS_S)에 응답하여 리드아웃 라인들(RL1 내지 RLm)을 통해 화소(PXL)로부터 센싱 신호(예를 들어, 전류)를 수신할 수 있다. 여기서, 센싱 신호는, 화소(PXL) 내 구동 트랜지스터의 문턱전압 및/또는 이동도, 화소(PXL) 내 발광 소자의 전압-전류 특성(또는, 열화 정도, 이하, "발광 소자의 특성"이라 함) 등과 같은 화소(PXL)의 특성 정보이거나 이에 대응할 수 있다. 센싱 제어 신호(CS_S)는 센싱 구간에서(즉, 화소(PXL)의 특성을 센싱하기 위해 할당된 구간에서) 센싱 제어부(160)로부터 데이터 구동부(130)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 표시부(110) 내 전체 화소들의 특성들을 센싱하기 위해서는 특정 시간(예를 들어, 표시부(110)가 3840×2160개의 화소들을 포함하는 경우, 약 5분)이 소요되므로, 센싱 구간은 표시 장치(100)의 파워-오프 직전에(예를 들어, 외부 장치로부터 표시 장치(100)의 파워-오프를 지시하는 전원 제어 신호가 제공된 시점)에 할당될 수 있다. 다만, 센싱 구간이 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 데이터 구동부(130)는 센싱 신호에 기초하여 센싱 데이터(DATA_S)를 생성하고, 센싱 데이터(DATA_S)는 타이밍 제어부(140)에 제공될 수 있다. 센싱 데이터(DATA_S)는 데이터 구동부(130) 및/또는 타이밍 제어부(140)에서 화소(PXL)의 특성(또는, 특성 편차, 열화)을 보상하는데 이용될 수 있다.
예를 들어, 데이터 구동부(130)는 센싱 신호(또는, 전류)를 증폭 및 샘플링하기 위한 회로 소자들(예를 들어, 증폭기, 커패시터, 트랜지스터)를 포함하며, 아날로그 형태의 센싱 신호를 디지털 형태의 센싱 값(또는, 센싱 값을 포함하는 센싱 데이터(DATA_S))를 생성하기 위한 아날로그 디지털 컨버터를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 데이터 구동부(130)는 복수의 데이터 드라이버 직접 회로(integrated circuit; IC)(131)(또는, 소스 드라이버 IC)를 포함할 수 있다. 데이터 드라이버 IC(131)는 연성회로기판(FPCB)에 실장되고, 적어도 하나의 인쇄회로기판(PCB1, PCB2) 및/또는 적어도 하나의 케이블(CONN1, CONN2)을 경유하여, 타이밍 제어부(140)에 연결될 수 있다.
타이밍 제어부(140)는 외부 장치(예를 들어, 그래픽 프로세서)로부터 입력 영상 데이터(DATA1) 및 제어 신호(CS)를 수신하고, 제어 신호(CS)에 기초하여 스캔 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하며, 입력 영상 데이터(DATA1)를 변환하여 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다. 여기서, 제어 신호(CS)는 수직 동기 신호(또는, Vsync), 수평 동기 신호(또는, Hsync), 기준 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 수직 동기 신호는 프레임 데이터(즉, 하나의 프레임 영상이 표시되는 프레임 구간에 대응하는 데이터)의 시작을 나타내고, 수평 동기 신호는 데이터 행(즉, 프레임 데이터에 포함된 복수의 데이터 행들 중 하나의 데이터 행)의 시작을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(140)는 RGB 포맷의 입력 영상 데이터(DATA1)를 표시부(110) 내 화소 배열에 부합하는 RGBG 포맷의 영상 데이터(DATA2)로 변환할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(140)는 센싱 데이터(DATA_S)에 기초하여 영상 데이터(DATA2)를 보상할 수 있다. 예를 들어, 센싱 데이터(DATA_S)에 포함된 화소(PXL)의 특성(즉, 발광 소자의 특성 및 구동 트랜지스터의 문턱전압(또는, 문턱전압의 변화량))에 기초하여 제1 보상 계조값(또는, 제1 계조 보상값) 또는 제1 보상 비율을 산출하고, 제1 보상 계조값 또는 제1 보상 비율에 기초하여 화소(PXL)에 대응하는 계조값을 보상할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(140)는 영상 데이터(DATA2)(또는, 입력 영상 데이터(DATA1))에 기초하여 화소(PXL)(또는, 화소(PXL) 내 발광 소자)의 수명(AGE)을 산출하고, 화소(PXL)의 수명(AGE)에 기초하여 영상 데이터(DATA2)를 보상할 수 있다. 예를 들어, 화소(PXL)의 구동량(예를 들어, 구동 시간, 계조값)이 증가하거나 누적됨에 따라 화소(PXL)의 발광 소자(예를 들어, 유기 발광 다이오드)는 열화되고, 열화된 발광 소자는 동일한 데이터 신호에 대하여 열화되기 전의 발광 소자와는 다른 휘도로 발광할 수 있다. 따라서, 타이밍 제어부(140)는 영상 데이터(DATA2) 내 화소(PXL)에 대응하는 계조값을 주기적으로 스케일링 및 누적하여 누적 계조값(또는, 누적 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)을 생성하거나 갱신하고, 누적 데이터 및 수명간의 관계를 기 정의한 수명 곡선과 상기 누적 계조값에 기초하여 화소(PXL)의 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(140)는 화소(PXL)의 수명(AGE)에 기초하여 제2 보상 계조값(또는, 제2 계조 보상값) 또는 제2 보상 비율을 산출하고, 제2 보상 계조값 또는 제2 보상 비율에 기초하여 화소(PXL)에 대응하는 계조값을 보상할 수 있다. 화소(PXL)의 수명(AGE)에 관한 정보(예를 들어, 수명 데이터, 누적 데이터)는 메모리(170)에 저장될 수 있다.
전원 공급부(150)는 표시부(110)에 제1 전원전압(VDD) 및 제2 전원전압(VSS)을 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급부(150)는 데이터 구동부(130)에 제3 전원전압(VINT)을 제공할 수 있다. 이외에도 전원 공급부(150)는 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 및 타이밍 제어부(140) 중 적어도 하나에, 상기 적어도 하나의 구동에 필요한 전원전압을 제공할 수 있다. 전원 공급부(150)는 전원 관리 집적회로(Power management IC; PMIC)로 구현될 수 있다.
센싱 제어부(160)는, 전원 공급부(150)의 제1 전원전압(VDD) 및 제2 전원전압(VSS)의 공급에 따라 표시부(110)로 인가되거나 흐르는 총 전류(I_VDD)에 기초하여, 센싱 제어 신호(CS_S)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 총 전류(I_VDD)는 제1 전원전압(VDD)이 출력되는 전원 공급부(150)의 출력단에서 전류 센서를 통해 측정될 수 있다. 센싱 제어 신호(CS_S)는 화소(PXL) 내 발광 소자의 특성을 센싱할 지 여부와 화소(PXL) 내 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할 지 여부를 나타낼 수 있다. 실시예에 따라, 센싱 제어 신호(CS_S)는 발광 소자의 특성을 센싱하도록 지시하는 제1 인에이블 신호(EN1)와, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하도록 지시하는 제2 인에이블 신호(EN2)를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 센싱 제어부(160)는 총 전류(I_VDD)의 값을 주기적으로 누적하여 누적 전류값(I_ACC)을 생성하고, 누적 전류값이 기준 전류값보다 크거나 같은 경우 센싱 제어 신호(CS_S)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 제어부(160)는 총 전류(I_VDD)의 값을 주기적으로 누적하여 제1 누적 전류값을 생성하고, 제1 누적 전류값이 제1 기준 전류값보다 크거나 같은 경우 제1 인에이블 신호(EN1)(즉, 발광 소자의 특성을 센싱하도록 지시하는 제1 인에이블 신호(EN1))를 생성할 수 있다. 제1 인에이블 신호(EN1)의 생성과 함께 제1 누적 전류값은 초기화될 수 있다(예를 들어, 0의 값으로 초기화될 수 있다). 유사하게, 센싱 제어부(160)는 총 전류(I_VDD)의 값을 주기적으로 누적하여 제2 누적 전류값을 생성하고, 제2 누적 전류값이 제2 기준 전류값보다 크거나 같은 경우 제2 인에이블 신호(EN2)(즉, 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하도록 지시하는 제2 인에이블 신호(EN2))를 생성할 수 있다. 제2 기준 전류값은 제1 기준 전류값과 다르게 설정될 수 있다. 제2 인에이블 신호(EN2)의 생성과 함께 제2 누적 전류값은 초기화될 수 있다.
참고로, 표시부(110)가 특정 시간동안 블랙 패턴의 영상(즉, 표시부(110) 전체가 블랙 또는 이에 대응하는 휘도의 영상)만을 표시하는 경우, 화소(PXL) 내 발광 소자 및 구동 트랜지스터는 실질적으로 열화되지 않을 수 있다. 이 경우, 화소(PXL) 내 발광 소자의 특성 및 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할 필요가 없을 수 있다. 또한, 표시부(110)의 일부 영역에만 화이트 패턴의 영상이 표시되는 경우에도, 표시부(110)의 나머지 영역 내 화소(PXL)에 대한 센싱이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 센싱 제어부(160)는 표시부(110)에 인가되는 총 전류(I_VDD)를 기준으로 화소(PXL)(즉, 발광 소자 및 구동 트랜지스터)의 열화 정도를 고려하여, 화소(PXL)에 대한 센싱이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 화소(PXL)에 대한 불필요한 센싱이 방지되므로, 화소(PXL)에 대한 센싱 횟수가 감소될 수 있다.
또한, 센싱 제어부(160)는 발광 소자의 특성에 대한 센싱 여부와 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱 여부를 개별적으로 판단하고, 이에 따라 발광 소자의 특성에 대한 센싱과 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱이 상호 독립적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)의 이전 파워-오프 시점에서는 발광 소자의 특성만이 센싱되고, 표시 장치(100)의 현재 파워-오프 시점에서는 구동 트랜지스터의 문턱전압만이 센싱될 수 있다. 따라서, 1회의 센싱 시간이 감소될 수도 있다. 또한, 발광 소자의 특성에 대한 센싱 및/또는 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱이 각각 필요한 시점에 수행되므로, 발광 소자의 특성 및 구동 트랜지스터의 문턱전압을 일괄 센싱하는 경우와 비교하여, 보다 정확한 센싱이 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 제어부(160)는 화소(PXL)의 수명(AGE)(또는, 수명 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)에 기초하여 제1 및 제2 기준 전류값들 중 적어도 하나를 가변시킬 수 있다. 화소(PXL)의 수명(AGE)에 관한 정보는 타이밍 제어부(140)로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, 화소(PXL)의 수명(AGE)이 감소함에 따라(즉, 화소(PXL)가 열화됨에 따라), 센싱 제어부(160)는 제1 기준 전류값을 감소시키거나 낮출 수 있다. 제1 기준 전류값이 감소함에 따라, 센싱 제어부(160)는 상대적으로 작은 누적 전류값에 기초하여 발광 소자의 특성을 센싱할 것을 결정할 수 있다. 즉, 화소(PXL)의 발광 소자가 열화될수록 센싱 주기가 짧아지고, 화소(PXL)의 발광 소자의 열화에 기인한 화질 왜곡이 사전에 방지될 수 있다.
센싱 제어부(160)의 적어도 일부는 집적 회로(예를 들어, 트랜지스터, 커패시터, 레지스터, 멀티플렉서 등을 포함하는 집적 회로, 또는 FPGA)로 구현되거나, 집적 회로 내에서 소프트웨어적으로 구현될 수 있다. 센싱 제어부(160)의 보다 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
메모리(170)는 화소(PXL)의 수명(AGE)(또는, 수명 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(170)는 누적 전류값(I_ACC)(또는, 제1 및 제2 누적 전류값들)을 저장할 수 있다. 메모리(170)는 플래시 메모리(Flash Memory)와 같은 비활성 메모리 장치로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(100)는 표시부(110)에 인가되는 총 전류(I_VDD)(또는, 누적 전류값(I_ACC))를 기준으로 화소(PXL)(즉, 발광 소자 및 구동 트랜지스터)의 열화 정도를 고려하여, 화소(PXL)에 대한 센싱(즉, 발광 소자의 특성에 대한 센싱 및 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱)이 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 따라서, 화소(PXL)에 대한 불필요한 센싱이 방지되고 센싱 횟수가 감소될 수 있다.
또한, 표시 장치(100)는 발광 소자의 특성에 대한 센싱 여부와 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱 여부를 개별적으로 판단하고, 발광 소자의 특성에 대한 센싱과 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대한 센싱을 각각 필요한 시점에 독립적으로 수행할 수 있다. 따라서, 1회의 센싱 시간이 감소되고, 발광 소자 및/또는 구동 트랜지스터에 대한 센싱이 요구되는 시점들 각각에서 보다 정확한 센싱이 수행될 수 있다.
나아가, 표시 장치(100)는 화소(PXL)의 수명(AGE)(또는, 수명 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)에 기초하여 센싱 여부를 결정하는 기준인 기준 전류값을 가변시킬 수 있다. 따라서, 화소(PXL)가 열화될수록 센싱 주기가 짧아지고, 화소(PXL)의 열화에 기인한 화질 왜곡이 사전에 방지될 수 있다.
한편, 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 제어부(140), 전원 공급부(150), 및 센싱 제어부(160) 중 적어도 하나는 표시부(110)에 형성되거나, 집적 회로로 구현되어 테이프 캐리어 패키지 형태로 표시부(110)에 연결될 수 있다. 또한, 스캔 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 제어부(140), 전원 공급부(150), 및 센싱 제어부(160) 중 적어도 2개는 하나의 집적회로로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 센싱 제어부(160)의 적어도 일부는 타이밍 제어부(140)에 포함될 수도 있다. 다른 예로, 데이터 구동부(130) 및 타이밍 제어부(140)는 하나의 집적 회로로 구현될 수도 있다.
도 3은 도 2의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 도면이다. 제i 행 및 제j 열에 위치하는 화소(PXL)가 예시적으로 도시되었다.
도 3을 참조하면, 화소(PXL)는 제i 스캔 라인(SLi), 제j 데이터 라인(DLj), 제i 센싱스캔 라인(SSLi) 및 제j 리드아웃 라인(RLj)에 연결될 수 있다.
화소(PXL)는 발광 소자(EL), 제1 트랜지스터(T1)(또는, 구동 트랜지스터), 제2 트랜지스터(T2)(또는, 제1 스위칭 트랜지스터), 제3 트랜지스터(T3)(또는, 센싱 트랜지스터, 제2 스위칭 트랜지스터), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 및 제3 트랜지스터(T3) 각각은 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 및 제3 트랜지스터(T3) 중 적어도 일부는 폴리 실리콘 반도체를 포함하거나, N형 반도체 또는 P형 반도체로 구현될 수 있다.
발광 소자(EL)의 제1 전극(또는, 애노드 전극)은 제2 노드(N2)(또는, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극)에 접속될 수 있다. 발광 소자(EL)의 제1 전극은 제1 트랜지스터(T1)를 경유하여 제1 전원 라인(PL1)에 연결될 수 있다. 제1 전원 라인(PL1)에는 제1 전원전압(VDD)이 인가될 수 있다. 발광 소자(EL)의 제2 전극(또는, 캐소드 전극)은 제2 전원 라인(PL2)에 접속될 수 있다. 제2 전원 라인(PL2)에는 제2 전원전압(VSS)이 인가될 수 있다. 발광 소자(EL)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량(또는, 구동 전류)에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(EL)는 유기 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 발광 소자(EL)는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드와 같은 무기 발광 다이오드로 구성되거나, 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 다이오드일 수도 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극(예를 들어, 드레인 전극)은 제1 전원 라인(PL1)에 접속되고, 제2 전극(예를 들어, 소스 전극)은 제2 노드(N2)(또는, 발광 소자(EL)의 애노드 전극)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)(또는, 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압(또는, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 제2 전극 사이에 걸리는 게이트-소스 전압)에 대응하여 발광 소자(EL)로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 제j 데이터 라인(DLj)에 접속되고, 제2 전극은 제1 노드(N1)(또는, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극)에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제i 스캔 라인(SLi)에 접속될 수 있다. 제i 스캔 라인(SLi)으로 제i 스캔 신호(S[i])가 공급될 때 제2 트랜지스터(T2)는 턴-온되어 제j 데이터 라인(DLj)으로부터의 데이터 신호(VDATA)(또는, 데이터 전압)를 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 발광 소자(EL)의 제1 전극 사이에 형성되거나 접속될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)의 전압을 저장할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제j 리드아웃 라인(RLj)과 제2 노드(N2)(또는, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극) 사이에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 센싱스캔 신호(SEN[i])에 응답하여 제2 노드(N2) 및 제j 리드아웃 라인(RLj)을 연결할 수 있다. 이 경우, 제j 리드아웃 라인(RLj)에 인가된 제3 전원전압(VINT)이 제2 노드(N2)에 인가될 수 있다. 제3 전원전압(VINT)에 의해 제2 노드(N2) 또는 발광 소자(EL)의 일 전극의 전압이 초기화될 수 있다.
제i 스캔 신호(S[i]) 및 센싱스캔 신호(SEN[i])에 응답하여 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 동시에 턴-온되는 경우, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 신호(VDATA) 및 제3 전원전압(VINT) 간의 전압차가 저장되고, 제1 트랜지스터(T1)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 상기 전압차에 대응하여 발광 소자(EL)에 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 센싱 구간에서 제3 트랜지스터(T3)가 센싱스캔 신호(SEN[i])에 응답하여 제2 노드(N2) 및 제j 리드아웃 라인(RLj)을 연결하는 경우, 센싱 신호가 화소(PXL)로부터 제j 리드아웃 라인(RLj)에 제공될 수 있다.
예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되고 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온된 경우, 센싱 전압(또는, 제2 노드(N2)의 노드 전압)이 제j 리드아웃 라인(RLj)에 제공될 수 있다. 다른 예로, 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프되고 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온된 경우, 데이터 구동부(130, 도 2 참고)는 제j 리드아웃 라인(RLj)을 통해 기준 전압을 인가할 수 있다. 이 경우, 제j 리드아웃 라인(RLj), 제3 트랜지스터(T3), 및 발광 소자(EL)를 통해 전류가 흐를 수 있으며, 데이터 구동부(130)는 상기 전류를 센싱할 수 있다. 상기 센싱 전압 또는 상기 센싱 전류는 발광 소자(EL)의 특성에 대응할 수 있다.
또 다른 예로, 제1 트랜지스터(T1)가 테스트 전압(즉, 데이터 신호(VDATA)로서 인가된 테스트 전압)에 의해 턴-온되고 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온된 경우, 테스트 전압에 대응하여 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류가 제j 리드아웃 라인(RLj)에 제공될 수 있으며, 데이터 구동부(130)는 상기 전류를 센싱할 수 있다. 상기 센싱 전류는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압(또는, 문턱전압의 변화/이동도)에 대응할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 화소(PXL)는 도 2에 도시된 회로 구조에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 도 2의 표시 장치에 포함된 센싱 제어부의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 4에는 센싱 제어부(160)의 동작과 관련하여, 제1 전원전압 생성 블록(151), 센싱 블록(132), 및 메모리(170)가 더 도시되었다. 도 5는 수직 블랭크 구간을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a, 도 6b, 및 도 6c는 도 4의 센싱 제어부에 포함된 제1 판단 블록의 동작을 설명하는 도면들이다.
도 2, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 센싱 제어부(160)는 전류 센싱 블록(161), 제1 판단 블록(162), 및 제2 판단 블록(163)을 포함할 수 있다. 전류 센싱 블록(161), 제1 판단 블록(162), 및 제2 판단 블록(163) 각각은 논리 연산 소자들(또는, 논리 소자들)의 조합으로 구현되거나, 타이밍 제어부(140) 내에서 소프트웨어적으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 전류 센싱 블록(161)은 전원 공급부(150, 도 2 참고)에 포함되거나, 제2 판단 블록(163)은 데이터 구동부(130, 도 2 참고)에 포함될 수도 있다.
이하에서는, 센싱 제어 신호(CS_S)를 생성하기 위한 프로세스의 순서에 따라, 제1 전원전압 생성 블록(151), 전류 센싱 블록(161), 제1 판단 블록(162), 제2 판단 블록(163), 및 센싱 블록(132)을 순차적으로 설명한다.
제1 전원전압 생성 블록(151)은 도 2를 참조하여 설명한 전원 공급부(150)에 포함되고, 제1 전원전압(VDD)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원전압 생성 블록(151)은 외부 전원에 기초하여 표시부(110)를 구동하기에 적합한 제1 전원전압(VDD)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전원전압 생성 블록(151)은 일정한 전압레벨을 가지는 제1 전원전압(VDD)을 생성할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 제1 전원전압(VDD)은 시간에 따라 가변될 수도 있다. 제1 전원전압(VDD)은 표시부(110)에 제공될 수 있다. 제1 전원전압 생성 블록(151)은 부스트 컨버터와 같은 전력 컨버터로 구현될 수 있다.
실시예들에서, 제1 전원전압 생성 블록(151)은 제1 전원전압(VDD)을 출력하는 출력단에서 전류 센서를 이용하여 총 전류(I_VDD)를 측정하고, 총 전류(I_VDD)(또는, 총 전류(I_VDD)에 대응하는 측정 신호)를 출력할 수 있다. 한편, 제1 전원전압 생성 블록(151)이 총 전류(I_VDD)를 측정 및 출력하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 전류 센싱 블록(161)에서 총 전류(I_VDD)를 측정할 수도 있다.
전류 센싱 블록(161)은 총 전류(I_VDD)를 주기적으로 샘플링하거나 센싱하여 프레임 전류값(I_FRAME)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전류 센싱 블록(161)은 하나의 프레임(FRAME) 내 블랭크 구간(P_BLANK)에서 총 전류(I_VDD)를 샘플링하거나 센싱하여 프레임 전류값(I_FRAME)을 생성할 수 있다.
블랭크 구간(P_BLANK)을 설명하기 위해 도 5를 참조하면, 개시 신호(STV)는 하나의 프레임(FRAME)의 시작을 나타내며, 스캔 구동부(120, 도 2 참고)에 제공되는 개시 신호, 또는, 데이터 구동부(130, 도 2 참고)에 제공되는 수직 동기 신호에 대응할 수 있다. 개시 신호(STV)가 제2 논리 레벨(또는, 논리 하이 레벨)을 가지는 시점을 기준으로, 프레임들이 구분될 수 있다.
하나의 프레임(FRAME)은 액티브 구간(P_ACTIVE) 및 블랭크 구간(P_BLANK)을 포함할 수 있다. 액티브 구간(P_ACTIVE)에서 데이터 라인들(DL1~DLm, 도 2 참고)에 인가되는 데이터 신호(VDATA)는 유효한 값을 가지며, 액티브 구간(P_ACTIVE)에서 화소(PXL, 도 2 및 도 3 참고)(즉, 표시부(110)에 포함된 모든 화소들)에 데이터 신호(VDATA)가 기록될 수 있다. 블랭크 구간(P_BLANK)에서 데이터 신호(VDATA)는 유효한 값을 가지지 않거나 무효한 값을 가지며, 블랭크 구간(P_BLANK)에서 화소(PXL)에 데이터 신호(VDATA)가 기록되지 않으며 화소(PXL)(즉, 표시부(110)에 포함된 모든 화소들)는 액티브 구간(P_ACTIVE)에서 기록된 데이터 신호(VDATA)에 대응하여 발광 중일 수 있다. 즉, 액티브 구간(P_ACTIVE)에서의 총 전류(I_VDD)에는 해당 프레임(FRAME)에서 표시부(110) 내 전체 화소들의 발광 상태가 반영될 수 있다. 달리 말해, 해당 프레임(FRAME)에서 표시부(110) 내 전체 화소들의 발광 상태(및 이에 따른 열화 정도)를 고려하기 위해, 전류 센싱 블록(161)은 블랭크 구간(P_BLANK)에서 총 전류(I_VDD)를 샘플링하거나 센싱하여 프레임 전류값(I_FRAME)을 생성할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 판단 블록(162)은, 프레임 전류값(I_FRAME)을 누적하여 누적 전류값(I_ACC)을 생성하거나 갱신할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 판단 블록(162)은, 프레임 전류값(I_FRAME)을 누적하여 제1 누적 전류값(I_ACC1)을 생성하거나 갱신할 수 있다. 여기서, 제1 누적 전류값(I_ACC1)은 도 3에 도시된 화소(PXL) 내 발광 소자(EL)의 특성을 센싱할지 여부를 판단하는 데 이용될 수 있다. 또한, 제1 판단 블록(162)은, 프레임 전류값(I_FRAME)을 누적하여 제2 누적 전류값(I_ACC2)을 생성하거나 갱신할 수 있다. 여기서, 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 도 3에 도시된 화소(PXL) 내 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압을 센싱할지 여부를 판단하는 데 이용될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 소자(EL)의 특성 센싱 여부와 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압 센싱 여부를 상호 독립적으로 판단하기 위해, 제1 판단 블록(162)은 제1 누적 전류값(I_ACC1) 및 제2 누적 전류값(I_ACC2)을 각각 생성할 수 있다. 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)(즉, 누적 전류값(I_ACC))은 메모리(170)에 저장될 수 있다.
또한, 제1 판단 블록(162)은 누적 전류값(I_ACC)과 제1 기준 전류값(I_REF1)에 기초하여 제1 인에이블 신호(EN1)를 생성하거나 출력할 수 있다. 제1 기준 전류값(I_REF1)은 표시부(110, 도 2 참고)의 구동량에 따른 화소(PXL) 내 발광 소자(EL)의 특성의 변화를 고려하여 기 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 전류값(I_REF1)은 누적 전류값(I_ACC)의 변화에 따른 발광 소자(EL)의 특성의 변화에 기초하여 기 설정되며, 예를 들어, 사용자에게 시인될 수 있는 품질 저하를 발생시키는 발광 소자(EL)의 특성의 변화에 대응하는 누적 전류값(I_ACC)의 변화량에 기초하여 기 설정될 수 있다. 다만, 제1 기준 전류값(I_REF1)이 이에 한정되는 것은 아니며, 도 7을 참조하여 후술하겠지만, 제1 기준 전류값(I_REF1)은 가변될 수도 있다. 제1 인에이블 신호(EN1)는 화소(PXL) 내 발광 소자(EL)의 특성이 센싱되어야 함을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 제1 판단 블록(162)은 제1 누적 전류값(I_ACC1)과 제1 기준 전류값(I_REF1)을 비교하고, 제1 누적 전류값(I_ACC1)이 제1 기준 전류값(I_REF1)보다 큰 경우 제1 값을 가지는 제1 인에이블 신호(EN1)를 생성할 수 있다. 또한, 제1 판단 블록(162)은 제1 값을 가지는 제1 인에이블 신호(EN1)를 출력함에 응답하여, 또는 제1 값을 가지는 제1 인에이블 신호(EN1)를 출력함과 동시에 제1 누적 전류값(I_ACC1)을 초기화할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 시간(즉, 표시부(110, 도 2 참고)의 구동 시간)이 경과함에 따라 누적 전류값(I_ACC)은 증가할 수 있다. 표시 장치(100)의 최초 구동시 제1 누적 전류값(I_ACC1)은 제1 곡선(CURVE1)을 따라 변화하며, 제2 시점(TP2)에서 제1 누적 전류값(I_ACC1)은 제1 기준 전류값(I_REF1)(즉, 발광 소자 센싱(for EL sensing)을 위한 제1 기준 전류값(I_REF1))과 같아질 수 있다. 이 경우, 제2 시점(TP2)에서 제1 판단 블록(162)은 제1 값(예를 들어, 논리 하이 레벨(High))을 가지는 제1 인에이블 신호(EN1)를 생성하거나 출력하고, 제1 누적 전류값(I_ACC1)을 초기화할 수 있다. 제2 시점(TP2) 이후에, 즉, 제1 누적 전류값(I_ACC1)이 초기화된 이후에, 제1 누적 전류값(I_ACC1)은 제3 곡선(CURVE3)을 따라 변화할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제1 판단 블록(162)은 누적 전류값(I_ACC)과 제2 기준 전류값(I_REF2)에 기초하여 제2 인에이블 신호(EN2)를 생성하거나 출력할 수 있다. 제2 기준 전류값(I_REF2)은 표시부(110, 도 2 참고)의 구동량에 따른 화소(PXL) 내 제1 트랜지스터(T1)의 특성의 변화를 고려하여 기 설정될 수 있으며, 제2 기준 전류값(I_REF2)은 제1 기준 전류값(I_REF1)과 다를 수 있다. 예를 들어, 제2 기준 전류값(I_REF2)은 누적 전류값(I_ACC)의 변화에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압의 변화에 기초하여 기 설정되며, 예를 들어, 사용자에게 시인될 수 있는 품질 저하를 발생시키는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압의 변화에 대응하는 누적 전류값(I_ACC)의 변화량에 기초하여 기 설정될 수 있다. 다만, 제2 기준 전류값(I_REF2)이 이에 한정되는 것은 아니며, 도 7을 참조하여 후술하겠지만, 제2 기준 전류값(I_REF2)은 가변될 수도 있다. 제2 인에이블 신호(EN2)는 화소(PXL) 내 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압이 센싱되어야 함을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 제1 판단 블록(162)은 제2 누적 전류값(I_ACC2)과 제2 기준 전류값(I_REF2)을 비교하고, 제2 누적 전류값(I_ACC2)이 제2 기준 전류값(I_REF2)보다 큰 경우 제1 값을 가지는 제2 인에이블 신호(EN2)를 생성할 수 있다. 또한, 제1 판단 블록(162)은 제1 값을 가지는 제2 인에이블 신호(EN2)를 출력함에 응답하여, 또는 제1 값을 가지는 제2 인에이블 신호(EN2)를 출력함과 동시에 제2 누적 전류값(I_ACC2)을 초기화할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 표시 장치(100)의 최초 구동시 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제1 곡선(CURVE1)을 따라 변화하며, 제1 시점(TP1)에서 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제2 기준 전류값(I_REF2)(즉, 문적전압 센싱(for Vth sensing)을 위한 제2 기준 전류값(I_REF2))과 같아질 수 있다. 이 경우, 제1 시점(TP1)에서 제1 판단 블록(162)은 제1 값(예를 들어, 논리 하이 레벨(High))을 가지는 제2 인에이블 신호(EN2)를 생성하거나 출력하고, 제2 누적 전류값(I_ACC2)을 초기화할 수 있다. 제1 시점(TP1) 이후에, 즉, 제2 누적 전류값(I_ACC2)이 초기화된 이후에, 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제2 곡선(CURVE2)을 따라 변화할 수 있다.
또한, 제1 시점(TP1)에서와 유사하게, 제3 시점(TP3)에서 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제2 기준 전류값(I_REF2)과 같아질 수 있다. 이 경우, 제3 시점(TP3)에서 제1 판단 블록(162)은 제1 값(예를 들어, 논리 하이 레벨(High))을 가지는 제2 인에이블 신호(EN2)를 생성하거나 출력하고, 제2 누적 전류값(I_ACC2)을 초기화할 수 있다. 제3 시점(TP3) 이후에, 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제4 곡선(CURVE4)을 따라 변화할 수 있다.
한편, 도 6a에서 제1 기준 전류값(I_REF1)은 제2 기준 전류값(I_REF2)보다 큰 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 기준 전류값(I_REF1)은 제2 기준 전류값(I_REF2)보다 작을 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 판단 블록(163)은 제1 및 제2 인에이블 신호들(EN1, EN2) 및 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)에 기초하여 센싱 제어 신호(CS_S)를 생성하거나 출력할 수 있다. 여기서, 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)는 표시 장치(100)의 파워-오프를 지시하는 신호로, 외부 장치로부터 제공될 수 있다. 센싱 구간이 표시 장치(100)의 파워-오프 직전으로 설정된 경우, 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)는 센싱 구간의 시작을 나타낼 수 있다. 센싱 구간이 표시 장치(100)의 파워-오프 직전 이외에 다른 시간으로 할당되는 경우, 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF) 대신에, 해당 시간(즉, 센싱 구간)에 대응하는 신호가 제2 판단 블록(163)에 제공될 수도 있다.
제2 판단 블록(163)은 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)에 응답하여 제1 및 제2 인에이블 신호들(EN1, EN2)에 각각 대응하는 제1 및 제2 센싱 제어 신호들(CS_S1, CS_S2)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 제2 판단 블록(163)은 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)에 응답하여 제1 인에이블 신호(EN1)(또는, 제1 인에이블 신호(EN1)의 값)을 제1 센싱 제어 신호(CS_S1)로서 출력하며, 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)에 응답하여 제2 인에이블 신호(EN2)(또는, 제2 인에이블 신호(EN2)의 값)을 제2 센싱 제어 신호(CS_S2)로서 출력할 수 있다.
제1 값을 가지는 제1 센싱 제어 신호(CS_S1)(즉, 제1 값을 가지는 제1 인에이블 신호(EN1))에 응답하여 센싱 블록(132)은 화소(PXL) 내 발광 소자(EL)의 특성을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 블록(132)은 표시부(110) 내 전체 화소들 각각의 발광 소자(EL)의 특성을 센싱할 수 있다. 유사하게, 제1 값을 가지는 제2 센싱 제어 신호(CS_S2)(즉, 제1 값을 가지는 제2 인에이블 신호(EN2))에 응답하여 센싱 블록(132)은 화소(PXL) 내 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 센싱 블록(132)은 표시부(110) 내 전체 화소들 각각의 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압을 센싱할 수 있다. 센싱 블록(132)은 데이터 구동부(130)에 포함되며, 데이터 구동부(130)의 데이터 신호 생성 기능 및 센싱 기능 중 센싱 기능을 수행하는 데이터 구동부(130)의 일 부분에 해당할 수 있다.
도 6a를 참조하여 예를 들면, 제1 시점(TP1) 이전의 구간에서 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)가 표시 장치(100)에 제공된 경우(CASE1), 제1 및 제2 인에이블 신호들(EN1, EN2)는 모두 제1 값을 가지지 않으므로(예를 들어, 제1 및 제2 인에이블 신호들(EN1, EN2)은 제2 값, 또는 논리 로우 레벨을 가지므로), 센싱 블록(132)은 발광 소자(EL)에 대한 센싱 및 제1 트랜지스터(T1)에 대한 센싱을 수행하지 않을 수 있다. 다른 예로, 제1 시점(TP1) 및 제2 시점(TP2) 사이의 구간에서 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)가 표시 장치(100)에 제공된 경우(CASE2), 제2 인에이블 신호(EN2)만이 제1 값을 가지므로, 센싱 블록(132)은 제1 트랜지스터(T1)에 대한 센싱만을 수행할 수 있다. 또 다른 예로, 제4 시점(TP4)에서 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)가 표시 장치(100)에 제공된 경우(CASE3)(또한, 제4 시점(TP) 이전에 전원 제어 신호(CS_POWER_OFF)가 표시 장치(100)에 제공되지 않았던 경우), 제1 및 제2 인에이블 신호들(EN1, EN2)이 제1 값을 가지므로, 센싱 블록(132)은 발광 소자(EL)에 대한 센싱 및 제1 트랜지스터(T1)에 대한 센싱을 각각 수행할 수 있다.
한편, 센싱 제어 신호(CS_S)가 출력된 이후에 제1 및 제2 인에이블 신호들(EN1, EN2)의 값은 모두 초기화될 수 있다(예를 들어, 제2 값 또는 논리 로우 레벨로 초기화될 수 있다).
일 실시예에서, 표시 장치(100)가 파워-온되는 경우, 제1 판단 블록(162)은 메모리(170)로부터 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)(즉, 누적 전류값(I_ACC))을 로딩하며, 프레임 전류값(I_FRAME)을 누적하여 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 갱신할 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 예를 들면, 제4 시점(TP4)에서 표시 장치(100)가 파워-오프된 경우를 가정한다. 이후, 표시 장치(100) 파워-온된 경우, 제1 판단 블록(162)은 메모리(170)로부터 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 각각 로딩하며, 프레임 전류값(I_FRAME)을 누적하여 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 갱신할 수 있다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 표시 장치(100)의 파워-오프 전과 동일하게, 제1 누적 전류값(I_ACC1)은 제3 곡선(CURVE3)을 따라 변화하며, 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제2 곡선(CURVE2)(및 제4 곡선(CURVE4))을 따라 변할 수 있다.
다른 실시예에서, 표시 장치(100)가 파워-온되는 경우, 제1 판단 블록(162)은 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 초기화하거나 리셋할 수 있다.
도 6a 및 도 6c를 참조하여 예를 들면, 제4 시점(TP4)에서 표시 장치(100)가 파워-오프된 경우를 가정한다. 이후, 표시 장치(100) 파워-온된 경우, 제1 판단 블록(162)은 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 초기화하고, 프레임 전류값(I_FRAME)을 누적하여 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 갱신할 수 있다. 도 6c에 도시된 바와 같이, 표시 장치(100)의 파워-오프 전과 다르게, 제1 누적 전류값(I_ACC1)은 제5 곡선(CURVE5)을 따라 변화하며, 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 제5 곡선(CURVE5)(및 제6 곡선(CURVE6))을 따라 변할 수 있다.
한편, 표시 장치(100)의 파워-온시, 도 6b에서는 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 메모리(170)로부터 로딩하는 것으로, 도 6c에서는 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)을 초기화하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 장치(100)의 파워-온시, 제1 판단 블록(162)은 제1 누적 전류값(I_ACC1)을 로딩하고 제2 누적 전류값(I_ACC2)은 초기화시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이, 센싱 제어부(160)는 표시부(110)에 인가되는 총 전류(I_VDD)를 누적하여 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)를 각각 생성하고, 제1 및 제2 누적 전류값들(I_ACC1, I_ACC2)에 기초하여 발광 소자(EL)의 특성을 센싱할 지 여부 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압을 센싱할 지 여부를 각각 결정할 수 있다. 따라서, 불필요한 센싱이 방지되고 센싱 횟수 및 1회의 센싱 시간이 감소될 수 있다.
도 7은 도 2의 표시 장치에 포함된 센싱 제어부의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 7에는 센싱 제어부(160)의 제1 및 제2 기준 전류값들(I_REF1, I_REF2)의 설정과 관련하여, 수명 산출 블록(141)이 더 도시되었다. 도 8은 도 4에 도시된 수명 산출 블록의 동작을 설명하는 도면이다. 도 8에는 도 2의 표시 장치(100)에 포함된 표시부(110)의 일 예가 도시되었다. 도 9a는 화소의 구동 시간에 따른 화소의 수명을 나타내는 도면이다. 도 9b는 화소의 수명에 따른 제1 기준 전류값을 나타내는 도면이다. 도 9c는 제1 기준 전류값의 변화에 따른 센싱 주기의 변화를 설명하기 위한 도면이다. 도 9c에는 도 6a에 대응하는 도면이 도시되었다. 도 10a는 화소의 구동 시간에 따른 구동 트랜지스터의 문턱전압의 변화를 나타내는 도면이다. 도 10b는 화소의 수명에 따른 제2 기준 전류값을 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4, 도 7 내지 도 10b를 참조하면, 센싱 제어부(160_1)는 기준 전류값 생성 블록(164)을 더 포함할 수 있다. 기준 전류값 생성 블록(164)을 제외하고, 센싱 제어부(160_1)는 도 4의 센싱 제어부(160)와 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
수명 산출 블록(141)은 도 2를 참조하여 설명한 타이밍 제어부(140)에 포함되고, 화소(PXL)(또는, 화소(PXL) 내 발광 소자(EL))의 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 수명 산출 블록(141)은 영상 데이터(DATA2)(또는, 입력 영상 데이터(DATA1), 프레임 데이터)에 내 화소(PXL)에 대응하는 계조값을 주기적으로 스케일링 및 누적하여 누적 계조값(또는, 누적 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)을 생성하거나 갱신하고, 누적 계조값에 기초하여 화소(PXL)의 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 또한, 수명 산출 블록(141)은 표시 장치(100)(또는, 표시부(110))의 온도, 화소(PXL)의 위치, 표시 장치(100)의 구동 주파수(예를 들어, 표시부(110)에 표시되는 영상의 재생률(refresh rate)), 화소(PXL)의 발광 듀티(예를 들어, 한 프레임 내에서 화소(PXL)가 발광하는 시간의 비율), 전류 제한 가중치(즉, 표시 장치(100)의 소비 전력을 절감하기 위해 표시부(110)에 흐르는 전류를 제한하는 비율, 또는 이에 대응하여 계조값을 스케일링하는 비율)와 같이 화소(PXL)의 구동량(또는, 발광량, 열화)에 영향을 주는 조건들을 계조값에 반영하여 누적 계조값을 갱신할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 수명 산출 블록(141)은 표시부(110) 내 전체 화소들에 대한 수명 데이터를 생성하거나 갱신할 수 있다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 수명(AGE)(또는, 수명 데이터)은 메모리(170)에 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 수명 산출 블록(141)은 표시부(110)를 각각이 복수의 화소(PXL)를 포함하는 블록(BLK)들로 구분하고, 블록(BLK)별로 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 인접한 화소들은 유사한 특성(예를 들어, 제조 과정에서 공정 편차에 기인한 특성)을 가지며, 또한, 구동 중에 동일하거나 유사한 휘도로 발광하므로, 인접한 화소들의 열화 정도 또는 이에 대응하는 수명(AGE)은 상호 동일하거나 유사할 수 있다. 따라서, 수명 산출 블록(141)은 블록(BLK)별로 수명(AGE)을 산출함으로써, 수명(AGE) 산출에 대한 부하를 감소시킬 수 있다.
도 8을 참조하여 예를 들면, 표시부(110)가 UHD의 해상도(즉, 3840×2160개의 화소(PXL)들)을 포함하는 경우, 표시부(110)는 각각이 256×120 개의 화소(PXL)들을 포함하는 16×18개의 블록(BLK)들로 구분될 수 있다. 이 경우, 수명 산출 블록(141)은 블록(BLK)별로 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 하나의 블록(BLK) 내 화소(PXL)들에 대응하는 계조값을 평균 연산하여 평균 계조값을 산출하고, 평균 계조값을 스케일링 및 누적하여 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 다른 예로, 각각의 블록(BLK)은 각각이 8×8개의 화소(PXL)들을 포함하는 30×15개의 서브 블록(BLK_S)들을 구분될 수 있고, 수명 산출 블록(141)은 서브 블록(BLK_S)별로 수명(AGE)을 산출할 수 있다. 도 8에 도시된 블록(BLK) 및 서브 블록(BLK_S)은 예시적인 것으로, 블록(BLK) 및 서브 블록(BLK_S)에 포함되는 화소(PXL)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
기준 전류값 생성 블록(164)은 화소(PXL)의 수명(AGE)에 기초하여 제1 및 제2 기준 전류값들(I_REF1, I_REF2) 중 적어도 하나를 가변시킬 수 있다.
일 실시예에서, 기준 전류값 생성 블록(164)은 최단 수명(AGE_MAX)(또는, 최대 누적 계조값, 최대 스트레스 값)에 기초하여 제1 및 제2 기준 전류값들(I_REF1, I_REF2) 중 적어도 하나를 가변시킬 수 있다. 여기서, 최단 수명(AGE_MAX)은 수명 데이터에 포함된 수명(AGE)들 중에서 가장 작은 값을 가지며, 표시부(110) 내 화소들 중에서 가장 열화된 화소(PXL)(또는, 블록(BLK), 서브 블록(BLK_S))에 대응할 수 있다.
도 9a를 참조하면, 화소(PXL)의 수명(AGE)은 수명 곡선(CURVE_AGE)을 따라 변할 수 있다. 구동 시간이 커지거나 길어질수록, 화소(PXL)의 수명(AGE)의 변화율(즉, 수명 곡선(CURVE_AGE)의 기울기)도 커질 수 있다. 예를 들어, 특정 구동 시간을 기준으로, 제2 수명값(AGE2)에 대응하는 제2 수명 변화(ΔAGE2)는 제1 수명값(AGE1)에 대응하는 제1 수명 변화(ΔAGE1)보다 클 수 있다. 즉, 화소(PXL)가 열화될수록 화소(PXL)의 열화가 가속되며, 화소(PXL)의 발광 소자(EL)의 특성을 센싱하는 횟수가 증가되어야 한다. 따라서, 화소(PXL)의 수명(AGE)이 감소할수록 제1 기준 전류값(I_REF1)은 감소되어야 한다.
도 9b를 참조하면, 제1 기준 전류값(I_REF1)은 제1 기준 곡선(CURVE_REF1)을 따라 변할 수 있다. 수명(AGE)이 감소하거나 짧아질수록, 제1 기준 전류값(I_REF1)은 단계적으로 감소할 수 있다. 즉, 기준 전류값 생성 블록(164)은 제1 기준 전류값(I_REF1)을 단계적으로 감소시킬 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 기준 전류값(I_REF1)은 도 9a의 수명 곡선(CURVE_AGE)에 대응하여 연속적으로 감소할 수도 있다.
도 9c를 참조하면, 시간(즉, 표시부(110, 도 2 참고)의 구동 시간)이 경과함에 따라 화소(PXL)가 열화되거나 화소(PXL)의 수명(AGE)이 감소할 수 있다. 이 경우, 도 9b의 제1 기준 곡선(CURVE_REF1)에 따라, 제2 구간(P2)에서 제1 기준 전류값(I_REF1_2)은 제1 구간(P1)에서 제1 기준 전류값(I_REF1_1)보다 작게 설정될 수 있다.
예를 들어, 표시부(110)가 풀화이트 패턴과 같은 특정 영상을 지속적으로 표시하는 경우, 제1 누적 전류값(I_ACC1)은, 동일한 기울기를 가지는 제7 곡선(CURVE7), 제8 곡선(CURVE8) 등을 따라 변화할 수 있다. 제1 누적 전류값(I_ACC1)이 해당 구간에서의 제1 기준 전류값들(I_REF1_1, I_REF1_2)과 같아지는 시점과 실질적으로 동일한 시점에서 센싱이 수행된다고 가정할 수 있다. 이 경우, 제5 시점(TP5), 제6 시점(TP6), 제7 시점(TP7), 및 제8 시점(TP8)에서 센싱이 수행될 수 있으며, 제2 구간(P2)에서 제1 기준 전류값(I_REF1_2) 및 제1 구간(P1)에서 제1 기준 전류값(I_REF1_1) 간의 비율만큼, 제1 구간(P1) 대비 제2 구간(P2)의 폭이 감소될 수 있다. 즉, 제1 구간(P1)에서의 센싱 주기보다 제2 구간(P2)에서 센싱 주기(즉, 발광 소자(EL)의 특성을 센싱하는 주기)가 감소될 수 있다. 따라서, 화소(PXL)의 열화에 기인한 휘도 변화가 사용자에게 시인되기 전에 발광 소자(EL)의 특성이 센싱되고, 센싱된 특성에 기초하여 해당 화소(PXL)의 열화를 보상될 수 있다. 즉, 화소(PXL)의 열화에 기인한 화질 왜곡이 사전에 방지될 수 있다.
도 10a를 참조하면, 제1 트랜지스터(T1, 도 3 참고)의 문턱전압(Vth)은 문턱전압 곡선(CURVE_Vth)을 따라 변할 수 있다. 구동 시간이 커지거나 길어질수록, 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압(Vth)의 변화율은 일정할 수 있다. 예를 들어, 상기 다른 구동 시간들에 대응하는 제1 문턱전압 변화량(ΔVth1) 및 제2 문턱전압 변화량(ΔVth2)은 같을 수 있다. 이 경우, 도 10b에 도시된 바와 같이, 화소(PXL)의 수명(AGE)이 감소하더라도 제2 기준 전류값(I_REF2)은 일정하게 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 센싱 제어부(160_1)는 화소(PXL)의 수명(AGE)(또는, 수명 데이터, 스트레스 데이터, 열화 데이터)에 기초하여 센싱 여부를 결정하는 기준인 제1 및 제2 기준 전류값들(I_REF1, I_REF2) 중 적어도 하나를 가변시킬 수 있다. 따라서, 화소(PXL)가 열화될수록 센싱 주기가 짧아지고, 화소(PXL)의 열화에 기인한 화질 왜곡이 사전에 방지될 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시부
120: 스캔 구동부
130: 데이터 구동부
131: 데이터 드라이버 직접 회로
132: 센싱 블록
140: 타이밍 제어부
141: 수명 산출 블록
150: 전원 공급부
151: 제1 전원전압 생성 블록
160: 센싱 제어부
161: 전류 센싱 블록
162: 제1 판단 블록
163: 제2 판단 블록
164: 기준 전류값 생성 블록
EL: 발광 소자
PXL: 화소
T1: 제1 트랜지스터

Claims (20)

  1. 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소들을 포함하고, 상기 화소들 각각은 상기 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 흐르는 구동 전류에 대응하여 발광하는 발광 소자를 포함하는, 표시 패널;
    상기 표시 패널의 상기 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가하는 전원 공급부;
    상기 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 상기 전원 공급부로부터 상기 표시 패널에 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부;
    상기 측정된 전류에 기초하여 상기 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱할지 여부를 나타내는 제1 센싱 제어 신호를 출력하는 센싱 제어부; 및
    상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 센싱부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는 상기 측정된 전류의 값을 누적한 제1 누적 전류값이 제1 기준 전류값보다 크거나 같음에 응답하여 제1 센싱 제어 신호를 출력하는, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 표시 장치의 파워-오프를 지시하는 전원 제어 신호가 상기 표시 장치에 제공되는 경우, 상기 센싱부는 제1 값을 가지는 상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱하는, 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제1 센싱 제어 신호가 제2 값을 가지는 경우, 상기 센싱부는 상기 발광 소자의 전압-전류 특성을 센싱하지 않는, 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는,
    상기 측정된 전류의 값을 누적하여 제1 누적 전류값을 갱신하고,
    상기 제1 누적 전류값 및 제1 기준 전류값을 비교하며,
    상기 제1 누적 전류값이 상기 제1 기준 전류값보다 큼에 응답하여 제1 값을 가지는 상기 제1 센싱 제어 신호를 출력하는, 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는 상기 제1 값을 가지는 상기 제1 센싱 제어 신호를 출력함에 응답하여 상기 제1 누적 전류값을 초기화시키는, 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 누적 전류값을 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 표시 패널의 파워-온되는 경우, 상기 센싱 제어부는 상기 저장부에 저장된 상기 제1 누적 전류값을 로딩하는, 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 표시 패널이 파워-오프되거나 파워-온되는 경우, 상기 센싱 제어부는 상기 제1 누적 전류값을 초기화시키는, 표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 화소들의 계조값들에 기초하여 상기 화소들의 수명들을 산출하는 수명 산출부를 더 포함하고,
    상기 센싱 제어부는, 상기 수명들에 기초하여 상기 제1 기준 전류값을 가변시키며,
    상기 계조값들은 상기 표시 패널에 표시되는 영상에 대응하는 영상 데이터에 포함되는, 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는 상기 수명들 중 가장 작은 값을 가지는 최단 수명에 기초하여 상기 제1 기준 전류값을 가변시키며,
    상기 최단 수명은 상기 화소들 중에서 가장 열화된 화소에 대응하는, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는 상기 최단 수명이 감소함에 따라 상기 제1 기준 전류값을 단계적으로 감소시키는, 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 제1 기준 전류값이 감소함에 따라 상기 센싱부에서 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 주기가 감소하는, 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 화소들 각각은,
    상기 발광 소자에 흐르는 상기 구동 전류의 양을 조절하는 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 일 전극 및 상기 발광 소자의 일 전극이 연결되는 노드와 리드아웃 라인 사이에 연결되는 센싱 트랜지스터를 더 포함하는, 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 센싱부는,
    상기 리드아웃 라인 및 상기 센싱 트랜지스터를 통해 상기 발광 소자의 상기 일 전극에 기준 전압을 인가하고,
    상기 기준 전압에 응답하여 상기 리드아웃 라인 및 상기 발광 소자를 통해 흐르는 전류를 상기 발광 소자의 전압-전류 특성으로서 센싱하는, 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 화소들 각각은 상기 발광 소자에 흐르는 상기 구동 전류의 양을 조절하는 구동 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 센싱 제어부는 상기 측정된 전류에 기초하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할지 여부를 나타내는 제2 센싱 제어 신호를 출력하고,
    상기 센싱부는 상기 제2 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하는, 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는,
    상기 측정된 전류의 값을 누적하여 제2 누적 전류값을 갱신하고,
    상기 제2 누적 전류값 및 제2 기준 전류값을 비교하며,
    상기 제2 누적 전류값이 상기 제2 기준 전류값보다 큼에 응답하여 제1 값을 가지는 상기 제2 센싱 제어 신호를 출력하고,
    상기 제1 값을 가지는 상기 제2 센싱 제어 신호를 출력함에 응답하여 상기 제2 누적 전류값을 초기화시키는, 표시 장치.
  17. 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 연결되는 발광 소자, 및 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 포함하는, 표시 패널;
    상기 표시 패널의 상기 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가하는 전원 공급부;
    상기 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 상기 전원 공급부로부터 상기 표시 패널에 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부;
    상기 측정된 전류에 기초하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱할지 여부를 나타내는 제1 센싱 제어 신호를 출력하는 센싱 제어부; 및
    상기 제1 센싱 제어 신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 센싱하는 센싱부를 포함하는, 표시 장치.
  18. 제1 전원 라인 및 제2 전원 라인 사이에 연결되는 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 및 제2 전원 라인들 사이에 연결되는 발광 소자, 및 데이터 신호에 응답하여 상기 발광 소자에 흐르는 구동 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 포함하는, 표시 패널;
    영상 데이터에 기초하여 상기 데이터 신호를 생성하여 화소에 제공하고, 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 데이터 구동부;
    상기 영상 데이터에 기초하여 상기 화소의 수명을 산출하는 수명 산출부; 및
    상기 수명에 기초하여 상기 데이터 구동부에서 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 주기를 조절하는 센싱 제어부를 포함하는, 표시 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 상기 제1 및 제2 전원 라인들에 전원 전압들을 인가하는 전원 공급부; 및
    상기 제1 및 제2 전원 라인들을 통해 상기 전원 공급부로부터 상기 표시 패널에 인가되는 전류를 측정하는 전류 측정부를 더 포함하고,
    상기 센싱 제어부는,
    상기 측정된 전류의 값을 누적하여 제1 누적 전류값을 갱신하고,
    상기 제1 누적 전류값 및 제1 기준 전류값을 비교하며,
    상기 제1 누적 전류값이 상기 제1 기준 전류값보다 큼에 응답하여 상기 발광 소자의 특성을 센싱할 지 여부를 결정하고,
    상기 수명에 기초하여 상기 제1 기준 전류값을 가변시키는, 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 센싱 제어부는 상기 수명이 감소함에 따라 상기 제1 기준 전류값을 단계적으로 감소시키며,
    상기 제1 기준 전류값이 감소함에 따라 상기 데이터 구동부에서 상기 발광 소자의 특성을 센싱하는 상기 주기가 감소하는, 표시 장치.
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