KR20230055197A - 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법 Download PDF

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박상재
강민성
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Abstract

본 개시의 실시예들은, 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 복수의 서브픽셀, 및 상기 복수의 서브픽셀에 구동 전압을 공급하는 복수의 구동 전압 라인이 배치된 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 구동 회로; 및 상기 디스플레이 패널의 위치에 따라 보상 데이터 전압이 공급되도록 상기 복수의 데이터 구동 회로를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되, 상기 보상 데이터 전압은 상기 디스플레이 패널의 제 1 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로에 대응하는 위치에 따라 적어도 일부의 서브픽셀에 대한 제 1 보상 게인이 달라지고, 상기 디스플레이 패널의 제 2 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로와의 거리에 따라 적어도 일부의 서브픽셀에 대한 제 2 보상 게인이 달라지는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY DRIVING METHOD}
본 개시의 실시예들은 디스플레이 패널에 배치되는 서브픽셀의 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압을 보상함으로써, 디스플레이 패널의 휘도 균일성을 개선할 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 장치는 디스플레이 패널 구동에 필요한 여러 가지 구동 전압을 구동 회로 및 디스플레이 패널로 공급하기 위한 구동 전압 공급원과, 구동 전압을 전달하기 위한 다양한 구성들을 포함한다.
그러나, 디스플레이 패널 내에서 구동 전압 라인을 통해 전달되는 구동 전압은 서브픽셀의 위치에 따라 전압 강하가 다르기 때문에, 디스플레이 패널 내의 위치에 따라 휘도가 달라질 수 있다.
이로 인해, 디스플레이 패널의 특정 위치에서 발광 휘도가 달라지는 휘도 불균일 현상이 나타나고 영상 품질이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 디스플레이 패널의 휘도 균일성을 향상시키기 위한 방법이 연구 중이다. 그러나, 디스플레이 패널 내에 배치되는 서브픽셀은 가로 또는 세로의 2차원 위치에 따라 각각 서로 다른 휘도로 발광하기 때문에, 디스플레이 패널의 휘도 균일성을 높이기 위해서는 서브픽셀의 2차원 위치를 반영하여 발광 휘도를 제어할 수 있는 방법이 요구된다.
이에, 본 명세서의 발명자들은 디스플레이 패널에 배치되는 서브픽셀의 2차원 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압을 보상함으로써, 휘도 균일성을 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 발명하였다.
본 개시의 실시예들은 디스플레이 패널의 제 1 방향과 이에 직교하는 제 2 방향에 대해서, 각각 서로 다른 기준으로 구동 전압의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다
본 개시의 실시예들은, 디스플레이 패널의 제 1 방향에 대해서 데이터 구동 회로에 대응되는 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하고, 디스플레이 패널의 제 2 방향에 대해서 구동 전압 라인의 저항 성분에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은, 입력되는 영상 데이터의 패턴에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 효과적으로 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들은 복수의 서브픽셀, 및 상기 복수의 서브픽셀에 구동 전압을 공급하는 복수의 구동 전압 라인이 배치된 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 구동 회로; 및 상기 디스플레이 패널의 위치에 따라 보상 데이터 전압이 공급되도록 상기 복수의 데이터 구동 회로를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되, 상기 보상 데이터 전압은 상기 디스플레이 패널의 제 1 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로에 대응하는 위치에 따라 적어도 일부의 서브픽셀에 대한 제 1 보상 게인이 달라지고, 상기 디스플레이 패널의 제 2 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로와의 거리에 따라 적어도 일부의 서브픽셀에 대한 제 2 보상 게인이 달라지는 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널에 배치되는 서브픽셀의 2차원 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압을 보상함으로써, 휘도 균일성을 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널의 제 1 방향과 이에 직교하는 제 2 방향에 대해서, 각각 서로 다른 기준으로 구동 전압의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 디스플레이 패널의 제 1 방향에 대해서 데이터 구동 회로에 대응되는 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하고, 디스플레이 패널의 제 2 방향에 대해서 구동 전압 라인의 저항 성분에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 디스플레이 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 실시예들에 의하면, 입력되는 영상 데이터의 패턴에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 효과적으로 개선할 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 장치에서, 구동 전압의 전달 경로를 예시로 나타낸 도면이다.
도 5는 구동 전압의 전압 강하로 인해서 디스플레이 패널에 영상 불균일이 발생하는 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 방향을 기준으로 구동 전압의 전압 강하를 차별적으로 보상하는 개념을 나타내는 예시 도면이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 구동 전압 라인이 연장되는 제 2 방향의 전압 강하를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 입력 영상의 패턴에 따라 데이터 전압의 제 2 보상 게인이 다르게 설정된 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 인가되는 데이터 전압의 보상 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 입력되는 영상 패턴을 반영하여, 제 2 방향의 위치에 따라 데이터 전압의 제 2 보상 게인을 달리하는 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 배치되는 서브픽셀의 2차원 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압을 보상함으로써 휘도 균일성이 개선된 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
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.
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.
이 때, 게이트 구동 회로(120)는 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.
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 구동 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 구동 특성값 센싱 및 보상에 대한 정보 등이 포함될 수 있으며, 이러한 파라미터 로딩 과정에서 구동 트랜지스터(DRT)의 구동 특성값(문턱 전압 및 이동도)에 대한 센싱이 이루어질 수 있다. 이와 같이, 파워 온 신호 발생 이후에 파라미터 로딩 과정에서 구동 특성값 센싱이 이루어지는 프로세스를 온-센싱 프로세스(On-Sensing Process)라고 한다.
또는, 구동 트랜지스터(DRT)의 구동 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 구동 특성값에 대한 센싱을 수행할 수 있다. 이와 같이, 파워 오프 신호가 발생되어 데이터 전압이 차단된 상태에서 구동 특성값 센싱이 이루어지는 프로세스를 오프-센싱 프로세스(Off-Sensing Process)라고 한다.
또는, 구동 트랜지스터(DRT)의 구동 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.
도 4는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 구동 전압의 전달 경로를 예시로 나타낸 도면이다. 여기에서는 도 2에 도시된 A 부분을 확대하여 도시하였다.
도 4를 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 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(DVL)을 통해 분기되기 이전의 영역에 위치하므로, 제 4 구동 전압 공급 라인(134) 및 구동 전압 라인(DVL)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.
이 때, 파워 관리 회로(150)에서 출력되는 구동 전압(EVDD)은 구동 전압 공급 라인(131, 132, 133, 134) 및 구동 전압 라인(DVL)을 통한 전달 과정에서, 배선의 저항 성분에 의해서 전압 강하(IR drop)가 발생하게 된다.
도 5는 구동 전압의 전압 강하로 인해서 디스플레이 패널에 영상 불균일이 발생하는 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치(100)는 구동 전압 라인(DVL)을 통해 전달되는 구동 전압(EVDD)이 구동 전압 라인(DVL)의 저항 성분에 의해서 전압 강하(IR drop)가 발생할 수 있으며, 위치에 따라 구동 전압(EVDD)이 강하되는 크기가 다른 경우에 디스플레이 패널(110)에 표시되는 영상에 불균일(Uniformity)이 발생될 수 있다.
특히 이러한 영상 불균일이 일정한 기준 이상이 되는 경우에는 사용자의 눈에 시인되는 품질 불량으로 나타날 수 있다.
이 때, 구동 전압(EVDD)의 전압 강하에 의한 영상 불균일은 구동 전압 공급 라인(131, 132, 133, 134)이 배치되는 데이터 구동 회로(130)의 위치를 기준으로 형성될 수 있다.
즉, 데이터 구동 회로(130)에서 소스 구동 집적 회로(SDIC)가 실장된 각각 소스 필름(SF)을 통해 구동 전압 공급 라인(131, 132, 133, 134)이 배치되며, 이로부터 연장되는 구동 전압 라인(DVL)의 경로에 따라 배선 저항이 달라지기 때문에 영상 불균일이 발생할 수 있다.
따라서, 디스플레이 패널(110) 내에서 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 방향이 데이터 구동 회로(130)에 중첩되는 영역은 구동 전압 라인(DVL)이 상대적으로 짧은 경로를 형성하는데 반해서, 데이터 구동 회로(130)에 중첩되지 않는 영역에 위치하는 구동 전압 라인(DVL)은 상대적으로 긴 경로를 형성하게 된다.
그 결과, 데이터 구동 회로(130)에 중첩되는 영역에 배치된 구동 전압 라인(DVL)과 데이터 구동 회로(130)에 중첩되지 않는 영역에 위치하는 구동 전압 라인(DVL) 사이에 전압 강하의 차이가 발생하여 영상 불균일이 나타나게 된다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 제 1 방향에 대해서, 데이터 구동 회로(130)와의 중첩 여부를 기준으로 위치에 따라 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압(Vdata)을 보상함으로써 디스플레이 패널(110)에 표시되는 영상의 균일성을 개선할 수 있다.
도 6은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서 제 1 방향을 기준으로 구동 전압의 전압 강하를 차별적으로 보상하는 개념을 나타내는 예시 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 제 1 방향에 대해서, 데이터 구동 회로(130)와의 중첩 여부를 기준으로 위치에 따라 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압(Vdata)을 보상함으로써 영상의 균일성을 개선할 수 있다.
여기에서 제 1 방향은 디스플레이 패널(110)에 복수의 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 방향으로서, 도 6과 같이 복수의 데이터 구동 회로(130)가 가로 방향으로 배열되는 경우에는 제 1 방향이 가로 방향에 해당하게 된다.
따라서, 가로 방향에 해당하는 제 1 방향으로 배열되는 서브픽셀(SP)을 데이터 구동 회로(130)의 중첩 영역에 해당하는지 또는 데이터 구동 회로(130)의 비중첩 영역에 해당하는지를 기준으로 구분하고, 영역에 따라 공급되는 데이터 전압(Vdata)의 보상값을 달리함으로써 영상의 균일성을 개선할 수 있다.
이 때, 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)은 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 방향, 즉 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 데이터 구동 회로(130)와 중첩되는 위치에 해당하는 영역이 될 수 있다.
따라서, 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)은 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 제 2 방향으로 데이터 구동 회로(130)와 중첩되는 위치에 해당하기 때문에, 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)에 배치되는 제 1 구동 전압 라인(DVL1)은 데이터 구동 회로(130)로부터 직선 구조로 이루어질 수 있다.
이에 반해서, 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)은 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 제 2 방향으로 데이터 구동 회로(130)와 중첩되지 않는 위치에 해당하는 영역이 될 수 있다. 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)은 제 2 방향을 향해서 인접한 데이터 구동 회로(130)들 사이의 공간에 대응되는 영역에 해당할 수 있다.
따라서, 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)은 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 제 2 방향을 향해서 데이터 구동 회로(130)와 중첩되지 않는 위치에 해당하기 때문에, 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)에 배치되는 제 2 구동 전압 라인(DVL2)은 데이터 구동 회로(130)로부터 절곡된 구조로 이루어질 수 있다.
따라서, 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)에 배치되는 제 2 구동 전압 라인(DVL2)은 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)에 배치되는 제 1 구동 전압 라인(DVL1)에 비교해서, 상대적으로 긴 배선 경로를 가질 수 있다.
그 결과, 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)에 배치되는 제 2 구동 전압 라인(DVL2)을 통해서 발생하는 전압 강하는 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)에 배치되는 제 1 구동 전압 라인(DVL1)을 통해서 발생하는 전압 강하보다 상대적으로 크게 된다.
따라서, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 제 1 방향의 서브픽셀(SP)을 대상으로, 데이터 구동 회로(130)의 중첩 영역(Area1)에 위치하는 서브픽셀(SP)에 대해서는 데이터 전압(Vdata)의 제 1 보상 게인을 적게하고, 데이터 구동 회로(130)의 비중첩 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)에 대해서는 데이터 전압(Vdata)의 제 1 보상 게인을 크게 함으로써, 제 1 방향으로 나타나는 영상의 균일성을 개선할 수 있다
또한, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 제 1 방향에 수직한 제 2 방향에 대해서는 구동 전압 라인(DVL)의 위치에 따라 구동 전압(EVDD)이 강하되는 크기에 따라 제 2 보상 게인을 적용하여 데이터 전압(Vdata)을 보상함으로써, 디스플레이 패널(110)에 표시되는 영상의 균일성을 개선할 수 있다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 구동 전압 라인이 연장되는 제 2 방향의 전압 강하를 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)에서, 구동 전압(EVDD)에 의해서 구동 전압 라인(DVL)을 통해 흐르는 구동 전류는 구동 전압 라인(DVL)의 배선 저항에 의하여 감소하게 된다.
이 때, 구동 전압 라인(DVL)의 저항 성분은 게이트 라인(GL)과 교차하는 지점을 기준으로 구분할 수 있다. 따라서, 구동 전압(EVDD)이 인입되는 노드와 제 1 게이트 라인(GL1) 사이의 저항 성분을 인입 저항(R0), 제 1 게이트 라인(GL1)과 제 2 게이트 라인(GL2) 사이의 저항 성분을 제 1 저항(R1), 제 2 게이트 라인(GL2)과 제 3 게이트 라인(GL3) 사이의 저항 성분을 제 2 저항(R2), 제 3 게이트 라인(GL3)과 제 4 게이트 라인(GL4) 사이의 저항 성분을 제 3 저항(R3)이라고 할 수 있을 것이다.
인입 저항(R0)을 통해 흐르는 인입 전류(It)는 제 1 게이트 라인(GL1)을 통해 제 1 발광 소자(ED1)에 흐르는 제 1 발광 전류(I1)와 제 1 저항(R1)을 흐르는 구동 전류(It - I1)로 분기될 것이다.
따라서, 제 1 게이트 라인(GL1)에 대응되는 제 1 구동 전압(V1)은 EVDD - R0*It 로 계산될 수 있다.
제 1 저항(R1)을 통해 흐르는 구동 전류(It - I1)는 제 2 게이트 라인(GL2)을 통해 제 2 발광 소자(ED2)에 흐르는 제 2 발광 전류(I2)와 제 2 저항(R2)을 흐르는 구동 전류(It - I1 - I2)로 분기될 것이다.
따라서, 제 2 게이트 라인(GL2)에 대응되는 제 2 구동 전압(V2)은 V1 - R1*(It - I1) 으로 계산될 수 있다.
제 2 저항(R2)을 통해 흐르는 구동 전류(It - I1 - I2)는 제 3 게이트 라인(GL3)을 통해 제 3 발광 소자(ED3)에 흐르는 제 3 발광 전류(I3)와 제 3 저항(R3)을 흐르는 구동 전류(It - I1 - I2 - I3)로 분기될 것이다.
따라서, 제 3 게이트 라인(GL3)에 대응되는 제 3 구동 전압(V3)은 V2 - R2*(It - I1 - I2) 로 계산될 수 있다.
이와 같이, 구동 전압 라인(DVL)과 각 게이트 라인(GL)이 교차하는 지점의 구동 전압의 레벨을 계산할 수 있다. 따라서, 각 게이트 라인(GL)이 교차하는 지점의 구동 전압 레벨을 이용해서 구동 전압 라인(DVL)의 위치에 따른 전압 강하를 계산하고, 이에 대응되는 데이터 전압(Vdata)의 보상값을 결정할 수 있을 것이다.
또한, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 입력되는 영상의 패턴에 따라 구동 전압 라인(DVL)에서의 전압 강하 크기가 달라질 수 있기 때문에, 입력 영상의 패턴에 따라 데이터 전압(Vdata)의 제 2 보상 게인을 다르게 설정함으로써, 영상 패턴에 따른 영상의 균일성을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 8은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 입력 영상의 패턴에 따라 데이터 전압의 보상 게인이 다르게 설정된 경우의 예시를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 입력되는 영상의 패턴에 따라 구동 전압 라인(DVL)에서의 전압 강하의 크기가 달라질 수 있다.
예를 들어, 입력되는 영상이 0계조의 블랙 데이터인 경우에는 제 1 게이트 라인(GL1)과 제 n 게이트 라인(GLn) 사이에 나타나는 전압 강하의 정도가 작고, 입력되는 영상이 255계조의 화이트 데이터인 경우에는 제 1 게이트 라인(GL1)과 제 n 게이트 라인(GLn) 사이에 나타나는 전압 강하의 정도가 클 수 있다.
이는 화이트 계조에 가까울수록 높은 휘도의 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 이로 인해 디스플레이 패널(110)의 온도가 상승하거나 디스플레이 패널(110)을 구동하는 회로 소자의 동작 특성에 의해서 구동 전압 라인(DVL)의 전압 강하가 증가할 수 있는 것이다.
따라서, 입력되는 영상의 계조가 클수록 구동 전압 라인(DVL)의 전압 강하의 크기가 증가하는 것을 보상하기 위해서, 입력되는 영상의 계조가 클수록 데이터 구동 회로(130)에서 가까운 게이트 라인(예를 들어, 제 1 게이트 라인(GL1))의 제 2 보상 게인과 데이터 구동 회로에서 먼 게이트 라인(예를 들어, 제 n 게이트 라인(GLn))에 인가되는 데이터 전압(Vdata)에 대한 제 2 보상 게인의 차이를 크게 설정할 수 있을 것이다.
반면, 입력되는 영상의 계조가 작은 경우에는 구동 전압 라인(DVL)의 전압 강하의 정도가 상대적으로 작기 때문에, 데이터 구동 회로(130)에서 가까운 게이트 라인(예를 들어, 제 1 게이트 라인(GL1))의 제 2 보상 게인과 데이터 구동 회로에서 먼 게이트 라인(예를 들어, 제 n 게이트 라인(GLn))에 인가되는 데이터 전압(Vdata)에 대한 제 2 보상 게인의 차이를 작게 설정할 수 있을 것이다.
예를 들어, 0계조의 블랙 데이터가 입력되는 경우에는 제 1 게이트 라인(GL1)과 제 n 게이트 라인(GLn) 사이에는 상대적으로 전압 강하가 작게 나타나기 때문에, 제 1 게이트 라인(GL1)의 제 2 보상 게인과 제 n 게이트 라인(GLn)의 제 2 보상 게인은 240/256 과 256/256 의 차이(16/256)에 불과하지만, 255계조의 화이트 데이터가 입력되는 경우에는 제 1 게이트 라인(GL1)의 제 2 보상 게인과 제 n 게이트 라인(GLn)의 제 2 보상 게인은 208/256 과 256/256 의 차이(48/256)를 가질 수 있다.
따라서, 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 제 2 방향에 대한 데이터 전압(Vdata)의 보상값은 입력되는 영상의 패턴, 예를 들어 입력 영상의 계조에 따라 게이트 라인(GL)에 대응되는 서브픽셀(SP)에 대한 제 2 보상 게인의 차이를 다르게 설정할 수 있을 것이다.
여기에서는 입력되는 영상의 계조마다 각 게이트 라인(GL)에 대응되는 서브픽셀(SP)에 인가되는 데이터 전압(Vdata)의 제 2 보상 게인을 예시로 나타낸 것이다.
예를 들어, 0계조의 영상이 입력되는 경우에 제 1 게이트 라인(GL1)에 대응되는 서브픽셀(SP)에는 240/256의 제 2 보상 게인을 적용하고, 제 n 게이트 라인(GLn)에 대응되는 서브픽셀(SP)에는 256/256의 제 2 보상 게인을 적용할 수 있을 것이다.
반면, 255계조의 영상이 입력되는 경우에 제 1 게이트 라인(GL1)에 대응되는 서브픽셀(SP)에는 208/256의 제 2 보상 게인을 적용하고, 제 n 게이트 라인(GLn)에 대응되는 서브픽셀(SP)에는 256/256의 제 2 보상 게인을 적용할 수 있을 것이다.
이러한 입력 영상의 패턴에 따른 데이터 전압(Vdata)의 제 2 보상 게인 데이터는 룩업 테이블의 형태로 메모리에 저장될 수 있을 것이다.
도 9는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 인가되는 데이터 전압의 보상 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110) 내에서 위치에 따른 구동 전압(EVDD)의 편차를 보상하기 위한 구성들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치(100)는 구동 전압(EVDD)이 인가되는 디스플레이 구동 기간에, 디스플레이 패널(110)에서 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 제 1 방향에 대하여 데이터 구동 회로(130)와의 대응 위치를 반영하여 제 1 보상 게인을 결정하고, 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 제 2 방향을 포함하는 2차원 위치에 따라 결정된 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압(Vdata)의 제 2 보상 게인을 결정할 수 있다.
디스플레이 장치(100)의 타이밍 컨트롤러(140)는 디스플레이 패널(110)의 2차원 위치에 따라 결정된 제 1 보상 게인 및 제 2 보상 게인을 저장하는 메모리(MEM), 및 메모리(MEM)에 저장된 제 1 보상 게인 또는 제 2 보상 게인에 따라 디스플레이 패널(110)의 2차원 위치에 따른 구동 전압(EVDD)의 편차를 보상해주는 보상 회로(COMP)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 타이밍 컨트롤러(140)의 보상 회로(COMP)는 메모리(MEM)에서 추출된 제 1 보상 게인 또는 제 2 보상 게인을 이용하여, 디스플레이 패널(110)의 개별 위치에 대응하여 데이터 구동 회로(130)에 공급할 영상 데이터(DATA)를 보상하고, 보상된 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 영상 데이터(DATA_comp)를 아날로그 신호 형태의 데이터 전압(Vdata_comp)으로 변환하고, 변환된 데이터 전압(Vdata_comp)을 출력 버퍼(BUF)를 통해 해당 데이터 라인(DL)으로 출력할 수 있다. 그 결과, 디스플레이 패널(110)의 2차원 위치에 따라 서브픽셀(SP)에 대한 구동 전압(EVDD)의 편차가 보상될 수 있다.
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 10 및 도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치가 입력되는 영상 패턴을 반영하여, 제 2 방향의 위치에 따라 데이터 전압의 제 2 보상 게인을 달리하는 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 10을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 255계조(255G)의 화이트 데이터를 영상 데이터(DATA)로서 입력받을 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(130)는 255계조(255G)의 데이터 전압(Vdata)을 디스플레이 패널(110)에 공급한다. 그러나, 데이터 구동 회로(130)로부터 디스플레이 패널(110)로 연장되는 구동 전압 라인(DVL)을 통해 전달되는 구동 전압(EVDD)은 배선 저항에 의한 전압 강하로 인해서, 데이터 구동 회로(130)에서 멀어질수록 발광 휘도가 낮아지게 된다.
예를 들어, 데이터 구동 회로(130)에서 가까운 위치에 배치된 서브픽셀(SP)은 255계조(255G)의 데이터 전압(Vdata)에 의해서 640nit의 휘도를 나타내는 반면, 데이터 구동 회로(130)에서 먼 위치에 배치된 서브픽셀(SP)은 구동 전압 라인(DVL)의 전압 강하로 인해서 580nit의 휘도를 나타낼 수 있다.
이러한 구동 전압(EVDD)의 편차를 보상하기 위해서, 디스플레이 장치(100)는 255계조의 영상 패턴에 따른 구동 전압 라인(DVL)의 전압 강하를 반영하여, 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서 위치에 따라 보상된 데이터 전압(Vdata_comp)을 인가함으로써 디스플레이 패널(110)의 발광 휘도를 일정한 기준 휘도(Lref)로 균일하게 보상할 수 있다.
보상 데이터 전압(Vdata_comp)을 생성하기 위한 제 2 보상 게인은 도 8의 테이블에서 255계조(255G)의 화이트 데이터에 대해서 결정된 값을 이용할 수 있을 것이다.
이 때, 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 패턴에 따른 구동 전압(EVDD)의 전압 강하에 의하여 데이터 구동 회로(130)에서 가장 먼 위치에서 발광되는 휘도값(예를 들어, 208계조(208G))을 메모리(MEM)에서 추출하고, 이를 보상 데이터 전압(Vdata_comp)의 기준 계조값으로 결정할 수 있다.
즉, 255계조(255G)의 화이트 데이터가 인가되는 경우, 구동 전압(EVDD)의 전압 강하로 인해서 데이터 구동 회로(130)에서 가장 먼 위치의 서브픽셀(SP)이 208계조(208G)를 나타내므로, 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 고려하여 디스플레이 패널(110)의 모든 서브픽셀(SP)에 208계조(208G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 균일하게 인가되도록 제 2 보상 게인을 적용할 수 있다.
다시 말해서, 디스플레이 패널(110)에서 데이터 구동 회로(130)에 가까운 서브픽셀(SP)에는 208계조(208G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 인가되도록 208/256의 제 2 보상 게인을 적용한다. 그리고, 중간 영역에는 232계조(232G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 인가되도록 232/256의 제 2 보상 게인을 적용하고, 데이터 구동 회로(130)에서 먼 영역에는 255계조(255G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 인가되도록 256/256의 제 2 보상 게인을 적용할 수 있다.
그 결과, 중간 영역과 데이터 구동 회로(130)에서 먼 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)은 구동 전압(EVDD)의 전압 강하로 인해서 데이터 구동 회로(130)에서 가까운 서브픽셀(SP)과 마찬가지로 208계조(208G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 도달되어, 디스플레이 패널(110) 전체는 동일한 기준 휘도(Lref, 580nit)로 발광하게 된다.
이 때, 보상 데이터 전압(Vdata_comp)에 의해서 디스플레이 패널(110)이 나타내는 기준 휘도(Lref)는 입력되는 영상 패턴을 고려하여 결정될 수도 있고, 설정에 의하여 변경될 수도 있을 것이다.
또한, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 0계조의 블랙 데이터와 255계조의 화이트 데이터뿐만 아니라, 중간 계조의 영상 데이터(DATA)가 입력되는 경우에도 이를 반영하여 보상 데이터 전압(Vdata_comp)의 결정할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 평균 계조가 0계조 및 255계조 사이의 중간 계조에 해당하는 영상 데이터(DATA)가 입력될 수 있다.
예를 들어, 1 프레임의 영상 데이터(DATA)는 0계조의 블랙 데이터가 인가되는 블랙 영역과, 255계조의 화이트 데이터가 인가되는 화이트 영역으로 이루어질 수 있으며, 1 프레임의 영상 데이터(DATA)는 평균 32계조를 구성할 수 있다.
이에 따라, 데이터 구동 회로(130)는 화이트 영역에 255계조(255G)의 데이터 전압(Vdata)이 인가되고, 블랙 영역에 0계조(0G)의 데이터 전압(Vdata)이 인가되도록 동작할 수 있다. 그러나, 데이터 구동 회로(130)로부터 디스플레이 패널(110)로 연장되는 구동 전압 라인(DVL)을 통해 전달되는 구동 전압(EVDD)은 배선 저항에 의한 전압 강하로 인해서, 데이터 구동 회로(130)에서 멀어질수록 발광 휘도가 낮아지게 된다.
예를 들어, 데이터 구동 회로(130)에서 가까운 위치에 형성되는 화이트 영역은 255계조(255G)의 데이터 전압(Vdata)이 인가되며, 이 중에서 데이터 구동 회로(130)에서 가장 가까운 서브픽셀(SP)은 640nit 의 휘도를 나타내고, 화이트 영역 중 데이터 구동 회로(130)에서 먼 위치의 서브픽셀(SP)은 구동 전압(EVDD)의 전압 강하로 인해서 630nit 의 휘도를 나타낼 수 있다.
또한, 데이터 구동 회로(130)에서 먼 위치에 형성되는 블랙 영역은 0계조(0G)의 데이터 전압(Vdata)이 인가되기 때문에, 0nit의 휘도를 나타낼 수 있다.
이러한 화이트 영역과 블랙 영역으로 인해서 1 프레임의 영상 데이터(DATA)는 평균 32계조를 구성할 수 있다.
이 때, 영상의 불균일은 화이트 영역에서 나타나기 때문에, 화이트 영역에 대해서만 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 보상할 수 있는 보상 데이터 전압(Vdata_comp)을 인가하고, 블랙 영역에 대해서는 보상 데이터 전압(Vdata_comp)을 0계조(0G)로 인가할 수 있다.
즉, 중간 계조의 영상 패턴의 경우에는 중간 계조의 영상 패턴에 따른 구동 전압 라인(DVL)의 전압 강하를 반영하여, 디스플레이 패널(110)의 화이트 영역을 대상으로 제 2 방향에 대해서 위치에 따라 보상된 데이터 전압(Vdata_comp)을 인가함으로써 디스플레이 패널(110)의 발광 휘도를 일정한 기준 휘도(Lref)로 균일하게 보상할 수 있다.
도 8의 테이블에서 중간 계조(예를 들어, 32계조(32G))의 영상 데이터에 대해서 제 2 보상 게인을 이용하는 경우를 고려하면, 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 패턴에 따른 구동 전압(EVDD)의 전압 강하에 의하여 데이터 구동 회로(130)에서 가장 먼 위치에서 발광되는 휘도값(예를 들어, 230계조(230G))을 메모리(MEM)에서 추출하고, 이를 보상 데이터 전압(Vdata_comp)의 기준 계조값으로 결정할 수 있다.
즉, 32계조(32G)의 영상 데이터가 인가되는 경우, 구동 전압(EVDD)의 전압 강하로 인해서 데이터 구동 회로(130)에서 가장 먼 위치의 서브픽셀(SP)이 230계조(230G)를 나타내는 경우에는, 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 고려하여 디스플레이 패널(110)의 모든 서브픽셀(SP)에 230계조(230G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 인가되도록 제어할 수 있다.
다시 말해서, 디스플레이 패널(110)에서 데이터 구동 회로(130)에 가까운 서브픽셀(SP)에는 230계조(230G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 인가되도록 230/256의 제 2 보상 게인을 적용한다. 또한, 화이트 영역과 블랙 영역이 접하는 중간 영역에는 236계조(236G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)을 인가하도록 236/256의 제 2 보상 게인을 적용한다.
그리고, 0계조의 블랙 데이터가 인가되는 블랙 영역에는 0계조(0G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 인가될 수 있다.
그 결과, 화이트 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)은 230계조(230G)의 보상 데이터 전압(Vdata_comp)이 도달되어, 디스플레이 패널(110)에서 화이트 영역은 동일한 기준 휘도(Lref, 580nit)로 발광하게 된다.
이 때, 보상 데이터 전압(Vdata_comp)에 의해서 디스플레이 패널(110)이 나타내는 기준 휘도(Lref)는 입력되는 영상 패턴을 고려하여 결정될 수도 있고, 설정에 의하여 변경될 수도 있을 것이다.
이와 같이, 본 개시의 디스플레이 장치(100)는 먼저 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 제 1 방향에 대해서 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 위치에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하여 제 1 보상 데이터 전압을 결정할 수 있다.
그런 다음, 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서 구동 전압 라인(DVL)의 저항 성분에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하여 제 2 보상 데이터 전압을 결정할 수 있다.
그 결과, 디스플레이 패널(110)의 제 1 방향 및 제 2 방향에 대한 전압 강하를 함께 반영함으로써, 서브픽셀(SP)의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널에 배치되는 서브픽셀의 2차원 위치에 따라 달라지는 구동 전압의 전압 강하를 반영하여 데이터 전압을 보상함으로써 휘도 균일성이 개선된 경우를 예시로 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)의 제 1 방향에 대해서는 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 위치에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하고, 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서는 구동 전압 라인(DVL)의 저항 성분에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀(SP)의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있다.
특히, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서, 입력되는 영상 데이터의 패턴에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀(SP)의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 디스플레이 패널(110)의 제 1 방향에 대해서, 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 위치에 따라 제 1 보상 게인을 적용하여 제 1 보상 데이터 전압을 결정하는 단계(S100), 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서, 영상 패턴에 따른 위치별 제 2 보상 게인을 룩업 테이블로 저장하는 단계(S200), 영상 데이터(DATA)의 영상 패턴에 대응되는 제 2 보상 게인을 룩업 테이블에서 추출하는 단계(S300), 추출된 제 2 보상 게인을 제 1 보상 데이터 전압에 적용하여, 제 2 보상 데이터 전압을 결정하는 단계(S400), 및 제 2 보상 데이터 전압을 디스플레이 패널(110)에 공급하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)의 제 1 방향에 대해서, 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 위치에 따라 제 1 보상 게인을 적용하여 제 1 보상 데이터 전압을 결정하는 단계(S100)는 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 제 1 방향에 대해서, 데이터 구동 회로(130)에 중첩되는 영역과 중첩되지 않는 영역으로 구분하고, 위치에 따라 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하여 보상 데이터 전압(Vdata)을 결정하는 과정이다.
디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서, 영상 패턴에 따른 위치별 제 2 보상 게인을 룩업 테이블로 저장하는 단계(S200)는 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향을 기준으로 입력 영상의 계조에 따른 데이터 전압(Vdata)의 제 2 보상 게인을 룩업 테이블의 형태로 메모리에 저장하는 과정이다. 이 과정은 디스플레이 장치(100)의 제조 과정에서 이루어질 수도 있고, 디스플레이 장치(100)의 구동 과정에서 이루어 질 수도 있을 것이다.
영상 데이터(DATA)의 영상 패턴에 대응되는 제 2 보상 게인을 룩업 테이블에서 추출하는 단계(S300)는 디스플레이 장치(100)에 입력되는 영상 데이터(DATA)의 계조를 판단하고, 영상 데이터(DATA)의 계조에 따라 서브픽셀(SP)의 위치별 제 2 보상 게인을 메모리(MEM)에 저장된 룩업 테이블에서 추출하는 과정이다.
추출된 제 1 보상 게인을 제 1 보상 데이터 전압에 적용하여, 제 2 보상 데이터 전압을 결정하는 단계(S400)는 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 제 1 방향에 따른 제 1 보상 데이터 전압과 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 제 2 방향에 따른 보상 데이터 전압을 반영하여 최종 보상 데이터 전압(Vdata_comp)을 결정하는 과정이다.
제 2 보상 데이터 전압을 디스플레이 패널(110)에 공급하는 단계(S500)는 서브픽셀(SP)의 2차원 위치를 반영하여 결정되는 보상 데이터 전압(Vdata_comp)을 디스플레이 패널(110)에 공급하는 과정이다.
이와 같이, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 디스플레이 패널(110)의 제 1 방향에 대해서는 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 위치에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영하고, 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서는 구동 전압 라인(DVL)의 저항 성분에 따라 달라지는 구동 전압(EVDD)의 전압 강하를 반영함으로써, 서브픽셀(SP)의 2차원 위치에 따른 휘도 불균일을 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 개시의 실시예들을 간략하게 설명하면 아래와 같다.
본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 복수의 서브픽셀(SP), 및 상기 복수의 서브픽셀(SP)에 구동 전압을 공급하는 복수의 구동 전압 라인(DVL)이 에 배치된 디스플레이 패널(110); 상기 디스플레이 패널(110)에 데이터 전압(Vdata)을 공급하는 복수의 데이터 구동 회로(130); 및 상기 디스플레이 패널(110)의 위치에 따라 보상 데이터 전압이 공급되도록 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(140)를 포함하되, 상기 보상 데이터 전압은 상기 디스플레이 패널(110)의 제 1 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에 대응하는 위치에 따라 적어도 일부의 서브픽셀(SP)에 대한 제 1 보상 게인이 달라지고, 상기 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)와의 거리에 따라 적어도 일부의 서브픽셀(SP)에 대한 제 2 보상 게인이 달라질 수 있다.
상기 제 1 방향은 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 방향일 수 있다.
상기 보상 데이터 전압은 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)과 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)에 따라 달라질 수 있다.
상기 중첩 영역(Area1)에 위치하는 상기 구동 전압 라인(DVL)은 직선 구조로 이루어지고, 상기 비중첩 영역(Area2)에 위치하는 상기 구동 전압 라인(DVL)은 절곡된 구조로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 서브픽셀(SP) 중에서 상기 중첩 영역(Area1)에 위치하는 서브픽셀(SP)에 제 1 보상 게인을 낮게 적용하고, 상기 복수의 서브픽셀(SP) 중에서 상기 비중첩 영역(Area2)에 위치하는 서브픽셀(SP)에 제 1 보상 게인을 높게 적용할 수 있다.
상기 제 2 보상 게인은 입력되는 영상 데이터(DATA)의 평균 계조를 기준으로 서브픽셀(SP)의 위치에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제 2 보상 게인은 룩업 테이블로 메모리(MEM)에 저장될 수 있다.
상기 보상 데이터 전압은 상기 영상 데이터(DATA)의 평균 계조를 기준으로 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에서 가장 먼 위치의 서브픽셀(SP)에 나타나는 최대 전압 강하를 반영하여 결정될 수 있다.
상기 보상 데이터 전압은 미리 지정된 기준 휘도를 나타낼 수 있다.
상기 제 2 보상 게인은 상기 복수의 서브픽셀(SP) 중에서 블랙 계조 이외의 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)에 대하여 적용될 수 있다.
또한, 본 개시의 실시예들에 따른 디스플레이 구동 방법은 디스플레이 패널(110)의 제 1 방향에 대해서, 복수의 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 위치에 따라 제 1 보상 게인을 적용한 제 1 보상 데이터 전압을 결정하는 단계; 상기 디스플레이 패널(110)의 제 2 방향에 대해서, 영상 패턴에 따른 위치별 제 2 보상 게인을 룩업 테이블로 저장하는 단계; 입력되는 영상 데이터(DATA)의 영상 패턴에 따라 상기 제 2 보상 게인을 상기 룩업 테이블에서 추출하는 단계; 추출된 제 2 보상 게인을 상기 제 1 보상 데이터 전압에 적용하여, 제 2 보상 데이터 전압을 결정하는 단계; 및 상기 제 2 보상 데이터 전압을 상기 디스플레이 패널(110)에 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제 1 방향은 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)가 배열되는 방향일 수 있다.
상기 제 2 방향은 상기 디스플레이 패널(110)에 구동 전압(EVDD)을 공급하는 구동 전압 라인(DVL)이 연장되는 방향일 수 있다.
상기 제 1 보상 데이터 전압은 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에 대응되는 중첩 영역(Area1)과 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에 대응되지 않는 비중첩 영역(Area2)에 따라 달라질 수 있다.
상기 복수의 서브픽셀(SP) 중에서 상기 중첩 영역(Area1)에 위치하는 서브픽셀(SP)에 제 1 보상 게인을 낮게 적용하고, 상기 복수의 서브픽셀(SP) 중에서 상기 비중첩 영역(Area2)에 위치하는 서브픽셀(SP)에 )제 1 보상 게인을 높게 적용할 수 있다.
상기 제 2 보상 게인은 입력되는 영상 데이터(DATA)의 평균 계조를 기준으로 서브픽셀(SP)의 위치에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제 2 보상 데이터 전압은 상기 영상 데이터(DATA)의 평균 계조를 기준으로 상기 복수의 데이터 구동 회로(130)에서 가장 먼 위치의 서브픽셀(SP)에 나타나는 최대 전압 강하를 반영하여 결정될 수 있다.
상기 제 2 보상 데이터 전압은 미리 지정된 기준 휘도를 나타낼 수 있다.
상기 제 2 보상 게인은 상기 복수의 서브픽셀(SP) 중에서 블랙 계조 이외의 영역에 위치하는 서브픽셀(SP)에 대하여 적용될 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
200: 호스트 시스템

Claims (10)

  1. 복수의 서브픽셀, 및 상기 복수의 서브픽셀에 구동 전압을 공급하는 복수의 구동 전압 라인이 배치된 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 데이터 전압을 공급하는 복수의 데이터 구동 회로; 및
    상기 디스플레이 패널의 위치에 따라 보상 데이터 전압이 공급되도록 상기 복수의 데이터 구동 회로를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되,
    상기 보상 데이터 전압은 상기 디스플레이 패널의 제 1 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로에 대응하는 위치에 따라 적어도 일부의 서브픽셀에 대한 제 1 보상 게인이 달라지고, 상기 디스플레이 패널의 제 2 방향에 있어서 상기 복수의 데이터 구동 회로와의 거리에 따라 적어도 일부의 서브픽셀에 대한 제 2 보상 게인이 달라지는 디스플레이 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향은
    상기 복수의 데이터 구동 회로가 배열되는 방향인 디스플레이 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보상 데이터 전압은
    상기 복수의 데이터 구동 회로에 대응되는 중첩 영역과 상기 복수의 데이터 구동 회로에 대응되지 않는 비중첩 영역에 따라 상기 제 1 보상 게인이 달라지는 디스플레이 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 중첩 영역에 위치하는 상기 구동 전압 라인은 직선 구조로 이루어지고,
    상기 비중첩 영역에 위치하는 상기 구동 전압 라인은 절곡된 구조로 이루어지는 디스플레이 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 서브픽셀 중에서 상기 중첩 영역에 위치하는 서브픽셀에 상기 제 1 보상 게인을 낮게 적용하고,
    상기 복수의 서브픽셀 중에서 상기 비중첩 영역에 위치하는 서브픽셀에 상기 제 1 보상 게인을 높게 적용하는 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 보상 게인은
    입력되는 영상 데이터의 평균 계조를 기준으로 서브픽셀의 위치에 따라 다르게 설정되는 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 보상 게인은
    룩업 테이블로 메모리에 저장되는 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상 데이터 전압은
    상기 영상 데이터의 평균 계조를 기준으로 상기 복수의 데이터 구동 회로에서 가장 먼 위치의 서브픽셀에 나타나는 최대 전압 강하를 반영하여 결정되는 디스플레이 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보상 데이터 전압은
    미리 지정된 기준 휘도를 나타내는 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 보상 게인은
    상기 복수의 서브픽셀 중에서 블랙 계조 이외의 영역에 위치하는 서브픽셀에 대하여 적용되는 디스플레이 장치.
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