KR20230025104A - 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법 - Google Patents

디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시의 실시예들은, 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스캔 신호가 인가되는 복수의 게이트 라인, 데이터 전압이 인가되는 복수의 데이터 라인, 기준 전압이 인가되는 복수의 기준 전압 라인, 및 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널; 복수의 기준 전압 라인 중 하나의 기준 전압 라인에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 상기 기준 전압 라인의 전압을 센싱하는 데이터 구동 회로; 및 데이터 구동 회로를 제어하며, 기준 전압 라인에서 검출된 센싱 전압을 이용해서, 기준 전압 라인의 불량을 판단하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Description

디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법{DISPLAY DEVICE, DATA DRIVING CIRCUIT AND DISPLAY DRIVING METHOD}
본 개시의 실시예들은 구동 트랜지스터의 특성값 센싱 및 보상의 정확도를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하는 디스플레이 장치에 대한 다양한 요구가 증가하고 있으며, 액정 디스플레이 장치 (Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 디스플레이 장치 (Organic Light Emitting Display) 등과 같은 다양한 유형의 디스플레이 장치가 활용되고 있다.
이러한 디스플레이 장치 중 유기 발광 디스플레이 장치는, 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드를 이용함으로써, 응답 속도가 빠르고 명암비, 발광 효율, 휘도 및 시야각 등에서 장점이 존재한다.
이러한 유기 발광 디스플레이 장치는, 디스플레이 패널에 배열된 다수의 서브픽셀(Sub-pixel) 각각에 배치된 유기 발광 다이오드를 포함하고, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류 제어를 통해 유기 발광 다이오드를 발광시킴으로써 각각의 서브픽셀이 나타내는 휘도를 제어하며 이미지를 표시할 수 있다.
이러한 디스플레이 패널에 정의된 각 서브픽셀에는 발광 다이오드와 이를 발광하기 위한 구동 트랜지스터가 배치되는데, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 문턱 전압(threshold voltage) 또는 이동도(mobility)와 같은 특성값이 구동 시간에 따라 변화되거나, 각 서브픽셀의 구동 시간의 차이로 인해 구동 트랜지스터의 특성값에 편차가 발생할 수 있다. 이로 인해, 서브픽셀 간의 휘도 편차 (휘도 불균일)가 발생하여 영상 품질이 저하될 수 있다.
따라서, 서브픽셀 사이의 휘도 편차를 해결하기 위해서, 문턱 전압이나 이동도와 같은 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하고 이를 보상해주기 위한 기술이 사용되고 있다.
하지만, 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하는 기준 전압 라인에 투습이나 이물질, 단선 등의 불량이 발생하는 경우, 특성값에 대한 센싱 전압에 오류가 발생하기 때문에, 효과적인 센싱 및 보상이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 발생하고 있다.
이에, 본 명세서의 발명자들은 구동 트랜지스터의 특성값 센싱에 대한 오류를 방지할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 발명하였다.
본 개시의 실시예들은 구동 트랜지스터의 특성값 센싱 동작을 진행하기 이전에 기준 전압 라인에 대한 불량 검출 동작을 진행함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값 센싱에 대한 오류를 방지할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 기준 전압 라인에 대한 불량 여부를 사전에 판단함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값 센싱 및 보상의 정확도를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 하나의 기준 전압 라인에 대한 전압 검출 경로를 달리함으로써 기준 전압의 편차에 따라 기준 전압 라인의 불량 여부를 판단하고, 이를 바탕으로 구동 트랜지스터의 특성값에 대한 센싱 및 보상을 효과적으로 수행할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 기준 전압 라인을 통해 검출되는 센싱 전압을 바탕으로 데이터 구동 회로의 아날로그 디지털 컨버터에 대한 오프셋 보정을 효과적으로 수행할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 스캔 신호가 인가되는 복수의 게이트 라인, 데이터 전압이 인가되는 복수의 데이터 라인, 기준 전압이 인가되는 복수의 기준 전압 라인, 및 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널; 복수의 기준 전압 라인 중 하나의 기준 전압 라인에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 기준 전압 라인의 전압을 센싱하도록 구성되는 데이터 구동 회로; 및, 데이터 구동 회로를 제어하며, 기준 전압 라인에서 검출된 센싱 전압을 이용해서, 기준 전압 라인의 불량을 판단하도록 구성되는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 디스플레이 패널에 배치된 구동 트랜지스터의 소스 노드에 전기적으로 연결될 수 있는 기준 전압 라인에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 기준 전압 라인의 전압을 센싱하도록 구성되는 아날로그 디지털 컨버터; 타이밍 컨트롤러를 통해서 전달된 디지털 영상 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 복수의 데이터 라인을 통해 해당하는 서브픽셀에 공급하도록 구성되는 데이터 출력 회로; 및, 기준 전압 라인의 온-오프를 제어하도록 구성되는 샘플링 스위치를 포함하는 데이터 구동 회로를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널로 연장되어 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 라인과 디스플레이 패널에 배치된 구동 트랜지스터의 소스 노드에 전기적으로 연결될 수 있는 기준 전압 라인을 포함하는 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서, 기준 전압 라인으로 디스플레이 구동용 기준 전압을 인가하는 단계; 제 1 검출 구간에 제 1 경로를 통해 기준 전압 라인의 전압을 센싱하는 단계; 디스플레이 구동용 기준 전압을 차단하는 단계; 제 2 검출 구간에 제 2 경로를 통해 기준 전압 라인의 전압을 센싱하는 단계; 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 센싱된 전압을 비교하여, 기준 전압 라인의 불량 여부를 판단하는 단계; 기준 전압 라인이 불량이 아닌 경우에 특성값 센싱을 진행하는 단계; 및 기준 전압 라인이 불량인 경우에 특성값 센싱을 중단하거나 인접한 기준 전압 라인의 센싱 전압으로 특성값을 보상하는 단계를 포함하는 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터의 특성값 센싱에 대한 오류를 방지할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터의 특성값 센싱 동작을 진행하기 이전에 기준 전압 라인에 대한 불량 검출 동작을 진행함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값 센싱에 대한 오류를 방지할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 기준 전압 라인에 대한 불량 여부를 사전에 판단함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값 센싱 및 보상의 정확도를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 하나의 기준 전압 라인에 대한 전압 검출 경로를 달리함으로써 센싱 전압의 편차에 따라 기준 전압 라인의 불량 여부를 판단하고, 이를 바탕으로 구동 트랜지스터의 특성값에 대한 센싱 및 보상을 효과적으로 수행할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 기준 전압 라인을 통해 검출되는 센싱 전압을 바탕으로 데이터 구동 회로의 아날로그 디지털 컨버터에 대한 오프셋 보정을 효과적으로 수행할 수 있는 디스플레이 장치, 데이터 구동 회로 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 시스템 예시도이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 서브픽셀을 구성하는 회로의 예시 도면이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하는 예시적인 회로 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 구동 트랜지스터의 특성값 중에서 문턱전압 센싱을 위한 신호 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 기준 전압 라인의 불량 여부를 검출하는 프로세스를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 제 1 검출 구간에서의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 제 2 검출 구간에서의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 에이징 구간을 포함하여 기준 전압 라인의 불량 여부를 검출하는 프로세스를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 에이징 구간을 포함하여 기준 전압 라인의 불량 여부를 검출하는 또 다른 프로세스를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 4개의 서브픽셀을 기준으로 기준 전압 라인이 배치되는 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 4개의 서브픽셀 열 마다 기준 전압 라인이 1개씩 배치되는 경우에 대한 아날로그 디지털 컨버터의 오프셋 보정 과정을 나타내는 신호 흐름도의 예시이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법의 흐름도를 나타낸 도면이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 개시의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 다수의 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 연결되고, 다수의 서브픽셀(SP)이 매트릭스 형태로 배열된 디스플레이 패널(110), 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동 회로(120), 다수의 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동 회로(130), 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140), 및 파워 관리 회로(150)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 다수의 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 구동 회로(120)에서 전달되는 스캔 신호와 다수의 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 구동 회로(130)에서 전달되는 데이터 전압을 기반으로 영상을 표시한다.
액정 디스플레이의 경우, 디스플레이 패널(110)은 두 장의 기판 사이에 형성된 액정층을 포함하며, TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 등 공지된 어떠한 모드로도 동작될 수 있을 것이다. 반면, 유기 발광 디스플레이의 경우, 디스플레이 패널(110)은 전면 발광(Top Emission) 방식, 배면 발광(Bottom Emission) 방식 또는 양면 발광(Dual Emission) 방식 등으로 구현될 수 있을 것이다.
디스플레이 패널(110)은 다수의 픽셀이 매트릭스 형태로 배열될 수 있으며, 각 픽셀은 서로 다른 컬러의 서브픽셀(SP), 예를 들어 화이트 서브픽셀, 레드 서브픽셀, 그린 서브픽셀, 및 블루 서브픽셀로 이루어지며, 각 서브픽셀(SP)은 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의될 수 있다.
하나의 서브픽셀(SP)은 하나의 데이터 라인(DL)과 하나의 게이트 라인(GL)이 교차하는 영역에 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT), 데이터 전압을 충전하는 유기 발광 다이오드와 같은 발광 소자, 발광 소자에 전기적으로 연결되어 전압을 유지시키기 위한 스토리지 커패시터(Storage Capacitor) 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 디스플레이 장치(100)가 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 4개 서브픽셀(SP)로 이루어지는 경우, 2,160 개의 게이트 라인(GL)과 4개의 서브픽셀(WRGB)에 각각 연결되는 3,840 개의 데이터 라인(DL)에 의해, 모두 3,840 X 4 = 15,360 개의 데이터 라인(DL)이 구비될 수 있으며, 이들 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 지점에 각각 서브픽셀(SP)이 배치될 것이다.
게이트 구동 회로(120)는 컨트롤러(140)에 의해 제어되는데, 디스플레이 패널(110)에 배치된 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 출력함으로써 다수의 서브픽셀(SP)에 대한 구동 타이밍을 제어한다.
2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 디스플레이 장치(100)에서, 2,160 개의 게이트 라인(GL)에 대하여 제 1 게이트 라인으로부터 제 2,160 게이트 라인까지 순차적으로 스캔 신호를 출력하는 경우를 2,160상(2,160 phase) 구동이라 할 수 있다. 또는, 제 1 게이트 라인으로부터 제 4 게이트 라인까지 순차적으로 스캔 신호를 출력한 다음, 제 5 게이트 라인으로부터 제 8 게이트 라인까지 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 경우와 같이, 4개의 게이트 라인(GL)을 단위로 순차적으로 스캔 신호를 출력하는 경우를 4상 구동이라고 한다. 즉, N개의 게이트 라인(GL) 마다 순차적으로 스캔 신호를 출력하는 경우를 N상 구동이라고 할 수 있다.
이 때, 게이트 구동 회로(120)는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(Gate Driving Integrated Circuit; GDIC)를 포함할 수 있으며, 구동 방식에 따라 디스플레이 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고 양 측에 위치할 수도 있다. 또는, 게이트 구동 회로(120)가 디스플레이 패널(110)의 베젤(Bezel) 영역에 내장되어 GIP(Gate In Panel) 형태로 구현될 수도 있다.
데이터 구동 회로(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터(DATA)를 수신하고, 수신된 영상 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 그런 다음, 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호가 인가되는 타이밍에 맞춰 데이터 전압을 각각의 데이터 라인(DL)으로 출력함으로써, 데이터 라인(DL)에 연결된 각 서브픽셀(SP)은 데이터 전압에 해당하는 밝기의 발광 신호를 디스플레이 한다.
마찬가지로, 데이터 구동 회로(130)는 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(Source Driving Integrated Circuit; SDIC)를 포함할 수 있으며, 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 TAB (Tape Automated Bonding) 방식 또는 COG (Chip On Glass) 방식으로 디스플레이 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나 디스플레이 패널(110) 상에 직접 배치될 수 있다.
경우에 따라서, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 디스플레이 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다. 또한, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 COF (Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있으며, 이 경우에, 각 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 회로 필름 상에 실장 되어, 회로 필름을 통해 디스플레이 패널(110)의 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)에 여러 가지 제어 신호를 공급하며, 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 동작을 제어한다. 즉, 타이밍 컨트롤러(140)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 게이트 구동 회로(120)가 스캔 신호를 출력하도록 제어하고, 다른 한편으로는 외부에서 수신한 영상 데이터(DATA)를 데이터 구동 회로(130)에 전달한다.
이 때, 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 데이터(DATA)와 함께 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable; DE), 메인 클럭(MCLK) 등을 포함하는 여러 가지 타이밍 신호를 외부의 호스트 시스템(200)으로부터 수신한다.
호스트 시스템(200)은 TV(Television) 시스템, 셋톱박스, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기 중 어느 하나일 수 있다.
이에 따라, 타이밍 컨트롤러(140)는 호스트 시스템(200)으로부터 수신한 여러 가지 타이밍 신호를 이용하여 제어 신호를 생성하고, 이를 게이트 구동 회로(120) 및 데이터 구동 회로(130)로 전달한다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 구동 회로(120)를 제어하기 위해서, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 클럭(Gate Clock; GCLK), 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable; GOE) 등을 포함하는 여러 가지 게이트 제어 신호를 출력한다. 여기에서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동 회로(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)가 동작을 시작하는 타이밍을 제어한다. 또한, 게이트 클럭(GCLK)은 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호의 시프트 타이밍을 제어한다. 또한, 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)의 타이밍 정보를 지정한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SCLK), 소스 출력 인에이블 신호(Source Output Enable; SOE) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호를 출력한다. 여기에서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 데이터 샘플링을 시작하는 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SCLK)은 소스 구동 집적 회로(SDIC)에서 데이터를 샘플링하는 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 구동 회로(130)의 출력 타이밍을 제어한다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110), 게이트 구동 회로(120), 데이터 구동 회로(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나, 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 파워 관리 회로(150)를 포함할 수 있다.
파워 관리 회로(150)는 호스트 시스템(200)으로부터 공급되는 직류 입력 전압(Vin)을 조정하여 디스플레이 패널(100), 및 게이트 구동 회로(120)와 데이터 구동 회로(130)의 구동에 필요한 전원을 발생한다.
한편, 서브픽셀(SP)은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차되는 지점에 위치하며, 각각의 서브픽셀(SP)에는 발광 소자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 디스플레이 장치는 각각의 서브픽셀(SP)에 유기 발광 다이오드와 같은 발광 소자를 포함하며, 데이터 전압에 따라 발광 소자에 흐르는 전류를 제어함으로써 영상을 표시할 수 있다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display), 유기 발광 디스플레이(Organic Light Emitting Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 등 다양한 타입의 장치일 수 있다.
도 2는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 시스템 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 데이터 구동 회로(130)에 포함된 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 게이트 구동 회로(120)에 포함된 게이트 구동 집적 회로(GDIC)가 다양한 방식들(TAB, COG, COF 등) 중에서 COF (Chip On Film) 방식으로 구현된 경우를 예시로 나타낸 것이다.
게이트 구동 회로(120)에 포함된 하나 이상의 게이트 구동 집적 회로(GDIC)는 각각 게이트 필름(GF) 상에 실장될 수 있으며, 게이트 필름(GF)의 일측은 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 게이트 필름(GF)의 상부에는 게이트 구동 집적 회로(GDIC)와 디스플레이 패널(110)을 전기적으로 연결하기 위한 배선들이 배치될 수 있다.
마찬가지로, 데이터 구동 회로(130)에 포함된 하나 이상의 소스 구동 집적 회로(SDIC)는 각각 소스 필름(SF) 상에 실장될 수 있으며, 소스 필름(SF)의 일측은 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 소스 필름(SF)의 상부에는 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 디스플레이 패널(110)을 전기적으로 연결하기 위한 배선들이 배치될 수 있다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 다수의 소스 구동 집적 회로(SDIC)와 다른 장치들 간의 회로적인 연결을 위해서, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(Source Printed Circuit Board; SPCB)과, 제어 부품들 및 각종 전기 장치들을 실장하기 위한 컨트롤 인쇄 회로 기판(Control Printed Circuit Board; CPCB)을 포함할 수 있다.
이 때, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)에는 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 필름(SF)의 타측이 연결될 수 있다. 즉, 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 소스 필름(SF)은 일측이 디스플레이 패널(110)과 전기적으로 연결되고, 타측이 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)에는 타이밍 컨트롤러(140)와 파워 관리 회로(Power Management IC, 150)가 실장될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동 회로(130)와 게이트 구동 회로(120)의 동작을 제어할 수 있다. 파워 관리 회로(150)는 디스플레이 패널(110), 데이터 구동 회로(130) 및 게이트 구동 회로(120) 등으로 구동 전압이나 전류를 공급할 수도 있고, 공급되는 전압이나 전류를 제어할 수 있다.
적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 적어도 하나의 연결 부재를 통해 회로적으로 연결될 수 있으며, 연결 부재는 예를 들어, 플렉서블 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC), 플렉서블 플랫 케이블(Flexible Flat Cable; FFC) 등으로 이루어질 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)을 연결하는 연결 부재는 디스플레이 장치(100)의 크기 및 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)과 컨트롤 인쇄 회로 기판(CPCB)은 하나의 인쇄 회로 기판으로 통합되어 구현될 수도 있다.
위와 같은 구성으로 이루어진 디스플레이 장치(100)의 경우, 파워 관리 회로(150)는 디스플레이 구동 또는 특성값 센싱에 필요한 구동 전압을 플렉서블 인쇄 회로(FPC), 또는 플렉서블 플랫 케이블(FFC)을 통해 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달한다. 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)으로 전달된 구동 전압은 소스 구동 집적 회로(SDIC)를 통해 디스플레이 패널(110) 내의 특정 서브픽셀(SP)을 발광하거나 센싱하기 위해 공급된다.
이 때, 디스플레이 장치(100) 내의 디스플레이 패널(110)에 배열된 각 서브픽셀(SP)은 발광 소자인 유기 발광 다이오드와, 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터 등의 회로 소자로 구성될 수 있다.
각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 서브픽셀을 구성하는 회로의 예시 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에서, 서브픽셀(SP)은 하나 이상의 트랜지스터와 커패시터를 포함할 수 있으며, 발광 소자로서 유기 발광 다이오드(OLED)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SENT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)는 제 1 노드(N1), 제 2 노드(N2), 및 제 3 노드(N3)를 가진다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)는 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 되면, 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 구동 회로(130)로부터 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 게이트 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드(Anode) 전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 3 노드(N3)는 서브픽셀 구동 전압(EVDD)이 인가되는 구동 전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결되며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.
이 때, 디스플레이 구동 기간에는 구동 전압 라인(DVL)으로 영상을 디스플레이 하는데 필요한 서브픽셀 구동 전압(EVDD)이 공급될 수 있는데, 예를 들어, 영상을 디스플레이 하는데 필요한 서브픽셀 구동 전압(EVDD)은 27V일 수 있다.
스위칭 트랜지스터(SWT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 따라 동작한다. 또한, 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되는 경우에는 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드에 전달함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 동작을 제어하게 된다.
센싱 트랜지스터(SENT)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 기준 전압 라인(RVL) 사이에 전기적으로 연결되며, 게이트 라인(GL)이 게이트 노드에 연결되어 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 센스 신호(SENSE)에 따라 동작한다. 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온되는 경우에는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 공급되는 센싱용 기준 전압(Vref)이 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)에 전달된다.
즉, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 제어함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1) 전압과 제 2 노드(N2) 전압을 제어하게 되고, 이로 인해 유기 발광 다이오드(OLED)를 구동하기 위한 전류가 공급될 수 있도록 한다.
이러한 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)의 게이트 노드는 하나의 게이트 라인(GL)에 함께 연결될 수도 있고, 서로 다른 게이트 라인(GL)에 연결될 수도 있다. 여기에서는 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 서로 다른 게이트 라인(GL)에 연결된 구조를 예시로 나타낸 것이며, 이 경우에는 서로 다른 게이트 라인(GL)을 통해 전달되는 스캔 신호(SCAN)와 센스 신호(SENSE)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 독립적으로 제어할 수 있다.
반면, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)가 하나의 게이트 라인(GL)에 연결된 경우에는 하나의 게이트 라인(GL)을 통해 전달되는 스캔 신호(SCAN) 또는 센스 신호(SENSE)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 동시에 제어할 수 있으며, 서브픽셀(SP)의 개구율(aperture ratio)이 증가할 수 있다.
한편, 서브픽셀(SP)에 배치된 트랜지스터는 n-타입 트랜지스터뿐만 아니라 p-타입 트랜지스터로 이루어질 수 있는데, 여기에서는 n-타입 트랜지스터로 구성된 경우를 예시로 나타내고 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되며, 한 프레임 동안 데이터 전압(Vdata)을 유지시켜준다.
이러한 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 유형에 따라 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)와 제 3 노드(N3) 사이에 연결될 수도 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드(Cathode) 전극으로 기저 전압(EVSS)이 인가될 수 있다.
여기에서, 기저 전압(EVSS)은 그라운드 전압이거나 그라운드 전압보다 높거나 낮은 전압일 수 있다. 또한, 기전 전압(EVSS)은 구동 상태에 따라 가변될 수 있으며, 예를 들어, 디스플레이 구동 시점의 기저 전압(EVSS)과 센싱 구동 시점의 기저 전압(EVSS)이 서로 다르게 설정될 수 있다.
위에서 예를 들어 설명한 서브픽셀(SP)의 구조는 3T(Transistor) 1C (Capacitor) 구조로서, 설명을 위한 예시일 뿐, 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 경우에 따라서는, 1개 이상의 커패시터를 더 포함할 수도 있다. 또는, 다수의 서브픽셀(SP) 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 다수의 서브픽셀(SP) 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값, 예를 들어, 문턱 전압(threshold voltage)이나 이동도(mobility)를 효과적으로 센싱하기 위해서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱 기간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전압에 의해 흐르는 전류를 측정하는 방법을 사용할 수 있는데, 이를 전류 센싱이라고 한다.
즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱 기간에 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 의해 흐르는 전류를 측정함으로써, 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값이나 특성값의 변화를 알아낼 수 있다.
이 때, 기준 전압 라인(RVL)은 기준 전압(Vref)을 전달해주는 역할 뿐만 아니라, 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하기 위한 센싱 라인의 역할도 하기 때문에, 기준 전압 라인(RVL)을 센싱 라인이라고 할 수 있을 것이다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 구동 트랜지스터의 특성값을 센싱하는 예시적인 회로 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 편차를 보상하기 위한 구성들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)의 센싱 구간에서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 또는 특성값의 변화는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압(예: Vdata - Vth)으로 반영될 수 있다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압은 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온 상태인 경우, 기준 전압 라인(RVL)의 전압에 대응될 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압에 의해, 기준 전압 라인(RVL) 상의 라인 커패시터(Cline)가 충전될 수 있으며, 라인 커패시터(Cline)에 충전된 센싱 전압(Vsen)의해 기준 전압 라인(RVL)은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압에 대응되는 전압을 가질 수 있다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압과 대응되는 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하여 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱을 위한 스위치 회로(SAM, SPRE)를 포함할 수 있다.
센싱 구동을 제어하는 스위치 회로(SAM, SPRE)는 각 기준 전압 라인(RVL)과 기준 전압(Vref)이 공급되는 센싱용 기준 전압 노드(Npres) 사이의 연결을 제어하는 센싱용 기준 스위치(SPRE)와, 각 기준 전압 라인(RVL)과 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 간의 연결을 제어하는 샘플링 스위치(SAM)를 포함할 수 있다.
여기에서, 센싱용 기준 스위치(SPRE)는 센싱 구동 동작을 제어하는 스위치이며, 센싱용 기준 스위치(SPRE)에 의해 기준 전압 라인(RVL)으로 공급되는 기준 전압(Vref)은 센싱용 기준 전압(VpreS)이 된다.
또한, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱을 위한 스위치 회로는 디스플레이 구동 동작을 제어하는 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 포함할 수 있다. 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 각 기준 전압 라인(RVL)과 기준 전압(Vref)이 공급되는 디스플레이 구동용 기준 전압 노드(Nprer) 사이의 연결을 제어할 수 있다.
디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 디스플레이 구동 동작에 이용되는 스위치로서, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)에 의해 기준 전압 라인(RVL)에 공급되는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)에 해당한다.
이 때, 센싱용 기준 스위치(SPRE)와 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 별도로 구비될 수도 있고, 하나로 통합되어 구현될 수도 있을 것이다. 센싱용 기준 전압(VpreS)과 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 동일한 전압 값일 수도 있고, 다른 전압 값일 수도 있다.
디스플레이 장치(100)의 타이밍 컨트롤러(140)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 전달되는 데이터를 저장하거나 기준값을 미리 저장하고 있는 메모리(MEM), 및 수신된 데이터와 메모리(MEM)에 저장된 기준값을 비교하여 특성값의 편차를 보상해주는 보상 회로(COMP)를 포함할 수 있다. 이 때, 보상 회로(COMP)에 의해 산출된 보상 값은 메모리(MEM)에 저장될 수 있다.
이에 따라, 타이밍 컨트롤러(140)는 보상 회로(COMP)에서 산출된 보상 값을 이용하여 데이터 구동 회로(130)에 공급할 디지털 영상 데이터(DATA)를 보상하고, 보상된 디지털 영상 데이터(DATA_comp)를 데이터 구동 회로(130)로 출력할 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(130)는 디지털 아날로그 컨버터(DAC)를 통해 보상된 디지털 영상 데이터(DATA_comp)를 아날로그 신호 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터 전압(Vdata)을 출력 버퍼(BUF)를 통해 해당 데이터 라인(DL)으로 출력할 수 있다. 그 결과, 해당 서브픽셀(SP) 내의 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 특성값 편차(문턱전압 편차, 또는 이동도 편차)가 보상될 수 있다.
한편, 데이터 구동 회로(130)는 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터(DAC), 및 출력 버퍼(BUF) 등을 포함하는 데이터 전압 출력 회로(136)를 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는, 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 및 각종 스위치들(SAM, SPRE, RPRE)을 더 포함할 수 있다. 반면, 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 및 각종 스위치들(SAM, SPRE, RPRE)은 데이터 구동 회로(130)의 외부에 위치할 수도 있을 것이다.
또한, 보상 회로(COMP)는 타이밍 컨트롤러(140)의 외부에 존재할 수도 있지만, 타이밍 컨트롤러(140)의 내부에 포함될 수도 있으며, 메모리(MEM)는 타이밍 컨트롤러(140)의 외부에 위치할 수도 있고, 타이밍 컨트롤러(140)의 내부에 레지스터 형태로 구현될 수도 있을 것이다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에 있어서, 구동 트랜지스터의 특성값 중에서 문턱전압 센싱을 위한 신호 타이밍 다이어그램을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 센싱 프로세스는 초기화 단계(INITIAL), 트래킹 단계(TRACKING), 및 샘플링 단계(SAMPLING)로 이루어질 수 있다.
여기에서는 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 개별적으로 턴-온 또는 턴-오프시킴으로써 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압(Vth)을 센싱하는 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 2개의 게이트 라인(GL)을 통해 스캔 신호(SCAN)와 센스 신호(SENSE)를 각각 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)에 개별적으로 인가하는 구조로 센싱 동작이 이루어질 수 있다.
반면, 스위칭 트랜지스터(SWT)와 센싱 트랜지스터(SENT)를 동시에 턴-온 또는 턴-오프시킴으로써 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압(Vth)을 센싱할 수도 있을 것이다.
초기화 단계(INITIAL)에서는 턴-온 레벨의 스캔 신호(SCAN)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온 상태가 되며, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 1 노드(N1)는 문턱전압 센싱을 위한 데이터 전압(Vdata)으로 초기화 된다. 또한, 턴-온 레벨의 센스 신호(SENSE)에 의해, 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온 상태가 되고, 센싱용 기준 스위치(SPRE)가 턴-온 된다. 이 상태에서, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)는 센싱용 기준 전압(VpreS)으로 초기화 된다.
트래킹 단계(TRACKING)는 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압을 트래킹하는 단계이다. 트래킹 단계(TRACKING)에서는 턴-온 레벨의 스캔 신호(SCAN)가 유지되고, 센싱용 기준 스위치(SPRE)가 턴-오프 레벨로 천이된다. 이로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)가 플로팅 되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압이 상승하게 된다. 특히, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압은 센싱용 기준 전압(VpreS)으로 초기화되었기 때문에, 센싱용 기준 전압(VpreS)에서부터 상승하기 시작한다. 이 때, 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온 되어 있기 때문에, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압 상승은 기준 전압 라인(RVL)의 전압 상승으로 이어진다.
구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압 상승은 데이터 전압(Vdata)과 문턱 전압(Vth)만큼 차이가 날 때까지 이루어진다. 즉, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압이 데이터 전압(Vdata)과 문턱 전압(Vth)의 차이(Vdata-Vth 또는 Vdata+Vth)가 되면, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압이 포화한다.
샘플링 단계(SAMPLING)에서 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압이 상승하기 시작한 시점으로부터 미리 정해져 있는 일정 시간이 경과한 센싱 시간(Tsen)에, 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온 된다. 이 때, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 샘플링 스위치(SAM)에 의해 연결된 기준 전압 라인(RVL)의 전압, 즉 라인 커패시터(Cline)의 양단에 형성된 센싱 전압(Vsen)을 검출하고, 이를 디지털 신호 형태의 센싱 값으로 변환할 수 있다.
이 때, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱전압의 변화를 센싱하기 위해서 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온되는 센싱 시간(Tsen)은 센싱 전압(Vsen)이 충분히 포화되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트 노드와 소스 노드 사이 전압(Vgs)이 0에 가까워지는 시점으로 정해지는데, 트래킹 단계(TRACKING)가 시작된 이후 30 에서 40 ms 의 시간이 경과한 시점이 될 수 있다.
보상 회로(COMP)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 출력된 센싱 값을 토대로 해당 서브픽셀(SP) 내 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압(Vth)을 파악할 수 있고, 이를 이용하여 구동 트랜지스터(DRT)의 편차를 보상해 줄 수 있다.
이와 같이, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱한다는 것, 즉, 라인 커패시터(Cline)의 양단에 형성된 전압(Vsen)을 센싱한다는 것은, 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)의 전압을 센싱하는 것과 동일한 의미일 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 센싱 전압(Vsen)을 검출하면, 데이터 전압(Vdata)은 아는 값이므로, 구동 트랜지스터(DRT)의 문턱 전압(Vth)을 알 수 있게 된다.
위에서 설명한 바와 같이, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값(문턱 전압 및 이동도)을 센싱하는 구간은 파워 온 신호의 발생 이후 디스플레이 구동이 시작되기 전에 진행될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)에 파워 온 신호가 인가되면, 타이밍 컨트롤러(140)는 디스플레이 패널(110)을 구동하는데 필요한 파라미터들을 로딩한 후에 디스플레이 구동을 진행한다. 이 때, 디스플레이 패널(110)을 구동하는데 필요한 파라미터에는 이전에 디스플레이 패널(110)에서 진행되었던 특성값 센싱 및 보상에 대한 정보 등이 포함될 수 있으며, 이러한 파라미터 로딩 과정에서 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값(문턱 전압 및 이동도)에 대한 센싱이 이루어질 수 있다. 이와 같이, 파워 온 신호 발생 이후에 서브픽셀이 발광하기 전에 파라미터 로딩 과정에서 특성값 센싱이 이루어지는 프로세스를 온-센싱 프로세스(On-Sensing Process)라고 한다.
또는, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하는 구간이 디스플레이 장치(100)의 파워 오프 신호 발생 이후에 진행될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(100)에 파워 오프 신호가 발생되면, 타이밍 컨트롤러(140)는 디스플레이 패널(110)에 공급되는 데이터 전압을 차단하고, 일정 시간 동안 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 대한 센싱을 수행할 수 있다. 이와 같이, 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압이 차단됨으로써 서브픽셀의 발광이 종료된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 프로세스를 오프-센싱 프로세스(Off-Sensing Process)라고 한다.
또한, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 대한 센싱 구간이 디스플레이 구동 중에 실시간으로 진행될 수도 있다. 이러한 센싱 프로세스를 실시간(Real-Time; RT) 센싱 프로세스라고 한다. 실시간 센싱 프로세스의 경우에는, 디스플레이 구동 기간 중에서 블랭크 구간마다 하나 이상의 서브픽셀(SP) 라인에서 하나 이상의 서브픽셀(SP)에 대하여 센싱 프로세스가 진행될 수 있다.
즉, 디스플레이 패널(110)에 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간 중에 1 프레임 내, 또는 n 번째 프레임과 n+1 번째 프레임 사이에는 서브픽셀(SP)에 데이터 전압이 공급되지 않는 블랭크 구간이 존재하며, 이러한 블랭크 구간에, 하나 이상의 서브픽셀(SP)에 대한 이동도 센싱을 진행할 수 있다.
블랭크 구간에 센싱 프로세스가 수행되는 경우, 센싱 프로세스가 수행되는 서브픽셀(SP) 라인은 랜덤하게 선택될 수 있다. 센싱 프로세스가 진행된 서브픽셀(SP) 라인 사이에 일정한 휘도 차이로 인해 깜빡임 현상이 나타날 수 있는데, 이와 같이, 서브픽셀(SP) 라인을 랜덤하게 선택함으로써 서브픽셀 라인(SP)에 대한 휘도 차이를 랜덤하게 제어하고 깜빡임 현상을 감소시킬 수도 있을 것이다.
또한, 블랭크 구간 동안 센싱 프로세스가 진행된 후에, 디스플레이 구동 기간에 센싱 프로세스가 진행된 서브픽셀(SP)에 보상 데이터 전압을 공급해 줄 수 있다. 이에 따라, 블랭크 구간에서의 센싱 프로세스 이후 디스플레이 구동 기간에 센싱 프로세스가 완료된 서브픽셀(SP) 라인에서의 이상 현상이 더욱더 완화될 수 있다.
그러나, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하고 보상하는 프로세스는 센싱 전압(Vsen)을 검출하기 위한 기준 전압 라인(RVL)에 불량이 없는 정상 상태인 경우에만 효과적으로 이루어질 수 있다.
만약, 기준 전압 라인(RVL)에 투습이나 이물질, 단선 등의 불량이 발생하는 경우에는 기준 전압 라인(RVL)을 통해서 검출되는 특성값에 대한 센싱 전압(Vsen)에 오류가 발생하기 때문에, 특성값에 대한 효과적인 센싱 및 보상이 제대로 이루어지기 어려워진다.
따라서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 대한 센싱 프로세스를 진행하기 전에, 기준 전압 라인(RVL)에 대한 불량 여부를 검출하는 프로세스를 진행할 필요가 있다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 기준 전압 라인의 불량 여부를 검출하는 프로세스를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 서브픽셀(SP)을 구성하는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값(문턱 전압 또는 이동도)을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에, 검출 경로가 상이한 센싱 전압(Vsen)을 2회 이상 검출함으로써 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있도록 한다.
이를 위해서, 디스플레이 장치(100)는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에, 기준 전압 라인(RVL)으로부터 전압을 검출하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 및 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 기준 전압(Vref)의 경로를 달리하는 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)을 포함할 수 있다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에 진행될 수 있다.
이 때, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출이 이루어지는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 될 수 있다.
한편, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)일 수도 있지만, 기준 전압 라인(RVL)의 불량을 검출하기 위한 별도의 불량 검출 전압일 수도 있다. 이 경우, 기준 전압 라인(RVL)의 불량을 검출하기 위한 별도의 불량 검출 전압은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)보다 높은 레벨일 수도 있고, 낮은 레벨일 수도 있을 것이다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가되는 기간 내에 포함될 수 있다. 이 때, 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 공급될 뿐만 아니라, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에도 공급된다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 검출할 수 있을 것이다.
제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가된 이후에 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간 내에 포함될 수 있다. 이 때, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 차단된 상태이기 때문에, 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서는 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에 충전된 전압이 검출될 것이다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압을 비교함으로써, 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 검출된 센싱 전압과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압이 기준값 이상의 편차를 나타내는 경우에, 기준 전압 라인(RVL)에 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있을 것이다.
기준 전압 라인(RVL)이 불량으로 판단된 경우, 해당하는 기준 전압 라인(RVL)에 대한 특성값 센싱을 일정 시간 중단하거나, 인접한 기준 전압 라인(RVL)에서 검출된 센싱 전압을 이용하여 특성값 보상을 진행할 수 있을 것이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 제 1 검출 구간에서의 신호 흐름을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 제 2 검출 구간에서의 신호 흐름을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 검출하기 위한 센싱 프로세스 이전에 진행되며, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-온되어 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 공급되는 기간에 포함된다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 샘플링 스위치(SAM)가 턴-온되기 때문에, 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에 공급될 뿐만 아니라 센싱 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에도 공급된다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 검출할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가된 이후에 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간 내에 포함된다.
제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 차단된 상태이고 샘플링 스위치(SAM)기 턴-온된 상태이기 때문에, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에 충전된 전압을 검출할 수 있다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 검출 경로가 상이한 센싱 전압을 수신하게 된다.
타이밍 컨트롤러(140)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로부터 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 검출된 센싱 전압을 제공받아 이를 비교함으로써, 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 메모리(MEM)에 저장된 기준값과 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 검출된 센싱 전압 및 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압의 편차를 비교함으로써, 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있을 것이다.
이러한 과정을 통해 기준 전압 라인(RVL)이 불량으로 판단된 경우, 해당하는 기준 전압 라인(RVL)에 대한 특성값 센싱을 일정 시간 중단할 수 있을 것이다. 또는, 불량으로 판단된 기준 전압 라인(RVL)에 대하여, 인접한 기준 전압 라인(RVL)에서 검출된 특성값을 이용하여 보상을 진행할 수도 있을 것이다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 검출된 센싱 전압 및 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압의 편차가 기준값 이상인 경우는, 디스플레이 패널(110) 내부 또는 데이터 구동 회로(130)와의 연결 라인이 단선되었거나 수분과 같은 이물질이 존재하는 경우로 볼 수 있다.
그러나, 이러한 기준 전압 라인(RVL)의 불량은 디스플레이 장치(100)의 구동 과정에서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류에 의하여 수분이 증발하거나 이물질이 사라지는 경우가 있다. 이와 같이, 디스플레이 장치(100)의 내부로 유입된 수분이나 이물질에 의하여 기준 전압 라인(RVL)에 미세한 불량이 발생하였더라도, 디스플레이 장치(100)의 구동 과정에서 나타나는 기준 전압 라인(RVL)의 발열로 인해 수분이나 이물질이 사라지면 불량 현상은 사라지게 된다.
따라서, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 기준 전압 라인(RVL)에 미세한 불량이 발생한 경우를 고려하여, 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)이 진행되기 이전에 미세한 불량을 해소할 수 있는 에이징 구간을 포함할 수 있다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 에이징 구간을 포함하여 기준 전압 라인의 불량 여부를 검출하는 프로세스를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 서브픽셀(SP)을 구성하는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값(문턱 전압 또는 이동도)을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에, 검출 경로가 상이한 센싱 전압(Vsen)을 2회 이상 검출함으로써 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있도록 한다.
이에 따라, 기준 전압 라인(RVL)으로부터 전압을 검출하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 각각 기준 전압(Vref)의 경로가 상이하게 된다. 또한, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 사이에는 기준 전압 라인(RVL)의 미세한 불량을 해소할 수 있는 에이징 구간(AGING)을 포함할 수 있다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING), 에이징 구간(AGING), 및 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에 진행된다. 이 때, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출되는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 될 수 있다.
한편, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)일 수도 있지만, 기준 전압 라인(RVL)의 불량을 검출하기 위하여 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)보다 높은 레벨이나 낮은 레벨의 별도의 불량 검출 전압일 수도 있다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가되는 기간 내에 포함될 수 있다. 이 때, 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 공급될 뿐만 아니라, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에도 공급된다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 검출할 수 있을 것이다.
에이징 구간(AGING)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가된 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)에 의해 라인 커패시터(Cline)가 충전된 상태에서, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간에 포함될 수 있다.
에이징 구간(AGING)은 기준 전압 라인(RVL)에 유입된 수분이나 이물질에 의한 미세한 불량을 해소하기 위하여, 기준 전압 라인(RVL)에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류가 온-오프를 트랜지션 하는 것이 바람직하다.
이를 위해서, 에이징 구간(AGING) 동안 샘플링 스위치(SAM)의 턴-온 및 턴-오프를 짧은 시간 간격으로 교대로 제어할 수 있다. 예를 들어, 에이징 구간(AGING) 동안 수십 ms 의 간격으로 샘플링 스위치(SAM)를 3회 이상 턴-온 및 턴-오프를 시킬 수 있다. 이 때, 에이징 구간(AGING) 동안 샘플링 스위치(SAM)에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스의 폭은 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 및 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 샘플링 스위치(SAM)에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스보다 작을 수 있다.
이와 같이, 에이징 구간(AGING) 동안 샘플링 스위치(SAM)를 수 차례 턴-온 및 턴-오프시킴으로써, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류는 트랜지션이 발생하게 된다. 그 결과, 전류의 트랜지션 과정에서 발생하는 열에 의하여 기준 전압 라인(RVL)에 유입된 수분이나 이물질 등의 미세한 불량이 완화되거나 사라질 수 있다.
에이징 구간(AGING)을 통해서 기준 전압 라인(RVL)의 불량이 완화되거나 사라진 상태에서 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)을 진행함으로써, 기준 전압 라인(RVL)에 대한 보다 정확한 불량 검출이 가능하게 된다.
제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 상태에서 에이징 구간(AGING)이 종료된 이후의 기간에 포함될 수 있다. 이 때, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 차단된 상태이기 때문에, 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서는 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에 충전된 전압이 검출될 것이다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 센싱된 전압을 비교함으로써, 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 검출된 센싱 전압과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압이 기준값 이상의 편차를 나타내는 경우에, 기준 전압 라인(RVL)에 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있을 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 기준 전압 라인(RVL)이 불량으로 판단된 경우, 해당하는 기준 전압 라인(RVL)에 대한 특성값 센싱을 일정 시간 중단하거나, 인접한 기준 전압 라인(RVL)에서 검출된 센싱 전압을 이용하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 대한 보상을 진행할 수 있을 것이다.
한편, 기준 전압 라인(RVL)에 미세한 불량을 해소하기 위한 에이징 구간(AGING)은 제 1 검출 구간(1st DETECTING)이 진행되기 이전에 진행될 수도 있다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 에이징 구간을 포함하여 기준 전압 라인의 불량 여부를 검출하는 또 다른 프로세스를 나타낸 신호 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 서브픽셀(SP)을 구성하는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값(문턱 전압 또는 이동도)을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에, 검출 경로가 상이한 센싱 전압(Vsen)을 2회 이상 검출함으로써 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
이에 따라, 기준 전압 라인(RVL)으로부터 전압을 검출하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 각각 기준 전압(Vref)의 경로가 상이하게 된다.
이 때, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)이 진행되기 이전에 기준 전압 라인(RVL)의 미세한 불량을 해소할 수 있는 에이징 구간(AGING)을 포함할 수 있다.
여기에서, 에이징 구간(AGING), 제 1 검출 구간(1st DETECTING), 및 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 검출하기 위한 센싱 프로세스가 진행되기 이전에 진행된다.
이 때, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출되는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 될 수 있다. 한편, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 기준 전압(Vref)은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)일 수도 있지만, 기준 전압 라인(RVL)의 불량을 검출하기 위하여 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)보다 높은 레벨이나 낮은 레벨을 가지는 별도의 불량 검출 전압일 수도 있다.
에이징 구간(AGING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간에 포함될 수 있다.
에이징 구간(AGING)은 기준 전압 라인(RVL)에 유입된 수분이나 이물질에 의한 미세한 불량을 해소하기 위하여, 기준 전압 라인(RVL)에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류가 트랜지션 되도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해서, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-온되기 이전의 에이징 구간(AGING) 동안 샘플링 스위치(SAM)의 턴-온 및 턴-오프를 짧은 시간 간격으로 교대로 제어할 수 있다. 예를 들어, 에이징 구간(AGING) 동안 수십 ms 의 간격으로 샘플링 스위치(SAM)를 3회 이상 턴-온과 턴-오프를 시킬 수 있다. 이 때, 에이징 구간(AGING) 동안 샘플링 스위치(SAM)에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스의 폭은 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 및 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 샘플링 스위치(SAM)에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스보다 작을 수 있다.
이와 같이, 에이징 구간(AGING) 동안 샘플링 스위치(SAM)를 수 차례 턴-온 및 턴-오프시킴으로써, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류는 트랜지션이 발생하게 된다. 그 결과, 전류의 트랜지션 과정에서 발생하는 열에 의하여 기준 전압 라인(RVL)에 유입된 수분이나 이물질 등의 미세한 불량이 완화되거나 사라질 수 있다.
에이징 구간(AGING)을 통해서 기준 전압 라인(RVL)의 불량이 완화되거나 사라진 상태에서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)을 진행함으로써, 기준 전압 라인(RVL)에 대한 보다 정확한 불량 검출이 가능하게 된다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가되는 기간 내에 포함될 수 있다. 이 때, 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 공급될 뿐만 아니라, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에도 공급된다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 검출할 수 있을 것이다.
제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 상태에서 에이징 구간(AGING)이 종료된 이후의 기간에 포함될 수 있다. 이 때, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)는 차단된 상태이기 때문에, 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서는 디스플레이 패널(110) 측에 형성된 라인 커패시터(Cline)에 충전된 전압이 검출될 것이다.
따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압을 비교함으로써, 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 검출된 센싱 전압과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 검출된 센싱 전압이 기준값 이상의 편차를 나타내는 경우에, 기준 전압 라인(RVL)에 불량이 발생한 것으로 판단할 수 있을 것이다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)을 통해 기준 전압 라인(RVL)이 불량으로 판단된 경우, 해당하는 기준 전압 라인(RVL)에 대한 특성값 센싱을 일정 시간 중단하거나, 인접한 기준 전압 라인(RVL)에서 검출된 센싱 전압을 이용하여 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 대한 보상을 진행할 수 있을 것이다.
한편, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-온된 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출되는 센싱 전압을 이용하여, 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋 보정을 추가로 진행할 수 있다. 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출되는 센싱 전압은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 될 수 있다.
즉, 별도의 더미 채널을 이용하지 않고 기준 전압(Vref)이 인가되는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 반복적으로 검출함으로써, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋 보정을 진행할 수 있다.
이 때, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋 보정을 위해서, 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 반복적으로 검출하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 기준 전압 라인(RVL)과 서브픽셀(SP)의 연결 구조에 따라 달라질 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 4개의 서브픽셀을 기준으로 기준 전압 라인이 배치되는 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에서, 기준 전압(Vref)이 공급되는 기준 전압 라인(RVL)은 디스플레이 구동 기간에 공통 전압에 해당하는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR), 또는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하기 위한 센싱 기간에 센싱용 기준 전압(VpreS)을 전달하는 컬럼 방향의 신호 라인이 될 것이다.
이 때, 기준 전압 라인(RVL)은 1개의 서브픽셀(SP) 열마다 1개씩 배치될 수도 있지만, 구동 효율을 높이기 위해서 2개 이상의 서브픽셀(SP) 열마다 1개씩 배치될 수도 있다.
여기에서는, 기준 전압 라인(RVL)이 2개 이상의 서브픽셀(SP) 열마다 1개씩 배치되는 경우 중에서, 4개의 서브픽셀(SP) 열 마다 기준 전압 라인(RVL)이 1개씩 배치되는 경우를 나타내고 있다.
이 때, 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)은 각각 4개의 서브픽셀(SP) 열 중에서 어느 하나의 서브픽셀(SP) 행에 속한 4개의 서브픽셀이 될 것이다. 여기에서, 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)은 일 예로, 각각 적색 빛을 발광하는 서브픽셀, 흰색 빛을 발광하는 서브픽셀, 녹색 빛을 발광하는 서브픽셀 및 청색 빛을 발광하는 서브픽셀일 수 있다.
4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)은 각각 4개의 데이터 라인(DL1, DL2, DL3, DL4)과 대응되어 전기적으로 연결된다. 또한, 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)은 1개의 기준 전압 라인(RVL)과 공통으로 연결될 수 있다. 즉, 1개의 기준 전압 라인(RVL)이 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)에 공유될 수 있다.
이 경우, 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)에 해당하는 구동 트랜지스터(DRT)는 1개의 기준 전압 라인(RVL)을 통해 기준 전압(Vref)을 공통으로 인가받을 수 있다.
이와 같이, 픽셀을 구성하는 서브픽셀(SP)의 컬러는 흰색, 적색, 녹색, 청색으로 한정되지 않으며, 디스플레이 장치(100)의 종류에 따라 컬러 또는 위치가 다양하게 변경될 수 있다.
이러한 디스플레이 장치(100)는 해상도가 증가함에 따라, 서브픽셀(SP) 사이의 간격이 감소될 뿐만 아니라, 서브픽셀(SP)에 데이터 전압(Vdata)을 공급하는 데이터 라인(DL)과 기준 전압 라인(RVL) 사이의 간격이 감소하게 된다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 4개의 서브픽셀 열 마다 기준 전압 라인이 1개씩 배치되는 경우에 대한 아날로그 디지털 컨버터의 오프셋 보정 과정을 나타내는 신호 흐름도의 예시이다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 기준 전압(Vref)이 인가되는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 반복적으로 검출함으로써, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋을 보정할 수 있다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가되는 기간 내에 포함될 수 있다.
이 때, 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 공급된다. 따라서, 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 동안 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 검출할 수 있을 것이다.
여기에서, 4개의 서브픽셀 열 마다 기준 전압 라인이 1개씩 배치되는 구조의 경우, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 검출하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 기준 전압 라인(RVL)을 통해 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)에 대한 특성값을 센싱하는 동안 1회의 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 포함할 수 있다.
이 때, 데이터 구동 회로(130)를 구성하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋은 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 통해 검출된 센싱 전압(Vsen)에 대한 편차를 반영하여 보정할 수 있을 것이다. 이를 위해서, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋을 보정하기 위하여, 복수의 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 반복할 수 있을 것이다.
즉, 4개의 서브픽셀 열 마다 기준 전압 라인이 1개씩 배치되는 경우에는 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)에 대한 특성값을 센싱하는 시간 구간 동안 1회의 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 포함하기 때문에, 4개의 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, SP4)에 대한 특성값을 센싱하는 시간 구간이 수 차례 반복되는 동안에 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 여러 번 검출할 수 있다.
이 때, 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)은 동일한 값을 가진다. 따라서, 복수의 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 통해 검출된 복수의 센싱 전압(Vsen)에 편차가 있는 경우에는 해당 편차만큼 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 오프셋이 존재한다고 판단할 수 있다.
결국, 복수의 제 1 검출 구간(1st DETECTING)을 통해 검출된 복수의 센싱 전압(Vsen)의 편차만큼 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋을 보정할 수 있을 것이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법의 흐름도를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 기준 전압 라인(RVL)으로 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 인가하는 단계(S100), 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에 제 1 경로를 통해 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 단계(S200), 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 차단하는 단계(S300), 에이징 구간(AGING) 동안 기준 전압 라인(RVL)에 흐르는 전류의 온-오프를 트랜지션하는 단계(S400), 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 제 2 경로를 통해 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 단계(S500), 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 센싱된 전압을 비교하여 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단하는 단계(S600), 기준 전압 라인(RVL)이 불량이 아닌 경우에 특성값 센싱을 진행하는 단계(S800), 및 기준 전압 라인(RVL)이 불량인 경우에 특성값 센싱을 중단하거나 인접한 기준 전압 라인(RVL)의 센싱 전압으로 특성값을 보상하는 단계(S900)를 포함할 수 있다.
기준 전압 라인(RVL)으로 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 인가하는 단계(S100)는 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 인가하는 과정이다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)에 제 1 경로를 통해 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 단계(S200)는 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-온된 상태에서, 데이터 구동 회로(130)에 배치된 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 기준 전압 라인(RVL)을 통해서 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 센싱하는 과정이다.
디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 차단하는 단계(S300)는 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-오프시켜서 기준 전압 라인(RVL)을 통해 인가되던 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 차단하는 과정이다.
에이징 구간(AGING) 동안 기준 전압 라인(RVL)에 흐르는 전류의 온-오프를 트랜지션하는 단계(S400)는 기준 전압 라인(RVL)에 유입된 수분이나 이물질에 의한 미세한 불량을 해소하기 위하여, 기준 전압 라인(RVL)에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류에 대한 온-오프를 트랜지션하는 과정이다.
한편, 여기에서는 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 이후에 에이징 구간(AGING)이 진행되는 경우를 예시로 나타내었으나, 에이징 구간(AGING)은 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 이전에 진행될 수도 있을 것이다.
제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 제 2 경로를 통해 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 단계(S500)는 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 상태에서, 기준 전압 라인(RVL) 상에 형성된 라인 커패시터(Cline)에 충전된 전압을 기준 전압 라인(RVL)을 통해 검출하는 과정이다.
제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 센싱된 전압을 비교하여 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단하는 단계(S600)는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서 센싱된 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 센싱된 라인 커패시터(Cline)의 전압을 비교하는 과정이다.
기준 전압 라인(RVL)이 불량이 아닌 것으로 판단된 경우에 특성값 센싱을 진행하는 단계(S800)는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 서브픽셀(SP)을 구성하는 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 센싱하고 보상하는 과정이다.
기준 전압 라인(RVL)이 불량인 경우에 특성값 센싱을 중단하거나 인접한 기준 전압 라인(RVL)의 센싱 전압으로 특성값을 보상하는 단계(S900)는 기준 전압 라인(RVL)이 불량으로 판단된 경우에 해당 기준 전압 라인(RVL)을 통한 특성값 센싱을 중단하거나, 인접한 기준 전압 라인(RVL)에서 센싱된 전압을 이용하여 특성값 보상을 진행하는 과정이다.
이상에서 설명한 본 개시의 실시예들을 간략하게 설명하면 아래와 같다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 스캔 신호(SCAN)가 인가되는 복수의 게이트 라인(GL), 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 복수의 데이터 라인(DL), 기준 전압(Vref)이 인가되는 복수의 기준 전압 라인(RVL), 및 복수의 서브픽셀(SP)이 배치된 디스플레이 패널(110); 상기 복수의 기준 전압 라인(RVL) 중 하나의 기준 전압 라인(RVL)에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 상기 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하도록 구성되는 데이터 구동 회로(130); 및 상기 데이터 구동 회로(130)를 제어하며, 상기 기준 전압 라인(RVL)에서 검출된 센싱 전압(Vsen)을 이용해서, 상기 기준 전압 라인(RVL)의 불량을 판단하도록 구성되는 타이밍 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.
상기 전압 검출 경로는 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 상기 기준 전압 라인(RVL)에 인가되는 제 1 경로; 및 상기 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)에 의해 충전된 라인 커패시터(Cline)의 전압이 상기 기준 전압 라인(RVL)으로 전달되는 제 2 경로를 포함할 수 있다.
상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서, 상기 기준 전압 라인(RVL)을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가되는 기간에 포함될 수 있다.
상기 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 상기 기준 전압 라인(RVL)을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가된 이후에, 상기 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간에 포함될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 기준 전압 라인(RVL)에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록, 상기 기준 전압 라인(RVL)을 통해 흐르는 전류의 온-오프를 트랜지션하는 에이징 구간(AGING)을 더 포함할 수 있다.
상기 에이징 구간(AGING)은 상기 기준 전압 라인(RVL)에 연결된 샘플링 스위치(SAM)가 3회 이상 턴-온 및 턴-오프를 반복할 수 있다.
상기 에이징 구간(AGING) 동안 상기 기준 전압 라인(RVL)에 연결된 샘플링 스위치(SAM)에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스의 폭은 상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING) 및 상기 제 2 검출 구간(2nd DETECTING) 동안 상기 샘플링 스위치(SAM)에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스보다 작을 수 있다.
상기 에이징 구간(AGING)은 상기 기준 전압 라인(RVL)을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가된 상태에서, 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간에 포함될 수 있다.
상기 에이징 구간(AGING)은 상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에 선행하거나, 상기 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 선행할 수 있다.
상기 데이터 구동 회로(130)는 상기 기준 전압 라인(RVL)에 연결된 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 센싱 전압(Vsen)을 검출할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(140)는 복수 번 진행된 상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서의 센싱 전압(Vsen)에 대한 편차를 반영하여, 상기 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋을 보정할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러(140)는 상기 기준 전압 라인(RVL)이 불량으로 판단된 경우, 해당하는 기준 전압 라인(RVL)에 대한 특성값 센싱을 일정 시간 중단하거나, 인접한 기준 전압 라인(RVL)에서 검출된 센싱 전압(Vsen)을 이용하여 특성값을 보상할 수 있다.
상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에 상기 기준 전압 라인(RVL)에 인가되는 전압은 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)과 레벨이 상이한 불량 검출 전압일 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 데이터 구동 회로(130)는 디스플레이 패널(110)에 배치된 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드에 전기적으로 연결되는 기준 전압 라인(RVL)에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 상기 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하도록 구성되는 아날로그 디지털 컨버터(ADC); 타이밍 컨트롤러(140)를 통해서 전달된 디지털 영상 데이터(DATA)를 아날로그 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 복수의 데이터 라인(DL)을 통해 해당하는 서브픽셀(SP)에 공급하도록 구성되는 데이터 출력 회로(136); 및 상기 기준 전압 라인(RVL)의 온-오프를 제어하도록 구성되는 샘플링 스위치(SAM)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)은 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)를 턴-온시켜서, 상기 기준 전압 라인(RVL)을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가되는 기간에 포함되고, 상기 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)은 상기 기준 전압 라인(RVL)을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)이 인가된 이후에, 상기 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간에 포함될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 데이터 구동 회로(130)는 상기 기준 전압 라인(RVL)에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록, 상기 샘플링 스위치(SAM)를 일정 시간 동안 온-오프시키는 에이징 구간(AGING)을 더 포함할 수 있다.
상기 에이징 구간(AGING)은 상기 디스플레이 구동용 기준 스위치(RPRE)가 턴-오프된 기간에 포함될 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 복수의 서브픽셀(SP)이 배치된 디스플레이 패널(110)로 연장되어 데이터 전압(Vdata)을 공급하는 복수의 데이터 라인(DL)과 상기 디스플레이 패널(110)에 배치된 구동 트랜지스터(DRT)의 소스 노드에 전기적으로 연결되는 기준 전압 라인(RVL)을 포함하는 디스플레이 장치(100)의 구동 방법에 있어서, 상기 기준 전압 라인(RVL)으로 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 인가하는 단계; 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에 제 1 경로를 통해 상기 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 단계; 상기 디스플레이 구동용 기준 전압(VpreR)을 차단하는 단계; 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 제 2 경로를 통해 상기 기준 전압 라인(RVL)의 전압을 센싱하는 단계; 상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)과 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에서 센싱된 전압을 비교하여, 상기 기준 전압 라인(RVL)의 불량 여부를 판단하는 단계; 상기 기준 전압 라인(RVL)이 불량이 아닌 경우에 특성값 센싱을 진행하는 단계; 및 상기 기준 전압 라인(RVL)이 불량인 경우에 특성값 센싱을 중단하거나 인접한 기준 전압 라인(RVL)의 센싱 전압으로 특성값을 보상하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 에이징 구간(AGING) 동안 상기 기준 전압 라인(RVL)에 흐르는 전류의 온-오프를 트랜지션하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 에이징 구간(AGING)은 상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에 선행하거나, 상기 제 2 검출 구간(2nd DETECTING)에 선행할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 복수 번 진행된 상기 제 1 검출 구간(1st DETECTING)에서의 센싱 전압에 대한 편차를 반영하여, 데이터 구동 회로(130)에 배치된 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 오프셋을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 개시의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 개시에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 개시의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 개시의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 디스플레이 장치
110: 디스플레이 패널
120: 게이트 구동 회로
130: 데이터 구동 회로
140: 타이밍 컨트롤러
150: 파워 관리 회로
200: 호스트 시스템

Claims (20)

  1. 스캔 신호가 인가되는 복수의 게이트 라인, 데이터 전압이 인가되는 복수의 데이터 라인, 기준 전압이 인가되는 복수의 기준 전압 라인, 및 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널;
    상기 복수의 기준 전압 라인 중 하나의 기준 전압 라인에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 상기 기준 전압 라인의 전압을 센싱하도록 구성된 데이터 구동 회로; 및
    상기 데이터 구동 회로를 제어하며, 상기 기준 전압 라인에서 검출된 센싱 전압을 이용해서, 상기 기준 전압 라인의 불량을 판단하도록 구성된 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 검출 경로는
    디스플레이 구동용 기준 전압이 상기 기준 전압 라인에 인가되는 제 1 경로; 및
    상기 디스플레이 구동용 기준 전압에 의해 충전된 라인 커패시터의 전압이 상기 기준 전압 라인으로 전달되는 제 2 경로를 포함하는 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 검출 구간은
    디스플레이 구동용 기준 스위치를 턴-온시켜서, 상기 기준 전압 라인을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압이 인가되는 기간에 포함되는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 검출 구간은
    상기 기준 전압 라인을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압이 인가된 이후에, 상기 디스플레이 구동용 기준 스위치가 턴-오프된 기간에 포함되는 디스플레이 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압 라인에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록, 상기 기준 전압 라인을 통해 흐르는 전류의 온-오프를 트랜지션하는 에이징 구간을 더 포함하는 디스플레이 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 에이징 구간은
    상기 기준 전압 라인에 연결된 샘플링 스위치가 3회 이상 턴-온 및 턴-오프를 반복하는 디스플레이 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 에이징 구간 동안 상기 기준 전압 라인에 연결된 샘플링 스위치에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스의 폭은
    상기 제 1 검출 구간 및 상기 제 2 검출 구간 동안 상기 샘플링 스위치에 의해서 턴-온과 턴-오프를 반복하는 펄스보다 작은 디스플레이 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 에이징 구간은
    상기 기준 전압 라인을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압이 인가된 상태에서, 디스플레이 구동용 기준 스위치가 턴-오프된 기간에 포함되는 디스플레이 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 에이징 구간은
    상기 제 1 검출 구간에 선행하거나,
    상기 제 2 검출 구간에 선행하는 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로는
    상기 기준 전압 라인에 연결된 아날로그 디지털 컨버터에서 센싱 전압을 검출하는 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    복수 번 진행된 상기 제 1 검출 구간에서의 센싱 전압에 대한 편차를 반영하여, 상기 아날로그 디지털 컨버터의 오프셋을 보정하는 디스플레이 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 기준 전압 라인이 불량으로 판단된 경우,
    해당하는 기준 전압 라인에 대한 특성값 센싱을 일정 시간 중단하거나, 인접한 기준 전압 라인에서 검출된 센싱 전압을 이용하여 특성값을 보상하는 디스플레이 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 검출 구간에 상기 기준 전압 라인에 인가되는 전압은
    디스플레이 구동용 기준 전압과 레벨이 상이한 불량 검출 전압인 디스플레이 장치.
  14. 디스플레이 패널에 배치된 구동 트랜지스터의 소스 노드에 전기적으로 연결될 수 있는 기준 전압 라인에 대하여, 전압 검출 경로를 달리하는 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 상기 기준 전압 라인의 전압을 센싱하도록 구성되는 아날로그 디지털 컨버터;
    타이밍 컨트롤러를 통해서 전달된 디지털 영상 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 복수의 데이터 라인을 통해 해당하는 서브픽셀에 공급하도록 구성되는 데이터 출력 회로; 및
    상기 기준 전압 라인의 온-오프를 제어하도록 구성되는 샘플링 스위치를 포함하는 데이터 구동 회로.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 검출 구간은
    디스플레이 구동용 기준 스위치를 턴-온시켜서, 상기 기준 전압 라인을 통해 디스플레이 구동용 기준 전압이 인가되는 기간에 포함되고,
    상기 제 2 검출 구간은
    상기 기준 전압 라인을 통해 상기 디스플레이 구동용 기준 전압이 인가된 이후에, 상기 디스플레이 구동용 기준 스위치가 턴-오프된 기간에 포함되는 데이터 구동 회로.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 기준 전압 라인에 일정한 수준의 열이 발생할 수 있도록, 상기 샘플링 스위치를 일정 시간 동안 온-오프시키는 에이징 구간을 더 포함하는 데이터 구동 회로.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 에이징 구간은
    상기 디스플레이 구동용 기준 스위치가 턴-오프된 기간에 포함되는 데이터 구동 회로.
  18. 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널로 연장되어 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 라인과 상기 디스플레이 패널에 배치된 구동 트랜지스터의 소스 노드에 전기적으로 연결될 수 있는 기준 전압 라인을 포함하는 디스플레이 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 기준 전압 라인으로 디스플레이 구동용 기준 전압을 인가하는 단계;
    제 1 검출 구간에 제 1 경로를 통해 상기 기준 전압 라인의 전압을 센싱하는 단계;
    상기 디스플레이 구동용 기준 전압을 차단하는 단계;
    제 2 검출 구간에 제 2 경로를 통해 상기 기준 전압 라인의 전압을 센싱하는 단계;
    상기 제 1 검출 구간과 제 2 검출 구간에서 센싱된 전압을 비교하여, 상기 기준 전압 라인의 불량 여부를 판단하는 단계;
    상기 기준 전압 라인이 불량이 아닌 경우에 특성값 센싱을 진행하는 단계; 및
    상기 기준 전압 라인이 불량인 경우에 특성값 센싱을 중단하거나 인접한 기준 전압 라인의 센싱 전압으로 특성값을 보상하는 단계를 포함하는 디스플레이 구동 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    에이징 구간 동안 상기 기준 전압 라인에 흐르는 전류의 온-오프를 트랜지션하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 구동 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    복수 번 진행된 상기 제 1 검출 구간에서의 센싱 전압에 대한 편차를 반영하여, 데이터 구동 회로에 배치된 아날로그 디지털 컨버터의 오프셋을 보정하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 구동 방법.
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