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KR20230103623A - 디스플레이 장치 및 그 구동 방법과 타이밍 컨트롤러 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그 구동 방법과 타이밍 컨트롤러 Download PDF

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KR20230103623A
KR20230103623A KR1020210194625A KR20210194625A KR20230103623A KR 20230103623 A KR20230103623 A KR 20230103623A KR 1020210194625 A KR1020210194625 A KR 1020210194625A KR 20210194625 A KR20210194625 A KR 20210194625A KR 20230103623 A KR20230103623 A KR 20230103623A
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KR
South Korea
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subpixel
data
timing controller
subpixels
display device
Prior art date
Application number
KR1020210194625A
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English (en)
Inventor
임호민
백정은
김찬영
박성범
Original Assignee
주식회사 엘엑스세미콘
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Publication date
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Abstract

본 발명은 디스플레이 디스플레이 패널 구동시 누적 스트레스가 큰 서브픽셀들을 선택적으로 센싱하여 보상할 수 있는 디스플레이 장치에 관한 것으로 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 타이밍 컨트롤러는 입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅한 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하고, 패널 구동부를 통해 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하고, 선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하고, 업데트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 구동 방법과 타이밍 컨트롤러{DISPLAY DEVICE, METHOD FOR DRIVING THE SAME, AND TIMING CONTROLLER}
본 발명은 디스플레이 디스플레이 패널 구동시 누적 스트레스가 큰 서브픽셀들을 선택적으로 센싱하여 보상할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
발광 디스플레이 장치는 각 서브픽셀에 배치된 발광 소자에 계조에 대응하는 전류를 공급하여 발광 소자를 발광시킴으로써 영상을 표시한다. 발광 디스플레이 장치는 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능할 뿐만 아니라 자유로운 형상으로 구현이 가능한 장점이 있다.
발광 디스플레이 장치는 각 서브픽셀의 전기적인 특성 편차에 의해 휘도 편차가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 발광 디스플레이 장치는 각 서브픽셀의 전기적인 특성을 센싱하여 보상하는 외부 보상 방법을 적용하고 있다.
발광 디스플레이 장치는 수직 블랭크 기간마다 1 수평라인씩 순차적으로 센싱되는 서브픽셀들이 인지될 수 있거나, 파워 오프 시간에 각 서브픽셀의 구동 TFT 임계 전압(Vth)을 센싱하는 시간이 상당하여 파워가 꺼지지 않는 파워 오프 시간이 길다는 문제점이 있다.
본 발명은 디스플레이 디스플레이 패널 구동시 누적 스트레스가 큰 서브픽셀들을 선택적으로 센싱하여 보상할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 구동 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 복수의 서브픽셀을 포함하는 패널; 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부; 및 상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 상기 타이밍 컨트롤러는 입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅한 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하고, 상기 패널 구동부를 통해 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하고, 선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하고, 업데트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하여 상기 패널 구동부로 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구동 방법은 타이밍 컨트롤러에서 입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅하고 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하는 단계; 패널 구동부에서 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하는 단계; 상기 타이밍 컨트롤러에서 선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하는 단계; 및 상기 타이밍 컨트롤러에서 업데트된 보상값을 적하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하여 상기 패널 구동부로 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러는 입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅한 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하고, 패널 구동부를 통해 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하고, 선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하고, 업데트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하여 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스에 의해 특성 변화가 예상되는 서브픽셀들을 우선적으로 선택하여 각 프레임의 수직 블랭크 기간에 선택된 서브픽셀들의 특성 변화를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 선택된 서브픽셀들의 센싱 정보와 데이터 카운팅 정보를 조합하여 선택된 서브픽셀들의 특성 변화량을 판단하고, 특성 변화량이 반영된 보상값을 메모리에 업데이트하여 서브픽셀들의 특성 변화를 실시간으로 보상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 파워 온 센싱 시간과 파워 오프 센싱 시간이 필요하지 않아 파워 온 시간 및 파워 오프 시간을 단축시킬 수 있고, 각 프레임의 수직 블랭크 기간마다 특성 변화가 예상되는 서브픽셀들을 랜덤 센싱하여 분산시킴으로써 센싱되는 서브픽셀들이 인지되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 한 픽셀 회로 및 데이터 드라이버의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 타이밍 컨트롤러와 데이터 드라이버의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 한 픽셀 회로 및 데이터 드라이버의 구성을 나타낸 회로도이다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 전계발광 디스플레이 장치(Electroluminescent Display)가 적용될 수 있다. 전계발광 디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 디스플레이 장치, 퀀텀닷 발광 다이오드(Quantum-dot Light Emitting Diode) 디스플레이 장치, 또는 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치가 이용될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 디스플레이 장치는 디스플레이 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 감마 전압 생성부(500), 메모리(700) 등을 포함할 수 있다. 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300)는 디스플레이 패널(100)을 구동하는 디스플레이 패널 드라이버로 정의될 수 있다. 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 감마 전압 생성부(500)는 모두 디스플레이 드라이버로 정의될 수 있다.
디스플레이 패널(100)은 서브픽셀들(P)이 매트릭스형으로 배열된 픽셀 어레이 영역에 해당하는 디스플레이 영역(DA)을 통해 영상을 표시한다. 기본 단위 픽셀은 적색광을 방출하는 적색 서브픽셀, 녹색광을 방출하는 녹색 서브픽셀, 청색광을 방출하는 청색 서브픽셀, 백색광을 방출하는 백색 서브픽들 중 3색 또는 4색 서브픽셀들로 구성되거나 2색 서브픽셀들로 구성될 수 있다
각 서브픽셀(P)은 발광 소자와, 그 발광 소자를 독립적으로 구동하는 픽셀 회로를 포함한다. 발광 소자는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode), 퀀텀닷 발광 다이오드(Quantum-dot Light Emitting Diode), 또는 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode)가 적용될 수 있다. 픽셀 회로는 발광 소자를 구동하는 구동 TFT와, 구동 TFT에 데이터 신호를 공급하는 스위칭 TFT를 적어도 포함하는 복수의 TFT와, 스위칭 TFT를 통해 공급된 데이터 신호에 상응하는 구동 전압(Vgs)을 저장하여 구동 TFT에 공급하는 스토리지 커패시터를 포함한다. 이외에도 픽셀 회로는 구동 TFT의 3전극(게이트, 소스, 드레인)을 각각 초기화하거나, 임계 전압 보상을 위해 구동 TFT를 다이오드 구조로 연결시키거나, 발광 소자의 발광 시간을 제어하는 복수의 TFT를 더 포함할 수 있다. 픽셀 회로의 구성은 3T1C(3개 TFT, 1개 커패시터), 7T1C(7개 TFT, 1개 커패시터) 등과 같이 다양한 구성이 적용될 수 있다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이 각 서브픽셀(P)은 고전위 전원 전압(제1 전원 전압; EVDD) 라인과 접속되고, 저전위 전원 전압(제2 전원 전압; EVSS) 라인과 접속된 발광 소자(ED)와, 발광 소자(ED)를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 적어도 포함하는 픽셀 회로를 구비할 수 있다.
발광 소자(ED)는 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)와 접속된 애노드와, EVSS 라인과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비한다. 애노드는 서브픽셀별로 독립적이지만 캐소드는 전체 서브픽셀들이 공유하는 공통 전극일 수 있다. 발광 소자(ED)는 구동 TFT(DT)로부터 구동 전류가 공급되면 캐소드로부터 발광층으로 주입된 전자와, 애노드로부터 발광층으로 주입된 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)이 생성되고 생성된 엑시톤이 여기 상태(excited state)에서 기저 상태(ground state)로 떨어지면서 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써, 구동 전류의 전류값에 비례하는 밝기의 광을 발생한다. 발광 물질은 유기물로 이루어질 수 있고, 퀀텀 도트(Quantum dot)와 같은 무기물로 이루어질 수도 있다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 게이트 드라이버(200)로부터 제1 게이트 라인(GLi, i=1~n 중 어느 하나의 정수)에 공급되는 제1 게이트 펄스에 의해 구동되고, 데이터 드라이버(300)로부터 데이터 라인(DLj, j=1~m 중 어느 하나의 정수)에 공급되는 데이터 전압을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1)에 공급한다.
제2 스위칭 TFT(ST2)는 게이트 드라이버(200)로부터 제2 게이트 라인(SGLi, i=1~n 중 어느 하나의 정수)에 공급되는 제2 게이트 펄스에 의해 구동되고, 데이터 드라이버(300)로부터 센싱 라인(SLj, j=1~m 중 어느 하나의 정수)에 공급되는 레퍼런스 전압을 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)에 공급한다. 한편, 센싱 모드일 때 제2 스위칭 TFT(ST2)는 구동 TFT(DT)의 특성이나 발광 소자(ED)의 특성이 반영된 전류를 센싱 라인(SLj)으로 제공할 수 있다.
제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)는 도 2와 같이 서로 다른 게이트 라인(GLi, SGLi)에 의해 제어되거나, 동일 게이트 라인에 의해 제어될 수 있다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)를 통해 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2)에 각각 공급된 데이터 전압과 레퍼런스 전압의 차전압을 구동 TFT(DT)의 구동 전압(Vgs)으로 충전하고, 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)가 오프되는 발광 기간 동안 충전된 구동 전압(Vgs)을 홀딩한다.
구동 TFT(DT)는 EVDD 라인으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압(Vgs)에 따라 제어하여 구동 전압(Vgs)에 의해 정해진 구동 전류를 발광 소자(ED)로 공급함으로써 발광 소자(ED)를 발광시킬 수 있다.
게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 복수의 게이트 제어 신호에 따라 제어되고, 디스플레이 패널(100)의 게이트 라인들을 개별적으로 구동할 수 있다. 게이트 드라이버(200)는 각 게이트 라인(GLi, SGLi)의 구동 기간에 게이트 온 전압의 펄스 신호를 해당 게이트 라인에 공급하고, 각 게이트 라인(GLi, SGLi)의 비구동 기간에는 게이트 오프 전압을 해당 게이트 라인에 공급한다.
게이트 드라이버(200)는 디스플레이 패널(100)의 디스플레이 영역의 TFT 어레이와 동일 공정에 의해 기판에 직접 형성될 수 있고 디스플레이 패널(100)의 베젤 영역에 배치되어 내장될 수 있다.
감마 전압 생성부(500)는 전압 레벨이 서로 다른 복수의 레퍼런스 감마 전압들을 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급한다. 감마 전압 생성부(500)는 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 디스플레이 장치의 감마 특성에 대응하는 복수의 레퍼런스 감마 전압들을 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급할 수 있다. 감마 전압 생성부(500)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 감마 데이터에 따라 레퍼런스 감마 전압 레벨을 조절하여 데이터 드라이버(300)로 출력할 수 있다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 데이터 제어 신호에 따라 제어되고, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 디지털 데이터를 디지털-아날로그 변환부를 통해 아날로그 데이터 신호로 변환하며 디스플레이 패널(100)의 각 데이터 라인(DLj)에 해당 데이터 신호를 공급할 수 있다. 데이터 드라이버(300)는 감마 전압 생성부(500)로부터 공급된 복수의 레퍼런스 감마 전압들이 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환할 수 있다.
데이터 드라이버(300)는 레퍼런스 전압을 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 디스플레이 패널(100)의 센싱 라인(SLj)에 공급할 수 있다. 데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 레퍼런스 전압을 표시용과 센싱용으로 구분하여 공급할 수 있다.
데이터 드라이버(300)는 복수의 데이터 IC(Integrated Circuit)로 구성되고 COF(Chip On Film)에 개별적으로 실장되어 COF를 통해 패널(100)에 접속될 수 있다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 센싱부를 이용하여 각 센싱 라인(SLj)을 통해 각 서브픽셀의 구동 특성을 나타내는 신호를 전압 센싱 방식 또는 전류 센싱 방식으로 센싱하고 센싱한 신호를 아날로그-디지털 변환기를 통해 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)에 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 호스트 시스템으로부터 공급받은 타이밍 제어 신호들과 내부에 저장된 타이밍 설정 정보를 이용하여 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300)를 제어할 수 있다. 호스트 시스템은 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태블릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 타이밍 제어 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 게이트 드라이버(200)의 구동 타이밍을 제어하는 복수의 게이트 제어 신호를 생성하여 게이트 드라이버(400)로 공급할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(400)는 데이터 드라이버(300)의 구동 타이밍을 제어하는 복수의 데이터 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 호스트 시스템으로부터 공급받은 영상 데이터에 다양한 영상 처리를 전처리 동작으로 수행하고 전처리된 데이터를 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(400)는 영상 데이터에 대하여 화질 향상을 위한 다양한 영상 처리를 전처리 동작으로 수행할 수 있고, 영상 데이터를 분석하여 피크 휘도를 제어함으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 전처리된 데이터를 데이터 드라이버(300)로 출력하기 이전에, 메모리(700)에 저장된 각 서브픽셀의 보상값을 영상 데이터에 적용하여 각 서브픽셀(P)의 특성 편차를 보상하고, 보상된 데이터를 데이터 드라이버(300)로 출력할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 각 서브픽셀(P) 데이터를 카운팅한 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스에 의해 특성 변화가 예상되는 서브픽셀들을 우선적으로 선택할 수 있고, 각 프레임의 수직 블랭크 기간에 선택된 서브픽셀들의 특성 변화를 데이터 드라이버(300)를 통해 리드아웃하여 센싱할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 선택된 서브픽셀들의 센싱 정보와 데이터 카운팅 정보를 조합하여 선택된 서브픽셀들의 특성 변화량을 판단하고, 특성 변화량이 반영된 보상값으로 메모리(700)를 업데이트하여 서브픽셀들의 특성 변화를 실시간으로 보상할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
도 2를 참조하면, 데이터 드라이버(300)는 데이터 라인(DL1~DLm)을 구동하는 구동 회로(310)와, 각 서브픽셀(P)의 구동 특성, 예를 들면 구동 TFT(DT)의 임계 전압(Vth), 구동 TFT(DT)의 이동도, 또는 발광 소자(ED)의 열화 정도(임계 전압)가 반영된 픽셀 전류를 전압 센싱 방식으로 센싱하는 리드아웃 회로(320)를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(300)의 구동 회로(310)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 센싱용 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 각 데이터 라인(DLj, j=1~m)으로 공급하고, 센싱용 레퍼런스 전압을 각 센싱 라인(SLj, j=1~m)으로 공급할 수 있다. 게이트 드라이버(200)에 의해 구동된 게이트 라인(GLi, SGLi, i=1~n)에 의해 선택된 서브픽셀(P)에서 구동 TFT(DT)는 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 공급되는 센싱용 데이터 전압과, 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 공급되는 센싱용 레퍼런스 전압에 의해 구동될 수 있다. 구동 TFT(DT)의 전기적인 특성(임계 전압, 이동도) 또는 발광 소자(ED)의 열화 특성(임계 전압)이 반영된 픽셀 전류가 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 제공되어 플로팅 상태인 센싱 라인(SLj)의 라인 커패시터에 충전될 수 있다.
데이터 드라이버(300)의 리드아웃 회로(320)는 복수의 센싱 라인(SL1~SLm)에 각각 충전된 각 서브픽셀(P)의 센싱 전압을 샘플링 및 홀딩하고 ADC(Analog-to-Digital Converter)를 통해 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 구동 방법을 나타낸 순성도이다.
디스플레이 장치는 제조 공정의 검사 단계에서 각 서브픽셀의 특성 편차를 센싱하고, 각 서브픽셀의 특성 편차를 보상하기 위한 보상값을 결정하여 메모리(700)에 저장하는 제1 보상 단계(S100)를 먼저 수행할 수 있다/
디스플레이 장치는 파워 온 되고(S210) 입력 영상 데이터를 공급받아 디스플레이 패널(100)에 표시하는 동작을 수행할 수 있다(S220). 디스플레이 장치는 파워 온 시간에 서브픽셀들의 특성을 센싱하여 메모리(700)의 보상값을 업데이트하는 보상 동작을 생략하여 파워 온 시간을 단축할 수 있다.
디스플레이 장치에서 타이밍 컨트롤러(400)는 입력 영상 데이터를 공급받아 서브픽셀로 데이터를 카운팅할 수 있다(S230). 예를 들면, 타이밍 컨트롤러(400)는 입력 데이터를 업 카운팅하고, 한 프레임 내의 최소 데이터를 차감하는 다운 카운팅을 하여 메모리에 저장되는 데이터 카운팅 정보를 감소시킬 수 있다. 타이밍 컨트롤러(400)는 카운팅 정보를 이용하여 각 서브픽셀(P)이 받는 누적 스트레스 정도를 판단할 수 있고, 누적 스트레스 크기가 커서 특성 변화가 예상되는 서브픽셀들이 위치하는 수평 라인을 선택할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 각 프레임의 액티브 기간마다 입력 영상 데이터를 디스플레이 패널(100)에 표시하는 노멀 구동을 수행하고(S222), 각 프레임의 블랭크 기간(S224, Yes)이 되면, 선택된 수평 라인의 서브픽셀들의 특성 변화를 데이터 드라이버(300)를 통해 리드아웃하여 센싱할 수 있다(S232).
타이밍 컨트롤러(400)는 선택된 수평 라인의 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보와, 센싱된 각 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여, 선택된 각 서브픽셀의 특성 변화량을 판단할 수 있다(S234).
타이밍 컨트롤러(400)는 선택된 각 서브픽셀의 특성 변화량을 보상하기 위한 보상값을 산출하여 메모리(700)를 업데이트할 수 있다(S236).
타이밍 컨트롤러(400)는 메모리(700)에 업데이트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하고(S226), 보상된 데이터를 데이터 드라이버(300)에 공급하여 디스플레이 패널(100)에 표시할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400) 각 프레임의 수직 블랭크 기간마다 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스 크기가 큰 서브픽셀들을 먼저 선택하여 센싱할 수 있고, 누적 스트레스 크기를 고려하여 랜덤하게 수평 라인을 선택하여 센싱할 수 있다. 이에 따라, 수직 블랭크 기간마다 센싱되는 서브픽셀들의 위치가 분산됨으로써 센싱되는 서브픽셀들이 센싱 구간에서 오프되더라도 인지되는 것을 방지할 수 있다.
디스플레이 장치는 파워가 오프되면 디스플레이 구동을 종료할 수 있다(S240). 디스플레이 장치는 파워 오프 시간에 서브픽셀들의 특성, 특히 구동 TFT의 임계값을 센싱하여 메모리(700)의 보상값을 업데이트하는 보상 동작을 생략할 수 있으므로 파워 오프 시간을 단축할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러 및 데이터 드라이버의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는 전처리부(410), 보상부(420), 데이터 카운터(430), 특성 변화 예측부(440)를 포함할 수 있다. 데이터 드라이버(300)는 구동 회로(310) 및 리드아웃 회로(320)를 포함할 수 있다.
전처리부(410)는 입력 영상 데이터에 다양한 영상 처리를 수행하고 전처리된 데이터를 보상부(400)로 출력할 수 있다.
데이터 카운터(430)는 입력 영상 데이터를 공급받아 서브픽셀별로 데이터를 카운팅하여 저장하고, 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 특성 변화 예측부(440)로 출력할 수 있다. 데이터 카운터(430)는 입력 영상 데이터를 업 카운팅하고, 한 프레임 내의 최소 영상 데이터를 차감하는 다운 카운팅을 하여 메모리에 저장되는 데이터 카운팅 정보를 감소시킬 수 있다.
특성 변화 예측부(440)는 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스 크기에 따른 각 서브픽셀의 특성 변화를 예측하고, 특성 변화가 예측되는 서브픽셀들의 위치 정보를 보상부(420)로 출력할 수 있다.
보상부(420)는 각 프레임의 수직 블랭크 기간에서 특성 변화가 예측되는 서브픽셀들이 위치하는 수평 라인을 선택하여, 게이트 드라이버(200)와 데이터 드라이버(300)의 구동 회로(310)를 통해 선택된 수평 라인의 서브픽셀들을 구동시킬 수 있다. 데이터 드라이버(300)의 리드아웃 회로(320)는 선택된 서브픽셀 각각의 특성 변화를 센싱하고 타이밍 컨트롤러(400)의 특성 변화 예측부(440)로 센싱 데이터를 출력할 수 있다.
특성 변화 예측부(440)는 선택된 수평 라인의 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보와, 센싱된 각 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여, 선택된 각 서브픽셀의 특성 변화량을 판단하고, 각 서브픽셀의 특성 변화량을 보상하기 위한 보상값을 산출하여 메모리(700)를 업데이트할 수 있다.
보상부(420)는 메모리(700)에 업데이트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하고(S226), 보상된 데이터를 데이터 드라이버(300)의 구동 회로(310)로 공급하여 디스플레이 패널(100)에 각 서브픽셀의 특성 변화가 보상된 데이터가 표시되게 할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스에 의해 특성 변화가 예상되는 서브픽셀들을 우선적으로 선택하여 각 프레임의 수직 블랭크 기간에 선택된 서브픽셀들의 특성 변화를 센싱할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 선택된 서브픽셀들의 센싱 정보와 데이터 카운팅 정보를 조합하여 선택된 서브픽셀들의 특성 변화량을 판단하고, 특성 변화량이 반영된 보상값을 메모리에 업데이트하여 서브픽셀들의 특성 변화를 실시간으로 보상할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 파워 온 센싱 시간과 파워 오프 센싱 시간이 필요하지 않아 파워 온 시간 및 파워 오프 시간을 단축시킬 수 있고, 각 프레임의 수직 블랭크 기간마다 특성 변화가 예상되는 서브픽셀들을 랜덤 센싱하여 분산시킴으로써 센싱되는 서브픽셀들이 인지되는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 다양한 디스플레이 장치에 적용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 모바일 디바이스, 영상 전화기, 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 폴더블 기기(foldable device), 롤러블 기기(rollable device), 벤더블 기기(bendable device), 플렉서블 기기(flexible device), 커브드 기기(curved device), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 데스크탑 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 네비게이션, 차량용 네비게이션, 차량용 표시장치, 텔레비전, 월페이퍼(wall paper) 표시장치, 샤이니지(signage) 기기, 게임기기, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 및 가전 기기 등의 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
상술한 본 명세서의 다양한 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 명세서의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 기술 사상이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 기술 범위 또는 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 명세서는 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 디스플레이 패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 타이밍 컨트롤러
500: 감마 전압 생성부 700: 메모리

Claims (10)

  1. 복수의 서브픽셀을 포함하는 패널;
    상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부; 및
    상기 패널 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅한 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하고, 상기 패널 구동부를 통해 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하고, 선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하고, 업데트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하여 상기 패널 구동부로 출력하는 디스플레이 장치
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    각 프레임의 수직 블랭크 기간마다 상기 특성 변화가 예상된 서브픽셀들이 위치하는 수평 라인을 선택하고,
    선택된 수평 라인의 각 서브픽셀의 특성을 센싱하는 디스플레이 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스 크기를 판단하고, 상기 각 수직 블랭크 기간에서 누적 스트레스 크기가 큰 서브픽셀들로부터 선택하고, 상기 누적 스트레스 크기가 작아지는 순서로 상기 각 수직 블랭크 기간마다 1 수평라인씩 선택하는 디스플레이 장치.
  4. 타이밍 컨트롤러에서 입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅하고 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하는 단계;
    패널 구동부에서 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하는 단계;
    상기 타이밍 컨트롤러에서 선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하는 단계; 및
    상기 타이밍 컨트롤러에서 업데트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하여 상기 패널 구동부로 출력하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치의 구동 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    각 프레임의 수직 블랭크 기간마다 상기 특성 변화가 예상된 서브픽셀들이 위치하는 수평 라인을 선택하고,
    선택된 수평 라인의 각 서브픽셀의 특성을 센싱하는 디스플레이 장치의 구동 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스 크기를 판단하고, 상기 각 수직 블랭크 기간에서 누적 스트레스 크기가 큰 서브픽셀들로부터 선택하고, 상기 누적 스트레스 크기가 작아지는 순서로 상기 각 수직 블랭크 기간마다 1 수평라인씩 선택하는 디스플레이 장치의 구동 방법.
  7. 입력 영상 데이터를 서브픽셀별로 카운팅한 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 특성 변화가 예상된 서브픽셀을 선택하고,
    패널 구동부를 통해 선택된 서브픽셀의 특성을 센싱하고,
    선택된 서브픽셀에 대한 데이터 카운팅 정보와 서브픽셀의 특성 센싱 정보를 이용하여 보상값을 업데이트하고,
    업데트된 보상값을 적용하여 각 서브픽셀의 영상 데이터를 보상하여 출력하는 타이밍 컨트롤러.
  8. 청구항 7에 있어서,
    각 프레임의 수직 블랭크 기간마다 상기 특성 변화가 예상된 서브픽셀들이 위치하는 수평 라인을 선택하고, 상기 패널 구동부를 통해 선택된 수평 라인의 각 서브픽셀의 특성을 센싱하는 타이밍 컨트롤러.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 각 서브픽셀의 데이터 카운팅 정보를 이용하여 누적 스트레스 크기를 판단하고, 상기 각 수직 블랭크 기간에서 누적 스트레스 크기가 큰 서브픽셀들로부터 선택하고, 상기 누적 스트레스 크기가 작아지는 순서로 상기 각 수직 블랭크 기간마다 1 수평라인씩 선택하는 타이밍 컨트롤러.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 각 서브픽셀의 영상 데이터를 업 카운팅하고 각 프레임의 최소 데이터를 다운 카운팅하여 상기 각 서브픽셀의 카운팅 정보를 획득하는 타이밍 컨트롤러.
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