KR101568764B1 - 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법 - Google Patents

발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 게이트 라인에 공급되는 게이트 펄스를 피드백하여 게이트 펄스의 지연을 보상함으로써 화질을 균일하게 할 수 있도록 한 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 m개의 데이터 라인과 n개의 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 표시 패널; 클럭신호 라인으로부터 공급되는 스타트 펄스와 적어도 하나의 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 상기 n개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및 상기 적어도 하나의 클럭신호를 생성함과 아울러 상기 n개의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인에 공급되는 상기 적어도 하나의 게이트 펄스를 피드백 받아 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하여 상기 클럭신호 라인에 공급하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
발광 다이오드 표시 장치, 게이트 펄스, 피드백, 지연, 펄스 폭

Description

발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING OF LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 발광 다이오드 표시 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 게이트 라인에 공급되는 게이트 펄스를 피드백하여 게이트 펄스의 지연을 보상함으로써 화질을 균일하게 할 수 있도록 한 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.
현재, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(Liquid CryT1al Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 다이오드 표시 장치(Light Emitting Diode Display) 등이 있다.
일반적으로, 발광 다이오드 표시 장치는 형광물질을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 표시 장치로서, 그의 재료 및 구조에 따라 무기 발광 다이오드 표시 장치와 유기 발광 다이오드 표시 장치로 구분된다. 이러한, 발광 다이오드 표시 장치는 표시 패널에 형성되는 화소들의 배열 방식에 따라 단순 매트릭스(Passive Matrix) 방식, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로 구분될 수 있다.
도 1은 일반적인 액티브 매트릭스 방식에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 화소를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 일반적인 발광 다이오드 표시 장치의 화소는 스위칭 트랜지스터(ST), 구동 트랜지스터(DT), 커패시터(Cst), 및 발광소자(OLED)를 구비한다.
스위칭 트랜지스터(ST)는 게이트 구동회로부(미도시)로부터 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 펄스에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압을 구동 트랜지스터(DT)에 공급한다.
구동 트랜지스터(DT)는 스위칭 트랜지스터(ST)로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 구동전원(VDD)으로부터 발광소자(OLED)를 통해 기저전원(VSS)으로 흐르는 전류를 제어한다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자와 구동전원(VDD) 사이에 접속되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자에 공급되는 데이터 전압에 대응되는 전압 저장하고, 저장된 전압으로 구동 트랜지스터(DT)의 턴-온 상태를 1 프레임 동안 일정하게 유지시킨다.
발광소자(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)와 기저전원(VSS) 사이에 전기적으로 접속되어 구동 트랜지스터(DT)의 스위칭에 따라 구동 트랜지스터(DT)로부터 공급되는 데이터 전류에 의해 발광한다. 이때, 발광소자(OLED)에 흐르는 전류는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 사이의 전압(Vgs), 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth), 및 데이터 전압에 따라 결정된다.
이러한 화소 구조를 포함하는 종래의 발광 다이오드 표시 장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 전압에 따른 구동 트랜지스터(DT)의 스위칭을 이용하여 구동전원(VDD)으로부터 발광소자(OLED)와 구동 트랜지스터(DT)를 통해 기저전원(VSS)으로 흐르는 데이터 전류의 크기를 제어하여 발광소자(OLED)를 발광시킴으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
그러나, 종래의 발광 다이오드 표시 장치는 일정한 구동 타이밍에 따라 게이트 구동회로부를 구동하여 게이트 라인(GL)에 게이트 펄스를 공급하게 되는데, 게이트 구동회로부의 각 라인의 RC 지연으로 인하여 게이트 구동회로부의 각 출력 라인마다 출력 특성이 달라질 수 있으며, 장시간 구동하거나 주변환경의 변화에 의해 게이트 구동회로부의 출력 특성이 달라질 수 있다.
예를 들어, 게이트 구동회로부는 클럭신호 라인을 통해 공급되는 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 게이트 라인(GL)에 공급하게 되는데, 클럭신호 라인의 RC 지연으로 인하여, 도 2에 도시된 바와 같이, 첫 번째 출력 라인으로 출력되는 제 1 게이트 펄스(GP1)와 마지막 출력 라인으로 출력되는 제 n 게이트 펄스(SPn)의 하강 시간(ㅿTf)과 상승 시간(ㅿTr)이 달라지게 된다. 특히, 마지막 출력 라인으로 출력되는 제 n 게이트 펄스(GPn)는 RC 지연으로 인하여 하강 시간(ㅿTf)과 상승 시간(ㅿTr)이 제 1 게이트 펄스(GP1)에 비하여 크게 증가되게 된다.
따라서, 종래의 발광 다이오드 표시 장치는 표시 패널의 첫 번째 수평 라인과 마지막 수평 라인 간의 휘도 편차에 따라 화질이 불균일하게 되며, 이러한 화질 불균일은 표시 패널의 크기가 증가할수록 더욱 심해진다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 게이트 라인에 공급되는 게이트 펄스를 피드백하여 게이트 펄스의 지연을 보상함으로써 화질을 균일하게 할 수 있도록 한 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 m개의 데이터 라인과 n개의 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 표시 패널; 클럭신호 라인으로부터 공급되는 스타트 펄스와 적어도 하나의 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 상기 n개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및 상기 적어도 하나의 클럭신호를 생성함과 아울러 상기 n개의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인에 공급되는 상기 적어도 하나의 게이트 펄스를 피드백 받아 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하여 상기 클럭신호 라인에 공급하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍 제어부는 상기 스타트 펄스를 생성하여 상기 게이트 구동회로에 공급하고, 상기 피드백되는 적어도 하나의 게이트 펄스의 지연 시간을 검출함과 아울러 검출된 지연 시간에 기초하여 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 게이트 제어신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법은 m개의 데이터 라인과 n개의 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 포함하는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 클럭신호 라인으로부터 공급되는 스타트 펄스와 적어도 하나의 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 상기 n개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 단계; 상기 n개의 게이트 라인 중 적어도 하나의 게이트 라인에 공급되는 상기 적어도 하나의 게이트 펄스를 피드백 받아 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 단계; 및 상기 변조된 적어도 하나의 클럭신호를 상기 클럭신호 라인에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 단계는 적어도 하나의 기준 클럭신호를 생성하는 단계; 상기 피드백되는 적어도 하나의 게이트 펄스와 상기 기준 클럭신호를 비교하여 상기 피드백되는 적어도 하나의 게이트 펄스의 지연 시간을 검출하는 단계; 상기 지연 시간을 포함하도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 클럭신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치 및 구동 방법은 적어도 하나의 게이트 라인에 공급되는 적어도 하나의 게이트 펄스를 피드백하여 게이트 클럭신호의 펄스 폭을 변조함으로써 게이트 펄스의 지연을 보상하여 화질을 균일하게 할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 게이트 펄스의 지연에 대응되도록 게이트 펄스가 보상됨으 로써 표시 패널의 크기가 증가하더라도 화소의 충전 시간을 충분히 확보할 수 있어 화질의 균일도를 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 표시 패널(100), 데이터 구동회로부(200), 게이트 구동회로부(300), 및 타이밍 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
표시 패널(100)은 m개의 데이터 라인과 n개의 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 포함하여 구성된다.
각 화소(P)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 발광소자(OLED); 및 화소 회로(110)를 포함하여 구성된다.
발광소자(OLED)는 구동전원(VDD)과 화소 회로(110) 사이에 형성되어 화소 회로(210)의 제어에 따라 구동전원(VDD)으로부터 공급되는 전류에 의해 발광한다. 이때, 발광소자(OLED)는 구동전원(VDD)에 접속된 애노드 단자, 화소 회로(110)에 접속된 캐소드 단자, 및 애노드 단자와 캐소드 단자 사이에 형광물질을 포함하도록 형성된 발광셀을 포함하여 구성된다. 이러한, 발광소자(OLED)는 애노드 단자로부터 캐소드 단자로 흐르는 전류에 따라 형광물질이 전기적으로 여기됨으로써 발광하여 광을 방출한다.
화소 회로(110)는 게이트 구동회로부(300)로부터 공급되는 게이트 펄스에 응답하여 데이터 구동회로부(200)로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 발광소자(OLED)를 통해 구동전원(VDD)으로부터 기저전원(VSS)으로 흐르는 전류를 제어한다. 이를 위해, 화소 회로(110)는 스위칭 트랜지스터(ST), 구동 트랜지스터(DT), 및 커패시터(Cst)를 포함하여 구성된다.
스위칭 트랜지스터(ST)는 게이트 구동회로부(300)로부터 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 펄스에 따라 스위칭되어 데이터 구동회로부(200)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압을 구동 트랜지스터(DT)에 공급한다. 여기서, 스위칭 트랜지스터(ST)는 PMOS 타입의 박막 트랜지스터가 될 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 스위칭 트랜지스터(ST)로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되어 구동전원(VDD)으로부터 발광소자(OLED)를 통해 기저전원(VSS)으로 흐르는 전류를 제어한다. 여기서, 구동 트랜지스터(DT)는 PMOS 타입의 박막 트랜지스터가 될 수 있다.
커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자와 구동전원(VDD) 사이에 접속되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자에 공급되는 데이터 전압에 대응되는 전압 저장하고, 저장된 전압으로 구동 트랜지스터(DT)의 턴-온 상태를 1 프레임 동안 일정하게 유지시킨다.
이와 같은, 각 화소(P)의 발광소자(OLED)는 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 펄스에 의해 스위칭되는 스위칭 트랜지스터(ST)를 통해 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압에 따라 스위칭되는 구동 트랜지스터(DT)에 의해 출력되 는 전류의 세기에 대응되는 광을 방출함으로써 소정의 영상을 표시한다. 이때, 발광소자(OLED)에 흐르는 전류는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 사이의 전압(Vgs), 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth), 및 데이터 전압에 따라 결정된다.
도 3에서, 데이터 구동회로부(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(400)로부터 공급되는 데이터 신호(R, G, B) 각각에 대응되는 데이터 전압을 생성하여 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 통해 각 화소(P)에 공급한다.
게이트 구동회로부(300)는 타이밍 제어부(400)로부터 공급되는 게이트 스타트 펄스(GSP)와 게이트 클럭신호(Gclk)에 따라 게이트 펄스를 생성하고, 생성된 게이트 펄스를 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 이를 위해, 게이트 구동회로부(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 게이트 클럭신호 라인(GCSL), 및 n개의 스테이지(ST1 내지 STn)를 포함하여 구성된다.
적어도 하나의 게이트 클럭신호 라인(GCSL)은 타이밍 제어부(400)로부터 공급되는 적어도 하나의 게이트 클럭신호(Gclk)를 n개의 스테이지(ST1 내지 STn) 각각에 공급한다.
n개의 스테이지(ST1 내지 STn) 각각은 적어도 하나의 게이트 클럭신호 라인(GCSL)에 접속됨과 아울러 서로 종속적으로 접속된다. 이를 위해, 제 1 스테이지(ST1)의 스타트 펄스 입력단자에는 타이밍 제어부(400)로부터 게이트 스타트 펄스(GSP)가 공급되고, 제 2 내지 제 n 스테이지(ST1 내지 STn)의 스타트 펄스 입력단자 각각에는 이전단 스테이지(ST1 내지 STn-1)의 출력단자로부터 출력되는 게이 트 펄스가 공급된다. 이와 같은, n개의 스테이지(ST1 내지 STn) 각각은 게이트 스타트 펄스(GSP)에 의해 구동이 개시되어 적어도 하나의 게이트 클럭신호 라인(GCSL)으로부터 공급되는 게이트 클럭신호(Gclk)를 순차적으로 출력함으로써 게이트 클럭신호(Gclk)를 게이트 펄스(GP)로써 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 공급하게 된다.
이와 같은, 게이트 구동회로부(300)는 칩 형태로 집적될 수 있으나, 표시 패널(100)의 각 화소에 박막 트랜지스터(T)를 형성하는 공정과 동시에 표시 패널(100)에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 게이트 구동회로부(300)는 게이트 인 패널(Gate In Panel) 방식에 의해 표시 패널(100)에 형성될 수 있다.
도 3에서, 타이밍 제어부(400)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 데이터 처리부(410), 데이터 제어신호 생성부(420), 및 게이트 제어신호 생성부(430)를 포함하여 구성된다.
데이터 처리부(410)는 외부로부터 입력되는 입력 데이터(RGB)를 표시영역(100)에 형성된 복수의 화소(P)의 구동에 알맞도록 정렬하고, 정렬된 데이터 신호(R, G, B)를 데이터 구동회로부(200)에 공급한다.
데이터 제어신호 생성부(420)는 입력되는 타이밍 동기신호(TSS)를 이용하여 데이터 구동회로부(200)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 구동회로부(200)에 공급한다. 여기서, 여기서, 타이밍 동기신호(TSS)는 수직 동기신호(Vsync); 수평 동기신호(Hsync); 데이터 인에이블 신호(Data Enable); 및 도트클럭(DCLK) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
게이트 제어신호 생성부(430)는 적어도 하나의 게이트 클럭신호(Gclk)를 생성함과 아울러 n개의 게이트 라인(GL) 중 적어도 하나의 게이트 라인, 즉 마지막 게이트 라인(GLn)에 공급되는 게이트 펄스(GPn)를 피드백 받아 적어도 하나의 게이트 클럭신호(Gclk)를 변조하여 게이트 클럭신호 라인(GCSL; 도 5 참조)에 공급한다. 이를 위해, 게이트 제어신호 생성부(430)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 스타트 펄스 생성부(510), 기준 클럭신호 생성부(520), 지연 시간 검출부(530), 클럭신호 변조부(540), 및 클럭신호 출력부(550)를 포함하여 구성된다.
스타트 펄스 생성부(510)는 수직 동기신호(Vsync) 또는 수평 동기신호(Hsync)를 이용하여 게이트 스타트 펄스(GSP)를 생성하여 게이트 구동회로부(300)의 제 1 스테이지(ST1; 도 5 참조)에 공급한다.
기준 클럭신호 생성부(520)는 수평 동기신호(Hsync) 및 도트클럭(DCLK) 중 적어도 하나를 이용하여 설정된 펄스 폭을 가지는 게이트 기준 클럭신호(Rclk)를 생성한다.
예를 들어, 기준 클럭신호 생성부(520)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 수평 동기 신호(Hsync)의 시작 시점인 제 1 시점(T1)(예를 들어, 하강 시점)에서부터 도트클럭(DCLK)을 설정된 개수만큼 카운팅하여 수평 동기 신호(Hsync)의 시작 시점(T1)으로부터 소정 시간 이후의 시점인 제 2 시점(T2)에 동기되도록 제 1 논리 상태의 게이트 기준 클럭신호(Rclk)를 제 2 논리 상태로 반전시키고, 설정된 펄스 폭(Wr)에 대응되도록 설정된 개수만큼 도트클럭(DCLK)을 카운팅하여 다음 수평 동기 신호(Hsync)의 제 1 시점(T1)으로부터 소정 시간 이전의 시점인 제 3 시점(T3) 에 동기되도록 제 2 논리 상태의 게이트 기준 클럭신호(Rclk)를 제 1 논리 상태로 반전시킴으로써 설정된 펄스 폭(Wr)을 가지는 게이트 기준 클럭신호(Rclk)를 생성하게 된다. 여기서, 제 1 시점(T1)과 제 2 시점(T2) 사이의 구간을 수평 제 1 포치(Porch) 구간(HP1)이라 정의하고, 제 3 시점(T3)과 제 1 시점(T1) 사이의 구간을 수평 제 2 포치 구간(HP2)이라 정의하기로 한다.
도 7에서, 지연 시간 검출부(530)는 피드백되는 제 n 게이트 펄스(GPn)와 게이트 기준 클럭신호(Rclk)를 비교하여 지연 시간을 검출한다.
예를 들어, 지연 시간 검출부(530)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 게이트 기준 클럭신호(Rclk)의 제 2 시점(T2)을 기준으로 제 1 논리 상태의 제 n 게이트 펄스(GPn)가 제 2 논리 상태로 반전되는 하강 시간(ㅿTfn)을 검출함과 아울러 제 3 시점(T3)을 기준으로 제 2 논리 상태의 제 n 게이트 펄스(GPn)가 제 1 논리 상태로 반전되는 상승 시간(ㅿTrn)을 검출하게 된다. 그리고, 지연 시간 검출부(530)는 검출된 제 n 게이트 펄스(GPn)의 하강 시간(ㅿTfn)과 상승 시간(ㅿTrn)의 합(ㅿTfn+ㅿTrn)을 제 n 게이트 펄스(GPn)의 지연 시간(DT)으로 검출한다.
도 7에서, 클럭신호 변조부(540)는 지연 시간 검출부(530)에 의해 검출된 지연 시간(DT)을 포함하도록 게이트 기준 클럭신호(Rclk)의 펄스 폭(Wm)을 변조하여 게이트 클럭신호(Gclk)를 생성한다. 이를 위해, 클럭신호 변조부(540)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 변조 시간 산출부(542), 카운터(544), 변조 시간 선택부(546), 및 펄스 폭 변조부(548)를 포함하여 구성된다.
변조 시간 산출부(542)는 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 각각에 대응되도 록 각기 다르게 설정된 가중치에 따라 지연 시간(DT)을 차등되도록 분할하여 수평 구간별 변조 시간(HMT)을 산출한다. 여기서, 가중치는 반복적인 실험을 통해 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 각각의 위치에 대응되는 게이트 클럭신호 라인(GCSL)에서의 누적 라인 저항 및 게이트 구동회로부(300)의 온도 및 구동시간 등을 고려하여 미리 측정되어 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)마다 각기 다르게 설정될 수 있다.
카운터(544)는 수직 동기신호(Vsync)에 구동되어 수평 동기 신호(Hsync)를 카운팅하여 수평 구간별 카운팅 신호(HCS)를 생성한다.
변조 시간 선택부(546)는 변조 시간 산출부(542)로부터 수평 구간별 변조 시간(HMT)을 공급받아 카운터(544)에 의해 생성된 수평 구간별 카운팅 신호(HCS)에 대응되는 수평 구간별 변조 시간(HMT)을 선택한다.
펄스 폭 변조부(538)는 변조 시간 선택부(546)에 의해 선택된 수평 구간별 변조 시간(HMT)을 포함하도록 기준 게이트 클럭신호(Rclk)의 펄스 폭을 변조하여 게이트 클럭신호(Gclk)를 생성하고, 생성된 게이트 클럭신호(Gclk)를 클럭신호 출력부(550)에 공급한다.
예를 들어, 펄스 폭 변조부(538)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 수평 동기 신호(Hsync)의 제 2 시점(T2)에 동기되는 기준 게이트 클럭신호(Rclk)의 하깅 에지 시점을 변조 시간 선택부(546)에 의해 선택된 수평 구간별 변조 시간(HMT)에 대응되는 펄스 폭(Wm)만큼 수평 제 1 포치 구간(HP1) 내에서 확장함으로써 선택된 수평 구간별 변조 시간(HMT)에 대응되는 펄스 폭(Wm)과 설정된 펄스 폭(Wr)을 포함하도 록 기준 게이트 클럭신호(Rclk)의 펄스 폭을 변조하여 게이트 클럭신호(Gclk)를 생성한다.
도 7에서, 클럭신호 출력부(550)는 클럭신호 변조부(540)로부터 공급되는 게이트 클럭신호(Gclk)를 게이트 구동회로부(300)의 게이트 클럭신호 라인(GCSL)에 공급한다.
한편, 클럭신호 출력부(550)는 클럭신호 변조부(540)로부터 공급되는 게이트 클럭신호(Gclk)를 수평 동기 신호(Hsync)에 따라 순차적으로 쉬프트시킴으로써 게이트 구동회로부(300)의 각 스테이지에서 필요로 하는 개수의 게이트 클럭신호(Gclk)를 더 생성하여 게이트 클럭신호 라인(GCSL)에 공급할 수도 있다. 즉, 게이트 구동회로부(300)의 각 스테이지에서 2개의 게이트 클럭신호(Gclk)를 이용하여 게이트 펄스(GP)를 생성할 경우에, 클럭신호 출력부(550)는 2개의 게이트 클럭신호(Gclk)를 생성하여 게이트 클럭신호 라인(GCSL)에 공급할 수도 있다.
이에 따라, 게이트 구동회로부(300)는 타이밍 제어부(400)에 의해 변조된 게이트 클럭신호(Gclk)에 따라 게이트 펄스(GP)을 생성하여 게이트 라인(GL1)에 공급하게 된다.
이와 같은, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 마지막 게이트 라인(GLn)에 공급되는 게이트 펄스(GPn)를 피드백 받아 게이트 클럭신호(Gclk)의 펄스 폭을 변조하여 게이트 펄스의 지연을 보상함으로써 화질을 균일하게 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장 치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 m개의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)과 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소(P)를 가지는 표시 패널(100); 각 화소(P)에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로부(200); 클럭신호 라인으로부터 공급되는 스타트 펄스와 적어도 하나의 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부(300); 및 적어도 하나의 클럭신호를 생성함과 아울러 첫 번째 게이트 라인(GL1)과 마지막 게이트 라인(GLn) 각각에 공급되는 2개의 게이트 펄스를 피드백 받아 적어도 하나의 클럭신호를 변조하여 클럭신호 라인에 공급하는 타이밍 제어부(400)를 포함하여 구성된다.
이러한 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 첫 번째 게이트 라인(GL1)과 마지막 게이트 라인(GLn) 각각에 공급되는 2개의 게이트 펄스를 피드백 받아 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 타이밍 제어부(400)를 제외하고는 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에 대한 설명은 도 3 내지 도 9에 대한 설명으로 대신하고, 동일한 도면 부호를 부여하기로 한다.
타이밍 제어부(400)는 도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같은 구성을 가지는 것으로, 도 7에 도시된 지연 시간 검출부(530)에서 첫 번째 게이트 라인(GL1)과 마지막 게이트 라인(GLn) 각각에 공급되는 2개의 게이트 펄스를 피드백 받아 게이트 펄 스의 지연 시간을 검출하는 것을 제외하고는 모두 동일하기 때문에 동일한 구성에 대한 설명은 상세한 설명으로 대신하고, 동일한 부호를 부여하기로 한다.
지연 시간 검출부(530)는 n개의 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 중에서 제 1 및 제 n 게이트 라인(GL1, GLn) 각각으로 공급되는 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각을 피드백 받아 기준 게이트 클럭신호와 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각을 비교하여 지연 시간을 검출한다.
예를 들어, 지연 시간 검출부(530)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 게이트 기준 클럭신호(Rclk)의 제 2 시점(T2)을 기준으로 제 1 논리 상태의 제 1 게이트 펄스(GP1)가 제 2 논리 상태로 반전되는 하강 시간(ㅿTf1)을 검출함과 아울러 제 3 시점(T3)을 기준으로 제 2 논리 상태의 제 1 게이트 펄스(GP1)가 제 1 논리 상태로 반전되는 상승 시간(ㅿTr1)을 검출하게 된다. 그리고, 지연 시간 검출부(530)는 검출된 제 1 게이트 펄스(GP1)의 하강 시간(ㅿTf1)과 상승 시간(ㅿTr1)의 합(ㅿTf1+ㅿTr1)을 제 1 게이트 펄스(GP1)의 지연 시간(DT1)으로 검출한다.
이와 동일한 방식으로, 지연 시간 검출부(530)는 게이트 기준 클럭신호(Rclk)의 제 2 시점(T2)을 기준으로 제 1 논리 상태의 제 n 게이트 펄스(GPn)가 제 2 논리 상태로 반전되는 하강 시간(ㅿTfn)을 검출함과 아울러 제 3 시점(T3)을 기준으로 제 2 논리 상태의 제 n 게이트 펄스(GPn)가 제 1 논리 상태로 반전되는 상승 시간(ㅿTrn)을 검출하게 된다. 그리고, 지연 시간 검출부(530)는 검출된 제 n 게이트 펄스(GPn)의 하강 시간(ㅿTfn)과 상승 시간(ㅿTrn)의 합(ㅿTfn+ㅿTrn)을 제 n 게이트 펄스(GPn)의 지연 시간(DTn)으로 검출한다.
그런 다음, 지연 시간 검출부(530)는 제 1 게이트 펄스(GP1)의 지연 시간(DT1)과 제 n 게이트 펄스(GPn)의 지연 시간(DTn)의 합을 최종적인 게이트 펄스(GP)의 지연 시간(DT)으로 검출한다.
이와 같이, 지연 시간 검출부(530)에서 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각의 피드백에 의해 검출된 지연 시간(DT)은 도 9에 도시된 클럭신호 변조부(540)에 공급되고, 클럭신호 변조부(540)에서는 상술한 바와 같이 지연 시간 검출부(530)에 의해 검출된 지연 시간(DT)을 포함하도록 게이트 기준 클럭신호(Rclk)의 펄스 폭(Wm)을 변조하여 게이트 클럭신호(Gclk)를 생성하게 된다.
상술한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 제 1 및 제 n 게이트 라인(GL1, GLn) 각각으로 공급되는 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각의 지연 시간을 이용하여 게이트 펄스(GP)의 지연 시간(DT)을 검출하고, 검출된 지연 시간(DT)을 이용해 게이트 클럭신호(Gclk)의 펄스 폭을 변조하여 게이트 펄스의 지연을 보상함으로써 화질을 더욱 균일하게 할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치에 있어서, 화소 회로(110)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개의 트랜지스터(ST, DT) 및 하나의 커패시터(Cst)로 구성된 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 상기 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 보상하기 위한 보상전원(미도시), 적어도 하나의 보상 트랜지스터(미도시) 및 적어도 하나의 보상 커패시터(미도시)를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 발광소자(OLED) 및 커패시터들을 초기화하기 위한 초기화 라인 및 적어도 하나의 초기화 트랜지스터(미도시), 구동 트랜지스터(DT)와 발광소자(OLED) 사이에 접속되어 이전단 게이트 라인 또는 별도의 발광 제어 신호 라인(미도시)으로부터 공급되는 발광 제어신호에 따라 스위칭되는 발광 제어 트랜지스터(미도시)를 더 포함하여 구성될 수도 있다. 결과적으로, 상술한 본 발명에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치는 화소 영역에 형성되어 데이터 전압에 따라 발광소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어하는 모든 화소 회로에 사용되어 게이트 펄스에 의한 화질 저하를 개선할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 일반적인 발광 다이오드 표시 장치의 화소를 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 게이트 라인에 공급되는 게이트 펄스의 지연을 설명하기 위한 파형도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소를 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 도 3에 도시된 게이트 구동회로부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 타이밍 제어부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 게이트 제어신호 생성부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 게이트 클럭신호의 변조 과정을 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 클럭신호 변조부를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 게이트 클럭신호의 변조 과정을 개 략적으로 설명하기 위한 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 표시 패널 110: 화소 회로
200: 데이터 구동회로부 300: 게이트 구동회로부
400: 타이밍 제어부 410: 데이터 처리부
420: 데이터 제어신호 생성부 430: 게이트 제어신호 생성부
520: 기준 클럭신호 생성부 530: 지연 시간 검출부
540: 클럭신호 변조부 542: 변조 시간 산출부
544: 카운터 546: 변조 시간 선택부
548: 펄스 폭 변조부 550: 클럭신호 출력부

Claims (11)

  1. m개의 데이터 라인과 n개의 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역마다 형성된 복수의 화소를 가지는 표시 패널;
    클럭신호 라인으로부터 공급되는 스타트 펄스와 적어도 하나의 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 상기 n개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로부; 및
    상기 적어도 하나의 클럭신호를 생성함과 아울러 상기 n개의 게이트 라인 중 복수의 게이트 라인들에 공급되는 복수의 게이트 펄스들을 피드백 받아, 상기 적어도 하나의 클럭신호와 상기 복수의 게이트 펄스들 각각을 비교하여 지연 시간을 검출함과 아울러 검출된 지연 시간에 기초하여 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하여 상기 클럭신호 라인에 공급하는 타이밍 제어부를 포함하여 구성되는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 스타트 펄스를 생성하여 상기 게이트 구동회로에 공급하고, 상기 피드백되는 적어도 하나의 게이트 펄스의 지연 시간을 검출함과 아울러 검출된 지연 시간에 기초하여 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 게이트 제어신호 생성부를 포함하여 구성되는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 게이트 제어신호 생성부는
    적어도 하나의 기준 클럭신호를 생성하는 기준 클럭신호 생성부;
    상기 피드백되는 게이트 펄스와 상기 기준 클럭신호를 비교하여 상기 지연 시간을 검출하는 지연 시간 검출부; 및
    상기 지연 시간을 포함하도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 클럭신호를 생성하는 클럭신호 변조부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 지연 시간 검출부는
    상기 n개의 게이트 라인 중에서 제 1 및 제 n 게이트 라인으로 공급되는 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각을 피드백 받아 상기 기준 클럭신호와 상기 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각을 비교하여 상기 지연 시간을 검출하는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 클럭신호 변조부는,
    상기 n개의 게이트 라인 각각에 대응되도록 각기 다르게 설정된 가중치에 따라 상기 지연 시간을 차등되도록 분할하여 수평 구간별 변조 시간을 산출하는 변조 시간 산출부;
    상기 수평 구간에 대응되는 수평 동기 신호를 카운팅하여 수평 구간별 카운팅 신호를 생성하는 카운터;
    상기 변조 시간 산출부로부터 상기 수평 구간별 변조 시간을 공급받아 상기 카운터에 의해 생성된 상기 수평 구간별 카운팅 신호에 대응되는 수평 구간별 변조 시간을 선택하는 변조 시간 선택부; 및
    상기 선택된 수평 구간별 변조 시간을 포함하도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 클럭신호를 생성하는 펄스 폭 변조부를 포함하여 구성되는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 펄스 폭 변조부는 상기 수평 동기 신호의 시작 시점과 상기 클럭신호의 반전 시점 사이의 구간에 상기 수평 구간별 보정 시간이 포함되도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 장치.
  7. 클럭신호 라인으로부터 공급되는 스타트 펄스와 적어도 하나의 클럭신호에 따라 게이트 펄스를 생성하여 n개의 게이트 라인에 순차적으로 공급하는 단계;
    상기 n개의 게이트 라인 중 복수의 게이트 라인에 공급되는 복수의 게이트 펄스들을 피드백 받아 상기 적어도 하나의 클럭신호와 상기 복수의 게이트 펄스들 각각을 비교하여 지연 시간을 검출함과 아울러 검출된 지연 시간에 기초하여 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 단계; 및
    상기 변조된 적어도 하나의 클럭신호를 상기 클럭신호 라인에 공급하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 클럭신호를 변조하는 단계는
    적어도 하나의 기준 클럭신호를 생성하는 단계;
    상기 피드백되는 적어도 하나의 게이트 펄스와 상기 기준 클럭신호를 비교하여 상기 피드백되는 적어도 하나의 게이트 펄스의 지연 시간을 검출하는 단계; 및
    상기 지연 시간을 포함하도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 클럭신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 지연 시간을 검출하는 단계는
    상기 n개의 게이트 라인 중에서 제 1 및 제 n 게이트 라인으로 공급되는 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각을 피드백 받아 상기 기준 클럭신호와 상기 제 1 및 제 n 게이트 펄스 각각을 비교하여 상기 지연 시간을 검출하는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 지연 시간을 포함하도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 클럭신호를 생성하는 단계는,
    상기 n개의 게이트 라인 각각에 대응되도록 각기 다르게 설정된 가중치에 따라 상기 지연 시간을 차등되도록 분할하여 수평 구간별 변조 시간을 산출하는 단계;
    상기 수평 구간에 대응되는 수평 동기 신호를 카운팅하여 수평 구간별 카운팅 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 수평 구간별 카운팅 신호에 대응되는 수평 구간별 보정 시간을 포함하도록 상기 기준 클럭신호의 펄스 폭을 변조하여 상기 클럭신호를 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 수평 구간별 보정 시간은 상기 수평 동기 신호의 시작 시점과 상기 클럭신호의 반전 시점 사이의 구간에 포함되는 발광 다이오드 표시 장치의 구동 방법.
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