KR20220096713A - 표시 장치 및 그의 열화 보상 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 열화 보상 방법은 초기 구동 시, 화소마다 구비된 각 발광 소자 방전 시에 문턱 전압 특성을 센싱하여 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계, 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하는 단계, 문턱 전압 변화량과 기준 문턱 전압 변화량과의 관계를 이용하여 휘도 변화량을 판단하는 단계 및 휘도 변화량을 기준으로 복수의 룩 업 테이블 중 적어도 하나의 최적 룩 업 테이블을 선택하는 단계 및 최적 룩 업 테이블을 기준으로 영상 데이터의 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치 및 그의 열화 보상 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND COMPENSATION METHO OF DEGRADATION THEREOF}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 발광 소자에 대해 열화 보상이 가능하도록 하는 표시 장치 및 그의 열화 보상 방법에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV, 핸드폰 등에 사용되는 표시 장치에는 스스로 광을 발광하는 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등과 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)등이 있다.
이러한 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 자발광 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 소자로써 주목을 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 시간이 경과함에 따라 발광 소자가 열화한다. 이러한 발광 소자의 열화는 잔상 및 휘도 불균일이 발생하며, 휘도 저하로 인해 제품 수명이 저하되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 유기 발광 표시 장치는 발광 소자의 열화 에 따른 보상 데이터를 생성하여 열화를 보상한다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 패널 각각의 발광 소자의 열화에 대해 적절한 열화 보상이 이루어질 수 있는 표시 장치 및 그의 열화 보상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 열화 보상 방법은 초기 구동 시, 화소마다 구비된 각 발광 소자 방전 시에 문턱 전압 특성을 센싱하여 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계, 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하는 단계, 문턱 전압 변화량과 기준 문턱 전압 변화량과의 관계를 이용하여 휘도 변화량을 판단하는 단계 및 휘도 변화량을 기준으로 복수의 룩 업 테이블 중 적어도 하나의 최적 룩 업 테이블을 선택하는 단계 및 최적 룩 업 테이블을 기준으로 영상 데이터의 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 화소 구동 회로를 갖는 복수의 회로가 배치된 표시 패널, 표시 패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 표시 패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부 및 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 타이밍 컨트롤러는 발광 소자에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전 시의 제1 시점과 제2 시점에서 문턱 전압을 각각 센싱하고, 센싱 결과를 바탕으로 문턱 전압 변화량을 산출하며, 산출된 문턱 전압 변화량을 바탕으로 최적 룩 업 테이블을 선택하여 보상 데이터를 생성하는 보상부를 포함할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 각각의 발광 소자의 문턱전압 변화량을 측정하여 발광 소자의 열화 대비 가장 적절한 룩 업 테이블을 선택하여 열화 보상이 이루어지도록 하여 열화 보상의 정확도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 구동 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 보상부의 상세 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 열화 보상 기법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 면적, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 제한되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 발명 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
소자 또는 층이 다른 소자 또는 층 "위 (on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다.
또한 제 1, 제 2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성 요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도면에서 나타난 각 구성의 면적 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 면적 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 타이밍 컨트롤러(140)를 포함한다.
표시 패널(110)에는 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 데이터 라인(DL)이 배치되고, 복수의 게이트 라인(GL) 및 복수의 데이터 라인(DL)과 연결된 복수의 화소(P)가 배치된다. 각 화소(P)는 발광 소자 및 발광 소자를 구동하기 위한 화소 구동 회로를 포함한다. 이때, 발광 소자는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)일 수 있다. 이러한 각 화소(P)의 화소 구동 회로는 다음 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 데이터 신호(DATA)를 인가받아 데이터 신호를 데이터 전압으로 변환하고, 변환된 데이터 전압을 데이터 라인(DL)에 인가한다.
데이터 구동부(120)는 센싱 기간동안 기준 전압 라인(RVL)로부터 발광 소자(OLED)의 애노드 전압을 센싱하고, 센싱된 애노드 전압을 디지털 데이터로 변환한 센싱 데이터(SData)를 생성하여 타이밍 컨트롤러(140)로 출력한다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 게이트 제어 신호(GCS)를 인가받아 게이트 전압으로 변환하고, 변환된 게이트 전압을 표시 패널(110)의 복수의 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급한다.
타이밍 컨트롤러(140)는 외부로부터 입력 영상 데이터 및 각종 신호들을 수신하여 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)의 구동 타이밍을 제어하는 제어 신호들(DCS, DATA, GCS)을 생성하여 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 출력한다.
타이밍 컨트롤러(140)는 각 화소(P) 내의 발광 소자의 열화를 보상해주는 보상 프로세스를 수행하는 보상부(141)를 포함할 수 있다. 이러한 타이밍 컨트롤러(140)의 보상부(141)에 대해서는 도 3을 후술하기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 타이밍 컨트롤러(140) 내에 보상부(141)를 구비하여 발광 소자의 열화에 따른 휘도 저하를 보상해줄 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 구동 회로의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 각 화소(P)의 화소 구동 회로는 구동 트랜지스터(DT), 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 3T1C 구조의 화소 구동 회로를 일례로 들어 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 필요에 따라 그 구조를 변경할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 게이트 라인(GL)과 접속되고, 게이트 라인(GL)을 통해 공급된 게이트 신호에 응답하여 턴 온 된다. 제1 트랜지스터(T1)가 턴 온 된 경우, 데이터 라인(DL)을 통해 공급되는 데이터 신호에 대응되는 데이터 전압이 스토리지 커패시터(Cst)에 저장되도록 한다. 제1 트랜지스터(T1)는 데이터 라인(DL)에 제1 전극이 연결되고, 게이트 라인(GL)에 게이트 전극이 연결되며, 구동 트랜지스터(DT)에 제2 전극이 연결된다. 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 드레인 전극이고, 제2 전극은 소스 전극일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터라고 지칭될 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압에 따라 제1 전원 전압(EVDD)과 제2 전원 전압(EVSS) 사이의 전원 라인(VL)에 전류가 흐르도록 한다. 제1 전원 전압(EVDD)은 제2 전원 전압(EVSS)보다 전압 레벨이 높을 수 있다. 보다 구체적으로, 제2 전원 전압(EVSS)은 접지일 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 게이트 전극이 제1 트랜지스터(T1)에 연결되고, 제1 전극이 제1 전원 전압(EVDD)과 연결되며, 제2 전극이 발광 소자(OLED)에 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)의 제1 전극은 드레인 전극이고, 제2 전극은 소스 전극일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)에 제1 전극이 연결되고, 제2 노드(N2)에 제2 전극이 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 각각에 공급되는 전압들 간의 차전압을 충전하여 구동 트랜지스터(DT)의 구동 전압을 공급한다. 예를 들어, 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 각각에 공급되는 데이터 전압(Vdata)과 프리차징 전압 간의 차전압을 충전한다.
발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)에 연결된 제1 전극(예를 들어, 애노드)과 제2 전원 전압(EVSS)에 연결된 제2 전극(예를 들어, 캐소드)을 포함한다. 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)에 의해 형성된 구동 전류가 애노드 전극에서 캐소드 전극으로 흐르면 전류의 양에 따라 빛을 발광할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 적색, 녹색, 청색, 백색 중 어느 하나의 색을 발광할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
제2 트랜지스터(T2)는 센싱 신호(SENSE)에 응답하여 기준 전압 라인(RVL)로부터 프리차징 전압을 제2 노드(N2)에 공급하거나, 센싱시간 동안 발광 소자(OLED)의 제1 전극의 전압을 기준 전압 라인(RVL)에 공급한다. 제2 트랜지스터(T2)는 제2 노드(N2)에 제1 전극이 연결되고, 제3 노드(N3)에 제2 전극이 연결된다. 제2 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 소스 전극이고, 제2 전극은 드레인 전극일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이때, 화소 구동 회로는 센싱 기간 동안 기준 전압 라인(RVL)을 통해 발광 소자(OLED)의 문턱 전압(Vth)을 센싱할 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온 되고, 턴 온 된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 데이터 라인(DL)에서는 블랙 데이터 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급되도록 한다. 이에 따라 구동 트랜지스터(DT)는 턴 오프 되고, 제1 노드(N1)의 전압은 낮아지며, 턴 온 된 제2 트랜지스터(T2)를 통해 제3 노드(N3)의 전압은 제2 노드(N2)의 전압 레벨로 하강한다. 이에 따라 기준 전압 라인(RVL)의 전압은 발광 소자(OLED)의 문턱 전압(Vth)과 등전위가 될 때까지 제2 전원 전압(EVSS)으로 방전된다.
이후, 센싱 기간의 후반부에서는, 레퍼런스 라인(RVL)이 데이터 구동부(120)와 연결되고, 데이터 구동부(120)는 제2 노드(N2)의 전압, 즉 발광 소자(OLED)의 비발광시 애노드 전극에 공급되는 전압을 센싱한 센싱 데이터(SData)를 보상부(141)로 출력하고, 보상부(141)에서는 센싱 데이터(SData)를 통해 발광 소자(OLED)의 문턱 전압(Vth)을 계산한다. 다만, 발광 소자(OLED)의 문턱 전압(Vth) 센싱 방법은 예시적인 것이며, 화소 구동 회로를 구성하는 트랜지스터 및 스토리지 커패시터의 개수 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 표시 장치(100)는 각 화소(SP)의 구동 시간이 길어짐에 따라 발광 소자(OLED), 구동 트랜지스터(DT) 등의 회로 소자에 대한 열화(Degradation)가 진행될 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(OLED), 구동 트랜지스터(DT) 등의 회로 소자가 갖는 고유한 특성치가 변할 수 있다. 예를 들어, 회로 소자의 고유한 특성치는 발광 소자(OLED)의 문턱 전압, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압, 구동 트랜지스터(DT)의 이동도 등을 포함할 수 있다.
이러한 회로 소자의 특성치 변화는 해당 서브 화소의 휘도 변화를 야기할 수 있다. 각 화소(P) 별로 특성치 변화는 열화 정도에 따라 차이가 발생하게 되고, 이에 따라 동일한 표시 패널(110) 내의 화소(P) 별로 열화 정도에 따라 휘도 편차가 발생할 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110)의 복수의 화소(P)의 열화 정도를 판단하여 판단된 열화 정도에 따라 보상 데이터를 생성하는 보상부(141)를 구비한다. 이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 보상부(141)의 구성에 대해 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 보상부의 상세 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 보상부(141)는 문턱 전압 변화량 산출부(1411), 판단 선택부(1412), 메모리부(1413) 및 보상 데이터 생성부(141)를 포함할 수 있다.
문턱 전압 변화량 산출부(1411)는 데이터 구동부(120)로부터 센싱 데이터(SData)를 입력받아 표시 패널(110)내의 각 화소(P)의 발광 소자(OLED)에 대한 문턱 전압의 변화량을 산출한다. 문턱 전압 변화량 산출부(1411)는 각 화소(P)의 발광 소자(OLED)에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전시키되, 적어도 두 번에 걸쳐 미리 설정된 방전 시간에 발광 소자(OLED)의 문턱 전압 값을 센싱한다. 그 후 각 시점에서 센싱된 제1 문턱 전압 값과 제2 문턱 전압 값의 차이를 연산하여 문턱 전압(Vth) 변화량을 산출한다. 이렇게 산출된 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하여 열화 정보를 산출할 수 있다.
이때, 문턱 전압 변화량 산출부(1411)는 미리 설정된 방전 시간 동안 적어도 두 번 이상 문턱전압 값을 읽을 수 있다. 예를 들어, 열화 정보 산출부(1411)는 발광 소자(OLED)에 일정 전압을 충전한 후, 방전시키기 시작한 시간으로부터 0.1ms에서 문턱 전압 값과 0.6ms에서 문턱 전압 값을 센싱하여 문턱 전압(Vth)의 변화량을 산출할 수 있다. 이와 같이, 미리 설정된 시간 동안 문턱 전압 값을 적어도 두 번 이상 읽는 이유는 한 지점에서만 측정하면 나머지 구간에서 속도 기울기 같은 상관 관계를 알 수 없기 때문에 적어도 두 번 이상 측정함으로써 특성치를 모두 검출하여 열화 정도를 정확히 산출함으로써 보상의 정확도를 향상시키기 위해서이다. 다만, 미리 설정된 방전 시작 시간으로부터 측정하는 시간 구간이 0.1ms, 0.6ms인 것은 예시적인 것으로, 측정 시점과 측정 횟수는 다양하게 변경될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
판단 선택부(1412)는 문턱 전압 변화량 산출부(1411)로부터 산출된 문턱 전압 변화량을 입력받아 이에 근거하여 각 발광 소자(OLED)의 휘도 변화량을 판단하고 이에 가장 적절하게 보상될 수 있는 최적의 룩 업 테이블(LUT)를 선택한다. 판단 선택부(1412)는 발광 소자(OLED)의 기준 문턱 전압 변화량과 실제 센싱된 문턱 전압 변화량을 기준으로 복수의 룩 업 테이블 중 적어도 하나의 최적 룩 업 테이블(LUT)를 선택하여 보상 데이터 생성부(1414)로 출력한다.
메모리부(1413)는 발광 소자(OLED)의 문턱 전압 변화량에 대응되는 휘도 변화량을 보상하는 복수의 룩 업 테이블이 저장된다. 앞서 설명한 바와 같이, 각 발광 소자(OLED)의 문턱 전압 값에 따라 휘도 변화량은 달라질 수 있고, 이는 발광 소자(OLED)의 특성에 따라 달라질 수 있다. 이에 따라, 메모리부(1413)에는 서로 다른 발광 소자(OLED) 각각에 적절한 보상 데이터를 인가할 수 있도록 복수의 룩 업 테이블이 저장될 수 있다. 한편, 본 명세서에서 메모리부(1413)가 타이밍 컨트롤러(140)의 내부에 저장된 것으로 설명하였으나, 메모리부(1413)는 타이밍 컨트롤러(140) 외부에 형성될 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
보상 데이터 생성부(1414)는 판단 선택부(1412)에 의해 선택된 최적의 룩 업 테이블을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 보상하여 보상 데이터 전압을 생성하고, 생성된 보상 데이터 전압을 데이터 구동부(120)로 출력한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 열화 보상 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 4a에서 a는 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 나타낸 것이고, b는 실제 센싱된 문턱 전압 변화량을 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 문턱 전압 변화량 산출부(1411)는 발광 소자(OLED)에 미리 설정된 설정 전압, 예를 들어 7.9V를 충전한 후, 방전이 시작된 시간으로부터 제1 시점인 0.1ms 시점에서 센싱된 발광 소자(OLED)의 제1 문턱 전압 값을 읽는다.
이후, 문턱 전압 변화량 산출부(1411)는 방전이 시작된 시간으로부터 제2 시점인 0.6ms 시점에서 센싱된 발광 소자(OLED)의 제2 문턱 전압 값을 읽은 후, 제1 문턱 전압 값과 제2 문턱 전압 값의 차이를 연산하여 방전 시 문턱 전압 변화량을 산출한다.
판단 선택부(1412)는 문턱 전압 변화량 산출부(1411)에서 출력되는 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하여 휘도 변화량을 판단할 수 있다. 이때, 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량은 열화된 샘플 발광 소자의 문턱 전압 변화량일 수 있다. 이에 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량과 문턱 전압 변화량 산출부(1411)에서 산출된 문턱 전압 변화량을 비교하면 발광 소자(OLED)의 열화 정도를 판단할 수 있다.
이를 보다 상세히 살펴보기 위해 도 4b를 참조하면, 도 4b는 실제 센싱된 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량과의 관계를 나타낸 그래프이다. 참고적으로, 도 4b의 가로 축은 미리 설정된 기준 문턱 전압의 변화량을 나타낸 것이고, 세로 축은 실제 측정된 문턱 전압 변화량(제1 시점에서 센싱된 제1 문턱 전압 값-제2 시점에서 센싱된 제2 문턱 전압 값)을 나타낸 것이다. 이에, 도 4b를 살펴보면, 실제 측정된 문턱 전압 변화량과 기준 문턱 전압의 변화량은 반비례 관계를 갖는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(OLED)의 기준 문턱 전압(Vth) 값이 클수록 실제 측정된 문턱 전압 변화량은 작아질 수 있다.
이와 같은 도 4b의 그래프를 바탕으로 실제 측정된 문턱 전압 변화량과 기준 문턱 전압 변화량 대비 휘도 변화량을 측정할 수 있다. 도 4b를 참조하면, A 영역의 경우, 미리 설정된 기준 문턱 전압의 변화량보다 실제 측정된 문턱 전압의 변화량이 큰 영역으로, 휘도 변화량 또한 기준 휘도 변화량보다 큰 영역일 수 있다. 이때, 기준 휘도 변화량은 기준 문턱 전압 변화량을 측정한 샘플의 휘도 변화량일 수 있다. 이에, A 영역에 대응되는 표시 장치(100)에 기준 문턱 전압의 변화량에 따른 휘도 저하를 보상하는 기존의 룩 업 테이블(Lref)를 적용 시 휘도 미보상이 발생할 수 있다. 반면, B 영역의 경우, 미리 설정된 기준 문턱 전압의 변화량보다 실제 측정된 문턱 전압의 변화량이 작은 영역으로, 휘도 변화량이 기준 휘도 휘도 변화량보다 작은 영역일 수 있다. 이 경우, B 영역에 포함되는 표시 장치(100)에 기존의 룩 업 테이블(Lref) 적용 시 휘도 과보상이 발생할 수 있다. 여기서, 미보상은 휘도 보상 정도가 낮아 휘도가 낮은 것을 의미하고, 과보상은 휘도 보상 정도가 높아 휘도가 높은 것을 의미한다.
이를 바탕으로 판단 선택부(1412)는 최적의 룩 업 테이블을 선택할 수 있다.
구체적으로 도 4c는 휘도 변화량에 대응한 복수의 룩 업 테이블을 나타낸 것으로, 도 4c의 가로축은 초기 문턱 전압 대비 문턱 전압 변화량(△Vth)이고, 세로축은 휘도 변화량, 즉, 초기 휘도 대비 휘도 저하량(%)이다. 이때, 기준 룩 업 테이블(Lref) 양 측의 점선으로 도시한 영역은 기준 룩 업 테이블(Lref)로 보상할 수 있는 범위를 표시한 것으로, 점선 사이의 영역에 문턱 전압 변화량을 측정한 타점들이 포함되는 표시 장치(100)들은 기준 룩 업 테이블(Lref)로 열화 및 휘도 보상이 가능하다.
도 4b의 A 영역과 같이 실제 측정된 문턱 전압의 변화량이 샘플의 기준 문턱 전압 변화량보다 큰 경우 기준 휘도 변화량 대비 휘도 변화량이 큰 것으로 판단한다. 도 4c에 도시된 바와 같이 문턱 전압 변화량 측정에 따른 타점들이 기준 룩 업 테이블(Lref)이 보상할 수 있는 범위를 벗어난 일부 표시 장치(100)는 샘플보다 휘도 변화량이 클 수 있다. 그리고 휘도 변화량이 큰 경우 기존 룩 업 테이블(Lref) 적용 시 미보상이 발생하므로, 도 4c의 그래프에서 기존 룩 업 테이블(Lref)보다 기울기가 큰 룩 업 테이블(L2)을 선택한다. 이때, 룩 업 테이블의 기울기가 커질수록 휘도 보상량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 룩 업 테이블의 기울기가 커질수록 표시 장치의 휘도가 더 향상될 수 있다.
반면, 도 4b의 B 영역과 같이 실제 측정된 문턱 전압의 변화량이 샘플의 기준 문턱 전압 변화량보다 작은 경우 기준 휘도 변화량 대비 휘도 변화량이 작은 것으로 판단한다. 휘도 변화량이 작은 경우 기존 룩 업 테이블(Lref) 적용 시 과보상이 발생하므로, 도 4c의 그래프에서 기존 룩 업 테이블(Lref)보다 기울기가 낮은 룩 업 테이블(L1)을 선택한다.
이와 같이, 판단 선택부(1412)에 의해 최적의 룩 업 테이블이 선택되면 보상 데이터 생성부(1414)는 최적 룩 업 테이블의 보상 값을 반영하여 보상된 영상 데이터를 생성하고 이를 데이터 구동부(120)로 출력한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110) 내 각각의 화소(P)에 대하여 초기 구동 시 미리 설정된 전압까지 충전한 후 방전이 시작된 시간으로부터 적어도 두 번 이상 문턱 전압을 센싱한 후 센싱된 두 개의 문턱 전압의 차이를 연산하여 실제 문턱 전압 변화량을 산출하고, 이렇게 산출된 실제 문턱 전압 변화량을 바탕으로 복수의 룩 업 테이블 중 최적의 룩 업 테이블을 선택하여 발광 소자의 열화 대비하여 최적의 보상이 이루어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표시 장치 및 그의 열화 보상 방법은 다음과 같이 설명될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 열화 보상 방법은 초기 구동 시, 화소마다 구비된 각 발광 소자 방전 시에 문턱 전압 특성을 센싱하여 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계, 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하는 단계, 문턱 전압 변화량과 기준 문턱 전압 변화량과의 관계를 이용하여 휘도 변화량을 판단하는 단계 및 휘도 변화량을 기준으로 복수의 룩 업 테이블 중 적어도 하나의 최적 룩 업 테이블을 선택하는 단계 및 최적 룩 업 테이블을 기준으로 영상 데이터의 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 문턱 전압 변화량을 연산하는 단계에서는 발광 소자에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전 시작 시간으로부터 제1 시간에 제1 문턱 전압 값을 센싱하는 단계, 방전 시작 시간으로부터 제2 시간에 제2 문턱 전압 값을 센싱하는 단계 및 제1 문턱 전압 값과 제2 문턱 전압 값의 차이 값인 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 문턱 전압 변화량과 기준 문턱 전압 변화량은 반비례 관계를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 휘도 변화량을 판단하는 단계에서는, 문턱 전압 변화량이 기준 문턱 전압 변화량보다 작은 경우 휘도 변화량이 기준 휘도 변화량보다 작은 것으로 판단하고, 문턱 전압 변화량이 기준 문턱 전압 변화량보다 큰 경우 휘도 변화량이 기준 휘도 변화량보다 큰 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 최적 룩 업 테이블을 선택하는 단계에서는, 휘도 변화량이 기준 휘도 변화량보다 작은 경우 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 낮은 룩 업 테이블을 선택하고, 휘도 변화량이 기준 휘도 변화량보다 큰 경우 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 큰 룩 업 테이블을 선택할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 화소 구동 회로를 갖는 복수의 회로가 배치된 표시 패널, 표시 패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 표시 패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부 및 데이터 구동부 및 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 타이밍 컨트롤러는 발광 소자에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전 시의 제1 시점과 제2 시점에서 문턱 전압을 각각 센싱하고, 센싱 결과를 바탕으로 문턱 전압 변화량을 산출하며, 산출된 문턱 전압 변화량을 바탕으로 최적 룩 업 테이블을 선택하여 보상 데이터를 생성하는 보상부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 문턱 전압 변화량이 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량보다 작은 경우, 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 낮은 룩 업 테이블을 선택할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 타이밍 컨트롤러는 문턱 전압 변화량이 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량보다 큰 경우, 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 큰 룩 업 테이블을 선택할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부
140: 타이밍 컨트롤러
141: 보상부
1411: 문턱 전압 변화량 산출부
1412: 판단 선택부
1413: 메모리부
1414: 보상 데이터 생성부

Claims (8)

  1. 초기 구동 시, 화소마다 구비된 각 발광 소자 방전 시에 문턱 전압 특성을 센싱하여 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계;
    상기 문턱 전압 변화량과 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량을 비교하는 단계;
    상기 문턱 전압 변화량과 상기 기준 문턱 전압 변화량과의 관계를 이용하여 휘도 변화량을 판단하는 단계; 및
    상기 휘도 변화량을 기준으로 복수의 룩 업 테이블 중 적어도 하나의 최적 룩 업 테이블을 선택하는 단계; 및
    상기 최적 룩 업 테이블을 기준으로 영상 데이터의 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 열화 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계에서는,
    상기 발광 소자에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전 시작 시간으로부터 제1 시간에 제1 문턱 전압 값을 센싱하는 단계;
    상기 방전 시작 시간으로부터 제2 시간에 제2 문턱 전압 값을 센싱하는 단계; 및
    상기 제1 문턱 전압 값과 상기 제2 문턱 전압 값의 차이 값인 상기 문턱 전압 변화량을 산출하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 열화 보상 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 문턱 전압 변화량과 상기 기준 문턱 전압 변화량은 반비례 관계를 갖는, 표시 장치의 열화 보상 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 휘도 변화량을 판단하는 단계에서는,
    상기 문턱 전압 변화량이 상기 기준 문턱 전압 변화량보다 작은 경우 상기 휘도 변화량이 기준 휘도 변화량보다 작은 것으로 판단하고,
    상기 문턱 전압 변화량이 상기 기준 문턱 전압 변화량보다 큰 경우 상기 휘도 변화량이 상기 기준 휘도 변화량보다 큰 것으로 판단하는, 표시 장치의 열화 보상 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 최적 룩 업 테이블을 선택하는 단계에서는,
    상기 휘도 변화량이 상기 기준 휘도 변화량보다 작은 경우 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 낮은 룩 업 테이블을 선택하고,
    상기 휘도 변화량이 상기 기준 휘도 변화량보다 큰 경우 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 큰 룩 업 테이블을 선택하는, 표시 장치의 열화 보상 방법.
  6. 발광 소자와 상기 발광 소자를 구동하는 화소 구동 회로를 갖는 복수의 회로가 배치된 표시 패널;
    상기 표시 패널에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
    상기 표시 패널에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 발광 소자에 미리 설정된 설정 전압만큼 충전한 후 방전 시의 제1 시점과 제2 시점에서 문턱 전압을 각각 센싱하고, 센싱 결과를 바탕으로 문턱 전압 변화량을 산출하며, 산출된 문턱 전압 변화량을 바탕으로 최적 룩 업 테이블을 선택하여 보상 데이터를 생성하는 보상부를 포함하는, 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 문턱 전압 변화량이 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량보다 작은 경우, 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 낮은 룩 업 테이블을 선택하는, 표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 문턱 전압 변화량이 미리 설정된 기준 문턱 전압 변화량보다 큰 경우, 미리 설정된 룩 업 테이블보다 기울기가 큰 룩 업 테이블을 선택하는, 표시 장치.
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