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KR20210059105A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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KR20210059105A
KR20210059105A KR1020190145728A KR20190145728A KR20210059105A KR 20210059105 A KR20210059105 A KR 20210059105A KR 1020190145728 A KR1020190145728 A KR 1020190145728A KR 20190145728 A KR20190145728 A KR 20190145728A KR 20210059105 A KR20210059105 A KR 20210059105A
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Abstract

본 발명의 표시 장치는, 복수의 블록들로 구획되는 제1 화소들; 제1 기간 동안, 각각의 상기 블록들에서 적어도 2개의 상기 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하는 센싱부; 및 상기 블록들 중 제1 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 센싱되지 않은 상기 제1 화소들에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 블록들 중 제2 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하지 않는 센싱 제어부를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안 상기 제2 블록에 대해서 센싱되지 않은 상기 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치는 복수의 화소들을 포함할 수 있고, 복수의 화소들이 다양한 색상 및 휘도로 발광함으로써, 다양한 영상을 표시할 수 있다.
복수의 화소들은 실질적으로 동일한 구조의 화소 회로들을 포함할 수 있다. 하지만, 표시 장치가 대면적화됨에 따라 화소들의 위치에 따른 공정 편차가 발생할 수 있다. 따라서, 각 화소들에서 동일한 기능을 수행하는 트랜지스터들이라도 이동도(mobility), 문턱 전압(threshold voltage) 등의 특성이 서로 다를 수 있다. 유사하게, 각 화소들의 발광 다이오드들의 문턱 전압들이 서로 다를 수 있다.
또한, 공정 편차뿐만 아니라, 사용자가 제품을 사용하는 과정에서 각 화소의 사용 빈도, 주변 온도 등에 따라, 각 화소에 포함된 소자들의 열화 정도가 각각 다를 수 있다.
따라서, 화소들에 포함된 소자들의 특성 정보들(이동도, 문턱 전압 등)의 센싱이 필요하다. 다만, 모든 화소들의 특성 정보들을 센싱하는 경우, 많은 시간이 요구되는 문제점이 있다. 반면에, 일부 화소들의 특성 정보들만 센싱하여 이용하는 경우, 센싱되지 않은 화소들에 대한 특성 정보들이 부정확한 문제점이 있다.
해결하고자 하는 기술적 과제는, 화소들의 특성 정보들에 대한 센싱 시간을 감소시키면서도 정확하게 센싱할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 블록들로 구획되는 제1 화소들; 제1 기간 동안, 각각의 상기 블록들에서 적어도 2개의 상기 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하는 센싱부; 및 상기 블록들 중 제1 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 센싱되지 않은 상기 제1 화소들에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 블록들 중 제2 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하지 않는 센싱 제어부를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안 상기 제2 블록에 대해서 센싱되지 않은 상기 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성한다.
상기 제1 화소들은 동일한 제1 색상의 화소들일 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 제2 화소들; 및 상기 제1 색상 및 제2 색상과 다른 색상의 제3 색상의 제3 화소들을 더 포함하고, 상기 제1 화소들 중 하나, 상기 제2 화소들 중 하나, 및 상기 제3 화소들 중 하나는 서로 동일한 센싱 라인을 통해서 상기 센싱부와 연결될 수 있다.
상기 센싱 제어부는: 각각의 상기 블록들에 대해서 상기 제1 센싱 데이터들의 블록 대표 값을 연산하는 블록 대표 값 연산부; 상기 블록 대표 값을 이용하여, 각각의 상기 블록들을 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정하는 정밀 센싱 판정부; 및 상기 제1 블록에 대해서 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 상기 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 인터폴레이션 연산부를 포함할 수 있다.
상기 블록 대표 값은, 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 제1 센싱 데이터들의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 정밀 센싱 판정부는 상기 표준 편차 값이 블록 임계 값보다 큰 상기 블록들을 상기 제2 블록으로 결정하고, 상기 표준 편차 값이 상기 블록 임계 값보다 작거나 같은 상기 블록들을 상기 제1 블록으로 결정할 수 있다.
상기 인터폴레이션 연산부는 상기 제1 센싱 데이터들을 이용하여 상기 인터폴레이션 데이터들 중 제1 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 제1 인터폴레이션 데이터들을 이용하여 제2 인터폴레이션 데이터들을 생성할 수 있다.
상기 인터폴레이션 연산부는 상기 제1 센싱 데이터들을 이용하여 상기 인터폴레이션 데이터들 중 제1 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 제1 인터폴레이션 데이터들 및 상기 제1 센싱 데이터들을 이용하여 제2 인터폴레이션 데이터들을 생성할 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 인터폴레이션 데이터들 및 상기 제2 센싱 데이터들을 이용하여 상기 제1 화소들에 대한 계조 값들을 생성하는 상기 타이밍 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는, 제1 화소들; 상기 제1 화소들에 대한 스트레스 값들을 포함하는 룩업 테이블; 상기 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 센싱 데이터들을 생성하는 센싱부; 및 상기 스트레스 값들을 참조하여 상기 센싱 데이터들을 인터폴레이션함으로써 센싱되지 않은 상기 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 센싱 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제1 화소들은 동일한 제1 색상의 화소들일 수 있다.
상기 표시 장치는, 상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 제2 화소들; 및 상기 제1 색상 및 제2 색상과 다른 색상의 제3 색상의 제3 화소들을 더 포함하고, 상기 제1 화소들 중 하나, 상기 제2 화소들 중 하나, 및 상기 제3 화소들 중 하나는 서로 동일한 센싱 라인을 통해서 상기 센싱부와 연결될 수 있다.
상기 센싱 제어부는: 상기 스트레스 값들의 차이가 스트레스 임계 값보다 작거나 같은 인접한 제1 화소들을 동일한 인터폴레이션 그룹으로 지정하는 인터폴레이션 그룹 지정부; 및 상기 인터폴레이션 그룹 각각에 대해서 상기 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 인터폴레이션 연산부를 포함할 수 있다.
상기 제1 화소들은 복수의 블록들로 구획되고, 상기 센싱 제어부는: 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 스트레스 값들의 스트레스 대표 값을 이용하여, 상기 블록들을 제1 블록 및 제2 블록 중 하나로 결정하는 정밀 센싱 판정부; 및 상기 제1 블록에 대해서 상기 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 상기 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 인터폴레이션 연산부를 포함할 수 있다.
상기 스트레스 대표 값은, 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 스트레스 값들의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나일 수 있다.
상기 정밀 센싱 판정부는 상기 표준 편차 값이 스트레스 임계 값보다 큰 상기 블록들을 상기 제2 블록으로 결정하고, 상기 표준 편차 값이 상기 스트레스 임계 값보다 작거나 같은 상기 블록들을 상기 제1 블록으로 결정할 수 있다.
상기 센싱부는 상기 제1 블록에 속하는 적어도 2 개의 상기 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하고, 상기 제2 블록에 속하는 모든 상기 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 블록들로 구획되는 화소들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 제1 기간 동안, 상기 블록들에서 적어도 2개의 상기 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하는 단계; 상기 블록들 중 제1 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 센싱되지 않은 상기 화소들에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 단계; 및 제1 기간 이후의 제2 기간 동안, 상기 블록들 중 제2 블록에 대해서 센싱되지 않은 상기 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성하는 단계를 포함한다.
상기 구동 방법은, 각각의 상기 블록들에 대해서 상기 제1 센싱 데이터들의 블록 대표 값을 연산하는 단계; 및 상기 블록 대표 값을 이용하여, 각각의 상기 블록들을 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 블록 대표 값은, 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 제1 센싱 데이터들의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나일 수 있다.
각각의 상기 블록들을 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정하는 상기 단계에서, 상기 표준 편차 값이 블록 임계 값보다 큰 상기 블록들을 상기 제2 블록으로 결정하고, 상기 표준 편차 값이 상기 블록 임계 값보다 작거나 같은 상기 블록들을 상기 제1 블록으로 결정할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 복수의 블록들로 구획되는 화소들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서, 제1 기간 동안, 각각의 상기 블록들에서 전부가 아닌 일부의 화소들을 센싱하는 단계; 및 상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안, 상기 블록들 중 적어도 하나의 블록의 센싱되지 않은 나머지 화소들을 센싱하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 화소들의 특성 정보들에 대한 센싱 시간을 감소시키면서도 정확하게 센싱할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 화소의 표시 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 이동도 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 문턱 전압 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드의 문턱 전압 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 도트를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 인터폴레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터폴레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 센싱 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치(10)는 타이밍 제어부(11), 데이터 구동부(12), 주사 구동부(13), 화소부(14), 센싱부(15), 및 센싱 제어부(16)를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 외부 프로세서로부터 각각의 영상 프레임에 대한 계조 값들 및 제어 신호들을 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(11)는 표시 장치(10)의 사양(specification)에 대응하도록 계조 값들을 렌더링(rendering)할 수 있다. 예를 들어, 외부 프로세서는 각각의 단위 도트(unit dot)에 대해서 적색 계조 값, 녹색 계조 값, 청색 계조 값을 제공할 수 있다. 하지만, 예를 들어, 화소부(14)가 펜타일(pentile) 구조인 경우, 인접한 단위 도트끼리 화소를 공유하므로, 각각의 계조 값에 화소가 1대 1 대응하지 않을 수 있다. 이러한 경우, 계조 값들의 렌더링이 필요하다. 각각의 계조 값에 화소가 1대 1 대응하는 경우, 계조 값들의 렌더링이 불필요할 수도 있다. 렌더링되거나 렌더링되지 않은 계조 값들은 데이터 구동부(12)로 제공될 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(11)는 프레임 표시를 위하여 데이터 구동부(12), 주사 구동부(13), 센싱부(15)등에 각각의 사양에 적합한 제어 신호들을 제공할 수 있다.
데이터 구동부(12)는 계조 값들 및 제어 신호들을 이용하여 데이터 라인들(D1, D2, D3, Dm)로 제공할 데이터 전압들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(12)는 클록 신호를 이용하여 계조 값들을 샘플링하고, 계조 값들에 대응하는 데이터 전압들을 화소행 단위로 데이터 라인들(D1~Dm)에 인가할 수 있다. m은 0보다 큰 정수일 수 있다.
주사 구동부(13)는 타이밍 제어부(11)로부터 클록 신호, 주사 시작 신호 등을 수신하여 제1 주사 라인들(S11, S12, S1n)에 제공할 제1 주사 신호들 및 제2 주사 라인들(S21, S22, S2n)에 제공할 제2 주사 신호들을 생성할 수 있다. n은 0보다 큰 정수일 수 있다.
주사 구동부(13)는 제1 주사 라인들(S11, S12, S1n)에 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 제1 주사 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다. 또한, 주사 구동부(13)는 제2 주사 라인들(S21, S22, S2n)에 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 제2 주사 신호들을 순차적으로 공급할 수 있다.
예를 들어, 주사 구동부(13)는 제1 주사 라인들(S11, S12, S1n)에 연결된 제1 주사 구동부 및 제2 주사 라인들(S21, S22, S2n)에 연결된 제2 주사 구동부를 포함할 수도 있다. 각각의 제1 주사 구동부 및 제2 주사 구동부는 시프트 레지스터들(shift registers) 형태로 구성된 주사 스테이지들을 포함할 수 있다. 각각의 제1 주사 구동부 및 제2 주사 구동부는 클록 신호의 제어에 따라 턴-온 레벨의 펄스 형태인 주사 시작 신호를 다음 주사 스테이지로 순차적으로 전달하는 방식으로 주사 신호들을 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 주사 신호들 및 제2 주사 신호들이 동일할 수 있다. 이러한 경우, 각 화소(PXij)에 연결되는 제1 주사 라인 및 제2 주사 라인은 서로 동일한 노드에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 주사 구동부(13)는 제1 주사 구동부 및 제2 주사 구동부로 나뉘어지지 않고, 단일(single) 주사 구동부로 구성될 수도 있다.
센싱부(15)는 타이밍 제어부(11)로부터 제어 신호를 수신하여 센싱 라인들(I1, I2, I3, Ip)로 초기화 전압을 공급하거나, 센싱 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(15)는 표시 기간 중 적어도 일부 기간 동안 센싱 라인들(I1, I2, I3, Ip)로 초기화 전압을 공급할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(15)는 센싱 기간 중 적어도 일부 기간 동안 센싱 라인들(I1, I2, I3, Ip)로 센싱 신호를 수신할 수 있다. p는 0보다 큰 정수일 수 있다.
센싱부(15)는 센싱 라인들(I1, I2, I3, Ip)에 연결된 센싱 채널들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱 라인들(I1, I2, I3, Ip)과 센싱 채널들은 1대 1로 대응할 수 있다.
화소부(14)는 화소들을 포함한다. 각각의 화소(PXij)는 대응하는 데이터 라인, 주사 라인, 및 센싱 라인에 연결될 수 있다. 화소들(PXij)은 복수의 블록들로 구획될 수 있다. 예를 들어, 블록들 각각은 동일한 개수의 화소들을 포함할 수 있고, 블록들은 서로 중첩되지 않을 수 있다. 다른 실시예에서, 블록들은 서로 다른 개수의 화소들을 포함할 수도 있다. 다른 실시예에서, 블록들은 적어도 일부 화소들을 공유할 수도 있다(즉, 중첩될 수도 있다).
블록은 복수의 화소들에 대한 제어 단위를 정의하는 것으로써 가상의 요소이며, 어떠한 물리적인 구성요소가 아니다. 블록들은 제품 출하전에 메모리에 기입되어 정의될 수도 있고, 제품 사용 과정에서 능동적으로 재정의될 수도 있다.
센싱 제어부(16)는 센싱부(15)에서 제공한 센싱 데이터들 중 적어도 일부를 인터폴레이션한 인터폴레이션 데이터들을 타이밍 제어부(11)로 제공할 수 있다. 타이밍 제어부(11)는 인터폴레이션 데이터들을 이용하여 화소들에 대한 계조 값들을 생성할 수 있다. 실시예에 따라, 타이밍 제어부(11)는 인터폴레이션 데이터들 및 센싱 데이터들을 모두 이용하여 화소들에 대한 계조 값들을 생성할 수도 있다.
센싱부(15)는 센싱 제어부(16) 또는 타이밍 제어부(11)에서 공급된 제어 신호에 따라, 각각의 블록에 대해서, 일부 화소들만 센싱하거나 전체 화소들을 센싱하여 센싱 데이터들을 생성할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 화소의 표시 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시 기간 동안, 화소(PXij)에 연결된 주사 라인들(S1i, S2i), 데이터 라인(Dj) 및 센싱 라인(Ik)에 인가되는 신호들의 예시적인 파형이 도시된다. k는 0보다 큰 정수일 수 있다.
우선, 도 3을 참조하여, 화소(PXij) 및 센싱 채널(151)의 예시적인 구성을 먼저 설명한다.
화소(PXij)는 트랜지스터들(T1, T2, T3), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 다이오드(LD)를 포함할 수 있다.
트랜지스터들(T1, T2, T3)은 N형 트랜지스터로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 트랜지스터들(T1, T2, T3)은 P형 트랜지스터로 구성될 수도 있다. 다른 실시예에서, 트랜지스터들(T1, T2, T3)은 N형 트랜지스터 및 P형 트랜지스터의 조합으로 구성될 수도 있다. P형 트랜지스터란 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차가 음의 방향으로 증가할 때 도통되는 전류량이 증가하는 트랜지스터를 통칭한다. N형 트랜지스터란 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차가 양의 방향으로 증가할 때 도통되는 전류량이 증가하는 트랜지스터를 통칭한다. 트랜지스터는 TFT(thin film transistor), FET(field effect transistor), BJT(bipolar junction transistor) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 게이트 전극이 제1 노드(N1)에 연결되고, 제1 전극이 제1 전원(ELVDD)에 연결되고, 제2 전극이 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 게이트 전극이 제1 주사 라인(S1i)에 연결되고, 제1 전극이 데이터 라인(Dj)에 연결되고, 제2 전극이 제1 노드(N1)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캐닝 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 게이트 전극이 제2 주사 라인(S2i)에 연결되고, 제1 전극이 제2 노드(N2)에 연결되고, 제2 전극이 센싱 라인(Ik)에 연결될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 센싱 트렌지스터로 명명될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전극이 제1 노드(N1)에 연결되고, 제2 전극이 제2 노드(N2)에 연결될 수 있다.
발광 다이오드(LD)는 애노드가 제2 노드(N2)에 연결되고, 캐소드가 제2 전원(ELVSS)에 연결될 수 있다.
일반적으로, 제1 전원(ELVDD)의 전압은 제2 전원(ELVSS)의 전압보다 클 수 있다. 다만, 발광 다이오드(LD)의 발광을 방지하는 등의 특수한 상황에서는 제2 전원(ELVSS)의 전압이 제1 전원(ELVDD)의 전압보다 크게 설정될 수도 있다.
센싱 채널(151)은 스위치들(SW1~SW7), 센싱 커패시터(CS1), 증폭기(AMP), 및 샘플링 커패시터(CS2)를 포함할 수 있다.
제2 스위치(SW2)는 일단이 제3 노드(N3)에 연결되고, 타단이 초기화 전원(VINT)에 연결될 수 있다.
증폭기(AMP)는 제1 입력단(예를 들어, 비반전 단자)이 기준 전원(VREF)에 연결될 수 있다. 증폭기(AMP)는 연산 증폭기(operational amplifier)로 구성될 수도 있다.
제3 스위치(SW3)는 일단이 제3 노드(N3)에 연결되고, 타단이 증폭기(AMP)의 제2 입력단(예를 들어, 반전 단자)에 연결될 수 있다.
센싱 커패시터(CS1)는 제1 전극이 증폭기(AMP)의 제2 입력단에 연결되고, 제2 전극이 증폭기(AMP)의 출력단에 연결될 수 있다.
샘플링 커패시터(CS2)는 센싱 커패시터(CS1)와 적어도 하나의 스위치(SW5, SW6)를 통해서 연결될 수 있다.
제4 스위치(SW4)는 일단이 센싱 커패시터(CS1)의 제1 전극에 연결되고, 타단이 센싱 커패시터(CS1)의 제2 전극에 연결될 수 있다.
제5 스위치(SW5)는 일단이 증폭기(AMP)의 출력단에 연결되고, 타단이 제4 노드(N4)에 연결될 수 있다.
제6 스위치(SW6)는 일단이 제4 노드(N4)에 연결되고, 타단이 샘플링 커패시터(CS2)의 제1 전극에 연결될 수 있다.
제7 스위치(SW7)는 일단이 샘플링 커패시터(CS2)의 제1 전극에 연결되고, 타단이 아날로그-디지털 컨버터(ADC)에 연결될 수 있다.
제1 스위치(SW1)는 일단이 제3 노드(N3)에 연결되고, 타단이 제4 노드(N4)에 연결될 수 있다.
센싱부(15)는 센싱 채널(151) 및 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(15)는 센싱 채널들의 개수에 대응하는 아날로그-디지털 컨버터들을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 센싱부(15)는 단일 아날로그-디지털 컨버터를 포함하고, 센싱 채널들에 저장된 샘플링 신호들을 시분할하여 컨버팅할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 표시 기간 동안 센싱 라인(Ik)은 초기화 전원(VINT)과 연결된다. 표시 기간 동안 제2 스위치(SW2)는 턴-온 상태일 수 있다.
표시 기간 동안, 제1 스위치(SW1) 및 제3 스위치(SW3)는 턴-오프 상태일 수 있다. 따라서, 센싱 라인(Ik)이 다른 전원(VREF)과 연결되는 것이 방지될 수 있다.
표시 기간 동안, 데이터 라인(Dj)에는 수평 기간 단위로 순차적으로 데이터 전압들(DS(i-1)j, DSij, DS(i+1)j)이 인가될 수 있다. 제1 주사 라인(S1i)에는 해당하는 수평 기간에 턴-온 레벨(하이 레벨)의 주사 신호가 인가될 수 있다. 또한, 제1 주사 라인(S1i)과 동기화 되어, 제2 주사 라인(S2i)에도 턴-온 레벨의 주사 신호가 인가될 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 기간 동안, 제2 주사 라인(S2i)에는 항상 턴-온 레벨의 주사 신호가 인가된 상태일 수도 있다.
예를 들어, 제1 주사 라인(S1i) 및 제2 주사 라인(S2i)에 턴-온 레벨의 주사 신호가 인가되면, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온 상태가 될 수 있다. 따라서, 화소(PXij)의 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 전압(DSij) 및 초기화 전원(VINT)의 차이에 해당하는 전압이 기입된다.
화소(PXij)에서, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 소스 전극 간의 전압차에 따라, 제1 전원(ELVDD), 제1 트랜지스터(T1), 및 제2 전원(ELVSS)을 연결하는 구동 경로로 흐르는 구동 전류량이 결정된다. 구동 전류량에 따라 발광 다이오드(LD)의 발광 휘도가 결정될 수 있다.
이후, 제1 주사 라인(S1i) 및 제2 주사 라인(S2i)에 턴-오프 레벨(로우 레벨)의 주사 신호가 인가되면, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)이 턴-오프 상태가 될 수 있다. 따라서, 데이터 라인(Dj)의 전압 변화에 무관하게, 스토리지 커패시터(Cst)에 의해서 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 소스 전극 간의 전압차가 유지되고, 발광 다이오드(LD)의 발광 휘도가 유지될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 이동도 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이동도 센싱 기간 동안, 화소(PXij)에 연결된 주사 라인들(S1i, S2i), 데이터 라인(Dj) 및 센싱 라인(Ik)에 인가되는 신호들의 예시적인 파형이 도시된다. 도 5는 도 4의 시점(tm)에서 화소(PXij) 및 센싱 채널(151)의 상태가 도시된다.
데이터 라인(Dj)에 센싱 전압들(SS(i-1), SSij, SS(i+2)j)이 순차적으로 인가될 수 있다. 실시예에 따라, 이동도 센싱 기간 동안 하나의 화소행(동일한 주사 라인에 연결된 화소들)에 대한 센싱만 수행하는 경우, 센싱 전압(SSij)만 데이터 라인(Dj)에 인가되고, 다른 센싱 전압들(SS(i-1)j), SS(i+1)j)은 데이터 라인(Dj)에 인가되지 않을 수도 있다.
센싱 라인(Ik)은 기준 전원(VREF)과 연결될 수 있다. 도 5를 참조하면, 제3 스위치(SW3)가 턴-온 상태일 수 있다. 증폭기(AMP)의 비반전 단자와 반전 단자는 가상 단락 상태(virtual short state)이므로, 센싱 라인(Ik)은 기준 전원(VREF)과 연결되었다고 표현될 수 있다.
센싱 전압(SSij)에 동기화되어, 제1 주사 라인(S1i) 및 제2 주사 라인(S2i)에 턴-온 레벨의 주사 신호들이 인가되면, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온될 수 있다.
따라서, 화소(PXij)의 제1 노드(N1)에 센싱 전압(SSij)이 인가되고, 제2 노드(N2)에 기준 전원(VREF)의 전압이 인가될 수 있다. 센싱 전압(SSij)과 기준 전원(VREF)의 전압 차이는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압보다 클 수 있다. 따라서, 제1 트랜지스터(T1)는 턴-온되고, 제1 전원(ELVDD), 제1 트랜지스터(T1), 제2 노드(N2), 제3 트랜지스터(T3), 제3 노드(N3), 제3 스위치(SW3), 센싱 커패시터(CS1)의 제1 전극을 연결하는 센싱 전류 경로로, 센싱 전류가 흐르게 된다. 센싱 전류는 제1 트랜지스터(T1)의 특성 정보를 포함할 수 있다.
[수학식 1]
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이때, Id는 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 센싱 전류이고, u는 이동도(mobility)이고, Co는 제1 트랜지스터(T1)의 채널, 절연층, 및 게이트 전극으로 형성되는 커패시턴스이고, W는 제1 트랜지스터(T1)의 채널의 폭이고, L은 제1 트랜지스터(T1)의 채널의 길이이고, Vgs는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압 차이이고, Vth는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 값일 수 있다.
여기서, Co, W, L은 고정된 상수이다. Vth는 다른 검출 방법(예를 들어, 도 6 및 도 7 참조)으로 검출될 수 있다. Vgs는 센싱 전압(SSij)과 기준 전원(VREF)의 전압의 차이이다. 제3 노드(N3)의 전압은 고정되므로, 센싱 전류 Id가 클수록 제4 노드(N4)의 전압이 낮아지게 된다. 제4 노드(N4)의 전압은 샘플링 신호로써 샘플링 커패시터(CS2)에 저장될 수 있다. 이후, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 턴-온된 제7 스위치(SW7)를 통해서, 샘플링 커패시터(CS2)에 저장된 샘플링 신호를 디지털 신호로 변환함으로써, 센싱 전류 Id의 크기를 산출할 수 있다. 따라서, 남은 변수인 이동도 u를 구할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 구동 트랜지스터의 문턱 전압 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 도 6의 시점(th4)에서 화소(PXij) 및 센싱 채널(151)의 상태가 도시된다. 제3 스위치(SW3) 및 제5 스위치(SW5)는 턴-오프 상태를 유지하고, 제1 스위치(SW1)는 턴-온 상태를 유지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 시점(th1)에서 제2 전원(ELVSS)의 전압이 상승됨으로써, 발광 다이오드(LD)의 발광을 미리 방지할 수 있다.
다음으로, 시점(th2)에서, 제2 스위치(SW2)가 턴-온됨으로써, 센싱 라인(Ik)이 초기화 전원(VINT)의 전압으로 초기화될 수 있다.
다음으로, 시점(th3)에서, 제1 주사 라인(S1i) 및 제2 주사 라인(S2i)으로 턴-온 레벨의 주사 신호들이 인가될 수 있다. 이때, 데이터 라인(Dj)으로 센싱 전압(SSth)이 인가될 수 있다. 따라서, 제1 노드(N1)에서 센싱 전압(SSth)이 유지될 수 있다. 또한, 초기화 라인(Ik)은 제2 노드(N2)와 연결될 수 있다.
제2 노드(N2)는 초기화 전원(VINT)의 전압부터 전압(SSth-Vth)까지 상승할 수 있다. 제2 노드(N2)가 전압(SSth-Vth)까지 상승하면, 제1 트랜지스터(T1)는 턴-오프됨으로써, 제2 노드(N2)의 전압은 더 이상 상승하지 않는다.
제6 스위치(SW6)는 턴-온 상태일 수 있고, 따라서, 샘플링 커패시터(CS2)에 샘플링 신호가 저장될 수 있다. 이때, 제4 노드(N4)와 제2 노드(N2)는 연결되므로, 샘플링 신호는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 값(Vth)을 포함한다. 제7 스위치(SW7)가 턴-온됨으로써, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)는 샘플링 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 발광 다이오드의 문턱 전압 센싱 기간을 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참조하면, 도 8의 시점(td4)에서 화소(PXij) 및 센싱 채널(151)의 상태가 도시된다.
시점(td1)에서 데이터 라인(Dj)에 센싱 전압(SSld)가 인가될 수 있다. 센싱 라인(Ik)에는 제3 스위치(SW3)를 통해서 기준 전원(VREF)의 전압이 인가될 수 있다. 이때, 턴-온 레벨의 주사 신호들이 주사 라인들(S1i, S2i)에 인가될 수 있고, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온될 수 있다. 이에 따라, 스토리지 커패시터(Cst)는 센싱 전압(SSld) 및 기준 전원(VREF)의 전압 차이를 저장할 수 있다.
시점(td2)에서, 턴-오프 레벨의 주사 신호들이 제1 주사 라인(S1i) 및 제2 주사 라인(S2i)에 인가될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 턴-온 상태를 유지하므로, 제2 노드(N2)의 전압이 발광 다이오드(LD)의 열화 정도에 대응하여 상승할 수 있다. 예를 들어, 발광 다이오드(LD)의 열화 정도가 심할 수록 제2 노드(N2)의 전압이 더 크게 상승할 수 있다. 제2 노드(N2)에서 수렴된 전압은 발광 다이오드(LD)의 문턱 전압에 대응할 수 있다.
시점(td3)에서, 턴-온 레벨의 주사 신호들이 제1 주사 라인(S1i) 및 제2 주사 라인(S2i)에 인가될 수 있다. 이때, 데이터 라인(Dj)에는 데이터 기준 전압(Dref)이 인가될 수 있다. 데이터 기준 전압(Dref)은 턴-오프 레벨의 전압일 수 있다. 따라서, 제1 트랜지스터(T1)가 턴-오프 상태를 유지한 상태에서, 제2 노드(N2)의 전압이 제1 센싱 채널(151)에 의해 안정적으로 센싱될 수 있다. 제1 센싱 채널(151)이 제2 노드(N2)의 전압을 센싱하는 동안 제4 스위치(SW4)는 턴-오프 상태일 수 있다.
제3 스위치(SW3)는 턴-온 상태이고, 제3 노드(N3)의 전압은 기준 전원(VREF)의 전압으로 고정이므로, 제2 노드(N2)의 전압의 크기가 클수록(공급되는 전하 량이 많을수록) 제4 노드(N4)의 전압이 작아질 수 있다. 제4 노드(N4)의 전압은 샘플링 커패시터(CS2)에 저장될 수 있고, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)를 이를 디지털 값으로 변환할 수 있다. 이에 따라, 발광 다이오드(LD)의 문턱 전압에 해당하는 특성 정보가 센싱될 수 있다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 도트를 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 도트(DOTik)는 복수의 화소들(PXi(j-1), PXij, PXi(j+1))을 포함할 수 있다. 동일한 도트(DOTik)에 포함된 복수의 화소들(PXi(j-1), PXij, PXi(j+1))은 동일한 센싱 라인(Ik)을 통해서 센싱 채널(151)과 연결될 수 있다.
예를 들어, 복수의 화소들(PXi(j-1), PXij, PXi(j+1))은 서로 다른 색상의 화소들일 수 있다. 예를 들어, 화소(PXi(j-1))는 제1 색상의 화소이고, 화소(PXij)는 제2 색상의 화소이고, 화소(PXi(j+1))은 제3 색상의 화소일 수 있다. 즉, 화소(PXi(j-1))는 제1 색상으로 발광할 수 있는 발광 다이오드(LDr)를 포함하고, 화소(PXij)는 제2 색상으로 발광할 수 있는 발광 다이오드(LDg)를 포함하고, 화소(PXi(j+1))는 제3 색상으로 발광할 수 있는 발광 다이오드(LDb)를 포함할 수 있다.
제1 색상, 제2 색상, 및 제3 색상은 서로 다른 색상들일 수 있다. 예를 들어, 제1 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 한가지 색상일 수 있고, 제2 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 제1 색상이 아닌 한가지 색상일 수 있고, 제3 색상은 적색, 녹색, 및 청색 중 제1 색상 및 제2 색상이 아닌 나머지 색상일 수 있다. 또한, 제1 내지 제3 색상들로 적색, 녹색, 및 청색 대신 마젠타(magenta), 시안(cyan), 및 옐로우(yellow)가 사용될 수도 있다.
한 실시예에 따르면, 센싱부(15)는 화소부(14)의 화소들의 특성 정보를 센싱할 때, 동일한 색상의 화소들에 대해서 센싱할 수 있다. 또한, 센싱 제어부(16)는 동일한 색상의 화소들에 대해서 인터폴레이션할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(15)는 제1 색상 센싱 기간 동안 화소부(14)의 제1 색상의 화소들에 대해서 특성 정보를 센싱하고, 센싱 제어부(16)는 제1 색상의 화소들에 대해서 인터폴레이션할 수 있다. 유사하게, 센싱부(15)는 제1 색상 센싱 기간과 다른 제2 색상 센싱 기간 동안 제2 색상의 화소들에 대해서 특성 정보를 센싱하고, 센싱 제어부(16)는 제2 색상의 화소들에 대해서 인터폴레이션할 수 있다. 또한, 센싱부(15)는 제1 색상 센싱 기간 및 제2 색상 센싱 기간과 다른 제3 색상 센싱 기간 동안 제3 색상의 화소들에 대해서 특성 정보를 센싱하고, 센싱 제어부(16)는 제3 색상의 화소들에 대해서 인터폴레이션할 수 있다.
예를 들어, 제1 색상의 화소(PXi(j-1))가 센싱되는 동안, 다른 색상의 화소들(PXij, PXi(j+1))의 데이터 라인들(Dj, D(j+1))에는 턴-오프 레벨의 데이터 전압들이 인가될 수 있다. 따라서, 제1 색상의 화소(PXi(j-1))가 센싱되는 동안, 화소들(PXij, PXi(j+1))의 제1 트랜지스터들(T1)이 턴-오프됨으로써, 화소(PXi(j-1))의 특성 정보에 영향을 미치지 않을 수 있다.
도 10에서는 각 도트가 RGB 스트라이프(RGB stripe) 구조임을 가정하여, 3 개의 화소들이 동일한 주사 라인들(S1i, S2i)에 연결되는 것으로 도시되었다. 다른 실시예에서, 각 도트가 펜타일(pentile) 구조로 구성되는 경우, 각 도트는 2 개의 화소들만 포함할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 각 도트는, 서로 다른 주사 라인들에 연결되되 동일한 센싱 라인을 공유하는 서로 다른 색상의 화소들을 포함할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 인터폴레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 이하 도면들은, 도 10을 고려하였을 때 정확한 표현을 위해서, 도트 단위로 센싱/비센싱 여부가 도시되었다. 전술한 바와 같이, 도트가 센싱된다는 의미는 도트에 포함된 모든 화소들이 동시에 센싱되는 것이 아니라, 색상 센싱 기간에 따라서 도트의 한 화소가 센싱된다는 것을 의미한다. 예를 들어서, 제1 색상 센싱 기간에는 도트의 제1 색상의 제1 화소가 센싱된다. 따라서, 각 색상 센싱 기간에서, 각 도트는 특정 화소로 특정될 수 있다. 설명의 편의를 위해서, 이후 실시예들에서는 제1 색상 센싱 기간에서 센싱 및 인터폴레이션이 수행되는 것을 가정한다. 따라서, 각 도트는 제1 화소로 특정될 수 있으며, 도트라는 용어와 제1 화소라는 용어를 혼용하여 사용한다.
도 11을 참조하면, 제1 기간 동안, 화소부(14)의 도트들(DOTik, DOTi(k+2), DOTi(k+4), DOT(i+2)k, DOT(i+2)(k+2), DOT(i+2)(k+4))이 센싱되고, 도트들(DOTi(k+1), DOTi(k+3), DOT(i+1)k, DOT(i+1)(k+1), DOT(i+1)(k+2), DOT(i+1)(k+3), DOT(i+1)(k+4), DOT(i+2)(k+1), DOT(i+2)(k+3), DOT(i+3)k, DOT(i+3)(k+1), DOT(i+3)(k+2), DOT(i+3)(k+3), DOT(i+3)(k+4))이 센싱되지 않는 경우가 도시된다. 즉, 홀수 번째 화소행 중 홀수 번째 제1 화소들이 센싱되고, 홀수 번째 화소행 중 짝수 번째 제1 화소들이 센싱되지 않고, 짝수 번째 화소행이 센싱되지 않는 경우가 예시적으로 도시된다. 홀수 번째인지 짝수 번째인지 여부는 실시예에 따라 달리 정해질 수 있다.
도 11에서 화살표는 인터폴레이션의 기초가 되는 데이터를 갖는 도트로부터, 산출된 인터폴레이션 데이터를 갖는 도트를 향하도록 도시되어 있다. 이에 대해서는 도 13을 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인터폴레이션 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 11과 다른 실시예에서의 제1 기간을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 제1 기간 동안, 화소부(14)의 도트들(DOTik, DOTi(k+2), DOTi(k+4), DOT(i+2)(k+1), DOT(i+2)(k+3))이 센싱되고, 도트들(DOTi(k+1), DOTi(k+3), DOT(i+1)k, DOT(i+1)(k+1), DOT(i+1)(k+2), DOT(i+1)(k+3), DOT(i+1)(k+4), DOT(i+2)k, DOT(i+2)(k+2), DOT(i+2)(k+4), DOT(i+3)k, DOT(i+3)(k+1), DOT(i+3)(k+2), DOT(i+3)(k+3), DOT(i+3)(k+4))이 센싱되지 않는 경우가 도시된다. 즉, 짝수 번째 화소행이 센싱되지 않는 것은 도 11의 실시예와 동일하나, 홀수 번째 화소행들에서 센싱되는 제1 화소들이 홀수 번째/짝수 번째로 교번되는 점이 도 11의 실시예와 다르다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 센싱 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 센싱 제어부(16a)는 블록 대표값 연산부(161a), 정밀 센싱 판정부(162a), 및 인터폴레이션 연산부(163a)를 포함할 수 있다.
도 14를 참조하면, 화소부(14)는 복수의 블록들(BL1, BL2, BL3, BL4)로 구획되는 제1 화소들을 포함할 수 있다. 각각의 블록들(BL1~BL4)은 적어도 3 개의 제1 화소들을 포함할 수 있다.
센싱부(15)는 제1 기간 동안, 각각의 블록들(BL1~BL4)에서 적어도 2개의 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들(RSD)을 생성할 수 있다. 도 11의 실시예를 적용하였을 때, 제1 기간에서 제1 센싱 데이터들(RSD)이 센싱된 상태(도트 패턴(dotted pattern))가 도 14에 도시된다.
센싱 제어부(16a)는 블록들(BL1~BL4) 중 제1 블록에 대해서는 제1 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션하여 센싱되지 않은 제1 화소들에 대한 인터폴레이션 데이터들(IPSD)을 생성하고, 블록들(BL1~BL4) 중 제2 블록에 대해서는 제1 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션하지 않을 수 있다.
블록 대표 값 연산부(161a)는 각각의 블록들(BL1~BL4)에 대해서 제1 센싱 데이터들(RSD)의 블록 대표 값(BLRV)을 연산할 수 있다. 블록 대표 값(BLRV)은, 각각의 블록들(BL1~BL4)에 대해서, 제1 센싱 데이터들(RSD)의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 블록 대표 값(BLRV)이 제1 센싱 데이터들(RSD)의 표준 편차 값임을 가정하여 설명한다.
정밀 센싱 판정부(162a)는 블록 대표 값(BLRV)을 이용하여, 각각의 블록들(BL1~BL4)을 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정할 수 있다. 예를 들어, 정밀 센싱 판정부(162a)는 표준 편차 값이 블록 임계 값보다 큰 블록(BL2)을 제2 블록으로 결정하고, 표준 편차 값이 블록 임계 값보다 작거나 같은 블록들(BL1, BL3, BL4)을 제1 블록으로 결정할 수 있다. 즉, 정밀 센싱 판정부(162a)는 편차가 큰 제1 센싱 데이터들(RSD)을 포함하는 블록(BL2)은 인터폴레이션하기에 부적합하다고 판단하고, 편차가 작은 제1 센싱 데이터들(RSD)을 포함하는 블록들(BL1, BL3, BL4)은 인터폴레이션하기에 적합하다고 판단할 수 있다.
이에 따라, 정밀 센싱 판정부(162a)는 제1 센싱 데이터들(RSD) 중 블록들(BL1, BL3, BL4)에 해당하는 데이터들에 대해서 인터폴레이션을 허용하는 러프 센싱 허용 신호(rough sensing allowance signal, RSA)를 인터폴레이션 연산부(163a)로 송신할 수 있다. 또한, 정밀 센싱 판정부(162a)는 제1 센싱 데이터들(RSD) 중 블록(BL2)에 대해서 정밀 센싱을 하도록 파인 센싱 신호(fine sensing signal, FSS)를 센싱부(15)로 송신할 수 있다.
인터폴레이션 연산부(163a)는 제1 블록으로 지정된 블록들(BL1, BL3, BL4)에 대해서 제1 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션하여 인터폴레이션 데이터들(IPSD)을 생성할 수 있다. 따라서, 블록들(BL1, BL3, BL4)의 모든 화소들을 센싱할 필요가 없어, 센싱 시간이 절약될 수 있다.
한 실시예에 따르면, 인터폴레이션 연산부(163a)는 제1 센싱 데이터들(RSD)을 이용하여 인터폴레이션 데이터들(IPSD) 중 제1 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 제1 인터폴레이션 데이터들을 이용하여 인터폴레이션 데이터들(IPSD) 중 제2 인터폴레이션 데이터들을 생성할 수 있다. 도 11을 참조하면, 인접한 도트들(DOTik, DOTi(k+2))의 제1 센싱 데이터들(RSD)을 이용하여 그 사이에 위치한 도트(DOT(i(k+1))에 대한 제1 인터폴레이션 데이터를 생성할 수 있다. 또한, 인접한 도트들(DOT(i+2)k, DOT(i+2)(k+2))의 제1 센싱 데이터들(RSD)을 이용하여 그 사이에 위치한 도트(DOT((i+2)(k+1))에 대한 제1 인터폴레이션 데이터를 생성할 수 있다. 다음으로, 인접한 도트들(DOTi(k+1), DOT(i+2)(k+1))의 제1 인터폴레이션 데이터들을 이용하여 그 사이에 위치한 도트(DOT(i+1)(k+1))에 대한 제2 인터폴레이션 데이터를 생성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 인터폴레이션 연산부(163a)는 제1 센싱 데이터들(RSD)을 이용하여 인터폴레이션 데이터들 중 제1 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 제1 인터폴레이션 데이터들 및 제1 센싱 데이터들(RSD)을 이용하여 제2 인터폴레이션 데이터들을 생성할 수 있다. 도 12를 참조하면, 인접한 도트들(DOTik, DOTi(k+2))의 제1 센싱 데이터들(RSD)을 이용하여 그 사이에 위치한 도트(DOT(i(k+1))에 대한 제1 인터폴레이션 데이터를 생성할 수 있다. 다음으로, 도트(DOTi(k+1))의 제1 인터폴레이션 데이터와 도트(DOT(i+2)(k+1))의 제1 센싱 데이터(RSD)를 이용하여 그 사이에 위치한 도트(DOT(i+1)(k+1))에 대한 제2 인터폴레이션 데이터를 생성할 수 있다.
도 15를 참조하면, 센싱부(15)는 제1 기간 이후의 제2 기간 동안 제2 블록으로 지정된 블록(BL2)에 대해서 센싱되지 않은 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들(FSD)을 생성할 수 있다. 따라서, 블록(BL2)의 모든 제1 화소들에 대해 직접 센싱한 데이터들이 존재하므로, 블록(BL2)의 제1 화소들의 특성 정보에 오류가 발생하지 않는다.
타이밍 제어부(11)는 인터폴레이션 데이터들(IPSD) 및 제2 센싱 데이터들(FSD)을 이용하여 제1 화소들에 대한 계조 값들을 생성할 수 있다. 도 1을 참조하여 전술한 바와 같이, 타이밍 제어부(11)는 외부 프로세서로부터 각각의 영상 프레임에 대한 계조 값들을 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(11)는 제1 화소들의 특성 정보에 따라 수신된 계조 값들을 변환시킴으로써, 변환된 계조 값들에 현재 화소부(14)의 물리적인 상태(공정 편차, 열화 정도 등)를 반영시킬 수 있다. 따라서, 얼룩 표시 등의 문제가 방지될 수 있다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 제어부(16b)는 인터폴레이션 그룹 지정부(164b) 및 인터폴레이션 연산부(163b)를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 룩업 테이블(LUT)을 포함할 수 있다. 룩업 테이블(LUT)은 데이터 형태로 존재할 수 있으며, 메모리 등의 물리적인 형태로 존재할 수도 있다. 도 16에 도시된 바와 달리, 룩업 테이블(LUT)은 타이밍 제어부(11)의 외부에 위치할 수도 있다.
룩업 테이블(LUT)은 제1 화소들에 대한 스트레스 값들(STRV)을 포함할 수 있다. 스트레스 값들(STRV)은 특정 시점의 값이 아니라, 현재 시점까지의 누적 값들일 수 있다. 스트레스 값은 제1 화소에 흐르는 전류가 클수록, 제1 화소 주변의 온도가 높을수록, 제1 화소가 표시하는 계조가 고계조일수록 큰 값이 누적될 수 있다. 다른 실시예에서, 전류, 온도, 계조 외에 다른 인자가 제1 화소의 스트레스 값을 구성할 수도 있다. 스트레스 값들(STRV)은 제1 화소들의 물리적인 상태를 순시적으로 측정한 것이 아니라, 제1 화소들에 영향을 미쳤던 외부 인자들에 대한 누적적인 정보인 점에서, 센싱 데이터들과 차이가 있다.
스트레스 값들(STRV)은 제1 화소들의 특정 소자에 대한 값들일 수도 있다. 예를 들어, 스트레스 값들(STRV)은 발광 다이오드(LD) 또는 제1 트랜지스터(T1)에 대한 것일 수도 있다. 룩업 테이블(LUT)은 제2 화소들 및 제3 화소들에 대한 스트레스 값들도 포함할 수 있다.
센싱부(15)는 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 센싱 데이터들(RSD)을 생성할 수 있다.
센싱 제어부(16b)는 스트레스 값들(STRV)을 참조하여 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션함으로써 센싱되지 않은 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 인터폴레이션 데이터들(IPSD)을 생성할 수 있다.
인터폴레이션 그룹 지정부(164b)는 스트레스 값들(STRV)의 차이가 스트레스 임계 값보다 작거나 같은 인접한 제1 화소들을 동일한 인터폴레이션 그룹으로 지정할 수 있다.
도 17을 참조하면, 각각의 도트 주사 값들에 대한 예시적인 스트레스 값들이 하단 그래프에 도시된다. 스트레스 값은 디지털 값일 수 있으며, 별도의 단위가 없을 수 있다. 예를 들어, 도트(DOTi(k+3))의 제1 화소의 스트레스 값(STRVi(k+3))과 도트(DOTi(k+4))의 제1 화소의 스트레스 값(STRVi(k+4))의 차이(DIF)는 스트레스 임계 값(THST)보다 클 수 있다. 예를 들어, 도트들(DOTi(k+4)), DOTi(k+5), DOTi(k+6))은 상시 표시 영역(예를 들어, 시간, 통신 상태 등에 대한 정보를 상시적으로 표시하는 영역)에 해당할 수 있다. 예를 들어, 도트들(DOTik), DOTi(k+1), DOTi(k+2), DOTi(k+3))은 일반 표시 영역(예를 들어, 가변하는 영상을 표시하는 영역)에 해당할 수 있다.
따라서, 인터폴레이션 그룹 지정부(164b)는 인접한 도트들(DOTik, DOTi(k+1), DOTi(k+2))을 하나의 인터폴레이션 그룹으로 지정하고, 인접한 도트들(DOTi(k+4), DOTi(k+5), DOTi(k+6))을 다른 하나의 인터폴레이션 그룹으로 지정할 수 있다. 반면에, 인터폴레이션 그룹 지정부(164b)는 인접한 도트들(DOTi(k+2), DOTi(k+3), DOTi(k+4))에 대해서는 인터폴레이션 그룹을 지정하지 않을 수 있다.
인터폴레이션 연산부(163b)는 인터폴레이션 그룹 각각에 대해서 인터폴레이션 데이터들(IPSD)을 생성할 수 있다. 인터폴레이션 그룹이 지정된 도트들(DOTi(k+1), DOTi(k+5))에 대해서는 도 14 및 도 15의 실시예와 동일 유사한 방식으로 인터폴레이션이 수행됨으로써 인터폴레이션 데이터들(IPSD)이 생성될 수 있다. 다만, 인터폴레이션 그룹이 지정되지 않은 도트(DOTi(k+3))에 대해서는 인접한 도트들(DOTi(k+2), DOTi(k+4)) 중 스트레스 값이 유사한 도트(DOTi(k+2))의 센싱 데이터를 복사(copy)함으로써 인터폴레이션 데이터가 생성될 수 있다. 따라서, 도트(DOTi(k+3))에 대해 오차 범위를 벗어나는 인터폴레이션 데이터가 생성되는 것이 방지될 수 있다(도 18 참조).
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센싱 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 제어부(16c)는 정밀 센싱 판정부(162c) 및 인터폴레이션 연산부(163c)를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 룩업 테이블(LUT)을 포함할 수 있다. 룩업 테이블(LUT)에 대해서는 도 16에 대한 설명을 참조한다.
센싱 제어부(16c)는 스트레스 값들(STRV)을 참조하여 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션함으로써 센싱되지 않은 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 인터폴레이션 데이터들(IPSD)을 생성할 수 있다.
정밀 센싱 판정부(162c)는 각각의 블록들에 대해서, 스트레스 값들(STRV)의 스트레스 대표 값을 이용하여, 블록들을 제1 블록 및 제2 블록 중 하나로 결정할 수 있다.
스트레스 대표 값은, 각각의 블록들에 대해서, 스트레스 값들(STRV)의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나일 수 있다. 이하에선 설명의 편의를 위해, 스트레스 대표 값이 스트레스 값들(STRV)의 표준 편차 값임을 가정한다.
정밀 센싱 판정부(162c)는 표준 편차 값이 스트레스 임계 값보다 큰 블록들을 제2 블록으로 결정하고, 표준 편차 값이 스트레스 임계 값보다 작거나 같은 블록들을 제1 블록으로 결정할 수 있다. 정밀 센싱 판정부(162c)는 제1 블록으로 지정된 블록들에 대해서는 일부 화소들만 센싱하도록 러프 센싱 신호(RSS)를 송신하고, 제2 블록으로 지정된 블록들에 대해서는 전체 화소들을 센싱하도록 파인 센싱 신호(FSS)를 송신할 수 있다.
센싱부(15)는 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 센싱 데이터들(RSD, FSD)을 생성할 수 있다. 센싱부(15)는 제1 블록에 속하는 적어도 2 개의 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들(RSD)을 생성하고, 제2 블록에 속하는 모든 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들(FSD)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(15)는 러프 센싱 신호(RSS)에 따라 제1 블록으로 지정된 블록들의 일부 화소들만 센싱한 제1 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션 연산부(163c)로 송신할 수 있다. 또한, 센싱부(15)는 파인 센싱 신호(FSS)에 따라 제2 블록으로 지정된 블록들의 전체 화소들을 센싱한 제2 센싱 데이터들(FSD)을 타이밍 제어부(11)로 송신할 수 있다.
인터폴레이션 연산부(163c)는 제1 블록에 대해서 제1 센싱 데이터들(RSD)을 인터폴레이션하여 인터폴레이션 데이터들(IPSD)을 생성할 수 있다.
타이밍 제어부(11)는 인터폴레잉션 데이터들(IPSD) 및 제2 센싱 데이터들(FSD)을 이용하여 제1 화소들에 대한 계조 값들을 생성할 수 있다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 20의 표시 장치(10')는 타이밍 제어부(11), 데이터 구동부(12'), 주사 구동부(13), 화소부(14), 및 센싱 제어부(16)를 포함할 수 있다.
도 20의 표시 장치(10')의 데이터 구동부(12')는 도 1의 표시 장치(10)의 데이터 구동부(12) 및 센싱부(15)가 통합되어 구성될 수 있다. 즉, 도 1의 표시 장치(10)에서 데이터 구동부(12) 및 센싱부(15)는 분리된 IC 칩들(integrated circuit chips)로 구성될 수 있으나, 도 20의 표시 장치(10')에서 데이터 구동부(12')는 단일(single) IC 칩으로 구성될 수 있다.
따라서, 데이터 구동부(12')는 데이터 라인들(D1, D2, Dm) 및 센싱 라인들(I1, I2)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 데이터 라인들(D1, D2, Dm) 및 센싱 라인들(I1, I2)은 서로 교번하여 배치될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
16a: 센싱 제어부
161a: 블록 대표 값 연산부
162a: 정밀 센싱 판정부
163a: 인터폴레이션 연산부
11: 타이밍 제어부
15: 센싱부

Claims (21)

  1. 복수의 블록들로 구획되는 제1 화소들;
    제1 기간 동안, 각각의 상기 블록들에서 적어도 2개의 상기 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하는 센싱부; 및
    상기 블록들 중 제1 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 센싱되지 않은 상기 제1 화소들에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 블록들 중 제2 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하지 않는 센싱 제어부를 포함하고,
    상기 센싱부는 상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안 상기 제2 블록에 대해서 센싱되지 않은 상기 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성하는,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 화소들은 동일한 제1 색상의 화소들인,
    표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 제2 화소들; 및
    상기 제1 색상 및 제2 색상과 다른 색상의 제3 색상의 제3 화소들을 더 포함하고,
    상기 제1 화소들 중 하나, 상기 제2 화소들 중 하나, 및 상기 제3 화소들 중 하나는 서로 동일한 센싱 라인을 통해서 상기 센싱부와 연결된,
    표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 센싱 제어부는:
    각각의 상기 블록들에 대해서 상기 제1 센싱 데이터들의 블록 대표 값을 연산하는 블록 대표 값 연산부;
    상기 블록 대표 값을 이용하여, 각각의 상기 블록들을 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정하는 정밀 센싱 판정부; 및
    상기 제1 블록에 대해서 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 상기 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 인터폴레이션 연산부를 포함하는,
    표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 블록 대표 값은, 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 제1 센싱 데이터들의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나인,
    표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 정밀 센싱 판정부는 상기 표준 편차 값이 블록 임계 값보다 큰 상기 블록들을 상기 제2 블록으로 결정하고, 상기 표준 편차 값이 상기 블록 임계 값보다 작거나 같은 상기 블록들을 상기 제1 블록으로 결정하는,
    표시 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 인터폴레이션 연산부는 상기 제1 센싱 데이터들을 이용하여 상기 인터폴레이션 데이터들 중 제1 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 제1 인터폴레이션 데이터들을 이용하여 제2 인터폴레이션 데이터들을 생성하는,
    표시 장치.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 인터폴레이션 연산부는 상기 제1 센싱 데이터들을 이용하여 상기 인터폴레이션 데이터들 중 제1 인터폴레이션 데이터들을 생성하고, 상기 제1 인터폴레이션 데이터들 및 상기 제1 센싱 데이터들을 이용하여 제2 인터폴레이션 데이터들을 생성하는,
    표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 인터폴레이션 데이터들 및 상기 제2 센싱 데이터들을 이용하여 상기 제1 화소들에 대한 계조 값들을 생성하는 상기 타이밍 제어부를 더 포함하는,
    표시 장치.
  10. 제1 화소들;
    상기 제1 화소들에 대한 스트레스 값들을 포함하는 룩업 테이블;
    상기 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 센싱 데이터들을 생성하는 센싱부; 및
    상기 스트레스 값들을 참조하여 상기 센싱 데이터들을 인터폴레이션함으로써 센싱되지 않은 상기 제1 화소들 중 적어도 일부에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 센싱 제어부를 포함하는,
    표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 화소들은 동일한 제1 색상의 화소들인,
    표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 색상과 다른 제2 색상의 제2 화소들; 및
    상기 제1 색상 및 제2 색상과 다른 색상의 제3 색상의 제3 화소들을 더 포함하고,
    상기 제1 화소들 중 하나, 상기 제2 화소들 중 하나, 및 상기 제3 화소들 중 하나는 서로 동일한 센싱 라인을 통해서 상기 센싱부와 연결된,
    표시 장치.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 센싱 제어부는:
    상기 스트레스 값들의 차이가 스트레스 임계 값보다 작거나 같은 인접한 제1 화소들을 동일한 인터폴레이션 그룹으로 지정하는 인터폴레이션 그룹 지정부; 및
    상기 인터폴레이션 그룹 각각에 대해서 상기 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 인터폴레이션 연산부를 포함하는,
    표시 장치.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 화소들은 복수의 블록들로 구획되고,
    상기 센싱 제어부는:
    각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 스트레스 값들의 스트레스 대표 값을 이용하여, 상기 블록들을 제1 블록 및 제2 블록 중 하나로 결정하는 정밀 센싱 판정부; 및
    상기 제1 블록에 대해서 상기 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 상기 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 인터폴레이션 연산부를 포함하는,
    표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 스트레스 대표 값은, 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 스트레스 값들의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나인,
    표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 정밀 센싱 판정부는 상기 표준 편차 값이 스트레스 임계 값보다 큰 상기 블록들을 상기 제2 블록으로 결정하고, 상기 표준 편차 값이 상기 스트레스 임계 값보다 작거나 같은 상기 블록들을 상기 제1 블록으로 결정하는,
    표시 장치.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 센싱부는 상기 제1 블록에 속하는 적어도 2 개의 상기 제1 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하고, 상기 제2 블록에 속하는 모든 상기 제1 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성하는,
    표시 장치.
  18. 복수의 블록들로 구획되는 화소들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서,
    제1 기간 동안, 상기 블록들에서 적어도 2개의 상기 화소들에 대한 제1 센싱 데이터들을 생성하는 단계;
    상기 블록들 중 제1 블록에 대해서는 상기 제1 센싱 데이터들을 인터폴레이션하여 센싱되지 않은 상기 화소들에 대한 인터폴레이션 데이터들을 생성하는 단계; 및
    제1 기간 이후의 제2 기간 동안, 상기 블록들 중 제2 블록에 대해서 센싱되지 않은 상기 화소들에 대한 제2 센싱 데이터들을 생성하는 단계를 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    각각의 상기 블록들에 대해서 상기 제1 센싱 데이터들의 블록 대표 값을 연산하는 단계; 및
    상기 블록 대표 값을 이용하여, 각각의 상기 블록들을 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 블록 대표 값은, 각각의 상기 블록들에 대해서, 상기 제1 센싱 데이터들의 표준 편차 값, 평균 값, 최대 값, 및 최소 값 중 적어도 하나인,
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    각각의 상기 블록들을 상기 제1 블록 및 상기 제2 블록 중 하나로 결정하는 상기 단계에서,
    상기 표준 편차 값이 블록 임계 값보다 큰 상기 블록들을 상기 제2 블록으로 결정하고, 상기 표준 편차 값이 상기 블록 임계 값보다 작거나 같은 상기 블록들을 상기 제1 블록으로 결정하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  21. 복수의 블록들로 구획되는 화소들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법으로서,
    제1 기간 동안, 각각의 상기 블록들에서 전부가 아닌 일부의 화소들을 센싱하는 단계; 및
    상기 제1 기간 이후의 제2 기간 동안, 상기 블록들 중 적어도 하나의 블록의 센싱되지 않은 나머지 화소들을 센싱하는 단계를 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
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