KR102552964B1 - 표시 장치 - Google Patents

표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102552964B1
KR102552964B1 KR1020170184247A KR20170184247A KR102552964B1 KR 102552964 B1 KR102552964 B1 KR 102552964B1 KR 1020170184247 A KR1020170184247 A KR 1020170184247A KR 20170184247 A KR20170184247 A KR 20170184247A KR 102552964 B1 KR102552964 B1 KR 102552964B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
driving voltage
driving
display
image
mode
Prior art date
Application number
KR1020170184247A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190081597A (ko
Inventor
권용철
박동원
이상욱
최형진
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020170184247A priority Critical patent/KR102552964B1/ko
Publication of KR20190081597A publication Critical patent/KR20190081597A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102552964B1 publication Critical patent/KR102552964B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/028—Generation of voltages supplied to electrode drivers in a matrix display other than LCD

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 출원은 구동 전압의 크기 감소 비율을 증가시키고, 별도의 보정 값을 산출하지 않고 영역 별로 대응하는 구동 전압을 공급할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다. 본 출원에 따른 표시 장치는 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 패널에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 및 표시 패널에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부, 및 데이터 구동부 및 전원 공급부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 표시 패널은 구동 전압에 따라 복수의 표시 영역 별로 구동 모드 중 포화 모드 또는 선형 모드로 설정되어 구동한다. 본 출원에 따른 표시 장치는 표시 패널을 복수의 영역으로 분할하고, 분할될 표시 영역 별로 구동 모드 중 포화 모드 또는 선형 모드로 설정되므로, 구동 전압의 크기 감소 비율을 증가시키고, 별도의 보정 값을 산출하지 않고 영역 별로 대응하는 구동 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 출원에 따른 표시 장치는 불필요하게 모든 영역을 포화 모드로 구동하지 않아도 되므로, 구동 시 소비 전력을 저감할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 출원은 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회에서 시각 정보를 영상 또는 화상으로 표시하기 위한 표시 장치 분야 기술이 많이 개발되고 있다. 표시 장치의 표시 패널에는 구동 전압을 공급하는 구동 전압 라인들, 게이트 신호를 공급하는 게이트 라인들, 기준 전압을 공급하는 기준 전압 라인들, 및 데이터 전압을 공급하는 데이터 라인들이 마련된다.
기존의 표시 패널에 구동 전압을 공급하는 경우 표시 패널에서 소비하는 전력을 저감하기 위하여 구동 전압을 복수의 영역으로 분할하여 공급하는 구조가 있다. 일 예로, 한국 공개특허공보 제10-2014-0116659호에서는 각 영역 별로 최대 계조 레벨에 따라 구동 전압을 가변시켜서 구동하는 기술을 개시하고 있다.
기존의 구동 전압을 분할하여 공급하는 표시 장치에서는 각 영역 별로 최대 계조 레벨에 따라 구동 트랜지스터가 포화(Saturation) 영역에서 동작하도록 고동 전압의 크기가 설정된다. 이 경우, 구동 전압의 저감 수준이 제한적이기 때문에 소비 전력의 저감에 한계가 있다. 또한, 각각의 계조 별로 보정된 구동 전압을 계산하는 보정값 산출부가 포함되기 때문에 구동 전압의 계산이 복잡하고 보정된 구동 전압의 정확성이 떨어지는 단점이 있다.
본 출원은 구동 전압의 크기 감소 비율을 증가시키고, 별도의 보정 값을 산출하지 않고 영역 별로 대응하는 구동 전압을 공급할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 출원에 따른 표시 장치는 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 표시 패널에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부, 및 표시 패널에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부, 및 데이터 구동부 및 전원 공급부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 표시 패널은 구동 전압에 따라 복수의 표시 영역 별로 구동 모드 중 포화 모드 또는 선형 모드로 설정되어 구동한다.
본 출원에 따른 표시 장치는 표시 패널을 복수의 영역으로 분할하고, 분할될 표시 영역 별로 구동 모드 중 포화 모드 또는 선형 모드로 설정되므로, 구동 전압의 크기 감소 비율을 증가시키고, 별도의 보정 값을 산출하지 않고 영역 별로 대응하는 구동 전압을 공급할 수 있다. 이에 따라, 본 출원에 따른 표시 장치는 불필요하게 모든 영역을 포화 모드로 구동하지 않아도 되므로, 구동 시 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 1은 본 출원에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 출원에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 도 2의 화소를 나타낸 회로도이다.
도 4는 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널에 마련된 복수의 표시 영역 별 구동을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널에 마련된 복수의 표시 영역 별 구동 전압 라인 및 전원 공급부를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 출원의 일 예에 따른 타이밍 컨트롤러의 내부 구성 및 전원 공급부를 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 출원의 일 예에 따른 평균피크휘도와 데이터 전압의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 출원의 일 예에 따른 평균피크휘도와 구동 전압의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 출원의 다른 예에 따른 표시 패널에 마련된 복수의 표시 영역 별 구동을 나타낸 평면도이다.
도 10은 본 출원의 또 다른 예에 따른 표시 패널에 마련된 복수의 표시 영역 별 구동을 나타낸 평면도이다.
도 11은 본 출원의 또 다른 예에 따른 표시 패널에 마련된 복수의 표시 영역 별 구동을 나타낸 평면도이다.
도 12는 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널, 타이밍 컨트롤러, 및 전원 공급부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 13은 본 출원의 다른 예에 따른 표시 패널, 타이밍 컨트롤러, 전원 공급부, 및 이득부를 나타낸 블록도이다.
본 출원의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 출원은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 출원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 출원은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 출원의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 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 명세서에서 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.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 출원의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 출원의 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 출원에 따른 표시 장치의 사시도이다. 도 2는 본 출원에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 3은 도 2의 화소를 나타낸 회로도이다. 본 출원에 따른 표시 장치는 표시 패널(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130), 연성필름(140), 인쇄회로보드(Printed Circuit Board, PCB)(150), 연결부(160), 제 2 인쇄회로보드(170), 타이밍 컨트롤러(Timing Controller, T-con)(200), 및 호스트 시스템(Host System)(300)을 포함한다. 이하에서는 본 출원에 따른 표시 장치가 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device)인 경우를 가정하여 설명하기로 한다.
표시 패널(110)은 하부 기판(111)과 상부 기판(112)을 포함한다. 하부 기판(111)은 플라스틱 또는 유리로 이루어진 박막 트랜지스터 기판일 수 있다. 상부 기판(112)은 플라스틱 필름, 유리 기판, 또는 보호 필름으로 이루어진 봉지 기판일 수 있다.
하부 기판(111)은 표시 영역과 표시 영역의 주변에 마련된 비표시 영역을 포함한다. 표시 영역은 화소(P)들이 마련되어 화상을 표시하는 영역이다. 하부 기판(111)에는 게이트 라인들(GL1~GLp, p는 2 이상의 양의 정수), 데이터 라인들(DL1~DLq, q는 2 이상의 양의 정수) 및 센싱 라인들(SL1~SLq)이 배치된다. 데이터 라인들(DL1~DLq)과 센싱 라인들(SL1~SLq)은 서로 평행하게 배치될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLq) 및 센싱 라인들(SL1~SLq)은 게이트 라인들(GL1~GLp)과 교차하도록 배치될 수 있다.
화소(P)들 각각은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED) 및 화소 구동부(PD)를 포함한다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 제 j(j는 1≤≤j≤≤q을 만족하는 양의 정수) 데이터 라인(DLj), 제 j 센싱 라인(SLj), 제 k(k는 1≤≤k≤≤p을 만족하는 양의 정수) 스캔 라인(Sk), 및 제 k 센싱 신호 라인(SSk)에 접속된 화소(P)만을 도시하였다. 제 k 스캔 라인(Sk) 및 제 k 센싱 신호 라인(SSk)은 제 k 게이트 라인(GLk)에 포함된다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)를 통해 공급되는 전류에 따라 발광한다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 접속되고, 캐소드 전극은 고전위 전압(ELVDD)보다 낮은 저전위 전압(ELVSS)이 공급되는 저전위 전압 라인(ELVSSL)에 접속될 수 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 애노드 전극(anode electrode), 정공 수송층(hole transporting layer), 유기 발광층(organic light emitting layer), 전자 수송층(electron transporting layer), 및 캐소드 전극(cathode electrode)을 포함할 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 애노드 전극과 캐소드 전극에 전압이 인가되면 정공과 전자가 각각 정공 수송층과 전자 수송층을 통해 유기 발광층으로 이동되며, 유기 발광층에서 정공과 전자가 서로 결합하여 발광하게 된다.
화소 구동부(PD)는 유기 발광 다이오드(OLED)와 제j 센싱 라인(SLj)으로 전류를 공급한다. 화소 구동부(PD)는 구동 트랜지스터(Driving Transistor)(DT), 스캔 라인(Sk)의 스캔 신호에 의해 제어되는 제 1 트랜지스터(ST1), 센싱 신호 라인(SSk)의 센싱 신호에 의해 제어되는 제 2 트랜지스터(ST2), 및 커패시터(capacitor)(C)를 포함할 수 있다.
화소 구동부(PD)는 표시 모드에서 화소(P)에 접속된 스캔 라인(Sk)으로부터 스캔 신호가 공급될 때 화소(P)에 접속된 데이터 라인(DLj)의 데이터 전압(VDATA)을 공급받고, 데이터 전압(VDATA)에 따른 구동 트랜지스터(DT)의 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)에 공급한다. 화소 구동부(PD)는 센싱 모드에서 화소(P)에 접속된 센싱 신호 라인(SSk)으로부터 센싱 신호가 공급될 때 구동 트랜지스터(DT)의 전류를 화소(P)에 접속된 센싱 라인(SLj)으로 흘린다.
구동 트랜지스터(DT)는 고전위 전압 라인(ELVDDL)과 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 마련된다. 구동 트랜지스터(DT)는 게이트 전극과 소스 전극의 전압 차에 따라 고전위 전압 라인(ELVDDL)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류를 조정한다. 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 제 1 트랜지스터(ST1)의 제 1 전극에 접속되고, 소스 전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 접속되며, 드레인 전극은 고전위 전압(ELVDD)이 공급되는 고전위 전압 라인(ELVDDL)에 접속될 수 있다.
제 1 트랜지스터(ST1)는 제 k 스캔 라인(Sk)의 제 k 스캔 신호에 의해 턴-온 되어 제 j 데이터 라인(DLj)의 전압을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급한다. 제 1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제 k 스캔 라인(Sk)에 접속되고, 제 1 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 접속되며, 제 2 전극은 제 j 데이터 라인(DLj)에 접속될 수 있다. 제 1 트랜지스터(ST1)는 스캔 트랜지스터로 통칭될 수 있다.
제 2 트랜지스터(ST2)는 제 k 센싱 신호 라인(SSk)의 제 k 센싱 신호에 의해 턴-온 되어 제 j 센싱 라인(SLj)을 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 접속시킨다. 제 2 트랜지스터(ST2)의 게이트 전극은 제 k 센싱 신호 라인(SSk)에 접속되고, 제 1 전극은 제 j 센싱 라인(SLj)에 접속되며, 제 2 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 접속될 수 있다. 제 2 트랜지스터(ST2)는 센싱 트랜지스터로 통칭될 수 있다.
커패시터(C)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 마련된다. 커패시터(C)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 소스 전압 간의 차전압을 저장한다.
도 2에서는 구동 트랜지스터(DT)와 제 1 및 제 2 트랜지스터들(ST1, ST2)이 N 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)으로 형성된 것을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다. 구동 트랜지스터(DT)와 제 1 및 제 2 트랜지스터들(ST1, ST2)은 P 타입 MOSFET으로 형성될 수도 있다. 또한, 제 1 전극은 소스 전극일 수 있고 제 2 전극은 드레인 전극일 수 있으나, 이에 한정되지 않는 것에 주의하여야 한다. 즉, 제 1 전극은 드레인 전극일 수 있고 제 2 전극은 소스 전극일 수 있다.
표시 모드에서, 제 k 스캔 라인(Sk)에 스캔 신호가 공급될 때 제 j 데이터 라인(DLj)의 데이터 전압(VDATA)이 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급되고, 제 k 센싱 신호 라인(SSk)에 센싱 신호가 공급될 때 제 j 센싱라인(SEj)의 초기화 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 공급된다. 이로 인해, 표시 모드에서 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압과 소스 전극의 전압 간의 전압 차에 따라 흐르는 구동 트랜지스터(DT)의 전류가 유기 발광 다이오드(OLED)에 공급되며, 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 전류에 따라 발광한다. 이때, 데이터 전압(VDATA)은 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압과 전자 이동도를 보상한 전압이다. 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압과 전자 이동도를 보상하는 경우, 구동 트랜지스터(DT)에 흐르는 전류는 데이터 전압(VDATA)에 의해서 결정된다. 데이터 전압(VDATA)은 구동 트랜지스터(DT)의 특성에 관계 없이 외부에서 공급되는 전압이므로, 구동 트랜지스터(DT)의 전류는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압과 전자 이동도에 의존하지 않는다.
센싱 모드에서, 제 k 스캔 라인(Sk)에 스캔 신호가 공급될 때 제 j 데이터 라인의 센싱 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 공급되고, 제 k 센싱 신호 라인(SSk)에 센싱 신호가 공급될 때 제 j 센싱 라인(SLj)의 초기화 전압이 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에 공급된다. 또한, 제 k 센싱 신호 라인(SSk)에 센싱 신호가 공급될 때 제 2 트랜지스터(ST2)가 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압과 소스 전극의 전압 간의 전압 차에 따라 흐르는 구동 트랜지스터(DT)의 전류가 제 j 센싱 라인(SLj)으로 흐르도록 한다.
게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(200)로부터 게이트 구동부 제어 신호(GCS)를 입력받는다. 게이트 구동부(120)는 게이트 구동부 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 신호들을 게이트 라인들(GL1~GLp)에 공급한다. 게이트 신호들은 스캔 신호 및 센싱 신호를 포함한다. 게이트 구동부(120)는 표시 패널(110)의 표시 영역의 일측 또는 양측 바깥쪽의 비표시 영역에 GIP(gate driver in panel) 방식으로 형성될 수 있다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(200)로부터 보상 디지털 비디오 데이터(CDATA)와 데이터 구동부 제어 신호(DCS)를 입력받는다. 보상 디지털 비디오 데이터(CDATA)는 디지털 비디오 데이터(DATA)에 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 보상하는 보상 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화 정도를 보상하는 보상을 수행하여 보정된 디지털 비디오 데이터이다. 데이터 구동부(130)는 데이터 구동부 제어 신호(DCS)에 따라 보상 디지털 비디오 데이터(CDATA)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인들(DL1~DLq)에 공급한다. 게이트 구동부(120)에서 공급하는 스캔 신호들에 의해 데이터 전압들이 공급될 화소(P)들이 선택된다. 선택된 화소(P)들은 데이터 전압들을 공급받아 소정의 밝기로 발광한다.
데이터 구동부(130)는 센싱 라인들(SL1~SLq)로부터 센싱 전압 또는 센싱 전류를 공급받는다. 데이터 구동부(130)는 센싱 전압 또는 센싱 전류를 이용하여 각각의 화소(P)들의 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화 정도에 관한 정보를 포함하는 센싱 데이터(SEN)를 생성한다. 데이터 구동부(130)는 센싱 데이터(SEN)를 타이밍 컨트롤러(200)로 공급한다.
데이터 구동부(130)는 복수의 소스 드라이버 IC(Source Driver Integrated Circuit, SDIC)(131)들을 포함한다. 소스 드라이버 IC(131)들 각각은 연성필름(140)들 각각에 실장된다. 연성필름(140)들 각각은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)을 이용하여 TAB(Tape Automated Bonding) 방식으로 하부 기판(111) 상에 마련된 패드들 상에 부착될 수 있다. 패드들은 데이터 라인들(DL1~DLq)과 연결되어 있어, 소스 드라이버 IC(131)들은 데이터 라인들(DL1~DLq)에 연결될 수 있다.
연성필름(140)들 각각은 칩 온 필름(Chip On Film, COF) 방식 또는 칩 온 플라스틱(chip on plastic, COP) 방식으로 마련될 수 있다. 칩 온 필름은 폴리이미드(polyimide)와 같은 베이스 필름과 베이스 필름 상에 마련된 복수의 도전성 리드선들을 포함할 수 있다. 연성필름(140)들 각각은 휘어지거나 구부러질 수 있다. 연성필름(140)들 각각은 표시 패널(110)의 하부 기판(111)과 인쇄회로보드(150)에 부착될 수 있다.
제 1 인쇄회로보드(150)는 연성필름(140)들에 부착될 수 있다. 제 1 인쇄회로보드(150)는 타이밍 컨트롤러(200)를 실장할 수 있다. 제 1 인쇄회로보드(150)는 연성 인쇄회로보드(flexible printed circuit board, FPCB)일 수 있다. 제 1 인쇄회로보드(150)는 연결부(160)를 통해 제 2 인쇄회로보드(170)와 연결된다.
연결부(160)는 제 1 인쇄회로보드(150)와 제 2 인쇄회로보드(170)를 연결한다. 연결부(160)는 타이밍 컨트롤러(200)와 호스트 시스템(300) 사이에서 Vx1 인터페이스를 적용한 입출력 단자인 버스(Bus)를 포함한 복수의 배선일 수 있다. Vx1 인터페이스는 빠른 속도로 복수의 입력 데이터를 처리할 수 있는 인터페이스이다. 그러나 이에 한정되지 않고, 연결부(160)는 데이터를 전송할 수 있는 임의의 인터페이스와 임의의 입출력 단자를 포함하는 복수의 배선으로 구현될 수 있다.
제 2 인쇄회로보드(170)는 표시 장치에 전원 전압들 및 구동 신호들을 공급한다. 제 2 인쇄회로보드(170)는 호스트 시스템(300)을 실장할 수 있다. 제 2 인쇄회로보드(170)는 연결부(160)에 의해 인쇄회로보드(150)와 연결된다.
타이밍 컨트롤러(200)는 호스트 시스템(300)으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호(TS)들을 입력받는다. 호스트 시스템(300)은 호스트 시스템은 스케일러(scaler)를 내장한 SoC(System on chip)을 포함한다. 호스트 시스템(300)은 외부로부터 입력된 디지털 비디오 데이터(DATA)를 표시 패널(110)에 표시하기에 적합한 형식(format)으로 변환한다.
타이밍 신호(TS)들은 수직 동기 신호(vertical synchronization signal), 수평 동기 신호(horizontal synchronization signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal), 도트 클럭(dot clock) 등을 포함할 수 있다. 수직 동기 신호는 1 프레임 기간을 정의하는 신호이다. 수평 동기 신호는 표시 패널(110)의 1 수평 라인의 화소(P)들에 데이터 전압들을 공급하는 데 필요한 1 수평 기간을 정의하는 신호이다. 데이터 인에이블 신호는 유효한 데이터가 입력되는 기간을 정의하는 신호이다. 도트 클럭은 소정의 짧은 주기로 반복되는 신호이다.
타이밍 컨트롤러(200)는 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위해, 타이밍 신호(TS)들에 기초하여 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 구동부 제어 신호(GCS)와 데이터 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 구동부 제어 신호(DCS)를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(200)는 게이트 구동부(120)에 게이트 구동부 제어 신호(GCS)를 출력하고, 데이터 구동부(130)에 데이터 구동부 제어 신호(DCS)를 출력한다.
타이밍 컨트롤러(200)는 데이터 구동부(130)로부터 센싱 데이터(SEN)를 입력받는다. 타이밍 컨트롤러(200)는 센싱 데이터(SEN)를 이용하여 보상 데이터를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(200)는 보상을 완료한 보상 디지털 비디오 데이터(CDATA)를 데이터 구동부(130)로 공급한다.
도 4는 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널(110)에 마련된 복수의 표시 영역(DA1~DA9) 별 구동을 나타낸 평면도이다.
일 예에 따른 표시 패널(110)은 복수의 표시 영역(DA1~DA9)을 포함한다. 복수의 표시 영역(DA1~DA9)은 표시 패널(110) 내에서 임의의 형상으로 설정될 수 있다. 도 4에서는 복수의 표시 영역(DA1~DA9)이 표시 패널(110)을 가로로 3등분, 세로로 3등분 하여 9개의 영역으로 형성된 경우를 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 복수의 표시 영역(DA1~DA9)은 9개보다 적거나 9개보다 많을 수 있으며, 복수의 표시 영역(DA1~DA9) 각각의 크기 및 형태는 반드시 동일할 필요 없으며, 크기 및 형태가 상이할 수 있다.
일 예에 따른 표시 패널(110)은 구동 전압(ELVDD)에 따라 복수의 표시 영역(DA1~DA9) 별로 구동 모드(Driving Mode) 중 포화 모드(Saturation Mode, SM) 또는 선형 모드(Linear Mode, LM)로 설정되어 구동한다. 일 예로, 도 4에서는 제 1 표시 영역(DA1), 제 4 표시 영역(DA4), 및 제 6 표시 영역(DA6)은 포화 모드(SM)로 설정되고, 제 2, 3, 5, 7, 8, 9 표시 영역(DA2, DA3, DA5, DA7, DA8, DA9)은 선형 모드(LM)로 설정된 상태로 표시 패널(110)이 구동하는 경우를 도시하였다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 제 1 내지 제 9 표시 영역(DA1~DA9)은 표시하는 영상에 따라 포화 모드(SM) 또는 선형 모드(LM)로 설정되어 구동할 수 있다.
포화 모드(SM)는 표시 영역(DA1~DA9)을 구성하는 화소(P)의 구동 트랜지스터(DT)가 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, MOSFET)인 경우 포화 영역(Saturation Region)에서 구동하는 것을 정의한다. 포화 모드(SM)에서는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 제 2 전극의 전압 차이가 문턱 전압보다 크다. 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 완전히 오픈되고, 제 1 전극에 공급되는 구동 전압을 모두 이용하여 구동 트랜지스터(DT)가 최대로 구동한다. 이에 따라, 포화 모드(SM)는 휘도가 높은 영역을 표현하기에 적합한 구동 모드이다. 또한, 포화 모드(SM)에서는 구동 트랜지스터(DT)가 구동 전압의 크기 변화에 관계 없이 화소(P)의 유기 발광 다이오드(OLED)에 일정한 크기의 구동 전류가 흐르도록 구동한다. 이에 따라, 포화 모드(SM)는 변화 속도가 빠른 영역을 표현하기에 적합한 구동 모드이다.
선형 모드(LM)는 표시 영역(DA1~DA9)을 구성하는 화소(P)의 구동 트랜지스터(DT)가 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터인 경우 선형 영역(Linear Region)에서 구동하는 것을 정의한다. 선형 모드(LM)에서는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전압과 제 2 전극의 전압 차이가 0보다는 크고 문턱 전압보다는 작다. 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 완전히 오픈되지 않고, 구동 트랜지스터(DT)는 제 1 전극에 공급되는 구동 전압을 모두 이용할 수 없으며, 구동 트랜지스터(DT)에서 소비하는 소비 전력의 크기 또한 감소한다. 이에 따라, 선형 모드(LM)는 휘도가 낮은 영역을 표현하기에 적합한 구동 모드이다. 또한, 구동 트랜지스터(DT)는 구동 전압의 크기에 비례하여 화소(P)의 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 구동 전류의 크기를 변화시킨다. 그러나, 구동 전압의 크기가 느리게 변화하는 경우, 구동 전류의 크기의 변화를 제어할 수 있다. 이에 따라, 선형 모드(LM)는 변화 속도가 느린 영역을 표현하기에 적합한 구동 모드이다.
각각의 표시 영역(DA1~DA9)의 구동 모드는 다른 표시 영역(DA1~DA9)의 구동 모드의 영향을 받지 않는다. 일 예로, 제 1 표시 영역(DA1)의 구동 모드는 제 2 내지 제 9 표시 영역(DA2~DA9)의 구동 모드의 영향을 받지 않는다. 제 1 내지 제 9 표시 영역(DA1~DA9) 각각은 디지털 비디오 데이터(DATA)가 표시하는 영상의 휘도가 높거나 변화 속도가 빠른 경우 포화 모드(SM)로 구동할 수 있다. 또한, 제 1 내지 제 9 표시 영역(DA1~DA9) 각각은 디지털 비디오 데이터(DATA)가 표시하는 영상의 휘도가 낮거나 변화 속도가 느린 경우 포화 모드(SM)로 구동할 수 있다.
본 출원의 일 예에 따른 표시 패널(110)은 복수의 표시 영역(DA1~DA9) 각각을 구동 전압(ELVDD)에 따라 구동 모드를 포화 모드(SM)와 선형 모드(LM)으로 구분하여 구동할 수 있다. 이에 따라, 휘도가 낮은 영역 또는 변화 속도가 느린 영역을 소비 전력이 적은 선형 모드(LM)으로 구동할 수 있다. 이에 따라, 일 예에 따른 표시 패널(110)은 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 5는 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널(110)에 마련된 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 별 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4) 및 전원 공급부(400)를 나타낸 평면도이다. 도 5에서는 복수의 표시 영역(DA1~DA4)이 표시 패널(110)을 가로로 2등분, 세로로 2등분 하여 4개의 영역으로 형성된 경우를 도시하였다.
일 예에 따른 표시 장치는 전원 공급부(400)를 포함한다. 전원 공급부(400)는 표시 패널(110)에 구동 전압(ELVDD)을 공급한다.
일 예에 따른 표시 패널(110)은 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)을 포함한다. 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)은 구동 전압(ELVDD)을 공급한다. 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)은 제 1 내지 제 4 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)을 포함한다.
일 예에 따른 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)은 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 분리되어 배치된다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 제 1 표시 영역(DA1) 상에 배치된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 2 표시 영역(DA2) 상에 배치된다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 제 3 표시 영역(DA3) 상에 배치된다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 제 4 표시 영역(DA4) 상에 배치된다.
제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 제 2 내지 제 4 구동 전압 라인(VDDL2~VDDL4)과 물리적 및 전기적으로 분리된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 3 및 제 4 구동 전압 라인(VDDL3, VDDL4)과 물리적 및 전기적으로 분리된다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)과 물리적 및 전기적으로 분리된다.
제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 전원 공급부(400)에서 제 1 표시 영역(DA1)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 비표시 영역 상에서 복수의 라인으로 분기된다. 분기된 복수의 제 1 구동 전압 라인(VDDL1) 각각은 제 1 표시 영역(DA1)으로 연장된다. 분기된 복수의 제 1 구동 전압 라인(VDDL1) 각각은 제 1 표시 영역(DA1)을 이루는 모서리까지 연장된다. 분기된 복수의 제 1 구동 전압 라인(VDDL1) 각각의 일측 끝단은 비표시 영역 상에서 서로 연결되고, 타측 끝단은 전기적으로 플로팅(floating)된다.
제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 전원 공급부(400)에서 제 2 표시 영역(DA2)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 비표시 영역 상에서 복수의 라인으로 분기된다. 분기된 복수의 제 2 구동 전압 라인(VDDL2) 각각은 제 2 표시 영역(DA2)으로 연장된다. 분기된 복수의 제 2 구동 전압 라인(VDDL2) 각각은 제 2 표시 영역(DA2)을 이루는 모서리까지 연장된다. 분기된 복수의 제 2 구동 전압 라인(VDDL2) 각각의 일측 끝단은 비표시 영역 상에서 서로 연결되고, 타측 끝단은 전기적으로 플로팅된다.
제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 전원 공급부(400)에서 제 3 표시 영역(DA3)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 비표시 영역 상에서 복수의 라인으로 분기된다. 분기된 복수의 제 3 구동 전압 라인(VDDL3) 각각은 제 3 표시 영역(DA3)으로 연장된다. 분기된 복수의 제 3 구동 전압 라인(VDDL3) 각각은 제 3 표시 영역(DA3)을 이루는 모서리까지 연장된다. 분기된 복수의 제 3 구동 전압 라인(VDDL3) 각각의 일측 끝단은 비표시 영역 상에서 서로 연결되고, 타측 끝단은 전기적으로 플로팅된다.
제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 전원 공급부(400)에서 제 4 표시 영역(DA4)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 비표시 영역 상에서 복수의 라인으로 분기된다. 분기된 복수의 제 4 구동 전압 라인(VDDL4) 각각은 제 4 표시 영역(DA4)으로 연장된다. 분기된 복수의 제 4 구동 전압 라인(VDDL4) 각각은 제 4 표시 영역(DA4)을 이루는 모서리까지 연장된다. 분기된 복수의 제 4 구동 전압 라인(VDDL4) 각각의 일측 끝단은 비표시 영역 상에서 서로 연결되고, 타측 끝단은 전기적으로 플로팅된다.
제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 전원 공급부(400)로부터 제 1 구동 전압(ELVDD1)을 공급받는다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 제 1 구동 전압(ELVDD1)을 제 1 표시 영역(DA1)으로 공급한다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 제 1 표시 영역(DA1)에 마련된 화소들 각각에 제 1 구동 전압(ELVDD1)을 공급한다.
제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 전원 공급부(400)로부터 제 1 방향으로 연장된다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 제 1 표시 영역(DA1)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 비표시 영역 상에서 분기되어 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장된다. 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)은 제 2 방향으로 연장되어 제 1 표시 영역(DA1)에 마련된 화소들 각각에 연결된다.
제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 전원 공급부(400)로부터 제 2 구동 전압(ELVDD2)을 공급받는다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 2 구동 전압(ELVDD2)을 제 2 표시 영역(DA2)으로 공급한다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 2 표시 영역(DA2)에 마련된 화소들 각각에 제 2 구동 전압(ELVDD2)을 공급한다.
제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 전원 공급부(400)로부터 제 1 방향으로 연장된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 2 표시 영역(DA2)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)과 연결되지 않도록 연장된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 1 구동 전압 라인(VDDL1)보다 외곽으로 연장될 수 있다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 비표시 영역 상에서 분기되어 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장된다. 제 2 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 2 방향으로 연장되어 제 2 표시 영역(DA2)에 마련된 화소들 각각에 연결된다.
제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 전원 공급부(400)로부터 제 3 구동 전압(ELVDD3)을 공급받는다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 제 3 구동 전압(ELVDD3)을 제 3 표시 영역(DA3)으로 공급한다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 제 3 표시 영역(DA3)에 마련된 화소들 각각에 제 3 구동 전압(ELVDD3)을 공급한다.
제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 전원 공급부(400)로부터 제 1 방향으로 연장된다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 제 3 표시 영역(DA2)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 비표시 영역 상에서 분기되어 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장된다. 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)은 제 2 방향으로 연장되어 제 3 표시 영역(DA3)에 마련된 화소들 각각에 연결된다.
제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 전원 공급부(400)로부터 제 4 구동 전압(ELVDD4)을 공급받는다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL2)은 제 4 구동 전압(ELVDD4)을 제 4 표시 영역(DA4)으로 공급한다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 제 4 표시 영역(DA4)에 마련된 화소들 각각에 제 4 구동 전압(ELVDD4)을 공급한다.
제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 전원 공급부(400)로부터 제 1 방향으로 연장된다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 제 2 표시 영역(DA4)과 인접한 비표시 영역으로 연장된다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)과 연결되지 않도록 연장된다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 제 3 구동 전압 라인(VDDL3)보다 외곽으로 연장될 수 있다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 비표시 영역 상에서 분기되어 제 1 방향과 교차하는 제 2 방향으로 연장된다. 제 4 구동 전압 라인(VDDL4)은 제 2 방향으로 연장되어 제 4 표시 영역(DA4)에 마련된 화소들 각각에 연결된다.
본 출원의 일 예에 따른 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)은 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각마다 분리되어 배치된다. 일 예에 따른 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)은 복수의 표시 영역(DA1~DA4)마다 서로 다른 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 공급할 수 있다. 이에 따라, 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각에서 표시하는 영상에 대응하는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 공급할 수 있다. 이 경우, 휘도가 낮은 영역 또는 변화 속도가 느린 영역에 공급되는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)의 크기를 감소시킬 수 있어, 표시 패널(110)에서 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
도 6은 본 출원의 일 예에 따른 타이밍 컨트롤러(200)의 내부 구성 및 전원 공급부(400)를 나타낸 블록도이다. 일 예에 따른 표시 장치는 전원 공급부(400)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(200)를 포함한다. 타이밍 컨트롤러(200)는 영상 분류부(210), 평균피크휘도 산출부(220), 모드 설정부(230), 구동 전압 계산부(240), 및 데이터 처리부(250)를 포함한다.
영상 분류부(210)는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 공급받는다. 디지털 비디오 데이터(DATA)는 호스트 시스템(300)으로부터 공급된다. 영상 분류부(210)는 디지털 비디오 데이터(DATA)가 표현하는 영상의 종류를 확인한다. 영상 분류부(210)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각에서 표현하는 영상의 종류를 구분한다. 영상 분류부(210)에서 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각에서 영상의 종류를 구분한 결과에 따라 복수의 표시 영역(DA1~DA4)의 구동 모드가 설정된다. 영상 분류부(210)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 분리되어 배치된 구동 전압 라인(VDDL1~VDDL4)을 기준으로 복수의 표시 영역(DA1~DA4)을 분할하여, 각각의 영역 별로 영상의 종류를 판별한다.
일 예로, 디지털 비디오 데이터(DATA)는 제 1 및 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA1, DATA2)를 포함할 수 있다. 또한, 일 예에 따른 영상은 제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)에 의해 표현되는 제 1 영상과 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA2)에 의해 표현되는 제 2 영상을 포함할 수 있다. 제 1 영상은 가변적인(Variable) 영상일 수 있다. 제 1 영상은 기준 전압 이상의 크기를 갖는 구동 전압(ELVDD)을 공급하여야 표시할 수 있는 영상이다. 제 1 영상은 포화 모드에서 표시하여야 왜곡이 발생하지 않는 영상이다. 제 2 영상은 미리 정의된(Pre-defined) 영상일 수 있다. 제 2 영상은 기준 전압 이상의 크기를 갖는 구동 전압(ELVDD)을 공급받는 경우에도 표시할 수 있는 영상이다. 제 2 영상은 선형 모드에서 표시하여도 왜곡이 발생하지 않는 영상이다.
미리 정의된 영상은 움직이지 않는 정지 영상 또는 고정적이고 설정된 내용에 따라 반복되는 정보를 표시하는 영상을 의미한다. 표시 장치가 휴대용 단말기인 경우, 미리 정의된 영상의 예로는 상부의 통신 상태, 대기 작업, 배터리, 시간 등의 정보를 표시하는 영상과, 하부의 홈 버튼, 되돌리기 등의 기본 기능과, 전화, 카메라 등의 기본 메뉴를 표시하는 영상이 있다. 표시 장치가 개인용 컴퓨터 모니터인 경우, 미리 정의된 영상의 예로는 시작 버튼과 작업 표시줄을 표시하는 영상이 있다. 표시 장치가 텔레비전인 경우, 미리 정의된 영상의 예로는 상부의 방송사 로고를 표시하는 영상 또는 휘도가 균일하게 유지되는 영상이 있다.
가변적인 영상은 움직이는 영상 또는 표시하고자 하는 내용에 따라 동적으로 변화하거나 자유롭게 내용이 바뀌는 영상을 의미한다. 표시 장치가 휴대용 단말기인 경우, 가변적인 영상의 예로는 중앙부에서 애플리케이션(Application, 앱)을 실행할 시 표시되는 영상, 동영상, 또는 게임 영상 등이 있다. 표시 장치가 개인용 컴퓨터 모니터인 경우, 가변적인 영상의 예로는 프로그램(Program)을 실행할 시 표시되는 영상이 있다. 표시 장치가 텔레비전인 경우, 휘도가 변화하는 영역에 표시되는 영상은 가변적인 영상으로 분류된다.
일 예에 따른 영상 분류부(210)는 디지털 비디오 데이터(DATA)가 표현하는 영상의 종류가 제 1 영상에 해당하는 경우, 즉 공급받은 디지털 비디오 데이터(DATA)가 제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)로 분류된 경우, 제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)를 평균피크휘도 산출부(220)로 공급한다. 또한, 일 예에 따른 영상 분류부(210)는 디지털 비디오 데이터(DATA)가 표현하는 영상의 종류가 제 2 영상에 해당하는 경우, 즉 공급받은 디지털 비디오 데이터(DATA)가 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA2)로 분류된 경우, 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA2)를 구동 전압 계산부(240)로 공급한다.
영상 분류부(210)에서 디지털 비디오 데이터(DATA) 중 상대적으로 변화가 적은 제 1 영상을 표시하는 제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)만을 평균피크휘도 산출부(220)로 공급하는 경우, 평균피크휘도 산출부(220)에서 산출하는 평균피크휘도(Average Peak Luminance, APL)의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 영상 분류부(210)에서 상대적으로 변화가 적은 제 2 영상을 표시하는 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA2)를 구동 전압 계산부(240)로 공급하는 경우, 구동 전압(ELVDD)을 신속하게 계산할 수 있다. 뿐만 아니라, 실시간으로 가변하는 제 2 영상의 모든 평균피크휘도를 불필요하게 산출하지 않으므로, 데이터 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
평균피크휘도 산출부(220)는 영상의 평균피크휘도를 산출한다. 평균피크휘도 산출부(220)는 영상 분류부(210)로부터 제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)를 공급받는다. 평균피크휘도 산출부(220)는 제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)가 표현하는 영상인 제 1 영상의 평균피크휘도를 산출한다.
일 예에 따른 평균피크휘도 산출부(220)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 전체의 평균피크휘도 및 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 평균피크휘도를 산출한다. 일 예로, 도 5와 같이 표시 패널(110)이 4개의 표시 영역(DA1~DA4)을 갖는 경우, 평균피크휘도 산출부(220)는 제 1 내지 제 4 표시 영역(DA1~DA4) 전체의 평균피크휘도, 제 1 표시 영역(DA1)의 평균피크휘도, 제 2 표시 영역(DA2)의 평균피크휘도, 제 3 표시 영역(DA3)의 평균피크휘도, 및 제 4 표시 영역(DA4)의 평균피크휘도를 산출한다.
평균피크휘도 산출부(220)가 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 전체의 평균피크휘도와 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 평균피크휘도를 모두 산출하는 경우, 각각의 표시 영역(DA1~DA4)에서 표시하는 영상의 평균피크휘도와 표시 패널(110)에서 표시하는 전체적인 영상의 평균피크휘도를 대비할 수 있다. 이에 따라, 각각의 표시 영역(DA1~DA4)에서 표시하는 영상이 전체 영상 대비 밝고 어두운 정도를 감지하여, 각각의 표시 영역(DA1~DA4)에 공급되는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)의 크기를 증가 또는 감소시켜야 하는지 여부를 판단할 수 있다.
모드 설정부(230)는 평균피크휘도 산출부(220)로부터 평균피크휘도(APL)를 공급받는다. 평균피크휘도(APL)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 전체의 평균피크휘도값 및 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 평균피크휘도값을 포함한다. 모드 설정부(230)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 전체의 평균피크휘도값 및 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 평균피크휘도값을 이용하여 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 구동 모드를 설정한다. 모드 설정부(230)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각이 포화 모드(SM) 또는 선형 모드(LM)로 구동할 지 여부를 결정한다.
제 1 디지털 비디오 데이터(DATA1)에 의해 표시되는 제 1 영상 중 휘도가 높은 영역은 구동 트랜지스터(DT)가 포화 모드(SM)로 동작하여야 영상을 정상적으로 표현할 수 있다. 반면, 제 1 영상 중 휘도가 낮은 영역은 선형 모드(LM)로 동작하더라도 영상을 정상적으로 표현할 수 있다. 이에 따라, 모드 설정부(230)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 전체의 평균피크휘도값과 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 평균피크휘도값의 차이를 이용하여 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각이 포화 모드(SM) 또는 선형 모드(LM)로 구동할 지 여부를 결정할 수 있다. 일 예로, 제 1 영역(DA1)의 평균피크휘도값이 표시 패널(110) 전체의 평균피크휘도값보다 큰 경우, 모드 설정부(230)는 제 1 영역(DA1)이 포화 모드(SM)에서 구동하도록 설정할 수 있다. 또한, 제 2 영역(DA2)의 평균피크휘도값이 표시 패널(110) 전체의 평균피크휘도값보다 작은 경우, 모드 설정부(230)는 제 2 영역(DA2)이 선형 모드(LM)에서 구동하도록 설정할 수 있다.
구동 전압 계산부(240)는 영상 분류부(210)로부터 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA2)를 공급받는다. 구동 전압 계산부(240)는 제 2 디지털 비디오 데이터(DATA2)에 대해서는 포화 모드(SM)로 구동하도록 구동 전압 정보(VDDI)를 설정한다. 구동 전압 계산부(240)는 모드 설정부(230)로부터 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 구동 모드가 포화 모드(SM)인지 선형 모드(SM)인지 여부를 포함하는 정보를 공급받는다. 구동 전압 계산부(240)는 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각을 구동하는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 계산한다. 구동 전압 계산부(240)는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4) 각각의 크기에 관한 정보를 포함하는 구동 전압 정보(VDDI)를 전원 공급부(400)에 공급한다.
구동 전압 계산부(240)가 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각을 구동하는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)의 크기를 계산하는 방법은 여러 가지일 수 있다. 일 예에 따른 구동 전압 계산부(240)는 {1 - (턴-오프 된 화소의 개수) / (전체 화소의 개수)} × 턴-온 된 화소의 평균피크휘도를 기반으로 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 산출할 수 있다.
일 예로, 제 1 영역(DA1)의 전체 화소의 개수가 100000개이고, 턴-오프 된 회소의 개수가 2000개이고, 턴-온 된 화소의 평균피크휘도가 500Nit 인 경우, {1 - (턴-오프 된 화소의 개수) / (전체 화소의 개수)} = 1 - 0.02 = 0.98 이고, 0.98 × 턴-온 된 화소의 평균피크휘도는 499Nit이다. 이에 따라, 구동 전압 계산부(240)는 499Nit의 휘도를 표현하기 위한 최적의 구동 전압을 제 1 구동 전압(ELVDD1)으로 계산하여 구동 전압 정보(VDDI)에 포함시킬 수 있다.
데이터 처리부(250)는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 공급받는다. 데이터 처리부(250)는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 이용하여 최대 데이터 전압(Vdata_MAX)을 생성하도록 하는 정보를 데이터 구동부(130)로 공급한다.
전원 공급부(400)는 구동 전압 계산부(240)로부터 구동 전압 정보(VDDI)를 공급받는다. 전원 공급부(400)는 구동 전압 정보(VDDI)에 기초하여 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 생성한다. 전원 공급부(400)는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 각각의 표시 영역(DA1~DA4)에 공급한다.
도 7은 본 출원의 일 예에 따른 평균피크휘도(APL)와 데이터 전압(Vdata)의 관계를 나타낸 그래프이다.
일 예에 따른 데이터 처리부(250)는 디지털 비디오 데이터(DATA)의 종류에 무관하게 데이터 구동부(130)에서 최대 데이터 전압(Vdata_MAX)을 표시 패널(110)에 공급하도록 데이터 구동부(130)에 디지털 비디오 데이터(DATA)를 보정하여 공급한다.
평균피크휘도(APL)의 값과 관계 없이, 데이터 구동부(130)에서 표시 패널(110)에 공급하는 데이터 전압(Vdata)은 최대 데이터 전압(Vdata_MAX)이다. 이에 따라, 데이터 구동부(130)는 출력할 수 있는 최대 레벨의 데이터 전압(Vdata)을 표시 패널(110)로 공급한다.
도 8은 본 출원의 일 예에 따른 평균피크휘도(APL)와 구동 전압(ELVDD)의 관계를 나타낸 그래프이다. 평균피크휘도(APL)와 구동 전압(ELVDD)의 관계를 나타낸 그래프에서, 평균피크휘도(APL) 축의 수치는 좌측으로 갈수록 증가하고, 우측으로 갈수록 감소하는 수치인 반비례 수치를 갖는다.
일 예에 따른 전원 공급부(400)는 타이밍 컨트롤러(200)에서 설정한 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 각각의 평균피크휘도(APL)에 의해 설정된 구동 전압(ELVDD)을 공급한다.
평균피크휘도(APL)의 값에 따라, 전원 공급부(400)는 표시 패널(110)에 공급하는 구동 전압(ELVDD)을 최대 구동 전압(ELVDD_MAX) 부터 최소 구동 전압(ELVDD_MIN)까지 변화시킬 수 있다. 전원 공급부(400)는 평균피크휘도(APL)의 값에 대응하는 구동 전압(ELVDD)을 표시 패널(110)로 공급한다.
평균피크휘도(APL)가 피크 레벨(PEAK) 이상인 경우, 즉 피크 레벨(PEAK) 또는 그 좌측에 위치하는 경우, 전원 공급부(400)는 최대 구동 전압(ELVDD_MAX)을 표시 패널(110)에 공급한다. 평균피크휘도(APL)가 피크 레벨(PEAK) 이하 전환 레벨(FW) 이상인 경우, 전원 공급부(400)는 최대 구동 전압(ELVDD_MAX) 이하 최소 구동 전압(ELVDD_MIN) 이상의 범위 내에서 평균피크휘도(APL)의 크기에 대응하는 구동 전압(ELVDD)을 표시 패널(110)에 공급한다. 평균피크휘도(APL)가 전환 레벨(FW) 이하인 경우, 전원 공급부(400)는 최소 구동 전압(ELVDD_MIN)을 표시 패널(110)에 공급한다.
본 출원의 일 예에 따른 평균피크휘도(APL)와 구동 전압(ELVDD)의 관계를 나타낸 그래프는 피크휘도제어(Peak Luminance Control, PLC) 곡선의 형태와 유사하다. 피크휘도제어 곡선은 평균피크휘도(APL)와 데이터 전압(Vdata)의 관계에 관한 곡선 그래프인 반면, 본 출원의 일 예에서는 평균피크휘도(APL)와 구동 전압(ELVDD)의 관계를 나타낸 그래프가 곡선 그래프이다. 즉, 본 출원의 일 예에서는 데이터 전압(Vdata)은 최대 레벨로 일정하게 유지하고, 평균피크휘도(APL)에 따라 구동 전압(ELVDD)을 변화시킨다.
평균피크휘도(APL)에 대응하는 구동 전압(ELVDD)의 크기 값은 룩 업 테이블(Look Up Table, LUT) 혹은 이이피롬(EEPROM) 등의 저장부에 각각의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 저장되어 있다가, 필요 시 로딩하여 사용할 수 있다. 표시 패널(110)에 마련된 화소의 열화 정도에 따라 구동 전압(ELVDD)의 크기가 증가할 수 있다. 따라서, 복수의 표시 영역(DA1~DA4)의 열화 정도를 반영할 수 있도록, 동일한 평균피크휘도(APL) 값을 갖더라도 각각의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 열화 정도에 따라 구동 전압(ELVDD)을 출력하기 전 데이터를 보정하는 데이터 변환(Data Conversion) 과정을 거친다.
데이터 변환 과정은 평균피크휘도(APL) 값에 열화 정도에 따른 센싱 데이터(SEN)를 반영하여 구동 전압 정보(VDDI)를 변환하는 것이다. 데이터 변환 과정은 디지털 단계에서 일어나는 보정이다. 데이터 변환 과정을 수행하는 경우, 구동 전압(ELVDD)의 크기를 열화 정도에 따라 아날로그적으로 변환하기 위한 보정값 산출부를 생략할 수 있다. 이에 따라, 일 예에 따른 표시 장치의 구조를 간소화할 수 있다.
도 9는 본 출원의 다른 예에 따른 표시 패널(110)에 마련된 복수의 표시 영역(INF1, INF2, IMG) 별 구동을 나타낸 평면도이다. 일 예에 따른 복수의 표시 영역(INF1, INF2, IMG)은 화상을 표시하는 구동 모드에서 정보 표시 영역(INF1, INF2)은 선형 모드(LM)로 구동하고, 영상 표시 영역(IMG)은 포화 모드(SM)로 구동한다. 정보 표시 영역(INF1, INF2)은 제 1 정보 표시 영역(INF1) 및 제 2 정보 표시 영역(INF2)을 포함한다.
제 1 정보 표시 영역(INF1)은 표시 패널(110)의 상부에 배치된다. 제 1 정보 표시 영역(INF1)은 표시 장치가 휴대용 단말기인 경우, 통신 상태, 대기 작업, 배터리, 시간 등의 정보를 표시하는 영역이다. 제 1 정보 표시 영역(INF1)은 표시 장치가 텔레비전인 경우, 방송사 로고를 표시하는 영역이다.
제 2 정보 표시 영역(INF2)은 표시 패널(110)의 하부에 배치된다. 제 2 정보 표시 영역(INF2)은 표시 장치가 휴대용 단말기인 경우, 하부의 홈 버튼, 되돌리기 등의 기본 기능 아이콘 영역이다. 제 2 정보 표시 영역(INF2)은 표시 장치가 개인용 컴퓨터 모니터인 경우, 시작 버튼과 작업 표시줄을 표시하는 영역이다.
영상 표시 영역(IMG)은 표시 패널(110)의 중앙부에 배치된다. 표시 장치가 휴대용 단말기인 경우, 영상 표시 영역(IMG)은 중앙부에서 애플리케이션(Application, 앱)을 실행할 시 표시되는 영상, 동영상, 또는 게임 영상을 표시하는 영역이다. 표시 장치가 개인용 컴퓨터 모니터인 경우, 영상 표시 영역(IMG)은 프로그램(Program)을 실행할 시 영상 정보를 표시하는 영역이다. 표시 장치가 텔레비전인 경우, 영상 표시 영역(IMG)은 방송사 로고를 표시하는 영역을 제외한 영역이다.
정보 표시 영역(INF1, INF2)은 고정되어 있거나 상대적으로 변화 속도가 느린, 또는 상대적으로 변화가 규칙적이거나 사용자가 낮은 휘도에서도 용이하게 식별할 수 있는 시각적인 정보를 표시한다. 이에 따라, 정보 표시 영역(INF1, INF2)은 포화 모드(SM)에서 구동할 필요가 없으며, 선형 모드(LM)에서 구동하여도 시각적인 정보를 사용자에게 전달할 수 있다. 정보 표시 영역(INF1, INF2)을 선형 모드(LM)로 구동하는 경우, 포화 모드(SM)로 구동하는 경우보다 정보 표시 영역(INF1, INF2)에서 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 일 예에 따른 표시 장치는 불필요하게 소비되는 전력을 저감할 수 있다.
도 10은 본 출원의 또 다른 예에 따른 표시 패널(110)에 마련된 복수의 표시 영역(AOD) 별 구동을 나타낸 평면도이다. 또 다른 예에 따른 표시 패널(110)은 대기 모드에서 항상 온 된 영역(AOD)은 선형 모드(LM)로 구동하고, 항상 온 된 영역(AOD)을 제외한 영역은 턴-오프 된다.
대기 모드는 표시 장치가 별도의 구동을 하지 않는 경우, 화면 상의 변화가 없을 경우, 또는 사용자의 입력이 일정 시간 이상 없을 경우, 소비 전력의 저감을 위해 표시 패널(110)에서 최소한의 정보 표시를 제외한 부분을 턴-오프 시키는 모드이다. 항상 온 된 영역(Always-on Display, AOD)은 대기 모드에서 최소한의 정보를 표시하기 위해 항상 켜진 상태를 유지하는 영역이다. 표시 장치가 휴대폰 단말기인 경우, 대기 상태에서 외부로부터의 정보 수신, 시계, 배터리 상태 등의 최소한의 상태를 나타내기 위해, 항상 온 된 영역(AOD)이 존재한다. 표시 장치가 개인용 컴퓨터 모니터인 경우, 장시간 사용자의 입력이 없을 경우, 표시 패널(110)의 화소의 번-인을 방지하고 소비 전력을 저감하기 위해 대기 모드로 전환된다. 대기 모드에서, 사용자의 입력에 의해 구동 모드로 전환될 수 있음을 알리는 항상 온 된 영역(AOD)이 존재할 수 있다.
항상 온 된 영역(AOD)은 대기 모드에서 최소한의 정보를 표시하는 영역이므로, 고휘도일 필요가 없다. 또한, 대기 모드에서는 일반적으로 사용자가 표시 패널(110)을 집중하여 시청하지 않으며, 급격한 변화가 발생하지 않는다. 게다가, 항상 온 된 영역(AOD)을 제외한 영역은 대기 모드에서 턴-오프 상태이다. 이에 따라, 항상 온 된 영역(AOD)은 포화 모드(SM)로 구동할 필요가 없다.
일 예에 따른 표시 패널(110)은 대기 모드에서 항상 온 된 영역(AOD)을 선형 영역(LM)에서 구동함으로써 항상 온 된 영역(AOD)에서 소비하는 전력을 저감할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 표시 장치를 사용하지 않는 대기 모드에서 낭비되는 소비 전력을 최소화할 수 있다.
도 11은 본 출원의 또 다른 예에 따른 표시 패널(110)에 마련된 복수의 표시 영역(DA1~DA3) 별 구동을 나타낸 평면도이다.
또 다른 예에 따른 복수의 표시 영역(DA1~DA3)은 표시 패널(110)의 중앙부에 배치된 제 1 영역(DA1), 표시 패널(110)의 모서리 중앙부에 인접하게 배치된 제 2 영역(DA2), 및 표시 패널(110)의 코너부에 인접하게 배치된 제 3 영역(DA3)을 포함한다.
또 다른 예에 따른 제 1 영역(DA1)은 포화 모드(SM)로 구동하고, 제 2 영역(DA2)은 제 1 선형 모드(LM1)로 구동하고, 제 3 영역(DA3)은 제 2 선형 모드(LM2)로 구동한다.
제 1 선형 모드(LM1)는 선형 모드(LM) 중 임계 기준 이상의 구동 전압을 갖는 모드이다. 제 1 선형 모드(LM1)는 영상의 변화가 있는 영역 또는 사용자의 시야가 미치는 영역에 적합한 모드이다. 제 2 선형 모드(LM2)는 선형 모드(LM) 중 임계 기준 이하의 구동 전압을 갖는 모드이다. 제 2 선형 모드(LM2)는 영상의 변화가 최소화된 영역 또는 사용자의 시야가 미치지 않는 영역에 적합한 모드이다.
또 다른 예에 따른 복수의 표시 영역(DA1~DA3)의 구분 및 구동 모드의 설정은 표시 장치 중 특히 가상 현실(Vertical Reality, VR) 기기에 적합한 구동 방식이다. 가상 현실 기기의 경우 표시 패널(110)과 사용자 사이의 거리가 가깝고, 사용자는 표시 패널(110)의 중앙부를 집중하여 시인한다. 반면, 표시 패널(110)의 코너부에 인접한 영역은 사용자가 거의 시인하지 않는다. 이에 따라, 또 다른 예에 따른 복수의 표시 영역(DA1~DA3)에서 중앙부의 제 1 영역(DA1)을 포화 모드(SM)로 구동하고, 거의 시인되지 않는 코너부에 인접하게 배치된 제 3 영역(DA3)을 선형 모드(LM) 중 임계 기준 이하의 구동 전압을 갖는 제 2 선형 모드(LM2)로 구동하는 경우, 사용자가 실제로 시인하는 영상의 품질을 거의 그대로 유지하면서도 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 12는 본 출원의 일 예에 따른 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(200), 및 전원 공급부(400)의 내부 구성을 나타낸 블록도이다. 일 예에 따른 전원 공급부(400)는 전력원(410), 구동 전압 생성부(420), 및 전원 공급 제어부(430)를 포함한다.
전력원(410)은 전력을 생성하는 근원이다. 전력원(410)은 전원 공급부(400)의 내부에 내장된 배터리일 수 있다. 표시 장치의 종류에 따라 전력원(410)은 전원 공급부(400)의 외부에 마련될 수 있다.
구동 전압 생성부(420)는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 생성한다. 구동 전압 생성부(420)는 전력원(410)의 전력을 이용하여 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 복수 개의 로직 레벨로 나누어서 생성한다. 로직 레벨의 개수는 표시 패널(110)에 마련된 복수의 표시 영역(DA1~DA4)의 개수와 동일할 수 있다. 일 예로, 4개의 표시 영역(DA1~DA4)을 갖는 경우 4개의 서로 다른 로직 레벨을 갖는 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 각각 생성하므로, 제 1 내지 제 4 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 생성할 수 있다.
일 예로, 제 1 구동 전압 생성부(421)가 제 1 구동 전압(ELVDD1)을 생성하고, 제 2 구동 전압 생성부(422)가 제 2 구동 전압(ELVDD2)을 생성하고, 제 3 구동 전압 생성부(423)가 제 3 구동 전압(ELVDD3)을 생성하고, 제 4 구동 전압 생성부(424)가 제 4 구동 전압(ELVDD4)을 생성할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 구동 전압 생성부(420) 내 하나의 회로 소자가 서로 다른 로직 레벨을 갖는 2개 이상의 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4)을 생성할 수 있다.
전원 공급 제어부(430)는 타이밍 컨트롤러(200)로부터 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 계산된 구동 전압 정보(VDDI)를 공급받는다. 전원 공급 제어부(430)는 구동 전압 정보(VDDI)에 따라 구동 전압(ELVDD1~ELVDD4) 중 대응하는 로직 레벨의 구동 전압을 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 공급한다.
일 예로, 제 1 표시 영역(DA1)에 공급되는 전압은 11V, 제 2 표시 영역(DA2)에 공급되는 전압은 12V, 제 3 표시 영역(DA3)에 공급되는 전압은 10V, 제 4 표시 영역(DA4)에 공급되는 전압은 9V로 설정된 경우를 가정한다. 이 경우, 전원 공급 제어부(430)는 11V의 로직 레벨을 갖는 제 1 구동 전압(ELVDD1)을 생성하여 제 1 표시 영역(DA1)에 공급한다. 또한, 전원 공급 제어부(430)는 12V의 로직 레벨을 갖는 제 2 구동 전압(ELVDD2)을 생성하여 제 2 표시 영역(DA2)에 공급한다. 또한, 전원 공급 제어부(430)는 10V의 로직 레벨을 갖는 제 1 구동 전압(ELVDD3)을 생성하여 제 3 표시 영역(DA3)에 공급한다. 또한, 전원 공급 제어부(430)는 9V의 로직 레벨을 갖는 제 1 구동 전압(ELVDD4)을 생성하여 제 4 표시 영역(DA4)에 공급한다.
도 13은 본 출원의 다른 예에 따른 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(200), 전원 공급부(400), 및 게인부(500)를 나타낸 블록도이다.
다른 예에 따른 표시 장치는 전원 공급부(400)와 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 사이에 배치된 게인부(500)를 더 포함한다. 게인부(500)는 복수의 증폭기(510, 520, 530, 540)을 포함할 수 있다. 일 예로, 표시 패널(110)에 4개의 표시 영역(DA1~DA4)이 마련된 경우, 게인부(500)는 제 1 내지 제 4 증폭기(510, 520, 530, 540)를 포함할 수 있다. 제 1 내지 제 4 증폭기(510, 520, 530, 540) 각각의 전압 증폭 비율 또는 게인값은 독립적으로 설정될 수 있다.
다른 예에 따른 전원 공급부(400)는 단일한 구동 전압(ELVDD)을 게인부(500)에 포함된 제 1 내지 제 4 증폭기(510, 520, 530, 540) 각각으로 공급한다. 게인부(500)는 전원 공급부(400)에서 출력한 구동 전압(ELVDD)을 복수의 영역(DA1~DA4) 각각으로 공급한다. 일 예로, 게인부(500)는 제 1 영역(DA1)에 제 1 구동 전압(ELVDD1)을 공급한다. 또한, 게인부(500)는 제 2 영역(DA2)에 제 2 구동 전압(ELVDD2)을 공급한다. 또한, 게인부(500)는 제 3 영역(DA3)에 제 3 구동 전압(ELVDD3)을 공급한다. 또한, 게인부(500)는 제 4 영역(DA4)에 제 4 구동 전압(ELVDD4)을 공급한다.
다른 예에 따른 게인부(500)는 타이밍 컨트롤러(200)로부터 복수의 표시 영역(DA1~DA4) 별로 계산된 구동 전압 정보(VDDI1~VDDI4)를 공급받는다. 게인부(500)는 구동 전압 정보(VDDI1~VDDI4)에 따라 구동 전압(ELVDD)의 게인값을 제어한다.
일 예로, 제 1 구동 전압 정보(VDDI1)에 따라 제 1 표시 영역(DA1)에 공급되는 전압은 11V, 제 2 구동 전압 정보(VDDI2)에 따라 제 2 표시 영역(DA2)에 공급되는 전압은 12V, 제 3 구동 전압 정보(VDDI3)에 따라 제 3 표시 영역(DA3)에 공급되는 전압은 10V, 제 4 구동 전압 정보(VDDI4)에 따라 제 4 표시 영역(DA4)에 공급되는 전압은 9V로 설정된 경우를 가정한다. 이 경우, 전원 공급부(400)는 10V의 크기를 갖는 구동 전압(ELVDD)을 게인부(500)에 포함된 제 1 내지 제 4 증폭기(510, 520, 530, 540)에 공급할 수 있다.
이 때, 타이밍 컨트롤러(200)는 제 1 증폭기(510)의 게인값인 제 1 게인을 1.1, 제 2 증폭기(520)의 게인값인 제 2 게인을 1.2, 제 3 증폭기(530)의 게인값인 제 3 게인을 1.0, 제 4 증폭기(540)의 게인값인 제 4 게인을 0.9로 제어하도록 구동 전압 정보(VDDI)를 설정하여 게인부(500)에 공급할 수 있다. 게인부(500)는 제 1 내지 제 4 증폭기(510, 520, 530, 540) 각각의 게인값을 구동 전압 정보(VDDI)에 대응하도록 제어하여, 제 1 증폭기(510)는 11V의 크기를 갖는 제 1 구동 전압(ELVDD1), 제 2 증폭기(520)는 12V의 크기를 갖는 제 2 구동 전압(ELVDD2), 제 3 증폭기(530)는 10V의 크기를 갖는 제 3 구동 전압(ELVDD3), 제 4 증폭기(540)는 9V의 크기를 갖는 제 4 구동 전압(ELVDD4)을 출력한다.
본 출원에 따른 표시 장치는 표시 패널을 복수의 영역을 분할하고, 분할될 표시 영역 별로 구동 모드 중 포화 모드 또는 선형 모드로 설정되므로, 구동 전압의 크기 감소 비율을 증가시키고, 별도의 보정 값을 산출하지 않고 영역 별로 대응하는 구동 전압을 공급할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 이 분야의 통상의 기술자는 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
110: 표시 패널 111: 하부 기판
112: 상부 기판 120: 게이트 구동부
130: 데이터 구동부 131: 소스 드라이버 IC
140: 연성필름 150: 제 1 인쇄회로보드
160: 연결부 170: 제 2 인쇄회로보드
200: 타이밍 컨트롤러 300: 호스트 시스템
DA1~DA9: 표시 영역 SM: 포화 모드
LM: 선형 모드 400: 전원 공급부
VDDL1~VDDL4: 제 1 내지 제 4 구동 전압 라인
210: 영상 분류부 220: 평균피크휘도 산출부
230: 모드 설정부 240: 구동 전압 계산부
250: 데이터 처리부 IMG: 영상 표시 영역
INF1, INF2: 제 1 및 제 2 정보 표시 영역
AOD: 항상 온 된 영역 410: 전력원
420: 구동 전압 생성부 430: 전원 공급 제어부
500: 게인부

Claims (14)

  1. 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 전원 공급부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 구동 전압에 따라 상기 복수의 표시 영역 별로 구동 모드 중 포화 모드 또는 선형 모드로 설정되어 구동하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    디지털 비디오 데이터를 공급받고, 상기 복수의 표시 영역 각각에서 표현하는 영상의 종류를 구분하는 영상 분류부;
    상기 영상의 평균피크휘도를 산출하는 평균피크휘도 산출부;
    상기 표시 영역 각각의 구동 모드를 설정하는 모드 설정부; 및
    상기 복수의 표시 영역 각각을 구동하는 상기 구동 전압을 계산하는 구동 전압 계산부를 포함하고,
    상기 영상은 미리 설정된 영상인 제 1 영상과 가변적인 영상인 제 2 영상을 포함하며,
    상기 영상 분류부는 상기 디지털 비디오 데이터가 표현하는 영상의 종류가 상기 제 1 영상에 해당하는 경우 상기 디지털 비디오 데이터를 상기 평균피크휘도 산출부로 공급하고,
    상기 디지털 비디오 데이터가 표현하는 영상의 종류가 상기 제 2 영상에 해당하는 경우 상기 디지털 비디오 데이터를 구동 전압 계산부로 공급하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    상기 구동 전압을 공급하는 구동 전압 라인을 포함하며,
    상기 구동 전압 라인은 상기 복수의 표시 영역 별로 분리되어 배치된 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 평균피크휘도 산출부는 상기 복수의 표시 영역 전체의 평균피크휘도 및 상기 복수의 표시 영역 각각의 평균피크휘도를 산출하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영상은 상기 복수의 표시 영역 전체의 평균피크휘도값보다 큰 평균피크휘도값을 갖는 경우 상기 포화 모드로 구동하고,
    상기 복수의 표시 영역 전체의 평균피크휘도값보다 작은 평균피크휘도값을 갖는 경우 상기 선형 모드로 구동하고,
    상기 제 2 영상은 상기 포화 모드로 구동하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 전압 계산부는,
    {1 - (턴-오프 된 화소의 개수) / (전체 화소의 개수)} Х 턴-온 된 화소의 평균피크휘도를 기반으로 상기 구동 전압을 산출하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 디지털 비디오 데이터를 공급받고, 상기 디지털 비디오 데이터의 종류에 무관하게 데이터 구동부에서 최대 데이터 전압을 상기 표시 패널에 공급하도록 데이터 구동부에 디지털 비디오 데이터를 보정하여 공급하는 데이터 처리부를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 상기 타이밍 컨트롤러에서 설정한 상기 복수의 표시 영역 각각의 평균피크휘도에 의해 설정된 구동 전압을 공급하는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 영역은 구동 모드에서 정보 표시 영역은 상기 선형 모드로 구동하고, 영상 표시 영역은 상기 포화 모드로 구동하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 영역은 대기 모드에서 항상 온 된 영역은 상기 선형 모드로 구동하고, 상기 항상 온 된 영역을 제외한 영역은 턴-오프 된 표시 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 영역은,
    상기 표시 패널의 중앙부에 배치된 제 1 영역;
    상기 표시 패널의 모서리 중앙부에 인접하게 배치된 제 2 영역; 및
    상기 표시 패널의 코너부에 인접하게 배치된 제 3 영역을 포함하고,
    상기 제 1 영역은 상기 포화 모드로 구동하고,
    상기 제 2 영역은 상기 선형 모드 중 임계 기준 이상의 구동 전압을 갖는 제 1 선형 모드로 구동하고,
    상기 제 3 영역은 상기 선형 모드 중 임계 기준 이하의 구동 전압을 갖는 제 2 선형 모드로 구동하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급부는,
    상기 구동 전압을 복수 개의 로직 레벨로 나누어서 생성하는 구동 전압 생성부; 및
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 복수의 표시 영역 별로 계산된 구동 전압 정보를 공급받는 전원 공급 제어부를 포함하고,
    상기 전원 공급 제어부는 상기 구동 전압 정보에 따라 상기 구동 전압 중 대응하는 로직 레벨의 구동 전압을 상기 복수의 표시 영역 별로 공급하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 전원 공급부와 상기 복수의 표시 영역 사이에 배치된 게인부를 더 포함하고,
    상기 게인부는 상기 전원 공급부에서 출력한 상기 구동 전압을 상기 복수의 영역 각각으로 공급하고,
    상기 게인부는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 복수의 표시 영역 별로 계산된 구동 전압 정보에 따라 상기 구동 전압의 게인값을 제어하는 표시 장치.
KR1020170184247A 2017-12-29 2017-12-29 표시 장치 KR102552964B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170184247A KR102552964B1 (ko) 2017-12-29 2017-12-29 표시 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170184247A KR102552964B1 (ko) 2017-12-29 2017-12-29 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190081597A KR20190081597A (ko) 2019-07-09
KR102552964B1 true KR102552964B1 (ko) 2023-07-10

Family

ID=67261290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170184247A KR102552964B1 (ko) 2017-12-29 2017-12-29 표시 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102552964B1 (ko)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101958449B1 (ko) * 2012-09-10 2019-03-15 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치와 그 구동방법
KR102074719B1 (ko) * 2013-10-08 2020-02-07 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190081597A (ko) 2019-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8687025B2 (en) Display device and driving method thereof
US10062325B2 (en) Pixel circuit and organic light emitting display device having the same
US9984623B2 (en) Pixel and organic light emitting display device having the same
US8698854B2 (en) Organic light emitting diode display device and low power driving method thereof
US11594181B2 (en) Display driving circuit and display device including the same
US9472137B2 (en) Organic light emitting display device
US8477088B2 (en) Display device and display driving method including a voltage controller and a signal amplitude reference voltage changer
US20160125808A1 (en) Pixel structure and driving method thereof
US11211008B2 (en) Display device and driving method thereof
US10847085B2 (en) Organic light emitting display device and driving method thereof
US20120235972A1 (en) Organic light emitting display having threshold voltage compensation mechanism and driving method thereof
US9870733B2 (en) Data signal processing device and display device having the same
KR102563228B1 (ko) 유기전계발광표시장치 및 이의 구동방법
US8217868B2 (en) Display device and method of driving the same
JP2007025317A (ja) 自発光表示装置、発光条件最適化装置、発光条件最適化方法及びプログラム
US20170154569A1 (en) Display device and method of driving the same
KR20150106031A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR20150071549A (ko) 표시 장치 및 이를 이용한 표시장치의 구동 방법
CN114830214A (zh) 显示装置及其亮度补偿电路、亮度补偿方法
CN111583871A (zh) 像素驱动电路、显示面板和电子设备
KR102468062B1 (ko) 표시장치와 이의 구동방법
KR102425237B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR102552964B1 (ko) 표시 장치
US11837176B2 (en) Display device, timing controller and display panel
KR102513096B1 (ko) 서브픽셀, 데이터 구동 회로 및 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant