KR20180030342A - 보상 어플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

보상 어플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

보상 어플리케이션 프로세서는 화소의 누적 수명에 대응하는 화소 나이를 산출하는 화소 나이 산출부, 기 모델링된 기준 화소의 구동 시간에 따른 특성 열화를 나타내는 모델링 특성-나이 곡선에 대한 정보를 저장한 제1 저장부, 센싱 모드에서 화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 수신하고, 산출된 화소 나이 및 상기 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터로부터 산출된 원시 특성 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 제1 보상부, 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 제2 저장부 및 표시 모드에서 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 산출된 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 제2 보상부를 포함한다.

Description

보상 어플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{COMPENSATION APPLICATION PROCESSOR, DISPLAY APPARATUS HAVING THE COMPENSATION APPLICATION PROCESSOR AND METHOD OF DRIVING THE DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 보상 어플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 개선하기 위한 보상 어플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 유기 발광 다이오드와 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하는 구동 트랜지스터는 사용에 의해 그 특성이 열화될 수 있다. 유기 발광 표시 장치의 화소는 유기 발광 다이오드 및 구동 트랜지스터를 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드 및 구동 트랜지스터에 의한 화소 열화는 표시 품질을 저하시킨다.
이러한 화소 열화를 보상하기 위해 화소의 열화를 센싱한 센싱값에 기초하여 화소의 영상 데이터를 보정한다. 그러나, 센싱 모드와 다음 센싱 모드 사이의 표시 모드에서 실시간으로 증가하는 화소 열화에 대한 센싱 오차가 발생하고 상기 센싱 오차는 상기 영상 데이터의 보정 오차를 발생한다. 따라서 유기 발광 표시 장치에 표시되는 영상의 표시 품질을 저하시킨다.
본 발명의 일 목적은 화소 열화를 실시간 보상하기 위한 보상 어플리케이션 프로세서를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 보상 어플리케이션 프로세서를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 보상 어플리케이션 프로세서는 화소의 누적 수명에 대응하는 화소 나이를 산출하는 화소 나이 산출부, 기 모델링된 기준 화소의 구동 시간에 따른 특성 열화를 나타내는 모델링 특성-나이 곡선에 대한 정보를 저장한 제1 저장부 및 센싱 모드에서 화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 수신하고, 산출된 화소 나이 및 상기 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터로부터 산출된 원시 특성 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 제1 보상부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 보상 어플리케이션 프로세서 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 제2 저장부 및 표시 모드에서 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 산출된 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 제2 보상부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 보상부는 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 상기 화소의 영상 데이터를 보정하는 보정 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 보상부는 상기 센싱 특성 데이터에서 설정된 센싱 기준 데이터를 차감하여 상기 화소의 상기 원시 특성 데이터를 산출하고, 제1 보상 데이터는 상기 원시 특성 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 차이에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 보상 데이터는 상기 제1 보상 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 합에 대응할 수 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 출력하는 센싱부, 화소의 누적 수명에 대응하는 화소 나이를 산출하는 화소 나이 산출부, 기 모델링된 기준 화소의 구동 시간에 따른 특성 열화를 나타내는 모델링 특성-나이 곡선의 정보를 저장한 제1 저장부, 센싱 모드에서 상기 센싱 특성 데이터를 수신하고, 산출된 화소 나이 및 상기 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 제1 보상부 및 표시 모드에서 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 산출된 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 제2 보상부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 제2 저장부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 보상부는 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 화소의 영상 데이터를 보정하고 상기 화소의 보정 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 보상부는 상기 센싱 특성 데이터에서 설정된 센싱 기준 데이터를 차감하여 상기 화소의 상기 원시 특성 데이터를 산출하고, 상기 제1 보상 데이터는 상기 원시 특성 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 차이에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 보상 데이터는 상기 제1 보상 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 합에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소는 유기 발광 다이오드, 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 연결된 구동 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 저장 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소의 특성은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는 파워 오프 된 후 설정 구간 동안 상기 센싱 모드로 구동할 수 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 센싱 모드에서, 화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 수신하고, 상기 화소의 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 제1 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터와 상기 제1 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 단계 및 표시 모드에서, 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 상기 화소의 화소 나이를 산출하고, 상기 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 제2 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 제2 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 표시 모드에서, 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 센싱 모드에서, 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 방법은 상기 센싱 모드에서, 상기 센싱 특성 데이터에서 설정된 센싱 기준 데이터를 차감하여 상기 화소의 원시 특성 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 보상 데이터는 상기 원시 특성 데이터 및 상기 제1 예측 특성 데이터의 차이에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 보상 데이터는 상기 제1 보상 데이터 및 상기 제2 예측 특성 데이터의 합에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소의 특성은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 장치는 파워 오프 된 후 설정 구간 동안 상기 센싱 모드로 구동할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 센싱 모드에서 생성된 제1 보상 데이터에 화소 나이에 따른 예측 특성 데이터를 가산한 제2 보상 데이터를 이용하여 영상 데이터를 보정함으로써 화소에 표시되는 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 어플리케이션 프로세서에 대한 블록도이다.
도 4는 도 3의 화소 나이 산출부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 열화를 실시간으로 보상하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 열화를 실시간으로 보상하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 제어 신호 생성부(200), 보상 어플리케이션 프로세서(300), 데이터 구동부(400), 스캔 구동부(500) 및 센싱부(600)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 화소들(P)을 포함한다. 상기 복수의 화소들(P)은 복수의 화소 행들 및 복수의 화소 열들로 배열될 수 있다. 각 화소(P)는 유기 발광 다이오드, 상기 유기 발광 다이오드를 구동하는 구동 트랜지스터 및 데이터 전압을 저장하는 저장 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 제어 신호 생성부(200)는 외부로부터 수신된 원시제어신호를 이용하여 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300), 상기 데이터 구동부(400), 상기 스캔 구동부(500) 및 상기 센싱부(600)를 구동하기 위한 복수의 제어 신호들을 생성한다.
상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 센싱 모드시 화소별 특성 열화를 센싱한 센싱 특성 데이터를 실시간 보상하기 위한 제1 보상 데이터를 생성하고, 상기 제1 보상 데이터에 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 가산하여 제2 보상 데이터를 산출한다. 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 상기 센싱 모드 이후 표시 모드에는 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 영상 데이터를 보정한 보정 데이터를 생성한다. 상기 예측 특성 데이터는 기 모델링된 기준 화소의 특성이 구동 시간에 따른 열화 정도를 측정한 데이터이다.
예를 들면, 상기 센싱 모드에서, 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 상기 센싱부(600)로부터 화소의 열화 특성에 대응하는 센싱 특성 데이터(Vth_S)를 수신하고, 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S)에 기초하여 화소의 원시 특성에 대응하는 원시 특성 데이터(Vth_org)를 산출하고, 상기 원시 특성 데이터(Vth_org)에 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 적용하여 제1 보상 데이터(Vth_C1)를 산출한다.
상기 센싱 모드 이후 상기 표시 모드에서, 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1)에 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 적용하여 제2 보상 데이터(Vth_C2)를 산출한다. 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 상기 제2 보상 데이터(Vth_C2)에 기초하여 실시간으로 영상 데이터(DATA)를 보정하고 보정 데이터(DATA_C)를 출력한다.
상기 데이터 구동부(400)는 상기 보상 어플리케이션 프로세서(230)로부터 제공된 보정 데이터(DATA_C)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 상기 데이터 전압을 상기 표시 패널(100)에 출력한다. 상기 데이터 구동부(300)는 표시 모드에서는 보정 데이터(DATA_C)에 대응하는 데이터 전압을 화소에 출력하고, 센싱 모드에서는 화소 열화를 센싱하기 위한 센싱 기준 전압을 화소에 출력할 수 있다.
상기 스캔 구동부(400)는 복수의 스캔 신호들을 생성하고 상기 복수의 화소 행들을 스캔 방향을 따라서 순차적으로 구동하기 위해 상기 복수의 스캔 신호들을 순차적으로 출력한다. 상기 스캔 구동부(400)는 상기 표시 모드 및 상기 센싱 모드에 상기 복수의 스캔 신호들을 순차적으로 출력할 수 있다. 상기 표시 모드시 상기 스캔 신호의 펄스 폭과 상기 센싱 모드시 상기 스캔 신호의 펄스 폭을 다를 수 있다.
상기 센싱부(600)는 센싱 모드시 화소의 특성, 예컨데, 문턱 전압에 대응하는 센싱 신호를 수신하고, 상기 센싱 신호를 디지털 데이터인 센싱 특성 데이터(Vth_S)로 변환한다. 상기 센싱부(600)는 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S)를 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)에 제공한다.
상기 표시 장치는 상기 표시 패널(100)을 센싱 모드와 표시 모드로 구동한다.
상기 표시 장치는 상기 표시 장치가 파워 온 상태에서 파워 오프 상태로 변경될 때 설정 시간 동안 상기 센싱 모드로 구동할 수 있다. 상기 센싱 모드에서, 상기 데이터 구동부(400)는 화소들(P)에 센싱 기준 전압(Vref)을 화소 행 단위로 제공하고, 상기 스캔 구동부(600)는 상기 센싱 기준 전압(Vref)의 출력 타이밍에 동기되어 스캔 신호를 화소 행의 화소들(P)에 제공한다. 상기 센싱부(600)는 화소 행 단위로 화소 행에 포함된 화소의 특성에 대응하는 센싱 신호를 수신하고, 상기 센싱 신호를 센싱 특성 데이터(Vth_S)로 변환하고, 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S)를 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)에 제공한다.
상기 표시 장치는 상기 파워 온 상태에서 상기 표시 모드로 구동할 수 있다. 상기 표시 모드에서, 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S) 및 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S)를 실시간 보상한 보상 데이터를 이용하여 상기 보정 데이터(DATA_C)를 생성한다. 상기 데이터 구동부(400)는 상기 보정 데이터(DATA_C)를 데이터 전압으로 변환하고, 화소(P)에 상기 데이터 전압을 화소 행 단위로 제공한다. 상기 스캔 구동부(600)는 상기 데이터 구동부(400)의 상기 데이터 전압 출력에 동기되어 스캔 신호를 화소 행의 화소(P)에 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 회로도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 화소(P)는 유기 발광 다이오드(EL), 구동 트랜지스터(TR_D), 스위칭 트랜지스터(TR_SC), 저장 커패시터(C_ST) 및 센싱 트랜지스터(TR_SEN)를 포함할 수 있다.
상기 유기 발광 다이오드(EL)는 제1 노드(N_A)와 제2 전원전압(ELVSS) 사이에 연결될 수 있다. 상기 유기 발광 다이오드(EL)는 상기 구동 트랜지스터(TR_D)를 통해 전송되는 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터(TR_D)는 제1 전원전압(ELVDD)을 수신하는 제1 전극, 제1 노드(N_A)에 연결되는 제2 전극, 및 제2 노드(N_G)에 연결되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 상기 제1 노드(N_A)는 상기 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드 전극에 대응할 수 있다. 상기 구동 트랜지스터(TR_D)는 제2 노드(N_G)의 제2 노드 전압(V_G)에 응답하여 구동 전류를 상기 유기 발광 다이오드(EL)에 전송할 수 있다.
상기 스위칭 트랜지스터(TR_SC)는 데이터선(DL)에 연결되는 제1 전극, 제2 노드(N_G)에 연결되는 제2 전극, 및 표시 스캔 신호(SCAN)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 상기 스위칭 트랜지스터(TR_SC)는 스캔신호(SCAN)에 응답하여 데이터선(DL)에 인가된 데이터 전압 또는 센싱 기준 전압을 제2 노드(N_G)에 제공할 수 있다.
상기 저장 커패시터(C_ST)는 상기 제1 노드(N_A)와 상기 제2 노드(N_G) 사이에 연결될 수 있다. 상기 저장 커패시터(C_ST)는 상기 스위칭 트랜지스터(TR_SC)를 통해 제공되는 데이터 전압을 일시적으로 저장할 수 있다.
상기 센싱 트랜지스터(TR_SEN)는 센싱선(SL)에 연결되는 제1 전극, 상기 제1 노드(N_A)에 연결되는 제2 전극, 및 센싱 스캔 신호(SENSE)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 상기 센싱 트랜지스터(TR_SEN)는 상기 센싱 스캔 신호(SENSE)에 응답하여 초기화 전압을 제1 노드(N_A)에 인가하거나 또는 제1 노드(N_A)의 노드 전압(V_A)을 센싱선(SL)에 제공할 수 있다. 상기 노드 전압(V_A)은 상기 구동 트랜지스터(TR_D)의 문턱 전압 정보를 포함할 수 있다.
상기 센싱선(SL)은 상기 센싱부(600)에 연결되고, 상기 구동 트랜지스터(TR_D)의 문턱 전압에 대응하는 센싱 신호는 상기 센싱부(600)에 제공된다.
도시되지 않았으나, 상기 표시 스캔 신호와 상기 센싱 스캔 신호는 같은 스캔 라인에 연결되거나 또는 서로 다른 스캔 라인에 각각 연결될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보상 어플리케이션 프로세서에 대한 블록도이다. 도 4는 도 3의 화소 나이 산출부를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 화소 나이(age) 산출부(310), 제1 저장부(320), 제1 보상부(330), 제2 저장부(340) 및 제2 보상부(350)를 포함한다.
도 4를 참조하면, 화소 나이 산출부(310)는 영상 데이터 및 표시 패널의 온도 정보를 수신하고, 상기 영상 데이터 및 상기 온도 정보에 기초하여 누적 수명 산출 알고리즘을 통해 화소, 즉 화소에 포함된 구동 트랜지스터 등과 같은 전자 소자의 누적 수명에 대응하는 화소 나이를 산출할 수 있다. 상기 누적 수명 산출 알고리즘은 영상 데이터 및 온도 정보에 기초하여 온도 가속 계수, 계조 가속 계수, 프레임 레이트 및 발광 듀티 디밍 등을 이용하여 화소별 화소 나이 데이터를 산출할 수 있다. 산출된 화소별 화소 나이 데이터는 메모리에 저장되고 주기적으로 갱신될 수 있다.
상기 제1 저장부(320)는 기 모델링된 기준 화소의 특성이 구동 시간에 따른 열화 정도를 나타내는 모델링 특성-나이 곡선(Vth_model_ curve)에 대한 정보를 저장한다. 화소의 특성은 화소 내의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 특성을 대신할 수 있다.
상기 제1 보상부(330)는 제1 보상 제어부(331) 및 제1 보상 데이터 결정부(333)를 포함한다.
상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 센싱부(600)로부터 화소의 센싱 특성 데이터(Vth_S)를 수신한다. 상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 제1 보상 데이터 결정부(333))로부터 결정된 제1 보상 데이터(Vth_C1)를 상기 제2 저장부(340)에 저장한다.
상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S) 및 센싱 기준 전압에 대응하는 센싱 기준 데이터를 이용하여 화소의 원시 특성을 나타내는 원시 특성 데이터(Vth_org)를 산출한다.
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 화소 나이 산출부(310)로부터 제공된 화소 나이 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 화소 나이에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 결정한다.
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 원시 특성 데이터(Vth_org)에 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 적용하여 제1 보상 데이터(Vth_C1)를 결정한다.
상기 제1 보상 데이터(Vth_C1)는 다음의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
상기 제2 보상부(350)는 제2 보상 제어부(351) 및 제2 제2 보상 데이터 결정부(353)를 포함한다.
상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 저장부(340)로부터 화소의 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1)를 수신하고, 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1)를 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)에 제공한다.
상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 화소 나이 산출부(310)로부터 제공된 화소 나이 및 상기 제1 저장부(320)에서 저장된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 화소 나이에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 결정한다.
상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 상기 제2 보상 제어부(351)로부터 제공된 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1) 및 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 이용하여 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2)를 결정한다.
상기 제2 보상 데이터(Vth_C2)는 다음의 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 2>
Figure pat00002
상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 상기 제2 보상 데이터(Vth_C2)를 상기 제2 보상 제어부(351)에 제공한다.
상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)로부터 수신된 제2 보상 데이터(Vth_C2)에 기초하여 보정 데이터(DATA_C)를 출력한다.
본 실시예에 따른 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 센싱 모드시 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S)를 실시간 보상하기 위한 제1 보상 데이터(Vth_C1)를 생성하고, 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1)에 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터(Vth_model_A)를 가산하여 제2 보상 데이터(Vth_C2)를 산출한다. 상기 보상 어플리케이션 프로세서(300)는 상기 센싱 모드 이후 표시 모드에서는 상기 제2 보상 데이터(Vth_C2)에 기초하여 화소의 보정 데이터(DATA_C)를 생성한다.
이에 따라서, 구동 시간에 따른 화소 열화를 보상할 수 있는 보상 데이터를 산출하고, 상기 보상 데이터를 이용하여 화소의 영상 데이터를 보정함으로써 화소에 따른 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간으로 화소 열화를 보상하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 열화를 실시간으로 보상하는 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 구간(T1)에 표시 장치가 파워 오프하는 경우 상기 표시 장치는 제1 구간(T1)에 제1 센싱 모드(SM1)로 구동한다.
상기 제1 센싱 모드(SM1)에서, 상기 제1 보상부(330)는 제1 구간(T1)에 센싱된 센싱 특성 데이터에 기초하여 화소의 제1 보상 데이터를 결정할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 보상 제어부(331)는 센싱부로부터 상기 제1 구간(T1)에 화소의 센싱 특성 데이터(Vth_S_1)를 수신한다(단계 S111). 상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S_1)에서 센싱 기준 전압에 대응하는 센싱 기준 데이터(Vref)를 차감하여 화소의 원시 특성 데이터(Vth_org_1)를 산출한다(단계 S113).
상기 화소 나이 산출부(310)는 상기 제1 구간(T1)에 대응하는 화소 나이(A1)를 산출한다. 상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 화소 나이(A1) 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 상기 화소 나이(A1)에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A1)를 결정한다(단계 S115).
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 원시 특성 데이터(Vth_org_1)에 상기 화소 나이(A1)의 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A1)를 적용하여 상기 제1 구간(T1)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_1)를 결정한다(단계 S117).
상기 제1 구간(T1)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_1)는 다음의 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 3>
Figure pat00003
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 제1 구간(T1)의 제1 보상 데이터(Vth_C1_1)를 상기 제2 저장부(340)에 저장한다(단계 S119).
본 실시예에 따르면, 상기 제1 센싱 모드(SM1) 이후 상기 표시 장치가 파워 온 되면, 상기 표시 장치는 제1 표시 모드(DM1)로 구동한다. 상기 제1 표시 모드(DM1) 동안 상기 제2 보상 데이터 결정부(350)는 화소 나이의 증가에 따른 화소 열화를 실시간으로 보상하는 제2 보상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 표시 모드(DM1)의 제11 구간(T11)을 참조하면, 상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 수신한다(단계 S121). 상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 저장부(340)로부터 화소의 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_1)를 수신하고, 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_1)를 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)에 제공한다(단계 S123).
상기 화소 나이 산출부(310)는 상기 제11 구간(T11)에 대응하는 화소 나이(A11)를 산출한다. 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 상기 화소 나이(A11) 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 화소 나이(A11)에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A11)를 결정한다(단계 S125).
상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 상기 제2 보상 제어부(351)로부터 제공된 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_1) 및 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A11)를 이용하여 제11 구간(T11)에 대응하는 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_11)를 결정한다(단계 S127).
상기 제11 구간(T11)에 대응하는 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_11)는 다음의 수학식 4와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 4>
Figure pat00004
상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 수신하고, 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)로부터 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_11)를 수신한다. 상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 보상 데이터(Vth_C2_11)에 기초하여 화소의 영상 데이터(DATA)를 보정한다(단계 S129).
다음, 제2 구간(T2)에서 표시 장치가 파워 오프하는 경우 상기 표시 장치는 제2 구간(T2)에서 제2 센싱 모드(SM2)로 구동한다.
상기 제2 센싱 모드(SM2)에서, 상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 제2 구간(T2)에서 화소의 센싱 특성 데이터(Vth_S_2)를 수신한다(단계 S111). 상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S_2)에서 센싱 기준 데이터(Vref)를 차감하여 화소의 원시 특성 데이터(Vth_org_2)를 산출한다(단계 S113).
상기 화소 나이 산출부(310)는 상기 제2 구간(T2)에 대응하는 화소 나이(A22)를 산출한다. 상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 화소 나이(A2) 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 상기 화소 나이(A2)에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A2)를 결정한다(단계 S115).
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 원시 특성 데이터(Vth_org_2)에 상기 화소 나이(A2)의 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A2)를 적용하여 상기 제2 구간(T2)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_2)를 결정한다(단계 S117).
상기 제2 구간(T2)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_2)는 다음의 수학식 5와 같이 정의될 수 있다.
<수학식 5>
Figure pat00005
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 제2 구간(T2)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_2)를 상기 제2 저장부(340)에 저장한다(단계 S119).
본 실시예에 따르면, 상기 제2 센싱 모드(SM2) 이후 상기 표시 장치가 파워 온 되면, 상기 표시 장치는 제2 표시 모드(DM2)로 구동한다. 상기 제2 표시 모드(DM2) 동안 상기 제2 보상 데이터 결정부(350)는 화소 나이의 증가에 따른 화소 열화를 실시간으로 보상하는 제2 보상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 표시 모드(DM2)의 제22 구간(T22)을 참조하면, 상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 수신한다(단계 S121). 상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 저장부(340)로부터 화소의 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_2)를 수신하고, 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_2)를 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)에 제공한다(단계 S123).
상기 화소 나이 산출부(310)는 상기 제22 구간(T22)에 대응하는 화소 나이(A22)를 산출한다. 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 화소 나이 산출부(310)로부터 산출된 화소 나이(A22) 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 화소 나이(A22)에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A22)를 결정한다(단계 S125).
상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 상기 제2 보상 제어부(351)로부터 제공된 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_2) 및 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A22)를 이용하여 제22 구간(T22)에 대응하는 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_22)를 결정한다(단계 S127).
상기 제22 구간(T22)에 대응하는 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_22)는 다음의 수학식 6과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 6>
Figure pat00006
상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 수신하고, 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)로부터 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_22)를 수신한다. 상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 보상 데이터(Vth_C2_22)에 기초하여 화소의 영상 데이터(DATA)를 보정한다(단계 S129).
다음, 제3 구간(T3)에서 표시 장치가 파워 오프하는 경우 상기 표시 장치는 제3 구간(T3)에서 제3 센싱 모드(SM3)로 구동한다.
상기 제3 센싱 모드(SM3)에서, 상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 제3 구간(T3)에서 화소의 센싱 특성 데이터(Vth_S_3)를 수신한다(단계 S111). 상기 제1 보상 제어부(331)는 상기 센싱 특성 데이터(Vth_S_3)에서 센싱 기준 데이터(Vref)를 차감하여 화소의 원시 특성 데이터(Vth_org_3)를 산출한다(단계 S113).
상기 화소 나이 산출부(310)는 상기 제3 구간(T3)에 대응하는 화소 나이(A3)를 산출한다. 상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 화소 나이(A3) 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 상기 화소 나이(A3)에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A3)를 결정한다(단계 S115).
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 원시 특성 데이터(Vth_org_3)에 상기 화소 나이(A3)의 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A3)를 적용하여 상기 제3 구간(T3)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_3)를 결정한다(단계 S117).
상기 제3 구간(T3)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_3)는 다음의 수학식 7과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 7>
Figure pat00007
상기 제1 보상 데이터 결정부(333)는 상기 제3 구간(T3)에 대응하는 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_3)를 상기 제2 저장부(340)에 저장한다(단계 S119).
도시된 바와 같이, 상기 제3 구간(T3)에서 화소의 제1 보상 데이터(Vth_C1_3)는 음수일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제3 센싱 모드(SM3) 이후 상기 표시 장치가 파워 온 되면, 상기 표시 장치는 제3 표시 모드(DM3)로 구동한다. 상기 제3 표시 모드(DM3) 동안 상기 제2 보상 데이터 결정부(350)는 화소 나이의 증가에 따른 화소 열화를 실시간으로 보상하는 제2 보상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들면, 상기 제3 표시 모드(DM3)의 제33 구간(T33)을 참조하면, 상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 수신한다(단계 S121). 상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 저장부(340)로부터 화소의 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_3)를 수신하고, 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_3)를 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)에 제공한다(단계 S123).
상기 화소 나이 산출부(310)는 상기 제33 구간(T33)에 대응하는 화소 나이(A33)를 산출한다. 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 화소 나이 산출부(310)로부터 산출된 상기 화소 나이(A33) 및 상기 제1 저장부(320)에서 제공된 모델링 특성-나이 곡선에 기초하여 화소 나이(A33)에 대응하는 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A33)를 결정한다(단계 S125).
상기 제2 보상 데이터 결정부(353)는 상기 제2 보상 제어부(351)로부터 제공된 상기 제1 보상 데이터(Vth_C1_3) 및 상기 예측 특성 데이터(Vth_model_A33)를 이용하여 상기 제33 구간(T33)에 대응하는 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_33)를 결정한다(단계 S127).
상기 제33 구간(T33)에 대응하는 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_33)는 다음의 수학식 8과 같이 정의될 수 있다.
<수학식 8>
Figure pat00008
상기 제2 보상 제어부(351)는 화소의 영상 데이터(DATA)를 수신하고, 상기 제2 보상 데이터 결정부(353)로부터 화소의 제2 보상 데이터(Vth_C2_33)를 수신한다. 상기 제2 보상 제어부(351)는 상기 제2 보상 데이터(Vth_C2_33)에 기초하여 화소의 영상 데이터(DATA)를 보정한다(단계 S129).
이상의 본 실시예들에 따르면, 센싱 모드에서 생성된 제1 보상 데이터에 화소 나이에 따른 예측 특성 데이터를 가산한 제2 보상 데이터를 이용하여 영상 데이터를 보정함으로써 화소에 표시되는 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 다양한 장치 및 시스템에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 캠코더, PC, 서버 컴퓨터, 워크스테이션, 노트북, 디지털 TV, 셋-탑 박스, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 네비게이션 시스템, 스마트 카드, 프린터 등과 같은 다양한 전자 기기에 유용하게 이용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
100: 표시 패널 200 : 제어 신호 생성부
300 : 보상 어플리케이션 프로세서
400 : 데이터 구동부 500 : 스캔 구동부
600 : 센싱부 310 : 화소 나이 산출부
320 : 제1 저장부 340 : 제2 저장부
330 : 제1 보상부 331 : 제1 보상 제어부
333 : 제1 보상 데이터 결정부
350 : 제2 보상부 351 : 제2 보상 제어부
353 : 제2 보상 데이터 결정부

Claims (20)

  1. 화소의 누적 수명에 대응하는 화소 나이를 산출하는 화소 나이 산출부;
    기 모델링된 기준 화소의 구동 시간에 따른 특성 열화를 나타내는 모델링 특성-나이 곡선에 대한 정보를 저장한 제1 저장부; 및
    센싱 모드에서 화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 수신하고, 산출된 화소 나이 및 상기 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터로부터 산출된 원시 특성 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 제1 보상부를 포함하는 보상 어플리케이션 프로세서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 제2 저장부: 및
    표시 모드에서 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 산출된 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 제2 보상부를 더 포함하는 보상 어플리케이션 프로세서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 보상부는 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 상기 화소의 영상 데이터를 보정하는 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 보상 어플리케이션 프로세서.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 보상부는
    상기 센싱 특성 데이터에서 설정된 센싱 기준 데이터를 차감하여 상기 화소의 상기 원시 특성 데이터를 산출하고,
    제1 보상 데이터는 상기 원시 특성 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 차이에 대응하는 것을 특징으로 하는 보상 어플리케이션 프로세서.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2 보상 데이터는 상기 제1 보상 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 합에 대응하는 것을 특징으로 하는 보상 어플리케이션 프로세서.
  6. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 출력하는 센싱부;
    화소의 누적 수명에 대응하는 화소 나이를 산출하는 화소 나이 산출부;
    기 모델링된 기준 화소의 구동 시간에 따른 특성 열화를 나타내는 모델링 특성-나이 곡선의 정보를 저장한 제1 저장부;
    센싱 모드에서 상기 센싱 특성 데이터를 수신하고, 산출된 화소 나이 및 상기 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 제1 보상부; 및
    표시 모드에서 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 산출된 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 제2 보상부를 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 제2 저장부를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2 보상부는 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 화소의 영상 데이터를 보정하고 상기 화소의 보정 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제1 보상부는
    상기 센싱 특성 데이터에서 설정된 센싱 기준 데이터를 차감하여 상기 화소의 상기 원시 특성 데이터를 산출하고,
    상기 제1 보상 데이터는 상기 원시 특성 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 차이에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제2 보상 데이터는 상기 제1 보상 데이터 및 상기 예측 특성 데이터의 합에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제6항에 있어서, 상기 화소는
    유기 발광 다이오드;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 연결된 구동 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 저장 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화소의 특성은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제6항에 있어서, 상기 표시 장치는 파워 오프 된 후 설정 시간 동안 상기 센싱 모드로 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 센싱 모드에서, 화소의 특성을 센싱한 센싱 특성 데이터를 수신하고, 상기 화소의 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 제1 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 센싱 특성 데이터와 상기 제1 예측 특성 데이터를 이용하여 제1 보상 데이터를 생성하는 단계; 및
    표시 모드에서, 수신된 화소의 영상 데이터에 기초하여 상기 화소의 화소 나이를 산출하고, 상기 화소 나이 및 모델링 특성-나이 곡선을 이용하여 상기 화소 나이에 대응하는 제2 예측 특성 데이터를 결정하고, 상기 제1 보상 데이터와 상기 제2 예측 특성 데이터를 이용하여 제2 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시 모드에서, 상기 제2 보상 데이터에 기초하여 상기 영상 데이터를 보정하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 센싱 모드에서, 상기 제1 보상 데이터를 저장하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 센싱 모드에서, 상기 센싱 특성 데이터에서 설정된 센싱 기준 데이터를 차감하여 상기 화소의 원시 특성 데이터를 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1 보상 데이터는 상기 원시 특성 데이터 및 상기 제1 예측 특성 데이터의 차이에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 표시 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제2 보상 데이터는 상기 제1 보상 데이터 및 상기 제2 예측 특성 데이터의 합에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 화소의 특성은 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제14항에 있어서, 상기 표시 장치는 파워 오프 된 후 설정 시간 동안 상기 센싱 모드로 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
KR1020160118035A 2016-09-13 2016-09-13 보상 어플리케이션 프로세서, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 KR102582027B1 (ko)

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