KR102276245B1 - 표시장치와 이의 구동방법 - Google Patents

표시장치와 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시패널, 구동부, 전원 공급부 및 타이밍 제어부를 포함하는 표시장치를 제공한다. 표시패널은 영상을 표시한다. 구동부는 표시패널을 구동하는 데이터 구동부와 스캔 구동부를 포함한다. 전원 공급부는 표시패널 및 구동부 중 하나 이상에 공급할 전압을 생성 및 출력한다. 타이밍 제어부는 구동부를 제어한다. 전원 공급부는 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행한다.

Description

표시장치와 이의 구동방법{Display Device and Driving Method thereof}
본 발명은 표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동부 및 구동부를 제어하는 타이밍 제어부가 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치는 전원 공급부로부터 출력된 전압과 스캔 구동부 및 데이터 구동부로부터 출력된 스캔신호 및 데이터신호를 기반으로 표시패널이 빛을 발광 또는 투과시키게 됨에 따라 특정 영상을 표시하게 된다.
종래에 제안된 표시장치는 전원 공급부로부터 출력된 전압이 로드(Load)의 변동에 따라 크게 흔들릴 경우 그리고 그 흔들리는 정도가 로드의 변동량에 따라 달라질 경우 표시패널에 수평 크로스토크(X-Talk)나 비정상 화면이 발생할 수 있다. 이러한 문제는 특히 유기 발광다이오드와 같이 서브 픽셀 당 내부에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)의 개수가 많은 경우 표시패널에 발생하는 수평 크로스토크의 양을 더욱 예측하기 어려운바 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 로드(Load)의 변동에 따른 전압의 흔들림을 감소시켜 전압의 과도 전압(Transient) 특성을 개선하여 표시품질을 향상하고, 회로 블록(DC/DC 변환부)의 출력 커패시터(Capacitor) 용량을 감소시키는 등 제조비용을 절감(Cost down)하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 표시패널, 구동부, 전원 공급부 및 타이밍 제어부를 포함하는 표시장치를 제공한다. 표시패널은 영상을 표시한다. 구동부는 표시패널을 구동하는 데이터 구동부와 스캔 구동부를 포함한다. 전원 공급부는 표시패널 및 구동부 중 하나 이상에 공급할 전압을 생성 및 출력한다. 타이밍 제어부는 구동부를 제어한다. 전원 공급부는 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행한다.
전원 공급부는 타이밍 제어부로부터 공급된 데이터신호와 동기신호를 기반으로 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행할 수 있다.
전원 공급부는 데이터 구동부로부터 공급된 데이터신호와 제어신호를 기반으로 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행할 수 있다.
전원 공급부는 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량을 상쇄할 수 있는 전압을 자신의 출력단에 일시적으로 인가할 수 있다.
전원 공급부는 로드 전류가 증가하는 제1로드 구간의 발생 전에 전압하강을 방지하는 상승보상 전압을 인가하고, 로드 전류가 감소하는 제2로드 구간의 발생 전에 전압상승을 방지하는 하강보상 전압을 인가하는 보상 동작을 수행할 수 있다.
전원 공급부는 외부로부터 공급된 데이터신호에 따른 출력 전류량을 분석 및 예측하는 전류량 분석부와, 전류량 분석부로부터 전달된 출력 전압의 과도 전류량을 기반으로 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정하는 가변량 결정부와, 외부로부터 공급된 데이터신호와 동기신호 또는 동기신호에 대응되는 제어신호 그리고 가변량 결정부로부터 전달된 출력 전압의 가변량을 기반으로 과도 전류의 발생 구간을 정의하고, 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 출력전압 가변부를 포함할 수 있다.
출력전압 가변부는 전류량 분석부로부터 전달된 출력 전압의 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 미리 정해진 값에 대응하여 추출 및 출력하는 룩업테이블을 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 표시장치의 구동방법을 제공한다. 표시장치의 구동방법은 데이터신호에 따른 출력 전류량을 분석 및 예측하는 단계; 출력 전류량에 따른 출력 전압의 과도 전류량을 분석하는 단계; 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정하는 단계; 출력 전압의 가변량 그리고 동기신호 또는 동기신호에 대응되는 제어신호를 기반으로 과도 전류의 발생 구간을 정의하는 단계; 및 과도 전류가 발생하기 전에 전원 공급부의 출력 전압을 가변하는 단계를 포함한다.
출력 전압을 가변하는 단계는 과도 전류가 발생하기 전에 과도 전류량을 상쇄할 수 있는 전압을 전원 공급부의 출력단에 일시적으로 인가할 수 있다.
출력 전압을 가변하는 단계는 과도 전류가 증가하는 제1로드 구간의 발생 전에 전압하강을 방지하는 상승보상 전압을 인가하고, 과도 전류가 감소하는 제2로드 구간의 발생 전에 전압상승을 방지하는 하강보상 전압을 인가하는 보상 동작을 수행할 수 있다.
본 발명은 로드(Load)의 변동에 따른 전압의 흔들림을 감소시켜 전압의 과도 전압(Transient) 특성을 개선하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 수평 크로스토크(X-Talk) 개선에 유리하므로 이를 개선하기 위해 추가했던 회로 블록(DC/DC 변환부)의 출력 커패시터(Capacitor) 용량을 감소시키는 등 제조비용을 절감(Cost down)할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 장치의 일부 구성 예시도.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 장치의 일부 구성 예시도.
도 5는 종래 제안된 방식에 따른 로드 전류와 전원의 관계를 나타낸 파형도.
도 6은 실시예에 따른 로드 전류와 전원의 관계를 나타낸 파형도.
도 7은 본 발명의 제1실시예가 적용된 소형 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 도 8의 구동방법에 따른 로드 전류와 전원의 관계를 나타낸 파형도.
도 10은 종래에 제안된 방식과 실시예에 따른 방식을 비교 설명하기 위한 도면.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 표시장치는 텔레비젼, 셋톱박스, 네비게이션, 영상 플레이어, 블루레이 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터 및 모바일폰 등으로 구현된다. 표시장치의 표시패널은 액정표시패널, 유기발광표시패널, 전기영동표시패널, 플라즈마표시패널 등이 선택될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다만, 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 유기전계발광표시장치를 일례로 설명한다.
도 1은 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 표시장치에는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180)가 포함된다.
영상 공급부(110)는 데이터신호를 영상처리하고 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호 및 클럭신호 등과 함께 출력한다. 영상 공급부(110)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스나 TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등을 통해 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 및 데이터신호 등을 타이밍 제어부(120)에 공급한다.
타이밍 제어부(120)는 영상 공급부(110)로부터 데이터신호(DATA) 등을 공급받고, 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다.
타이밍 제어부(120)는 통신 인터페이스를 통해 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등과 함께 데이터신호(DATA)를 출력하며, 스캔 구동부(130)와 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 게이트전압의 레벨을 시프트시키면서 스캔신호(또는 게이트신호)를 출력한다. 스캔 구동부(130)에는 레벨 시프터와 시프트 레지스터가 포함된다.
스캔 구동부(130)는 스캔라인들(GL1 ~ GLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 스캔신호를 공급한다. 스캔 구동부(130)는 집적회로(Integrated Circuit; IC) 형태로 형성되거나 표시패널(150)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성된다. 스캔 구동부(130)에서 게이트인패널 방식으로 형성되는 부분은 시프트 레지스터이다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하며 감마 기준전압에 대응하여 디지털신호를 아날로그신호로 변환하여 출력한다.
데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 데이터신호(DATA)를 공급한다. 데이터 구동부(140)는 집적회로(Integrated Circuit; IC) 형태로 형성된다.
전원 공급부(180)는 제1전원전압(VDD), 제2전원전압(VCC) 및 저전위전압(GND) 등의 전압을 생성 및 출력한다. 전원 공급부(180)로부터 출력된 전압은 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 및 표시패널(150) 등에 구분되어 공급된다.
표시패널(150)은 스캔 구동부(130)로부터 공급된 스캔신호와 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터신호(DATA)에 대응하여 영상을 표시한다. 표시패널(150)에는 서브 픽셀들(SP)이 포함된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 서브 픽셀에는 스캔라인(GL1)과 데이터라인(DL1)에 연결(또는 교차부에 형성된)된 스위칭 박막 트랜지스터(SW)와 스위칭 박막 트랜지스터(SW)를 통해 공급된 데이터신호(DATA)에 대응하여 동작하는 픽셀회로(PC)가 포함된다. 서브 픽셀들(SP)은 픽셀회로(PC)의 구성에 따라 액정소자를 포함하는 액정표시패널로 구성되거나 유기발광소자를 포함하는 유기발광표시패널로 구성된다.
표시패널(150)이 액정표시패널로 구성된 경우, 이는 TN(Twisted Nematic) 모드, VA(Vertical Alignment) 모드, IPS(In Plane Switching) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드 또는 ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드로 구현된다. 표시패널(150)이 유기발광표시패널로 구성된 경우, 이는 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식으로 구현된다.
위와 같은 표시장치는 전원 공급부(180)로부터 출력된 전압과 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)로부터 출력된 스캔신호 및 데이터신호(DATA)를 기반으로 표시패널(150)이 빛을 발광 또는 투과시키게 됨에 따라 특정 영상을 표시하게 된다.
그런데, 종래에 제안된 표시장치는 전원 공급부로부터 출력된 전압이 로드(Load)의 변동에 따라 크게 흔들릴 경우 그리고 그 흔들리는 정도가 로드의 변동량에 따라 달라질 경우 표시패널에 수평 크로스토크(X-Talk)가 발생할 수 있다. 이러한 문제는 특히 유기 발광다이오드와 같이 서브 픽셀 당 내부에 형성된 박막 트랜지스터의 개수가 많은 경우 표시패널에 발생하는 수평 크로스토크의 양을 더욱 예측하기 어렵다.
종래에는 위와 같은 문제를 개선하기 위해 전원 공급부의 출력단에 출력 커패시터를 추가하는 방식이 제안되었다. 그러나, 종래에 제안된 방식은 로드 커패시터를 사용함에 따라 위와 같은 문제를 완화할 수는 있었으나 문제의 근본을 완전히 제거할 수는 없었다. 그리고 종래에 제안된 방식은 로드 커패시터를 추가함에 따라 비용 증가를 초래하였고 또한 로드의 설계 방식(표시패널의 종류/크기 등)에 따라 그 효과가 미미하게 나타났다.
이하, 앞서 설명된 문제를 개선할 수 있는 장치 및 방법에 대한 설명을 구체화한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 장치의 일부 구성 예시도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 장치의 일부 구성 예시도이며, 도 5는 종래 제안된 방식에 따른 로드 전류와 전원의 관계를 나타낸 파형도이고, 도 6은 실시예에 따른 로드 전류와 전원의 관계를 나타낸 파형도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는 타이밍 제어부(120)와 전원 공급부(180)를 연동시킨다. 전원 공급부(180)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 동기신호(Sync)를 기반으로 자신으로부터 출력되는 전압(Vout)을 가변한다.
구체적으로, 전원 공급부(180)는 타이밍 제어부(120)로부터 장치의 정보(DATA, Sync)를 사전에 공급받고 이를 기반으로 자신이 출력해야 할 전압(Vout)의 가변양을 미리 분석 및 예측한다. 그리고 전원 공급부(180)는 로드(Load)의 변동에 따른 과도 전압(Transient)의 양을 줄이기 위해 예측한 전압 가변 양을 기반으로 로드의 변동이 일어나기 전 출력 전압(Vout)을 가변한다.
전원 공급부(180)에는 전류량 분석부(181), 가변량 결정부(183) 및 출력전압 가변부(185)가 포함된다. 기타 전원 공급부(180)에는 다른 회로 블록들(통신 인터페이스, 제어회로 등)이 더 포함되나 본 발명의 요지와 무관하므로 생략하였음을 참조한다.
전류량 분석부(181)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 기반으로 데이터신호(DATA)에 따른 출력 전류량을 분석 및 예측한다. 전류량 분석부(181)는 출력 전류량에 따른 출력 전압의 과도 전류량을 분석 및 예측한다. 전류량 분석부(181)는 분석 및 예측된 출력 전압의 과도 전류량을 가변량 결정부(183)에 전달한다.
가변량 결정부(183)는 전류량 분석부(181)로부터 전달된 출력 전압의 과도 전류량을 기반으로 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정한다. 가변량 결정부(183)는 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 미리 정해진 값에 대응하여 추출 및 출력할 수 있는 룩업테이블 등과 같은 데이터 형태로 구성될 수 있다. 가변량 결정부(183)는 추출된 출력 전압의 가변량을 출력전압 가변부(185)에 전달한다.
출력전압 가변부(185)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 동기신호(Sync) 그리고 가변량 결정부(183)로부터 전달된 출력 전압의 가변량을 기반으로 과도 전류의 발생 구간(또는 발생 시점)을 정의한다. 출력전압 가변부(185)는 과도 전류의 발생 구간에 기초하여 과도 전압이 발생하기 전에(또는 로드의 변동이 발생하기 전에) 전원 공급부(180)의 출력 전압(Vout)을 가변한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예는 데이터 구동부(140)와 전원 공급부(180)를 연동시킨다. 전원 공급부(180)는 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 기반으로 자신으로부터 출력되는 전압(Vout)을 가변한다.
구체적으로, 전원 공급부(180)는 데이터 구동부(140)로부터 장치의 정보(DATA, DDC)를 사전에 공급받고 이를 기반으로 자신이 출력해야 할 전압(Vout)의 가변양을 미리 분석 및 예측한다. 그리고 전원 공급부(180)는 로드(Load)의 변동에 따른 과도 전압(Transient)의 양을 줄이기 위해 예측한 전압 가변 양을 기반으로 로드의 변동이 일어나기 전 출력 전압(Vout)을 가변한다.
데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스(Source, Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(POL), 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등이 포함된다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(140)의 데이터 샘플링 시작 시점을 제어하는 신호이다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터 구동부(140) 내에서 데이터의 샘플링 동작을 제어하는 신호이다. 극성제어신호는 데이터전압의 극성을 제어하는 신호이다. 소스 출력 인에이블신호는 데이터 구동부(140)의 출력을 제어하는 신호이다.
이와 같이, 데이터 구동부(140)로부터 출력되는 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 또한 타이밍 제어부(120)로부터 출력되는 동기신호(Sync) 만큼 로드의 변동이 발생하는 구간을 알아낼 수 있는(또는 전원의 출력 시점을 동기할 수 있는) 신호가 포함되어 있다. 이하에서는 데이터 구동부(140)로부터 출력되는 신호 중 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 로드의 변동이 발생하는 구간을 알아낼 수 있는 신호의 예로 설명한다. 그러나, 로드의 변동이 발생하는 구간을 알아낼 수 있는 신호의 명칭이나 정의는 장치에 따라 달라질 수 있음을 참조한다.
전원 공급부(180)에는 전류량 분석부(181), 가변량 결정부(183) 및 출력전압 가변부(185)가 포함된다. 기타 전원 공급부(180)에는 다른 회로 블록들(통신 인터페이스, 제어회로 등)이 더 포함되나 본 발명의 요지와 무관하므로 생략하였음을 참조한다.
전류량 분석부(181)는 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 기반으로 데이터신호(DATA)에 따른 출력 전류량을 분석 및 예측한다. 전류량 분석부(181)는 출력 전류량에 따른 출력 전압의 과도 전류량을 분석 및 예측한다. 전류량 분석부(181)는 분석 및 예측된 출력 전압의 과도 전류량을 가변량 결정부(183)에 전달한다.
가변량 결정부(183)는 전류량 분석부(181)로부터 전달된 출력 전압의 과도 전류량을 기반으로 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정한다. 가변량 결정부(183)는 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 미리 정해진 값에 대응하여 추출 및 출력할 수 있는 룩업테이블 등과 같은 데이터 형태로 구성될 수 있다. 가변량 결정부(183)는 추출된 출력 전압의 가변량을 출력전압 가변부(185)에 전달한다.
출력전압 가변부(185)는 데이터 구동부(140)로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 그리고 가변량 결정부(183)로부터 전달된 출력 전압의 가변량을 기반으로 과도 전류의 발생 구간을 정의한다. 출력전압 가변부(185)는 과도 전류의 발생 구간에 기초하여 과도 전압이 발생하기 전에(또는 로드의 변동이 발생하기 전에) 전원 공급부(180)의 출력 전압(Vout)을 가변한다.
한편, 출력 전압(Vout)을 가변하기 위한 방법으로 전원 공급부(180)의 내부에 존재하는 DC/DC(직류/직류) 변환부의 에러 엠프(Error Amp)의 참조전압(Ref)에 인가되는 입력 전압을 가변시키는 방법이 사용될 수도 있다.
[종래예]
도 5에 도시된 바와 같이, 종래에 제안된 방식은 로드 전류(Load Current)의 변동에 따라 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)을 직접적으로 가변하기 어렵다. 때문에, 종래에 제안된 방식은 로드 전류(Load Current)가 급변하는 구간(L1, L2)에서 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)이 흔들리는 문제가 발생한다.
일례로, 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)은 로드 전류(Load Current)가 증가하는 제1로드 구간(L1)에 대응하여 ΔV만큼 레벨이 하강하는 전압하강 구간(V1)을 갖게 된 이후 정상 레벨을 유지하게 된다. 다른 예로, 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)은 로드 전류(Load Current)가 감소하는 제2로드 구간(L2)에 대응하여 ΔV만큼 레벨이 상승하는 전압상승 구간(V2)을 갖게 된 이후 정상 레벨을 유지한다.
종래에 제안된 방식은 제1로드 구간(L1)이나 제2로드 구간(L2)과 같이 로드 전류(Load Current)가 변하는 과도 전류의 발생(V1, V2 참조)으로 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)이 과도 전류의 발생량만큼 과도 전압(ΔVx2)을 형성하여 출렁이듯이 흔들린다.
이와 같이, 전원 공급부로부터 출력된 출력 전압(Vout)이 로드의 변동에 따라 크게 흔들릴 경우 그리고 그 흔들리는 정도가 로드의 변동량에 따라 달라질 경우 표시패널에 수평 크로스토크(X-Talk)가 발생할 수 있다.
[실시예]
도 6에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 방식은 로드 전류(Load Current)의 변동이 일어나기 전에 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)을 직접적으로 가변할 수 있다. 때문에, 실시예에 따른 방식은 로드 전류(Load Current)가 급변하는 구간(L1, L2)에서 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)이 흔들리는 문제를 예방 또는 방지할 수 있다.
일례로, 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)은 로드 전류(Load Current)가 증가하는 제1로드 구간(L1)의 발생 전에 대응하여 일정 시간 동안 전압이 상승하는 전압하강 방지구간(PV1)을 갖는다. 전압하강 방지구간(PV1)과 같은 보상 전압에 의해 제1로드 구간(L1)에 대응하여 하강하는 전압하강 구간(V1)의 하강폭은 개선(보상 또는 상쇄)되고 이후 정상 레벨을 유지하게 된다.
다른 예로, 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)은 로드 전류(Load Current)가 감소하는 제2로드 구간(L2)의 발생 전에 대응하여 일정 시간 동안 전압이 하강하는 전압상승 방지구간(PV2)을 갖는다. 전압상승 방지구간(PV2)과 같은 보상 전압에 의해 제2로드 구간(L2)에 대응하여 상승하는 전압상승 구간(V2)의 상승폭은 개선(보상 또는 상쇄)되고 이후 정상 레벨을 유지하게 된다.
실시예에 따른 방식은 제1로드 구간(L1)이나 제2로드 구간(L2)과 같이 로드 전류(Load Current)가 변하는 과도 전류가 발생(V1, V2 참조)하더라도 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)이 그 전에 보상 및 상쇄된다. 그러므로, 실시예에 따른 방식은 종래에 제안된 방식 대비 과도 전압의 발생량(ΔV)을 낮출 수 있다.
이와 같이, 실시예에 따른 방식은 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량을 상쇄할 수 있는 전압을 전원 공급부의 출력단에 일시적으로 인가하는 보상 동작을 수행한다. 보상 동작으로 인하여, 전원 공급부로부터 출력된 출력 전압(Vout)이 로드의 변동에 따라 흔들리는 변동량이 개선될 경우 또는 로드의 변동량에 대응하여 보상될 경우 표시패널에 발생하던 수평 크로스토크(X-Talk)는 해소 또는 개선될 수 있다.
한편, 앞서 설명된 문제는 특히 유기 발광다이오드와 같이 서브 픽셀 당 내부에 형성된 박막 트랜지스터(TFT)의 개수가 많은 경우 표시패널에 발생하는 수평 크로스토크의 양을 더욱 예측하기 어렵다. 또한, 이 문제가 소형 표시장치(예: 모바일, 스마트폰 등)에 나타날 경우 표시패널에 수평 크로스토크나 비정상 화면이 나타나는 문제는 심화한다. 그러므로, 본 발명은 하기에서 설명되는 형태의 소형 표시장치에 적용할 경우 더욱 효과적이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예가 적용된 소형 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타낸 예시도이다. 미설명되어 있으나 하기에서 설명되는 소형 유기전계발광표시장치는 제2실시예가 적용될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 소형 유기전계발광표시장치에는 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 및 전원 공급부(180)가 포함된다. 표시패널은 설명의 이해를 돕기 위해 하나의 서브 픽셀(SP)로 대신한다.
소형 유기전계발광표시장치는 스캔 구동부(130)와 데이터 구동부(140)가 전원 공급부(180)로부터 출력된 제1전원전압(VDD)을 기반으로 동작한다. 구체적으로, 스캔 구동부(130)는 전원 공급부(180)로부터 출력된 제1전원전압(VDD)을 이용하여 게이트하이전압(VGH)과 게이트로우전압(VGL)에 해당하는 스캔신호를 생성한다.
데이터 구동부(140)는 전원 공급부(180)로부터 출력된 제1전원전압(VDD)을 내부 또는 외부에 마련된 감마부(GMA)의 기준전압으로 이용하고, 감마 기준전압에 대응하여 아날로그 형태의 데이터신호를 디지털신호 형태의 데이터신호(DATA)로 변환하여 출력한다.
스캔 구동부(130)로부터 출력된 게이트하이전압(VGH)과 게이트로우전압(VGL)에 해당하는 스캔신호는 스캔라인(GL1)을 통해 서브 픽셀(SP)의 제1트랜지스터(T1)에 공급된다. 그리고 데이터 구동부(140)로부터 출력된 데이터신호(DATA)는 데이터라인(DL1)과 제1트랜지스터(T1)를 통해 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장된다.
제2트랜지스터(T2)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 대응하여 구동전류를 생성하고, 유기 발광다이오드(OLED)는 제1전원전압라인(VDD)과 저전위전압라인(GND)을 통해 흐르는 구동전류에 대응하여 빛을 발광한다.
소형 유기전계발광표시장치는 위와 같은 구성에 의해 1 수평주기(H)에 따라 게이트하이전압(VGH)과 게이트로우전압(VGL)에 해당하는 스캔신호가 주기적으로 로드의 변동을 야기한다. 그리고 데이터신호(DATA)의 경우 각 수평주기별로 표시패널 내의 커패시터(Cst)에 충전되는 전하량(데이터전압)이 달라진다. 즉, 변동되는 로드는 표시패널의 스캔라인과 데이터라인이 모두 포함될 수 있다. 그 이유는 1 수평주기에 따라 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)에 공급되는 제1전원전압(VDD)(전원 공급부로부터 출력된 전압)이 모두 급변할 수 있기 때문이다.
그런데, 종래에 제안된 방식과 같이 전원 공급부의 출력 전압이 로드의 변동에 따라 크게 흔들릴(또는 달라질) 경우, 출력 전압의 변동으로 인해 이를 기반으로 동작하는 구동부(130, 140) 또한 영향을 받게 된다. 그 결과, 소형 유기전계발광표시장치가 종래에 제안된 방식으로 구현된 경우 표시패널에 수평 크로스토크나 비정상 화면이 나타나는 문제는 심화한다.
반면, 본 발명의 제1실시예가 적용된 소형 유기전계발광표시장치는 타이밍 제어부(120)로부터 출력된 신호(DATA, Sync)에 대응하여 전원 공급부(180)가 보상 동작을 수행한다.
앞서 설명하였듯이, 전원 공급부(180)는 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압(Vout)을 가변하는 보상 동작을 수행한다. 그 결과, 소형 유기전계발광표시장치가 본 발명의 제1실시예의 방식으로 구현된 경우 표시패널에 수평 크로스토크나 비정상 화면이 나타나는 문제는 개선 또는 방지된다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 9는 도 8의 구동방법에 따른 로드 전류와 전원의 관계를 나타낸 파형도이며, 도 10은 종래에 제안된 방식과 실시예에 따른 방식을 비교 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 로드 전류(Load Current)의 변동이 일어나기 전에 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)을 직접적으로 가변한다. 이를 위한, 구동방법 상의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 데이터신호에 따른 출력 전류량을 분석한다(S110). 전원 공급부는 타이밍 제어부 또는 데이터 구동부로부터 공급된 데이터신호를 기반으로 출력 전류량에 따른 출력 전압의 과도 전류량을 분석 및 예측한다. 이는 전원 공급부에 포함된 전류량 분석부에 의해 수행될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
다음, 출력 전류량에 따른 출력 전압의 과도 전류량을 분석한다(S120). 전원 공급부는 출력 전류량을 기반으로 출력 전압의 과도 전류량을 분석한. 이는 전원 공급부에 포함된 전류량 분석부에 의해 수행될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
다음, 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정한다(S130). 전원 공급부는 과도 전류량을 기반으로 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정한다. 이는 전원 공급부에 포함된 가변량 결정부에 의해 수행될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
다음, 동기신호를 기반으로 과도 전류의 발생 구간을 정의한다(S140). 전원 공급부는 타이밍 제어부(또는 데이터 구동부)로부터 공급된 동기신호(또는 제어신호) 그리고 출력 전압의 가변량을 기반으로 과도 전류의 발생 구간(또는 발생 시점)을 정의한다. 이는 전원 공급부에 포함된 출력전압 가변부에 의해 수행될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
다음, 과도 전류 발생 전에 전원 공급부의 출력 전압을 가변한다(S150). 전원 공급부는 타이밍 제어부(또는 데이터 구동부)로부터 공급된 동기신호(또는 제어신호)를 기반으로 과도 전류가 발생하기 전에 전원 공급부의 출력 전압을 가변한다.
위와 같은 구동방식에 따라 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압은 다음과 같이 가변된다.
일례로, 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)은 로드 전류(Load Current)(또는 과도 전류)가 증가하는 제1로드 구간(L1)의 발생 전에 대응하여 일정 시간 동안 전압이 상승하는 전압하강 방지구간(PV1)(또는 상승보상 전압 인가구간)을 갖는다. 전압하강 방지구간(PV1)과 같은 보상 전압에 의해 제1로드 구간(L1)에 대응하여 하강하는 전압하강 구간(V1)의 하강폭은 개선(보상 또는 상쇄)되고 이후 정상 레벨을 유지하게 된다.
다른 예로, 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)은 로드 전류(Load Current)(또는 과도 전류)가 감소하는 제2로드 구간(L2)의 발생 전에 대응하여 일정 시간 동안 전압이 하강하는 전압상승 방지구간(PV2)(또는 하강보상 전압 인가구간)을 갖는다. 전압상승 방지구간(PV2)과 같은 보상 전압에 의해 제2로드 구간(L2)에 대응하여 상승하는 전압상승 구간(V2)의 상승폭은 개선(보상 또는 상쇄)되고 이후 정상 레벨을 유지하게 된다.
실시예에 따른 방식은 제1로드 구간(L1)이나 제2로드 구간(L2)과 같이 로드 전류(Load Current)가 변하는 과도 전류가 발생(V1, V2 참조)하더라도 전원 공급부로부터 출력되는 출력 전압(Vout)이 그 전에 보상 및 상쇄된다. 그러므로, 실시예에 따른 방식은 종래에 제안된 방식 대비 과도 전류의 발생량(ΔV)을 낮출 수 있다.
종래에 제안된 방식은 도 10의 (a)와 같이 로드 전류의 (급)변동이 발생하면 표시패널(150)에 수평 크로스토크(X-Talk)나 비정상 화면(DSP1과 DSP2 간의 휘도차나 깜빡임 발생 등)이 나타나는 문제가 발생하였다.
이와 달리, 실시예에 따른 방식은 도 10의 (b)와 같이 로드 전류의 (급)변동이 발생하더라도 표시패널(150)에 수평 크로스토크(X-Talk)나 비정상 화면(DSP1과 DSP2 간의 휘도차나 깜빡임 발생 등)이 나타나는 문제가 해소되었다.
이상 본 발명은 로드(Load)의 변동에 따른 전압의 흔들림을 감소시켜 전압의 과도 전류(Transient) 특성을 개선하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 수평 크로스토크(X-Talk) 개선에 유리하므로 이를 개선하기 위해 추가했던 회로 블록(DC/DC 변환부)의 출력 커패시터(Capacitor) 용량을 감소시키는 등 제조비용을 절감(Cost down)할 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 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 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110: 영상 공급부 120:타이밍 제어부
130: 스캔 구동부 140: 데이터 구동부
150: 표시패널 180: 전원 공급부
181: 전류량 분석부 183: 가변량 결정부
185: 출력전압 가변부 PV1: 전압하강 방지구간
PV2: 전압상승 방지구간 DATA: 데이터신호

Claims (10)

  1. 영상을 표시하는 표시패널;
    상기 표시패널을 구동하는 데이터 구동부와 스캔 구동부를 포함하는 구동부;
    상기 표시패널 및 상기 구동부 중 하나 이상에 공급할 전압을 생성 및 출력하는 전원 공급부; 및
    상기 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 전원 공급부는 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행하되,
    상기 전원 공급부는
    로드 전류가 증가하는 제1로드 구간의 발생 전에 전압하강을 방지하는 상승보상 전압을 인가하고,
    로드 전류가 감소하는 제2로드 구간의 발생 전에 전압상승을 방지하는 하강보상 전압을 인가하는 보상 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    상기 타이밍 제어부로부터 공급된 데이터신호와 동기신호를 기반으로 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    상기 데이터 구동부로부터 공급된 데이터신호와 제어신호를 기반으로 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 보상 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량을 상쇄할 수 있는 전압을 자신의 출력단에 일시적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전원 공급부는
    외부로부터 공급된 데이터신호에 따른 출력 전류량을 분석 및 예측하는 전류량 분석부와,
    상기 전류량 분석부로부터 전달된 출력 전압의 과도 전류량을 기반으로 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정하는 가변량 결정부와,
    외부로부터 공급된 데이터신호와 동기신호 또는 동기신호에 대응되는 제어신호 그리고 상기 가변량 결정부로부터 전달된 출력 전압의 가변량을 기반으로 과도 전류의 발생 구간을 정의하고, 로드의 변동이 발생하기 전에 로드의 변동량에 대응하여 자신으로부터 출력되는 출력 전압을 가변하는 출력전압 가변부를 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 출력전압 가변부는
    상기 전류량 분석부로부터 전달된 출력 전압의 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 미리 정해진 값에 대응하여 추출 및 출력하는 룩업테이블을 포함하는 표시장치.
  8. 데이터신호에 따른 출력 전류량을 분석 및 예측하는 단계;
    상기 출력 전류량에 따른 출력 전압의 과도 전류량을 분석하는 단계;
    상기 과도 전류량에 따른 출력 전압의 가변량을 결정하는 단계;
    상기 출력 전압의 가변량 그리고 동기신호 또는 동기신호에 대응되는 제어신호를 기반으로 과도 전류의 발생 구간을 정의하는 단계; 및
    상기 과도 전류가 발생하기 전에 전원 공급부의 출력 전압을 가변하는 단계를 포함하되,
    상기 출력 전압을 가변하는 단계는
    과도 전류가 증가하는 제1로드 구간의 발생 전에 전압하강을 방지하는 상승보상 전압을 인가하고,
    과도 전류가 감소하는 제2로드 구간의 발생 전에 전압상승을 방지하는 하강보상 전압을 인가하는 보상 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 출력 전압을 가변하는 단계는
    과도 전류가 발생하기 전에 과도 전류량을 상쇄할 수 있는 전압을 상기 전원 공급부의 출력단에 일시적으로 인가하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  10. 삭제
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