KR20230040116A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시의 실시예들은, 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널에 대하여, 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계; 상기 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하는 단계; 상기 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하는 단계; 상기 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 단계; 및 상기 최종 보정 데이터를 기준으로 상기 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하는 단계를 포함하는 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DRIVING METHOD}
본 개시의 실시예들은 서브픽셀을 구성하는 구동 트랜지스터의 특성값을 효과적으로 보상할 수 있는 디스플레이 장치 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 영상을 표시할 수 있다.
한편, 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 배치된 각 서브픽셀에는 발광 소자와 이를 구동하기 위한 구동 트랜지스터가 배치되는데, 각 서브픽셀 내 구동 트랜지스터의 특성값이 디스플레이 패널의 구동 시간에 따라 변화되거나, 각 서브픽셀의 구동 시간 차이로 인해 구동 트랜지스터의 특성값에 편차가 발생할 수 있다.
이로 인해, 서브픽셀 간의 휘도 편차 (휘도 불균일)가 발생하여 영상 품질이 저하될 수 있기 때문에, 서브픽셀간 휘도 편차를 해결하기 위해, 구동 트랜지스터의 특성값 편차를 센싱하고 이를 보상해주기 위한 센싱 및 보상 기술이 사용되고 있다.
최근 들어, 사용자의 요구에 맞게 디스플레이 장치의 해상도가 증가하고 있다. 이에 따라, 각 서브픽셀마다 구동 트랜지스터에 대한 특성값을 센싱하고 보상하는 경우에는 고해상도를 구현하고 있는 서브픽셀에 의해서 특성값 센싱 및 보상에 오랜 시간이 소요되는 문제가 있다.
특히, 구동 트랜지스터의 특성을 나타내는 특성값에는 문턱 전압과 이동도가 포함될 수 있는데, 이 중에서 문턱 전압은 구동 트랜지스터가 포화 상태에 도달한 시점에서 측정이 이루어지기 때문에, 이동도 측정에 비해서 특히 장시간의 보상 시간이 소요되는 단점이 있다.
이에, 본 명세서의 발명자들은 구동 트랜지스터의 특성값을 효과적으로 보상할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 발명하였다.
본 개시의 실시예들은 디스플레이 패널의 블록 단위로 전류를 검출함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값에 대한 보상 시간을 단축할 수 있도록 하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들은 블록 단위로 검출된 전류 데이터를 타겟 데이터 및 가이드 데이터를 반영하여 보정함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값 보상에 대한 정확도를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널에 대하여, 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계와, 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하는 단계와, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하는 단계와, 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 단계와, 최종 보정 데이터를 기준으로 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하는 단계를 포함하는 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널에 데이터 전압을 공급하도록 구성된 데이터 구동 회로와, 구동 전압 라인을 통해 디스플레이 패널에 구동 전류를 공급하도록 구성된 파워 관리 회로와, 디스플레이 패널에 대하여 블록 단위의 구동 전류를 검출하도록 구성된 구동 전류 검출 회로와, 구동 전류 검출 회로에서 생성된 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하고, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하고, 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하고, 최종 보정 데이터를 기준으로 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하도록 구성된 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 구동 트랜지스터의 특성값을 효과적으로 보상할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널의 블록 단위로 전류를 검출함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값에 대한 보상 시간을 단축할 수 있도록 하는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 블록 단위로 검출된 전류 데이터를 타겟 데이터 및 가이드 데이터를 반영하여 보정함으로써, 구동 트랜지스터의 특성값 보상에 대한 정확도를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치 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 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널을 복수의 블록으로 분할하는 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 구동 전압의 전달 경로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 회로의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 구동 기간과 구동 전류 검출 기간에서 구동 전류의 경로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 블록 단위의 구동 전류를 서브픽셀 단위의 구동 전류로 스케일링하는 과정의 예시를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정값을 산출하는 과정을 예시로 나타낸 도면이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서 가이드 데이터의 예시를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서, 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 과정을 예시로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법을 이용하여 특성값 보상을 진행하는 경우에 대한 디스플레이 패널의 데이터 분포를 예시로 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 소자(ED)로서 유기 발광 다이오드가 배치될 수 있다.
예를 들어, 서브픽셀(SP)은 구동 트랜지스터(DRT), 스위칭 트랜지스터(SWT), 센싱 트랜지스터(SENT), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 소자(ED)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 발광 소자(ED)의 애노드(Anode) 전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제 3 노드(N3)는 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 구동 전압(EVDD)이 공급될 수 있는데, 예를 들어, 영상을 디스플레이 하는데 필요한 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 발광 소자(ED)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. 발광 소자(ED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제 2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있으며, 발광 소자(ED)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.
이 때, 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 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 전압(Vdata)을 차단하고, 일정 시간 동안 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 대한 센싱을 수행할 수 있다. 이와 같이, 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 프로세스를 오프-센싱 프로세스(Off-Sensing Process)라고 한다.
또는, 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.
그러나, 기술의 발전 및 사용자의 요구에 따라 디스플레이 장치(100)의 해상도가 증가하고 있기 때문에, 각 서브픽셀(SP)마다 구동 트랜지스터(DRT)에 대한 특성값을 센싱하고 보상하는 경우에는 고해상도를 구현하고 있는 서브픽셀(SP)에 의해서 특성값 센싱 및 보상에 오랜 시간이 소요되는 문제가 발생하고 있다.
특히, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성을 나타내는 특성값에는 문턱 전압과 이동도가 포함될 수 있는데, 이 중에서 문턱 전압은 구동 트랜지스터(DRT)가 포화 상태에 도달한 시점에서 측정이 이루어지기 때문에, 이동도 측정에 비해서 특히 장시간의 보상 시간이 소요되는 단점이 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 구동 트랜지스터의 특성값에 대한 센싱 시간을 단축하는 동시에, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 보상에 대한 정확도를 향상시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계(S100), 현재 시점의 구동 전류와 이전 시점의 구동 전류를 비교하는 단계(S200), 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하는 단계(S300), 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하는 단계(S400), 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 단계(S500), 및 최종 보정 데이터를 기준으로 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 보상하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.
블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계(S100)는 디스플레이 패널(110)의 서브픽셀(SP)을 블록 단위로 분할하고, 분할된 블록 단위의 서브픽셀(SP)을 대상으로 구동 전류를 검출하는 과정이다.
이를 위해서, 디스플레이 패널(110)은 복수의 블록으로 분할되고, 각 블록이 차지하는 영역에는 복수의 서브픽셀(SP)이 포함될 수 있다.
도 5는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널을 복수의 블록으로 분할하는 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)이 P X Q 블록으로 분할될 수 있으며, 각 블록에는 M X N 개의 서브픽셀(SP)이 배치될 수 있다.
이 때, 동일한 색상의 서브픽셀(SP)을 묶어서 하나의 블록을 구성할 수 있다.
또한, 각 블록에 포함된 서브픽셀(SP)은 모두 동일한 수로 이루어질 수도 있지만, 적어도 하나 이상의 블록이 서로 다른 수의 서브픽셀(SP)로 이루어질 수도 있다.
예를 들어, 2,160 X 3,840 의 해상도를 가지는 디스플레이 패널(110)에서, 각 블록을 10 X 10의 서브픽셀(SP)로 구성하는 경우, 디스플레이 패널(110)은 216 X 384 의 블록으로 분할될 수 있고, 각 블록은 10 X 10의 서브픽셀(SP)로 이루어질 수 있을 것이다.
이와 같이, 디스플레이 패널(110)을 복수의 블록으로 분할하는 경우, 특정 블록을 턴-온시키고 나머지 블록을 턴-오프시킨 상태에서 디스플레이 패널(110)에 흐르는 구동 전류를 합산함으로써, 해당 블록에 대한 구동 전류를 검출할 수 있다.
만약, 디스플레이 패널(110)의 특정 블록이 턴-오프된 상태에서도 일정한 수준의 구동 전류가 흐르는 경우에는, 전체 디스플레이 패널(110)이 턴-오프된 상태에서 흐르는 구동 전류와 특정 블록이 턴-온된 상태에서 흐르는 구동 전류의 차이를 이용하여 각 블록 단위의 구동 전류를 검출할 수 있을 것이다.
이러한 블록 단위의 구동 전류는 프레임 단위로 검출될 수 있으며, 프레임 마다 검출된 블록 단위의 구동 전류는 메모리에 저장될 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 구동 전압의 전달 경로를 예시로 나타낸 도면이다.
여기에서는 도 2에 도시된 A 부분을 확대하여 도시하였다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 서로 교차하는 복수의 데이터 라인(DL)과 복수의 게이트 라인(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀(SP)이 디스플레이 패널(110)에 배치된다.
이 때, 각 서브픽셀(SP)은 복수의 데이터 라인(DL)에 나란한 방향으로 배치된 복수의 구동 전압 라인(DVL)을 통해 구동 전압(EVDD)을 공급받는다.
복수의 구동 전압 라인(DVL)은 각각 복수의 데이터 라인(DL)에 나란하도록 복수의 데이터 라인(DL) 사이에 형성되거나, 좌우로 인접한 2개의 서브픽셀에 공유되도록 형성될 수 있다.
복수의 구동 전압 라인(DVL)은 디스플레이 패널(110)의 상부 비표시 영역에 형성된 공통 구동 전압 라인(135)에 공통적으로 연결될 수 있다.
이러한 공통 구동 전압 라인(135)에는 파워 관리 회로(150)로부터 전달되는 구동 전압(EVDD)이 복수의 데이터 구동 회로(130)를 통해 공급된다.
구동 전압(EVDD)을 복수의 구동 전압 라인(DVL)에 전달하기 위해서, 제 1 구동 전압 공급 라인(131), 제 2 구동 전압 공급 라인(132), 제 3 구동 전압 공급 라인(133) 및 제 4 구동 전압 공급 라인(134)이 배치될 수 있다.
제 1 구동 전압 공급 라인(131), 제 2 구동 전압 공급 라인(132), 및 제 3 구동 전압 공급 라인(133)은 소스 인쇄 회로 기판(SPCB)에서 전기적으로 연결되어 배치될 수 있다.
제 4 구동 전압 공급 라인(134)은 데이터 구동 회로(130) 내에서 소스 구동 집적 회로(SDIC)의 양측으로 분기되어 배치될 수 있으며, 제 3 구동 전압 공급 라인(133)과 공통 구동 전압 라인(135)을 전기적으로 연결할 수 있다.
제 3 구동 전압 공급 라인(133)은 소스 필름(SF)에 인접한 영역에 배치되어, 데이터 구동 회로(130)에 형성된 제 4 구동 전압 공급 라인(134)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제 1 구동 전압 공급 라인(131)은 파워 관리 회로(150)에서 공급되는 구동 전압(EVDD)이 한꺼번에 인가되는 부분에 해당하기 때문에, 제 3 구동 전압 공급 라인(133)보다 상대적으로 넓은 면적을 가지도록 형성될 수 있다.
제 2 구동 전압 공급 라인(132)은 제 1 구동 전압 공급 라인(131)으로부터 분기되어 일정한 간격을 가지도록 배치될 수 있으며, 제 3 구동 전압 공급 라인(133)에 연결된다.
이 때, 제 2 구동 전압 공급 라인(132)은 구동 전압(EVDD)이 복수의 구동 전압 라인(EVDDL)을 통해 분기되기 이전의 영역에 위치하므로, 제 4 구동 전압 공급 라인(134) 및 구동 전압 라인(EVDDL)에 비교해서 상대적으로 높은 전류 밀도를 가지게 된다.
따라서, 제 2 구동 전압 공급 라인(132)은 높은 밀도의 전류에 의해서 온도가 상승하고 불량이 발생할 가능성이 높아진다.
한편, 데이터 구동 회로(130)는 몇 개의 소스 구동 집적 회로(SDIC)를 하나의 그룹으로 형성해서, 그룹 단위로 구동 전압(EVDD)을 공급할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 회로의 예시를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 구동 전류의 경로를 제어하는 스위칭 회로(160)와 구동 전류 검출 회로(170)를 포함할 수 있다.
스위칭 회로(160)는 구동 전압(EVDD)에 의한 구동 전류(Id)가 구동 전압 라인(DVL)에 바이패스 되거나, 구동 전류 검출 회로(170)를 통해서 전달되도록 구동 전류(Id)의 경로를 제어한다.
디스플레이 패널(110)에 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간에는 구동 전류(Id)가 구동 전압 라인(DVL)에 바이패스 될 수 있다.
반면, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 보상하기 위해서, 구동 전류(Id)를 검출하는 기간에는 구동 전류(Id)가 구동 전류 검출 회로(170)를 통해서 전달될 수 있다.
구동 전류 검출 회로(170)는 전류 센싱 저항(Rs), 연산 증폭기(172), 및 아날로그 디지털 컨버터(174)를 포함할 수 있다.
전류 센싱 저항(Rs)은 구동 전압(EVDD)이 공급되는 단자와 데이터 구동 회로(130) 사이에 연결되어, 파워 관리 회로(150)로부터 데이터 구동 회로(130)에 흐르는 구동 전류(Id)에 따른 바이어스 전압을 발생시킨다.
이 때, 전류 센싱 저항(Rs)은 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 최소화하기 위해 아주 작은 값, 예를 들어 0.01Ω의 저항값을 가질 수 있다.
연산 증폭기(172)는 전류 센싱 저항(Rs)의 양단에 접속되어 전류 센싱 저항(Rs)의 양단에 걸리는 바이어스 전압을 센싱하고, 이를 증폭한다. 예를 들어, 연산 증폭기(172)는 전류 센싱 저항(Rs)의 양단에 걸리는 바이어스 전압을 5배 이상 증폭할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(174)는 연산 증폭기(172)에 의해 증폭된 바이어스 전압에 기초하여 한 프레임 동안, 특정 블록에 흐르는 구동 전류(Id)를 디지털 신호로 변환하여 구동 전류 데이터(Did)를 생성한다.
구동 전류 데이터(Did)는 타이밍 컨트롤러(140)에 제공되며, 타이밍 컨트롤러(140)는 각 블록에서 검출된 구동 전류 데이터(Did)를 메모리에 저장할 수 있다.
여기에서는 구동 전압(EVDD)에 의한 구동 전류(Id)를 검출하는 경우를 예시로 나타낸 것으로서, 전류 센싱 저항(Rs)이 구동 전압(EVDD)과 데이터 구동 회로(130) 사이에 직렬로 연결되는 경우를 나타내고 있다.
이와 달리, 구동 전압(EVDD)을 측정하는 경우에는, 구동 전압(EVDD)과 데이터 구동 회로(130) 사이에서 구동 전압(EVDD)을 전달하는 신호 라인과 더미 채널을 병렬로 배치하고, 더미 채널을 통해 구동 전압(EVDD)의 변동을 측정할 수도 있을 것이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 구동 기간과 구동 전류 검출 기간에서 구동 전류의 경로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)에 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간(DP)에 구동 전류(Id)가 구동 전압 라인(DVL)을 통해 발광 소자(ED)에 공급될 수 있다.
이를 위해서, 디스플레이 패널(110)에 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간(DP) 동안 스캔 신호(SCAN)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되고, 센스 신호(SENSE)에 의해서 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-오프된다.
따라서, 디스플레이 구동 기간(DP)에 서브픽셀(SP)에 흐르는 구동 전류(Id(DP))는 발광 소자(ED)에 공급되어, 데이터 전압(Vdata)에 해당하는 영상을 표시하게 된다.
반면, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 보상하기 위한 구동 전류 검출 기간(CP)에 서브픽셀(SP)에 흐르는 구동 전류(Id(CP))는 발광 소자(ED)가 영상을 표시하지 않도록 발광 소자(ED)에 공급되지 않을 수 있다.
이를 위해서, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 보상하기 위한 구동 전류 검출 기간(CP) 동안 스캔 신호(SCAN)에 의해 스위칭 트랜지스터(SWT)가 턴-온되고 센스 신호(SENSE)에 의해서 센싱 트랜지스터(SENT)가 턴-온될 수 있다.
따라서, 구동 전류 검출 기간(CP)에 서브픽셀(SP)을 흐르는 구동 전류(Id(CP))는 기준 전압 라인(RVL)을 통해 전달될 수 있다.
현재 시점의 구동 전류와 이전 시점의 구동 전류를 비교하는 단계(S200)는 현재 프레임에서 특정 블록을 대상으로 검출된 구동 전류(Id)를 이전 프레임에서 동일 블록을 대상으로 검출해서 저장된 구동 전류(Id)와 비교하는 과정이다.
이러한 비교 과정은 현재 프레임에서 특정 블록을 대상으로 검출된 구동 전류(Id)의 크기가 이전 프레임에 비해서 감소되지 않았다면, 해당 블록에서의 특성값 열화가 진행되지 않은 것으로 판단하여, 구동 전류(Id)를 검출하고 보상하는 과정을 생략할 수 있기 때문이다.
다만, 이러한 비교 과정은 생략될 수도 있으며, 현재 시점의 구동 전류와 이전 시점의 구동 전류를 비교하는 단계(S200)가 생략되는 경우에는 프레임 또는 일정 시간마다 블록 단위의 구동 전류(Id)를 검출하고 보상하는 과정이 진행될 수 있을 것이다.
블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀(SP) 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하는 단계(S300)는 복수의 서브픽셀(SP)이 포함된 특정 블록을 대상으로 검출된 구동 전류 데이터를 해당 블록에 포함된 복수의 서브픽셀(SP) 단위의 데이터로 변환하는 과정이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서, 블록 단위의 구동 전류를 서브픽셀 단위의 구동 전류로 스케일링하는 과정의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 복수의 서브픽셀(SP)이 포함된 블록 단위로 디스플레이 패널(110)을 분할한 상태에서, 특정 블록 단위로 검출된 구동 전류 데이터(Did)를 해당 블록 내에 포함된 서브픽셀(SP) 단위의 데이터로 스케일링할 수 있다.
예를 들어, 3 X 3 서브픽셀(SP)로 구성된 제 1 블록(Block 1)에서 검출된 제 1 구동 전류 데이터(Did1)는 제 1 블록(Block 1)에 포한된 9개의 서브픽셀(SP)에 흐르는 구동 전류(Id)의 합에 대응될 것이다. 따라서, 제 1 블록 구동 전류 데이터(Did1)는 제 1 블록(Block 1)을 대표하는 값에 해당한다.
이 때, 제 1 블록(Block 1) 내에 포함된 9개의 서브픽셀(SP)에 개별적으로 흐르는 서브픽셀 구동 전류는 동일한 값을 가질 수도 있고 상이한 값을 가질 수 있을 것이다.
따라서, 제 1 블록(Block 1)에서 검출된 제 1 블록 구동 전류 데이터(Did1)를 1/9로 나누어서 9개의 동일한 서브픽셀 구동 전류 데이터(Did11-did33)로 스케일링할 수도 있고, 보간법(Interpolation)을 적용하여 서로 상이한 서브픽셀 구동 전류 데이터(Did11-Did33)로 스케일링할 수도 있을 것이다.
그러나, 디스플레이 패널(110)의 블록은 동일한 색상을 가지는 서브픽셀(SP) 단위로 분할될 수도 있고, 그 밖의 다양한 기준에 의하여 분할될 수도 있기 때문에, 블록에 포함된 서브픽셀(SP)의 위치는 다양하게 설정될 수 있다. 따라서, 블록 구동 전류 데이터를 블록에 포함된 서브픽셀(SP)의 개수로 나누는 경우에는 서브픽셀(SP) 구동 전류 데이터가 부정확할 수 있으므로 보간법을 적용하여 스케일링하는 것이 바람직할 것이다.
보간법을 적용하는 경우, 복수의 서브픽셀 구동 전류 데이터(Did11-
Did33)로 스케일링하기 위해서 선형(bilinear) 보간법, 바이큐빅(bicubic) 보간법, 및 스플라인(spline) 보간법 등 여러 가지 보간법 중에서 적어도 하나 이상의 방법을 적용할 수 있을 것이다.
서브픽셀(SP) 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하는 단계(S400)는 블록 단위의 구동 전류 데이터를 스케일링하여 생성된 서브픽셀(SP) 단위의 구동 전류 데이터와 디스플레이 패널(110)의 목표 휘도 사이의 편차를 보정하는 과정이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정값을 산출하는 과정을 예시로 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)에 대응되는는 타겟 데이터를 생성하고, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 동일한 해상도의 타겟 데이터를 추출해서 비교할 수 있다.
이 때, 타겟 데이터는 디스플레이 패널(110)에 배치된 서브픽셀(SP)이 데이터 전압(Vdata)에 의해서 휘도를 발생하는 이상적인 데이터에 대응될 수 있다. 예를 들어, 타겟 데이터는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)가 제조되고 출하되는 시점에 각 서브픽셀(SP)에 설정된 휘도 관련 데이터가 될 수 있다.
또는, 디스플레이 장치(100)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스를 통해 설정된 휘도 관련 데이터를 타겟 데이터로 사용할 수도 있을 것이다.
타겟 데이터는 메모리에 저장될 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(140)는 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출할 수 있다.
예를 들어, 3 X 3 서브픽셀(SP)로 이루어진 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터(Did11-Did33)는 3 X 3 해상도를 가지는 타겟 데이터(T11-T33)와 비교함으로써, 1차 보정 데이터(C11-C33)를 생성할 수 있다.
이 때, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터(Did11-Did33)와 타겟 데이터(T11-T33)의 편차를 보정함으로써, 1차 보정 데이터(C11-C33)를 생성할 수도 있다. 또는, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터(Did11-Did33)와 타겟 데이터(T11-T33)에 대한 회귀분석(regression)을 통하여 1차 보정 데이터(C11-C33)를 생성할 수도 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 블록은 동일한 색상을 가지는 서브픽셀(SP) 단위로 분할될 수도 있고, 그 밖의 다양한 기준에 의하여 분할될 수도 있기 때문에, 블록에 포함된 서브픽셀(SP)의 위치는 다양하게 설정될 수 있다. 따라서, 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터(Did11-Did33)와 타겟 데이터(T11-T33)의 편차를 보정함으로써, 1차 보정 데이터(C11-C33)를 생성하는 경우에는 1차 보정 데이터(C11-C33)가 부정확할 수 있으므로 회귀분석을 적용하여 1차 보정 데이터(C11-C33)를 생성하는 것이 바람직할 것이다.
1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 단계(S500)는 디스플레이 패널(110)의 열화 특성을 반영하여 생성된 가이드 데이터를 반영하여 1차 보정 데이터(C11-C33)의 오류를 보정하는 과정이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서 가이드 데이터의 예시를 나타낸 도면이고, 도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법에서, 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 과정을 예시로 나타낸 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)에 대응되는 가이드 데이터를 생성하고, 1차 보정 데이터와 동일한 해상도의 가이드 데이터를 추출해서 비교할 수 있다.
이 때, 가이드 데이터는 디스플레이 패널(110)에 배치된 서브픽셀(SP)의 열화 정도를 반영하는 데이터에 대응될 수 있다. 예를 들어, 가이드 데이터는 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 관련 데이터가 될 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)가 출하되는 시점에 각 서브픽셀(SP)에 설정된 휘도 관련 데이터를 타겟 데이터로 사용하는 경우에는 디스플레이 장치(100)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스 또는 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 관련 데이터를 가이드 데이터로 사용할 수도 있을 것이다.
반면, 디스플레이 장치(100)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 관련 데이터를 타겟 데이터로 사용하는 경우에는 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 관련 데이터를 가이드 데이터로 사용할 수 있을 것이다.
가이드 데이터는 메모리에 저장될 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(140)는 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 패널(110)이 가로 방향으로 X 서브픽셀(SP)과 세로 방향으로 Y 서브픽셀(SP)의 해상도를 가지는 경우, 디스플레이 패널(110)과 동일한 해상도를 가지는 가이드 데이터를 생성할 수 있다.
이 때, 1차 보정 데이터가 3 X 3 서브픽셀(SP)로 이루어진 경우, 가이드 데이터 중에서 3 X 3 크기의 가이드 데이터(G11-G33)를 추출한다. 이와 같이, 1차 보정 데이터와 동일한 해상도를 가지는 가이드 데이터(G11-G33)를 커널(Sn)로 사용하여, 1차 보정 데이터(C11-C33)와 비교할 수 있다.
여기에서는 커널(Sn) 중에서 1 번째 가이드 데이터 G1 = G11 이 되고, 2 번째 가이드 데이터 G2 = G12 가 되며, k 번째 가이드 데이터 Gk 가 될 것이다.
한편, 1차 보정 데이터(C11-C33)와 가이드 데이터(G11-G33)에 대한 회귀분석(regression)을 통하여 최종 보정 데이터(F11-F33)를 생성할 수 있으며, 효율적인 연산을 위하여 가이드 데이터(G11-G33)와 최종 보정 데이터(F11-F33)는 선형 관계를 갖도록 정의할 수 있다.
예를 들어, k 번째 최종 보정 데이터(Dout, k)는 아래와 같이 k 번째 가이드 데이터(Gk)에 가중치(pn)와 편향(qn)을 반영하여 결정될 수 있다.
Figure pat00001
여기에서, k 번째 최종 보정 데이터(Dout, k)는 1차 보정 데이터와의 차이를 정의하는 손실 함수(E(pn, qn))의 값이 최소가 되도록 가중치(pn)와 편향(qn)을 결정할 필요가 있다.
Figure pat00002
여기에서, Din, k는 k번째 1차 보정 데이터에 해당하고, λ는 규제(regulation) 항으로, 회귀 분석의 과적합을 방지하기 위해 특정 가중치를 없애거나 최소화하는 역할을 한다.
앞에서 설명한 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 블록은 동일한 색상을 가지는 서브픽셀(SP) 단위로 분할될 수도 있고, 그 밖의 다양한 기준에 의하여 분할될 수도 있기 때문에, 블록에 포함된 서브픽셀(SP)의 위치는 다양하게 설정될 수 있다. 따라서, 1차 보정 데이터(C11-C33)와 가이드 데이터(G11-G33)의 편차를 보정함으로써, 최종 보정 데이터(F11-F33)를 생성하는 경우에는 최종 보정 데이터(F11-F33)가 부정확할 수 있으므로 회귀 분석을 적용하여 최종 보정 데이터(F11-F33)를 생성하는 것이 바람직할 것이다.
이 때, 손실 함수(E(pn, qn))는 여러 가지 회귀 분석 중에서 리지 회귀 분석(ridge regression)의 형태와 일치할 수 있으므로, 리지 회귀 분석에 대한 일반 해를 적용하여 다음과 같이 가중치(pn)와 편향(qn)을 표현할 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
여기에서, mn은 가이드 데이터의 커널(Sn)에 대한 가이드 데이터의 평균값을 의미하며, σn은 커널(Sn)에 대한 가이드 데이터의 표준편차,
Figure pat00005
은 1차 보정 데이터의 평균값을 의미한다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 위와 같은 방법을 이용하여 최적화된 최종 보정 데이터를 결정할 수 있다.
최종 보정 데이터를 기준으로 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값을 보상하는 단계(S600)는 타이밍 컨트롤러(140)에서 최종 보정 데이터를 이용하여 지정된 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)을 제어함으로써, 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값 열화를 보상하는 과정이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법을 이용하여 특성값 보상을 진행하는 경우에 대한 디스플레이 패널의 데이터 분포를 예시로 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, (a)는 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue)의 색상에 대해서 디스플레이 패널(110)의 블록 단위로 검출된 블록 구동 전류 데이터의 분포를 나타내고 있다.
(b)는 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위로 스케일링한 구동 전류 데이터와 타겟 데이터에 대한 회귀 분석을 통해서 생성된 1차 보정 데이터의 분포를 나타내고, (c)는 1차 보정 데이터와 가이드 데이터에 대한 회귀 분석을 통해서 생성된 최종 보정 데이터의 분포를 나타낸다. 또한, (d)는 타겟 데이터의 분포를 나타낸다.
도면에서 보는 바와 같이, 디스플레이 패널(110)의 목표 휘도에 대응되는 타겟 데이터만을 이용해서 생성된 1차 보정 데이터((b)의 경우)에 비해서, 디스플레이 패널(110)의 열화 상태에 대응되는 가이드 데이터를 함께 이용해서 생성된 최종 보정 데이터((c)의 경우)에 의해서 인접한 서브픽셀 사이의 휘도 편차와 균일성이 더욱 개선되는 것을 확인할 수 있다.
참고로, (e)는 1차 보정 데이터((b)의 경우)와 타겟 데이터((d)의 경우) 사이의 편차를 나타내고, (f)는 최종 보정 데이터((c)의 경우)와 타겟 데이터((d)의 경우) 사이의 편차를 나타낸다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 블록 단위의 구동 전류 데이터를 이용함으로써 최종 보정 데이터를 고속으로 연산할 수 있으며, 타겟 데이터와 가이드 데이터를 통해서 최종 보정 데이터를 생성함으로써 인접한 서브픽셀(SP) 사이의 편차를 완화하는 동시에 균일성을 개선하고 구동 트랜지스터(DRT)의 특성값에 의한 보상 효과를 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 실시예들을 간략하게 설명하면 아래와 같다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 복수의 서브픽셀(SP)이 배치된 디스플레이 패널(110)에 대하여, 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계(S100)와, 상기 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하는 단계(S300)와, 상기 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하는 단계(S400)와, 상기 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 단계(S500)와, 상기 최종 보정 데이터를 기준으로 상기 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 상기 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계의 다음에, 상기 블록 단위의 구동 전류를 이전 시점에서 검출된 블록 단위의 구동 전류와 비교하는 단계(S200)를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 상기 블록 단위의 구동 전류의 크기가 이전 시점에서 검출된 블록 단위의 구동 전류의 크기보다 작은 경우에만 이후의 프로세스를 진행할 수 있다.
상기 스케일링하는 단계(S300)는 선형 보간법, 바이큐빅 보간법, 및 스플라인 보간법 중 적어도 하나 이상의 방법으로 진행될 수 있다.
상기 타겟 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)이 출하되는 시점에 상기 복수의 서브픽셀(SP)을 대상으로 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 가이드 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스 또는 상기 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당할 수있다.
상기 타겟 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스를 통해 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 가이드 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 1차 보정 데이터를 산출하는 단계 및 상기 최종 보정 데이터를 산출하는 단계는 회귀 분석에 의하여 이루어질 수 있다.
상기 최종 보정 데이터를 산출하는 단계는 k 번째 최종 보정 데이터(Dout, k)를 아래의 수식에 따라 결정할 수 있다.
Figure pat00006
여기에서, Gk 는 k 번째 가이드 데이터이고, pn 은 가중치이며, qn 은 편향을 나타낸다.
상기 k 번째 최종 보정 데이터(Dout, k)는 아래의 수식에 따라 손실 함수(E(pn, qn))의 값이 최소가 되도록 가중치(pn)와 편향(qn)이 결정될 수 있다.
Figure pat00007
여기에서, Din, k는 k번째 1차 보정 데이터이고, λ는 규제(regulation) 항을 나타낸다.
상기 손실 함수(E(pn, qn))는 아래의 수식에 따라 가중치(pn)와 편향(qn)이 결정될 수 있다.
Figure pat00008
Figure pat00009
여기에서, Sn는 n 개의 가이드 데이터로 이루어진 커널을 나타내고, mn은 가이드 데이터의 평균값을 나타내고, σn은 커널(Sn)에 대한 가이드 데이터의 표준편차를 나타내며,
Figure pat00010
은 상기 1차 보정 데이터의 평균값을 나타낸다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치는 복수의 서브픽셀(SP)이 배치된 디스플레이 패널(110)과, 상기 디스플레이 패널(110)에 데이터 전압(Vdata)을 공급하도록 구성된 데이터 구동 회로(130)와, 구동 전압 라인(DVL)을 통해 상기 디스플레이 패널(110)에 구동 전류를 공급하도록 구성된 파워 관리 회로(150)와, 상기 디스플레이 패널(110)에 대하여 블록 단위의 구동 전류를 검출하도록 구성된 구동 전류 검출 회로(170)와, 상기 구동 전류 검출 회로(170)에서 생성된 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하고, 상기 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하고, 상기 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하고, 상기 최종 보정 데이터를 기준으로 상기 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하도록 구성된 타이밍 컨트롤러(140)를 포함할 수 있다.
상기 구동 전류 검출 회로(170)는 상기 구동 전류가 공급되는 단자와 상기 데이터 구동 회로(130) 사이에 연결된 전류 센싱 저항(Rs)과, 상기 전류 센싱 저항(Rs)의 양단에 접속되어, 상기 전류 센싱 저항(Rs)의 양단에 걸리는 바이어스 전압을 센싱하고 증폭하는 연산 증폭기(172)와, 상기 연산 증폭기(172)에 의해 증폭된 바이어스 전압에 기초하여, 상기 블록 단위의 구동 전류 데이터를 생성하는 아날로그 디지털 컨버터(174)를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치(100)는 상기 디스플레이 패널(110)에 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간에 상기 구동 전류를 상기 구동 전압 라인에 바이패스하고, 상기 디스플레이 패널에 영상이 표시되지 않는 기간에 상기 구동 전류를 상기 구동 전류 검출 회로(170)에 전달하는 스위칭 회로(160)를 더 포함할 수 있다.
상기 타겟 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)이 출하되는 시점에 상기 복수의 서브픽셀(SP)을 대상으로 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 가이드 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스 또는 상기 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 타겟 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압(Vdata)이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스를 통해 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 가이드 데이터는 상기 디스플레이 패널(110)의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당할 수 있다.
상기 1차 보정 데이터와 상기 최종 보정 데이터는 회귀 분석에 의하여 결정될 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
131, 132, 133, 134: 구동 전압 공급 라인
135: 공통 구동 전압 라인
140: 타이밍 컨트롤러
150: 파워 관리 회로
160: 스위칭 회로
170: 구동 전류 검출 회로
172: 연산 증폭기
174: 아날로그 디지털 컨버터

Claims (20)

  1. 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널에 대하여, 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계;
    상기 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하는 단계;
    상기 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하는 단계;
    상기 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하는 단계; 및
    상기 최종 보정 데이터를 기준으로 상기 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하는 단계를 포함하는 디스플레이 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블록 단위로 구동 전류를 검출하는 단계의 다음에,
    상기 블록 단위의 구동 전류를 이전 시점에서 검출된 블록 단위의 구동 전류와 비교하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 구동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블록 단위의 구동 전류의 크기가 이전 시점에서 검출된 블록 단위의 구동 전류의 크기보다 작은 경우에만 이후의 프로세스를 진행하는 디스플레이 구동 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스케일링하는 단계는
    선형 보간법, 바이큐빅 보간법, 및 스플라인 보간법 중 적어도 하나 이상의 방법으로 진행되는 디스플레이 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 데이터는
    상기 디스플레이 패널이 출하되는 시점에 상기 복수의 서브픽셀을 대상으로 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 구동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드 데이터는
    상기 디스플레이 패널에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스 또는 상기 디스플레이 패널의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 구동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟 데이터는
    상기 디스플레이 패널에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스를 통해 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가이드 데이터는
    상기 디스플레이 패널의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 구동 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 1차 보정 데이터를 산출하는 단계 및 상기 최종 보정 데이터를 산출하는 단계는
    회귀 분석에 의하여 이루어지는 디스플레이 구동 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 최종 보정 데이터를 산출하는 단계는
    k 번째 최종 보정 데이터(Dout, k)를 아래의 수식에 따라 결정하는 디스플레이 구동 방법.
    Figure pat00011

    여기에서, Gk 는 k 번째 가이드 데이터이고, pn 은 가중치이며, qn 은 편향을 나타낸다.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 k 번째 최종 보정 데이터(Dout, k)는 아래의 수식에 따라 손실 함수(E(pn, qn))의 값이 최소가 되도록 가중치(pn)와 편향(qn)이 결정되는 디스플레이 구동 방법.
    Figure pat00012

    여기에서, Din, k는 k번째 1차 보정 데이터이고, λ는 규제(regulation) 항을 나타낸다.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 손실 함수(E(pn, qn))는
    아래의 수식에 따라 가중치(pn)와 편향(qn)이 결정되는 디스플레이 구동 방법.
    Figure pat00013

    Figure pat00014

    여기에서, Sn는 n 개의 가이드 데이터로 이루어진 커널을 나타내고, mn은 가이드 데이터의 평균값을 나타내고, σn은 커널(Sn)에 대한 가이드 데이터의 표준편차를 나타내며,
    Figure pat00015
    은 상기 1차 보정 데이터의 평균값을 나타낸다.
  13. 복수의 서브픽셀이 배치된 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 데이터 전압을 공급하도록 구성된 데이터 구동 회로;
    구동 전압 라인을 통해 상기 디스플레이 패널에 구동 전류를 공급하도록 구성된 파워 관리 회로;
    상기 디스플레이 패널에 대하여 블록 단위의 구동 전류를 검출하도록 구성된 구동 전류 검출 회로; 및
    상기 구동 전류 검출 회로에서 생성된 블록 단위의 구동 전류 데이터를 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터로 스케일링하고, 상기 서브픽셀 단위의 구동 전류 데이터와 타겟 데이터를 비교하여 1차 보정 데이터를 산출하고, 상기 1차 보정 데이터와 가이드 데이터를 비교하여 최종 보정 데이터를 산출하고, 상기 최종 보정 데이터를 기준으로 상기 복수의 서브픽셀에 대한 특성값을 보상하도록 구성된 타이밍 컨트롤러를 포함하는 디스플레이 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 구동 전류 검출 회로는
    상기 구동 전류가 공급되는 단자와 상기 데이터 구동 회로 사이에 연결된 전류 센싱 저항;
    상기 전류 센싱 저항의 양단에 접속되어, 상기 전류 센싱 저항의 양단에 걸리는 바이어스 전압을 센싱하고 증폭하는 연산 증폭기; 및
    상기 연산 증폭기에 의해 증폭된 바이어스 전압에 기초하여, 상기 블록 단위의 구동 전류 데이터를 생성하는 아날로그 디지털 컨버터를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에 영상이 표시되는 디스플레이 구동 기간에 상기 구동 전류를 상기 구동 전압 라인에 바이패스하고, 상기 디스플레이 패널에 영상이 표시되지 않는 기간에 상기 구동 전류를 상기 구동 전류 검출 회로에 전달하는 스위칭 회로를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 타겟 데이터는
    상기 디스플레이 패널이 출하되는 시점에 상기 복수의 서브픽셀을 대상으로 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 가이드 데이터는
    상기 디스플레이 패널에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스 또는 상기 디스플레이 패널의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 타겟 데이터는
    상기 디스플레이 패널에 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압이 차단된 상태에서 특성값 센싱이 이루어지는 오프-센싱 프로세스를 통해 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 가이드 데이터는
    상기 디스플레이 패널의 실시간 센싱 프로세스를 반영하여 설정된 휘도 데이터에 해당하는 디스플레이 장치.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 1차 보정 데이터와 상기 최종 보정 데이터는
    회귀 분석에 의하여 결정되는 디스플레이 장치.
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