KR102147402B1 - Pixel and Display comprising pixels - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 화소 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로, 구체적으로 화소회로와 관련된 신호를 변환할 수 있는 표시장치에 대한 것이다Embodiments of the present invention relate to a pixel and a display device including the same, and specifically, to a display device capable of converting a signal related to a pixel circuit.
최근 AR 및 MR 시장의 급속한 성장과 함께, 저 소비 전력 특성과 우수한 휘도 특성에 힘입어 마이크로 LED를 적용한 마이크로 표시장치(또는 마이크로 디스플레이) 시장의 성장이 예상된다. Along with the rapid growth of the AR and MR markets in recent years, the growth of the micro-display device (or micro-display) market to which micro LEDs are applied is expected thanks to low power consumption characteristics and excellent luminance characteristics.
메모리가 내장된 화소회로의 PWM(Digital) 구동의 경우, 다수의 그레이(Gray) 표현 신호를 위해 화소회로에 연결이 필요하기 때문에 표시장치 활성화 영역에 많은 수의 배선이 필요하다. 따라서, 종래에는 불량 접합을 테스트하기 위해서는, 특히 화소 구동회로(IC)와 스캔/데이터 드라이버 구동회로(Scan/Data Driver IC)가 별도로 조립되는 대형 디스플레이 패널의 경우에는 픽셀 구동회로에 다수의 입력 패드(Input PAD)가 필요하다. In the case of PWM (Digital) driving of a pixel circuit with a built-in memory, a large number of wirings are required in an active area of a display device because connection to the pixel circuit is required for a plurality of gray expression signals. Therefore, in order to test for defective bonding in the related art, in particular, in the case of a large display panel in which a pixel driving circuit (IC) and a scan/data driver driving circuit (Scan/Data Driver IC) are separately assembled, a plurality of input pads are provided in the pixel driving circuit (Input PAD) is required.
종래의 표시장치의 경우 다수의 메모리 내장이 불가하여 관련 구동에 필요한 주파수를 증가하여야 하며, 다수의 서브프레임 사용이 필요하여 이미지 열화 등의 문제를 초래하였다. 이에 PWM(Digital) 구동 방식의 메모리 내장 화소회로를 포함하는 표시장치에서의 그레이(Gray) 표현을 위한 다양한 방법이 제시되고 있다.In the case of a conventional display device, since it is impossible to embed a large number of memories, a frequency required for related driving must be increased, and a large number of subframes are required, resulting in problems such as image deterioration. Accordingly, various methods for expressing gray in a display device including a pixel circuit with a built-in memory of a PWM (digital) driving method have been proposed.
다만, 종래의 표시장치의 경우, 다수의 그레이 표현 신호와 화소회로 간의 연결이 필요하며, 표시부 전 영역에 많은 수의 배선이 필요하였다. 특히, 화소회로와 스캔/데이터 구동 회로가 별도로 조립되는 대형 표시장치의 경우, 다수의 입력 패드(PAD)가 필요하다고, 배선 상 전력 소비가 심하다는 단점이 있다.However, in the case of a conventional display device, a connection between a plurality of gray expression signals and a pixel circuit is required, and a large number of wirings are required in the entire display area. In particular, in the case of a large display device in which a pixel circuit and a scan/data driving circuit are separately assembled, a plurality of input pads (PADs) are required, and power consumption is severe on wiring.
본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 소비 전력을 절감하고, 회로간 연결이 단순화된 마이크로 표시장치 및 이의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is in accordance with the above-described necessity, and an object of the present invention is to reduce power consumption and to provide a micro display device in which the connection between circuits is simplified, and a driving method thereof.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시장치는 발광소자 및 상기 발광소자에 연결된 화소회로를 포함하는 화소가 복수 배열된 화소부; n 비트 데이터의 비트열을 생성하고, 상기 비트열을 상기 화소로 출력하는 데이터 구동부; 및 데이터기입기간 및 발광기간을 포함하는 각각의 프레임마다 상기 비트열의 비트에 대응하는 적어도 하나의 클락 신호를 생성하는 클락 생성부;를 포함하고, 상기 적어도 하나의 클락 신호를 직렬 클락 신호로 변환하는 병렬-직렬 컨버터; 상기 화소의 화소회로가, 상기 데이터기입기간에, 상기 비트열을 수신하여 저장하고, 상기 발광기간에, 상기 저장된 비트열의 n 개의 비트 값 및 상기 직렬 클락 신호를 기초로 제어신호를 생성하는 제1 화소회로; 및 상기 발광기간에, 상기 제어신호에 응답하여 상기 발광소자의 발광 및 비발광을 조절하는 제2 화소회로;를 포함하고, 상기 적어도 하나의 클락 신호는 각각 대응되는 상기 비트열의 비트에 할당된 시간이 시작하는 시점에 레벨이 전환되는 에지(edge)를 포함하도록 생성된 것이고, 상기 직렬 클락 신호는 상기 적어도 하나의 클락 신호 각각에 포함된 상기 에지를 포함하는 것일 수 있다. A display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes: a pixel portion in which a plurality of pixels including a light emitting device and a pixel circuit connected to the light emitting device are arranged; a data driver generating a bit stream of n-bit data and outputting the bit stream to the pixel; And a clock generator that generates at least one clock signal corresponding to a bit of the bit string for each frame including a data write period and a light emission period, and converts the at least one clock signal into a serial clock signal. Parallel-to-serial converter; The pixel circuit of the pixel receives and stores the bit string during the data writing period, and generates a control signal based on the n bit values of the stored bit string and the serial clock signal during the light emission period. Pixel circuit; And a second pixel circuit for controlling light emission and non-emission of the light emitting device in response to the control signal during the light emission period, wherein the at least one clock signal is a time allocated to a bit of the corresponding bit string. It is generated to include an edge at which the level is switched at the starting point, and the serial clock signal may include the edge included in each of the at least one clock signal.
또한, 상기 제1 화소회로는 상기 직렬 클락 신호에 포함된 에지가 입력되면, 상기 n개의 비트 중 상기 입력된 에지에 대응하는 비트의 비트 값을 판독하여 상기 제어신호를 생성할 수 있다. Further, when an edge included in the serial clock signal is input, the first pixel circuit may generate the control signal by reading a bit value of a bit corresponding to the input edge among the n bits.
또한, 상기 클락 생성부는 상기 비트열의 n 개의 비트 중 홀수 번째 비트에 대응하는 적어도 하나의 클락 신호를 생성할 수 있다.In addition, the clock generator may generate at least one clock signal corresponding to an odd-numbered bit among n bits of the bit string.
이때, 상기 에지는 상승 에지 및 하강 에지를 포함하고, 상기 제1 화소회로는 상기 에지 중 상승 에지가 입력되면 상기 비트열의 n 개의 비트 중 홀수 번째 비트의 비트 값을 판독하고, 상기 에지 중 하강 에지가 입력되면 상기 비트열의 n 개의 비트 중 짝수 번째 비트의 비트 값을 판독할 수 있다. At this time, the edge includes a rising edge and a falling edge, and the first pixel circuit reads a bit value of an odd-numbered bit among n bits of the bit string when a rising edge of the edge is input, and the falling edge of the edge When is input, the bit value of the even-numbered bit among n bits of the bit string can be read.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the detailed content, claims and drawings for carrying out the following invention.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 그레이(Gray) 표현을 위한 외부 입력 신호를 직렬 신호로 변환함으로써, 배선을 최소화할 수 있고, 배선 상에서 발생하는 소비 전류의 증가를 억제할 수 있다. According to an embodiment of the present invention made as described above, by converting an external input signal for gray expression into a serial signal, wiring can be minimized, and an increase in current consumption generated on the wiring can be suppressed. have.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 직렬(Serial) 구조 전환 시 각 에지(Edge)의 시간 정보를 활용함으로써 클락 신호에서의 전환(Transition)을 최소화할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to minimize a transition in a clock signal by utilizing time information of each edge when switching a serial structure.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 공급부를 나타낸 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)를 나타낸 회로도이다.
도 6은 종래의 표시장치에서 비트마다 할당된 시간에 따라 병렬적으로 생성된 클락 신호를 나타낸 예시 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬-직렬 컨버터를 설명하기 위한 간단한 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 클락 신호의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 클락 신호의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.1 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 and 3 are diagrams schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
4A and 4B are circuit diagrams showing a current supply unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram illustrating a pixel PX according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating a clock signal generated in parallel according to a time allocated for each bit in a conventional display device.
7A and 7B are simple block diagrams illustrating a parallel-to-serial converter according to an embodiment of the present invention.
8A and 8B are timing diagrams for explaining a method of driving a serial clock signal according to an embodiment of the present invention.
9 is a timing diagram illustrating a method of driving a serial clock signal according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described in connection with the accompanying drawings. Various embodiments of the present disclosure may be subjected to various changes and may have various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and related detailed descriptions are described. However, this is not intended to limit the various embodiments of the present disclosure to a specific embodiment, and it should be understood that all changes and/or equivalents or substitutes included in the spirit and scope of the various embodiments of the present disclosure are included. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals have been used for similar elements.
본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.In various embodiments of the present disclosure, expressions such as "or" include any and all combinations of words listed together. For example, "A or B" may include A, may include B, or may include both A and B.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following embodiments, terms such as first and second are not used in a limiting meaning, but are used for the purpose of distinguishing one component from another component. In addition, in the following embodiments, expressions in the singular include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.
이하의 실시예에서, X와 Y가 연결되어 있다고 할 때, X와 Y가 전기적으로 연결되어 있는 경우, X와 Y가 기능적으로 연결되어 있는 경우, X와 Y가 직접 연결되어 있는 경우를 포함할 수 있다. 여기에서, X, Y는 대상물(예를 들면, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)일 수 있다. 따라서, 소정의 연결 관계, 예를 들면, 도면 또는 상세한 설명에 표시된 연결 관계에 한정되지 않고, 도면 또는 상세한 설명에 표시된 연결 관계 이외의 것도 포함할 수 있다. In the following embodiments, when X and Y are connected, X and Y are electrically connected, X and Y are functionally connected, and X and Y are directly connected. I can. Here, X and Y may be objects (eg, devices, devices, circuits, wirings, electrodes, terminals, conductive films, layers, etc.). Therefore, it is not limited to a predetermined connection relationship, for example, a connection relationship indicated in the drawings or detailed description, and may include anything other than the connection relationship indicated in the drawing or detailed description.
X와 Y가 전기적으로 연결되어 있는 경우는, 예를 들어, X와 Y의 전기적인 연결을 가능하게 하는 소자(예를 들면, 스위치, 트랜지스터, 용량소자, 인덕터, 저항소자, 다이오드 등)가, X와 Y 사이에 1개 이상 연결되는 경우를 포함할 수 있다.When X and Y are electrically connected, for example, an element (e.g., a switch, a transistor, a capacitor element, an inductor, a resistance element, a diode, etc.) that enables the electrical connection of X and Y, It may include a case in which at least one is connected between X and Y.
이하의 실시예에서, 소자 상태와 연관되어 사용되는 "온(ON)"은 소자의 활성화된 상태를 지칭하고, "오프(OFF)"는 소자의 비활성화된 상태를 지칭할 수 있다. 소자에 의해 수신된 신호와 연관되어 사용되는 "온"은 소자를 활성화하는 신호를 지칭하고, "오프"는 소자를 비활성화하는 신호를 지칭할 수 있다. 소자는 높은 전압 또는 낮은 전압에 의해 활성화될 수 있다. 예를 들어, P타입 트랜지스터는 낮은 전압에 의해 활성화되고, N타입 트랜지스터는 높은 전압에 의해 활성화된다. 따라서, P타입 트랜지스터와 N타입 트랜지스터에 대한 "온" 전압은 반대(낮음 대 높음) 전압 레벨임을 이해해야 한다.In the following embodiments, "ON" used in connection with the device state may refer to an activated state of the device, and "OFF" may refer to an inactive state of the device. "On" used in connection with a signal received by the device may refer to a signal that activates the device, and "off" may refer to a signal that disables the device. The device can be activated by a high voltage or a low voltage. For example, a P-type transistor is activated by a low voltage, and an N-type transistor is activated by a high voltage. Therefore, it should be understood that the "on" voltage for the P-type and N-type transistors is at opposite (low vs. high) voltage levels.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다. In the following embodiments, terms such as include or have means that the features or elements described in the specification are present, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or elements in advance. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram illustrating a manufacturing process of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시장치(30)는 발광소자 어레이(10) 및 구동회로 기판(20)을 포함할 수 있다. 발광소자 어레이(10)는 구동회로 기판(20)과 결합될 수 있다. 표시장치(30)는 마이크로 표시장치일 수 있다.Referring to FIG. 1, a
발광소자 어레이(10)는 복수의 발광소자들을 포함할 수 있다. 발광소자는 발광다이오드(LED)일 수 있다. 발광소자는 마이크로 내지 나노 단위 크기의 발광다이오드(LED)일 수 있다. 반도체 웨이퍼 상에 복수의 발광다이오드들을 성장시킴으로써 적어도 하나의 발광소자 어레이(10)들이 제조될 수 있다. 따라서, 발광다이오드를 개별적으로 구동회로 기판(20)에 이송할 필요없이 발광소자 어레이(10)를 구동회로 기판(20)과 결합함으로써 표시장치(30)가 제조될 수 있다. The light
구동회로 기판(20)에는 발광소자 어레이(10) 상의 발광다이오드 각각에 대응하는 화소회로가 배열될 수 있다. 발광소자 어레이(10) 상의 발광다이오드와 구동회로 기판(20) 상의 화소회로는 전기적으로 연결되어 화소를 구성할 수 있다.Pixel circuits corresponding to each of the light emitting diodes on the light
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 2 and 3 are diagrams schematically illustrating a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 표시장치(30)는 화소부(110), 구동부(120) 및 병렬 직렬 컨버터(130)를 포함할 수 있다. 2 and 3, the
화소부(110)는 1 내지 2m 그레이 스케일들을 표시할 수 있는 n 비트 디지털 영상신호를 사용하여 영상을 표시할 수 있다. 화소부(110)는 소정 패턴, 예를 들어, 매트릭스 형, 지그재그 형 등 다양한 패턴으로 배열된 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 화소(PX)는 하나의 색을 방출하며, 예를 들어, 적색, 청색, 녹색, 백색 중 하나의 색을 방출할 수 있다. 화소(PX)는 적색, 청색, 녹색, 백색 외의 다른 색을 방출할 수도 있다. The
화소(PX)는 발광소자를 포함할 수 있다. 발광소자는 자발광소자일 수 있다. 예를 들어, 발광소자는 발광다이오드(LED)일 수 있다. 발광소자는 마이크로 내지 나노 단위 크기의 발광다이오드(LED)일 수 있다. 발광소자는 단일 피크 파장을 발광하거나, 복수의 피크 파장을 발광할 수 있다. The pixel PX may include a light emitting device. The light emitting device may be a self-luminous device. For example, the light emitting device may be a light emitting diode (LED). The light emitting device may be a light emitting diode (LED) having a micro to nano unit size. The light emitting device may emit light with a single peak wavelength or may emit light with a plurality of peak wavelengths.
화소(PX)는 발광소자와 연결된 화소회로를 더 포함할 수 있다. 화소회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터 등을 포함할 수 있다. 화소회로는 기판 상의 반도체 적층 구조에 의해 구현될 수 있다. The pixel PX may further include a pixel circuit connected to the light emitting device. The pixel circuit may include at least one thin film transistor and at least one capacitor. The pixel circuit may be implemented by a semiconductor stack structure on a substrate.
화소(PX)는 프레임 단위로 동작할 수 있다. 각 프레임은 데이터 기입 기간 및 발광 기간을 포함할 수 있다. 데이터 기입 기간에 소정 비트의 디지털 데이터가 화소(PX)에 인가되어 저장될 수 있다. 발광 기간에 저장된 소정 비트의 디지털 데이터가 클럭 신호에 동기되어 판독되고, 디지털 데이터는 PWM 신호로 변환되어 화소(PX)는 계조를 표현할 수 있다. The pixel PX may operate in a frame unit. Each frame may include a data writing period and a light emission period. Digital data of a predetermined bit may be applied to the pixel PX and stored during the data writing period. Digital data of a predetermined bit stored in the light emission period is read in synchronization with a clock signal, and the digital data is converted into a PWM signal, so that the pixel PX can express gray scale.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 프레임(Frame)은 복수의 서브프레임들로 구성될 수 있다. 이 경우에도, 각 서브프레임은 데이터 기입 기간 및 발광 기간을 포함할 수 있고, 서브프레임의 발광 기간은 디지털 데이터의 각 비트에 할당된 시간의 합일 수 있다. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, one frame may include a plurality of subframes. Even in this case, each subframe may include a data writing period and a light emission period, and the light emission period of the subframe may be a sum of times allocated to each bit of digital data.
구동부(120)는 화소부(110)를 구동 및 제어할 수 있다. 구동부(120)는 제어부(121), 감마 설정부(123), 데이터 구동부(125), 전류 공급부(127) 및 클락 생성부(129)를 포함할 수 있다. The driving
제어부(121)는 한 프레임의 입력 영상데이터(DATA1)를 외부(예를 들어, 그래픽 제어기)로부터 제공받고, 감마 설정부(123)로부터 보정 값을 제공받아, 보정 값을 이용하여 입력 영상데이터(DATA1)에 감마 보정을 수행함으로써 보정 영상데이터를 생성할 수 있다. The
제어부(121)는 한 프레임의 보정 영상데이터로부터 화소(PX)별로 계조를 추출하고, 추출된 계조를 미리 정해진 일정 비트수(예를 들어, n 비트)의 디지털 데이터(DATA2)로 변환할 수 있다.The
제어부(121)는 n 비트 디지털데이터를 데이터구동부(125)로 출력할 수 있다. 프레임의 시간(길이)은 n 비트 디지털데이터의 각 비트에 할당된 시간의 합과 동일할 수 있다. 각 비트에 할당된 시간은 동일 또는 상이할 수 있다. The
감마 설정부(123)는 감마 곡선을 이용하여 감마 값을 설정하고, 설정된 감마 값에 의해 영상데이터의 보정 값을 설정하고, 설정된 보정 값을 제어부(121)로 출력할 수 있다. 감마 설정부(123)는 제어부(121)와 별도의 회로로 구비될 수 있고, 제어부(121)에 포함되도록 구비될 수도 있다. The
데이터 구동부(125)는 제어부(121)로부터 프레임 단위로 n 비트 디지털데이터를 수신하여 화소부(110)의 각 화소(PX)로 전달할 수 있다. 데이터 구동부(125)는 라인 버퍼 및 쉬프트 레지스터 회로를 포함할 수 있다. 라인 버퍼는 1 라인 버퍼 또는 2 라인 버퍼일 수 있다. 데이터 구동부(125)는 라인 단위(행 단위)로 프레임마다 각 화소에 n 비트 디지털데이터를 제공할 수 있다. The
전류 공급부(127)는 각 화소(PX)의 구동 전류를 생성하여 공급할 수 있다. 전류 공급부(127)의 구성은 도 4a 및 도 4b를 참조하여 후술한다. The
클락 생성부(129)는 한 프레임 동안 n 개의 클락 신호를 생성하여 화소(PX)들로 출력할 수 있다. n 개의 클락 신호는 비트 데이터의 각 비트에 대응하게 출력될 수 있다. 클락 신호의 신호폭(길이 또는 온(ON) 시간)은 n 비트 디지털데이터의 각 비트에 할당된 시간에 따라 결정될 수 있다. 클락 생성부(129)는 프레임마다 n 개의 클락 신호를 클락선(CL)으로 순차 공급할 수 있다. The
구동부(120)의 각 구성요소는 각각 별개의 집적 회로 칩 또는 하나의 집적 회로 칩의 형태로 형성되어 화소부(110)가 형성된 기판 위에 직접 장착되거나, 연성인쇄회로필름(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 기판에 부착되거나, 기판에 직접 형성될 수도 있다. 일 실시예에서, 제어부(121), 감마 설정부(123), 데이터 구동부(125)는 집적 회로 칩의 형태로 화소부(110)와 연결되고, 전류 공급부(127) 및 클락 생성부(129)는 기판에 직접 형성될 수 있다.Each component of the
병렬 직렬 컨버터(130)는 클락 생성부(129)에서 비트별(예로, MSB, LSB) 병렬적으로 생성된 n 개의 클락 신호를 직렬 신호로 변환하기 위한 구성이다. 병렬 직렬 컨버터(130)는 OR 게이트를 포함하는 논리회로를 포함하는 구성요소일 수 있다. The parallel
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 공급부를 나타낸 회로도이다. 4A and 4B are circuit diagrams showing a current supply unit according to an embodiment of the present invention.
도 4a를 참조하면, 전류 공급부(127)는 제1 트랜지스터(51), 제2 트랜지스터(53), 연산 증폭기(Operational Amplifier)(55) 및 가변저항(57)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4A, the
제1 트랜지스터(51)는 게이트가 화소(PX)에 연결되고, 제1 단자가 전원전압(VDD) 공급원과 연결되고, 제2 단자가 게이트 및 제2 트랜지스터(55)의 제1 단자에 연결된다. The
제2 트랜지스터(53)는 게이트가 연산 증폭기(55)의 출력단에 연결되고, 제1 단자가 제1 트랜지스터(51)의 제2 단자에 연결되고, 제2 단자가 연산 증폭기(55)의 제2 입력단(-)에 연결된다. The
연산 증폭기(55)의 제1 입력단(+)은 기준전압(Vref)의 공급원과 연결되고, 제2 입력단(-)은 가변저항(57)과 연결된다. 연산 증폭기(55)의 출력단은 제2 트랜지스터(53)의 게이트에 연결된다. 제1 입력단(+)에 기준전압(Vref)이 인가되면, 제1 입력단(+)과 제2 입력단(-)과 출력단 간의 전압 차에 의한 출력단의 전압에 따라 제2 트랜지스터(53)가 턴온 또는 턴오프될 수 있다. The first input terminal (+) of the
가변 저항(57)은 제어부(121)로부터의 제어신호(SC)에 따라 저항값이 결정될 수 있다. 가변 저항(57)의 저항값에 따라 연산 증폭기(55)의 출력단 전압이 변경되고, 전원전압(VDD)으로부터 턴온된 제1 트랜지스터(51)와 제2 트랜지스터(53)를 따라 흐르는 전류(Iref)가 결정될 수 있다.The resistance value of the
전류 공급부(127)는 화소(PX) 내 트랜지스터와 전류 미러를 구성함으로써 화소(PX)에 전류(Iref)에 대응한 구동전류를 공급할 수 있다. 구동전류는 화소부(110)의 전체 휘도(밝기)를 결정할 수 있다.The
전술된 실시예에서 전류 공급부(127)가 P타입 트랜지스터로 구현된 제1 트랜지스터(51) 및 N타입 트랜지스터로 구현된 제2 트랜지스터(53)를 포함하는 예를 도시하였으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 제1 트랜지스터(51) 및 제2 트랜지스터(53)를 다른 타입의 트랜지스터로 구현하고, 그에 대응한 연산 증폭기를 구성하여 전류 공급부(127)를 구성할 수 있다.In the above-described embodiment, an example in which the
도 4a의 실시예에서 전류 공급부(127)는 하나의 화소(PX)에 연결되어 있으나, 전류 공급부(127)는 복수의 화소(PX)들에 공유될 수 있다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 전류 공급부(127)의 제1 트랜지스터(51)는 화소부(110)의 모든 화소(PX)들 각각의 제1 트랜지스터(501)와 전기적으로 연결되어 전류 미러 회로를 구성할 수 있다. 다른 실시예에서, 행마다 전류 공급부(127)가 구비되고, 각 행의 전류 공급부(127)를 동일 행의 복수의 화소(PX)들이 공유할 수 있다. In the embodiment of FIG. 4A, the
전술된 실시예에서는 화소가 P타입 트랜지스터들로 구성된 예를 도시하였으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않고, 화소를 N타입 트랜지스터들로 구성하고, 이 경우 화소는 P타입 트랜지스터들로 인가되는 신호의 레벨이 반전된 신호에 의해 구동할 수 있다.In the above-described embodiment, an example in which the pixel is composed of P-type transistors is illustrated, but the embodiment of the present invention is not limited thereto, and the pixel is composed of N-type transistors, and in this case, the pixel is applied by P-type transistors. The level of the signal can be driven by an inverted signal.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PX)를 나타낸 회로도이다. 5 is a circuit diagram illustrating a pixel PX according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 화소(PX)는 발광소자(ED) 및 이에 연결된 제1 화소회로(40)와 제2 화소회로(50)를 포함하는 화소회로를 포함할 수 있다. 제1 화소회로(40)는 저전압 구동 회로이고, 제2 화소회로(50)는 고전압 구동 회로일 수 있다. 제1 화소회로(40)는 복수의 로직 회로로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 5, the pixel PX may include a light emitting device ED and a pixel circuit including a
발광소자(ED)는 한 프레임마다 데이터 구동부(125)로부터 제공되는 영상데이터의 비트 값(논리 레벨)에 기초하여 선택적으로 발광 또는 비발광됨으로써 한 프레임 내에서 발광 시간이 조절되어 계조를 표시할 수 있다. The light emitting device ED can selectively emit or non-emit light based on the bit value (logical level) of the image data provided from the
제1 화소회로(40)는 프레임마다 데이터 기입 기간에 데이터 구동부(125)로부터 인가되는 n 비트 디지털데이터의 비트 값을 저장하고, 발광 기간에 n 개의 비트 값 및 클락 신호를 기초로 제1 PWM 신호를 생성할 수 있다. 제1 화소회로(40)는 PWM 컨트롤러(401) 및 메모리(403)를 포함할 수 있다. 이때, 클락 신호는 클락 생성부(129)에서 병렬적으로 생성된 n 개의 클락 신호가 병렬 직렬 컨버터(130)를 통해 직렬의 신호로 변환된 직렬 클락 신호일 수 있다. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임은 서브프레임을 포함할 수 있다. 이때, 발광소자(ED)는 서브프레임마다 제공되는 영상데이터의 비트 값에 기초하여 발광 또는 비발광될 수 있고, 제1 화소회로(40)는 서브프레임마다 데이터 기입 기간에 데이터 구동부(125)로부터 인가되는 데이터의 비트 값을 저장하고, 발광 기간에 비트 값 및 클락 신호를 기초로 제1 PWM 신호를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a frame may include a subframe. In this case, the light emitting device ED may emit light or non-emit light based on the bit value of the image data provided for each subframe, and the
PWM 컨트롤러(401)는 발광 기간에 클락 생성부(129)로부터 입력되는 클락 신호(CK)와 메모리(403)로부터 판독된 영상데이터의 비트 값을 기초로 제1 PWM 신호를 생성할 수 있다. PWM 컨트롤러(401)는 클락 생성부(120)로부터 클락 신호가 입력되면, 대응하는 영상데이터 비트 값을 메모리(403)로부터 판독하여 제1 PWM 신호를 생성할 수 있다. The
PWM 컨트롤러(401)는 프레임 단위로 디지털데이터의 비트 값 및 클락 신호의 신호 폭을 기초로 제1 PWM 신호의 펄스 폭을 제어할 수 있다. 예를 들어, 영상데이터의 비트 값이 1이면 클락 신호의 신호 폭만큼 PWM 신호의 펄스 출력이 온되고, 영상데이터의 비트 값이 0이면 클락 신호의 신호 폭만큼 PWM 신호의 펄스 출력이 오프될 수 있다. 즉, PWM 신호의 펄스 출력의 온 시간 및 펄스 출력의 오프 시간은 클락 신호의 신호 폭(신호 길이)에 의해 결정될 수 있다. The
다만, 이는 일 실시예에 불과하고, PWM 컨트롤러(401)는 클락 신호의 에지(Edge)의 시간 정보를 기초로 PWM 신호의 펄스 출력을 제어할 수 있다. 이때, 클락 신호의 에지는 클락 신호가 하이(high) 레벨에서 로우(low) 레벨 또는 로우(low) 레벨에서 하이(high) 레벨로 전환(transition)이 수행되는 것을 의미한다. 하이(high) 레벨에서 로우(low) 레벨로 전환되는 에지는 폴링 에지(falling edge) 또는 하강 에지일 수 있고, 로우(low) 레벨에서 하이(high) 레벨로 전환되는 에지는 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지일 수 있다. However, this is only an example, and the
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, PWM 컨트롤러(401)는 상승 에지 및/또는 하강 에지 중 적어도 하나의 에지를 기초로 PWM 신호의 제어 신호를 생성할 수 있다. According to various embodiments of the present disclosure, the
예를 들어, 영상데이터의 비트 값이 1이면 클락 신호의 에지(예로, 상승 에지)가 발생한 시점부터 다음 에지(예로, 하강 에지)가 발생할 때까지 PWM 신호의 펄스 출력이 온되고, 영상데이터의 비트 값이 0이면 클락 신호의 에지가 발생한 시점부터 다음 에지가 발생할 때까지 PWM 신호의 펄스 출력이 오프될 수 있다. For example, if the bit value of the image data is 1, the pulse output of the PWM signal is turned on from the point when the clock signal edge (e.g., rising edge) occurs until the next edge (e.g., falling edge) occurs. If the bit value is 0, the pulse output of the PWM signal may be turned off from the time when the edge of the clock signal occurs until the next edge occurs.
PWM 컨트롤러(401)는 하나 또는 복수의 트랜지스터로 구현되는 하나 또는 복수의 논리회로(예를 들어, OR 게이트 회로 등)를 포함할 수 있다. The
메모리(403)는 서브프레임 개시 신호에 동기되어 프레임마다 데이터 기입 기간 동안 데이터 구동부(125)로부터 데이터선(DL)을 통해 인가되는 n 비트의 데이터를 입력받아 미리 저장할 수 있다. 정지 영상의 경우 영상 업데이트 또는 리프레쉬 전까지 메모리(403)에 기저장된 영상데이터가 복수의 프레임 동안 연속적으로 영상 표시에 이용될 수 있다. The
n 비트 디지털데이터의 비트 값(논리 레벨)이 소정 순서에 따라 데이터 구동부(125)로부터 메모리(403)로 입력될 수 있다. 메모리(403)는 적어도 1비트 데이터를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 메모리(403)는 n 비트 메모리일 수 있다. 메모리(403)에는 프레임의 데이터 기입 기간 동안 n 비트 디지털데이터의 n 개의 비트 값이 기록될 수 있다. 메모리(403)는 하나 또는 복수의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 메모리(503)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 예를 들어, SRAM 또는 DRAM으로 구현될 수 있다. Bit values (logical levels) of n-bit digital data may be input from the
n 비트 디지털데이터가 변환 없이 메모리(403)로 인가되는 경우, 메모리(403)는 n 비트 디지털데이터를 저장하기 위한 용량을 가져야 하므로, 화소의 소형화의 제약 요인이 될 수 있다. 메모리(403)가 1비트 용량인 경우, 화소는 복수의 서브프레임들로 구동해야 하므로 구동 주파수가 증가하고, 구동 주파수의 증가로 인한 소비 전류가 증가하여 배터리 사용 제품의 경우 제약 요인이 될 수 있다. 또한, 서브프레임마다 상이한 시간이 할당되어야 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 메모리(403)를 n 비트보다 작은 비트 메모리를 사용함으로써, 메모리 용량을 줄일 수 있어 화소 사이즈를 줄일 수 있다. 또한, n 비트보다 작은 비트 메모리를 사용함으로써 1비트 메모리에 비해 서브프레임 수를 줄일 수 있어 구동 주파수를 적절하게 유지할 수 있다.When n-bit digital data is applied to the
제2 화소회로(50)는 한 프레임 동안 제1 화소회로(40)로부터 인가되는 제어신호에 응답하여 발광소자(ED)의 발광 및 비발광을 조절할 수 있다. 제어신호는 PWM 신호일 수 있다. 제2 화소회로(50)는 전류 공급부(127)와 전기적으로 연결된 제1 트랜지스터(501), 제2 트랜지스터(503) 및 레벨 쉬프터(505)를 포함할 수 있다. The
제1 트랜지스터(501)는 구동전류를 출력할 수 있다. 제1 트랜지스터(501)는 게이트가 전류 공급부(127)에 연결되고, 제1 단자가 전원전압(VDD) 공급원에 연결되고, 제2 단자가 제2 트랜지스터(503)의 제1 단자에 연결된다. 제1 트랜지스터(501)의 게이트는 전류 공급부(127)의 제1 트랜지스터(51)의 게이트와 연결되어, 전류 공급부(127)와 전류 미러 회로를 구성할 수 있다. 이에 따라 전류 공급부(127)의 제1 트랜지스터(51)가 턴온되면서 전류 공급부(127)에 형성되는 전류(Iref)에 대응하는 구동전류를 턴온된 제1 트랜지스터(501)가 공급할 수 있다. 구동전류는 전류 공급부(127)에 흐르는 전류(Iref)와 동일할 수 있다. The
제2 트랜지스터(503)는 PWM 신호에 따라 구동전류를 발광소자(ED)로 전달하거나 차단할 수 있다. 제2 트랜지스터(503)는 게이트가 레벨 쉬프터(505)의 출력단에 연결되고, 제1 단자가 제1 트랜지스터(501)의 제2 단자에 연결되고, 제2 단자가 발광소자(ED)에 연결된다. The
제2 트랜지스터(503)는 레벨 쉬프트(505)로부터 출력되는 전압에 따라 턴온 또는 턴오프될 수 있다. 제2 트랜지스터(503)의 턴온 또는 턴오프 시간에 따라 발광소자(ED)의 발광 시간이 조절될 수 있다. 제2 트랜지스터(503)는 게이트 온 레벨의 신호가 게이트에 인가되면 턴온되어 제1 트랜지스터(501)가 출력하는 구동전류(Iref)를 발광소자(ED)로 전달하여 발광소자(ED)가 발광하도록 할 수 있다. 제2 트랜지스터(503)는 게이트 오프 레벨의 신호가 게이트에 인가되면 턴오프되어 제1 트랜지스터(501)가 출력하는 구동전류(Iref)가 발광소자(ED)로 전달되는 것을 차단하여 발광소자(ED)가 비발광하도록 할 수 있다. 한 프레임 동안 제2 트랜지스터(503)의 턴온 시간 및 턴오프 시간에 의해 발광소자(ED)의 발광시간 및 비발광시간이 제어되어, 화소부(110)의 색심도(Color Depth)가 표현될 수 있다. The
레벨 쉬프터(505)는 제1 화소회로(40)의 PWM(Pulse Width Modulation) 컨트롤러(401)의 출력단에 연결되고, PWM 컨트롤러(401)가 출력하는 제1 PWM 신호의 전압 레벨을 변환하여 제2 PWM 신호를 생성할 수 있다. 레벨 쉬프터(505)는 제1 PWM 신호를 기초로 제2 트랜지스터(503)를 턴온시킬 수 있는 게이트 온 전압 레벨 신호와 제2 트랜지스터(503)를 턴오프시킬 수 있는 게이트 오프 레벨 신호로 변환한 제2 PWM 신호를 생성할 수 있다. PWM 컨트롤러(401)가 출력하는 제1 PWM 신호가 제2 트랜지스터(503)의 구동에 충분한 경우 레벨 쉬프터(505)는 생략될 수 있다. The
레벨 쉬프터(505)가 출력하는 제2 PWM 신호의 펄스 전압 레벨은 제1 PWM 신호의 펄스 전압 레벨보다 높을 수 있으며, 레벨 쉬프터(505)는 입력 전압을 승압하는 승압 회로를 포함할 수 있다. 레벨 쉬프터(505)는 복수의 트랜지스터로 구현될 수 있다. The pulse voltage level of the second PWM signal output from the
제1 PWM 신호의 펄스 폭에 따라 한 프레임 동안 제2 트랜지스터(503)의 턴온 시간 및 턴오프 시간이 결정될 수 있다.Turn-on time and turn-off time of the
도 6은 종래의 표시장치에서 비트마다 할당된 시간에 따라 병렬적으로 생성된 클락 신호를 나타낸 예시 도면이다.6 is an exemplary diagram illustrating a clock signal generated in parallel according to a time allocated for each bit in a conventional display device.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 병렬-직렬 컨버터를 설명하기 위한 간단한 블록도이다.7A and 7B are simple block diagrams illustrating a parallel-to-serial converter according to an embodiment of the present invention.
클락 생성부(129)는 한 프레임 데이터에 포함된 복수의 비트에 대응하는 클락 신호를 병렬적으로 생성할 수 있다. 클락 생성부(129)는 한 프레임 동안 n 개의 클락 신호를 생성하여 출력할 수 있다. n 개의 클락 신호는 비트 데이터의 각 비트에 대응하게 출력될 수 있다. 클락 신호의 신호폭(길이 또는 온(ON) 시간)은 n 비트 디지털데이터의 각 비트에 할당된 시간에 따라 결정될 수 있다. 클락 생성부(129)는 프레임마다 n 개의 클락 신호를 클락선(CL)으로 순차 공급할 수 있다. The
한편, 도 6을 참조하면, n 비트 디지털데이터의 각 비트에 설정된 시간은 상이할 수 있다. 예를 들어, 최상위 비트(MSB)에 가장 긴 제1 시간(T/2)이 할당되고, 차상위 비트(MSB-1)에 제2 시간(T/22)가 할당되는 방식으로, 최하위 비트(LSB)에 가장 짧은 제n 시간(T/2n))이 할당될 수 있다. n 비트 디지털데이터의 각 비트에 할당된 시간의 합은 한 프레임에 할당된 시간(T)과 동일하거나 근사할 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 6, a time set for each bit of n-bit digital data may be different. For example, the longest first time period (T / 2) assigned to the most significant bit (MSB), a second time (T / 2 2) a method that is assigned to the next higher bit (MSB-1), the least significant bit ( The shortest n-th time (T/2 n )) may be allocated to LSB). The sum of the times allocated to each bit of the n-bit digital data may be equal to or close to the time T allocated to one frame.
이때, 종래의 표시장치에서는 제1 시간 내지 제n 시간 각각에 대응되는 클락 신호는 병렬적으로 클락선(CL)으로 순차 공급될 수 있다. 즉, 각각의 클락 신호는 필연적으로 로우 레벨에서 하이 레벨 또는 하이 레벨에서 로우 레벨로의 전환(transition) 과정을 포함하게 되고, 이에 따른 소비 전류가 증가한다는 문제점이 있다. In this case, in a conventional display device, clock signals corresponding to each of the first to nth times may be sequentially supplied to the clock line CL in parallel. That is, each clock signal inevitably includes a transition process from a low level to a high level or a high level to a low level, and thus there is a problem that the consumption current increases.
반면, 도 7a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(30)는 병렬-직렬 컨버터(130)를 통해 병렬의 클락 신호를 직렬 클락 신호로 변환할 수 있다. 이때, 병렬-직렬 컨버터(130)는 OR 게이트를 포함하는 논리회로로 구성된 소자일 수 있다. 즉, 병렬-직렬 컨버터(130)는 병렬로 입력되는 복수의 클락 신호 중 어느 하나라도 하이 레벨인 경우, 해당 시간 구간에서 하이 레벨인 직렬 클락 신호를 출력할 수 있다. On the other hand, referring to FIG. 7A, the
병렬-직렬 컨버터(130)는 직렬 클락 신호를 화소부(110)의 화소(PX)에 전달할 수 있다. 구체적으로, 도 7b를 참조하면, 클락 생성부(129)에서 생성된 n 개의 클락 신호는 병렬-직렬 컨버터(130)를 통해 1 개의 직렬(serial) 클락 신호로 변환될 수 있다. 직렬 클락 신호는 생성된 적어도 하나의 클락 신호 각각에 포함된 에지(상승 에지 및/또는 하강 에지)에 대한 정보를 포함할 수 있다. The parallel-to-
이때, PWM 컨트롤러(401)는 입력되는 클락 신호(CK)와 메모리(403)로부터 판독된 영상데이터의 비트 값을 기초로 제1 PWM 신호를 생성할 수 있다. PWM 컨트롤러(401)는 클락 신호의 에지(Edge)의 시간 정보를 기초로 PWM 신호의 펄스 출력을 제어할 수 있다. PWM 컨트롤러(401)는 클락 신호의 에지(edge) 발생 시점을 기준으로 비트 값을 읽고 PWM 신호를 생성할 수 있다. 클락 신호의 에지는 클락 신호가 하이(high)에서 로우(low) 또는 로우(low)에서 하이(high)로 전환(transition)이 수행되는 것을 의미한다. 하이(high)에서 로우(low) 로 전환되는 에지는 폴링 에지(falling edge) 또는 하강 에지일 수 있고, 로우(low)에서 하이(high)로 전환되는 에지는 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지일 수 있다.In this case, the
구체적으로, 데이터기입기간(DT, 미도시)에, 데이터 구동부(125)로부터의 n 비트 데이터의 비트 값이 화소(PX) 내 메모리(403)에 기록될 수 있다. PWM 컨트롤러(401)는 메모리(403)로부터 n 비트 데이터의 비트 값을 판독하고, 클락신호(CK)의 에지 간 시간간격 폭 및 비트 데이터의 비트 값을 기초로 PWM 신호의 펄스 폭을 제어할 수 있다. Specifically, in the data writing period DT (not shown), a bit value of n-bit data from the
예를 들어, 프레임 비트 수(n)가 4인 경우, 프레임의 발광기간(ET, 미도시)에, 4비트 데이터에 동기되고, 4 개의 클락 신호들이 직렬 변환된 1 개의 클락 신호가 PWM 컨트롤러(401)로 인가되고, PWM 컨트롤러(401)는 메모리(403)에 기록된 4비트 데이터의 비트 값과 직렬 클락 신호를 기초로 PWM 신호를 생성할 수 있다. 생성된 PWM 신호는 제2 화소회로(50)로 전송될 수 있고, 이에 대응되도록 발광다이오드(LED)가 발광 또는 비발광할 수 있다.For example, when the number of frame bits (n) is 4, in the light emission period (ET, not shown) of the frame, one clock signal synchronized with 4-bit data and serially converted 4 clock signals is a PWM controller ( 401), the
도 2 및 도 7a에서는 병렬-직렬 컨버터(130)가 클락 생성부(129)와 별도의 구성으로 구현된 것으로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며 병렬-직렬 컨버터(130)는 클락 생성부(129)에 포함된 구성일 수 있다. 2 and 7A show that the parallel-
또한, 도 2 및 도 7a에서는 병렬-직렬 컨버터(130)가 화소(PX) 또는 화소부(110)와 별도의 구성으로 구현된 것으로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하다. In addition, in FIGS. 2 and 7A, it is shown that the parallel-to-
즉, 본 발명의 다른 실시예에서 병렬-직렬 컨버터(130)는 화소(PX)의 제1 화소회로(40)와 같은 구성요소 포함된 것일 수 있고, 화소(PX)의 구동회로 중 별도의 구성으로 포함된 것일 수 있다. 본 개시에서는 병렬-직렬 컨버터(130)가 화소부(110)의 화소(PX) 및 클락 생성부(129)와 별도의 구성으로 구현된 것을 전제로 설명하였다. That is, in another embodiment of the present invention, the parallel-
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 클락 신호를 하나의 직렬 클락 신호로 변환함으로써 화소부(110)와 구동부(120) 간의 연결을 단순화할 수 있으며, 나아가 화소회로(40, 50)의 분리 시 사용되는 패드(PAD)의 수를 절감할 수 있다는 효과가 있다. According to an embodiment of the present invention as described above, the connection between the
또한, 본 발명에 따르면 복수의 클락 신호를 하나의 직렬 클락 신호로 변환함으로써 클락 신호에 포함된 전환(transition)을 축소하여 배선 상에서 발생하는 소비 전력을 절감할 수 있다는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, by converting a plurality of clock signals into one serial clock signal, it is possible to reduce a transition included in the clock signal, thereby reducing power consumption generated on the wiring.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 클락 신호의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다. 특히, 도 8a는 한 프레임당 5 비트 데이터(홀수)에 의해 PWM 신호가 생성되는 예를 도시하고, 도 8b는 한 프레임당 6 비트 데이터(짝수)에 의해 PWM 신호가 생성되는 예를 도시한다. 8A and 8B are timing diagrams for explaining a method of driving a serial clock signal according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 8A shows an example in which a PWM signal is generated by 5-bit data (odd number) per frame, and FIG. 8B shows an example in which a PWM signal is generated by 6-bit data (even number) per frame.
도 8a를 참조하면, 화소(PX)는 한 프레임마다 데이터 기입기간(DT) 및 발광기간(ET)으로 구동할 수 있다. 발광기간(ET)의 ON Time은 프레임 시간의 주를 이루므로, 이하에서 프레임의 시간과 발광기간의 시간은 혼용되어 사용될 수 있다.Referring to FIG. 8A, the pixel PX may be driven in the data writing period DT and the light emission period ET for each frame. Since the ON time of the light-emitting period ET mainly constitutes the frame time, hereinafter, the time of the frame and the time of the light-emitting period may be mixed and used.
프레임의 발광기간(ET)에, 5비트 데이터에 동기되어 복수의 클락 신호들(CK1, CK3, CK5)이 클락 생성부(129)에 의해 생성될 수 있고, 병렬-직렬 컨버터(130)에 의해 직렬 클락 신호(Serial CK)로 변환될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 클락 생성부(129)는 비트 데이터에 포함된 비트 중 홀수 번째 비트에 대응하는 클락 신호만을 생성할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. In the light emission period (ET) of the frame, a plurality of clock signals CK1, CK3, CK5 may be generated by the
복수의 클락 신호들(CK1, CK3, CK5)은 각각은 5 비트 데이터의 MSB, MSB-2, LSB 비트에 할당된 시간과 동일한 시간으로 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 클락신호(CK1)는 MSB에 할당된 시간인 (T/2) 동안 인가되고, 제3 클락신호(CK3)는 MSB-2에 할당된 시간인 (T/23) 동안 인가되고, 제5 클락신호(CK5)는 LSB에 할당된 시간(T/25) 동안 인가될 수 있다.Each of the plurality of clock signals CK1, CK3, and CK5 may be applied at the same time as the time allocated to the MSB, MSB-2, and LSB bits of 5-bit data. For example, the first clock signal CK1 is applied during the time allocated to the MSB (T/2), and the third clock signal CK3 is applied during the time allocated to the MSB-2 (T/2 3 ). Is applied, and the fifth clock signal CK5 may be applied for a time period T/2 5 allocated to the LSB.
다만, 이는 5 비트 데이터의 경우에 대한 예시에 불과하고, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 클락 생성부(129)는 m(홀수) 비트 데이터의 경우, MSB, MSB-2, MSB-4, MSB-6 내지 LSB(2비트 간격) 비트에 할당된 시간과 동일한 시간으로 인가되는 복수의 클락 신호들(CK1, CK3, CK5 내지 CKm)을 생성할 수 있다. However, this is only an example for the case of 5-bit data, and is not limited thereto. For example, in the case of m (odd) bit data, the
직렬 클락 신호(Serial CK)는 PWM 컨트롤러(401)로 인가될 수 있고, PWM 컨트롤러(401)는 메모리(403)에 기록된 5비트 데이터의 비트 값과 직렬 클락 신호(Serial CK)를 기초로 PWM 신호를 생성할 수 있다. The serial clock signal (Serial CK) can be applied to the
PWM 컨트롤러(401)는 메모리(403)로부터 5 비트 데이터의 비트 값을 판독하고, 직렬 클락신호(serial CK)의 에지 간 시간간격 및 비트 데이터의 비트 값을 기초로 PWM 신호의 펄스 폭을 제어할 수 있다. The
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 컨트롤러(401)는 직렬 클락신호(serial CK)의 에지를 기준으로 5 비트 데이터의 비트 값을 구분할 수 있다. 즉, 제1 에지( E1)를 기준으로 MSB에 대응하는 비트 값(1) 판독을 수행하고, 제2 에지(E2)를 기준으로 MSB-1에 대응하는 비트 값(0) 판독을 수행하고, 제3 에지(E3)를 기준으로 MSB-2에 대응하는 비트 값(0) 판독을 수행하고, 제4 에지(E4)를 기준으로 MSB-3에 대응하는 비트 값(1) 판독을 수행하고, 제5 에지(E5)를 기준으로 LSB에 대응하는 비트 값(1) 판독을 수행할 수 있다. 이때, 제1 에지(E1), 제3 에지(E3) 및 제5 에지(E5)는 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지일 수 있고, 제2 에지(E2) 및 제4 에지(E4)는 폴링 에지(falling edge) 또는 하강 에지일 수 있다. 상술한 실시예에 따르면, PWM 컨트롤러(401)는 상승 에지가 입력되면 비트열 중 홀수 번째 비트의 비트 값을 판독하고, 하강 에지가 입력되면 비트열 중 짝수 번째 비트의 비트 값을 판독할 수 있다. Specifically, the
도 8b를 참조하면, 마찬가지로 화소(PX)는 한 프레임마다 데이터 기입기간(DT) 및 발광기간(ET)으로 구동할 수 있다. 프레임의 발광기간(ET)에, 6비트 데이터에 동기되어 복수의 클락 신호들(CK1, CK3, CK5)이 클락 생성부(129)에 의해 생성될 수 있고, 병렬-직렬 컨버터(130)에 의해 직렬 클락 신호(Serial CK)로 변환될 수 있다. Referring to FIG. 8B, similarly, the pixel PX may be driven in the data writing period DT and the light emission period ET for each frame. In the light emission period (ET) of the frame, a plurality of clock signals CK1, CK3, CK5 may be generated by the
이때, 복수의 클락 신호들(CK1, CK3, CK5)은 각각은 6 비트 데이터의 MSB, MSB-2, MSB-4 비트에 할당된 시간과 동일한 시간으로 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 클락신호(CK1)는 MSB에 할당된 시간인 (T/2) 동안 인가되고, 제3 클락신호(CK3)는 MSB-2에 할당된 시간인 (T/23) 동안 인가되고, 제5 클락신호(CK5)는 MSB-4에 할당된 시간(T/25) 동안 인가될 수 있다.In this case, each of the plurality of clock signals CK1, CK3, and CK5 may be applied at the same time as the time allocated to the MSB, MSB-2, and MSB-4 bits of 6-bit data. For example, the first clock signal CK1 is applied during the time allocated to the MSB (T/2), and the third clock signal CK3 is applied during the time allocated to the MSB-2 (T/2 3 ). Is applied, and the fifth clock signal CK5 may be applied for a time T/2 5 allocated to the MSB-4.
다만, 이는 6 비트 데이터의 경우에 대한 예시에 불과하고, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 클락 생성부(129)는 m(짝수) 비트 데이터의 경우, MSB, MSB-2, MSB-4, MSB-6 내지 LSB+1(2비트 간격) 비트에 할당된 시간과 동일한 시간으로 인가되는 복수의 클락 신호들(CK1, CK3, CK5 내지 CKm)을 생성할 수 있다. However, this is only an example for the case of 6-bit data, and is not limited thereto. For example, in the case of m (even) bit data, the
직렬 클락 신호(Serial CK)는 PWM 컨트롤러(401)로 인가될 수 있고, PWM 컨트롤러(401)는 메모리(403)에 기록된 6비트 데이터의 비트 값과 직렬 클락 신호(Serial CK)를 기초로 PWM 신호를 생성할 수 있다.The serial clock signal (Serial CK) may be applied to the
PWM 컨트롤러(401)는 메모리(403)로부터 6 비트 데이터의 비트 값을 판독하고, 직렬 클락신호(serial CK)의 에지 간 시간간격 및 비트 데이터의 비트 값을 기초로 PWM 신호의 펄스 폭을 제어할 수 있다. The
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 컨트롤러(401)는 직렬 클락신호(serial CK)의 에지를 기준으로 6 비트 데이터의 비트 값을 구분할 수 있다. 즉, 제1 에지( E1)를 기준으로 MSB에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제2 에지(E2)를 기준으로 MSB-1에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제3 에지(E3)를 기준으로 MSB-2에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제4 에지(E4)를 기준으로 MSB-3에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제5 에지(E5)를 기준으로 LSB+1에 대응하는 비트 값 판독을 수행할 수 있다. 이때, 제1 에지(E1), 제3 에지(E3) 및 제5 에지(E5)는 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지일 수 있고, 제2 에지(E2) 및 제4 에지(E4)는 폴링 에지(falling edge) 또는 하강 에지일 수 있다.Specifically, the
한편, LSB에 대응하는 비트 값은 제6 에지(E6)를 기준으로 판독하기 때문에, PWM 컨트롤러(401)는 직렬 클락 신호(serial CK)에서 소정의 시간이 부가된 ON Time을 통해 PWM 신호를 생성하여야 한다. 이때, 상기 소정의 시간은 적어도 LSB에 할당된 시간인 (T/26)을 초과하는 시간일 수 있다. On the other hand, since the bit value corresponding to the LSB is read based on the sixth edge (E6), the
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 직렬 클락 신호의 구동 방법을 설명하기 위한 타이밍도이다.9 is a timing diagram illustrating a method of driving a serial clock signal according to an embodiment of the present invention.
도 9의 실시예의 PWM 컨트롤러(401)는 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지만을 비트 데이터의 비트 값을 판독하기 위한 기준으로 설정할 것일 수 있다. The
프레임의 발광기간(ET)에, 5비트 데이터에 동기되어 복수의 클락 신호들(CK1 내지 CK5)이 클락 생성부(129)에 의해 생성될 수 있고, 병렬-직렬 컨버터(130)에 의해 직렬 클락 신호(Serial CK)로 변환될 수 있다. In the light emission period (ET) of the frame, a plurality of clock signals CK1 to CK5 may be generated by the
본 발명의 일 실시예에 따른 PWM 컨트롤러(401)는 제1 에지(E1)를 기준으로 MSB에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제2 에지(E2)를 기준으로 MSB-1에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제3 에지(E3)를 기준으로 MSB-2에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제4 에지(E4)를 기준으로 MSB-3에 대응하는 비트 값 판독을 수행하고, 제5 에지(E5)를 기준으로 LSB에 대응하는 비트 값 판독을 수행할 수 있다. 이때, 제1 에지(E1) 내지 제5 에지(E5)는 모두 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지일 수 있다. The
한편, 본 실시예에서는 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지만이 비트 값 판독의 기준이 되기 때문에, 클락 신호의 신호 폭은 PWM 생성에 무관할 수 있다. 이에 따라 복수의 클락 신호들(CK1 내지 CK5)의 신호 폭은 클락 신호 간 중복되지 않는 선에서 자유롭게 생성될 수 있다. On the other hand, in the present embodiment, since only a rising edge or a rising edge serves as a reference for reading a bit value, the signal width of the clock signal may be independent of PWM generation. Accordingly, the signal widths of the plurality of clock signals CK1 to CK5 may be freely generated in a line that does not overlap between the clock signals.
일 예로, 클락 신호들(CK1 내지 CK5)은 라이징 에지(rising edge) 또는 상승 에지만을 생성하는 임펄스 형태로 생성될 수 있다. 이러한 실시예를 통해, 직렬 클락 신호 배선(CL) 상에서 발생하는 소비 전력을 크게 절감할 수 있다는 효과가 있다.As an example, the clock signals CK1 to CK5 may be generated in the form of an impulse generating only a rising edge or a rising edge. Through this embodiment, there is an effect that power consumption generated on the serial clock signal line CL can be greatly reduced.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.
10: 발광소자 어레이
20: 구동회로 기판
30: 표시장치
110: 화소부
120: 구동부
121: 제어부
123: 감마 설정부
125: 데이터 구동부
127: 전류 공급부
130: 병렬-직렬 컨버터10: light emitting element array
20: driver circuit board
30: display device
110: pixel portion
120: drive unit
121: control unit
123: Gamma setting unit
125: data driver
127: current supply
130: parallel-to-serial converter
Claims (4)
n 비트 데이터의 비트열을 생성하고, 상기 비트열을 상기 화소로 출력하는 데이터 구동부; 및
데이터기입기간 및 발광기간을 포함하는 각각의 프레임마다 상기 비트열의 비트에 대응하는 적어도 하나의 클락 신호를 생성하는 클락 생성부;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 클락 신호를 직렬 클락 신호로 변환하는 병렬-직렬 컨버터;
상기 화소의 화소회로가,
상기 데이터기입기간에, 상기 비트열을 수신하여 저장하고, 상기 발광기간에, 상기 저장된 비트열의 n 개의 비트 값 및 상기 직렬 클락 신호를 기초로 제어신호를 생성하는 제1 화소회로; 및
상기 발광기간에, 상기 제어신호에 응답하여 상기 발광소자의 발광 및 비발광을 조절하는 제2 화소회로;를 포함하고,
상기 적어도 하나의 클락 신호는 각각 대응되는 상기 비트열의 비트에 할당된 시간이 시작하는 시점에 레벨이 전환되는 에지(edge)를 포함하도록 생성된 것이고,
상기 직렬 클락 신호는 상기 적어도 하나의 클락 신호 각각에 포함된 상기 에지를 포함하는 표시장치.A pixel portion in which a plurality of pixels including a light emitting element and a pixel circuit connected to the light emitting element are arranged;
a data driver generating a bit stream of n-bit data and outputting the bit stream to the pixel; And
Including; a clock generator for generating at least one clock signal corresponding to the bit of the bit string for each frame including a data writing period and a light emission period,
A parallel-to-serial converter converting the at least one clock signal into a serial clock signal;
The pixel circuit of the pixel,
A first pixel circuit for receiving and storing the bit string during the data writing period, and generating a control signal based on n bit values of the stored bit string and the serial clock signal during the light emission period; And
And a second pixel circuit for controlling light emission and non-emission of the light emitting element in response to the control signal during the light emission period, and
The at least one clock signal is each generated to include an edge at which the level is switched at the start of the time allotted to the bit of the corresponding bit string,
The serial clock signal includes the edge included in each of the at least one clock signal.
상기 제1 화소회로는 상기 직렬 클락 신호에 포함된 에지가 입력되면, 상기 n개의 비트 중 상기 입력된 에지에 대응하는 비트의 비트 값을 판독하여 상기 제어신호를 생성하는 표시장치.The method of claim 1,
When an edge included in the serial clock signal is input, the first pixel circuit generates the control signal by reading a bit value of a bit corresponding to the input edge among the n bits.
상기 클락 생성부는 상기 비트열의 n 개의 비트 중 홀수 번째 비트에 대응하는 적어도 하나의 클락 신호를 생성하는 표시장치.The method of claim 1,
The clock generator generates at least one clock signal corresponding to an odd-numbered bit among n bits of the bit string.
상기 에지는 상승 에지 및 하강 에지를 포함하고,
상기 제1 화소회로는 상기 에지 중 상승 에지가 입력되면 상기 비트열의 n 개의 비트 중 홀수 번째 비트의 비트 값을 판독하고, 상기 에지 중 하강 에지가 입력되면 상기 비트열의 n 개의 비트 중 짝수 번째 비트의 비트 값을 판독하는 표시장치. The method of claim 3,
The edge includes a rising edge and a falling edge,
The first pixel circuit reads a bit value of an odd-numbered bit among n bits of the bit string when a rising edge of the edge is input, and when a falling edge of the edge is input, the even-numbered bit of n bits of the bit string is Display device for reading bit values.
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