KR20230174361A - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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편기현
박희숙
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Abstract

본 발명의 표시 장치는, 화소들을 포함하는 화소부, 입력 영상 데이터의 영상 프레임에 대응하는 프레임 로드 값을 산출하고, 스케일 팩터를 이용하여 입력 영상 데이터의 계조 값들을 스케일링함으로써 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부, 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 생성하여 화소들로 공급하는 데이터 구동부, 및 화소부의 온도와 화소들에 흐르는 전역 전류 값에 기초하여 기준 범위를 설정하고, 프레임 로드 값과 전역 전류 값에 기초하여 기준 범위 내에 포함되는 스케일 팩터를 생성하는 스케일 팩터 제공부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 화소들을 포함하고, 화소들이 표시하는 영상 프레임들은 서로 다른 로드 값(load value)을 가질 수 있다. 예를 들어, 밝은 영상에 대응하는 영상 프레임은 큰 로드 값을 가질 수 있고, 어두운 영상에 대응하는 영상 프레임은 작은 로드 값을 가질 수 있다.
한편, 로드 값에 따라서 화소들이 필요로 하는 전류량이 다를 수 있다. 이에 따라, 영상 프레임의 로드 값에 대응하여 화소들에 적절한 전류를 공급할 필요가 있다. 다만, 동일한 값을 가지는 데이터 신호가 화소에 공급되더라도, 주변 온도 변화에 따라 화소에 흐르는 전류가 변화할 수 있다. 따라서, 주변 온도 변화 등을 고려하여, 적절한 공급 전류를 선택할 필요가 있다.
본 발명의 일 목적은 주변 온도 변화 등에 대응하여 화소들에 적절한 전류를 공급할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치는, 화소들을 포함하는 화소부, 입력 영상 데이터의 영상 프레임에 대응하는 프레임 로드 값을 산출하고, 스케일 팩터를 이용하여 상기 입력 영상 데이터의 계조 값들을 스케일링함으로써 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부, 상기 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 생성하여 상기 화소들로 공급하는 데이터 구동부, 및 상기 화소부의 온도와 상기 화소들에 흐르는 전역 전류 값에 기초하여 기준 범위를 설정하고, 상기 프레임 로드 값과 상기 전역 전류 값에 기초하여 상기 기준 범위 내에 포함되는 상기 스케일 팩터를 생성하는 스케일 팩터 제공부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 범위의 최댓값은 제1 기준 값이며, 상기 기준 범위의 최솟값은 제2 기준 값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 화소부의 온도에 대응하여 상기 제1 기준 값과 상기 제2 기준 값을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 화소부의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 상기 제1 기준 값을 제1 값으로 결정하고 상기 제2 기준 값을 제1 값과 상이한 제2 값으로 결정하며, 상기 화소부의 온도가 상기 기준 온도보다 높은 경우, 상기 화소부의 온도가 높을수록 작은 값을 가지는 상기 제1 기준 값 및 상기 제2 기준 값을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 값은 1의 값을 가지며, 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 작은 값을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 온도는 상온일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 전역 전류 값과 기준 전류 값을 비교하여 상기 제2 기준 값을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 단위 시간 동안 상기 전역 전류 값이 상기 기준 전류 값보다 큰 구간의 길이가 길수록, 작은 값을 가지는 상기 제2 기준 값을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소부는 복수의 블록들로 구획될 수 있다. 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 블록들 중 기준 블록에 대응하는 상기 전역 전류 값에 기초하여 단위 목표 전류 값을 생성하는 단위 목표 전류 값 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 화소부의 온도에 기초하여, 상기 제1 기준 값과 제2-1 기준 값을 포함하는 제1 스케일 팩터 데이터를 생성하는 제1 스케일 팩터 데이터 생성부, 및 상기 전역 전류 값과 기준 전류 값을 비교하여 생성되는 카운팅 신호에 기초하여, 제2-2 기준 값을 포함하는 제2 스케일 팩터 데이터를 생성하는 제2 스케일 팩터 데이터 생성부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 단위 목표 전류 값과 상기 프레임 로드 값에 기초하여 목표 전류 값을 생성하고, 상기 목표 전류 값과 상기 전역 전류 값에 기초하여 상기 제1 산출값을 생성하는 제1 스케일 팩터 산출부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 제1 스케일 팩터 데이터, 상기 제2 스케일 팩터 데이터, 및 상기 제1 산출값에 기초하여, 상기 스케일 팩터에 대응하는 제2 산출값을 생성하는 제2 스케일 팩터 산출부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는 상기 제2-1 기준 값과 상기 제2-2 기준 값 중 작은 값을 상기 제2 기준 값으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 산출값이 상기 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 제1 산출값과 동일한 값을 가지는 상기 제2 산출값을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 산출값이 상기 기준 범위보다 큰 경우, 상기 제1 기준 값과 동일한 값을 가지는 상기 제2 산출값을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 산출값이 상기 기준 범위보다 작은 경우, 상기 제2 기준 값과 동일한 값을 가지는 상기 제2 산출값을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는, 상기 화소부로 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압과 상이한 제2 전원 전압을 공급하는 전원 공급부, 및 상기 전역 전류 값과 기준 전류 값의 비교 결과에 기초하여, 상기 전원 공급부를 제어하기 위한 전원 제어 신호를 생성하는 전원 제어부를 더 포함할 수 있다. 상기 전역 전류의 값이 상기 기준 전류의 값보다 큰 경우, 상기 전원 공급부는 상기 전원 제어 신호에 기초하여, 상기 제1 전원 전압의 전압 레벨을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치의 구동 방법은, 화소들을 포함하는 화소부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서, 입력 영상 데이터의 영상 프레임에 대응하는 프레임 로드 값을 산출하는 단계, 상기 화소부의 온도와 상기 화소들에 흐르는 전역 전류 값에 기초하여 기준 범위를 설정하는 단계, 상기 프레임 로드 값과 상기 전역 전류 값에 기초하여, 상기 기준 범위 내에 포함되는 스케일 팩터를 생성하는 단계, 상기 스케일 팩터를 이용하여 상기 입력 영상 데이터의 계조 값들을 스케일링함으로써 영상 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 생성하여 상기 화소들로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기준 범위의 최댓값은 제1 기준 값이며, 상기 기준 범위의 최솟값은 제2 기준 값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 기준 값은 상기 화소부의 온도에 따라 결정되며, 상기 제2 기준 값은 상기 화소부의 온도 및 상기 전역 전류 값과 기준 전류 값의 비교 결과에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치는, 표시 장치(또는, 표시 패널)의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도를 고려하여 전역 전류 제어 동작을 수행할 수 있다.
이에 따라, 표시 패널의 온도에 따라 표시 패널에 목표 전류 값과 다른 값을 가지는 전류가 흐르는 것이 방지되어 화소들에 목표 전류 값에 대응하는 적절한 전류가 공급될 수 있으며, 전원 제어부의 동작에 따라 의도치 않게 표시 영상의 품질이 저하되는 현상이 개선(예를 들어, 제거)될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함되는 전원 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함되는 스케일 팩터 제공부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함되는 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 표시 패널 상에 설정되는 기준 블록을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터를 설명하기 위한 그래프이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 스케일 팩터를 생성하기 위해 사용되는 제1 기준 값 및 제2 기준 값의 일 예들을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 9a는 비교예에 따른 온도 별 전류 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 온도 별 전류 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 10a는 비교예에 따른 제1 전원 전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 10b는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 전원 전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(200), 주사 구동부(300), 데이터 구동부(400), 전원 공급부(500), 전류 센서(600), 전원 제어부(700), 온도 센서(800), 및 스케일 팩터 제공부(900)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)(또는, 화소부)은 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 각각의 화소들(PX)은 대응하는 데이터 라인 및 주사 라인에 연결될 수 있다. 여기서, 화소(PXij, 단, i 및 j는 자연수)는 스캔 트랜지스터가 i 번째 주사 라인(SLi) 및 j 번째 데이터 라인(DLj)과 연결된 화소를 의미하고, 화소(PXi(j+1))는 스캔 트랜지스터가 i 번째 주사 라인(SLi) 및 j+1 번째 데이터 라인(DL(j+1))과 연결된 화소를 의미하며, 화소(PX(i+1)j)는 스캔 트랜지스터가 i+1 번째 주사 라인(SL(i+1)) 및 j 번째 데이터 라인(DLj)과 연결된 화소를 의미할 수 있다.
화소들(PX)은 제1 전원 라인(VDDL) 및 제2 전원 라인(VSSL)에 연결될 수 있다. 화소들(PX)은, 제1 전원 라인(VDDL)과 제2 전원 라인(VSSL)을 통해 전원 공급부(500)로부터 각각 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 공급받을 수 있다. 제1 전원 전압과 제2 전원 전압은 화소들(PX)의 구동을 위한 전압일 수 있으며, 제1 전원 전압 레벨은 제2 전원 전압 레벨보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 전원 전압은 양(positive)의 전압이고, 제2 전원 전압은 음(negative)의 전압일 수 있다.
화소들(PX)은 제1 전원 라인(VDDL)에 공통으로 연결될 수 있다. 또한, 화소들(PX)은 제2 전원 라인(VSSL)에 공통으로 연결될 수 있다. 다만, 화소들(PX)과 전원 라인의 연결 관계가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소들(PX)은 서로 다른 제2 전원 라인들에 연결될 수 있다. 다른 예로, 화소들(PX)은 서로 다른 제1 전원 라인들에 연결될 수도 있다.
표시 패널(100)은 복수의 블록들(BLKa, BLKb)로 구획될 수 있다. 각각의 블록들(BLKa, BLKb)은 적어도 하나의 화소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 블록(BLKa)은 화소들(PXij, PX(i+1)j)를 포함하고, 제2 블록(BLKb)은 화소(PXi(j+1))를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(200)는 외부로부터 입력 영상 데이터(IDATA) 및 제어 신호(CS)를 수신할 수 있다. 여기서, 제어 신호(CS)는 동기 신호, 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 입력 영상 데이터(IDATA)는 적어도 하나의 영상 프레임을 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(200)는 제어 신호(CS)에 기초하여 제1 제어 신호(SCS)(또는, 주사 제어 신호) 및 제2 제어 신호(DCS)(또는, 데이터 제어 신호)를 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(200)는 제1 제어 신호(SCS)를 주사 구동부(300)에 공급하고, 제2 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(400)에 공급할 수 있다.
제1 제어 신호(SCS)는 주사 개시 신호, 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 주사 개시 신호는 주사 신호의 타이밍을 제어하기 위한 신호일 수 있다. 제1 제어 신호(SCS)에 포함되는 클럭 신호는 주사 개시 신호를 시프트(shift)하기 위하여 사용될 수 있다.
제2 제어 신호(DCS)는 소스 스타트 신호, 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 소스 스타트 신호는 데이터의 샘플링 시작 시점을 제어할 수 있다. 제2 제어 신호(DCS)에 포함되는 클럭 신호는 샘플링 동작을 제어하기 위하여 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(200)는 입력 영상 데이터(IDATA)의 각 영상 프레임에 대응하는 프레임 로드 값(frame load value, FL)을 산출할 수 있다. 여기서, 프레임 로드 값(FL)은 영상 프레임의 계조 값들에 대응할 수 있다. 예를 들어, 영상 프레임의 계조 값들의 합이 클수록 해당 영상 프레임의 프레임 로드 값(FL)이 클 수 있다.
예를 들어, 풀-화이트(full-white) 영상 프레임에서 프레임 로드 값(FL)은 100이고, 풀-블랙(full-black) 영상 프레임에서 프레임 로드 값(FL)은 0일 수 있다. 여기서, 풀-화이트 영상 프레임이란 표시 패널(100)의 전체 화소들(PX)이 최대 계조들(화이트 계조들)로 설정되어 최대 휘도로 발광하는 영상 프레임을 의미할 수 있다. 또한, 풀-블랙 영상 프레임이란 표시 패널(100)의 전체 화소들(PX)이 최저 계조들(블랙 계조들)로 설정되어 비발광하는 영상 프레임을 의미할 수 있다. 예를 들어, 프레임 로드 값(FL)은 0에서 100 사이의 값을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(200)는 표시 패널(100) 상의 각각의 블록들(BLKa, BLKb)마다 프레임 로드 값(FL)을 산출할 수 있다. 즉, 프레임 로드 값(FL)은 블록들(BLKa, BLKb) 각각에 대응하는 프레임 로드 값들을 포함할 수 있다.
또한, 타이밍 제어부(200)는 산출된 프레임 로드 값(FL)을 스케일 팩터 제공부(900)에 제공하고, 스케일 팩터 제공부(900)로부터 수신한 스케일 팩터(scale factor, SF)를 이용하여 입력 영상 데이터(IDATA)의 계조 값들을 스케일링(scaling)할 수 있다. 스케일 팩터(SF)는 표시 패널(100)의 전체 화소들(PX)에 공통적으로 적용될 수 있다. 즉, 입력 영상 데이터(IDATA)의 계조 값들은 스케일 팩터(SF)에 기초하여 동일한 비율로 스케일링될 수 있다.
타이밍 제어부(200)는 계조 값들이 스케일링된 입력 영상 데이터(IDATA)를 재정렬하여 영상 데이터(DATA)를 생성하고, 이를 데이터 구동부(400)에 공급할 수 있다.
주사 구동부(300)는 타이밍 제어부(200)로부터 제1 제어 신호(SCS)를 수신하고, 제1 제어 신호(SCS)에 기초하여 주사 라인들(SL1 내지 SLn, 단, n은 자연수)로 주사 신호들을 공급할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(300)는 주사 라인들(SL1 내지 SLn)로 주사 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 주사 신호들이 순차적으로 공급되면, 화소들(PX)은 수평 라인 단위(또는, 화소행 단위)로 선택되며, 선택된 화소들(PX)에 데이터 신호가 공급될 수 있다. 이를 위하여, 화소들(PX) 각각에 포함되며 주사 신호를 수신하는 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록, 주사 신호는 게이트 온 전압(로우 전압 또는 하이 전압)으로 설정될 수 있다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 제어부(200)로부터 영상 데이터(DATA) 및 제2 제어 신호(DCS)를 수신하고, 제2 제어 신호(DCS)에 응답하여 영상 데이터(DATA)에 상응하는 데이터 신호들(또는, 데이터 전압들)을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm, 단, m은 자연수)로 공급할 수 있다. 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 공급된 데이터 신호들은 주사 신호들에 의하여 선택된 화소들(PX)로 공급될 수 있다. 이를 위하여, 데이터 구동부(400)는 주사 신호와 동기되도록 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 데이터 신호들을 공급할 수 있다.
이때, 영상 데이터(DATA)는 스케일 팩터(SF)에 의해 계조 값들이 스케일링된 입력 영상 데이터(IDATA)에 기초하여 생성되므로, 데이터 구동부(400)는 스케일링된 계조 값들에 대응하는 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 공급할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(400)는 화소(PXij)의 스케일링된 계조 값에 대응하는 데이터 신호를 j 번째 데이터 라인(DLj)에 인가하고, 화소(PXi(j+1))의 스케일링된 계조 값에 대응하는 데이터 신호를 j+1 번째 데이터 라인(DL(j+1))에 인가할 수 있다.
전원 공급부(500)는 표시 패널(100)에 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(500)는 제1 전원 라인(VDDL)을 통해 표시 패널(100)로 제1 전원 전압을 공급하고, 제2 전원 라인(VSSL)을 통해 표시 패널(100)로 제2 전원 전압을 공급할 수 있다. 이외에도 전원 공급부(500)는 타이밍 제어부(200), 주사 구동부(300), 및 데이터 구동부(400) 중 적어도 하나에, 상기 적어도 하나의 구동에 필요한 전원 전압을 제공할 수도 있다. 일 실시예에서, 전원 공급부(500)는 전원 관리 집적회로(Power management IC; PMIC)로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 전원 공급부(500)는 전원 제어부(700)로부터 제공되는 전원 제어 신호(PCS)에 기초하여, 제1 전원 라인(VDDL)으로 제공되는 제1 전원 전압의 전압 레벨을 가변할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(500)는 전원 제어 신호(PCS)에 기초하여, 제1 전원 전압과 제2 전원 전압의 차이가 감소되도록 제1 전원 전압의 전압 레벨을 감소시킬 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 전원 공급부(500)는 전원 제어 신호(PCS)에 기초하여 제2 전원 라인(VSSL)으로 제공되는 제2 전원 전압의 전압 레벨을 가변할 수도 있다.
전류 센서(600)는 화소들(PX)에 공통으로 연결된 제1 전원 라인(VDDL)에 연결될 수 있다. 전류 센서(600)는 제1 전원 라인(VDDL)에 흐르는 전류를 센싱하여, 전역 전류 값(GC)을 생성할 수 있다. 전류 센서(600)는 전역 전류 값(GC)을 전원 제어부(700)와 스케일 팩터 제공부(900)에 제공할 수 있다. 여기서, 전역 전류 값(GC)은 제1 전원 라인(VDDL)을 통해 전체 화소들(PX)에 공통으로 공급되는 전류에 상응할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 전류 센서(600)는 화소들(PX)에 공통으로 연결된 제2 전원 라인(VSSL)에 연결되어, 제2 전원 라인(VSSL)에 흐르는 전류를 센싱할 수도 있다.
전원 제어부(700)는 전류 센서(600)로부터 제공되는 전역 전류 값(GC)에 기초하여, 전원 제어 신호(PCS)를 생성하고 이를 전원 공급부(500)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 전원 제어부(700)는 제1 전원 전압과 제2 전원 전압의 공급에 따라 표시 패널(100)로 인가되거나 흐르는 전류의 값에 기초하여, 제1 전원 라인(VDDL)으로 공급되는 제1 전원 전압의 전압 레벨을 가변하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 전원 제어부(700)는 전류 센서(600)로부터 제공되는 전역 전류 값(GC)을 기준 전류 값과 비교하여 제1 전원 전압의 전압 레벨을 가변하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 경우, 전원 제어부(700)는 제1 전원 라인(VDDL)으로 공급되는 제1 전원 전압의 전압 레벨이 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 가변되도록 전원 공급부(500)를 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 전압 레벨은 제2 전압 레벨보다 높을 수 있다.
한편, 제1 전원 라인(VDDL)을 통해 표시 패널(100)로 공급되는 제1 전원 전압의 전압 레벨이 가변되는 경우, 제1 전원 전압의 전압 레벨에 대응하여 화소들(PX) 각각의 구동 트랜지스터(예를 들어, 도 2의 제1 트랜지스터(T1))의 게이트-소스 전압(예를 들어, 게이트 전극 및 소스 전극 사이에 걸리는 전압)이 변할 수 있다. 이 경우, 화소들(PX) 각각의 발광 소자에 흐르는 전류가 변하고, 이에 대응하여 표시 패널(100) 전체에 흐르는 전류(예를 들어, 전역 전류 값(GC))가 변할 수 있다.
여기서, 제1 전원 전압의 전압 레벨이 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨보다 낮아지는 경우, 화소들(PX) 각각의 발광 소자에 흐르는 전류의 값이 작아지며, 이에 대응하여 표시 패널(100) 전체에 흐르는 전류의 값이 작아질 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 전원 제어부(700)(또는, 표시 장치(1000))는 표시 패널(100)로 인가되거나 흐르는 전류가 과도하게 커지는 것을 방지하기 위하여(즉, 과전류의 발생을 방지하기 위하여), 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 전류 센서(600)에 의해 측정된 전역 전류 값(GC))이 커지는 경우(예를 들어, 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 경우), 화소들(PX) 각각의 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압을 감소시키는 방향으로 제1 전원 전압의 전압 레벨을 가변시킬 수 있다.
일 실시예에서, 전원 제어부(700)는 전류 센서(600)로부터 제공되는 전역 전류 값(GC)과 기준 전류 값을 비교하여, 카운팅 신호(CAS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전원 제어부(700)는 전역 전류 값(GC)과 기준 전류 값을 비교하여, 단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 구간의 길이를 카운팅하여 카운팅 신호(CAS)를 생성할 수 있다. 전원 제어부(700)는 카운팅 신호(CAS)를 스케일 팩터 제공부(900)에 제공할 수 있다.
실시예들에 따라, 표시 장치(1000)는 블록들(BLKa, BLKb) 중 기준 블록으로 설정된 블록을 발광시키고, 이때, 전류 센서(600)는 제1 전원 라인(VDDL)에 흐르는 전류를 센싱하여 전역 전류 값(GC)을 생성하고, 전역 전류 값(GC)을 스케일 팩터 제공부(900)로 공급할 수 있다. 스케일 팩터 제공부(900)는 전역 전류 값(GC)에 대응하는 단위 목표 전류 값을 메모리(예를 들어, 도 4의 제3 메모리(970)) 상에 저장할 수 있다.
한편, 단위 목표 전류 값의 저장 동작은 표시 장치(1000)의 파워-온(power-on) 시에 1회 수행될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 단위 목표 전류 값의 저장 동작의 시점 및 횟수는 다양하게 설정될 수 있다.
또한, 스케일 팩터 제공부(900)는 단위 목표 전류 값과 프레임 로드 값(FL)에 기초하여 목표 전류 값을 생성하고, 전류 센서(600)에서 제공하는 전역 전류 값(GC)과 목표 전류 값을 비교하여 스케일 팩터(SF)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 스케일 팩터 제공부(900)는 목표 전류 값과 전역 전류 값(GC) 사이의 비율을 스케일 팩터(SF)로 결정할 수 있다. 예를 들어, 스케일 팩터 제공부(900)는 목표 전류 값보다 전역 전류 값(GC)이 크면 화소들(PX)의 계조 값들이 작게 스케일링되도록 스케일 팩터(SF)를 결정할 수 있다. 다른 예로, 스케일 팩터 제공부(900)는 목표 전류 값보다 전역 전류 값(GC)이 작으면 화소들(PX)의 계조 값들이 크게 스케일링되도록 스케일 팩터(SF)를 결정할 수 있다. 상술한 구동 과정을 전역 전류 제어(global current management, GCM)라고 할 수 있다.
한편, 표시 장치(1000)의 주변 온도(ambient temperature)에 따라 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 달라질 수 있다. 예를 들어, 주변 온도가 상승하는 경우, 화소들(PX) 각각의 구동 트랜지스터(예를 들어, 도 2의 제1 트랜지스터(T1))의 이동도(mobility)가 증가함에 따라 구동 트랜지스터를 경유하여 발광 소자에 흐르는 전류의 값이 커질 수 있으며, 이에 대응하여 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 커질 수 있다. 이 경우, 화소들(PX)에 적절한 전류가 공급되지 않아 화소들(PX)이 목표 휘도와 다른 휘도로 발광하는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 표시 장치(1000)의 주변 온도 증가에 따라 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 커지는 경우, 앞서 설명한 과전류 발생의 방지를 위한 전원 제어부(700)의 동작에 따라, 제1 전원 라인(VDDL)으로 공급되는 제1 전원 전압의 전압 레벨이 가변되는 빈도수가 증가할 수 있다. 이 경우, 표시 패널(100)에 의해 표시되는 영상의 휘도가 변화하는 빈도수가 증가하게 되어, 표시 영상의 품질이 저하될 수 있다(예를 들어, 표시 영상의 휘도가 변화하는 빈도수가 증가함에 따라, 사용자에게 플리커(flicker) 현상이 시인됨).
이와 같은 표시 장치(1000)의 주변 온도에 대응하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)(또는, 스케일 팩터 제공부(900))는 표시 장치(1000)의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도를 고려하여, 스케일 팩터(SF)를 결정할 수 있다.
보다 구체적으로, 온도 센서(800)는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도를 센싱하여, 온도 데이터(TD)를 생성할 수 있다. 온도 센서(800)는 온도 데이터(TD)를 스케일 팩터 제공부(900)에 제공할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 전원 제어부(700)는 카운팅 신호(CAS)를 스케일 팩터 제공부(900)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 스케일 팩터 제공부(900)는 온도 데이터(TD)와 카운팅 신호(CAS)를 수신하고, 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도에 따라 스케일 팩터(SF)를 결정하기 위한 기준 범위를 설정할 수 있다. 스케일 팩터 제공부(900)는 상술한 전역 전류 제어를 수행함에 있어서, 기준 범위 내에서 스케일 팩터(SF)를 결정하여 타이밍 제어부(200)로 제공할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)(또는, 스케일 팩터 제공부(900))는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도를 고려하여 전역 전류 제어 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도 변화에 대응하여, 화소들(PX)에 적절한 전류가 공급될 수 있으며 전원 제어부(700)의 동작에 따라 의도치 않게 표시 영상의 품질이 저하되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 스케일 팩터 제공부(900)는 타이밍 제어부(200)와 별도의 IC로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 스케일 팩터 제공부(900)의 전부 또는 일부는 타이밍 제어부(200)와 통합된 IC로 구성될 수도 있다. 다른 예로, 스케일 팩터 제공부(900)의 전부 또는 일부는 타이밍 제어부(200)에서 소프트웨어적으로 구현될 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소(PXij)는 트랜지스터들(T1, T2), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다.
이하에서는 N형 트랜지스터로 구성된 회로를 예로 들어 설명한다. 하지만 당업자라면 게이트 단자에 인가되는 전압의 극성을 달리하여, P형 트랜지스터로 구성된 회로를 설계할 수 있을 것이다. 유사하게, 당업자라면 P형 트랜지스터 및 N형 트랜지스터의 조합으로 구성된 회로를 설계할 수 있을 것이다. P형 트랜지스터란 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차가 음의 방향으로 증가할 때 도통되는 전류량이 증가하는 트랜지스터를 통칭한다. N형 트랜지스터란 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차가 양의 방향으로 증가할 때 도통되는 전류량이 증가하는 트랜지스터를 통칭한다. 트랜지스터는 TFT(thin film transistor), FET(field effect transistor), BJT(bipolar junction transistor) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 전원 전압(VDD)이 공급되는 제1 전원 라인(VDDL)과 발광 소자(LD) 사이에 연결되며, 게이트 전극이 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 제1 전원 라인(VDDL)으로부터 발광 소자(LD)를 경유하여 제2 전원 라인(VSSL)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DLj)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되며, 게이트 전극이 주사 라인(SLi)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 주사 라인(SLi)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어, 데이터 라인(DLj)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결시킬 수 있다. 이에 따라, 데이터 신호가 제1 노드(N1)로 전달될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 트랜지스터로 명명될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 대응하는 제1 노드(N1)와 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극 사이에 연결될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 제2 전극 사이의 전압 차에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극(애노드 전극 또는 캐소드 전극)은 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극에 연결되고, 발광 소자(LD)의 제2 전극(캐소드 전극 또는 애노드 전극)은 제2 전원 전압(VSS)이 공급되는 제2 전원 라인(VSSL)에 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량(구동 전류)에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다.
발광 소자(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode)로 선택될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode)와 같은 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)로 선택될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 소자일 수도 있다. 도 2에서는 화소(PXij)가 단일(single) 발광 소자(LD)를 포함하는 것을 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 화소(PXij)는 복수의 발광 소자들을 포함하며, 복수의 발광 소자들은 상호 직렬, 병렬, 또는, 직병렬로 연결될 수 있다.
제1 전원 라인(VDDL)에는 제1 전원 전압(VDD)이 인가되고, 제2 전원 라인(VSSL)에는 제2 전원 전압(VSS)이 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 전원 전압(VDD)은 제2 전원 전압(VSS) 보다 클 수 있다.
주사 라인(SLi)을 통해서 턴-온 레벨(여기서, 논리 하이 레벨)의 주사 신호가 인가되면, 제2 트랜지스터(T2)는 턴-온 상태가 된다. 이때, 데이터 라인(DLj)에 인가된 데이터 신호에 대응하는 전압이 제1 노드(N1)(또는, 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극)에 저장될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 및 제2 전극 사이에는 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극과 제2 전극의 전압 차이에 대응하는 구동 전류가 흐를 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(LD)는 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
한편, 도 1의 전류 센서(600)가 제공하는 전역 전류 값(GC)은 표시 패널(100)의 전체 화소들(PX)에 흐르는 구동 전류 값들을 합산한 값일 수 있다. 또한, 도 1의 스케일 팩터 제공부(900)가 생성한 스케일 팩터(SF)에 대응하여 계조 값들이 스케일링되어 데이터 신호들의 크기가 조절되므로, 화소들(PX)의 구동 전류 값들이 조절될 수 있다.
한편, 도 2의 화소(PXij)는 예시적인 것이며, 본 발명의 실시예들은 다른 회로의 화소들에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 화소(PXij)는, 발광 제어 신호(emission control signal)를 더 수신하여 턴-온됨으로써, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 발광 소자(LD)의 제1 전극 및/또는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 제1 전원 라인(VDDL)을 서로 전기적으로 연결하는 트랜지스터를 더 포함할 수도 있고, 별도의 센싱 라인을 통해 공급되는 센싱 신호에 의해 턴-온됨으로써, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극 또는 발광 소자(LD)의 제1 전극에 인가되는 전압이나 전류를 센싱하여 센싱 라인으로 전달하는 센싱 트랜지스터를 더 포함할 수도 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함되는 전원 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전원 제어부(700)는 전류 센서(600)로부터 제공되는 전역 전류 값(GC)에 기초하여, 전원 제어 신호(PCS)와 카운팅 신호(CAS)를 생성할 수 있다. 전원 제어부(700)는 전원 제어 신호(PCS)를 전원 공급부(500)로 제공하고, 카운팅 신호(CAS)를 스케일 팩터 제공부(900)로 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 전류 비교부(710), 전원 제어 신호 생성부(720) 및 카운터(730)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 전원 제어부(700)는 제1 메모리(740)를 더 포함할 수 있다.
전류 비교부(710)는 전역 전류 값(GC)에 기초하여 전류 상태 신호(CSS)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 전류 비교부(710)는 전역 전류 값(GC)을 기준 전류 값(RCV)과 비교하여 전류 상태 신호(CSS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전류 비교부(710)는 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값(RCV) 보다 커지는 경우, 과전류 발생 여부를 나타내는 전류 상태 신호(CSS)를 생성할 수 있다. 일 예로, 전류 비교부(710)는, 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값(RCV) 이하인 경우 제1 상태 값을 가지는 전류 상태 신호(CSS)(예를 들어, 논리 로우 레벨의 전류 상태 신호(CSS))를 생성하며, 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값(RCV) 보다 큰 경우 제2 상태 값을 가지는 전류 상태 신호(CSS)(예를 들어, 논리 하이 레벨의 전류 상태 신호(CSS))를 생성할 수 있다.
한편, 기준 전류 값(RCV)은 과전류 발생 여부를 판단하기 위해 기설정된 값으로서 제1 메모리(740) 상에 저장되며, 제1 메모리(740)로부터 전류 비교부(710)에 제공될 수 있다.
전류 비교부(710)는 전류 상태 신호(CSS)를 전원 제어 신호 생성부(720)와 카운터(730)로 제공할 수 있다.
전원 제어 신호 생성부(720)는 전류 상태 신호(CSS)에 기초하여, 전원 공급부(500)를 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 전원 제어 신호 생성부(720)는 전류 상태 신호(CSS)에 기초하여, 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값(RCV) 이하인 것으로 판단되는 경우, 전원 공급부(500)가 제1 전압 레벨을 가지는 제1 전원 전압(VDD)을 생성하도록 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다. 또한, 전원 제어 신호 생성부(720)는 전류 상태 신호(CSS)에 기초하여, 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값(RCV) 보다 큰 것으로 판단되는 경우, 전원 공급부(500)가 제1 전압 레벨보다 작은 제2 전압 레벨을 가지는 제1 전원 전압(VDD)을 생성하도록 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전원 제어 신호 생성부(720)는 전류 비교부(710)로부터 제1 상태 값을 가지는 전류 상태 신호(CSS)(예를 들어, 논리 로우 레벨의 전류 상태 신호(CSS))를 수신하는 경우, 전원 공급부(500)가 제1 전압 레벨을 가지는 제1 전원 전압(VDD)을 생성하도록 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다. 또한, 전원 제어 신호 생성부(720)는 전류 비교부(710)로부터 제2 상태 값을 가지는 전류 상태 신호(CSS)(예를 들어, 논리 하이 레벨의 전류 상태 신호(CSS))를 수신하는 경우, 전원 공급부(500)가 제2 전압 레벨을 가지는 제1 전원 전압(VDD)을 생성하도록 제어하기 위한 전원 제어 신호(PCS)를 생성할 수 있다.
카운터(730)는 전류 상태 신호(CSS)에 기초하여 카운팅 신호(CAS)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 카운터(730)는 전류 상태 신호(CSS)에 기초하여, 단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값(RCV) 보다 큰 구간의 길이를 카운팅하여 카운팅 신호(CAS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 카운터(730)는 단위 시간 동안 전류 비교부(710)로부터 제2 상태 값을 가지는 전류 상태 신호(CSS)(예를 들어, 논리 하이 레벨의 전류 상태 신호(CSS))가 수신되는 구간의 길이를 카운팅하여, 카운팅 신호(CAS)를 생성할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함되는 스케일 팩터 제공부의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 5는 도 1의 표시 장치에 포함되는 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6은 도 5의 표시 패널 상에 설정되는 기준 블록을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터를 설명하기 위한 그래프이다. 도 8a 내지 도 8c는 도 7의 스케일 팩터를 생성하기 위해 사용되는 제1 기준 값 및 제2 기준 값의 일 예들을 설명하기 위한 그래프들이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(1000)(또는, 스케일 팩터 제공부(900))는 단위 목표 전류 값(UTC) 저장 동작을 수행하기 위하여, 블록들 중 적어도 하나를 기준 블록으로 설정할 수 있다.
기준 블록에 대하여 보다 구체적으로 설명하기 위하여, 도 5를 더 참조하면, 표시 패널(100)의 화소들(PX)은 복수의 블록들(BLK11, BLK12, BLK13, BLK14, BLK15, BLK21, BLK22, BLK23, BLK24, BLK25, BLK31, BLK32, BLK33, BLK34, BLK35)로 구획될 수 있다. 각각의 블록들(BLK11 내지 BLK35)은 적어도 하나의 화소를 포함할 수 있다. 블록들(BLK11 내지 BLK35)의 개수는 화소들의 개수와 동일하거나 더 작을 수 있다.
일 실시예에서, 표시 패널(100)은 동일한 크기의 블록들(BLK11 내지 BLK35)로 구획됨으로써, 각각의 블록들(BLK11 내지 BLK35)은 동일한 개수의 화소들을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 블록들(BLK11 내지 BLK35) 중 전부 또는 일부는 하나 이상의 화소를 공유할 수도 있고, 블록들(BLK11 내지 BLK35) 중 일부는 다른 블록들보다 많은 화소를 포함할 수도 있다.
한편, 도 5에서는 표시 패널(100)이 15개의 블록들(BLK11 내지 BLK35)로 구획된 것이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 100개의 블록들로 구획될 수도 있다.
다시 도 4를 참조하면, 표시 장치(1000)의 파워-온 시에, 표시 장치(1000)는 블록들(BLK11 내지 BLK35) 중 기준 블록을 발광시킬 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 기준 블록(RBLK)은 표시 패널(100)의 중앙에 위치한 블록(예를 들어, 도 5의 블록(BLK23))에 대응할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 기준 블록(RBLK)은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 기준 블록은 표시 패널(100)의 외측에 위치한 블록에 대응하여 설정될 수도 있다. 다른 예로, 블록들(BLK1 내지 BLK35) 중 복수 개가 기준 블록으로 설정될 수도 있다.
표시 장치(1000)는 기준 블록(RBLK)에 포함된 화소들을 최고 계조(예를 들어, 화이트 계조)로 발광시키고, 나머지 블록들은 비발광(예를 들어, 블랙 계조)시킬 수 있다.
이때, 전류 센서(600)는 제1 전원 라인(VDDL)에 흐르는 전류를 센싱하여, 전역 전류 값(GC)을 생성하고, 전역 전류 값(GC)을 스케일 팩터 제공부(900)의 단위 목표 전류 값 산출부(950)에 제공할 수 있다.
단위 목표 전류 값 산출부(950)는 전역 전류 값(GC)에 대응하여 단위 목표 전류 값(UTC)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 단위 목표 전류 값 산출부(950)는 전역 전류 값(GC)을 단위 목표 전류 값(UTC)으로서 제3 메모리(970) 상에 저장할 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 15개의 블록들(BLK11 내지 BLK35) 중 하나(예를 들어, 블록(BLK23))가 기준 블록(RBLK)으로 설정되어, 표시 장치(1000)가 기준 블록(RBLK)에 포함된 화소들을 최고 계조로 발광시키고, 나머지 블록들은 비발광시키는 경우, 전역 전류 값(GC)은 풀-화이트 영상 프레임을 기준으로 1/15인 약 6.67%에 해당하는 단위 목표 전류 값(UTC)에 대응할 수 있다. 이와 다르게, 전술한 예와 같이, 표시 패널(100)이 100개의 블록들로 구획된다고 가정할 때, 전역 전류 값(GC)은 풀-화이트 영상 프레임을 기준으로 1%에 해당하는 단위 목표 전류 값(UTC)에 대응할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 단위 목표 전류 값(UTC)은 표시 장치(1000)의 파워-온 시에 1회 생성되어, 스케일 팩터 제공부(900)의 제3 메모리(970) 상에 저장될 수 있으며, 이후 표시 장치(1000)의 영상 프레임들의 표시 기간 동안 이용될 수 있다.
한편, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터 제공부(900)는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도를 고려하여 스케일 팩터(SF)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 스케일 팩터 제공부(900)는 온도 데이터(TD)와 카운팅 신호(CAS)에 기초하여, 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도에 따라 스케일 팩터(SF)를 결정하기 위한 기준 범위를 설정할 수 있다. 스케일 팩터 제공부(900)는 기준 범위 내에서 스케일 팩터(SF)의 값을 결정할 수 있다. 여기서, 기준 범위의 최댓값은 제1 기준 값(M_SF)이며, 기준 범위의 최솟값은 제2 기준 값(I_SF)일 수 있다. 즉, 기준 범위는 제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF) 사이의 범위를 가질 수 있다.
제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF)에 대해 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도 7을 더 참조하면, 도 7에는 시간에 따른 스케일 팩터(SF)가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 스케일 팩터(SF)는 기설정된 주기(T)마다 그 값이 설정될 수 있다. 즉, 스케일 팩터 제공부(900)는 기설정된 주기(T)에 대응하는 시점들(t0, t1, t2, t3, t4) 마다 스케일 팩터(SF)를 생성하여 타이밍 제어부(200)에 제공할 수 있다. 여기서, 주기(T)는 한 프레임에 대응할 수 있다. 다만, 이는 단순히 예시적인 것으로, 스케일 팩터(SF)의 값이 설정되는 주기(T)는 다양하게 설정될 수 있다.
스케일 팩터(SF)는 기준 범위(SFG) 내의 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 기준 범위(SFG)는 제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF) 사이의 범위를 가질 수 있다. 이에 따라, 기설정된 주기(T)에 대응하는 시점들(t0, t1, t2, t3, t4) 각각에서 스케일 팩터(SF)의 값은 기준 범위(SFG) 내에서 가변하거나, 이전의 값을 유지할 수 있다.
여기서, 제1 기준 값(M_SF)은 표시 패널(100)의 주변 온도에 기초하여 결정되며, 제2 기준 값(I_SF)은 표시 패널(100)의 주변 온도 및/또는 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 제2 기준 값(I_SF)은 표시 패널(100)의 주변 온도에 따라 결정되는 제2-1 기준 값(I_SF1)과 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도에 따라 결정되는 제2-2 기준 값(I_SF2) 중 작은 값으로 설정될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 스케일 팩터 제공부(900)는 온도 데이터(TD)에 기초하여, 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도가 높아질수록, 제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF)이 낮아지도록 제어할 수 있다. 또한, 스케일 팩터 제공부(900)는 카운팅 신호(CAS)에 기초하여, 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도가 증가할수록, 제2 기준 값(I_SF)이 낮아지도록 제어할 수 있다.
스케일 팩터 제공부(900)는 온도 데이터(TD)와 카운팅 신호(CAS)에 대응하여 결정한 제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF)에 기초하여, 기준 범위(SFG)를 설정하고, 기준 범위(SFG) 내의 값을 가지는 스케일 팩터(SF)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 스케일 팩터 제공부(900)는 전류 센서(600)로부터 제공되는 전역 전류 값(GC), 타이밍 제어부(200)로부터 제공되는 프레임 로드 값(FL), 및 단위 목표 전류 값(UTC)에 기초하여, 제1 산출값(SSF1)(또는, 제1 서브 스케일 팩터)을 산출하고, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 내에 포함될 수 있도록 제1 산출값(SSF1)을 조정하여 제2 산출값(SSF2)(또는, 제2 서브 스케일 팩터)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 내에 포함되는 경우, 스케일 팩터 제공부(900)는 제1 산출값(SSF1)과 동일한 값을 가지는 제2 산출값(SSF2)을 생성할 수 있다. 또한, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 보다 큰 경우, 스케일 팩터 제공부(900)는 제1 기준 값(M_SF)(즉, 기준 범위(SFG)의 최댓값)과 동일한 값을 가지는 제2 산출값(SSF2)을 생성할 수 있다. 또한, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 보다 작은 경우, 스케일 팩터 제공부(900)는 제2 기준 값(I_SF)(즉, 기준 범위(SFG)의 최솟값)과 동일한 값을 가지는 제2 산출값(SSF2)을 생성할 수 있다.
이하에서는, 스케일 팩터 제공부(900)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 스케일 팩터 제공부(900)는 온도 산출부(910), 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920), 제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930), 제1 스케일 팩터 산출부(940), 단위 목표 전류 값 산출부(950), 제2 메모리(960), 제3 메모리(970), 및 제2 스케일 팩터 산출부(980)를 포함할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 단위 목표 전류 값 산출부(950)는 전역 전류 값(GC)에 대응하여 단위 목표 전류 값(UTC)을 생성하고, 제3 메모리(970)는 단위 목표 전류 값(UTC)을 저장할 수 있다.
온도 산출부(910)는 온도 센서(800)로부터 온도 데이터(TD)를 수신하고, 온도 데이터(TD)에 기초하여 표시 패널(100)의 예측 온도 데이터(PTD)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 온도 산출부(910)는 온도 데이터(TD)에 대응하는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도에 따라, 표시 패널(100)의 예측 온도 데이터(PTD)를 산출할 수 있다. 일 예로, 온도 산출부(910)는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도에 상응하는 예측 온도 데이터(PTD)가 저장된 룩업 테이블을 이용하여, 표시 패널(100)의 예측 온도 데이터(PTD)를 생성할 수 있다. 다만, 이는 단순히 예시적인 것으로서, 본 발명의 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 온도 산출부(910)는 별도의 수학식을 이용하여 온도 데이터(TD)에 대응하는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도로부터 예측 온도 데이터(PTD)를 생성할 수도 있다. 다른 예로, 온도 산출부(910)는 온도 데이터(TD)에 대응하는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도를 예측 온도 데이터(PTD)로서 생성할 수도 있다.
제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여 제1 스케일 팩터 데이터(SFD1)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 스케일 팩터 데이터(SFD1)는 제1 기준 값(M_SF) 및 제2-1 기준 값(I_SF1)을 포함할 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 제1 기준 값(M_SF)과 제2-1 기준 값(I_SF1)은 기준 범위(SFG)를 설정하기 위해 사용될 수 있다.
제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여, 제1 기준 값(M_SF)을 결정할 수 있다. 일 예로, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도보다 높을수록 작은 값을 가지는 제1 기준 값(M_SF)을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 8a를 더 참조하면, 도 8a에는 표시 패널(100)의 온도(예를 들어, 예측 온도 데이터(PTD))에 따른 제1 기준 값(M_SF)의 그래프가 도시되어 있다.
제1 기준 값(M_SF)은 기준 온도(TP0)까지 제1 값(Ref1)을 가질 수 있다. 기준 온도(TP0)는 상온일 수 있으나, 이는 단순히 예시적인 것으로, 기준 온도(TP0)는 표시 패널(100)에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 여기서, 제1 값(Ref1)은 기설정된 값으로 스케일 팩터(SF)로서 가질 수 있는 최댓값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 값(Ref1)은 1(또는, 100%)로 설정될 수 있다.
기준 온도(TP0)를 기준으로, 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도(TP0)보다 높은 경우, 표시 패널(100)의 온도가 높을수록 제1 기준 값(M_SF)은 감소할 수 있다. 즉, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여, 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도(TP0) 이하인 경우, 제1 기준 값(M_SF)을 제1 값(Ref1)으로 결정하며, 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도(TP0)보다 높은 경우, 표시 패널(100)의 온도가 높을수록 작은 값을 가지는 제1 기준 값(M_SF)을 결정할 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 제2 메모리(960)로부터 제공되는 제1 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여 제1 기준 값(M_SF)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 룩업 테이블(LUT1)은 도 8a를 참조하여 설명한 그래프에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여, 제2-1 기준 값(I_SF1)을 결정할 수 있다. 일 예로, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여 표시 패널(100)의 온도가 높을수록 작은 값을 가지는 제2-1 기준 값(I_SF1)을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 8b를 더 참조하면, 도 8b에는 표시 패널(100)의 온도(예를 들어, 예측 온도 데이터(PTD))에 따른 제2-1 기준 값(I_SF1)의 그래프가 도시되어 있다.
제2-1 기준 값(I_SF1)은 기준 온도(TP0)까지 제2 값(Ref2)을 가질 수 있다. 여기서, 제2 값(Ref2)은 기설정된 값으로 도 8a를 참조하여 설명한 제1 값(Ref1)보다 작은 값을 가질 수 있다.
기준 온도(TP0)를 기준으로, 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도(TP0)보다 높은 경우, 표시 패널(100)의 온도가 높을수록 제2-1 기준 값(I_SF1)은 감소할 수 있다. 즉, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 예측 온도 데이터(PTD)에 기초하여, 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도(TP0) 이하인 경우, 제2-1 기준 값(I_SF1)을 제2 값(Ref2)으로 결정하며, 표시 패널(100)의 온도가 기준 온도(TP0)보다 높은 경우, 표시 패널(100)의 온도가 높을수록 작은 값을 가지는 제2-1 기준 값(I_SF1)을 결정할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 표시 패널(100)의 온도가 높아지는 경우 화소들(PX) 각각의 구동 트랜지스터(예를 들어, 도 2의 제1 트랜지스터(T1))의 이동도 증가에 따라 발광 소자(예를 들어, 도 2의 발광 소자(LD))에 흐르는 전류 값이 커지므로, 화소들(PX)에 적절한 전류가 공급되지 않아 화소들(PX)이 목표 휘도보다 높은 휘도로 발광하는 문제가 발생할 수 있다. 여기서, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 스케일 팩터(SF)를 설정하기 위한 기준 범위(SFG)의 최댓값과 최솟값에 대응하는 제1 기준 값(M_SF) 및 제2-1 기준 값(I_SF1)을 표시 패널(100)의 온도에 기초하여 결정하므로, 표시 패널(100)의 온도에 따라 표시 패널(100)에 목표 전류 값과 다른 값을 가지는 전류가 흐르는 것이 방지되고, 화소들(PX)에 적절한 전류가 공급될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 제1 스케일 팩터 데이터 생성부(920)는 제2 메모리(960)로부터 제공되는 제2 룩업 테이블(LUT2)에 기초하여 제2-1 기준 값(I_SF1)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제2 룩업 테이블(LUT2)은 도 8b를 참조하여 설명한 그래프에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 카운팅 신호(CAS)에 기초하여 제2 스케일 팩터 데이터(SFD2)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 스케일 팩터 데이터(SFD2)는 제2-2 기준 값(I_SF2)을 포함할 수 있다. 여기서, 상술한 바와 같이, 제2-2 기준 값(I_SF2)은 기준 범위(SFG)를 설정하기 위해 사용될 수 있다.
제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 카운팅 신호(CAS)에 기초하여, 제2-2 기준 값(I_SF2)을 결정할 수 있다. 일 예로, 제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 카운팅 신호(CAS)에 기초하여, 단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 구간의 길이가 길수록, 작은 값을 가지는 제2-2 기준 값(I_SF2)을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 8c를 더 참조하면, 도 8c에는 단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 정도(또는, 빈도수)에 따른 제2-2 기준 값(I_SF2)의 그래프가 도시되어 있다.
제2-2 기준 값(I_SF2)은, 하나의 단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 구간이 없는 경우를 기준으로, 제3 값(Ref3)을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하여 설명한 카운터(730)가 단위 시간 동안 제1 상태 값을 가지는 전류 상태 신호(CSS)(예를 들어, 논리 로우 레벨의 전류 상태 신호(CSS))만을 수신하여 카운팅 신호(CAS)를 생성하는 경우, 제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 제3 값(Ref3)을 가지는 제2-2 기준 값(I_SF2)을 결정할 수 있다. 여기서, 제3 값(Ref3)은 기설정된 값으로 도 8a를 참조하여 설명한 제1 값(Ref1)보다 작은 값을 가질 수 있다.
단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 구간의 길이가 증가할수록, 제2-2 기준 값(I_SF2)은 감소할 수 있다. 즉, 제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 카운팅 신호(CAS)에 기초하여, 단위 시간 동안 전역 전류 값(GC)이 기준 전류 값보다 큰 구간의 길이가 증가할수록(예를 들어, 도 3의 카운터(730)가 비교부(710)로부터 수신되는 전류 상태 신호(CSS)가 제2 상태 값(에를 들어, 논리 하이 레벨)을 가지는 구간의 길이가 증가할수록), 작은 값을 가지는 제2-2 기준 값(I_SF2)을 결정할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 표시 장치(1000)의 주변 온도 증가에 따라 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 커지는 경우, 앞서 설명한 과전류 발생의 방지를 위한 전원 제어부(700)의 동작에 따라, 제1 전원 라인(VDDL)으로 공급되는 제1 전원 전압의 전압 레벨이 가변되는 빈도수가 증가할 수 있다. 여기서, 제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 스케일 팩터(SF)를 설정하기 위한 기준 범위(SFG)의 최솟값에 대응하는 제2-2 기준 값(I_SF2)을 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도에 기초하여 결정하므로, 전원 제어부(700)의 동작에 따라 의도치 않게 표시 패널(100)에 의해 표시되는 영상의 휘도가 변화하는 빈도수가 증가함으로써 표시 영상의 품질이 저하되는 현상이 개선(예를 들어, 제거)될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 일 실시예에서, 제2 스케일 팩터 데이터 생성부(930)는 제2 메모리(960)로부터 제공되는 제3 룩업 테이블(LUT3)에 기초하여 제2-2 기준 값(I_SF2)을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제3 룩업 테이블(LUT3)은 도 8c를 참조하여 설명한 그래프에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제1 스케일 팩터 산출부(940)는 단위 목표 전류 값(UTC)과 타이밍 제어부(200)로부터 제공되는 프레임 로드 값(FL)에 기초하여, 목표 전류 값을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 스케일 팩터 산출부(940)는 단위 목표 전류 값(UTC)과 프레임 로드 값(FL)을 곱함으로써 목표 전류 값을 결정할 수 있다. 또한, 제1 스케일 팩터 산출부(940)는 목표 전류 값과 전류 센서(600)로부터 제공받은 전역 전류 값(GC)을 비교하여 제1 산출값(SSF1)(또는, 제1 서브 스케일 팩터)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 스케일 팩터 산출부(940)는 목표 전류 값과 전역 전류 값(GC) 사이의 비율을 제1 산출값(SSF1)으로 결정할 수 있다.
제1 스케일 팩터 산출부(940)는 제1 산출값(SSF1)(또는, 제1 서브 스케일 팩터)를 제2 스케일 팩터 산출부(980)로 제공할 수 있다.
제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제1 스케일 팩터 데이터(SFD1) 및 제2 스케일 팩터 데이터(SD2)에 기초하여, 스케일 팩터(SF)를 결정하기 위한 기준 범위(SFG)를 설정할 수 있다.
예를 들어, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제1 스케일 팩터 데이터(SFD1)와 제2 스케일 팩터 데이터(SFD2)에 기초하여, 표시 패널(100)의 주변 온도에 기초하여 결정된 제2-1 기준 값(I_SF1)과 제2 스케일 팩터 데이터(SFD2)에 포함되며 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도에 기초하여 결정된 제2-2 기준 값(I_SF2) 중 작은 값을 제2 기준 값(I_SF)으로서 결정할 수 있다. 또한, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF)에 기초하여 기준 범위(SFG)를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 기준 범위(SFG)를 제1 기준 값(M_SF)과 제2 기준 값(I_SF) 사이의 범위로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 결정된 기준 범위(SFG)와 제1 스케일 팩터 산출부(940)로부터 제공되는 제1 산출값(SSF1)(또는, 제1 서브 스케일 팩터)에 기초하여, 제2 산출값(SSF2)(또는, 제2 서브 스케일 팩터)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 내에 포함될 수 있도록 제1 산출값(SSF1)을 조정하여 제2 산출값(SSF2)(또는, 제2 서브 스케일 팩터)을 산출할 수 있다. 일 예로, 상술한 바와 같이, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 내에 포함되는 경우, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제1 산출값(SSF1)과 동일한 값을 가지는 제2 산출값(SSF2)을 생성할 수 있다. 다른 예로, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 보다 큰 경우, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제1 기준 값(M_SF)(즉, 기준 범위(SFG)의 최댓값)과 동일한 값을 가지는 제2 산출값(SSF2)을 생성할 수 있다. 또 다른 예로, 제1 산출값(SSF1)이 기준 범위(SFG) 보다 작은 경우, 제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제2 기준 값(I_SF)(즉, 기준 범위(SFG)의 최솟값)과 동일한 값을 가지는 제2 산출값(SSF2)을 생성할 수 있다.
제2 스케일 팩터 산출부(980)는 제2 산출값(SSF2)(또는, 제2 서브 스케일 팩터)을 스케일 팩터(SF)로서 타이밍 제어부(200)에 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 8c를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터 제공부(900)(또는, 표시 장치(1000))는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도를 고려하여 전역 전류 제어 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 표시 패널(100)의 온도에 따라 표시 패널(100)에 목표 전류 값과 다른 값을 가지는 전류가 흐르는 것이 방지되어 화소들(PX)에 목표 전류 값에 대응하는 적절한 전류가 공급될 수 있으며, 전원 제어부(700)의 동작에 따라 의도치 않게 표시 영상의 품질이 저하되는 현상이 개선(예를 들어, 제거)될 수 있다.
도 9a는 비교예에 따른 온도 별 전류 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 도 9b는 본 발명의 실시예들에 따른 온도 별 전류 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
먼저, 도 9a를 참조하면, 도 9a에는 비교예에 따른 상온에서 표시 패널에 흐르는 전류를 나타내는 제1 그래프(Curve1_C)와 비교에에 따른 고온(예를 들어, 상온보다 높은 온도)에서 표시 패널에 흐르는 전류를 나타내는 제2 그래프(Curve2_C)가 도시되어 있다.
한편, 도 9a의 그래프 상에서 기준 시점(t0)까지는 풀-블랙 영상이 표시 패널 상에 표시되며, 제1 내지 제3 시점들(t1, t2, t3)을 포함하여 기준 시점(t0) 이후에는 풀-화이트 영상이 표시 패널 상에 표시되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
상술한 바와 같이, 주변 온도가 상승하는 경우 화소에 포함되는 구동 트랜지스터의 이동도 증가에 따라 구동 트랜지스터를 경유하여 발광 소자에 흐르는 전류의 값이 커질 수 있다. 특히, 도 9a에 도시된 바와 같이, 상대적으로 높은 프레임 로드 값을 가지는 풀-화이트 영상이 표시 패널 상에 표시되는 경우(예를 들어, 기준 시점(t0) 이후), 상온에서 표시 패널에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 제1 그래프(Curve1_C)의 값)과 고온에서 표시 패널에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 제2 그래프(Curve2_C)의 값)의 차이가 더 크게 나타날 수 있다.
다음으로, 도 9b를 참조하면, 도 9b에는 본 발명의 실시예들에 따른 상온에서 표시 패널(예를 들어, 도 1의 표시 패널(100))에 흐르는 전류(예를 들어, 도 1의 전류 센서(600)에 의해 센싱되는 전역 전류 값(GC))를 나타내는 제1 그래프(Curve1)와 본 발명의 실시예들에 따른 고온(예를 들어, 상온보다 높은 온도)에서 표시 패널(예를 들어, 도 1의 표시 패널(100))에 흐르는 전류(예를 들어, 도 1의 전류 센서(600)에 의해 센싱되는 전역 전류 값(GC))를 나타내는 제2 그래프(Curve2)가 도시되어 있다. 한편, 도 9b에 도시된 제1 그래프(Curve1)와 제2 그래프(Curve2)는 각각, 상온 및 고온 조건에서, 도 1 내지 도 8c를 참조하여 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터 제공부(900)(또는, 표시 장치(1000))의 동작에 대응하여 표시 패널(100) 상에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 도 1의 전류 센서(600)가 센싱한 전역 전류 값(GC))을 나타내는 것이다.
한편, 도 9b의 그래프 상에서 기준 시점(t0)까지는 풀-블랙 영상이 표시 패널(예를 들어, 도 1의 표시 패널(100)) 상에 표시되며, 제1 내지 제3 시점들(t1, t2, t3)을 포함하여 기준 시점(t0) 이후에는 풀-화이트 영상이 표시 패널(예를 들어, 도 1의 표시 패널(100)) 상에 표시되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 8c를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터 제공부(900)(또는, 표시 장치(1000))는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도를 고려하여 스케일 팩터(SF)를 설정하기 위한 기준 범위(SFG)를 가변하여 전역 전류 제어 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 도 9b에 도시된 바와 같이, 상온 조건에서 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 제1 그래프(Curve1)의 값)과 고온 조건에서 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 제2 그래프(Curve2)의 값)은 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 무관하게, 화소들(PX)로 목표 전류 값에 대응하는 일정한 전류가 공급될 수 있다.
도 10a는 비교예에 따른 제1 전원 전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 도 10b는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 전원 전압의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
먼저, 도 10a를 참조하면, 도 10a에는 비교예에 따른 제1 전원 전압(VDD_C)을 나타내는 그래프와 제1 전원 전압(VDD_C)의 전압 레벨에 따라 표시 패널에 흐르는 전류를 나타내는 제3 그래프(Curve3_C)가 도시되어 있다.
한편, 도 10a의 그래프 상에서 기준 시점(t0)까지는 풀-블랙 영상이 표시 패널 상에 표시되며, 제1 내지 제3 시점들(t1, t2, t3)을 포함하여 기준 시점(t0) 이후에는 풀-화이트 영상이 표시 패널 상에 표시되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
한편, 도 10a에 도시된 그래프들은 고온(예를 들어, 상온보다 높은 온도) 조건에서 비교예에 따른 표시 장치의 구동에 따라 측정된 값들(즉, 제1 전원 전압(VDD_C) 및 표시 패널에 흐르는 전류)을 나타낸다.
상술한 바와 같이, 표시 장치의 주변 온도 증가에 따라 표시 패널에 흐르는 전류의 값이 커지는 경우, 과전류 발생 방지를 위한 표시 장치(또는, 전원 제어부)의 동작에 따라, 제1 전원 라인으로 공급되는 제1 전원 전압(VDD_C)의 전압 레벨이 가변되는 빈도수가 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 기준 시점(t0) 이후 상대적으로 높은 프레임 로드 값을 가지는 풀-화이트 영상이 표시 패널 상에 표시되게 되면, 제3 그래프(Curve3_C)에 도시된 바와 같이 표시 패널에 흐르는 전류가 증가하게 된다. 여기서, 비교예에 따른 표시 장치는, 표시 패널에 흐르는 전류가 기준 전류 값(RCV) 보다 큰 경우, 제1 전원 전압(VDD_C)의 전압 레벨을 제1 전압 레벨(V1)에서 제2 전압 레벨(V2)로 가변(예를 들어, 감소)시킬 수 있으며, 표시 패널에 흐르는 전류가 기준 전류 값(RCV) 보다 다시 작아지게 되는 경우 제1 전원 전압(VDD_C)의 전압 레벨을 제2 전압 레벨(V2)에서 제1 전압 레벨(V1)로 다시 가변(예를 들어, 증가)시킬 수 있다. 여기서, 표시 장치의 주변 온도가 상대적으로 고온인 경우, 표시 패널에 흐르는 전류의 값이 증가하게 되어, 도 10a에 도시된 바와 같이, 과전류 발생 방지를 위한 표시 장치(또는, 전원 제어부)의 동작에 따라, 제1 전원 라인으로 공급되는 제1 전원 전압(VDD_C)의 전압 레벨이 가변되는 빈도수가 증가할 수 있다. 이 경우, 표시 영상의 품질이 저하될 수 있다.
다음으로, 도 10b를 참조하면, 도 10b에는 본 발명의 실시예들에 따른 제1 전원 전압(VDD)을 나타내는 그래프와 제1 전원 전압(VDD)의 전압 레벨에 따라 표시 패널(예를 들어, 도 1의 표시 패널(100))에 흐르는 전류(예를 들어, 도 1의 전류 센서(600)에 의해 센싱되는 전역 전류 값(GC))를 나타내는 제3 그래프(Curve3)가 도시되어 있다.
한편, 도 10b의 그래프 상에서 기준 시점(t0)까지는 풀-블랙 영상이 표시 패널 상에 표시되며, 제1 내지 제3 시점들(t1, t2, t3)을 포함하여 기준 시점(t0) 이후에는 풀-화이트 영상이 표시 패널 상에 표시되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
한편, 도 10b에 도시된 그래프들은 고온(예를 들어, 상온보다 높은 온도) 조건에서 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)의 구동에 따라 측정된 값들(즉, 제1 전원 전압(VDD) 및 표시 패널(100)에 흐르는 전류)을 나타낸다.
도 1 내지 도 8c를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 스케일 팩터 제공부(900)(또는, 표시 장치(1000))는 표시 장치(1000)(또는, 표시 패널(100))의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도를 고려하여, 스케일 팩터(SF)를 설정하기 위한 기준 범위(SFG)를 가변하여 전역 전류 제어 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상대적으로 온도가 높은 고온 조건에서 스케일 팩터 제공부(900)의 동작에 의해 제어된 기준 범위(SFG)에 따라 스케일 팩터(SF)의 값이 제어되므로(예를 들어, 표시 패널(100)의 주변 온도와 단위 시간 동안 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값이 기준 전류 값보다 커지는 정도가 증가할수록 기준 범위(SFG)의 최댓값과 최솟값이 감소하여, 스케일 팩터(SF)의 값이 감소하므로), 표시 패널(100)에 흐르는 전류의 값(예를 들어, 제3 그래프(Curve3)의 값)이 감소하여 제1 전원 라인(VDDL)으로 공급되는 제1 전원 전압(VDD)의 전압 레벨이 가변되는 빈도수가 의도치 않게 증가되는 현상이 개선(예를 들어, 제거)될 수 있다. 이에 따라, 과전류 발생 방지를 위한 전원 제어부(700)의 동작에 의해 의도치 않게 표시 영상의 품질이 저하되는 것(예를 들어, 사용자에게 플리커 현상이 시인됨)이 개선(예를 들어, 제거)될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널
200: 타이밍 제어부
300: 주사 구동부
400: 데이터 구동부
500: 전원 공급부
600: 전류 센서
700: 전원 제어부
710: 전류 비교부
720: 전원 제어 신호 생성부
730: 카운터
740: 제1 메모리
800: 온도 센서
900: 스케일 팩터 제공부
910: 온도 산출부
920: 제1 스케일 팩터 데이터 생성부
930: 제2 스케일 팩터 데이터 생성부
940: 제1 스케일 팩터 산출부
950: 단위 목표 전류 값 산출부
960: 제2 메모리
970: 제3 메모리
980: 제2 스케일 팩터 산출부
1000: 표시 장치
LD: 발광 소자
PX: 화소들
T1, T2: 트랜지스터
VDDL: 제1 전원 라인
VSSL: 제2 전원 라인

Claims (20)

  1. 화소들을 포함하는 화소부;
    입력 영상 데이터의 영상 프레임에 대응하는 프레임 로드 값을 산출하고, 스케일 팩터를 이용하여 상기 입력 영상 데이터의 계조 값들을 스케일링함으로써 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부;
    상기 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 생성하여 상기 화소들로 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 화소부의 온도와 상기 화소들에 흐르는 전역 전류 값에 기초하여 기준 범위를 설정하고, 상기 프레임 로드 값과 상기 전역 전류 값에 기초하여 상기 기준 범위 내에 포함되는 상기 스케일 팩터를 생성하는 스케일 팩터 제공부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 기준 범위의 최댓값은 제1 기준 값이며, 상기 기준 범위의 최솟값은 제2 기준 값인, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 화소부의 온도에 대응하여 상기 제1 기준 값과 상기 제2 기준 값을 결정하는, 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는,
    상기 화소부의 온도가 기준 온도 이하인 경우, 상기 제1 기준 값을 제1 값으로 결정하고 상기 제2 기준 값을 제1 값과 상이한 제2 값으로 결정하며,
    상기 화소부의 온도가 상기 기준 온도보다 높은 경우, 상기 화소부의 온도가 높을수록 작은 값을 가지는 상기 제1 기준 값 및 상기 제2 기준 값을 결정하는, 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 값은 1의 값을 가지며, 상기 제2 값은 상기 제1 값보다 작은 값을 가지는, 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 기준 온도는 상온인, 표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 상기 전역 전류 값과 기준 전류 값을 비교하여 상기 제2 기준 값을 결정하는, 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는, 단위 시간 동안 상기 전역 전류 값이 상기 기준 전류 값보다 큰 구간의 길이가 길수록, 작은 값을 가지는 상기 제2 기준 값을 결정하는, 표시 장치.
  9. 제2 항에 있어서, 상기 화소부는 복수의 블록들로 구획되며,
    상기 스케일 팩터 제공부는,
    상기 블록들 중 기준 블록에 대응하는 상기 전역 전류 값에 기초하여 단위 목표 전류 값을 생성하는 단위 목표 전류 값 생성부를 포함하는, 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는,
    상기 화소부의 온도에 기초하여, 상기 제1 기준 값과 제2-1 기준 값을 포함하는 제1 스케일 팩터 데이터를 생성하는 제1 스케일 팩터 데이터 생성부; 및
    상기 전역 전류 값과 기준 전류 값을 비교하여 생성되는 카운팅 신호에 기초하여, 제2-2 기준 값을 포함하는 제2 스케일 팩터 데이터를 생성하는 제2 스케일 팩터 데이터 생성부를 더 포함하는, 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는,
    상기 단위 목표 전류 값과 상기 프레임 로드 값에 기초하여 목표 전류 값을 생성하고, 상기 목표 전류 값과 상기 전역 전류 값에 기초하여 제1 산출값을 생성하는 제1 스케일 팩터 산출부를 더 포함하는, 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 스케일 팩터 제공부는,
    상기 제1 스케일 팩터 데이터, 상기 제2 스케일 팩터 데이터, 및 상기 제1 산출값에 기초하여, 상기 스케일 팩터에 대응하는 제2 산출값을 생성하는 제2 스케일 팩터 산출부를 더 포함하는, 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는 상기 제2-1 기준 값과 상기 제2-2 기준 값 중 작은 값을 상기 제2 기준 값으로 결정하는, 표시 장치.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 산출값이 상기 기준 범위 내에 포함되는 경우, 상기 제1 산출값과 동일한 값을 가지는 상기 제2 산출값을 생성하는, 표시 장치.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 산출값이 상기 기준 범위보다 큰 경우, 상기 제1 기준 값과 동일한 값을 가지는 상기 제2 산출값을 생성하는, 표시 장치.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 제2 스케일 팩터 산출부는, 상기 제1 산출값이 상기 기준 범위보다 작은 경우, 상기 제2 기준 값과 동일한 값을 가지는 상기 제2 산출값을 생성하는, 표시 장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 화소부로 제1 전원 전압 및 상기 제1 전원 전압과 상이한 제2 전원 전압을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 전역 전류 값과 기준 전류 값의 비교 결과에 기초하여, 상기 전원 공급부를 제어하기 위한 전원 제어 신호를 생성하는 전원 제어부를 더 포함하며,
    상기 전역 전류의 값이 상기 기준 전류의 값보다 큰 경우, 상기 전원 공급부는 상기 전원 제어 신호에 기초하여, 상기 제1 전원 전압의 전압 레벨을 감소시키는, 표시 장치.
  18. 화소들을 포함하는 화소부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    입력 영상 데이터의 영상 프레임에 대응하는 프레임 로드 값을 산출하는 단계;
    상기 화소부의 온도와 상기 화소들에 흐르는 전역 전류 값에 기초하여 기준 범위를 설정하는 단계;
    상기 프레임 로드 값과 상기 전역 전류 값에 기초하여, 상기 기준 범위 내에 포함되는 스케일 팩터를 생성하는 단계;
    상기 스케일 팩터를 이용하여 상기 입력 영상 데이터의 계조 값들을 스케일링함으로써 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 영상 데이터에 대응하는 데이터 신호를 생성하여 상기 화소들로 공급하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 기준 범위의 최댓값은 제1 기준 값이며, 상기 기준 범위의 최솟값은 제2 기준 값인, 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서, 상기 제1 기준 값은 상기 화소부의 온도에 따라 결정되며,
    상기 제2 기준 값은 상기 화소부의 온도 및 상기 전역 전류 값과 기준 전류 값의 비교 결과에 따라 결정되는, 표시 장치의 구동 방법.
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