KR20240075145A - 데이터 구동 회로, 그것을 포함하는 표시 장치 및 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치의 데이터 구동 회로는 데이터 제어 신호를 수신하고, 감마 기준 전압 및 테스트 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기, 상기 감마 기준 전압에 근거해서 화소를 위한 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부 및 상기 테스트 기준 전압을 수신하고, 더미 화소를 위한 테스트 데이터 전압을 출력하는 출력 회로를 포함한다.

Description

데이터 구동 회로, 그것을 포함하는 표시 장치 및 동작 방법{DATA DRVING CIRCUIT, DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME AND OPERATING METHOD OF DISPLAY DEVICE}
본 발명읜 데이터 구동 회로를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 모니터 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 생성된 영상을 표시 화면을 통해 사용자에게 제공한다.
표시 장치는 복수 개의 화소들 및 복수 개의 화소들을 제어하는 구동 회로들을 포함한다. 복수 개의 화소들 각각은 발광 소자 및 발광 소자를 제어하는 화소 회로를 포함한다. 화소 회로는 유기적으로 연결된 복수 개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
이러한 표시 장치는 표시하고자 하는 화소와 연결된 스캔 라인으로 스캔 신호를 출력하고, 화소와 연결된 데이터 라인에 표시 영상에 대응하는 데이터 전압을 제공함으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 목적은 화소의 열화 정도를 감지하기 위해 필요한 테스트 데이터 전압을 출력할 수 있는 데이터 구동 회로를 제공하는 것이다
본 발명의 목적은 화소의 열화 정도를 더욱 정확하게 감지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 데이터 구동 회로는 데이터 제어 신호를 수신하고, 감마 기준 전압 및 테스트 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기, 상기 감마 기준 전압에 근거해서 화소를 위한 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부 및 상기 테스트 기준 전압에 따라 더미 화소를 위한 테스트 데이터 전압을 출력하는 출력 회로를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 전압 레벨 정보를 포함하고, 상기 기준 전압 발생기는 상기 데이터 제어 신호에 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 상기 테스트 기준 전압을 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준 전압 발생기, 상기 데이터 구동부 및 상기 출력 회로는 집적 회로로 구현되고, 상기 집적 회로는 장변 및 단변을 포함하며, 상기 데이터 신호는 상기 집적 회로의 상기 장변으로부터 출력되며, 상기 테스트 데이터 전압은 상기 집적 회로의 상기 단변으로부터 출력될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준 전압 발생기는 상한 기준 전압을 수신하는 제1 입력 증폭기, 하한 기준 전압을 수신하는 제2 입력 증폭기, 상기 제1 입력 증폭기의 출력단과 상기 제2 입력 증폭기의 출력단 사이에 연결되고, 복수의 전압들을 출력하는 저항 스트링, 상기 저항 스트링으로부터의 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 감마 기준 전압으로 출력하는 제1 출력 증폭기, 상기 데이터 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 선택하는 디코더 및 상기 디코더에 의해 선택된 전압을 상기 테스트 기준 전압으로 출력하는 제2 출력 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 액티브 영역 및 주변 영역으로 정의되며, 상기 액티브 영역에 배치된 화소들 및 상기 주변 영역에 배치된 더미 화소들을 포함하는 표시 패널, 출력 영상 신호 및 데이터 제어 신호를 수신하고, 상기 화소들 각각으로 데이터 신호를 제공하고, 상기 더미 화소들로 테스트 데이터 전압을 제공하는 데이터 드라이버, 상기 출력 영상 신호 및 상기 데이터 제어 신호를 제공하는 구동 컨트롤러 및 상기 더미 화소들로부터 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 대응하는 보상 신호를 상기 구동 컨트롤러로 제공하는 열화 감지 회로를 포함한다. 상기 데이터 드라이버는 상기 표시 패널의 상기 주변 영역에 배치되고, 상기 더미 화소들은 상기 데이터 드라이버의 단변에 인접하게 배치된다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 드라이버는 상기 화소들 중 일부를 각각 구동하는 제1 데이터 구동 회로 및 제2 데이터 구동 회로를 포함하고, 상기 더미 화소들은 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 더미 화소들 각각은 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로 중 어느 하나로부터 상기 테스트 데이터 전압을 수신할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 드라이버는 상기 데이터 제어 신호를 수신하고, 감마 기준 전압 및 테스트 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기, 상기 감마 기준 전압에 근거해서 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부 및 상기 테스트 기준 전압을 수신하고, 상기 테스트 데이터 전압을 출력하는 출력 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 전압 레벨 정보를 포함하고, 상기 기준 전압 발생기는 상기 데이터 제어 신호에 근거해서 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 상기 테스트 기준 전압을 발생할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준 전압 발생기, 상기 데이터 구동부 및 상기 출력 회로는 집적 회로로 구현되고, 상기 집적 회로는 장변 및 단변을 포함하고, 상기 데이터 신호는 상기 집적 회로의 상기 장변으로부터 출력되며, 상기 테스트 데이터 전압은 상기 집적 회로의 상기 단변으로부터 출력될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로는 제1 방향으로 순차적으로 배치되고, 상기 더미 화소들은 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로 사이에서 상기 제1 방향으로 순차적으로 배치된 제1 색상 더미 화소 및 제2 색상 더미 화소를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 데이터 전압은 상기 제1 색상 더미 화소로 제공되고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 데이터 전압은 상기 제2 색상 더미 화소로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제1 색상에 대응하고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제2 색상에 대응하고, 상기 제1 데이터 구동 회로는 상기 제1 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제1 색상 테스트 데이터 전압을 출력하고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제2 색상 테스트 데이터 전압을 출력하되, 상기 제1 데이터 구동 회로로부터의 상기 제1 색상 테스트 데이터 전압은 상기 제1 색상 더미 화소로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제1 색상에 대응하고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제2 색상에 대응하고, 상기 제2 데이터 구동 회로는 상기 제1 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제1 색상 테스트 데이터 전압을 출력하고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제2 색상 테스트 데이터 전압을 출력하되, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터의 상기 제2 색상 테스트 데이터 전압은 상기 제2 색상 더미 화소로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 출력 영상 신호는 상기 화소로 제공될 액티브 데이터를 포함하고, 상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 상기 전압 레벨 정보를 포함하는 프레임 프로토콜을 포함하고, 한 프레임은 액티브 구간 및 블랭크 구간을 포함하고, 상기 액티브 데이터는 상기 액티브 구간동안 상기 구동 컨트롤러로부터 상기 데이터 드라이버로 제공되고, 상기 프레임 프로토콜은 상기 블랭크 구간동안 상기 구동 컨트롤러로부터 상기 데이터 드라이버로 제공될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 기준 전압 발생기는 상한 기준 전압을 수신하는 제1 입력 증폭기, 하한 기준 전압을 수신하는 제2 입력 증폭기, 상기 제1 입력 증폭기의 출력단과 상기 제2 입력 증폭기의 출력단 사이에 연결되고, 복수의 전압들을 출력하는 저항 스트링, 상기 저항 스트링으로부터의 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 감마 기준 전압으로 출력하는 제1 출력 증폭기, 상기 데이터 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 선택하는 디코더 및 상기 디코더에 의해 선택된 전압을 상기 테스트 기준 전압으로 출력하는 제2 출력 증폭기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치의 동작 방법은 구동 컨트롤러로부터 데이터 구동 회로로 데이터 제어 신호를 전송하는 단계, 상기 데이터 제어 신호에 응답해서 테스트 기준 전압을 발생하는 단계, 상기 테스트 기준 전압에 대응하는 테스트 데이터 전압을 더미 화소로 제공하는 단계, 상기 더미 화소로부터 감지 신호를 수신하는 단계, 및 상기 감지 신호에 대응하는 보상 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 전압 레벨 정보를 포함하고, 상기 테스트 기준 전압을 발생하는 단계는 상기 데이터 제어 신호에 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 상기 테스트 기준 전압을 발생하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 더미 화소는 상기 데이터 구동 회로의 단변에 인접하게 배치되고, 상기 테스트 데이터 전압은 상기 데이터 구동 회로의 상기 단변으로부터 출력될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 보상 신호에 근거해서 화소의 특성 변화가 예측되고, 예측된 특성 변화에 대응하는 출력 영상 신호가 상기 구동 컨트롤러에 의해 출력되는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 데이터 구동 회로는 더미 화소들을 테스트하는데 필요한 테스트 데이터 전압을 출력할 수 있다.
표시 장치는 더미 화소로 테스트 데이터 전압을 제공하여 더미 화소의 열화 정도를 감지함으로써 화소의 열화를 예측할 수 있다. 특히, 데이터 구동 회로가 더미 화소의 테스트에 필요한 테스트 데이터 전압을 제공하므로 테스트 데이터 전압을 생성하기 위한 별도의 회로 구성이 필요하지 않다.
또한 구동 컨트롤러에 의해 테스트 데이터 전압의 전압 레벨을 변경할 수 있으므로 화소 및 더미 화소의 열화 정도를 더욱 정확하게 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 표시 패널의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에 배치된 데이터 구동 회로들을 예시적으로 보여준다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널에 배치된 데이터 구동 회로들을 예시적으로 보여준다.
도 5a는 데이터 구동 회로들이 더미 화소들로 테스트 데이터 전압들을 제공하는 것을 예시적으로 보여준다.
도 5b는 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2)이 더미 화소들로 테스트 데이터 전압들을 제공하는 것을 예시적으로 보여준다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 회로도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 전압 발생기의 회로도이다.
도 10은 구동 컨트롤러에서 데이터 구동 회로로 제공되는 신호 및 테스트 데이터 전압을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 전기적 신호에 따라 영상을 표시하는 장치일 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(DD)는 독립적인 장치로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 전자 장치를 비롯하여, 휴대 전화, 태블릿, 노트북, 자동차 내비게이션, 게임기 등과 같은 중소형 전자 장치에 포함될 수 있다.
표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1)으로 장변을 갖고, 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 단변을 갖는 직사각형 형상을 갖는다. 그러나, 표시 장치(DD)의 형상은 이에 한정되지 않고, 다양한 형상의 표시 장치(DD)가 제공될 수 있다. 표시 장치(DD)는 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2) 각각에 평행한 표시면(IS)에 제3 방향(DR3)을 향해 영상(IM)을 표시할 수 있다. 영상(IM)이 표시되는 표시면(IS)은 표시 장치(DD)의 전면(front surface)일 수 있다.
본 실시예에서는 영상(IM)이 표시되는 방향을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다.
제3 방향(DR3)에서의 전면과 배면 사이의 이격 거리는 표시 장치(DD)의 제3 방향(DR3)에서의 두께와 대응될 수 있다. 한편, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 표시 장치(DD)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 외부 입력을 감지할 수 있다. 사용자의 외부 입력은 사용자 신체의 일부, 광, 열, 시선, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들 중 어느 하나 또는 그들의 조합일 수 있다. 또한, 표시 장치(DD)는 표시 장치(DD)의 구조에 따라 표시 장치(DD)의 측면이나 배면에 인가되는 사용자의 외부 입력을 감지할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 본 발명의 일 예로, 외부 입력은 입력 장치(예를 들어, 스타일러스 펜, 액티브 펜, 터치 펜, 전자 펜, e-펜 등)에 의한 입력 등을 포함할 수도 있다.
표시 장치(DD)의 표시면(IS)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)은 영상(IM)이 표시되는 영역일 수 있다. 사용자는 표시 영역(DA)을 통해 영상(IM)을 시인한다. 본 실시예에서, 표시 영역(DA)은 꼭지점들이 둥근 사각 형상으로 도시되었다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 표시 영역(DA)은 다양한 형상을 가질 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)에 인접한다. 비표시 영역(NDA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 표시 영역(DA)의 형상은 실질적으로 비표시 영역(NDA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 다양한 실시예들을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM) 및 표시 모듈(DM) 상에 배치된 윈도우(WM)를 포함할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 입력 감지층(ISP)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 그 일 예로 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널, 무기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 무기 발광 표시 패널의 발광층은 무기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 실시예에서 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 영상(IM)을 출력하고, 출력된 영상(IM)은 표시면(IS)을 통해 표시될 수 있다.
입력 감지층(ISP)은 표시 패널(DP) 상에 배치되어 외부 입력을 감지할 수 있다. 입력 감지층(ISP)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 감지층(ISP)은 연속공정에 의해 표시 패널(DP) 상에 형성될 수 있다. 즉, 입력 감지층(ISP)이 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되는 경우, 내부 접착 필름(미도시)이 입력 감지층(ISP)과 표시 패널(DP) 사이에 배치되지 않는다. 다른 실시예에서, 입력 감지층(ISP)과 표시 패널(DP) 사이에 내부 접착 필름이 배치될 수 있다. 이 경우, 입력 감지층(ISP)은 표시 패널(DP)과 연속 공정에 의해 제조되지 않으며, 표시 패널(DP)과 별도의 공정을 통해 제조된 후, 내부 접착 필름에 의해 표시 패널(DP)의 상면에 고정될 수 있다.
윈도우(WM)는 영상(IM)을 출사할 수 있는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 윈도우(WM)는 유리, 사파이어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 윈도우(WM)는 단일층으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개의 층들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 윈도우(WM)는 비표시 영역(NDA)을 정의하기 위한 차광 패턴을 포함할 수 있다. 차광 패턴은 유색의 유기막일 수 있으며, 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다.
윈도우(WM)는 접착 필름을 통해 표시 모듈(DM)에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 접착 필름은 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film)을 포함할 수 있다. 그러나, 접착 필름은 이에 한정되지 않으며, 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착 필름은 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin) 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)을 포함할 수 있다.
윈도우(WM)와 표시 모듈(DM) 사이에는 반사방지층이 더 배치될 수 있다. 반사방지층은 윈도우(WM)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지층은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 하나의 편광필름으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 반사방지층은 컬러 필터들을 포함할 수도 있다. 표시 패널(DP)에 포함된 복수의 화소들(PX, 도 6 참조)이 생성하는 광의 컬러들을 고려하여 컬러 필터들의 배열이 결정될 수 있다. 반사방지층은 차광 패턴을 더 포함할 수도 있다.
표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상(IM)을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 정의될 수 있다. 액티브 영역(AA)은 표시 모듈(DM)에서 제공되는 영상(IM)을 출사하는 영역으로 정의될 수 있다. 또한 액티브 영역(AA)은 입력 감지층(ISP)이 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지하는 영역으로 정의될 수도 있다.
주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)에 인접한다. 예를 들어, 주변 영역(NAA)은 액티브 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(NAA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시 모듈(DM)의 액티브 영역(AA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일부와 대응될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 메인 회로 기판(MCB) 및 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)을 더 포함할 수 있다. 메인 회로 기판(MCB)은 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)과 접속되어 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결될 수 있다. 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)은 표시 패널(DP)에 접속되어 표시 패널(DP)과 메인 회로 기판(MCB)을 전기적으로 연결한다. 도 2에는 4개의 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)이 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 메인 회로 기판(MCB) 상에 배치된 구동 컨트롤러(DC), 열화 감지 회로(SSC) 및 전압 발생기(VC)를 포함할 수 있다. 구동 컨트롤러(DC)는 표시 패널(DP)을 구동하기 위한 회로들을 포함할 수 있다.
열화 감지 회로(SSC)는 표시 패널(DP)에 배치된 더미 화소들로부터 감지 신호를 수신하고, 감지 신호에 근거해서 화소들의 열화 정도를 판별하고, 보상 신호(CC)를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 보상 신호(CC)는 구동 컨트롤러(DC)로 제공될 수 있다.
전압 발생기(VC)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 전압들을 발생할 수 있다.
구동 컨트롤러(DC), 열화 감지 회로(SSC) 및 전압 발생기(VC)는 각각 집적 회로로 구현되어서 메인 회로 기판(MCB) 상에 실장될 수 있다. 일 실시예에서, 구동 컨트롤러(DC) 및 열화 감지 회로(SSC)는 단일 회로로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 구동 컨트롤러(DC) 및 열화 감지 회로(SSC)는 단일 회로로 구현될 수 있다.
입력 감지층(ISP)은 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)을 통해 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시 모듈(DM)은 입력 감지층(ISP)을 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결하기 위한 별도의 연성 회로 필름을 추가적으로 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM)을 수용하는 외부 케이스(EDC)를 더 포함한다. 외부 케이스(EDC)는 윈도우(WM)와 결합되어 표시 장치(DD)의 외관을 정의할 수 있다. 외부 케이스(EDC)는 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시 모듈(DM)로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 외부 케이스(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 본 발명의 일 예로, 외부 케이스(EDC)는 복수의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.
도 3은 표시 패널(DP)의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(DP)은 필름들(FCB1-FCB4)을 통해 메인 회로 기판(MCB)과 전기적으로 연결될 수 있다.
표시 패널(DP)에는 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4), 화소들(PX) 및 더미 화소들(DPX)이 배치될 수 있다.
표시 패널(DP)은 액티브 영역(AA) 및 주변 영역(NAA)으로 정의될 수 있다. 화소들(PX)은 액티브 영역(AA)에 배치되고, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 및 더미 화소들(DPX)은 주변 영역(NAA)에 배치될 수 있다.
화소들(PX) 각각은 제1 방향(DR1) 및 제2 방향(DR2)으로 소정 거리를 두고 서로 이격하여 배치될 수 있다.
데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 제1 "?*(DR1)으로 순차적으로 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)의 개수와 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4)의 개수는 동일하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 집적 회로로 구현되어서 표시 패널(DP) 상에 실장될 수 있다.
일 실시예에서, 더미 화소들(DPX) 각각은 화소들(PX)과 실질적으로 동일한 회로 구성을 포함할 수 있다. 더미 화소들(DPX)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)의 사이에 배치될 수 있다.
더미 화소 그룹(DPX_G)은 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3)을 포함할 수 있다. 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3) 각각은 복수의 더미 화소들(DPX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3) 각각은 4개의 더미 화소들(DPX)을 포함할 수 있다. 더미 화소 블록(DB1)은 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2)의 사이에 배치되고, 더미 화소 블록(DB2)은 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3)의 사이에 배치되고, 더미 화소 블록(DB3)은 데이터 구동 회로들(DIC23 DIC4)의 사이에 배치될 수 있다. 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3) 각각이 포함하는 더미 화소들(DPX)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 구동 컨트롤러(DC)로부터 제공되는 신호들에 응답해서 화소들(PX) 각각으로 데이터 신호를 제공하고, 더미 화소들(DPX) 각각으로 테스트 데이터 전압을 제공할 수 있다.
화소들(PX)은 동작 시간이 경과함에 따라 특성이 변경될 수 있다. 더미 화소들(DPX)이 화소들(PX)과 유사한 조건에서 동작한다면 화소들(PX)과 유사하게 열화될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 더미 화소들(DPX)이 화소들(PX)과 유사한 조건에서 동작할 수 있도록 테스트 데이터 전압을 더미 화소들(DPX)로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 더미 화소들(DPX)의 열화 속도가 화소들(PX)의 열화 속도보다 빠르도록 테스트 데이터 전압을 더미 화소들(DPX)로 제공할 수 있다. 즉, 테스트 데이터 전압의 전압 레벨을 변경하는 것에 의해 더미 화소들(DPX)의 열화 속도가 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 구동 컨트롤러(DC)는 표시 패널(DP)의 특성, 표시 패널(DP)에 표시되는 영상의 특성(예를 들면, 입력 영상 신호(I_RGB, 도 6 참조)의 특성), 테스트 목적 등에 따라 테스트 데이터 전압의 전압 레벨을 결정할 수 있다. 구동 컨트롤러(DC)는 결정된 테스트 데이터 전압의 전압 레벨에 대한 정보를 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 구동 컨트롤러(DC)로부터 수신된 정보에 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 테스트 데이터 전압을 더미 화소들(DPX)로 제공할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)에 배치된 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)을 예시적으로 보여준다.
도 4a는 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 입력되는 전압들 및 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로부터 출력되는 전압들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4a에 도시된 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 실질적으로 서로 동일한 회로 구성을 포함하며, 동일한 전압들을 수신하거나 출력할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각으로 입력 및 출력되는 전압들 중 동일한 전압에 대해서는 동일한 인출 부호를 표기한다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 중 어느 하나는 마스터로 동작하고, 나머지는 슬레이브로 동작할 수 있다. 도 4a에 도시된 예에서, 데이터 구동 회로(DIC1)는 마스터로 동작하고, 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4)는 슬레이브로 동작한다. 그러나, 본 발명은 도 4a에 도시된 예에 한정되지 않는다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 마스터-슬레이브 관계로 동작하지 않고, 각각 독립적으로 동작할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 마스터인 데이터 구동 회로(DIC1)는 감마 기준 전압(VGO_M) 및 테스트 기준 전압(VGO_1)을 출력한다. 슬레이브인 데이터 구동 회로들(DIC2-DIC4) 각각은 테스트 기준 전압(VGO_1)을 출력한다.
데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력되는 감마 기준 전압(VGO_M)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공될 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 감마 기준 전압(VGO_M)을 마스터 입력 전압(VGI_M)으로 수신한다.
데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 마스터 입력 전압(VGI_M)에 근거해서 화소들(PX, 도 3 참조)로 제공될 데이터 신호들(DS1-DSk)을 출력할 수 있다.
데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력되는 테스트 기준 전압(VGO_1)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공될 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 데이터 구동 회로(DIC1)로부터의 테스트 기준 전압(VGO_1)을 제1 입력 전압(TEG_R)으로 수신한다.
데이터 구동 회로(DIC2)로부터 출력되는 테스트 기준 전압(VGO_1)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공될 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 데이터 구동 회로(DIC2)로부터의 테스트 기준 전압(VGO_1)을 제2 입력 전압(TEG_G)으로 수신한다.
데이터 구동 회로(DIC3)로부터 출력되는 테스트 기준 전압(VGO_1)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공될 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 데이터 구동 회로(DIC3)로부터의 테스트 기준 전압(VGO_1)을 제3 입력 전압(TEG_B)으로 수신한다.
데이터 구동 회로(DIC4)로부터 출력되는 테스트 기준 전압(VGO_1)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공될 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 데이터 구동 회로(DIC4)로부터의 테스트 기준 전압(VGO_1)을 제4 입력 전압(TEG_K)으로 수신한다.
데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 제1 내지 제4 입력 전압들(TEG_R, TEG_G, TEG_B, TEG_K)에 근거해서 더미 화소들(DPX, 도 3 참조)을 구동하는데 필요한 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_BL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 제1 입력 전압(TEG_R)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_RR)을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 제2 입력 전압(TEG_G)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_GL, TEG_GR)을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 제3 입력 전압(TEG_B)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_BL, TEG_BR)을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 제4 입력 전압(TEG_K)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_KL, TEG_KR)을 생성할 수 있다.
도 4a에는 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각이 제1 내지 제4 입력 전압들(TEG_R, TEG_G, TEG_B, TEG_K)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 제1 내지 제4 입력 전압들(TEG_R, TEG_G, TEG_B, TEG_K) 중 일부만을 수신하여 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)의 전부 또는 일부만을 출력할 수 있다.다른 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각은 외부로부터 전압을 수신하지 않고, 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)의 전부 또는 일부만을 출력할 수 있다.
데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력된 감마 기준 전압(VGO_M) 및 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각으로부터 출력되는 테스트 기준 전압(VGO_1)은 도 3 및 도 4a에 도시된 연성 회로 필름들(FCB1-FCB4) 및 메인 회로 기판(MCB)을 경유하여 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)로 제공될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DPa)에 배치된 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a)을 예시적으로 보여준다.
도 4b에는 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a)로 입력되는 전압들 및 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a)로부터 출력되는 전압들을 예시적으로 보여준다.
도 4b에 도시된 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a)은 도 4a에 도시된 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)과 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 중 어느 하나는 마스터로 동작하고, 나머지는 슬레이브로 동작할 수 있다. 일 실시예에서 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 마스터-슬레이브 관계로 동작하지 않고, 각각 독립적으로 동작할 수 있다.
데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각은 제1 내지 제4 입력 전압들(TEG_1, TEG_2, TEG_3, TEG_4)에 근거해서 더미 화소들(DPX, 도 3 참조)을 구동하는데 필요한 테스트 데이터 전압들(TEG_1L, TEG_2L, TEG_3L, TEG_4L, TEG_1R, TEG_2R, TEG_3R, TEG_4R)을 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각은 제1 입력 전압(TEG_1)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_1L, TEG_1R)을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각은 제2 입력 전압(TEG_2)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_2L, TEG_2R)을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각은 제3 입력 전압(TEG_3)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_3L, TEG_3R)을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각은 제4 입력 전압(TEG_4)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_4L, TEG_4R)을 생성할 수 있다.
데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각이 수신하는 전압들의 개수 및 출력하는 테스트 데이터 전압들의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
또한 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각이 수신하는 제1 내지 제4 입력 전압들(TEG_1, TEG_2, TEG_3, TEG_4)은 특정 색상에 한정되지 않는다. 마찬가지로 데이터 구동 회로들(DIC1a-DIC4a) 각각으로부터 출력되는 테스트 데이터 전압들(TEG_1L, TEG_2L, TEG_3L, TEG_4L, TEG_1R, TEG_2R, TEG_3R, TEG_4R)은 특정 색상에 한정되지 않는다.
도 5a는 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2)이 더미 화소들로 테스트 데이터 전압들을 제공하는 것을 예시적으로 보여준다.
도 5a를 참조하면, 더미 화소 블록(DB1)은 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2) 사이에 배치될 수 있다. 더미 화소 블록(DB1)은 4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K)을 포함한다. 4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K)을 포함한다.
일 실시예에서, 4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K) 각각은 도 3에 도시된 화소들(PX) 중 서로 다른 색상의 광을 출력하는 화소(PX)에 각각 대응하거나, 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K)은 레드 광, 그린 광, 블루 광 및 블랙 광을 출력하는 화소(PX)에 각각 대응할 수 있다. 4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K) 각각의 색상은 이에 한정되지 않으며, 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K)은 화이트, 옐로우, 마젠타, 시안 등에 각각 대응할 수 있다.
4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_G, DPX_B, DPX_K)은 2행 및 2열로 배열될 수 있다.
더미 화소들(DPX_R, DPX_G)은 인접하게 배치된 데이터 구동 회로(DIC1)로부터 테스트 데이터 전압들(TEG_RR, TEG_GR)을 수신한다. 더미 화소들(DPX_B, DPX_K)은 인접하게 배치된 데이터 구동 회로(DIC2)로부터 테스트 데이터 전압들(TEG_BR, TEG_KR)을 수신한다.
데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2)는 제1 방향(DR1)의 장변 및 제2 방향(DR2)의 단변을 포함한다. 데이터 구동 회로(DIC1)는 단변으로부터 제1 방향(DR1)으로 연장된 전압 라인들(RVL, GVL)을 통해 더미 화소들(DPX_R, DPX_G)로 테스트 데이터 전압들(TEG_RR, TEG_GR)을 제공할 수 있다.
데이터 구동 회로(DIC2)는 단변으로부터 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 연장된 전압 라인들(BVL, KVL)을 통해 더미 화소들(DPX_B, DPX_K)로 테스트 데이터 전압들(TEG_BL, TEG_KL)을 제공할 수 있다.
도 4a 및 도 5a에 도시된 것과 같이, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각의 단변으로부터 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)이 출력된다. 화소들(PX)로 제공되는 데이터 신호들(DS1-DSm)은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각의 장변으로부터 출력될 수 있다.
데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 표시 패널(DP)의 액티브 영역(AA)에 배치되는 화소들(PX)의 개수만큼 데이터 신호들(DS1-DSm)을 출력해야 한다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 각각의 장변의 길이는 제한적이다.
본 발명의 실시예에서, 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)은 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 단변으로부터 출력한다. 그러므로 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)에 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력하기 위한 채널을 설계하는 것이 용이할 수 있다.
도 5b는 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2)이 더미 화소들로 테스트 데이터 전압들을 제공하는 것을 예시적으로 보여준다.
도 5b를 참조하면, 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2)은 각각 한가지 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압을 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 구동 회로(DIC1)는 제1 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압(TEG_RR)을 출력하고, 데이터 구동 회로(DIC2)는 제2 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압(TEG_GL)을 출력한다.
이 경우, 더미 화소 블록(DB1)은 4개의 더미 화소들(DPX_R, DPX_B, DPX_R, DPX_B)을 포함한다. 즉, 데이터 구동 회로(DIC1)의 단변과 인접하게 배치된 더미 화소들(DPX_R)은 제1 색상에 대응하고, 데이터 구동 회로(DIC2)의 단변과 인접하게 배치된 더미 화소들(DPX_G)은 제2 색상에 대응한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 구동 컨트롤러(DC), 열화 감지 회로(SSC) 및 전압 발생기(VG)를 포함한다.
표시 패널(DP)은 화소들(PX), 스캔 구동 회로(SDC), 발광 구동 회로(EDC), 데이터 드라이버(DDC), 더미 화소 그룹(DPX_G) 및 스캔 라인들(GIL1-GILn, GRL1-GRLn, GWL1-GWLn), 발광 라인들(EML1-EMLn), 데이터 라인들(DL1-DLm)을 포함한다.
일 실시예에서, 화소들(PX)은 액티브 영역(AA)에 배열되고, 스캔 구동 회로(SDC), 발광 구동 회로(EDC)는 주변 영역(NAA)에 배열될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 3개의 스캔 라인들 및 1개의 발광 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 1 번째 행의 화소들(PX)은 스캔 라인들(GIL1, GRL1, GWL1) 및 발광 라인(EML1)에 연결될 수 있다. 또한 i 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(GILi, GRLi, GWLi) 및 발광 라인(EMLi)에 연결될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 발광 소자(ED, 도 7 참조) 및 발광 소자(ED)의 발광을 제어하는 화소 회로를 포함한다. 화소 회로는 1개 이상의 트랜지스터 및 1개 이상의 커패시터를 포함할 수 있다. 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 화소 회로와 동일한 공정을 통해 형성된 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
구동 컨트롤러(DC)는 입력 영상 신호(I_RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 구동 컨트롤러(DC)는 표시 패널(DP)에 적합하게 입력 영상 신호(I_RGB)의 데이터 포맷을 변환한 출력 영상 신호(O_RGB)를 생성한다. 구동 컨트롤러(DC)는 스캔 제어 신호(SCS), 데이터 제어 신호(DCS) 및 발광 제어 신호(ECS)를 출력한다.
스캔 구동 회로(SDC)는 표시 패널(DP)의 주변 영역(NAA) 중 액티브 영역(AA)과 인접하게 배치된다. 스캔 라인들(GIL1-GILn, GRL1-GRLn, GWL1-GWLn)은 스캔 구동 회로(SDC)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장된다.
스캔 구동 회로(SDC)는 구동 컨트롤러(DC)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신한다. 스캔 구동 회로(SDC)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답해서 스캔 라인들(GIL1-GILn, GRL1-GRLn, GWL1-GWLn)로 스캔 신호들을 출력할 수 있다.
발광 구동 회로(EDC)는 표시 패널(DP)의 주변 영역(NAA) 중 액티브 영역(AA)과 인접하게 배치된다. 일 실시예에서, 발광 라인들(EML1-EMLn)은 발광 구동 회로(EDC)로부터 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 연장된다.
발광 구동 회로(EDC)는 구동 컨트롤러(DC)로부터 발광 제어 신호(ECS)를 수신한다. 발광 구동 회로(EDC)는 발광 제어 신호(ECS)에 응답해서 발광 라인들(EML1-EMLn)로 발광 신호들을 출력할 수 있다.
스캔 라인들(GIL1-GILn, GRL1-GRLn, GWL1-GWLn) 및 발광 라인들(EML1-EMLn)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격하여 배열된다.
도 6에 도시된 예에서, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 화소들(PX)을 사이에 두고 마주보고 배열되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 표시 패널(DP)의 액티브 영역(AA)과 인접한 주변 영역(NAA)에서 서로 인접하게 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 하나의 회로로 구성될 수 있다.
데이터 드라이버(DDC)는 구동 컨트롤러(DC)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 출력 영상 신호(O_RGB)를 수신한다. 데이터 드라이버(DDC)는 출력 영상 신호(O_RGB)를 데이터 신호들로 변환하고, 데이터 신호들을 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)에 출력한다. 데이터 신호들 각각의 전압 레벨은 출력 영상 신호(O_RGB)의 계조 레벨에 대응할 수 있다.
데이터 라인들(DL1-DLm)은 데이터 드라이버(DDC)로부터 제2 방향(DR2)의 반대 방향으로 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 서로 이격하여 배열된다.
데이터 드라이버(DDC)는 1개 이상의 데이터 구동 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(DDC)는 도 3 및 도 4a에 도시된 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)을 포함할 수 있다.
더미 화소 그룹(DPX_G)은 데이터 드라이버(DDC)와 인접하게 배치될 수 있다. 더미 화소 그룹(DPX_G)은 복수의 더미 화소들(DPX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 더미 화소 그룹(DPX_G)은 도 3에 도시된 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3)을 포함할 수 있다.
도 6에는 더미 화소 그룹(DPX_G)이 데이터 드라이버(DDC)의 일측에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 3에서 설명한 바와 같이, 더미 화소 그룹(DPX_G) 내 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3) 각각은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 중 인접한 2개의 데이터 구동 회로들 사이에서 데이터 구동 회로들 각각의 단변에 인접하게 배치될 수 있다. 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3)이 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)의 단변에 인접하게 배치됨에 따라 더미 화소 블록들(DB1, DB2, DB3)이 데이터 라인들(DL1-Dm)의 배치를 방해하지 않는다.
열화 감지 회로(SSC)는 더미 화소 그룹(DPX_G)으로부터 감지 신호(SS)를 수신하고, 감지 신호(SS)에 대응하는 보상 신호(CC)를 출력한다. 열화 감지 회로(SSC)로부터 출력되는 보상 신호(CC)는 구동 컨트롤러(DC)로 제공될 수 있다.
전압 발생기(VG)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 전압들을 발생한다. 이 실시예에서, 전압 발생기(VG)는 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 기준 전압(VREF) 및 초기화 전압(VINT)을 발생한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PXij)의 회로도이다.
도 7에는 도 6에 도시된 스캔 라인들(GIL1-GILn, GRL1-GRLn, GWL1-GWLn) 중 i번째 스캔 라인들(GILi, GRLi, GWLi), 발광 라인들(EML1-EMLn) 중 i번째 발광 라인(EMLi) 및 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 j번째 데이터 라인(DLj)에 접속된 화소(PXij)를 예시적으로 도시하였다.
도 6에 도시된 복수의 화소들(PX) 각각은 도 7에 도시된 화소(PXij)와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 화소(PXij)는 화소 회로 및 적어도 하나의 발광 소자(ED)를 포함한다. 화소 회로는 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5), 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다. 발광 소자(ED)는 발광 다이오드(light emitting diode)일 수 있다. 이 실시예에서는 하나의 화소(PXij)가 하나의 발광 소자(ED)를 포함하는 예를 설명한다.
이 실시예에서, 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1-T5) 각각은 산화물 반도체를 반도체층으로 하는 N-타입 트랜지스터이다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1-T5) 각각은 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) 반도체층을 갖는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1-T5) 중 적어도 하나는 N-타입 트랜지스터이고, 나머지는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화소(PXij)의 회로 구성은 도 2에 제한되지 않는다. 화소(PXij)에 포함되는 트랜지스터들의 개수, 커패시터들의 개수 및 그들의 연결 관계는 다양하게 변경될 수 있다.
스캔 라인들(GILi, GRLi, GWLi)은 스캔 신호들(GIi, GRi, GWi)을 각각 전달하고, 발광 라인(EMLi)은 발광 신호(EMi)를 전달할 수 있다. 데이터 라인(DLj)은 데이터 신호(DSj)를 전달한다. 데이터 신호(DSj)는 구동 컨트롤러(DC, 도 5a 참조)로부터 출력되는 출력 영상 신호(O_RGB)에 대응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 제1 내지 제4 구동 전압 라인들(VL1, VL2, VL3, VL4)은 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 기준 전압(VREF) 및 초기화 전압(VINT)을 각각 전달할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제5 트랜지스터(T5)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)와 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DLj)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 스캔 라인(GWLi)과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제3 트랜지스터(T3)는 제3 구동 전압 라인(VL3)과 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 스캔 라인(GRLi)과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제4 트랜지스터(T4)는 제2 노드(N2)와 제4 구동 전압 라인(VL4) 사이에 연결되고, 스캔 라인(GILi)과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 구동 전압 라인(VL1)과 제1 트랜지스터(T1) 사이에 연결되고, 발광 라인(EMLi)과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제1 커패시터(C1)는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 제2 커패시터(C2)는 제1 구동 전압 라인(VL1)과 제2 노드(N1) 사이에 연결된다.
발광 소자(ED)는 제2 노드(N2)와 제2 전압 라인(VL2) 사이에 연결된다.
초기화 구간 동안, 제3 트랜지스터(T3)와 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온된다. 제1 노드(N1)는 기준 전압(VREF)으로 초기화된다. 제2 노드(N1)는 초기화 전압(VINT)으로 초기화된다.
보상 구간 동안, 제3 트랜지스터(T3)와 제5 트랜지스터(T5)가 턴-온다. 제1 커패시터(C1)에는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압에 대응하는 전압이 제공된다.
기입 구간 동안, 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온된다. 제2 트랜지스터(T2)는 데이터 신호(DSj)에 대응하는 전압을 제1 노드(N1)로 전달한다. 결과적으로 제1 커패시터(C1)에는 데이터 신호(DSj)에 대응하는 전압과 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 차가 충전될 수 있다.
이후 발광 구간 동안, 제5 트랜지스터(T5)가 턴-온된다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 커패시터(C1)에 저장된 전압에 대응하는 전류를 발광 소자(ED)에 제공한다. 발광 소자(ED)는 데이터 신호(DSj)에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3 및 도 6에 도시된 더미 화소들(DPX) 각각은 도 7에 도시된 화소(PXij)와 동일하거나 또는 유사한 회로 구성을 포함할 수 있다.
이 경우, 더미 화소들(DXP) 각각은 스캔 구동 회로(SDC)로부터 스캔 신호들을 수신하고, 발광 구동 회로(EDC)로부터 발광 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 더미 화소들(DPX) 각각은 발광 소자(ED) 대신 저항을 포함할 수 있다. 이 경우, 더미 화소들(DXP) 각각은 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)로부터 스캔 신호들 및 발광 신호를 수신하지 않고, 테스트 데이터 전압을 데이터 신호로서 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 직접 수신할 수 있다.
더미 화소들(DXP) 각각은 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4) 중 대응하는 어느 하나로부터 테스트 데이터 전압을 데이터 신호로서 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 더미 화소들(DXP) 각각은 제2 노드(N2)의 전류를 감지 신호(SS)로서 출력할 수 있다.
표시 장치(DD, 도 1 참조)의 동작 시간이 길어지면 화소(PXij) 내 발광 소자(ED) 및 제1 내지 제5 트랜지스터들(T1-T5)의 특성이 변화할 수 있다. 특히, 발광 소자(ED)로 전류를 공급하는 제1 트랜지스터(T1) 및 발광 소자(ED)의 특성 변화이 변화하는 경우 화소(PXij)의 휘도가 달라질 수 있다. 즉, 소정의 데이터 신호(DSj)를 화소(PXij)로 제공하더라도 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 동작 시간에 따라 화소(PXij)의 휘도가 달라질 수 있다.
도 6을 참조하면, 구동 컨트롤러(DC)는 표시 장치(DD)의 동작 시간에 따라 화소들(PX)의 특성 변화를 예측하고, 예측된 특성 변화를 보상한 출력 영상 신호(O_RGB)를 출력할 수 있다.
그러나, 화소들(PX)의 특성 변화를 예측한 값은 실제 특성 변화량과 다를 수 있다.
더미 화소들(DPX)이 화소들(PX)과 유사한 조건에서 동작한다면 화소들(PX)과 유사하게 열화될 수 있다. 열화 감지 회로(SSC)는 더미 화소들(DPX)로부터 수신된 감지 신호(SS)에 근거해서 화소들(PX)의 열화 정도를 측정할 수 있다.
더미 화소들(DPX)이 화소들(PX)과 유사한 조건에서 동작하도록 하는 방법 가운데 하나는 화소들(PX)로 제공되는 데이터 신호와 동일한 데이터 신호를 더미 화소들(DPX)로 제공하는 것이다.
이 실시예에서, 데이터 드라이버(DDC)는 더미 화소들(DPX)로 테스트 데이터 전압을 제공하되, 구동 컨트롤러(DC)는 테스트 데이터 전압의 전압 레벨에 대한 정보를 데이터 드라이버(DDC)로 제공할 수 있다. 이 실시예에서, 데이터 제어 신호(DCS)는 테스트 데이터 전압의 전압 레벨에 대한 정보를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(DDC)는 데이터 제어 신호(DCS)에 포함된 테스트 데이터 전압의 전압 레벨에 대한 정보에 기초하여 테스트 데이터 전압을 더미 화소들(DPX)로 제공할 수 있다.
도 8a은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(DIC1)의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4a 및 도 8a를 참조하면, 데이터 구동 회로(DIC1)는 출력 회로(210), 데이터 구동부(220) 및 기준 전압 발생기(230)를 포함한다.
출력 회로(210)는 제1 입력 전압(TEG_R), 제2 입력 전압(TEG_G), 제3 입력 전압(TEG_B) 및 제4 입력 전압(TEG_K)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력한다.
출력 회로(210)는 제1 입력 전압(TEG_R), 제2 입력 전압(TEG_G), 제3 입력 전압(TEG_B) 및 제4 입력 전압(TEG_K)을 수신해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력하는 버퍼들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력되는 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_RR) 각각은 제1 입력 전압(TEG_R)과 동일한 전압 레벨일 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력되는 테스트 데이터 전압들(TEG_GL, TEG_GR) 각각은 제2 입력 전압(TEG_G)과 동일한 전압 레벨일 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력되는 테스트 데이터 전압들(TEG_BL, TEG_BR) 각각은 제3 입력 전압(TEG_B)과 동일한 전압 레벨일 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동 회로(DIC1)로부터 출력되는 테스트 데이터 전압들(TEG_KL, TEG_KR) 각각은 제4 입력 전압(TEG_K)과 동일한 전압 레벨일 수 있다.
기준 전압 발생기(230)는 구동 컨트롤러(DC, 도 6 참조)로부터 제공되는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답해서 감마 기준 전압(VGO_M) 및 테스트 기준 전압(VGO_1)을 발생한다. 기준 전압 발생기(230)에서 발생된 감마 기준 전압(VGO_M)은 데이터 구동부(220)뿐만 아니라 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4)로 제공될 수 있다.
기준 전압 발생기(230)에서 발생된 테스트 기준 전압(VGO_1)은 제1 입력 전압(TEG_R)으로서 출력 회로(210)로 제공될 수 있다.
기준 전압 발생기(230)에서 발생된 테스트 기준 전압(VGO_1)은 출력 회로(210)뿐만 아니라 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4)로 제공될 수 있다.
데이터 구동부(220)는 구동 컨트롤러(DC, 도 6 참조)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 출력 영상 신호(O_RGB)를 수신하고, 기준 전압 발생기(230)로부터 감마 기준 전압(VGO_M)을 수신한다. 데이터 구동부(220)는 데이터 신호들(DS1, DS2, ?, DSk)을 출력한다. 데이터 신호들(DS1, DS2, ?, DSk)은 도 6에 도시된 데이터 라인들(DL1, DL2, ?, DLm) 중 일부로 제공될 수 있다. 일 실시예에서, k는 m보다 작을 수 있다. 데이터 구동 회로들(DIC1-DIC4)의 개수가 4개인 경우, k=m/4일 수 있다.
도 4a에 도시된 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4) 각각은 도 8a에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1)와 유사한 회로 구성을 포함할 수 있다. 도 8a에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1)는 마스터이므로 감마 기준 전압(VGO_M)을 출력한다. 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4) 각각은 슬레이브이므로, 감마 기준 전압(VGO_M)을 출력하지 않는다.
데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4) 각각으로부터 출력되는 테스트 기준 전압(VGO_1)은 제1 색상, 제2 색상, 제3 색상 및 제4 색상에 각각 대응할 수 있다. 제1 색상, 제2 색상, 제3 색상 및 제4 색상은 각각 레드, 그린, 블루 및 블랙일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에서, 더미 화소들(DPX)의 열화 속도를 빠르게 진행시키기 위하여 기준 전압 발생기(230)는 데이터 신호들(DS1-DSk)의 계조 레벨 중 가장 높은 계조 레벨에 대응하는 전압 레벨을 테스트 기준 전압(VGO_1)으로 출력할 수 있다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(DIC1a)의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8b에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1a)는 도 8a에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1)와 유사한 구성을 포함하며, 중복되는 설명은 생략한다.
표시 장치(DD, 도 2 참조)가 2개 이상의 데이터 구동 회로들을 포함하는 경우, 예를 들어, 도 3에 도시된 4개의 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4)을 포함하는 경우, 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4)은 마스터-슬레이브 관계를 갖지 않고, 독립적으로 동작할 수 있다.
기준 전압 발생기(230)는 테스트 기준 전압(VGO_1)을 출력한다. 출력 회로(210a)는 테스트 기준 전압(VGO_1)을 제1 입력 전압(TEG_R)으로 수신한다. 출력 회로(210a)는 제1 입력 전압(TEG_R)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_RR)을 출력할 수 있다.
도 3에 도시된 4개의 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4) 각각은 도 8b에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1a)와 동일한 회로 구성을 포함할 있다.
이 경우, 데이터 구동 회로(DIC1)는 제1 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_RR)을 출력하고, 데이터 구동 회로(DIC2)는 제2 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압들(TEG_GL, TEG_GR)을 출력하고, 데이터 구동 회로(DIC3)는 제3 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압들(TEG_BL, TEG_BR)을 출력하고, 데이터 구동 회로(DIC4)는 제4 색상에 대응하는 테스트 데이터 전압들(TEG_KL, TEG_KR)을 출력한다.
이 경우, 더미 화소 블록(DB1) 내 더미 화소들(DPX) 중 데이터 구동 회로(DIC1)와 인접한 더미 화소들(DPX)은 제1 색상에 대응할 수 있다. 더미 화소 블록(DB2) 내 더미 화소들(DPX) 및 더미 화소 블록(DB3) 내 더미 화소들(DPX) 중 데이터 구동 회로(DIC2)와 인접한 더미 화소들(DPX)은 제2 색상에 대응할 수 있다. 더미 화소 블록(DB3) 내 더미 화소들(DPX) 중 데이터 구동 회로(DIC3)와 인접한 더미 화소들(DPX)은 제3 색상에 대응할 수 있다. 더미 화소 블록(DB4) 내 더미 화소들(DPX) 중 데이터 구동 회로(DIC4)와 인접한 더미 화소들(DPX)은 제4 색상에 대응할 수 있다.
즉, 도 5b에 도시된 것과 같이, 더미 화소들(DPX_R)은 인접하게 배치된 데이터 구동 회로(DIC1)로부터 전압 라인(RVL)을 통해 테스트 데이터 전압(TEG_RR)을 수신한다. 더미 화소들(DPX_G)은 인접하게 배치된 데이터 구동 회로(DIC2)로부터 전압 라인(GVL)을 통해 테스트 데이터 전압(TEG_GL)을 수신한다.
도 8c는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(DIC1b)의 회로 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8c에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1b)는 도 8a에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1)와 유사한 구성을 포함하며, 중복되는 설명은 생략한다.
표시 장치(DD, 도 2 참조)가 2개 이상의 데이터 구동 회로들을 포함하는 경우, 예를 들어, 도 3에 도시된 4개의 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4)을 포함하는 경우, 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4)은 마스터-슬레이브 관계를 갖지 않고, 독립적으로 동작할 수 있다.
기준 전압 발생기(230)는 제1 입력 전압(TEG_R), 제2 입력 전압(TEG_G), 제3 입력 전압(TEG_B) 및 제4 입력 전압(TEG_K)을 출력한다.
출력 회로(210a)는 제1 입력 전압(TEG_R), 제2 입력 전압(TEG_G), 제3 입력 전압(TEG_B) 및 제4 입력 전압(TEG_K)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력할 수 있다.
즉, 출력 회로(210a)는 다른 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4)(도 3 참조)로부터 전압을 수신하지 않고, 데이터 구동 회로(DIC1b)의 내부(예를 들면, 기준 전압 발생기(230))에서 발생된 제1 입력 전압(TEG_R), 제2 입력 전압(TEG_G), 제3 입력 전압(TEG_B) 및 제4 입력 전압(TEG_K)에 근거해서 테스트 데이터 전압들(TEG_RL, TEG_GL, TEG_BL, TEG_KL, TEG_RR, TEG_GR, TEG_BR, TEG_KR)을 출력할 수 있다.
데이터 구동부(220)는 기준 전압 발생기(230)에서 발생된 마스터 입력 전압(VGI_M)을 직접 수신할 수 있다. 이 경우, 기준 전압 발생기(230)에서 발생된 마스터 입력 전압(VGI_M)은 연성 회로 필름(FCB1)을 경유하지 않고, 데이터 구동 회로(DIC1b) 내부에서 데이터 구동부(220)로 직접 전달될 수 있다.
다른 실시예에서, 도 2에 도시된 전압 발생기(VG)는 마스터 입력 전압(VGI_M)을 제공할 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(220)는 전압 발생기(VG)로부터 제공되는 마스터 입력 전압(VGI_M)을 수신할 수 있다.
도 3에 도시된 4개의 데이터 구동 회로들(DIC1, DIC2, DIC3, DIC4) 각각은 도 8c에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1a)와 동일한 회로 구성을 포함할 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(DD, 도 2 참조)는 오직 1개의 데이터 구동 회로만을 포함할 수 있다. 이 경우에도 1개의 데이터 구동 회로는 도 8c에 도시된 데이터 구동 회로(DIC1b)와 동일한 회로 구성을 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 전압 발생기(230)의 회로도이다.
도 9를 참조하면, 기준 전압 발생기(230)는 입력 증폭기들(AMP11, AMP12) 저항 스트링(231), 디코더들(232, 233, 234) 및 출력 증폭기들(AMP21, AMP22, AMP23, AMP24)을 포함한다.
입력 증폭기(AMP11)는 상한 기준 전압(VREF_H)을 수신한다. 입력 증폭기(AMP11)는 하한 기준 전압(VREF_L)을 수신한다.
저항 스트링(231)은 입력 증폭기(AMP11)의 출력단과 입력 증폭기(AMP12)의 출력단 사이에 연결된다. 일 실시예에서, 저항 스트링(231)은 상한 기준 전압(VREF_H)과 하한 기준 전압(VREF_L) 사이의 512 개의 서로 다른 전압들을 출력할 수 있다.
출력 증폭기(AMP21)는 저항 스트링(231)으로부터의 전압들 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGO_M)으로 출력한다.
디코더들(232, 23, 234) 각각은 데이터 제어 신호(DCS)에 포함된 테스트 데이터 전압의 전압 레벨에 대한 정보에 근거해서 저항 스트링(231)으로부터의 전압들 중 어느 하나를 선택한다.
출력 증폭기(AMP22)는 디코더(232)에 의해 선택된 전압을 테스트 기준 전압(VGO_1)으로 출력한다.
출력 증폭기(AMP23)는 디코더(233)에 의해 선택된 전압을 테스트 기준 전압(VGO_2)으로 출력한다.
출력 증폭기(AMP24)는 디코더(234)에 의해 선택된 전압을 테스트 기준 전압(VGO_3)으로 출력한다.
도 8a에 도시된 예에서, 기준 전압 발생기(230)는 1개의 테스트 기준 전압(VGO_1)을 출력하나, 필요에 따라서 테스트 기준 전압들(VGO_1, VGO_2)도 출력할 수 있다.
도 8a에 도시된 데이터 구동부(220)는 기준 전압 발생기(230)로부터 수신된 감마 기준 전압(VGO_M)에 근거해서 데이터 신호들(DS1, DS2, ?, DSk)의 전압 레벨을 조정할 수 있다.
도 10은 구동 컨트롤러(TC)에서 데이터 구동 회로(DIC1)로 제공되는 신호 및 테스트 데이터 전압을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6 및 도 10을 참조하면, 구동 컨트롤러(TC)는 스탠바이 신호(STBY)가 로우 레벨인 동안 데이터 구동 회로(DIC1)로 전송 신호(TXD1)를 제공한다. 도 10에는 구동 컨트롤러(TC)로부터 데이터 구동 회로(DIC1)로 제공되는 전송 신호(TXD1)만 도시되어 있다. 구동 컨트롤러(TC)로부터 데이터 구동 회로들(DIC2, DIC3, DIC4) 각각으로 제공되는 전송 신호는 도 10에 도시된 전송 신호(TXD1)와 유사할 수 있다.
프레임들(F1, F2) 각각은 액티브 구간(AP) 및 블랭크 구간(BP)을 포함한다. 액티브 구간(AP)은 액티브 영역(AA) 내 화소들(PX)을 구동하는 구간이고, 블랭크 구간(BP)은 수직 블랭크 구간일 수 있다.
구동 컨트롤러(TC)는 프레임들(F1, F2) 각각의 액티브 구간(AP)동안 액티브 데이터 및 더미 데이터를 포함하는 전송 신호(TXD1)를 데이터 구동 회로(DIC1)로 제공한다. 출력 데이터 신호(O_RGB)는 액티브 영역(AA) 내 화소들(PX)로 제공하기 위한 액티브 데이터를 포함할 수 있다.
구동 컨트롤러(TC)는 프레임들(F1, F2) 각각의 블랭크 구간(BP)동안 프레임 프로토콜 및 클럭 트레이닝을 포함하는 전송 신호(TXD1)를 데이터 구동 회로(DIC1)로 제공한다.
프레임 프로토콜은 데이터 구동 회로(DIC1)의 동작 특성 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임 프로토콜은 동작 주파수 정보, 테스트 기준 전압(VGO_1)의 전압 레벨 정보 등을 포함할 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 프레임 프로토콜을 포함할 수 있다.
데이터 구동 회로(DIC1) 내 디코더(232, 도 9 참조)는 프레임 프로토콜 즉, 데이터 제어 신호(DCS)에 포함된 테스트 기준 전압(VGO_1)의 전압 레벨에 대한 정보에 근거해서 저항 스트링(231)으로부터의 전압들 중 어느 하나를 선택한다.
그 결과, 데이터 구동 회로(DIC1) 내 기준 전압 발생기(230, 도 9 참조)는 구동 컨트롤러(TC)의 제어에 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 테스트 기준 전압(VGO_1)을 출력할 수 있다.
테스트 기준 전압(VGO_1)은 프레임(F1)의 블랭크 구간(BP)과 프레임(F2)의 액티브 구간(AP)까지 일정한 레벨로 유지될 수 있다. 프레임(F2)의 블랭크 구간(BP)에서 구동 컨트롤러(TC)로부터 수신된 프레임 프로토콜에 포함된 테스트 기준 전압(VGO_1)의 전압 레벨 정보에 따라 테스트 기준 전압(VGO_1)의 전압 레벨은 변경될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(101)는 운영체제 내에서 표시 모듈(140)을 통해서 다양한 정보를 출력한다. 프로세서(110)가 메모리(120)에 저장된 어플리케이션을 실행시키면, 표시 모듈(140)은 표시 패널(141)을 통해 어플리케이션 정보를 사용자에게 제공한다.
프로세서(110)는 입력 모듈(130) 또는 센서 모듈(161)을 통해 외부 입력을 획득하고, 외부 입력에 대응하는 어플리케이션을 실행시킨다. 예를 들어, 사용자가 표시 패널(141)에 표시된 카메라 아이콘을 선택한 경우, 프로세서(110)는 입력 센서(161-2)을 통해서 사용자 입력을 획득하고, 카메라 모듈(171)을 활성화시킨다. 프로세서(110)는 카메라 모듈(171)을 통해 획득한 촬영 이미지에 대응하는 영상 데이터를 표시 모듈(140)에 전달한다. 표시 모듈(140)은 촬영 이미지에 대응하는 이미지를 표시 패널(141) 통해 표시할 수 있다.
또 다른 예로, 표시 모듈(140)에서 개인 정보 인증이 실행되는 경우, 지문센서(161-1)는 입력된 지문 정보를 입력 데이터로써 획득한다. 프로세서(110)는 지문센서(161-1)를 통해 획득한 입력 데이터를 메모리(120)에 저장된 인증 데이터와 비교하고, 비교 결과에 따라 어플리케이션을 실행한다. 표시 모듈(140)은 어플리케이션의 로직에 따라 실행된 정보를 표시 패널(141)을 통해 표시할 수 있다.
또 다른 예로, 표시 모듈(140)에 표시된 음악 스트리밍 아이콘이 선택된 경우, 프로세서(110)는 입력 센서(161-2)을 통해서 사용자 입력을 획득하고, 메모리(120)에 저장된 음악 스트리밍 어플리케이션을 활성화시킨다. 음악 스트리밍 어플리케이션에서 음악 실행 명령이 입력되면 프로세서(110)는 음향 출력 모듈(163)을 활성화시켜 음악 실행 명령에 부합하는 음향 정보를 사용자에게 제공한다.
이상에서, 전자 장치(101)이 동작을 간략히 설명하였다. 이하에서 전자 장치(101)의 구성에 대해 상세히 설명한다. 후술하는 전자 장치(101)의 구성들 중 일부는 일체화되어 하나의 구성으로 제공될 수 있고, 하나의 구성이 2 이상의 구성으로 분리되어 제공될 수도 있다.
도 11을 참조하면, 전자 장치(101)는 네트워크(예컨대, 근거리 무선 통신 네트워크 또는 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치(102)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(110), 메모리(120), 입력 모듈(130), 표시 모듈(140), 전원 모듈(150), 내장형 모듈(160), 및 외장형 모듈(170)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 상술한 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상술한 구성요소들 중 일부의 구성 요소들은(예컨대, 센서 모듈(161), 안테나 모듈(162), 또는 음향 출력 모듈(163))은 다른 하나의 구성 요소(예컨대, 표시 모듈(140))에 통합될 수 있다.
프로세서(110)는, 소프트웨어를 실행하여 프로세서(110)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예컨대, 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(110)는 다른 구성요소(예컨대, 입력 모듈(130), 센서 모듈(161) 또는 통신 모듈(173))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(121)에 저장하고, 휘발성 메모리(121)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터는 비휘발성 메모리(122)에 저장될 수 있다.
프로세서(110)는 메인 프로세서(111)와 보조 프로세서(112)를 포함할 수 있다. 메인 프로세서(111)는 중앙처리장치(111-1, CPU: central processing unit) 또는 어플리케이션 프로세서(AP: application processor) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 메인 프로세서(111)는 그래픽처리장치(111-2, GPU: graphic processing unit), 커뮤니케이션 프로세서(CP: communication processor), 및 이미지 신호 프로세서(ISP: image signal processor) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수도 있다. 메인 프로세서(111)는 신경망 처리 장치(111-3, NPU: neural processing unit)을 더 포함할 수도 있다. 신경망 처리 장치는 인공지능 모델의 처리에 특화된 프로세서로, 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다. 상술한 처리 장치(processing unit) 및 프로세서 중 적어도 두 개가 하나의 통합된 구성(예컨대, 단일 칩)으로 구현되거나, 각각이 독립된 구성(예컨대, 복수 개의 칩)으로 구현될 수 있다.
보조 프로세서(112)는 구동 컨트롤러(112-1)를 포함할 수 있다. 구동 컨트롤러(112-1)는 인터페이스 변환 회로 및 타이밍 제어 회로를 포함할 수 있다. 구동 컨트롤러(112-1)는 메인 프로세서(111)로부터 영상 신호를 수신하고, 표시 모듈(140)과의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호의 데이터 포맷을 변환하여 영상 데이터를 출력한다. 구동 컨트롤러(112-1)는 표시 모듈(140)의 구동에 필요한 각종 제어 신호를 출력할 수 있다.
보조 프로세서(112)는 데이터 변환회로(112-2), 감마 보정회로(112-3), 렌더링 회로(112-4), 열화 감지 회로(112-5) 등을 더 포함할 수 있다. 데이터 변환회로(112-2)는 구동 컨트롤러(112-1)로부터 영상 데이터를 수신하고, 전자 장치(101)의 특성 또는 사용자의 설정 등에 따라 원하는 휘도로 영상이 표시되도록 영상 데이터를 보상하거나, 소비 전력의 저감 또는 잔상 보상 등을 위해 영상 데이터를 변환할 수 있다. 감마 보정회로(112-3)는 전자 장치(101)에 표시되는 영상이 원하는 감마 특성을 갖도록 영상 데이터 또는 감마 기준 전압 등을 변환할 수 있다. 렌더링 회로(112-4)는 구동 컨트롤러(112-1)로부터 영상 데이터를 수신하고, 전자 장치(101)에 적용되는 표시 패널(141)의 화소 배치 등을 고려하여 영상 데이터를 렌더링할 수 있다. 데이터 변환회로(112-2), 감마 보정회로(112-3), 렌더링 회로(112-4) 중 적어도 하나는 다른 구성요소(예컨대, 메인 프로세서(111) 또는 구동 컨트롤러(112-1))에 통합될 수 있다. 데이터 변환회로(112-2), 감마 보정회로(112-3), 렌더링 회로(112-4) 중 적어도 하나는 후술하는 데이터 드라이버(143)에 통합될 수도 있다.
메모리(120)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예컨대, 프로세서(110) 또는 센서 모듈(161))에 의해 사용되는 다양한 데이터 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(120)는 휘발성 메모리(121) 및 비휘발성 메모리(122) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
입력 모듈(130)은 전자 장치(101)의 구성 요소(예컨대, 프로세서(110), 센서 모듈(161) 또는 음향 출력 모듈(163))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예컨대, 사용자 또는 외부의 전자 장치(102))로부터 수신할 수 있다.
입력 모듈(130)은 사용자로부터 명령 또는 데이터가 입력되는 제1 입력 모듈(131) 및 외부 전자 장치(102)로부터 명령 또는 데이터가 입력되는 제2 입력 모듈(132)을 포함할 수 있다. 제1 입력 모듈(131)은 마이크, 마우스, 키보드, 키(예컨대, 버튼) 또는 펜(예컨대, 패시브 펜 또는 액티브 펜)을 포함할 수 있다. 제2 입력 모듈(132)은 외부 전자 장치(102)와 유선 또는 무선으로 연결할 수 있는 지정된 프로토콜을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 입력 모듈(132)은 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 제2 입력 모듈(132)은 외부 전자 장치(102)와 물리적으로 연결시킬 수 있는 커넥터, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예컨대, 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
표시 모듈(140)은 사용자에게 시각적으로 정보를 제공한다. 표시 모듈(140)은 표시 패널(141), 스캔 드라이버(142), 및 데이터 드라이버(143)을 포함할 수 있다. 표시 모듈(140)은 표시 패널(141)을 보호하기 위한 윈도우, 샤시, 브라켓을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(141)은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 또는 무기 발광 표시 패널을 포함할 수 있으며, 표시 패널(141)의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 표시 패널(141)은 리지드 타입이거나, 롤링이 가능하거나 폴딩이 가능한 플렉서블 타입일수 있다. 표시 모듈(140)은 표시 패널(141)을 지지하는 서포터, 브라켓, 또는 방열부재 등을 더 포함할 수 있다.
스캔 드라이버(142)는 구동칩으로써 표시 패널(141)에 실장될 수 있다. 또한, 스캔 드라이버(142)는 표시 패널(141)에 집적화될 수 있다. 예컨대, 스캔 드라이버(142)는 표시 패널(141)에 내제화된 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit), LTPS(Low Temperature Polycrystalline Silicon) TFT Gate driver circuit 또는 OSG(Oxide Semiconductor TFT Gate driver circuit)을 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(142)는 구동 컨트롤러(112-1)로부터 스캔 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 응답하여 표시 패널(141)에 스캔 신호들을 출력한다.
표시 패널(141)은 발광 드라이버를 더 포함할 수 있다. 발광 드라이버는 구동 컨트롤러(112-1)로부터 수신한 제어 신호에 응답하여 표시 패널(141)에 발광 제어 신호를 출력한다. 발광 드라이버는 스캔 드라이버(142)와 구별되어 형성되거나, 스캔 드라이버(142)에 통합될 수 있다.
데이터 드라이버(143)는 구동 컨트롤러(112-1)로부터 데이터 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 응답하여 영상 데이터를 아날로그 전압(예컨대, 데이터 전압)으로 변환한 후 표시 패널(141)에 데이터 전압들을 출력한다.
데이터 드라이버(143)는 다른 구성요소(예컨대, 컨트롤러(112-1))에 통합될 수 있다. 상술한 컨트롤러(112-1)의 인터페이스 변환 회로 및 타이밍 제어 회로의 기능은 데이터 드라이버(143)에 통합될 수도 있다.
표시 모듈(140)은 발광 드라이버 및 전압 발생회로 등을 더 포함할 수 있다. 전압 발생회로는 표시 패널(141)의 구동에 필요한 각종 전압들을 출력할 수 있다.
전원 모듈(150)은 전자 장치(101)의 구성 요소에 전력을 공급한다. 전원 모듈(150)은 전원 전압을 충전하는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 전원 모듈(150)은 PMIC(power management integrated circuit)를 포함할 수 있다. PMIC는 상술한 모듈 및 후술하는 모듈 각각에 최적화된 전원을 공급한다. 전원 모듈(150)은 배터리와 전기적으로 연결된 무선 전력 송수신 부재를 포함할 수 있다. 무선 전력 송수신 부재는 코일 형태의 복수의 안테나 방사체를 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 구동 컨트롤러(DC), 열화 감지 회로(SSC), 전압 발생기(VG), 스캔 구동 회로(SDC), 데이터 드라이버(DDC) 및 표시 패널(DP)은 도 11에 도시된 구동 컨트롤러(112-1), 열화 감지 회로(112-5), 전원 모듈(150), 스캔 드라이버(152), 데이터 드라이버(143) 및 표시 패널(141)에 각각 대응할 수 있다.
전자 장치(101)는 내장형 모듈(160)과 외장형 모듈(170)을 더 포함할 수 있다. 내장형 모듈(160)은 센서 모듈(161), 안테나 모듈(162), 및 음향 출력 모듈(163)을 포함할 수 있다. 외장형 모듈(170)은 카메라 모듈(171), 라이트 모듈(172), 및 통신 모듈(173)을 포함할 수 있다.
센서 모듈(161)은 사용자의 신체에 의한 입력 또는 제1 입력 모듈(131) 중 펜에 의한 입력을 감지하고, 상기 입력에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(161)은 지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3) 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
지문 센서(161-1)는 사용자의 지문에 대응하는 데이터 값을 생성할 수 있다. 지문 센서(161-1)는 광 방식 또는 정전 용량 방식의 지문 센서 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
입력 센서(161-2)는 사용자의 신체에 의한 입력 또는 펜에 의한 입력의 좌표 정보에 대응하는 데이터 값을 생성할 수 있다. 입력 센서(161-2)는 입력에 의한 정전용량 변화량을 데이터 값으로 생성한다. 입력 센서(161-2)는 패시브 펜에 의한 입력을 감지하거나, 액티브 펜과 데이터를 송수신할 수 있다.
입력 센서(161-2)는 혈압, 수분, 또는 체지방과 같은 생체 신호를 측정할 수도 있다. 예컨대, 사용자가 센서층 또는 센싱 패널에 신체 일부를 접촉하고 일정한 시간 동안 움직이지 않는 경우, 신체 일부에 의한 전기장(electric field) 변화에 기초하여, 입력 센서(161-2)는 생체 신호를 감지하여 하여 사용자가 원하는 정보를 표시 모듈(140)로 출력할 수 있다.
디지타이저(161-3)는 펜에 의한 입력의 좌표 정보에 대응하는 데이터 값을 생성할 수 있다. 디지타이저(161-3)는 입력에 의한 전자기 변화량을 데이터 값으로 생성한다. 디지타이저(161-3)는 패시브 펜에 의한 입력을 감지하거나, 액티브 펜과 데이터를 송수신할 수 있다.
지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3) 중 적어도 하나는 연속공정을 통해 표시 패널(141) 상에 형성된 센서층으로 구현될 수도 있다. 지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3)은 표시 패널(141)의 상측에 배치될 수 있고, 지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3) 중 어느 하나, 예컨대 디지타이저(161-3)는 표시 패널(141)의 하측에 배치될 수 있다.
지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3) 중 적어도 2 이상은 동일한 공정을 통해서 하나의 센싱 패널로 일체화되도록 형성될 수 있다. 하나의 센싱 패널로 일체화될 경우, 센싱 패널은 표시 패널(141)과 표시 패널(141)의 상측에 배치되는 윈도우 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센싱 패널은 윈도우 상에 배치될 수도 있으며, 센싱 패널의 위치는 특별히 제한되지 않는다.
지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3) 중 적어도 하나는 표시 패널(141)에 내장될 수 있다. 즉, 표시 패널(141)에 포함된 소자들(예를 들어, 발광 소자, 트랜지스터 등)을 형성하는 공정을 통해 지문 센서(161-1), 입력 센서(161-2), 및 디지타이저(161-3) 중 적어도 하나를 동시에 형성할 수 있다.
그밖에 센서 모듈(161)은 전자 장치(101)의 내부 상태 또는 외부 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(161)은 예를 들어 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 더 포함할 수 있다.
안테나 모듈(162)은 신호 또는 전력을 외부로 송신하거나 외부로부터 수신하기 위한 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(173)은 통신 방식에 적합한 안테나를 통하여 신호를 외부 전자 장치로 송신하거나, 외부 전자 장치로부터 수신할 수 있다. 안테나 모듈(162)의 안테나 패턴은 표시 모듈(140)의 하나의 구성(예컨대 표시 패널(141)) 또는 입력 센서(161-2) 등에 일체화될 수도 있다.
음향 출력 모듈(163)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력하기 위한 장치로서, 예를 들면, 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용되는 스피커와 전화 수신 전용으로 사용되는 리시버를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 일체 또는 별도로 형성될 수 있다. 음향 출력 모듈(163)의 음향 출력 패턴은 표시 모듈(140)에 일체화될 수도 있다.
카메라 모듈(171)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(171)은 하나 이상의 렌즈, 이미지 센서, 또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(171)은 사용자의 유무, 사용자의 위치, 사용자의 시선 등을 측정할 수 있는 적외선 카메라를 더 포함할 수 있다.
라이트 모듈(172)은 광을 제공할 수 있다. 라이트 모듈(172)은 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 라이트 모듈(172)은 카메라 모듈(171)과 연동하여 동작하거나 독립적으로 동작할 수 있다.
통신 모듈(173)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(102) 사이의 유선 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(173)은 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈과 같은 무선 통신 모듈과 LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈과 같은 유선 통신 모듈 중 어는 하나를 포함하거나 모두 포함할 수 있다. 통신 모듈(173)은 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크 또는 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예컨대, LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크를 통하여 외부 전자 장치(102)와 통신할 수 있다. 상술한 여러 종류의 통신 모듈(173)은 하나의 칩으로 구현되거나 또는 각각 별도의 칩으로 구현될 수 있다.
입력 모듈(130), 센서 모듈(161), 카메라 모듈(171) 등은 프로세서(110)와 연동하여 표시 모듈(140)의 동작을 제어하는데 활용될 수 있다.
프로세서(110)는 입력 모듈(130)로부터 수신된 입력 데이터에 근거하여, 표시 모듈(140), 음향 출력 모듈(163), 카메라 모듈(171), 또는 라이트 모듈(172)에 명령 또는 데이터를 출력한다. 예컨대, 프로세서(110)는 마우스 또는 액티브 펜 등을 통해 인가된 입력 데이터에 대응하여 영상 데이터를 생성하여 표시 모듈(140)에 출력하거나, 입력 데이터에 대응하여 명령 데이터를 생성하여 카메라 모듈(171) 또는 라이트 모듈(172)에 출력할 수 있다. 프로세서(110)는 입력 모듈(130)로부터 일정 시간동안 입력 데이터가 수신되지 않을 경우, 전자 장치(101)의 동작 모드를 저전력 모드 또는 슬립 모드(sleep mode)로 전환시켜 전자 장치(101)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
프로세서(110)는 센서 모듈(161)로부터 수신된 센싱 데이터에 근거하여, 표시 모듈(140), 음향 출력 모듈(163), 카메라 모듈(171), 또는 라이트 모듈(172)에 명령 또는 데이터를 출력한다. 예컨대, 프로세서(110)는 지문 센서(161-1)에 의해 인가된 인증 데이터를 메모리(120)에 저장된 인증 데이터와 비교한 후, 비교 결과에 따라 어플리케이션을 실행할 수 있다. 프로세서(110)는 입력 센서(161-2) 또는 디지타이저(161-3)에 의해 감지된 센싱 데이터에 근거하여 명령을 실행하거나 대응하는 영상 데이터를 표시 모듈(140)에 출력할 수 있다. 센서 모듈(161)에 온도 센서가 포함되는 경우, 프로세서(110)는 센서 모듈(161)로부터 측정된 온도에 대한 온도 데이터를 수신하고, 온도 데이터를 근거로 영상 데이터에 대한 휘도 보정 등을 더 실시할 수 있다.
프로세서(110)는 카메라 모듈(171)로부터 사용자의 유무, 사용자의 위치, 사용자의 시선 등에 대한 측정 데이터를 수신할 수 있다. 프로세서(110)는 측정 데이터를 근거로 영상 데이터에 대한 휘도 보정 등을 더 실시할 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(171)로부터의 입력을 통해 사용자의 유무를 판단한 프로세서(110)는 데이터 변환회로(112-2) 또는 감마 보정회로(112-3)를 통해 휘도가 보정된 영상 데이터를 표시 모듈(140)에 출력할 수 있다.
상기 구성 요소들 중 일부 구성 요소들은 주변 기기들간 통신 방식, 예컨대, 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface), MIPI(mobile industry processor interface), 또는 UPI(Ultra path interconnect) 링크를 통해 서로 연결되어 신호(예컨대, 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다. 프로세서(110)는 표시 모듈(140)과 서로 약속된 인터페이스로 통신할 수 있으며, 예컨대, 상술한 통신 방식 중 어느 하나를 이용할 수 있고, 상술한 통신 방식에 제한되지 않는다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(101)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예컨대, 스마트 폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치(101)는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치
DP: 표시 패널
DC: 구동 컨트롤러
DDC: 데이터 드라이버
SDC: 스캔 구동 회로
EDC: 발광 구동 회로
SSC: 열화 감지 회로
VG: 전압 발생기

Claims (20)

  1. 데이터 제어 신호를 수신하고, 감마 기준 전압 및 테스트 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기;
    상기 감마 기준 전압에 근거해서 화소를 위한 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 테스트 기준 전압에 따라 더미 화소를 위한 테스트 데이터 전압을 출력하는 출력 회로를 포함하는 데이터 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 전압 레벨 정보를 포함하고,
    상기 기준 전압 발생기는 상기 데이터 제어 신호에 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 상기 테스트 기준 전압을 발생하는 데이터 구동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압 발생기, 상기 데이터 구동부 및 상기 출력 회로는 집적 회로로 구현되고,
    상기 집적 회로는 장변 및 단변을 포함하며,
    상기 데이터 신호는 상기 집적 회로의 상기 장변으로부터 출력되며,
    상기 테스트 데이터 전압은 상기 집적 회로의 상기 단변으로부터 출력되는 데이터 구동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 전압 발생기는,
    상한 기준 전압을 수신하는 제1 입력 증폭기;
    하한 기준 전압을 수신하는 제2 입력 증폭기;
    상기 제1 입력 증폭기의 출력단과 상기 제2 입력 증폭기의 출력단 사이에 연결되고, 복수의 전압들을 출력하는 저항 스트링;
    상기 저항 스트링으로부터의 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 감마 기준 전압으로 출력하는 제1 출력 증폭기;
    상기 데이터 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 선택하는 디코더; 및
    상기 디코더에 의해 선택된 전압을 상기 테스트 기준 전압으로 출력하는 제2 출력 증폭기를 포함하는 데이터 구동 회로.
  5. 액티브 영역 및 주변 영역으로 정의되며, 상기 액티브 영역에 배치된 화소들 및 상기 주변 영역에 배치된 더미 화소들을 포함하는 표시 패널;
    출력 영상 신호 및 데이터 제어 신호를 수신하고, 상기 화소들 각각으로 데이터 신호를 제공하고, 상기 더미 화소들로 테스트 데이터 전압을 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 출력 영상 신호 및 상기 데이터 제어 신호를 제공하는 구동 컨트롤러; 및
    상기 더미 화소들로부터 감지 신호를 수신하고, 상기 감지 신호에 대응하는 보상 신호를 상기 구동 컨트롤러로 제공하는 열화 감지 회로를 포함하되,
    상기 데이터 드라이버는 상기 표시 패널의 상기 주변 영역에 배치되고,
    상기 더미 화소들은 상기 데이터 드라이버의 단변에 인접하게 배치된 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 화소들 중 일부를 각각 구동하는 제1 데이터 구동 회로 및 제2 데이터 구동 회로를 포함하고,
    상기 더미 화소들은 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로 사이에 배치된 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 더미 화소들 각각은 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로 중 어느 하나로부터 상기 테스트 데이터 전압을 수신하는 표시 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 데이터 제어 신호를 수신하고, 감마 기준 전압 및 테스트 기준 전압을 발생하는 기준 전압 발생기;
    상기 감마 기준 전압에 근거해서 상기 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 테스트 기준 전압을 수신하고, 상기 테스트 데이터 전압을 출력하는 출력 회로를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 전압 레벨 정보를 포함하고,
    상기 기준 전압 발생기는 상기 데이터 제어 신호에 근거해서 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 상기 테스트 기준 전압을 발생하는 표시 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준 전압 발생기, 상기 데이터 구동부 및 상기 출력 회로는 집적 회로로 구현되고,
    상기 집적 회로는 장변 및 단변을 포함하고,
    상기 데이터 신호는 상기 집적 회로의 상기 장변으로부터 출력되며,
    상기 테스트 데이터 전압은 상기 집적 회로의 상기 단변으로부터 출력되는 표시 장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로는 제1 방향으로 순차적으로 배치되고,
    상기 더미 화소들은 상기 제1 데이터 구동 회로 및 상기 제2 데이터 구동 회로 사이에서 상기 제1 방향으로 순차적으로 배치된 제1 색상 더미 화소 및 제2 색상 더미 화소를 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 데이터 전압은 상기 제1 색상 더미 화소로 제공되고,
    상기 제2 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 데이터 전압은 상기 제2 색상 더미 화소로 제공되는 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제1 색상에 대응하고,
    상기 제2 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제2 색상에 대응하고,
    상기 제1 데이터 구동 회로는 상기 제1 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제1 색상 테스트 데이터 전압을 출력하고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제2 색상 테스트 데이터 전압을 출력하되,
    상기 제1 데이터 구동 회로로부터의 상기 제1 색상 테스트 데이터 전압은 상기 제1 색상 더미 화소로 제공되는 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제1 색상에 대응하고,
    상기 제2 데이터 구동 회로로부터 출력되는 상기 테스트 기준 전압은 제2 색상에 대응하고,
    상기 제2 데이터 구동 회로는 상기 제1 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제1 색상 테스트 데이터 전압을 출력하고, 상기 제2 데이터 구동 회로로부터의 상기 테스트 기준 전압에 근거해서 제2 색상 테스트 데이터 전압을 출력하되,
    상기 제2 데이터 구동 회로로부터의 상기 제2 색상 테스트 데이터 전압은 상기 제2 색상 더미 화소로 제공되는 표시 장치.
  15. 제 8 항에 있어서,
    상기 출력 영상 신호는 상기 화소로 제공될 액티브 데이터를 포함하고,
    상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 상기 전압 레벨 정보를 포함하는 프레임 프로토콜을 포함하고,
    한 프레임은 액티브 구간 및 블랭크 구간을 포함하고,
    상기 액티브 데이터는 상기 액티브 구간동안 상기 구동 컨트롤러로부터 상기 데이터 드라이버로 제공되고,
    상기 프레임 프로토콜은 상기 블랭크 구간동안 상기 구동 컨트롤러로부터 상기 데이터 드라이버로 제공되는 표시 장치.
  16. 제 8 항에 있어서,
    상기 기준 전압 발생기는,
    상한 기준 전압을 수신하는 제1 입력 증폭기;
    하한 기준 전압을 수신하는 제2 입력 증폭기;
    상기 제1 입력 증폭기의 출력단과 상기 제2 입력 증폭기의 출력단 사이에 연결되고, 복수의 전압들을 출력하는 저항 스트링;
    상기 저항 스트링으로부터의 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 상기 감마 기준 전압으로 출력하는 제1 출력 증폭기;
    상기 데이터 제어 신호에 응답해서 상기 복수의 전압들 중 어느 하나를 선택하는 디코더; 및
    상기 디코더에 의해 선택된 전압을 상기 테스트 기준 전압으로 출력하는 제2 출력 증폭기를 포함하는 표시 장치.
  17. 구동 컨트롤러로부터 데이터 구동 회로로 데이터 제어 신호를 전송하는 단계;
    상기 데이터 제어 신호에 응답해서 테스트 기준 전압을 발생하는 단계;
    상기 테스트 기준 전압에 대응하는 테스트 데이터 전압을 더미 화소로 제공하는 단계;
    상기 더미 화소로부터 감지 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 감지 신호에 대응하는 보상 신호를 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 데이터 제어 신호는 상기 테스트 기준 전압의 전압 레벨 정보를 포함하고,
    상기 테스트 기준 전압을 발생하는 단계는 상기 데이터 제어 신호에 근거해서 소정의 전압 레벨을 갖는 상기 테스트 기준 전압을 발생하는 것을 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 더미 화소는 상기 데이터 구동 회로의 단변에 인접하게 배치되고,
    상기 테스트 데이터 전압은 상기 데이터 구동 회로의 상기 단변으로부터 출력되는 표시 장치의 동작 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 보상 신호에 근거해서 화소의 특성 변화가 예측되고, 예측된 특성 변화에 대응하는 출력 영상 신호가 상기 구동 컨트롤러에 의해 출력되는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 동작 방법.
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