KR20240079290A - 표시 장치 - Google Patents

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이경훈
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Abstract

본 발명에 따른 표시 장치는 표시 패널, 온도 산출부, 및 데이터 보상부를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 화소를 포함하고, 각 화소는 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자 중 하나를 포함한다. 상기 온도 산출부는 상기 표시 패널에 구획된 복수의 블록 영역들 각각에 대한 블럭 온도를 센싱하고, 상기 블록 온도에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각의 온도를 산출한다. 상기 데이터 보상부는 상기 온도에 따라 상기 각 화소에 대응하는 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 온도 변화에도 균일한 표시 특성을 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치 중 발광형 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 발광 다이오드(Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 발광형 표시 장치는 빠른 응답 속도를 가짐과 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.
발광형 표시 장치는 데이터 라인들 및 스캔 라인에 연결되는 화소들을 구비한다. 화소들은 일반적으로 발광 소자와, 발광 소자로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 화소 회로부를 포함한다. 화소 회로부는 데이터 신호에 대응하여 제1 구동 전압으로부터 발광 소자를 경유하여 제2 구동 전압으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 발광 소자를 통해 흐르는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛이 생성된다.
본 발명은 온도에 따라 표시 특성이 저하되는 현상을 방지하기 위한 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 표시 패널, 온도 산출부, 및 데이터 보상부를 포함한다. 상기 표시 패널은 복수의 화소를 포함하고, 각 화소는 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자 중 하나를 포함한다.
상기 온도 산출부는 상기 표시 패널에 구획된 복수의 블록 영역들 각각에 대한 블럭 온도를 센싱하고, 상기 블록 온도에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각의 온도를 산출한다. 상기 데이터 보상부는 상기 온도에 따라 상기 각 화소에 대응하는 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성한다.
본 발명에 따르면, 전체 센싱 스캔 라인들을 활성화시키지 않고서도, 화소들 각각의 온도를 빠르게 획득할 수 있고, 그 결과, 정확하게 실시간으로 화소들의 온도를 센싱할 수 있다.
또한, 센싱된 온도에 기초하여 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하고, 보상 영상 데이터에 의해 영상을 표시함으로써, 온도에 따라 표시 특성이 달라지는 현상을 제거 또는 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 구동 컨트롤러 및 데이터 드라이버를 나타낸 블럭도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소를 나타낸 회로도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 화소의 동작 및 센싱 구간을 설명하기 위한 파형도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 온도에 따른 구동 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 스캔 라인들의 동작을 나타낸 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 내부 블럭도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보상부의 내부 블록도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 피크 화이트 영상을 표시한 도면이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 피크 레드 영상, 피크 그린 영상 및 피크 블루 영상을 각각 단독으로 표시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 내부 블록도이다.
도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 피크 옐로우 영상, 피크 마젠타 영상 및 피크 시안 영상을 각각 단독으로 표시한 도면이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 레드 영상을 표시한 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결 된다”, 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 구성요소들이 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”, “상에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 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, 부품 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 활성화되는 장치일 수 있다. 본 발명에 따른 표시 장치(DD)는 텔레비전, 모니터 등과 같은 대형 표시 장치를 비롯하여, 휴대 전화, 태블릿, 노트북, 자동차 내비게이션, 게임기 등과 같은 중소형 표시 장치일 수 있다. 이것들은 단지 예시로 제시된 것들이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 표시 장치(DD)는 다른 형태로 구현될 수 있음은 물론이다. 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)과 대응될 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.
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.
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. 그러나, 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, 유리, 사파이어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 윈도우(WM)는 단일층으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개의 층들을 포함할 수 있다.
한편, 도시되지 않았으나, 상술한 표시 장치(DD)의 비표시 영역(NDA)은 실질적으로 윈도우(WM)의 일 영역에 소정의 컬러를 포함하는 물질이 인쇄된 영역으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 윈도우(WM)는 비표시 영역(NDA)을 정의하기 위한 차광패턴을 포함할 수 있다. 차광패턴은 유색의 유기막으로써 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(phase retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 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 3a 참조)이 생성하는 광의 컬러들을 고려하여 컬러 필터들의 배열이 결정될 수 있다. 이 경우, 반사방지층은 컬러 필터들 사이에 배치된 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.
표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상(IM)을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(NAA)으로 정의될 수 있다. 유효 영역(AA)은 표시 패널(DP)로부터 영상(IM)이 출사되는 영역(즉, 영상(IM)이 표시되는 영역)으로 정의될 수 있다. 또한 유효 영역(AA)은 입력 감지층(ISP)이 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지하는 영역으로 정의될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 표시 모듈(DM)의 유효 영역(AA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일부와 대응(또는 중첩)할 수 있다.
비유효 영역(NAA)은 유효 영역(AA)에 인접한다. 비유효 영역(NAA)은 실질적으로 영상(IM)이 표시되지 않는 영역일 수 있다. 예를 들어, 비유효 영역(NAA)은 유효 영역(AA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비유효 영역(NAA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시 모듈(DM)의 비유효 영역(NAA)은 비표시 영역(NDA)의 적어도 일부와 대응(또는 중첩)할 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 패널(DP)에 연결된 복수의 연성 필름(FF)을 더 포함할 수 있다. 연성 필름들(FF) 각각에는 구동칩(DIC)이 실장될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 소오스 드라이버(200, 도 3a 참조)는 복수의 구동칩(DIC)으로 구성되고, 복수의 구동칩들(DIC)은 복수의 연성 필름들(FF) 상에 각각 실장될 수 있다.
표시 장치(DD)는 복수의 연성 필름(FF)에 결합된 적어도 하나의 회로기판(PCB)을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 4개의 회로기판(PCB)이 표시 장치(DD)에 제공되나, 회로기판들(PCB)의 개수는 이에 한정되지 않는다. 회로기판들(PCB) 중 인접하는 두 개의 회로기판은 연결 필름(CF)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 회로기판들(PCB) 중 적어도 하나는 메인 보드와 전기적으로 연결될 수 있다. 회로기판들(PCB) 중 적어도 하나 위에는 구동 컨트롤러(100, 도 3a 참조) 및 전압 발생기(300, 도 3a 참조) 등이 배치될 수 있다.
도 2에서는 구동칩들(DIC)이 연성 필름들(FF) 상에 각각 실장된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구동칩들(DIC)은 표시 패널(DP) 상에 직접 실장될 수 있다. 이 경우, 표시 패널(DP)의 구동칩(DIC)이 실장된 부분은 밴딩되어 표시 모듈(DM)의 후면에 배치될 수 있다.
입력 감지층(ISP)은 연성 필름들(FF)을 통해 회로기판(PCB)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 즉, 표시 모듈(DM)은 입력 감지층(ISP)을 회로 기판(PCB)과 전기적으로 연결하기 위한 별도의 연성 필름을 추가적으로 포함할 수 있다.
표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM)을 수용하는 하우징(EDC)을 더 포함한다. 하우징(EDC)은 윈도우(WM)와 결합되어 표시 장치(DD)의 외관을 정의할 수 있다. 하우징(EDC)은 외부로부터 가해지는 충격을 흡수하며 표시 모듈(DM)로 침투되는 이물질/수분 등을 방지하여 하우징(EDC)에 수용된 구성들을 보호한다. 한편, 본 발명의 일 예로, 하우징(EDC)은 복수의 수납 부재들이 결합된 형태로 제공될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 표시 모듈(DM)을 동작시키기 위한 다양한 기능성 모듈을 포함하는 전자 모듈, 표시 장치(DD)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급하는 전원 공급 모듈(예를 들면, 배터리), 표시 모듈(DM) 및/또는 하우징(EDC)과 결합되어 표시 장치(DD)의 내부 공간을 분할하는 브라켓 등을 더 포함할 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 구동 컨트롤러 및 데이터 드라이버를 나타낸 블럭도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 구동 컨트롤러(100), 소오스 드라이버(200), 스캔 드라이버(250), 전압 발생기(300) 및 표시 패널(DP)을 포함한다. 본 발명의 일 예로, 소오스 드라이버(200)는 데이터 드라이버(210) 및 센싱 드라이버(220)를 포함할 수 있다.
표시 패널(DP)은 구동 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn), 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn), 데이터 라인들(DL1 내지 DLm), 복수의 센싱 라인들(RL1 내지 RLm) 및 및 화소들(PX)을 포함한다. 표시 패널(DP)은 유효 영역(AA) 및 비유효 영역(NAA)으로 구분될 수 있다. 화소들(PX)은 유효 영역(AA)에 배치되고, 스캔 드라이버(250)는 비유효 영역(NAA)에 배치될 수 있다.
구동 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn) 및 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn)은 제1 방향(DR1)과 평행하게 연장되며, 제2 방향(DR2)으로 서로 이격되어 배열된다. 제2 방향(DR2)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 방향일 수 있다. 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)은 소오스 드라이버(200)로부터 제2 방향(DR2)과 평행하게 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배열된다. 센싱 라인들(RL1 내지 RLm)은 제2 방향(DR2)로 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다.
복수의 화소들(PX)은 구동 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn), 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn), 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 및 센싱 라인들(RL1 내지 RLm)에 각각 전기적으로 연결된다. 복수의 화소들(PX) 각각은 2개의 스캔 라인들에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 바와 같이, 복수의 화소들(PX) 중 제1 화소(PX11)는 제1 구동 스캔 라인(SCL1), 제1 센싱 스캔 라인(SSL1), 제1 데이터 라인(DL1) 및 제1 센싱 라인(RL1)에 연결될 수 있다. 그러나, 각 화소(PX)에 연결되는 스캔 라인의 개수는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 1개 또는 3개의 스캔 라인들에 전기적으로 연결될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 발광 소자(ED, 도 4a 참조) 및 발광 소자(ED)의 발광을 제어하는 화소 회로부(PXC, 도 4a 참조)를 포함한다. 화소 회로부(PXC)는 복수의 트랜지스터들 및 커패시터를 포함할 수 있다.
구동 컨트롤러(100)는 메인 컨트롤러(예를 들어, 마이크로컨트롤러 또는 그래픽 컨트롤러)로부터 입력 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 구동 컨트롤러(100)는 입력 영상 신호(RGB)를 변환하여 보상 영상 데이터(C_DS)를 생성할 수 있다.
구동 컨트롤러(100)는 제어 신호(CTRL)에 기초하여 스캔 제어 신호(SCS) 및 소오스 제어 신호(DCS)를 생성한다. 소오스 제어 신호(DCS)는 데이터 드라이버(210)의 구동을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS1) 및 센싱 드라이버(220)의 구동을 제어하기 위한 센싱 제어 신호(DCS2)를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(210)는 구동 컨트롤러(100)로부터 데이터 제어 신호(DCS1)를 수신한다. 보상 영상 데이터(C_DS)를 표시 데이터 전압들(또는 표시 데이터 신호들)로 변환하고, 데이터 신호들을 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 출력한다. 표시 데이터 전압들은 보상 영상 데이터(C_DS)의 계조 값에 대응하는 아날로그 전압들일 수 있다.
센싱 드라이버(220)는 구동 컨트롤러(100)로부터 센싱 제어 신호(DCS2)를 수신한다. 센싱 드라이버(220)는 센싱 제어 신호(DCS2)에 응답하여 표시 패널(DP)을 센싱할 수 있다. 센싱 드라이버(220)는 복수의 센싱 라인들(RL1 내지 RLm)로부터 표시 패널(DP)의 각 화소(PX)에 포함된 소자들의 특성을 센싱할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 소오스 드라이버(200)는 적어도 하나의 칩 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 소오스 드라이버(200)가 하나의 칩으로 형성되는 경우, 상기 칩에는 데이터 드라이버(210)와 센싱 드라이버(220)가 내장될 수 있다. 또한, 소오스 드라이버(200)가 복수의 칩으로 형성되는 경우, 상기 복수의 칩 각각에는 데이터 드라이버(210)와 센싱 드라이버(220)가 내장될 수 있다.
소오스 드라이버(200)에 데이터 드라이버(210)와 센싱 드라이버(220)가 내장된 구조를 예시적으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 데이터 드라이버(210)와 센싱 드라이버(220)는 별도의 칩 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 데이터 드라이버(210)는 도 2에 도시된 구동 칩들(DIC) 내에 배치될 수 있다.
구동 컨트롤러(100)는 표시 장치(DD)에 전원이 인가되기 시작하는 구간(즉, 파워 온 구간) 또는 전원 인가가 종료되는 구간(즉, 파워 오프 구간)에 센싱 드라이버(220)를 구동할 수 있다. 대안적으로, 구동 컨트롤러(100)는 표시 장치(DD)가 영상을 표시하는 동작 구간 중 실질적으로 영상을 표시하지 않는 특정 구간(예를 들어, 블랭크 구간)에 센싱 드라이버(220)를 구동할 수도 있다.
화소들(PX)에 포함된 발광 소자(ED)나 트랜지스터들과 같은 소자들은 구동 시간에 비례하여 열화되어 특성(예를 들면, 문턱 전압)이 저하될 수 있다. 이를 보상하기 위해, 센싱 드라이버(220)는 화소들(PX) 중 적어도 하나의 화소에 포함된 소자의 특성을 센싱하고 센싱된 센싱 데이터(SD)를 구동 컨트롤러(100)로 피드백할 수 있다. 구동 컨트롤러(100)는 센싱 드라이버(220)로부터 피드백된 센싱 데이터(SD)에 기초하여 화소들(PX)에 기입할 입력 영상 신호(RGB)를 보상할 수 있다.
스캔 드라이버(250)는 구동 컨트롤러(100)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신한다. 스캔 드라이버(250)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답해서 스캔 신호들을 출력할 수 있다. 스캔 드라이버(250)는 칩 형태로 형성되어 표시 패널(DP) 상에 실장될 수 있다. 대안적으로, 스캔 드라이버(250)는 표시 패널(DP)에 내장될 수 있다. 스캔 드라이버(250)가 표시 패널(DP)에 내장되는 경우, 스캔 드라이버(250)는 화소 회로부(PXC)와 동일한 공정을 통해 형성된 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
스캔 드라이버(250)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답해서 복수의 구동 스캔 신호들 및 복수의 센싱 스캔 신호들을 생성할 수 있다. 복수의 구동 스캔 신호들은 구동 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn)에 인가되고, 복수의 센싱 스캔 신호들은 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLn)에 인가된다.
복수의 화소들(PX) 각각은 제1 구동 전압(ELVSS) 및 제2 구동 전압(ELVDD)을 수신할 수 있다.
전압 발생기(300)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 전압들을 발생한다. 본 발명의 일 실시예에서, 전압 발생기(300)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 제1 구동 전압(ELVSS) 및 제2 구동 전압(ELVDD)을 발생한다. 제1 구동 전압(ELVSS) 및 제2 구동 전압(ELVDD)은 제1 구동 전압 라인(VL1) 및 제2 구동 전압 라인(VL2)을 통해 표시 패널(DP)로 제공될 수 있다.
전압 발생기(300)는 제1 구동 전압(ELVSS) 및 제2 구동 전압(ELVDD)뿐만 아니라 소오스 드라이버(200) 및 스캔 드라이버(250)의 동작에 필요한 다양한 전압들(예를 들어, 감마 기준 전압, 데이터 구동 전압, 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압 등)을 더 발생할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소를 나타낸 회로도이다. 도 4b는 도 4a에 도시된 화소의 동작 및 센싱 구간을 설명하기 위한 파형도이다. 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 온도에 따른 구동 특성을 나타낸 그래프이다.
도 4a에는 도 1에 도시된 복수의 화소들(PX) 중 제1 화소(PX11)의 등가 회로도가 예시적으로 도시된다. 복수의 화소들(PX) 각각은 동일한 회로 구조를 가지므로, 상기 제1 화소(PX11)에 대한 회로 구조의 설명으로 나머지 화소들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 4a를 참조하면, 제1 화소(PX11)는 제1 데이터 라인(DL1), 제1 구동 스캔 라인(SCL1), 제1 센싱 스캔 라인(SSL1), 및 제1 센싱 라인(RL1)에 접속된다.
제1 화소(PX11)는 발광 소자(ED) 및 화소 회로부(PXC)를 포함한다. 발광 소자(ED)는 발광 다이오드일 수 있다. 본 발명의 일 예로, 발광 소자(ED)는 유기 발광층을 포함하는 유기발광 다이오드일 수 있다. 발광 소자(ED)는 레드광을 출력하는 레드 발광 다이오드, 그린광을 출력하는 그린 발광 다이오드 및 블루광을 출력하는 블루 발광 다이오드 중 하나일 수 있다.
화소 회로부(PXC)는 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 중 적어도 하나는 저온 폴리 실리콘(low-temperature polycrystalline silicon, LTPS) 반도체층을 갖는 트랜지스터일 수 있다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 각각은 N-타입 트랜지스터일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 각각은 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 대안적으로, 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 중 일부는 N-타입 트랜지스터일 수 있고, 나머지 일부는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1, T2, T3) 중 적어도 하나는 산화물 반도체층을 갖는 트랜지스터일 수 있다.
본 발명에 따른 화소 회로부(PXC)의 구성은 도 4a에 도시된 실시예에 제한되지 않는다. 도 4a에 도시된 화소 회로부(PXC)는 하나의 예시에 불과하고 화소 회로부(PXC)의 구성은 변형되어 실시될 수 있다. 예를 들어, 화소 회로부(PXC)에서 제3 트랜지스터(T3)는 생략될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하는 제1 구동 전압 라인(VL1)과 발광 소자(ED) 사이에 접속된다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결된 제1 전극, 발광 소자(ED)의 애노드(anode)와 전기적으로 연결된 제2 전극, 커패시터(Cst)의 일단과 연결된 제3 전극을 포함한다. 여기서, 발광 소자(ED)의 애노드와 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극이 연결된 접점을 제1 노드(N1)로 지칭할 수 있다. 본 명세서에서 "트랜지스터가 신호라인에 접속된다"는 것은 "트랜지스터의 제1 전극, 제2 전극, 제3 전극 중 어느 하나의 전극이 신호 라인과 일체의 형상을 갖거나, 연결 전극을 통해서 연결된 것"을 의미한다. 또한, "트랜지스터가 다른 트랜지스터와 전기적으로 연결된다"는 것은 "트랜지스터의 제1 전극, 제2 전극, 제3 전극 중 어느 하나의 전극이 다른 트랜지스터의 제2 전극, 제2 전극, 제3 전극 중 어느 하나의 전극과 일체의 형상을 갖거나, 연결 전극을 통해서 연결된 것"을 의미한다.
제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 제1 데이터 라인(DL1)이 전달하는 데이터 전압(V_data)을 전달받아 발광 소자(ED)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 사이에 접속된다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 데이터 라인(DL1)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제3 전극과 연결된 제2 전극 및 제1 구동 스캔 라인(SCL1)과 연결된 제3 전극을 포함한다. 여기서, 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극 및 제1 트랜지스터(T1)의 제3 전극이 연결된 접점을 제2 노드(N2)로 지칭할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 구동 스캔 라인(SCL1)을 통해 전달받은 제1 구동 스캔 신호(SC1)에 따라 턴 온되어 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 전달된 데이터 전압(V_data)을 제1 트랜지스터(T1)의 제3 전극으로 전달할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 센싱 라인(RL1) 사이에 접속된다. 제3 트랜지스터(T3)는 제1 노드(N1)에 연결된 제1 전극, 제1 센싱 라인(RL1)과 연결된 제2 전극, 제1 센싱 스캔 라인(SSL1)과 연결된 제3 전극을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 제1 센싱 스캔 라인(SSL1)을 통해 전달받은 제1 센싱 스캔 신호(SS1)에 따라 턴 온되어 제1 센싱 라인(RL1)과 제1 노드(N1)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
커패시터(Cst)의 일단은 제2 노드(N2)에 연결되고, 타단은 제1 노드(N1)와 연결된다. 발광 소자(ED)의 캐소드(cathode)는 제2 구동 전압(ELVSS)을 전달하는 제2 구동 전압 라인(VL2)과 연결될 수 있다. 제2 구동 전압(ELVSS)은 제1 구동 전압(ELVDD)보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다.
발광 소자(ED)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극(또는 제1 노드(N1))에 연결된 애노드 및 제2 구동 전압(ELVSS)을 수신하는 캐소드를 포함할 수 있다. 발광 소자(ED)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류의 양에 대응되는 광을 생성할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 센싱 구간(SP) 동안 제1 구동 스캔 라인(SCL1)에는 제1 구동 스캔 신호(SC1)가 인가되고, 제1 센싱 스캔 라인(SSL1)에는 제1 센싱 스캔 신호(SS1)가 인가될 수 있다. 센싱 구간(SP)의 지속 시간은 센싱 스캔 신호들 중 적어도 하나의 센싱 스캔 신호(예를 들어, 제1 센싱 스캔 신호(SS1))의 활성화 구간의 지속 시간보다 클 수 있다. 제1 구동 스캔 신호(SC1)의 활성화 구간은 제1 센싱 스캔 신호(SS1)의 활성화 구간과 중첩할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 센싱 스캔 신호(SS1)의 활성화 구간은 제1 구동 스캔 신호(SC1)의 활성화 구간보다 큰 지속 시간(예를 들어, 2배)을 가질 수 있다. 본 발명의 일 예로, 활성화 구간은 하이 레벨 구간으로 정의될 수 있다.
센싱 구간(SP)은 제1 구동 스캔 신호(SC1) 및 제1 센싱 스캔 신호(SS1)이 동시에 활성화되는 기입 구간(SP1) 및 제1 센싱 스캔 신호(SS1)만 활성화되는 리드아웃 구간(SP2)을 포함할 수 있다.
기입 구간(SP1) 동안, 제1 구동 스캔 신호(SC1)에 응답하여 제2 트랜지스터(T2)가 턴-온되고, 제1 센싱 스캔 신호(SS1)에 응답하여 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온될 수 있다.
센싱 데이터 전압(V_data)은 제1 데이터 라인(DL1) 및 턴 온된 제2 트랜지스터(T2)를 통해 제2 노드(N2)(즉, 제1 트랜지스터(T1)의 제3 전극)에 인가될 수 있다. 센싱 데이터 전압(V_data)은 센싱 구간(SP)에 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 인가되는 전압으로 전류 센싱을 목적으로 설정된 전압일 수 있다. 초기화 전압(VINT)은 제1 센싱 라인(RL1) 및 턴 온된 제3 트랜지스터(T3)를 통해 제1 노드(N1)(즉, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극 또는 발광 소자(ED)의 애노드)에 인가될 수 있다. 초기화 전압(VINT)은 제1 노드(N1)를 초기화시키기 위한 전압일 수 있다.
제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이의 전압은 센싱 데이터 전압(V_data)과 초기화 전압(VINT) 사이의 차이로 설정될 수 있다. 센싱 데이터 전압(V_data)과 초기화 전압(VINT)의 차이에 대응하는 전하가 커패시터(Cst)에 충전될 수 있다. 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이의 전압은 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 간 전압으로 정의될 수 있다.
이후, 기입 구간(SP1)이 종료되어, 제1 구동 스캔 신호(SC1)가 비활성화되어 제2 트랜지스터(T2)는 턴-오프될 수 있다. 기입 구간(SP1)이 종료되면, 제1 센싱 라인(RL1)으로 초기화 전압(VINT)의 인가가 중지될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)가 턴-오프되더라도, 리드아웃 구간(SP2) 동안 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이의 전압은 커패시터(Cst)에 의해 유지될 수 있다.
제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이의 전압은 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압보다 크므로, 리드아웃 구간(SP2) 동안, 제1 트랜지스터(T1)에 전류(이하, 드레인 전류(Id))가 흐를 수 있다. 드레인 전류(Id)에 의해, 리드아웃 구간(SP2) 동안, 제1 노드(N1)의 전위는 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이의 전압을 유지한 채 부스팅될 수 있다. 리드아웃 구간(SP2) 동안, 드레인 전류(Id)는 턴-온된 제3 트랜지스터(T3)를 통해 제1 센싱 라인(RL1)으로 출력될 수 있다. 제1 센싱 라인(RL1)으로 출력된 전류를 센싱 전류(Is)(또는 센싱 신호)라 지칭할 수 있다. 센싱 드라이버(220)(도 3b 참조)는 제1 센싱 라인(RL1)을 통해 센싱 전류(Is)를 수신하고, 센싱 전류(Is)를 센싱 데이터(SD)(도 3b 참조)로 변환하여 구동 컨트롤러(100)(도 3b 참조)로 제공할 수 있다.
도 4c는 온도에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 전류-전압 커브를 도시한 도면이다. 제1 트랜지스터(T1)의 채널 길이(L)가 30㎛이고, 제1 트랜지스터(T1)의 채널 폭(W)이 180㎛이며, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인-소스 전압(Vds)이 0.1V인 상태에서 게이트-소스 전압(Vgs)에 대한 드레인 전류(Id)를 측정한 것이다. 특히, 도 4b의 전류-전압 커브는 온도를 20℃에서 80℃까지 변화시켜가면서 측정한 것이다. 온도가 20℃에서 80℃까지 상승할수록 상대적으로 낮은 게이트-소스 전압(Vgs)에서도 원하는 타겟 전류(It)(예를 들어, 10-9A)에 도달하는 것으로 나타난다.
다르게 말하면, 온도가 낮은 상황(예를 들어, 20℃)에서는 타겟 전류(It)에 대응하는 드레인 전류(Id)를 획득하기 위해서는, 온도가 높은 상황(예를 들어, 80℃)에서의 게이트-소스 전압(Vgs)보다 높은 게이트-소스 전압(Vgs)을 제1 트랜지스터(T1)로 인가해야 한다는 것이다.
동일한 게이트-소스 전압(Vgs)을 기준으로 봤을 때, 온도가 낮아질수록, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전류(Id)는 작아질 수 있다.
본 발명에서는 이러한 제1 트랜지스터(T1)의 온도 특성을 고려하여, 온도에 따라 화소(PX11)로 인가되는 표시 데이터 전압을 보상할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 평면도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 스캔 라인들의 동작을 나타낸 파형도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 영상(IM, 도 1 참조)을 표시하는 유효 영역(AA) 및 유효 영역(AA) 주변에 인접한 비유효 영역(NAA)을 포함한다. 유효 영역(AA)은 실질적으로 영상이 표시되는 영역이고, 비유효 영역(NAA)은 영상이 표시되지 않는 베젤 영역이다. 도 5a에서는 비유효 영역(NAA)이 유효 영역(AA)을 감싸도록 배치된 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 비유효 영역(NAA)은 유효 영역(AA)의 적어도 일측에만 배치될 수 있다.
유효 영역(AA)은 복수의 블록 영역(LA11 내지 LA68)을 포함할 수 있다. 복수의 블록 영역(LA11 내지 LA68)은 제1 및 제2 방향(DR1, DR2)으로 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 블록 영역들(LA11 내지 LA68)이 6X8의 행렬 형태로 배열된 구조를 도시하였으나, 블록 영역들(LA11 내지 LA68)의 개수는 특별히 한정되지 않으며, 표시 패널(DP)의 사이즈 및 해상도 등에 따라 달라질 수 있다.
설명의 편의를 위해, 복수의 블록 영역(LA11 내지 LA68)은 6개의 행 블록으로 구분될 수 있다. 제1 행 블록은 8개의 블록 영역(LA11 내지 LA18)을 포함하고, 제2 행 블록은 8개의 블록 영역(LA21 내지 LA28)을 포함하며, 제3 행 블록은 8개의 블록 영역(LA31 내지 LA38)을 포함한다. 또한, 제4 행 블록은 8개의 블록 영역(LA41 내지 LA48)을 포함하고, 제5 행 블록은 8개의 블록 영역(LA51 내지 LA58)을 포함하며, 제6 행 블록은 8개의 블록 영역(LA61 내지 LA68)을 포함한다.
각 행 블록에는 k개의 센싱 스캔 라인들이 대응하여 배치될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 제1 행 블록(LA11 내지 LA18)에는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLk)이 대응하여 배치되고, 제2 행 블록(LA21 내지 LA28)에는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSLk+1 내지 SSL2k)이 대응하여 배치된다. 여기서, k는 n보다 작은 정수일 수 있다. 제3 행 블록(LA31 내지 LA38)에는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL2k+1 내지 SSL3k)이 대응하여 배치되고, 제4 행 블록(LA41 내지 LA48)에는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL3k+1 내지 SSL4k)이 대응하여 배치된다. 제5 행 블록(LA51 내지 LA58)에는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL4k+1 내지 SSL5k)이 대응하여 배치되고, 제6 행 블록(LA61 내지 LA68)에는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL5k+1 내지 SSL6k)이 대응하여 배치된다. 본 발명의 일 예로, 6k는 n에 대응하는 값일 수 있다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 표시 패널(DP)은 복수 개의 프레임 동안 영상을 표시할 수 있다. 도 5b에서는 9개의 프레임(이하, 제1 내지 제9 프레임(F1 내지 F9))을 예시적으로 도시하였다. 프레임들(F1 내지 F9) 각각은 실질적으로 영상이 표시되는 액티브 구간(AP) 및 실질적으로 영상이 표시되지 않는 블랭크 구간(BP)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSL6k)은 영상이 표시되지 않는 블랭크 구간(BP)에 활성화될 수 있다. 제1 행 블록(LA11 내지 LA18)에 대응하는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLk) 중 첫 번째 센싱 스캔 라인(SSL1)이 제1 프레임(F1)의 블랭크 구간(BP) 동안 활성화될 수 있다. 이후, 제2 프레임(F2)의 블랭크 구간(BP)동안, 제2 행 블록(LA21 내지 LA28)에 대응하는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSLk+1 내지 SSL2k) 중 첫 번째 센싱 스캔 라인(SSLk+1)이 활성화될 수 있다.
도 5b에서는 한 프레임(F1 내지 F9)의 블랭크 구간(BP) 동안 하나의 센싱 스캔 라인이 활성화되는 것을 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 한 프레임(F1 내지 F9)의 블랭크 구간(BP) 동안 두 개 또는 세 개의 센싱 스캔 라인이 활성화될 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(F1)의 블랭크 구간(BP) 동안 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLk) 중 첫 번째 센싱 스캔 라인(SSL1)과 k개의 스캔 라인들(SSLk+1 내지 SSL2k) 중 첫 번째 센싱 스캔 라인(SSLk+1)이 순차적으로 활성화될 수 있다.
제1 내지 제6 프레임(F1 내지 F6)동안 각 행 블록에 대응하는 첫 번째 센싱 스캔 라인들(SSL1, SSLk+1, SSL2k+1, SSL3k+1, SSL4k+1, SSL5k+1)이 순차적으로 활성화되면, 각 행 블록에 대응하는 대표 센싱 신호들(즉, 각 블록 영역의 블록 온도라 지칭될 수 있음)이 구동 컨트롤러(100, 도 3 참조)로 제공될 수 있다. 구동 컨트롤러(100)는 대표 센싱 신호들에 대응에 기초하여, 보간 방식을 통해 각 화소(PX, 도 3a 참조)에 대응하는 화소 온도들을 산출할 수 있다.
이후, 제7 프레임이 개시되고, 제7 프레임의 블랭크 구간 동안 제1 행 블록(LA11 내지 LA18)에 대응하는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL1 내지 SSLk) 중 두 번째 센싱 스캔 라인(SSL2)이 활성화될 수 있다. 다음, 제8 프레임(F8)의 블랭크 구간(BP)동안, 제2 행 블록(LA21 내지 LA28)에 대응하는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSLk+1 내지 SSL2k) 중 첫 번째 센싱 스캔 라인(SSLk+2)이 활성화될 수 있고, 제9 프레임(F9)의 블랭크 구간(BP)동안, 제3 행 블록(LA31 내지 LA38)에 대응하는 k개의 센싱 스캔 라인들(SSL2k+1 내지 SSL3k) 중 첫 번째 센싱 스캔 라인(SSL2k+2)이 활성화될 수 있다.
이와 같은 방식으로 구동 컨트롤러(100)는 각 블록 영역(LA11 내지 LA68)의 온도(예를 들어, 블록 온도)를 수 프레임 마다 수신하고, 블록 온도에 기초하여 보간 방식을 적용하여 화소들(PX) 각각에 대한 화소 온도를 산출할 수 있다. 따라서, 전체 센싱 스캔 라인들(TSL1 내지 TSL6k)을 활성화시키지 않고서도, 화소들(PX) 각각에 대한 화소 온도를 빠르게 획득할 수 있고, 그 결과, 정확하게 실시간으로 화소들(PX) 각각의 화소 온도를 센싱할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DDa)에서, 표시 패널(DPa)은 복수의 화소들(PX) 및 복수의 온도 센서들(TS)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 복수의 온도 센서들(TS)는 매트릭스 형태로 표시 패널(DPa)에 구비될 수 있다. 복수의 온도 센서들(TS) 각각은 동일 구동 조건에서 온도에 따라 출력되는 전류가 가변되는 센싱 트랜지스터를 포함할 수 있다. 표시 패널(DPa)은 복수의 온도 센서들(TS)의 출력 전류를 행 단위로 센싱하기 위한 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)을 더 포함할 수 있다. 복수의 온도 센서들(TS)은 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn) 및 센싱 라인들(RL1 내지 RLm)에 각각 전기적으로 연결된다. 본 발명의 일 예로, 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)는 제1 방향(DR1)으로 연장될 수 있고, 제2 방향(DR2) 상에서 순차적으로 동작할 수 있다. 도 6에는 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)의 개수가 구동 스캔 라인(SCL1 내지 SCLn)의 개수 또는 센싱 스캔 라인(SSL1 내지 SSLn)의 개수와 n개(여기서, n은 1 이상의 정수)로 동일한 경우가 예시적으로 도시되었다. 그러나, 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)의 개수는 구동 스캔 라인(SCL1 내지 SCLn)의 개수 또는 센싱 스캔 라인(SSL1 내지 SSLn)의 개수보다 적을 수 있다.
본 발명의 일 예로, 스캔 드라이버(220)는 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)에 연결되어 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)에 온도 스캔 신호들을 각각 인가할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 표시 장치(DD)는 온도 스캔 라인들(TSL1 내지 TSLn)을 구동하기 위한 별도의 센싱 스캔 드라이버를 더 구비할 수 있다.
온도 센서들(TS)은 표시 패널(DPa)의 복수의 화소들(PX)에 각각 인접하여 배치되어, 인접한 화소(PX)의 온도를 센싱할 수 있다. 온도 센서들(TS)은 대응하는 센싱 스캔 라인이 동작할 때, 대응하는 센싱 라인을 통해 온도에 대응하는 출력 전류를 센싱 신호(S_ts)로써 출력할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 표시 패널(DP)에는 온도 센서들(TS)에 연결된 리드아웃 라인들을 더 포함하고, 각 리드아웃 라인은 대응하는 온도 센서(TS)의 센싱 신호(S_ts)를 출력할 수 있다. 온도 센서(TS)를 통해 센싱된 센싱 신호(S_ts)는 구동 컨트롤러(100)로 제공될 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 내부 블록도이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 보상부의 내부 블럭도이다.
도 3b, 도 5a, 도 5b 및 도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러(100)는 온도 산출부(110) 및 데이터 보상부(120)를 포함한다.
온도 산출부(110)는 센싱 드라이버(220)로부터 각 화소(PX)의 온도 정보를 포함하는 센싱 데이터(SD)를 수신할 수 있다. 대안적으로, 온도 산출부(110)는 복수의 화소들(PX)에 각각 인접하여 배치되어, 인접한 화소(PX)의 온도를 센싱하는 온도 센서들(TS)(도 6 참조)로부터 출력된 센싱 신호들(S_ts)을 수신할 수 있다.
온도 산출부(110)가 수신한 센싱 데이터(SD)는 각 블록 영역(LA11 내지 LA68)을 대표하는 센싱 데이터일 수 있다. 온도 산출부(110)는 표시 패널(DP)의 위치별(또는 화소별)로 정확한 온도를 센싱하기 위해 기 설정된 보간 방식으로 센싱 데이터(SD)를 보간할 수 있다. 즉, 인접하는 두 블록 영역(예를 들어, 제11 블록 영역(LA11) 및 제21 블록 영역(LA21)) 각각은 대응하는 첫번째 센싱 스캔 라인들(SSL1, SSLk+1)이 활성화될 때, 센싱 라인들(RL1 내지 RLm)을 통해 센싱 전류들(Is, 도 4a 참조)에 대응하는 센싱 데이터들을 출력할 수 있다. 여기서, 제11 블록 영역(LA11)에 대응하는 첫번째 센싱 스캔 라인(SSL1)이 활성화될 때 출력된 센싱 전류들에 대응하는 센싱 데이터를 제1 센싱 데이터라 지칭하고, 제21 블록 영역(LA21)에 대응하는 첫번째 센싱 스캔 라인(SSLk+1)이 활성화될 때 출력된 센싱 전류들에 대응하는 센싱 데이터를 제2 센싱 데이터라 지칭한다.
제11 블록 영역(LA11)에 대응하는 첫번째 센싱 스캔 라인(SSL1)과 제21 블록 영역(LA21)에 대응하는 첫번째 센싱 스캔 라인(SSLk+1) 사이에는 k개의 센싱 스캔 라인이 존재하며, k개의 센싱 스캔 라인에 연결된 복수의 화소들이 존재한다. 온도 산출부(110)는 이들(SSL1, SSLk+1) 사이에 존재하는 복수의 화소들(즉, 중간 화소들) 각각의 중간 센싱 전류들에 대응하는 중간 센싱 데이터를 수신하지 않지만, 제1 및 제2 센싱 데이터를 이용하여 기 설정된 보간 방식을 통해 중간 센싱 데이터를 산출(또는 획득)할 수 있다.
온도 산출부(110)는 상기한 보간 방식을 통해 전체 화소들(PX)에 대한 최종 센싱 데이터들(S_fs)을 산출할 수 있고, 이렇게 산출된 최종 센싱 데이터 들(S_fs)을 데이터 보상부(120)로 제공할 수 있다. 최종 센싱 데이터들(S_fs)은 화소들(PX) 각각에 대한 온도 정보를 포함할 수 있고, 최종 센싱 데이터들(S_fs)은 기 설정된 주기(예를 들어, 수 프레임)로 업데이트될 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 최종 센싱 데이터들(S_fs)은 데이터 보상부(120)로 제공된다. 데이터 보상부(120)는 보상 테이블(121) 및 데이터 보상 블록(122)을 포함할 수 있다.
데이터 보상 블록(122)은 온도 산출부(110)로부터 최종 센싱 데이터들(S_fs)을 수신하고, 구동 컨트롤러(100, 도 3a 참조) 내부에서 입력 영상 신호(RGB, 도 3a 참조)를 변환하여 생성된 영상 데이터(I_DS)를 수신한다. 데이터 보상 블록(122)은 최종 센싱 데이터들(S_fs) 및 영상 데이터(I_DS)에 기초하여 보상 테이블(121)로부터 적절한 보상값(CV)을 읽어올 수 있다.
보상 테이블(121)에는 온도에 따라 다른 보상값(CV)이 저장될 수 있다. 30℃ 온도에서 최고 계조를 갖는 레드 영상 데이터가 데이터 보상부(120)로 입력된 경우의 보상값은 45℃ 온도에서 최고 계조를 갖는 레드 영상 데이터가 데이터 보상부(120)로 입력된 경우의 보상값과 상이할 수 있다. 보상 테이블(121)에는 온도에 따라 계조별 및 컬러별로 다른 보상값이 저장될 수 있다. 예를 들어, 30℃ 온도에서 최고 계조를 갖는 레드 영상 데이터가 데이터 보상부(120)로 입력된 경우의 보상값은 30℃ 온도에서 최고 계조를 갖는 그린 영상 데이터가 데이터 보상부(120)로 입력된 경우의 보상값과 상이할 수 있다. 또한, 30℃ 온도에서 최고 계조를 갖는 레드 영상 데이터가 데이터 보상부(120)로 입력된 경우의 보상값은 30℃ 온도에서 최저 계조를 갖는 레드 영상 데이터가 데이터 보상부(120)로 입력된 경우의 보상값과 상이할 수 있다.
온도에 따라 계조별 및 컬러별로 저장된 보상값들(CV)은 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 사이즈 및 해상도 등 기본 특성에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 기본 특성이 다른 표시 장치(DD)의 보상 테이블(121)에는 동일 온도, 동일 컬러 또는 동일 계조 조건에서 서로 다른 보상값이 저장될 수 있다.
데이터 보상 블록(122)는 보상 테이블(121)로부터 읽어온 보상값(CV)에 기초하여 영상 데이터(I_DS)를 보상할 수 있다. 데이터 보상 블록(122)는 영상 데이터(I_DS)를 보상하여 보상 영상 데이터(C_DS)를 출력할 수 있다. 이후, 보상 영상 데이터(C_DS)는 데이터 드라이버(230, 도 3 참조)로 제공되어 데이터 전압(또는 데이터 신호)로 변환될 수 있다.
동일 컬러를 갖는 두 개의 화소(즉, 제1 및 제2 화소)가 서로 다른 온도를 갖는 경우, 영상 데이터(I_DS) 중 두 개의 화소에 각각 대응하는 두 개의 컬러 영상 데이터(즉, 제1 및 제2 컬러 영상 데이터)는 동일 계조에서 동일한 값을 가질 수 있다. 이 경우, 두 개의 화소 사이에는 온도에 따른 휘도차가 발생할 수 있다. 그러나, 동일 컬러를 갖는 두 개의 화소가 서로 다른 온도를 갖는 경우, 보상 영상 데이터(C_DS) 중 두 개의 화소에 각각 대응하는 두 개의 컬러 보상 데이터는 동일 계조에서 서로 다른 값을 가질 수 있다. 제1 화소에 대응하는 온도가 상기 제2 화소에 대응하는 온도보다 높은 경우, 동일 계조에서 제1 컬러 영상 데이터는 제2 컬러 영상 데이터보다 낮은 값을 가질 수 있다. 즉, 동일 계조에서 온도에 따라 다른 값을 갖는 두 개의 컬러 보상 데이터가 두 개의 화소에 각각 제공되면, 두 개의 화소 사이에는 온도에 따른 휘도차가 발생하지 않을 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 피크 화이트 영상을 표시한 도면이고, 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 피크 레드 영상, 피크 그린 영상 및 피크 블루 영상을 각각 단독으로 표시한 도면이다.
도 8a를 참조하면, 표시 장치(DD)는 기준 계조에서 화이트 영상을 표시할 수 있다. 기준 계조가 최고 계조인 경우, 최고 계조를 갖는 화이트 영상(즉, 피크 화이트 영상)이 표시 장치(DD)에 표시될 수 있다. 피크 화이트 영상은 대략 1000nit의 휘도를 가질 수 있다. 피크 화이트 영상의 휘도는 피크 화이트 영상이 화면 전체 중 몇 % 박스에 표시되느냐에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 피크 화이트 영상이 화면 전체 중 10% 박스에 표시되고, 나머지 90%는 블랙 영상을 표시할 경우, 상기 피크 화이트 영상의 휘도는 450nit로 측정될 수 있다. 반면, 피크 화이트 영상이 화면 전체 중 3% 박스에 표시되고, 나머지 97%는 블랙 영상을 표시할 경우, 상기 피크 화이트 영상의 휘도는 1000nit로 측정될 수 있다.
화이트 영상을 표시할 경우, 화이트 영상이 표시되는 영역에 위치하는 레드 발광 소자들(R_ED)(또는 제1 발광 소자), 그린 발광 소자들(G_ED)(또는 제2 발광 소자), 및 블루 발광 소자들(B_ED)(또는 제3 발광 소자)은 동시에 턴-온될 수 있다. 즉, 화이트 영상을 표시할 때, 레드, 그린 및 블루 발광 소자들(R_ED, G_ED, B_ED)이 동시에 턴-온되므로, 표시 장치(DD)의 전체적인 온도가 상승할 수 있다. 예를 들어, 1000nit의 휘도를 갖는 피크 화이트 영상이 표시 장치(DD)에 표시될 경우, 해당 영역에서 각 화소(PX, 도 3a 참조)를 통해 측정된 온도는 40℃일 수 있다.
도 8b를 참조하면, 표시 장치(DD)는 기준 계조를 갖는 레드 영상 만을 표시하거나, 기준 계조를 갖는 그린 영상 만을 표시하거나, 기준 계조를 갖는 블루 영상 만을 표시할 수 있다. 기준 계조가 최고 계조인 경우, 최고 계조를 갖는 레드 영상(즉, 피크 레드 영상) 만이 표시되거나, 최고 계조를 갖는 그린 영상(즉, 피크 그린 영상) 만이 표시되거나, 최고 계조를 갖는 블루 영상(즉, 피크 블루 영상) 만이 표시될 수 있다.
레드 영상만을 표시할 경우, 레드 영상이 표시되는 영역에 위치하는 레드 발광 소자들(R_ED)는 턴-온되지만, 그린 발광 소자들(G_ED) 및 블루 발광 소자들(B_ED)은 턴-오프될 수 있다. 그린 영상만을 표시할 경우, 그린 영상이 표시되는 영역에 위치하는 그린 발광 소자들(G_ED)는 턴-온되지만, 레드 발광 소자들(R_ED) 및 블루 발광 소자들(B_ED)은 턴-오프될 수 있다. 블루 영상만을 표시할 경우, 블루 영상이 표시되는 영역에 위치하는 블루 발광 소자들(B_ED)는 턴-온되지만, 레드 발광 소자들(R_ED) 및 그린 발광 소자들(G_ED)은 턴-오프될 수 있다.
단일 컬러 영상을 표시할 경우, 레드, 그린 및 블루 발광 소자들(R_ED, G_ED, B_ED) 중 하나의 컬러에 대응하는 발광 소자만이 턴-온되고, 나머지 컬러에 대응하는 발광 소자들은 턴-오프되므로, 모든 컬러의 발광 소자들이 동시에 턴-온되어 화이트 영상을 표시하는 경우에 비하여 표시 장치(DD)의 전체적인 온도가 감소할 수 있다. 즉, 피크 레드 영상만을 표시할 경우, 피크 레드 영상이 표시되는 해당 영역에서 각 화소(PX)를 통해 측정된 온도는 피크 화이트 영상을 표시할 때 측정된 온도(즉, 40℃)보다 낮을 수 있다. 또한, 피크 그린 영상만을 표시할 경우, 피크 그린 영상이 표시되는 해당 영역에서 각 화소(PX)를 통해 측정된 온도는 피크 화이트 영상을 표시할 때 측정된 온도(즉, 40℃)보다 낮을 수 있다. 마찬가지로, 피크 블루 영상만을 표시할 경우, 피크 블루 영상이 표시되는 해당 영역에서 각 화소(PX)를 통해 측정된 온도는 피크 화이트 영상을 표시할 때 측정된 온도(즉, 40℃)보다 낮을 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 온도가 낮아질 경우, 동일 게이트-소스 전압(Vgs) 기준으로 제1 트랜지스터(T1)의 출력 전류(Id)가 감소한다. 센싱된 온도에 따라 영상 데이터(I_DS)를 보상하기 이전(즉, 보상 전)에는, 이러한 온도 특성에 의해서, 피크 레드 영상은 224nit의 휘도를 갖고, 피크 그린 영상은 654nit의 휘도를 갖고, 블루 발광 소자는 72nit의 휘도를 갖는다. 보상 전, 피크 레드 영상의 휘도, 피크 그린 영상의 휘도 및 피크 블루 영상의 휘도를 합한 전체 휘도(이하, 제2 휘도)는 950nit로, 피크 화이트 영상의 휘도(이하, 제1 휘도)(즉, 1000nit)보다 작을 수 있다.
제1 및 제2 휘도의 편차가 증가할수록 표시 장치(DD)의 컬러 특성이 저하될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 제1 및 제2 휘도의 편차는 컬러 특성이 저하되지 않는 범주 내에서 설정된 기준 편차 이하의 값을 가질 수 있다.
도 7b 및 도 8b와 같이, 레드, 그린 및 블루 발광 소자(R_ED, G_ED, B_ED) 중 하나의 컬러에 대응하는 발광 소자를 단독으로 구동하여 기준 계조에서 하나의 컬러 영상을 표시할 때, 온도가 낮아지는 것을 실시간으로 감지하여, 낮아진 온도에 따라 영상 데이터(I_DS)를 보상하여 보상 영상 데이터(C_DS)를 생성할 수 있다. 이 경우(즉, 보상 후)에, 피크 레드 영상은 236nit의 휘도를 갖고, 피크 그린 영상은 688nit의 휘도를 갖고, 블루 발광 소자는 76nit의 휘도를 가질 수 있다.
즉, 보상 후에는, 피크 레드 영상의 휘도, 피크 그린 영상의 휘도 및 피크 블루 영상의 휘도를 합한 전체 휘도(즉, 제2 휘도)가 1000nit로, 피크 화이트 영상의 휘도(즉, 제1 휘도)와 동일하게 나타났다.
이처럼, 온도를 실시간으로 감지하여 온도에 따른 휘도 편차를 감소시킬 수 있고, 그 결과 표시 장치(DD)의 전체적인 표시 품질을 개선할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 내부 블록도이다. 도 10a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 피크 옐로우 영상, 피크 마젠타 영상 및 피크 시안 영상을 각각 단독으로 표시한 도면이고, 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치가 기준 계조 범위 내의 계조를 갖는 레드 영상을 표시한 도면이다. 도 9에 도시된 구성 요소 중 도 7a에 도시된 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러(100_a)는 온도 산출부(110), 데이터 보상부(120) 및 데이터 분석부(130)를 포함할 수 있다.
데이터 분석부(130)는 영상 데이터를 한 프레임 단위로 수신할 수 있다. 여기서, n번째 프레임에 데이터 분석부(130)로 제공되는 영상 데이터를 현재 프레임 데이터(I_DSn)라 지칭하고, n+1번째 프레임에 데이터 분석부(130)로 제공되는 영상 데이터를 다음 프레임 데이터(I_DSn+1)라 지칭할 수 있다.
데이터 분석부(130)는 현재 프레임 데이터(I_DSn)를 수신하고, 현재 프레임 데이터(I_DSn)가 하나의 컬러 영상 또는 두 개의 컬러 영상을 포함하는 데이터인지를 분석할 수 있다. 현재 프레임 데이터(I_DSn)가 하나의 컬러 영상 또는 두 개의 컬러 영상을 포함할 경우, 데이터 분석부(130)는 온도 산출부(110)를 활성화시키기 위한 인에이블 신호(T_en)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 하나의 레드 영상 만을 포함하거나, 레드 영상 및 그린 영상(즉, 2개의 컬러 영상)만을 포함할 경우(즉, 특정 조건에 해당하는 경우), 데이터 분석부(130)는 인에이블 신호(T_en)를 생성할 수 있다. 데이터 분석부(130)는 수 프레임 또는 수십 프레임 동안 프레임 데이터를 분석하고, 분석 결과를 누적하여 프레임 데이터가 특정 조건에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다.
다만, 현재 프레임에서 현재 프레임 데이터(I_DSn)가 특정 조건에 부합하는 것으로 판단되더라도, 온도 산출부(110)는 이전 프레임 동안 비활성화 상태에 있었으므로, 현재 프레임 데이터(I_DSn)를 보상하는데 이용될 최종 센싱 데이터를 생성할 수 없다. 따라서, 현재 프레임 데이터(I_DSn)는 데이터 보상부(120)로 제공되지 않고, 보상없이 출력될 수 있다.
인에이블 신호(T_en)에 응답하여 온도 산출부(110)가 활성화되면, 다음 프레임에서 최종 센싱 데이터(S_fs)가 데이터 보상부(120)로 제공될 수 있다. 데이터 분석부(130)는 다음 프레임 데이터(I_DSn+1)를 데이터 보상부(120)로 제공하고, 데이터 보상부(120)는 최종 센싱 데이터(S_fs)에 기초하여 다음 프레임 데이터(I_DSn+1)를 보상하여 보상 영상 데이터(C_DSn+1)를 출력할 수 있다.
도 9에서는 예시적으로 다음 프레임에서 바로 다음 프레임 데이터(I_DSn+1)가 보상 영상 데이터(C_DSn+1)로 보상되는 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 온도 산출부(110)가 최종 센싱 데이터(S_fs)를 산출하는데 소정의 시간(예를 들어, 수 프레임)이 소요된다면, 현재 프레임으로부터 수 프레임이 경과된 이후부터 데이터 보상부(120)는 프레임 데이터를 보상할 수도 있다.
도 8b와 같이, 표시 장치(DD)가 피크 레드 영상 만을 표시하거나, 피크 그린 영상 만을 표시하거나, 피크 블루 영상 만을 표시하는 경우는 하나의 컬러 영상을 표시하는 특정 조건(이하, 제1 특정 조건이라 지칭함)에 해당할 수 있다.
표시 장치(DD)는 2개의 컬러 영상을 동시에 표시하는 특정 조건(이하, 제2 특정 조건이라 지칭함)에서도 온도 산출부(110) 및 데이터 보상부(120)를 활성화시킬 수 있다.
도 10a와 같이, 피크 레드 영상 및 피크 그린 영상을 동시에 표시하여 피크 옐로우 영상을 표시하거나, 피크 레드 영상 및 피크 블루 영상을 동시에 표시하여 피크 마젠타 영상을 표시하거나, 피크 그린 영상 및 피크 블루 영상을 동시에 표시하여 피크 시안 영상을 표시하는 경우가 제2 특정 조건에 해당할 수 있다.
이처럼, 데이터 분석부(130)를 통해 특정 조건을 만족하는 경우에만 온도 산출부(110) 및 데이터 보상부(120)를 활성화시켜 보상할 경우, 온도에 따른 표시 특성을 개선하면서, 표시 장치(DD)의 소비 전력이 증가하는 것을 방지할 수 있다.
도 10b에 도시된 같이, 데이터 분석부(130)는 기준 계조 범위 내의 계조를 갖는 레드 영상을 표시하는 경우도 제1 특정 조건에 부합하는 것으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 표시 장치(DD)는 제1 계조를 갖는 제1 레드 영상이 표시되는 제1 레드 영역(R1), 제2 계조를 갖는 제2 레드 영상이 표시되는 제2 레드 영역(R2) 및 제3 계조를 갖는 제3 레드 영상이 표시되는 제3 레드 영역(R3)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 계조는 기준 계조(Xr)에 대응할 수 있고, 제2 계조는 기준 계조(Xr)보다 오차값(α)보다 큰 계조(Xr+α)에 대응할 수 있고, 제3 계조는 기준 계조(Xr)보다 오차값(α)보다 작은 계조(Xr-α)에 대응할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 오차값(α)은 4 계조 이하의 값일 수 있다.
여기서, 기준 계조 범위는 제3 계조(Xr-α) 내지 제2 계조(Xr+α)에 대응하는 범위로 설정될 수 있다. 즉, 레드 영상이 기준 계조(Xr)에 정확하게 대응하지 않고, 오차 범위(Xr-α 내지 Xr+α) 내에 존재하는 계조를 갖더라도 단일 계조를 갖는 단일 컬러 영상으로 판단될 수 있다.
도 10b에서는 레드 영상을 예시적으로 도시하였으나, 그린 및 블루 영상에서도 단일 계조를 갖는 단일 컬러 영상을 판단할 때, 상기한 기준 계조 범위를 적용하여 판단할 수 있다.
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 청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
DD, DDa: 표시 장치 DP, DPa: 표시 패널
100, 100_a: 구동 컨트롤러 200: 소오스 드라이버
210: 데이터 드라이버 220: 센싱 드라이버
250: 스캔 드라이버 SD: 센싱 데이터
300: 전압 발생기 110: 온도 산출부
120: 데이터 보상부 121: 보상 테이블
122: 데이터 보상 블럭 130: 데이터 분석부
I_DS: 영상 데이터 C_DS: 보상 영상 데이터
PX: 화소 TS: 온도 센서
SSL1~SSLn: 센싱 스캔 라인들 S_ts: 센싱 신호

Claims (20)

  1. 복수의 화소를 포함하고, 각 화소는 제1 발광 소자, 제2 발광 소자 및 제3 발광 소자 중 하나를 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 구획된 복수의 블록 영역들 각각에 대한 블럭 온도를 센싱하고, 상기 블록 온도에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각의 온도를 산출하는 온도 산출부; 및
    상기 온도에 따라 상기 각 화소에 대응하는 영상 데이터를 보상하여 보상 영상 데이터를 생성하는 데이터 보상부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 발광 소자를 구동하여 기준 계조에서 화이트 영상을 표시할 때 측정된 제1 휘도와 상기 제1 내지 제3 발광 소자 각각을 개별 구동하여 상기 기준 계조에서 특정 컬러 영상을 표시할 때 측정되는 휘도들의 합에 대응하는 제2 휘도 사이의 편차는 기 설정된 기준 편차 이하인 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 화소는 동일 컬러를 갖는 제1 및 제2 화소를 포함하고, 제1 및 제2 화소에 각각 대응하는 온도가 서로 다른 경우, 보상 영상 데이터는 제1 및 제2 화소에 각각 대응하는 제1 및 제2 컬러 보상 데이터를 포함하고,
    제1 및 제2 컬러 보상 데이터는 동일 계조에서 서로 다른 값을 갖는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 화소에 대응하는 온도가 상기 제2 화소에 대응하는 온도보다 높고,
    상기 동일 계조에서 상기 제1 컬러 영상 데이터는 상기 제2 컬러 영상 데이터보다 낮은 값을 갖는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 데이터 보상부는,
    상기 온도에 따라 각 컬러의 계조별 보상값이 저장된 보상 테이블; 및
    상기 보상 테이블을 참조하여 상기 온도에 대응하는 보상값들을 읽어오고, 상기 보상값들에 기초하여 상기 영상 데이터를 상기 보상 영상 데이터로 보상하는 데이터 보상 블록을 포함하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 표시 패널은,
    한 프레임 단위로 영상을 표시하고,
    상기 프레임은 액티브 구간 및 블랭크 구간을 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 표시 패널은,
    상기 복수의 화소에 연결된 복수의 센싱 스캔 라인을 더 포함하고,
    상기 복수의 센싱 스캔 라인 중 적어도 하나의 센싱 스캔 라인은,
    상기 블랭크 구간 동안 활성화되는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 온도 산출부는,
    상기 적어도 하나의 센싱 스캔 라인에 연결된 화소들로부터 상기 적어도 하나의 센싱 스캔 라인에 대응하는 블록 영역의 상기 블록 온도에 대응하는 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 각 블록 영역에 속하는 화소들 각각의 최종 센싱 데이터를 산출하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 온도 산출부는,
    기 설정된 보간 방식을 통해 상기 센싱 신호들을 보간하여 상기 최종 센싱 데이터를 산출하는 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 온도 산출부는,
    기 설정된 주기로 상기 최종 센싱 데이터를 상기 데이터 보상부로 제공하는 표시 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 영상 데이터를 분석하고, 상기 영상 데이터가 특정 조건에 부합할 경우, 상기 온도 산출부를 활성화시키는 데이터 분석부를 더 포함하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 데이터 분석부는,
    상기 제1 내지 제3 발광 소자 중 하나의 발광 소자를 구동하여 특정 컬러 영상을 표시하는 제1 특정 조건, 또는
    상기 제1 내지 제3 발광 소자 중 두 개의 발광 소자를 구동하여 특정 컬러 영상을 표시하는 제2 특정 조건에서 상기 온도 산출부를 활성화시키는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 특정 조건에서,
    상기 특정 컬러 영상은 하나의 기준 계조를 갖는 표시 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 특정 조건에서,
    상기 특정 컬러 영상은 기준 계조 범위 내의 계조를 갖는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기준 계조 범위는,
    기준 계조보다 오차값만큼 작은 계조와 상기 기준 계조보다 상기 오차값만큼 큰 계조 사이의 범위로 설정되는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 오차값은 4 계조 이하의 값인 표시 장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제2 특정 조건에서,
    상기 특정 컬러 영상은 두 개의 컬러 영상이 혼합된 영상인 표시 장치.
  18. 제11항에 있어서, 상기 데이터 분석부는,
    한 프레임 단위로 상기 영상 데이터를 수신하고,
    수 프레임 또는 수십 프레임 동안 상기 영상 데이터를 분석하고, 분석 결과를 누적하여 상기 영상 데이터가 상기 특정 조건에 해당하는지 여부를 판단하는 표시 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 보상 데이터를 데이터 신호로 변환하여 상기 표시 패널로 제공하는 소오스 드라이버; 및
    상기 소오스 드라이버의 구동을 제어하는 구동 컨트롤러를 더 포함하고,
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 온도 산출부 및 상기 데이터 보상부를 포함하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 구동 컨트롤러는,
    상기 영상 데이터를 분석하고, 상기 영상 데이터가 특정 조건에 부합할 경우, 상기 온도 산출부를 활성화시키는 데이터 분석부를 더 포함하는 표시 장치.
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