KR102523171B1 - 디스플레이 장치와 이의 패널 보상 방법 - Google Patents

디스플레이 장치와 이의 패널 보상 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치 및 디스플레이 장치의 패널 보상 방법을 개시한다. 상기 디스플레이 장치의 패널 보상 방법은, 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원들로 만드는 단계; 및 동일 크기의 상기 픽셀 전류를 이용하여 소스 드라이버의 모든 전류 센싱 경로의 편차를 보정하고, 상기 전류 센싱 경로 편차 보정 후 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 단계;를 포함한다.

Description

디스플레이 장치와 이의 패널 보상 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR COMPENSATING PANEL THEREOF}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 디스플레이 패널의 픽셀들 간의 특성 편차를 정확히 보상할 수 있는 디스플레이 장치 및 이의 패널 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차되는 지점에 픽셀이 매트릭스 형태로 배치되는 디스플레이 패널과, 데이터 라인들로 소스 구동 신호를 제공하는 데이터 구동 장치와, 게이트 라인들로 스캔 신호를 제공하는 게이트 구동 장치와, 데이터 구동 장치와 게이트 구동 장치를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
데이터 구동 장치는 다수의 소스 드라이버를 포함하고, 소스 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터 제공되는 영상 데이터를 소스 구동 신호로 변환하고 이를 디스플레이 패널의 데이터 라인들로 제공한다. 소스 드라이버는 하나의 칩(SD-IC)으로 구성되고, 디스플레이 패널의 크기와 해상도를 고려하여 복수 개로 구성될 수 있다.
한편, 디스플레이 패널은 각 픽셀들 간에 특성 편차가 있을 수 있다. 각각의 소스 드라이버들은 디스플레이 패널의 픽셀 정보를 센싱하고, 이를 디지털 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러에 제공한다. 타이밍 컨트롤러는 픽셀 정보에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다.
각각의 소스 드라이버들은 픽셀 정보를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함한다. 각각의 소스 드라이버들의 ADC 간에도 특성 편차가 있을 수 있고, 이를 보정하여야 한다.
종래 기술의 디스플레이 장치는 전류 센싱 방식을 이용하는 경우, 외부의 기준 전류원을 통해 각각의 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정 후 디스플레이 패널의 픽셀 특성을 보정한다.
이와 같은 종래 기술의 디스플레이 장치는 기준 전류원으로부터 각각의 소스 드라이버들까지 기준 전류가 제공되는 전류 경로의 차이와 디스플레이 패널의 픽셀들 간의 픽셀 전류를 센싱하기 위한 전류 경로의 차이로 인해 센싱 값에 오차가 발생할 수 있고, 이로 인해 디스플레이 패널의 픽셀들 간의 특성 편차에 대한 외부 보상이 부정확해질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 디스플레이 패널의 픽셀들 간의 특성 편차를 정확히 보상할 수 있는 디스플레이 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 패널 보상 방법은, 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원들로 만드는 단계; 및 동일 크기의 상기 픽셀 전류를 이용하여 소스 드라이버의 모든 전류 센싱 경로의 편차를 보정하고, 상기 전류 센싱 경로 편차 보정 후 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치는 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열되는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 센싱 라인에 인가되는 기준 전압을 센싱하는 제1 구동, 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들에 인가되는 제1 동일 데이터에 대응하는 픽셀 전압을 센싱하는 제2 구동, 모든 센싱 라인들에 인가되는 동일 크기의 픽셀 전류를 센싱하는 제3 구동, 및 모든 픽셀들에 인가되는 제2 동일 데이터에 대응하는 모든 픽셀들의 픽셀 전류를 센싱하는 제4 구동 중 적어도 하나를 수행하는 센싱 회로; 및 상기 소스 드라이버를 제어하고, 상기 소스 드라이버의 상기 제1 내지 제4구동에 의해 수신되는 각각의 디지털 데이터를 이용하여 상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차, 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차, 상기 소스 드라이버의 전류 센싱 경로의 편차 및 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 보상 회로;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원으로 만들기 때문에 기준 전류가 제공되는 전류 경로의 편차가 없으며, 이를 통해 전류 센싱 경로의 편차를 정확히 보정할 수 있다.
또한, 본 발명은 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정하기 위해 공통 라우팅(Routing)을 통해 기준 전압을 적어도 하나의 센싱 라인에 인가시키므로, 소스 드라이버의 칩 면적을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 전압 센싱 방식과 전류 센싱 방식의 결합으로 소스 드라이버들 간의 특성 편차, 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차, 소스 드라이버의 전류 센싱 경로의 편차 및 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하므로, 보정 안정도를 향상시키고, 전압 센싱 방식만을 이용한 패널 센싱 대비 보정 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 패널의 픽셀들 간의 특성 편차를 정확히 보상할 수 있으므로, 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 패널의 픽셀 어레이와 픽셀 정보를 센싱하는 소스 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 픽셀 구조와 소스 드라이버의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 패널 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 타이밍 컨트롤러(110), 데이터 구동 장치(120), 게이트 구동 장치(도시되지 않음) 및 디스플레이 패널(130)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(110)는 영상 데이터를 데이터 구동 장치(120)에 제공하고, 영상 데이터에 대응하는 소스 구동 신호가 디스플레이 패널(130)에 공급되도록 게이트 구동 장치와 데이터 구동 장치(120)를 제어한다.
타이밍 컨트롤러(110)는 데이터 구동 장치(120)로부터 픽셀 정보와 기준 전압중 적어도 하나에 대응하는 디지털 데이터를 수신하고, 디지털 데이터를 이용하여 소스 드라이버(SDIC)들 간의 특성 편차, 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 편차와 전류 센싱 경로(Current Sensing Path)의 편차 및 디스플레이 패널(130)의 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다.
타이밍 컨트롤러(110)는 상기와 같은 보정을 수행하고, 영상 데이터를 보상하는 보상부(12)를 포함할 수 있다. 도 1의 실시에에 따른 보상부(12)는 타이밍 컨트롤러(110)에 구비되어 있으나, 보상부(12)는 타이밍 컨트롤러(110)의 외부에 구비될 수 있으며, 또는 데이터 구동 장치(120) 내에 구비될 수 있다.
보상부(12)는 각각의 소스 드라이버(SDIC)들로부터 픽셀 정보와 기준 전압 중적어도 하나에 대응하는 디지털 데이터를 수신하여 소스 드라이버(SDIC)들 간의 특성 편차와 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 편차와 전류 센싱 경로의 편차 및 모든 픽셀들 간의 특성 편차를 연산하고, 편차에 대응하는 보상 데이터를 생성하여 영상 데이터를 보상한다.
데이터 구동 장치(120)는 타이밍 컨트롤러(110)로부터 제공되는 영상 데이터를 아날로그 형태의 소스 구동 신호로 변환하고, 소스 구동 신호를 디스플레이 패널(130)의 데이터 라인들에 공급한다. 데이터 구동 장치(120)는 다수의 소스 드라이버(SDIC)들을 포함하고, 하나의 소스 드라이버는 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수 있으며, 소스 드라이버의 개수는 디스플레이 패널(130)의 크기와 해상도를 고려하여 그 개수가 결정될 수 있다.
각각의 소스 드라이버(SDIC)들은 영상 데이터에 대응하는 소스 구동 신호를 디스플레이 패널(130)에 공급하기 위해 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털 아날로그 컨버터, 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다. 그리고, 소스 드라이버(SDIC)들은 디스플레이 패널(130)의 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하기 위해 센싱 회로 및 아날로그 디지털 컨버터를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(130)은 액정 패널, 오엘이디(OLED: Organic Light Emitting Diode) 패널 등이 이용될 수 있다. 디스플레이 패널(130)의 각각의 픽셀들은 전기적인 특성을 가지고 있다. 디스플레이 패널의 특성을 센싱하는 방식으로 전압 센싱 방식과 전류 센싱 방식이 있다.
전압 센싱 방식은 전압을 센싱하는 방식으로, 속도는 다소 느리지만, 전압 안정화 구간에서 측정 함에 따라 안정성이 높고, 전류 센싱 방식과 달리 기생 성분의 영향도 낮다. 그리고, 전압 센싱 방식은 소스 드라이버의 특성을 보정하기 위해 공통 라우팅(Routing)이 가능하므로 칩 면적을 줄일 수 있다.
전류 센싱 방식은 픽셀의 특성을 정의하는 전류를 직접 측정하는 방식으로, 빠른 시간과 정확성을 가진 보상이 가능하다. 그러나, 전류 센싱 방식은 소스 드라이버(SDIC)의 특성을 보정하기 위해서는 센싱라인들에 동일한 기준 전류를 제공 해야 하지만, 기준 전류 제공의 독립적인 라우팅(routing)간의 편차로 인해 부정확성이 발생할 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 전압 센싱 방식과 전류 센싱 방식을 결합하여 디스플레이 패널의 픽셀 특성을 보상한다.
먼저, 디스플레이 장치(100)는 전압 센싱 방식을 이용하여 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정하고, 디스플레이 패널(130)의 적어도 하나의 라인 픽셀들의 특성을 보정하여, 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일한 크기의 픽셀 전류를 출력하는 전류원(Current Source)으로 만든다. 여기서, 적어도 하나의 라인 픽셀들은 디스플레이 패널의 유효 픽셀들을 이용하여 구성하거나, 별도의 더미 라인 픽셀들을 이용하여 구성할 수 있다.
다음으로, 디스플레이 장치(100)는 전류 센싱 방식을 이용하여 동일한 크기의 픽셀 전류를 모든 센싱 라인에 공급하여 소스 드라이버의 아날로그 디지털 컨버터의 전류 센싱 경로의 편차를 보정하고, 동일 데이터를 모든 픽셀에 공급하여 디스플레이 패널(130)의 픽셀들 간의 편차를 보정한다.
상기와 같은 전압 센싱 방식과 전류 센싱 방식을 결합하여 디스플레이 패널의 픽셀 특성을 보상하는 것에 대한 상세한 설명은 이후에서 계속된다.
도 2는 도 1에 도시된 디스플레이 패널의 픽셀 어레이와 픽셀 정보를 센싱하는 소스 드라이버를 나타내는 도면이다.
도 2를 참고하면, 디스플레이 패널(130)에는 데이터 라인(DL)들이 일 방향으로 배치되고, 데이터 라인(DL)들과 교차하는 방향으로 게이트 라인(GL)들이 배치되며, 교차 지점에 매트릭스 형태로 픽셀(P)들이 배치된다.
각각의 픽셀(P)들은 구동 회로, 발광소자를 포함하고, 센싱 라인(SL)을 통해 픽셀 정보에 대응하는 신호를 출력한다. 각각의 픽셀(P)들은 고유의 전기적인 특성을 가지고 있으며, 각각의 픽셀(P)들 간에 특성 편차가 있을 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(130)의 구동 시간이 길어지고 온도의 변화에 따라서 픽셀(P)들의 특성이 변화 될 수 있다.
픽셀(P)들의 특성에는 구동 회로의 문턱 전압(Vth: Threshold Voltage) 및 이동도(Mobility) 등이 있을 수 있다. 픽셀(P)들 각각은 영상 구현을 위한 노멀 구동과, 픽셀 정보를 센싱하기 위한 센싱 구동으로 동작할 수 있으며, 센싱 구동은 노멀 구동에 앞서 일정 시간 동안 수행되거나 노멀 구동 중의 수직 블랭크 구간, 또는 별도의 보상 동작 구간에 수행될 수 있다.
소스 드라이버(SDIC)는 영상 데이터에 대응하는 소스 구동 신호를 디스플레이 패널(130)에 공급하기 위해 디지털 아날로그 컨버터(DAC)를 포함하고, 디스플레이 패널(130)의 픽셀(P)들 간의 특성 편차를 보정하기 위해 디스플레이 패널(130)로부터 픽셀 정보를 센싱하는 센싱 회로(22)와 픽셀 정보를 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수 있다.
센싱 회로(22)는 각각의 센싱 라인(SL)들에 대응하는 채널 별로 전류 전압 변환기(IVC), 샘플 앤 홀드 회로(SH) 및 스위치(SW)를 포함할 수 있다.
전류 전압 변환기(IVC)는 센싱 라인(SL)의 신호(전류)를 전압으로 변환하고, 샘플 앤 홀드 회로(SH)는 전류 전압 변환기(IVC)에 의해 변환된 전압을 샘플링하고 홀딩하며, 미리 설정된 순서에 따라 홀딩한 전압을 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 출력한다.
스위치(SW)는 센싱 회로(22)가 전류 센싱 방식으로 동작하는 경우 오프되고, 전압 센싱 방식으로 동작하는 경우 온 된다. 스위치(SW)가 온 되면, 센싱 라인(SL)의 신호(전압)는 다이렉트로 샘플 앤 홀드 회로(SH)로 전달된다.
그리고, 소스 드라이버(SDIC)는 기준전압 제공부(24) 및 스위치 회로(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 기준전압 제공부(24)는 공통 라우팅을 통해 기준 전압(VREF)을 적어도 하나의 센싱 라인(SL)에 제공하고, 스위치 회로는 기준전압 제공부(24)로부터 제공되는 기준 전압을 공통 라우팅으로 연결된 센싱 라인(SL)들에 전달하거나 차단한다.
기준전압 제공부(24)는 기준 전압(VREF)을 디스플레이 패널(130)의 적어도 하나의 센싱 라인(SL)에 공급한다. 이러한 기준전압 제공부(24)는 전압 센싱 방식을 이용하여 소스 드라이버의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 특성을 보정하는 시간에 활성화될 수 있다. 여기서, 기준 전압(VREF)는 소스 드라이버(SDIC)의 외부에서 공급되는 전압으로 임의의 공통 전압으로 정의될 수 있다.
스위치 회로는 기준전압 제공부(24)로부터 제공되는 기준 전압(VREF)을 적어도 하나의 센싱 라인(SL)에 전달하는 동작 및 모든 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하기 위해 모든 센싱 라인(SL)들을 서로 차단하는 동작을 수행할 수 있다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱 회로(22)의 샘플 앤 홀드 회로(SH)들로부터 출력되는 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 이를 타이밍 컨트롤러(110)의 보상부(12)에 제공한다.
타이밍 컨트롤러(110)의 보상부(12)는 소스 드라이버(SDIC)의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로부터 디지털 데이터를 수신하고, 디지털 데이터를 이용하여 소스 드라이버(SDIC)들 간의 특성 편차와 디스플레이 패널(130)의 픽셀들 간의 특성 편차 및 전류 센싱 경로의 편차에 대응하는 보상 데이터를 생성하고, 보상 데이터를 이용하여 영상 데이터를 보상한다.
도 3은 도 2에 도시된 픽셀 구조와 소스 드라이버의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3을 참고하면, 픽셀(P)들 각각은 구동 회로(32) 및 발광 소자(34)를 포함한다.
구동 회로(32)는 발광 소자(34)를 구동하는 구동 트랜지스터(DTR)와, 게이트라인(GL)에 인가되는 스캔 신호에 의해 해당 행(Row)이 선택되면 데이터 라인(DL)의 소스 구동 신호(Vdata)를 구동 트랜지스터(DTR)의 게이트에 인가하는 게이트 트랜지스터(GTR)와, 소스 구동 신호(Vdata)를 일정 시간 동안 유지하기 위한 캐패시터(C)를 포함한다.
그리고, 구동 회로(32)는 센싱 제어 신호에 의해 특정 픽셀이 선택되면 픽셀 정보를 센싱 라인(SL)을 통해서 소스 드라이버(SDIC)의 센싱 회로(22)에 전달하는 센싱 트랜지스터(STR)를 포함한다. 도 3의 미 설명부호 PL은 파워 라인이다.
각각의 픽셀(P)들의 구동 트랜지스터(DTR)는, 문턱전압(Vth: Threshold Voltage), 이동도(Mobility) 등의 고유 특성을 가지고 있다. 이러한 구동 트랜지스터(DTR)는 구동 시간이 길어짐에 따라 열화(Degradation)가 진행되어, 문턱전압, 이동도 등의 고유 특성이 변하게 되고, 각 픽셀들 간에 특성 편차가 더 커질 수 있다.
본 발명은 각 픽셀(P)들 간의 특성 편차를 정확히 보정하여 화상 품질을 향상시키고자 한다. 이를 위해 본 발명은 전압 센싱 방식을 이용하여 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일한 크기의 픽셀 전류를 출력하는 전류원으로 만들고, 전류 센싱 방식으로 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 전류 센싱 경로 편차를 보정하고 모든 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다.
전압 센싱 방식을 이용하여 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일한 크기의 픽셀 전류를 출력하는 전류원으로 만드는 과정을 설명하면 다음과 같다.
기준전압 제공부(24)는 외부로부터 인가되는 기준 전압(VREF)을 적어도 하나의 센싱 라인(SL)에 제공한다.
센싱 회로(22)는 기준 전압(VREF)을 센싱하고, 센싱한 기준 전압을 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 제공한다. 여기서, 센싱 회로(22)의 스위치(SW)는 온 되어 기준 전압(VREF)을 다이렉트로 샘플 앤 홀드 회로(SH)에 전달한다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱 회로(22)의 출력전압을 디지털 데이터로 변환하고, 이를 타이밍 컨트롤러(110)의 보상부(12)에 제공한다.
보상부(12)는 기준 전압(VREF)에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 특성을 보정한다. 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 특성에는 오프셋(offset) 및 게인(gain) 등이 있을 수 있다. 보상부(12)는 각각의 소스 드라이버(SDIC)들의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 대한 특성을 미리 설정된 기준치로 보정할 수 있고, 이를 통해 소스 드라이버(SDIC)들 간의 특성 편차도 보정될 수 있다.
다음으로, 타이밍 컨트롤러(110)는 보상된 동일 데이터를 소스 드라이버(SDIC)에 제공하고, 소스 드라이버(SDIC)는 보상된 동일 데이터에 대응하는 소스 구동 신호를 디스플레이 패널(130)의 적어도 하나의 라인 픽셀(P)들에 인가한다.
센싱 회로(22)는 소스 구동 신호가 인가된 적어도 하나의 라인 픽셀(P)들에 대응하는 픽셀 전압을 센싱한다. 여기서, 센싱 회로(22)의 스위치(SW)는 온 되어 픽셀 전압을 다이렉트로 샘플 앤 홀드 회로(SH)에 전달한다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱 회로(22)로부터 출력되는 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 이를 타이밍 컨트롤러(110)의 보상부(12)에 제공한다.
보상부(12)는 픽셀 전압에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다. 상기와 같은 과정을 통해서 적어도 하나의 라인 픽셀들은 동일한 크기의 픽셀 전류를 공급하는 전류원이 된다.
전류 센싱 방식을 이용하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 전류 센싱 경로 편차를 보정하고 모든 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
센싱 회로(22)는 동일한 크기의 픽셀 전류(ITFT)를 센싱하고, 센싱한 픽셀 전류(ITFT)에 대응하는 전압으로 변환하며, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 제공한다. 여기서, 센싱 회로(22)의 스위치(SW)는 오프되어 픽셀 전류(ITFT)는 전압 전류 변환기(IVC)를 통해서 전압으로 변환된다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱 회로(22)의 출력전압을 디지털 데이터로 변환하고, 이를 타이밍 컨트롤러(110)의 보상부(12)에 제공한다.
보상부(12)는 픽셀 전류(ITFT)에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 전류 센싱 경로의 편차를 보정한다.
다음으로, 타이밍 컨트롤러(110)는 전류 센싱 경로의 편차가 보상된 동일 데이터를 소스 드라이버(SDIC)에 제공하고, 소스 드라이버(SDIC)는 보상된 동일 데이터에 대응하는 소스 구동 신호를 디스플레이 패널(130)의 모든 픽셀들에 인가한다.
센싱 회로(12)는 모든 픽셀들에 대응하는 픽셀 전류(ITFT)를 센싱하고, 센싱한 픽셀 전류(ITFT)를 전압으로 변환하며, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에 제공한다. 여기서, 센싱 회로(22)의 스위치(SW)는 오프되어 픽셀 전류(ITFT)는 전압 전류 변환기(IVC)를 통해서 전압으로 변환된다.
아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 센싱 회로(12)의 출력 전압을 디지털 데이터로 변환하고, 이를 타이밍 컨트롤러(110)의 보상부(12)에 제공한다.
보상부(12)는 모든 픽셀들에 인가된 동일 데이터에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 모든 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다. 상기와 같은 과정을 통해서 모든 픽셀들 간의 특성 편차가 보상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 패널 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4를 참고하면, 디스플레이 장치(100)는 소스 드라이버들 간의 특성 편차 및 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하여, 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원으로 만든다(S10).
그리고, 디스플레이 장치(100)는 적어도 하나의 라인 픽셀들로부터 제공되는 동일 크기의 픽셀 전류를 이용하여 소스 드라이버의 전류 센싱 경로의 편차를 보정하고, 동일 데이터를 모든 픽셀들에 인가시켜 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정한다(S20).
디스플레이 패널(130)의 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원으로 만드는 과정(S10)을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스플레이 장치(100)는 소스 드라이버(SDIC)의 적어도 하나의 센싱 라인에 기준 전압(VREF)을 인가시키고(S1), 소스 드라이버(SDIC)로부터 기준 전압(VREF)에 대응하는 디지털 데이터를 수신하며, 디지털 데이터를 이용하여 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정한다(S2).
다음으로, 디스플레이 장치(100)는 소스 드라이버들 간의 특성 편차가 보정된 동일 데이터를 적어도 하나의 라인 픽셀들에 인가시키고(S3), 소스 드라이버(SDIC)로부터 적어도 하나의 라인 픽셀들의 픽셀 전압에 대응하는 디지털 데이터를 수신하며, 디지털 데이터를 이용하여 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다(S4).
그리고, 디스플레이 패널(130)의 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 과정(S20)을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 디스플레이 장치(100)는 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차가 보정된 동일 크기의 픽셀 전류를 모든 센싱 라인들에 인가시키고(S5), 소스 드라이버(SDIC)로부터 모든 센싱 라인들의 픽셀 전류들에 대응하는 디지털 데이터를 수신하며, 디지털 데이터를 이용하여 소스 드라이버(SDIC)의 전류 센싱 경로의 편차를 보정한다(S6).
다음으로, 디스플레이 장치(100)는 소스 드라이버(SDIC)의 전류 센싱 경로의 편차가 보정된 동일 데이터를 모든 픽셀들에 인가시키고(S7), 소스 드라이버(SDIC)로부터 모든 픽셀들의 픽셀 전류들에 대응하는 디지털 데이터를 수신하며, 디지털 데이터를 이용하여 모든 픽셀들 간의 특성 편차를 보정한다(S8).
그리고, 디스플레이 장치(100)는 디스플레이 패널의 특성에 대응하는 보상 데이터를 생성하고, 이를 영상 데이터에 보상한다(S30).
한편, 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 상기 알고리즘을 수행하는 패널 보상 회로를 포함할 수 있으며, 상기 패널 보상 회로는 타이밍 컨트롤러(110)와 소스 드라이버들을 포함하는 데이터 구동 장치(120) 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.
한편, 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 센싱 라인에 외부로부터 제공되는 기준 전압을 인가시켜 소스 드라이버들의 간의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 특성 편차를 보정하는 것을 예시하고 있으나, 각 소스 드라이버들이 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 특성을 셀프 보정하는 것으로 구성할 수 있다. 일례로, 소스 드라이버는 내부의 기준 신호를 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 센싱 라인에 인가시켜 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 특성을 셀프 보정하는 것으로 구성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원으로 만들기 때문에 기준 전류가 제공되는 전류 경로의 편차가 없으며, 이를 통해 전류 센싱 경로의 편차를 정확히 보정할 수 있다.
또한, 본 발명은 공통 라우팅(Routing)을 통해 기준 전압을 적어도 하나의 센싱 라인에 인가시키므로, 소스 드라이버의 칩 면적을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 전압 센싱 방식과 전류 센싱 방식의 결합으로 소스 드라이버들 간의 특성 편차, 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차, 소스 드라이버의 전류 센싱 경로의 편차 및 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하므로, 보정 안정도를 향상시키고, 전압 센싱 방식만을 이용한 패널 센싱 대비 보정 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 디스플레이 패널의 픽셀들 간의 특성 편차를 정확히 보상할 수 있으므로, 화상 품질을 향상시킬 수 있다.
110: 타이밍 컨트롤러 120: 데이터 구동 장치
130: 디스플레이 패널 SDIC: 소스 드라이버

Claims (18)

  1. (a) 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들을 동일 크기의 픽셀 전류를 생성하는 전류원들로 만드는 단계; 및
    (b) 동일 크기의 상기 픽셀 전류를 이용하여 소스 드라이버의 모든 전류 센싱 경로의 편차를 보정하고, 상기 전류 센싱 경로 편차 보정 후 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 단계;
    를 포함하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는,
    상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정하는 단계; 및
    제1 동일 데이터를 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들에 인가시켜 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하는 단계;
    를 포함하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정하는 단계는,
    상기 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 센싱 라인에 기준 전압을 인가시켜 상기 소스 드라이버들의 아날로그 디지털 컨버터의 특성 편차를 보정하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정하는 단계는,
    상기 소스 드라이버들이 아날로그 디지털 컨버터의 특성을 셀프 보정하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 동일 데이터는 상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차가 보정된 데이터인 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    상기 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 픽셀 전압을 전압 센싱 방식으로 센싱된 값에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 상기 소스 드라이버들간의 특성 편차 및 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    동일 크기의 상기 픽셀 전류를 모든 센싱 라인들에 인가시켜 상기 소스 드라이버의 상기 전류 센싱 경로의 편차를 보정하는 단계; 및
    제2 동일 데이터를 상기 모든 픽셀들에 인가시켜 상기 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 단계;
    를 포함하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 동일 데이터는 상기 소스 드라이버의 전류 센싱 경로 편차가 보정된 데이터인 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 모든 픽셀들에 대응하는 픽셀 전류를 전류 센싱 방식으로 센싱된 값에 대응하는 디지털 데이터를 이용하여 상기 모든 픽셀 들 간의 특성 편차를 보정하는 디스플레이 장치의 패널 보상 방법.
  10. 디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 센싱 라인에 인가되는 기준 전압을 센싱하는 제1 구동, 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들에 인가되는 제1 동일 데이터에 대응하는 픽셀 전압을 센싱하는 제2 구동, 모든 센싱 라인들에 인가되는 동일 크기의 픽셀 전류를 센싱하는 제3 구동, 및 모든 픽셀들에 인가되는 제2 동일 데이터에 대응하는 모든 픽셀들의 픽셀 전류를 센싱하는 제4 구동 중 적어도 하나를 수행하는 센싱 회로; 및
    소스 드라이버를 제어하고, 상기 소스 드라이버의 상기 제1 내지 제4구동에 의해 수신되는 각각의 디지털 데이터를 이용하여 상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차, 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차, 상기 소스 드라이버의 전류 센싱 경로의 편차 및 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 보상 회로;
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널의 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들은 상기 디스플레이 패널의 유효 라인 픽셀들과 더미 라인 픽셀들 중 적어도 하나로 구성되는 디스플레이 장치.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 기준 전압을 공통 라우팅(routing)을 통해 상기 적어도 하나의 센싱 라인에 제공하는 기준전압 제공부; 및
    상기 센싱 회로의 출력 전압을 상기 디지털 데이터로 변환하는 아날로그 디지털 컨버터;를 더 포함하는 디스플레이 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기준 전압은 주위 환경의 변화에도 일정한 값을 가지는 전압인 디스플레이 장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 센싱 회로는
    상기 디스플레이 패널의 모든 센싱 라인들과 대응하는 채널들이 형성되고,
    각각의 상기 채널들은,
    대응하는 센싱 라인의 신호를 전압으로 변환하는 전류 전압 변환기;
    상기 전류 전압 변환기의 출력 전압을 샘플링하고 홀딩하는 샘플 앤 홀드 회로; 및
    상기 센싱 라인의 신호를 상기 샘플 앤 홀드 회로로 직접 전달하는 스위치;
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 제1 구동 및 상기 제2 구동에서 활성화되는 디스플레이 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 동일 데이터는 상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차가 보정된 데이터이고, 상기 제2 동일 데이터는 상기 소스 드라이버의 전류 센싱 경로 편차가 보정된 데이터인 디스플레이 장치.
  17. 패널 보상 회로를 포함하며,
    상기 패널 보상 회로는
    디스플레이 패널의 적어도 하나의 라인 픽셀들에 대응하는 센싱 라인에 기준 전압을 인가시켜 소스 드라이버들 간의 특성 편차를 보정하고,
    상기 소스 드라이버들 간의 특성 편차가 보정된 제1 동일 데이터를 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들에 인가시켜 상기 적어도 하나의 라인 픽셀들 간의 특성 편차를 보정하며,
    상기 적어도 하나의 라인 픽셀들의 동일 크기의 픽셀 전류를 모든 센싱 라인들에 인가시켜 소스 드라이버의 전류 센싱 경로의 편차를 보정하고,
    상기 소스 드라이버의 전류 센싱 경로 편차가 보정된 제2 동일 데이터를 모든 픽셀들에 인가시켜 상기 모든 픽셀 들간의 특성 편차를 보정하는 디스플레이 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 패널 보상 회로는 타이밍 컨트롤러 및 상기 소스 드라이버들을 포함하는 데이터 구동 장치 중 적어도 하나에 포함되는 디스플레이 장치.
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