KR102576698B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 표시 장치는 복수의 데이터 라인들, 상기 복수의 데이터 라인들과 교차하는 복수의 게이트 라인들 및 복수의 발광 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시부, 디밍 신호에 기초하여 프레임 구간에 대한 비발광 구간을 제어하는 발광 오프비를 결정하는 발광 오프비 결정부, 상기 발광 오프비가 임계값보다 크면 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간보다 큰 비발광 구간을 가지는 발광 제어 신호를 생성하는 발광 제어 신호 생성부, 및 상기 발광 제어 신호에 응답하여 상기 프레임 구간에 대해서 동일한 주기를 가지는 복수의 발광 제어 신호들을 생성하여 상기 복수의 발광 라인들에 제공하는 발광 구동부를 포함한다. 이에 의해, 휘도 옵셋값을 적용하여 1 주기의 발광 제어 신호에서 K(K는 2이상의 자연수) 주기의 발광 제어 신호로 변경될 때 발생되는 휘도 역전 구간을 보상할 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 개선하기 위한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등이 있다.
평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치(OLED)는 전자와 정공의 재결합에 의하여 발광하는 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Display: OLED)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되기 때문에 차세대 디스플레이로 각광받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 전반적인 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 구동 제어부, 게이트 신호를 화소에 제공하는 게이트 구동부, 데이터 신호를 화소에 제공하는 데이터 구동부 및 발광 제어 신호를 화소에 제공하는 공급하는 발광 구동부를 포함할 수 있다.
유기 발광 표시 장치의 디밍(dimming) 모드를 구현하기 위하여, 소정의 휘도 레벨(예를 들어, 최대 휘도 레벨)에서의 그레이 스케일(grayscale)을 이용하여 전체 계조 전압들을 변경하는 디밍 기술, 한 프레임 내에서의 발광 구간(또는 비발광 구간)의 길이를 조절하는 디밍 기술 등이 개발되었다.
본 발명의 일 목적은 디밍 모드를 포함하는 표시 장치에서 휘도 품질을 개선하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 데이터 라인들, 상기 복수의 데이터 라인들과 교차하는 복수의 게이트 라인들 및 복수의 발광 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시부, 디밍 신호에 기초하여 프레임 구간에 대한 비발광 구간을 제어하는 발광 오프비를 결정하는 발광 오프비 결정부, 상기 발광 오프비가 임계값보다 크면 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간보다 큰 비발광 구간을 가지는 발광 제어 신호를 생성하는 발광 제어 신호 생성부, 및 상기 발광 제어 신호에 응답하여 상기 프레임 구간에 대해서 동일한 주기를 가지는 복수의 발광 제어 신호들을 생성하여 상기 복수의 발광 라인들에 제공하는 발광 구동부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 발광 제어 신호 생성부는 상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 작으면 상기 결정된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제1 발광 제어 신호를 생성하고, 상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 크면, 상기 발광 오프비에 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제2 발광 제어 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해 1 주기의 비발광 구간과 발광 구간을 가지고, 상기 제2 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해서 K 주기의 비발광 구간 및 발광 구간을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 구간에 포함된 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들의 합은 상기 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간과 같을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들 각각은 상기 휘도 옵셋값의 1/K 에 대응하는 옵셋 구간을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 옵셋값은 휘도를 감소시키기 위한 옵셋값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 옵셋값은 상기 발광 오프비에 대해서, K 주기의 제2 발광 제어 신호에 의한 표시 장치의 휘도가 1 주기의 제1 발광 제어 신호에 의한 상기 표시 장치의 휘도와 같거나 높게 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 K 는 4 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소는 상기 발광 제어 신호의 발광 구간에 발광하고 상기 발광 신호의 비발광 구간에 비발광하는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발광 제어 신호 생성부에서 생성된 발광 제어 신호는 상기 발광 구동부의 동작을 개시하는 발광 개시 신호일 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 복수의 데이터 라인들, 상기 복수의 데이터 라인들과 교차하는 복수의 게이트 라인들 및 복수의 발광 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법은 디밍 신호에 기초하여 프레임 구간에 대한 비발광 구간을 제어하는 발광 오프비를 결정하는 단계, 상기 발광 오프비가 임계값보다 크면 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간보다 큰 비발광 구간을 가지는 발광 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 발광 제어 신호에 응답하여 상기 프레임 구간에 대해서 동일한 주기를 가지는 복수의 발광 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 작으면 상기 결정된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제1 발광 제어 신호를 생성하고, 상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 크면, 상기 발광 오프비에 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제2 발광 제어 신호를 생성하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해 1 주기의 비발광 구간과 발광 구간을 가지고, 상기 제2 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해서 K 주기의 비발광 구간 및 발광 구간을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프레임 구간에 포함된 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들의 합은 상기 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간과 같을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들 각각은 상기 휘도 옵셋값의 1/K 에 대응하는 옵셋 구간을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 옵셋값은 휘도를 감소시키기 위한 옵셋값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 휘도 옵셋값은 상기 발광 오프비에 대해서, K 주기의 제2 발광 제어 신호에 의한 표시 장치의 휘도가 1 주기의 제1 발광 제어 신호에 의한 상기 표시 장치의 휘도와 같거나 높게 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 K 는 4 일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소는 상기 발광 제어 신호의 발광 구간에 발광하고 상기 발광 신호의 비발광 구간에 비발광하는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 발광 제어 신호들을 상기 복수의 발광 라인들에 각각 인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따르면, 휘도 옵셋값을 적용하여 1 주기의 발광 제어 신호에서 K(K는 2이상의 자연수) 주기의 발광 제어 신호로 변경될 때 발생되는 휘도 역전 구간을 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 제어 신호의 파형도이다.
도 3은 도 1의 화소 회로에 대한 회로도이다.
도 4a 내지 도 4e는 비교예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 비교예에 따른 비발광 구간의 증가에 따른 휘도 변화를 나타낸 개념도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비발광 구간의 증가에 따른 휘도 변화를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 구동부의 입출력 신호들을 설명하기 위한 파형도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 제어 신호의 파형도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시부(110), 제어부(120), 데이터 구동부(130), 게이트 구동부(140) 및 발광 구동부(150)를 포함한다.
상기 표시부(110)는 복수의 화소들(P), 복수의 게이트 라인들(GL1,.., GLN), 복수의 발광 라인들(EL1,..., ELN) 및 복수의 데이터 라인들(DL1,..., DLM)을 포함한다(N 및 M 은 자연수). 각 화소(P)는 게이트 라인, 데이터 라인 및 발광 라인과 연결된다.
상기 데이터 라인들(DL1,..., DLM)은 상기 열 방향(CD)으로 연장되고 상기 행 방향(RD)으로 배열될 수 있다. 상기 데이터 라인들(DL1,..., DLM)은 상기 데이터 구동부(140)에 연결되어 상기 화소(P)에 데이터 전압들을 전달한다.
상기 게이트 라인들(GL1,.., GLN)은 행 방향(RD)으로 연장되고 열 방향(CD)으로 배열될 수 있다. 상기 게이트 라인들(GL1,.., GLN)은 상기 게이트 구동부(150)와 연결되어 화소들(P)에 게이트 신호를 전달한다.
상기 발광 라인들(EL1,..., ELN)은 상기 행 방향(RD)으로 연장되고 열 방향(CD)으로 배열될 수 있다. 상기 발광 라인들(EL1,..., ELN)은 상기 발광 구동부(160)에 연결되어 상기 화소(P)에 발광 제어 신호를 전달한다.
상기 제어부(120)는 외부 장치로부터 영상 데이터(DATA), 제어 신호(CONT) 및 디밍 신호(DIM)를 수신한다. 상기 영상 데이터(DATA)는 레드, 그린 및 블루 데이터를 포함할 수 있다. 상기 제어 신호(CONT)는 수평 동기 신호, 수평 동기 신호 및 메인 클럭 신호를 포함할 수 있다. 상기 디밍 신호는 디밍 레벨 또는 휘도 레벨을 제어하기 위한 신호이다.
상기 제어부(120)는 신호 생성부(121), 발광 오프비 결정부(123) 및 발광 제어 신호 생성부(125)를 포함한다.
상기 신호 생성부(121)는 상기 수평 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 등을 이용하여 상기 데이터 구동부(130), 상기 게이트 구동부(140) 및 상기 발광 구동부(150)를 구동하기 위한 복수의 제어 신호들을 생성한다.
상기 발광 오프비 결정부(123)는 디밍 레벨(또는 휘도 레벨)에 따라 프레임 구간에 대한 비발광 구간의 길이 비인 발광 오프비가 결정된다. 상기 발광 오프비 결정부(123)는 외부 장치로부터 상기 디밍 레벨(또는 휘도 레벨)을 나타내는 디밍 신호(DIM)를 수신할 수 있고, 디밍 신호(DIM)가 나타내는 상기 디밍 레벨이 증가될수록(또는 상기 휘도 레벨이 감소될수록) 증가되도록 상기 오프비를 결정할 수 있다. 상기 발광 오프비 결정부(123)는 상기 결정된 발광 오프비를 상기 발광 제어 신호 생성부(125)에 제공한다.
상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비 결정부(123)에서 결정된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간 및 발광 구간이 프레임 구간에 대해 1 주기를 가지는 제1 발광 제어 신호를 생성한다. 또는 상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비 결정부(123)에서 결정된 발광 오프비 및 설정된 휘도 옵셋값을 이용하여 산출된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간 및 발광 구간이 프레임 구간에 대해서 K(K는 2이상의 자연수) 주기를 가지는 제2 발광 제어 신호를 생성한다.
예를 들면, 도 2를 참조하면, 상기 발광 오프비가 설정된 임계값(EM_OFF_TH)보다 작으면 상기 발광 제어 신호 생성부(150)는 상기 발광 오프비 결정부(123)에서 결정된 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 가지는 1 주기의 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)를 생성한다.
반면, 상기 결정된 발광 오프비(EM_OFF_R)가 상기 임계값(EM_OFF_TH)보다 크면 상기 발광 제어 신호 생성부(150)는 상기 휘도 옵셋값을 이용하여 산출된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 가지는 4 주기의 제2 발광 제어 신호(EM_4cyc)를 생성한다.
도 2를 참조하면, 상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비 결정부(123)에서 결정된 발광 오프비(EM_OFF_R)가 상기 임계값(EM_OFF_TH)보다 큰 경우, 상기 발광 오프비(EM_OFF_R)에 대응하는 오프 구간(T)과 휘도 옵셋값(A)을 합하고, 합한 값(T+A)을 K 주기, 즉, 4 로 나누어 발광 오프비를 산출하고, 상기 산출된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간 및 발광 구간이 프레임 구간에 대해서 4 주기를 가지는 제2 발광 제어 신호(EM_4cyc)를 생성한다.
상기 휘도 옵셋값(A)은 상기 표시 장치의 양산 공정에서 1 주기의 발광 제어 신호가 4 주기의 발광 제어 신호로 변경되어 구동될 경우 상기 표시 장치의 휘도 증가를 측정하고 상기 증가된 휘도를 감소시키기 위한 옵셋값이다.
상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부(150)에 제공할 수 있다. 상기 발광 제어 신호는 상기 발광 구동부(150)의 동작 개시를 제어하는 발광 개시 신호(ACL_FLM)일 수 있다.
상기 데이터 구동부(130)는 상기 제어부(120)로부터 제공된 제어 신호에 기초하여 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하고, 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인들(DL1,..., DLM)에 제공한다.
상기 게이트 구동부(140)는 상기 제어부(120)로부터 제공된 제어 신호에 기초하여 게이트 하이 전압 및 게이트 로우 전압으로 이루어진 게이트 신호를 생성하고, 상기 게이트 신호를 상기 게이트 라인들(GL1,.., GLN)에 순차적으로 제공한다.
상기 발광 구동부(150)는 상기 제어부(120)로부터 제공된 1 주기의 제1 발광 제어 신호 또는 K 주기의 제2 발광 제어 신호를 발광 개시 신호(ACL_FLM)로 수신하고, 복수의 발광 제어 신호들을 생성하고, 상기 복수의 발광 제어 신호들은 상기 발광 라인들(EL1,..., ELN)에 제공한다.
도 3은 도 1의 화소 회로에 대한 회로도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 화소(P)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED), 구동 트랜지스터(T1), 커패시터(CST), 스위칭 트랜지스터(T2), 및 발광 제어 트랜지스터(T3)를 포함한다.
상기 구동 트랜지스터(T1)는 상기 스위칭 트랜지스터(T2)와 연결된 제어 전극, 상기 제1 발광 전원 전압(ELVDD)을 수신하는 제1 전극 및 상기 발광 제어 트랜지스터(T3)와 연결된 제2 전극을 포함한다.
상기 커패시터(CST)는 상기 제1 발광 전원 전압(ELVDD)을 수신하는 제1 전극과 상기 구동 트랜지스터(T1)의 제어 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다.
상기 스위칭 트랜지스터(T2)는 게이트 신호(G)를 수신하는 제어 전극, 데이터 전압(VDATA)을 수신하는 제1 전극 및 상기 구동 트랜지스터(T1)의 제어 전극에 연결된 제2 전극을 포함한다.
상기 발광 제어 트랜지스터(T3)는 발광 제어 신호(EM)를 수신하는 제어 전극, 상기 구동 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결된 제1 전극 및 상기 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결된 제2 전극을 포함한다.
상기 유기 발광 다이오드(OLED)는 상기 발광 제어 트랜지스터(T3)에 연결된 제1 전극과 상기 제2 발광 전원 전압(ELVSS)을 수신하는 제2 전극을 포함한다.
상기 발광 제어 트랜지스터(T3)가 턴-온 되면 상기 구동 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류(I)가 상기 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가되고, 상기 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광한다. 상기 발광 제어 트랜지스터(T3)의 턴-온 구간에 대응하여 상기 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 구간이 결정된다.
도 4a 내지 도 4e는 비교예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 5는 비교예에 따른 비발광 구간의 증가에 따른 휘도 변화를 나타낸 개념도이다.
도 4a 내지 도 4e를 참조하면, 비교예에 따르면, 프레임(1FRAME)에 대해서, 1 주기의 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)는 비발광 구간(NEM_P1) 및 발광 구간(EM_P1)으로 정의될 수 있다(도4a 참조). 비교예에서는 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)는 하이 레벨에 대응하는 비발광 구간(NEM_P1)을 갖고, 로우 레벨에 대응하는 발광 구간(EM_P1)을 갖는다.
상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)에 대응하여 상기 표시 장치의 시간에 대한 휘도는 1 주기의 제1 휘도 곡선(휘도_1cyc)과 같이 나타낼 수 있다(도4b 참조). 상기 제1 휘도 곡선(휘도_1cyc)에 따르면, 상기 표시 장치의 발광량은 비발광 영역(NE_A1) 및 발광 영역(E_A1)으로 나타낼 수 있다. 상기 비발광 영역(NE_A1)은 상기 비발광 구간(NEM_P1)에 대응하고, 상기 발광 영역(E_A1)은 상기 발광 구간(EM_P1)에 대응한다.
한편, 비교예에 따르면, 상기 비발광 구간(NEM_P1)에 대응하는 발광 오프비가 임계값보다 큰 경우, 1 주기의 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)를 4 주기의 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)로 변경한다.
도 4c를 참조하면, 상기 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)는 상기 비발광 구간(NEM_P1)이 1/4로 분할된 4개의 비발광 구간들(C_NEM_P2)과 상기 4개의 비발광 구간들(C_NEM_P2) 각각에 대응하는 4개의 발광 구간들(C_EM_P2)로 정의될 수 있다. 이와 같은 방식으로 상기 1 주기의 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)는 상기 4 주기의 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)로 변경된다(도 4c 참조).
상기 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)에 대응하여 상기 표시 장치의 휘도는 4 주기의 제2 휘도 곡선(C_휘도_4cyc)과 같이 나타낼 수 있다.
도 4d 참조하면, 상기 제2 휘도 곡선(C_휘도_4cyc)에 따르면, 상기 표시 장치의 발광량은 제1 주기내의 비발광 구간(C_NEM_P2) 및 발광 구간(C_EM_P2)에 각각 대응하는 제1 비발광 영역(NE_A21)과 제1 발광 영역(E_A21)과, 제2 주기내의 비발광 구간(C_NEM_P2) 및 발광 구간(C_EM_P2)에 각각 대응하는 제2 비발광 영역(NE_A22)과 제2 발광 영역(E_A22)과, 제3 주기내의 비발광 구간(C_NEM_P2) 및 발광 구간(C_EM_P2)에 각각 대응하는 제3 비발광 영역(NE_A23)과 제3 발광 영역(E_A23) 및 제4 주기내의 비발광 구간(C_NEM_P2) 및 발광 구간(C_EM_P2)에 각각 대응하는 제4 비발광 영역(NE_A24)과 제4 발광 영역(E_A24)으로 정의될 수 있다.
도 4e를 참조하면, 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)에 의한 제1 비발광 영역(NE_A1)과 상기 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)에 의한 제1 내지 제4 비발광 영역들(NE_A21 내지 NE_A24)을 비교하면, 상기 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)의 비발광 영역이 상기 제1 발광 제어 신호의 비발광 영역 보다 영역 차이(B)만큼 감소한다.
결과적으로, 상기 표시 장치는 상기 4 주기의 제2 발광 제어 신호(C_EM_4cyc)로 구동하는 경우 휘도가 상기 영역 차이(B)만큼 증가한다.
도 5에 도시된 비교예에 따르면 발광 제어 신호의 발광 오프비에 대한 휘도 변화 곡선과 같이, 1 주기의 제1 발광 제어 신호에 따르면 발광 오프비(EM_OFF_RATIO)가 증가하면 선형적으로 휘도가 감소한다(AID_1cyc 구간).
한편, 4 주기의 제2 발광 제어 신호에 따르면 상기 영역 차이(B)만큼 휘도가 증가는 휘도 역전 구간(C)이 발생하고, 발광 오프비(EM_OFF_RATIO)가 증가할수록 선형적으로 휘도가 감소한다(C_AID_4cyc).
따라서 본 발명의 실시예에서는 1 주기의 발광 제어 신호에서 K 주기의 발광 제어 신호로 변경될 때 발생하는 휘도 역전 구간(C)을 제거하기 위해 상기 K 주기의 발광 제어 신호에 의한 휘도 증가를 막기 위한 휘도 옵셋값을 적용한다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비발광 구간의 증가에 따른 휘도 변화를 나타낸 개념도이다.
도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 실시예에 따르면, 프레임(1FRAME)에 대해서, 1 주기의 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)는 비발광 구간(NEM_P1) 및 발광 구간(EM_P1)으로 정의될 수 있다(도6a 참조). 실시예에서는 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)는 하이 레벨에 대응하는 비발광 구간(NEM_P1)을 갖고, 로우 레벨에 대응하는 발광 구간(EM_P1)을 갖는다.
상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)에 대응하여 상기 표시 장치의 시간에 대한 휘도는 1 주기의 제1 휘도 곡선(휘도_1cyc)과 같이 나타낼 수 있다(도6b 참조). 상기 제1 휘도 곡선(휘도_1cyc)에 따르면, 상기 표시 장치의 발광량은 제1 비발광 영역(NE_A1) 및 제1 발광 영역(E_A1)으로 나타낼 수 있다. 상기 제1 비발광 영역(NE_A1)은 상기 비발광 구간(NEM_P1)에 대응하고, 상기 제1 발광 영역(E_A1)은 상기 발광 구간(EM_P1)에 대응한다.
한편, 실시예에 따르면, 상기 비발광 구간(NEM_P1)에 대응하는 발광 오프비가 임계값보다 큰 경우, 1 주기의 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)를 4 주기의 제2 발광 제어 신호(E_EM_4cyc)로 변경한다.
도 6c를 참조하면, 상기4 주기의 제2 발광 제어 신호(E_EM_4cyc)는 프레임 내에서 4개의 비발광 구간들(E_NEM_P2) 및 4개의 발광 구간들(E_EM_P2)로 정의된다.
제1 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)은 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)의 비발광 구간(NEM_P1)의1/4에 대응하는 비발광 구간(t)과 옵셋 구간(a)으로 이루어진다. 상기 옵셋 구간(a)은 휘도 옵셋값(A)의1/4에 대응하는 구간이다. 상기 휘도 옵셋값(A)은 상기 표시 장치의 양산 공정에서 1 주기의 발광 제어 신호가 4 주기의 발광 제어 신호로 변경될 경우 상기 표시 장치의 휘도 증가를 제거하기 위한 옵셋값이다.
제2 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)은 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)의 비발광 구간(NEM_P1)의1/4에 대응하는 비발광 구간(t)과 옵셋 구간(a)으로 이루어진다.
제3 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)은 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)의 비발광 구간(NEM_P1)의1/4에 대응하는 비발광 구간(t)과 옵셋 구간(a)으로 이루어진다.
제4 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)은 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)의 비발광 구간(NEM_P1)의1/4에 대응하는 비발광 구간(t)과 옵셋 구간(a)으로 이루어진다.
실시예에 따른 상기 제2 발광 제어 신호(E_EM_4cyc)에 대응하여 상기 표시 장치의 휘도는 4 주기의 제2 휘도 곡선(E_휘도_4cyc)과 같이 나타낼 수 있다.
도 6d 참조하면, 상기 제2 휘도 곡선(E_휘도_4cyc)에 따르면, 상기 표시 장치의 비발광량은 제1 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)에 대응하는 제1 비발광 영역(NE_A21) 및 제1 옵셋 영역(AA1), 제2 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)에 대응하는 제2 비발광 영역(NE_A22) 및 제2 옵셋 영역(AA2), 제3 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)에 대응하는 제3 비발광 영역(NE_A23) 제3 옵셋 영역(AA3) 및 제4 주기내의 비발광 구간(E_NEM_P2)에 대응하는 제4 비발광 영역(NE_A24) 제4 옵셋 영역(AA3)으로 정의될 수 있다. 상기 표시 장치의 발광량은 상기 제1 주기내의 발광 구간(E_EM_P2)에 대응하는 제1 발광 영역(E_A21), 상기 제2 주기내의 발광 구간(E_EM_P2)에 대응하는 제2 발광 영역(E_A22), 상기 제3 주기내의 발광 구간(E_EM_P2)에 대응하는 제3 발광 영역(E_A23) 및 상기 제4 주기내의 발광 구간(E_EM_P2)에 대응하는 제4 발광 영역(E_A24)으로 정의될 수 있다.
도 6e를 참조하면, 상기 제1 발광 제어 신호(EM_1cyc)의 전체 비발광 영역과 상기 제2 발광 제어 신호(E_EM_4cyc)의 전체 비발광 영역을 비교하면, 상기 제2 발광 제어 신호(E_EM_4cyc)의 전체 비발광 영역은 상기 제1 발광 제어 신호의 전체 비발광 영역에 비해 제1 영역 차이(I)만큼 감소하고, 제2 영역 차이(J)만큼 증가한다.
본 실시예에 따르면, 상기 제2 영역 차이(J)를 상기 제1 영역 차이(I) 보다 같거나 크도록 상기 휘도 옵셋값(A)을 설정한다.
이에 의해 상기 제2 발광 제어 신호의 전체 비발광 영역을 상기 제1 발광 제어 신호의 전체 비발광 영역 보다 증가시켜 휘도 역전 구간을 제거할 수 있다.
도 7에 도시된 실시예에 따르면 발광 제어 신호의 발광 오프비에 대한 휘도 변화 곡선과 같이, 1 주기의 발광 제어 신호는 발광 오프비가 증가하면 선형적으로 휘도가 감소한다(AID_1cyc 구간).
4 주기의 발광 제어 신호는 발광 오프비가 증가하면 선형적으로 휘도가 감소하고 또한 상기 제1 영역 차이(I)와 같거나 크게 설정된 상기 제2 영역 차이(J)에 의해 휘도를 감소시켜 상기 휘도 역전 구간을 제거할 수 있다(E_AID_4cyc).
본 발명의 실시예에 따르면, 1 주기의 발광 제어 신호에서 K 주기의 발광 제어 신호로 변경될 때 휘도 옵셋값을 적용하여 상기 K 주기의 발광 제어 신호를 생성함으로써 상기 K 주기의 발광 제어 신호로 변경시 발생하는 휘도 역전 구간을 제거할 수 있다. 이에 따라서 표시 장치의 디밍 모드시 휘도 품질을 개선할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 구동부의 입출력 신호들을 설명하기 위한 파형도이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 상기 제어부(120)는 외부 장치로부터 디밍 신호를 수신한다(단계 S110).
상기 발광 오프비 결정부(123)는 상기 디밍 신호에 따라 프레임 시간에 대한 비발광 구간의 비인 발광 오프비를 결정한다(단계 S120).
상기 디밍 신호에 따라 상기 발광 오프비를 결정함으로써 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 구간의 길이를 조절하여 상기 디밍 신호에 대응하는 디밍 레벨 또는 휘도 레벨로 발광할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비 결정부(123)로부터 제공된 상기 발광 오프비를 수신한다. 상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비와 기설정된 발광 오프비의 임계값을 비교한다(단계 S130).
상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비가 상기 임계값보다 작은 경우 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간 및 발광 구간을 갖는 1 주기의 제1 발광 제어 신호를 생성한다(단계 S140).
예를 들어, 상기 1 주기의 제1 발광 제어 신호는 하이 레벨을 가지는 비발광 구간과 로우 레벨을 가지는 발광 구간으로 정의될 수 있고, 상기 비발광 구간은 상기 발광 오프비에 대응할 수 있다.
상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 1 주기의 제1 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부(150)에 발광 개시 신호(ACL_FLM_1cyc)로 제공한다(단계 S170).
도 9a 참조하면, 상기 발광 구동부(150)는 1 주기의 발광 개시 신호(ACL_FLM_1cyc)에 의해 구동이 개시되고 상기 표시부(110)의 상기 복수의 발광 라인들에 제1 주기의 제1 발광 제어 신호들(EM_1cyc_1, EM_1cyc_2, EM_1cyc_3,..., EM_1cyc_N)을 순차적으로 제공할 수 있다.
상기 제1 발광 제어 신호의 발광 구간에서는, 각 화소에서 고 전원 전압으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 통하여 저 전원 전압으로의 전류 경로가 형성되고, 각 화소가 발광할 수 있다. 한편, 상기 제1 발광 제어 신호의 비발광 구간에서는, 상기 고 전원 전압으로부터 저 전원 전압으로의 전류 경로가 형성되지 않음으로써, 각 화소가 발광하지 않을 수 있다.
이와 같이, 상기 표시부(110)는 프레임 시간에 대해서 제1 발광 제어 신호에 의해 발광 및 비발광 구동을 1 주기로 구동할 수 있다.
한편, 상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 발광 오프비가 상기 임계값보다 큰 경우 복수의 비발광 구간들과 복수의 발광 구간들을 가지는 K 주기의 제2 발광 제어 신호를 생성한다(단계 S150).
본 실시예에 따르면, 상기 제2 발광 제어 신호의 복수의 비발광 구간들 각각은 상기 발광 오프비에 대응하는 구간값과 휘도 옵셋값의 합을 상기 복수의 주기로 나눈값에 대응한다. 상기 휘도 옵셋값은 1 주기의 발광 제어 신호에서 K 주기의 발광 제어 신호로 변경될 때 발생하는 휘도 역전 구간을 보상하기 위한 설정값이다. 상기 제2 발광 제어 신호의 복수의 발광 구간들 각각은 상기 프레임 시간을 복수의 주기로 나눈값에서 상기 비발광 구간값을 뺀 구간값에 대응한다.
예를 들어, 상기 K 주기의 제2 발광 제어 신호는 하이 레벨을 가지는 복수의 비발광 구간들과 로우 레벨을 가지는 복수의 발광 구간들로 정의될 수 있고, 한 프레임 내의 상기 복수의 비발광 구간들의 합은 상기 발광 오프비에 대응하는 구간값과 상기 휘도 옵셋값의 합에 대응할 수 있다.
상기 발광 제어 신호 생성부(125)는 상기 K 주기의 제2 발광 제어 신호를 상기 발광 구동부(150)에 발광 개시 신호(ACL_FLM_4cyc)로 제공한다.
예를 들면, 도 9b를 참조하면, 상기 발광 구동부(150)는 4 주기의 발광 개시 신호(ACL_FLM_4cyc)에 의해 구동이 개시되고 상기 표시부(110)의 상기 복수의 발광 라인들에 4 주기의 제2 발광 제어 신호들(EM_4cyc_1, EM_4cyc_2, EM_4cyc_3,..., EM_4cyc_N)을 순차적으로 제공할 수 있다.
상기 제2 발광 제어 신호의 복수의 발광 구간들에서는, 각 화소에서 고 전원 전압으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 통하여 저 전원 전압으로의 전류 경로가 형성되고, 각 화소가 발광할 수 있다. 한편, 상기 제2 발광 제어 신호의 복수의 비발광 구간들에서는, 상기 고 전원 전압으로부터 저 전원 전압으로의 전류 경로가 형성되지 않음으로써, 각 화소가 발광하지 않을 수 있다.
이와 같이, 상기 표시부(110)는 프레임 내에서 상기 제2 발광 제어 신호에 의해 발광 및 비발광 구동을 K 주기로 반복 구동할 수 있다.
이상의 본 실시예들에 따르면, 휘도 옵셋값을 적용하여 1 주기의 발광 제어 신호에서 K 주기의 발광 제어 신호로 변경될 때 발생되는 휘도 역전 구간을 보상할 수 있다.
본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 다양한 장치 및 시스템에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 캠코더, PC, 서버 컴퓨터, 워크스테이션, 노트북, 디지털 TV, 셋-탑 박스, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 네비게이션 시스템, 스마트 카드, 프린터 등과 같은 다양한 전자 기기에 유용하게 이용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 복수의 데이터 라인들, 상기 복수의 데이터 라인들과 교차하는 복수의 게이트 라인들 및 복수의 발광 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시부;
    디밍 신호에 기초하여 프레임 구간에 대한 비발광 구간을 제어하는 발광 오프비를 결정하는 발광 오프비 결정부;
    상기 발광 오프비가 임계값보다 크면 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간보다 큰 비발광 구간을 가지는 발광 제어 신호를 생성하는 발광 제어 신호 생성부; 및
    상기 발광 제어 신호에 응답하여 상기 프레임 구간에 대해서 동일한 주기를 가지는 복수의 발광 제어 신호들을 생성하여 상기 복수의 발광 라인들에 제공하는 발광 구동부를 포함하고,
    상기 발광 제어 신호 생성부는
    상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 작으면 상기 결정된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제1 발광 제어 신호를 생성하고,
    상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 크면, 상기 발광 오프비에 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제2 발광 제어 신호를 생성하며,
    상기 제1 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해 1 주기의 비발광 구간과 발광 구간을 가지고,
    상기 제2 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해서 K 주기의 비발광 구간 및 발광 구간을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 프레임 구간에 포함된 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들의 합은 상기 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간과 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들 각각은 상기 휘도 옵셋값의 1/K 에 대응하는 옵셋 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 휘도 옵셋값은 휘도를 감소시키기 위한 옵셋값인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 휘도 옵셋값은
    상기 발광 오프비에 대해서, K 주기의 제2 발광 제어 신호에 의한 표시 장치의 휘도가 1 주기의 제1 발광 제어 신호에 의한 상기 표시 장치의 휘도와 같거나 높게 설정된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 K 는 4 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 화소는 상기 발광 제어 신호의 발광 구간에 발광하고 상기 발광 제어 신호의 비발광 구간에 비발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 발광 제어 신호 생성부에서 생성된 발광 제어 신호는 상기 발광 구동부의 동작을 개시하는 발광 개시 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 복수의 데이터 라인들, 상기 복수의 데이터 라인들과 교차하는 복수의 게이트 라인들 및 복수의 발광 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    디밍 신호에 기초하여 프레임 구간에 대한 비발광 구간을 제어하는 발광 오프비를 결정하는 단계;
    상기 발광 오프비가 임계값보다 크면 상기 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간보다 큰 비발광 구간을 가지는 발광 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 발광 제어 신호에 응답하여 상기 프레임 구간에 대해서 동일한 주기를 가지는 복수의 발광 제어 신호들을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 작으면 상기 결정된 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제1 발광 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 결정된 발광 오프비가 상기 임계값보다 크면, 상기 발광 오프비에 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간을 포함하는 제2 발광 제어 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해 1 주기의 비발광 구간과 발광 구간을 가지고,
    상기 제2 발광 제어 신호는 상기 프레임 구간에 대해서 K 주기의 비발광 구간 및 발광 구간을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서, 상기 프레임 구간에 포함된 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들의 합은 상기 휘도 옵셋값이 더해진 발광 오프비에 대응하는 비발광 구간과 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 발광 제어 신호의 K개 비발광 구간들 각각은 상기 휘도 옵셋값의 1/K 에 대응하는 옵셋 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 휘도 옵셋값은 휘도를 감소시키기 위한 옵셋값인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 휘도 옵셋값은 상기 발광 오프비에 대해서, K 주기의 제2 발광 제어 신호에 의한 표시 장치의 휘도가 1 주기의 제1 발광 제어 신호에 의한 상기 표시 장치의 휘도와 같거나 높게 설정된 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 K 는 4 인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제11항에 있어서, 상기 화소는 상기 발광 제어 신호의 발광 구간에 발광하고 상기 발광 제어 신호의 비발광 구간에 비발광하는 유기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 복수의 발광 제어 신호들을 상기 복수의 발광 라인들에 각각 인가하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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