KR20170078916A - 휘도 컨트롤러 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

휘도 컨트롤러 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치 Download PDF

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Abstract

휘도 컨트롤러는 표시 패널이 발광할 목표 휘도에 기초하여 휘도가 낮은 순서로 설정된 제1 기준 휘도 내지 제n 기준 휘도에 각각 대응하는 제1 감마 세트 내지 제n 감마 세트 중 기준 감마 세트를 선택하는 감마 세트 선택부, 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 초기화 전압 오프셋 내지 제n 초기화 전압 오프셋을 포함하고, 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 기준 감마 세트에 대응하는 초기화 전압을 선택하는 초기화 전압 선택부, 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 공통 전압 오프셋 내지 제n 공통 전압 오프셋을 포함하고, 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 기준 감마 세트에 대응하는 공통 전압을 선택하는 공통 전압 선택부 및 목표 휘도 및 상기 초기화 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 초기화 전압을 결정하고, 상기 목표 휘도 및 상기 공통 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 공통 전압을 결정하는 결정부를 포함한다.

Description

휘도 컨트롤러 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치{LUMINANCE CONTROLLER AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휘도 디밍 제어에 이용되는 휘도 컨트롤러 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치의 블랙 휘도 구형 성능을 높이기 위해 유기 발광 다이오드의 애노드에 초기화 전압(즉, VINT 전압)을 제공하여 유기 발광 다이오드를 초기화하는 BCB(Black Current Bypass) 구동이 이용된다. 하지만, 상기 유기 발광 다이오드의 기생 성분(예를 들어, 기생 커패시터)에 의해 저휘도/저계조의 저전류 영역에서 발광이 지연되고, RGB 발광 효율 차이로 인해, 발광 시 색번짐이 발생된다.
본 발명의 일 목적은 휘도 변화에 따라 화소에 제공되는 초기화 전압 및 공통 전압을 조절하여 발광 지연을 개선하는 휘도 컨트롤러를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 휘도 컨트롤러를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 컨트롤러는 표시 패널이 발광할 목표 휘도에 기초하여 휘도가 낮은 순서로 설정된 제1 기준 휘도 내지 제n(단, n은 2 이상의 자연수) 기준 휘도에 각각 대응하는 제1 감마 세트 내지 제n 감마 세트 중 기준 감마 세트를 선택하는 감마 세트 선택부, 상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 초기화 전압 오프셋 내지 제n 초기화 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 초기화 전압을 선택하는 초기화 전압 선택부, 상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 공통 전압 오프셋 내지 제n 공통 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 공통 전압을 선택하는 공통 전압 선택부 및 상기 상기 목표 휘도 및 상기 초기화 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 초기화 전압을 결정하고, 상기 목표 휘도 및 상기 공통 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 공통 전압을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 초기화 전압은 표시 패널에 포함되는 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 초기화하는 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 공통 전압은 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드에 인가되는 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 제1 초기화 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 초기화 전압 오프셋이 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들 중 상기 제1 공통 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 공통 전압 오프셋이 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 감마 세트 선택부가 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 자연수) 감마 세트를 상기 기준 감마 세트로 선택하는 경우, 상기 초기화 전압 선택부는 제k 초기화 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 초기화 전압으로 선택하고, 상기 공통 전압 선택부는 제k 공통 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 공통 전압으로 선택할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 휘도가 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도에 상응하는 경우, 상기 결정부는 상기 초기화 전압을 상기 목표 초기화 전압으로 결정하고, 상기 공통 전압을 목표 공통 전압으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 휘도가 제j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 상기 초기화 전압 선택부는 제j 초기화 전압 오프셋 및 제j-1 초기화 전압 오프셋을 선택하여 상기 결정부에 제공하고, 상기 공통 전압 선택부는 제j 공통 전압 오프셋 및 제j-1 공통 전압 오프셋을 선택하여 상기 결정부에 제공할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 결정부는 상기 제j 초기화 전압 오프셋과 제j-1 초기화 전압 오프셋을 선형 보간(interpolation)하여 상기 목표 초기화 전압을 결정하는 제1 보간부 및 상기 제j 공통 전압 오프셋과 제j-1 공통 전압 오프셋을 선형 보간하여 상기 목표 공통 전압을 결정하는 제2 보간부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 감마 세트 선택부는 상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 상응하는 레지스터 값들이 저장된 레지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 구비한 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널이 발광할 목표 휘도에 기초하여 기준 감마 세트를 선택하고, 상기 목표 휘도 및 상기 기준 감마 세트에 기초하여 목표 초기화 전압 및 목표 공통 전압을 결정하는 휘도 컨트롤러, 상기 기준 감마 세트에 상응하는 기준 휘도와 상기 목표 휘도를 비교하여 타겟 감마 세트를 결정하고, 상기 타겟 감마 세트에 포함되는 복수의 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성부, 상기 감마 전압들에 기초하여 상기 표시 패널을 구동하는 표시 패널 드라이버 및 상기 휘도 컨트롤러의 제어에 기초하여 상기 목표 초기화 전압, 상기 목표 공통 전압 및 구동 전압을 상기 표시 패널에 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 휘도 컨트롤러는 상기 목표 휘도에 기초하여 휘도가 낮은 순서로 설정된 제1 기준 휘도 내지 제n(단, n은 2 이상의 자연수) 기준 휘도에 각각 대응하는 제1 감마 세트 내지 제n 감마 세트 중 상기 기준 감마 세트를 선택하는 감마 세트 선택부, 상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 초기화 전압 오프셋 내지 제n 초기화 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 초기화 전압을 선택하는 초기화 전압 선택부, 상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 공통 전압 오프셋 내지 제n 공통 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 공통 전압을 선택하는 공통 전압 선택부 및 상기 목표 휘도 및 상기 초기화 전압에 기초하여 상기 목표 초기화 전압을 결정하고, 상기 목표 휘도 및 상기 공통 전압에 기초하여 상기 목표 공통 전압을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 초기화 전압은 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 초기화하는 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 공통 전압은 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드에 인가되는 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 제1 초기화 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 초기화 전압 오프셋이이 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들 중 상기 제1 공통 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 공통 전압 오프셋이 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 휘도가 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도에 상응하는 경우, 상기 결정부는 제k 초기화 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 목표 초기화 전압으로 결정하고, 제k 공통 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 목표 공통 전압으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 목표 휘도가 제j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 상기 감마 전압 생성부는 제j 감마 세트과 제j-1 감마 세트를 선형 보간(interpolation)하여 상기 타겟 감마 세트를 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 결정부는 상기 제j 초기화 전압 오프셋과 제j-1 초기화 전압 오프셋을 선형 보간하여 상기 목표 초기화 전압을 결정하는 제1 보간부 및 상기 제j 공통 전압 오프셋과 제j-1 공통 전압 오프셋을 선형 보간하여 상기 목표 공통 전압을 결정하는 제2 보간부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 패널 드라이버는 상기 표시 패널에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 상기 표시 패널에 상기 발광 제어 신호를 제공하는 발광 구동부, 상기 감마 전압들에 기초하여 생성된 데이터 전압을 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부 및 상기 스캔 구동부, 상기 발광 구동부 및 상기 데이터 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 휘도 컨트롤러는 감마 세트들 각각의 위치에 상응하는 기 설정된 전압 오프셋들을 이용하여 목표 초기화 전압 및 목표 공통 전압을 제어할 수 있다. 따라서, 화소의 BCB 동작 시 목표 초기화 전압과 목표 공통 전압 사이의 전압차가 최소화되고, 상기 BCB 동작에 기인한 발광 지연이 최소화될 수 있다. 특히, 저전류로 구동되는 저휘도/저계조 동작 시, 화소의 BCB 동작을 위한 동작 전압을 유기 발광 다이오드의 문턱 전압 근처로 이동시켜 발광 지연을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 상기 휘도 컨트롤러를 포함함으로써, 광특성의 변화 없이 발광 지연이 개선될 수 있다. 특히, 저전류로 구동되는 저휘도에서의 발광 지연으로 인한 색번짐 현상이 최소화될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함되는 감마 전압 생성부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 휘도 컨트롤러에 감마 세트, 초기화 전압 오프셋 및 공통 전압 오프셋이 설정된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 결정부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 7a는 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 감마 세트들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7b는 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 초기화 전압들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7c는 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 공통 전압들의 일 예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 휘도 컨트롤러(200), 감마 전압 생성부(300), 표시 패널 드라이버(400) 및 전원 제공부(500)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널 드라이버(400)는 스캔 구동부(420), 발광 구동부(440), 데이터 구동부(460) 및 제어부(480)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 화소들(P)을 포함하고, 영상을 표시할 수 있다. 표시 패널(100)은 복수의 스캔 라인들을 통해 스캔 구동부(420)와 연결될 수 있고, 복수의 발광 제어 라인(EL1 내지 ELn)을 통해 발광 구동부(440)와 연결될 수 있으며, 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 데이터 구동부(460)에 연결될 수 있다. 복수의 화소들(P)은 복수의 스캔 라인들, 복수의 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)과 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)의 교차점들에 위치하기 때문에, 표시 패널(100)은 n*m개의 화소들(P)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소들(P) 각각은 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 유기 발광 다이오드는 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)을 통해 전달된 발광 제어 신호에 응답하여 데이터 구동부(460)로부터 인가되는 데이터 전압에 대응되는 휘도의 빛을 발광한다. 일 실시예에서, 화소들(P) 각각은 스캔 구동부로부터, 스캔 신호(GW1 내지 GWn), 초기화 신호(GI1 내지 GIn) 및 바이패스 신호(GB1 내지 GBn)를 제공받을 수 있다. 초기화 신호(GI1 내지 GIn)는 스캔 신호(GW1 내지 GWn)의 이전 스캔 신호에 상응하고, 바이패스 신호(GB1 내지 GBn)는 스캔 신호(GW1 내지 GWn)의 다음 스캔 신호에 상응할 수 있다. 초기화 신호(GI1 내지 GIn)는 화소(P)에 포함되는 구동 트랜지스터의 게이트 전압을 초기화할 수 있다. 바이패스 신호(GB1 내지 GBn)는 블랙 휘도를 들뜸을 방지하기 위해 화소(P)에 포함되는 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 초기화할 수 있다.
표시 패널(100)에 포함되는 화소(P)의 구조에 대해서는 도 2를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
휘도 컨트롤러(200)는 휘도 디밍을 이용하여 표시 패널(100)이 표시하는 영상의 휘도를 제어할 수 있다. 휘도 컨트롤러(200)는 표시 패널(100)이 발광할 목표 휘도(TL)에 기초하여 기준 감마 세트(GSET)를 선택하고, 목표 휘도(LF) 및 기준 감마 세트(GSET)에 기초하여 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 휘도 컨트롤러(200)는 복수의 기준 휘도들에 각각 대응하는 복수의 감마 세트들을 포함하는 감마 세트 선택부, 상기 감마 세트들(및 상기 기준 휘도들)에 각각 대응하는 복수의 초기화 전압 오프셋들을 포함하는 초기화 전압 선택부, 상기 감마 세트들(및 상기 기준 휘도들)에 각각 대응하는 복수의 공통 전압 오프셋들을 포함하는 공통 전압 선택부 및 상기 목표 휘도에 대응하는 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정하는 결정부를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 휘도 컨트롤러(200)는 제어부(480) 내에 포함되거나, 전원 제공부(500) 내에 포함될 수도 있다.
휘도 컨트롤러(200)는 상기 감마 세트들에 각각 상응하는 레지스터 값들이 저장된 레지스터를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 휘도 컨트롤러(200)는 상기 감마 세트들에 각각 상응하는 상기 초기화 전압 오프셋들 및 상기 공통 전압 오프셋들이 저장된 레지스터를 더 포함할 수도 있다. 목표 초기화 전압(TVINT)은 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 초기화하는 전압에 상응하고, 목표 공통 전압(TELVSS)은 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드에 인가되는 전압에 상응할 수 있다.
휘도 컨트롤러(200)는 기준 휘도들에 각각 대응하는 감마 세트를 선택함과 동시에, 상기 감마 세트들에 각각 상응하는 초기화 전압 오프셋 및 공통 전압 오프셋을 선택할 수 있다. 따라서, 휘도 변화에 따라 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)이 기 설정된 값으로 변화된다.
상기 감마 세트 선택부는 목표 휘도(LF)에 기초하여 상기 감마 세트들 중 하나인 기준 감마 세트(GSET)를 선택할 수 있다. 상기 초기화 전압 선택부 및 상기 공통 전압 선택부는 목표 휘도(LF)에 기초하여 기준 감마 세트(GSET)에 대응하는 초기화 전압 및 공통 전압을 선택할 수 있다. 상기 결정부는 목표 휘도(LF)와 선택된 기준 휘도를 비교하고, 서로 인접한 전압 오프셋들을 보간하여 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정할 수 있다. 휘도 컨트롤러(200)에 대해서는 도 4 내지 도 7c를 참조하여 자세하게 설명하기로 한다.
감마 전압 생성부(300)는 기준 감마 세트(GSET)에 상응하는 기준 휘도와 상기 목표 휘도를 비교하여 타겟 감마 세트를 결정하고, 상기 타겟 감마 세트에 포함되는 복수의 감마 전압들(VG)을 생성할 수 있다. 감마 전압들(VG)의 개수는 표시 장치(1000)에서 표현되는 계조 수에 따라 달라질 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치(1000)는 256 계조를 갖고, 감마 전압들(VG)의 개수는 256개일 수 있다. 감마 전압 생성부(300)는 상기 타겟 감마 세트에 기초하여 감마 전압들(VG)의 레벨을 조절하여 휘도 제어 또는 디밍을 수행할 수 있다.
표시 패널 구동부(400)는 입력 영상 데이터(DATA) 및 감마 전압들(VG)에 기초하여 표시 패널(100)을 구동할 수 있다. 일 실시예에서, 표시 패널 구동부(400)는 스캔 구동부(420), 발광 구동부(440), 데이터 구동부(460) 및 제어부(480)를 포함할 수 있다.
스캔 구동부(520)는 상기 복수의 스캔 라인들을 통해 표시 패널(100)에 스캔 신호를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동부(520)는 스캔 라인들을 통해 표시 패널(100)에 스캔 신호(GW1 내지 GWn), 초기화 신호(GI1 내지 GIn) 및 바이패스 신호(GB1 내지 GBn)를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 스캔 라인들 각각은 표시 패널(100)의 각각의 화소행에 위치하는 화소들(P)에 연결될 수 있다.
발광 구동부(440)는 복수의 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)을 통해 표시 패널(100)에 상기 발광 제어 신호를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn) 각각은 표시 패널(100)의 각각의 화소행에 위치하는 화소들(P)에 연결될 수 있다.
데이터 구동부(460)는 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 선택된 감마 전압들(VG)에 기초한 상기 데이터 전압을 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 각각은 표시 패널(100)의 각각의 화소열에 위치하는 화소들(P)에 연결될 수 있다.
제어부(480)는 제1 내지 제5 제어 신호들(CON1 내지 CON5)에 기초하여 스캔 구동부(420), 발광 구동부(440), 데이터 구동부(460), 전원 제공부(500) 및 감마 전압 생성부(300)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(580)는 외부의 그래픽 기기와 같은 화상 소스로부터 영상 데이터(DATA) 및 입력 제어 신호(미도시)를 수신할 수 있다.
전원 제공부(500)는 휘도 컨트롤러(200)의 제어에 기초하여 목표 초기화 전압(TVINT), 목표 공통 전압(TELVSS) 및 구동 전압(ELVDD)을 표시 패널(100)에 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 전원 제공부(500)는 휘도 컨트롤러(200) 내에 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이, 유기 발광 표시 장치(100)는 목표 휘도(LF)에 따라 기준 휘도들에 각각 대응하는 감마 세트를 선택함과 동시에, 상기 감마 세트들에 각각 상응하는 초기화 전압 오프셋 및 공통 전압 오프셋을 선택하는 휘도 컨트롤러(200)를 포함할 수 있다. 따라서, 화소의 BCB 동작 시 목표 초기화 전압(TVINT)과 목표 공통 전압(TELVSS) 사이의 전압차가 최소화되고, 상기 BCB 동작에 의한 발광 지연이 최소화될 수 있다. 특히, 저전류로 구동되는 저휘도/저계조 동작 시, 화소(P)의 BCB 동작을 위한 동작 전압을 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱 전압 근처로 이동시켜 발광 지연을 최소화할 수 있다. 특히, 저휘도에서의 색번짐 현상이 최소화될 수 있다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소는 데이터 라인(DL)과 연결되고, 게이트 전극으로 스캔 신호(GW)를 수신하는 스위칭 트랜지스터(T2), 스위칭 트랜지스터(T2)와 연결되는 구동 트랜지스터(T1), 게이트 전극으로 스캔 신호(GW)를 수신하고, 구동 트랜지스터(T1)와 연결되는 보상 트랜지스터(T3), 게이트 전극으로 초기화 신호(GI)를 수신하고, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극에 연결되는 초기화 트랜지스터(T4), 게이트 전극으로 발광 제어 신호(EM)를 수신하고, 구동 트랜지스터(T1)와 각각 연결되는 게이트 전극으로 발광 제어 신호(EM)를 수신하는 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6), 발광 제어 트랜지스터(T6)에 연결되는 유기 발광 다이오드(EL), 게이트 전극으로 바이패스 신호(GB)를 수신하고, 유기 발광 다이오드(EL)에 연결되는 바이패스 트랜지스터(T7) 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극과 구동 전압(ELVDD) 사이에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)는 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 전극과 연결되는 상기 게이트 전극, 동작 제어 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압(ELVDD)과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 발광 제어 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드와 전기적으로 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 신호(DATA)를 전달받아 유기 발광 다이오드(EL)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 스캔 라인(SLn)과 연결되는 게이트 전극, 데이터 라인(DL)과 연결되는 소스 전극 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스 전극과 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 스위칭 트랜지스터(T2)는 스캔 라인(SLn)을 통해 전달받은 스캔 신호(GW)에 따라 턴 온되어 데이터 신호(DATA)를 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스 전극으로 전달할 수 있다.
보상 트랜지스터(T3)는 스캔 라인(SLn)과 연결되는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인 전극과 연결되는 소스 전극 및 스토리지 커패시터(Cst)의 상기 제1 전극, 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극(G1)에 함께 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 보상 트랜지스터(T3)는 스캔 신호(GW)에 따라 턴 온되어 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시키고, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 보상할 수 있다.
초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 라인(SLn-1)(예를 들어, 이전 스캔 라인)과 연결되는 게이트 전극, 목표 초기화 전압(TVINT)과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 스토리지 커패시터(Cst)의 상기 제1 전극, 보상 트랜지스터(T3)의 상기 드레인 전극 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극에 함께 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 신호(GI)에 따라 턴 온되어 목표 초기화 전압(VINT)을 구동 트랜지스터(T1)의 상기 게이트 전극에 전달하여 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전압을 초기화시키는 초기화 동작을 수행할 수 있다. 여기서, 목표 초기화 전압(TVINT)는 목표 휘도에 의해 휘도 컨트롤러(200)에서 결정된 초기화 전압에 상응할 수 있다. 목표 초기화 전압(TVINT) 표시 패널 전체에 제공되는 글로벌 전압이다. 또한, 초기화 신호(GI)는 이전 스캔 신호에 상응할 수 있다.
동작 제어 트랜지스터(T5)는 발광 제어 라인(ELn)과 연결되는 게이트 전극, 구동 전압(ELVDD)과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스 전극에 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 동작 제어 트랜지스터(T5)는 발광 제어 신호(EM)에 기초하여 구동 트랜지스터(T1)의 상기 소스 전극과 구동 전압(ELVDD)과의 연결을 제어할 수 있다.
발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어 라인(ELn)과 연결되는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(T1)의 상기 드레인 전극 및 보상 트랜지스터(T3)의 상기 소스 전극과 연결되는 소스 전극 및 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드와 전기적으로 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어 신호(EM)에 따라 동시에 턴 온됨으로써, 유기 발광 다이오드(EL)에 발광 전류(Id)가 흐를 수 있다.
바이패스 트랜지스터(T7)는 바이패스 제어 라인(SLn+1)(즉, 다음 스캔 라인)과 연결되는 게이트 전극, 발광 제어 트랜지스터(T6)의 상기 드레인 전극 및 유기 발광 다이오드(EL)의 상기 애노드와 함께 연결되는 소스 전극 및 목표 초기화 전압(TVINT)에 전기적으로 연결되는 드레인 전극을 포함할 수 있다. 목표 초기화 전압(TVINT)은 휘도에 따라 조절될 수 있다. 바이패스 트랜지스터(T7)는 바이패스 제어 라인(SLn+1)으로부터 제공되는 바이패스 신호(GB)에 따라 턴 온되어 유기 발광 다이오드(EL)의 상기 애노드에 목표 초기화 전압(TVINT)을 인가할 수 있다. 따라서, 유기 발광 다이오드(EL)가 초기화될 수 있다. 바이패스 트랜지스터(T7)는 블랙 영상 또는 블랙 휘도를 명확하게 표시하기 위해 필요한 소자이다. 이하, 바이패스 트랜지스터(T7)가 턴 온되어 유기 발광 다이오드(EL)를 초기화하는 동작을 BCB(Black Current Bypass) 동작이라 한다. 바이패스 신호(GB)는 스캔 신호(GW)의 다음 스캔 신호에 상응할 수 있다.
유기 발광 다이오드(EL)의 애노드는 발광 제어 트랜지스터(T6)의 상기 드레인 전극 및 바이패스 트랜지스터(T7)의 상기 소스 전극에 함께 연결되고, 캐소드는 목표 공통 전압(TELVSS)에 전기적으로 연결될 수 있다. 목표 공통 전압(TELVSS) 또한 휘도에 의해 휘도 컨트롤러(200)에서 결정된 초기화 전압에 상응할 수 있다. 즉, 목표 공통 전압(TELVSS)은 휘도에 따라 조절될 수 있다. 유기 발광 다이오드(EL)는 기생 성분인 기생 커패시터(CEL)를 포함할 수 있다.
유기 발광 다이오드(EL)의 기생 커패시터(CEL)의 충전 시간이 길어지면 발광 지연이 발생할 수 있다. 특히 저전류로 구동되는 저휘도/저계조 발광 시, 상기 BCB 동작 후 기생 커패시터(CEL)의 충전 시간이 증가하고, 이에 따라 발광 지연이 증가하게 된다. 발광 지연 시간은 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
[수학식 1]
Td = {Cel*(VINT+Vth-ELVSS)}/Id
여기서, Td는 발광 지연 시간, Cel은 기생 커패시터의 정전 용량, VINT는 유기 발광 다이오드(EL)의 애노드에 제공되는 초기화 전압, Vth는 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱 전압, ELVSS는 유기 발광 다이오드(EL)의 캐소드에 제공되는 초기화 전압, Id는 발광 전류를 나타낼 수 있다.
이 때, 발광 전류(Id)가 낮아질수록, 즉, 저휘도/저계조 발광 시, 발광 지연 시간이 증가된다. 이를 개선하기 위해, 휘도에 따라 상기 초기화 전압 및 상기 공통 전압이 조절될 수 있다. 예를 들어, 휘도가 증가할수록 상기 초기화 전압 및 상기 공통 전압을 감소시킬 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 감마 세트들을 이용하여 휘도 디밍을 수행하는 경우, 상기 감마 세트들에 각각 대응하는 초기화 전압 오프셋 및 공통 전압 오프셋을 설정하고, 상기 초기화 전압 오프셋 및 상기 공통 전압 오프셋에 기초하여 휘도에 상응하는 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)이 결정될 수 있다.
도 3은 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함되는 감마 전압 생성부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 감마 전압 생성부(300)는 보간부(320) 및 감마 회로(340)를 포함할 수 있다.
감마 전압 생성부(300)는 기준 감마 세트(GSETj)와 목표 휘도(TL)를 비교하여 타겟 감마 세트(TGSET)를 결정하고, 타겟 감마 세트(TGSET)에 포함되는 복수의 감마 전압들(V0 내지 V255)을 생성할 수 있다. 기준 감마 세트(GSETj)는 목표 휘도(TL)에 기초하여 복수의 감마 세트들(GEST1 내지 GSETn) 중 선택된 감마 세트일 수 있다.
기준 감마 세트(GSETj)는 휘도 컨트롤러(200)에 의해 선택될 수 있다. 제1 내지 제n(단, n은 자연수) 감마 세트들(GEST1 내지 GSETn)은 각각 제1 내지 제n 기준 휘도들에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 휘도는 약 100nit에 상응하고, 제1 감마 세트(GSET1)는 100nit 휘도를 구현하는 감마 전압들에 상응하는 레지스터 값을 포함할 수 있다. 또한, 제n 기준 휘도는 표시 장치의 최대 휘도(예를 들면, 약 300nit)에 상응하고, 제n 감마 세트(GSETn)는 상기 최대 휘도를 구현하는 감마 전압들에 상응하는 레지스터 값을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 목표 휘도(TL)가 제k(단, k는 n 이하의 자연수) 휘도에 상응하는 경우, 휘도 컨트롤러(200)는 제k 휘도에 대응하는 제k 감마 세트를 기준 감마 세트로 선택할 수 있다. 감마 전압 생성부(300)는 상기 기준 감마 세트 또는 상기 기준 감마 세트에 상응하는 레지스터 값을 휘도 컨트롤러(200)로부터 제공받을 수 있다. 감마 전압 생성부(300)는 기준 감마 세트를 목표 감마 세트(TGSET)로 결정하고, 목표 감마 세트(TGSET)에 기초하여 복수의 감마 전압들(V0 내지 V255)을 생성할 수 있다.
보간부(320)는 서로 인접한 감마 세트들을 선형 보간하여 목표 휘도(TL)에 대응하는 목표 감마 세트(TGSET)를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 목표 휘도(TL)가 j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 휘도 컨트롤러(200)는 제j 감마 세트(GSETj)와 제j-1 감마 세트(GSETj-1)를 보간부(320)에 제공할 수 있다. 또는, 보간부(320)는 제j 감마 세트(GSETj)에 상응하는 레지스터 값과 제j-1 감마 세트(GSETj-1)에 상응하는 레지스터 값을 휘도 컨트롤러(200)로부터 제공받을 수 있다. 보간부(320)는 제j 감마 세트(GSETj)와 제j-1 감마 세트(GSETj-1)를 선형 보간하여 목효 휘도(TL)에 대응하는 목표 감마 세트(TGSET)를 결정할 수 있다.
감마 회로(340)는 외부의 그래픽 소스 또는 제어부(480)로부터 제공되는 영상 데이터(DATA) 및 목표 감마 세트(TGSET)에 기초하여 감마 전압들(V0 내지 V255)을 생성할 수 있다. 감마 회로(340)는 감마 전압들(V0 내지 V255)을 출력하기 위해 복수의 선택기들 및 복수의 저항 스트링들을 포함할 수 있다. 감마 전압들(V0 내지 V255)은 데이터 구동부(460)로 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 휘도 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 휘도 컨트롤러(200)는 감마 세트 선택부(220), 초기화 전압 선택부(240), 공통 전압 선택부(260) 및 결정부(280)를 포함할 수 있다.
휘도 컨트롤러(200)는 목표 휘도(TL)에 기초하여 기준 감마 세트(GSETk), 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정할 수 있다.
감마 세트 선택부(220)는 휘도가 낮은 순서로 설정된 제1 내지 제n(단, n은 2 이상의 자연수) 기준 휘도들에 각각 대응하는 제1 감마 세트 내지 제n 감마 세트들(GSET1 내지 GSETn)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 휘도는 약 100nit에 상응하고, 제n 휘도는 표시 장치의 최대 휘도에 상응할 수 있다. 일 실시예에서, 감마 세트 선택부(220)는 제1 내지 제n 감마 세트들(GSET1 내지 GSETn)에 각각 상응하는 레지스터 값들을 포함하는 레지스터를 포함할 수 있다.
감마 세트 선택부(220)는 외부 그래픽 소스 등으로부터 목표 휘도(TL)를 포함하는 데이터를 제공받을 수 있다. 감마 세트 선택부(220)는 목표 휘도(TL)에 기초하여 제1 내지 제n 감마 세트들(GSET1 내지 GSETn) 중 기준 감마 세트를 선택할 수 있다. 예를 들어, 목표 휘도(TL)가 제k(단, k는 n 이하의 자연수) 기준 휘도에 상응하는 경우, 감마 세트 선택부(220)는 상기 제k 기준 휘도에 대응하는 제k 감마 세트(GSETk)를 상기 기준 감마 세트로 선택할 수 있다. 상기 기준 감마 세트는 유기 발광 표시 장치의 감마 전압 생성부에 제공될 수 있다. 목표 휘도(TL)가 제j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 감마 세트 선택부(220)는 제j 기준 휘도에 대응하는 제j 감마 세트(GSETj) 및 제j-1 기준 휘도에 대응하는 제j-1 감마 세트(GSETj-1)를 선택할 수 있다. 일 실시예에서. 감마 세트 선택부(220)는 목표 휘도에 기초하여 선택된 감마 세트인 기준 감마 세트의 정보(TL')를 초기화 전압 선택부(240) 및 공통 전압 선택부(260)에 제공할 수 있다.
초기화 전압 선택부(240)는 제1 내지 제n 감마 세트들(GSET1 내지 GSETn)에 각각 대응하는 제1 초기화 전압 오프셋 내지 제n 초기화 전압 오프셋(VINT1 내지 VINT4)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들(VINT1 내지 VINT4) 또한 상기 제1 내지 제n 기준 휘도들에 각각 대응할 수 있다. 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들(VINT1 내지 VINT4)에 의해 목표 초기화 전압(TVINT)이 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들(VINT1 내지 VINT4) 중 상기 제1 기준 휘도에 대응하는 제1 초기화 전압(VINT1)이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 기준 휘도에 대응하는 제n 초기화 전압(VINTn)이 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에서, 초기화 전압 선택부(240)는 목표 휘도(TL)를 직접 제공받고, 목표 휘도(TL)에 기초하여 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들(VINT1 내지 VINTn) 중 하나를 초기화 전압으로 선택할 수 있다. 상기 초기화 전압은 기준 감마 세트(GSETk)와 동시에 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 초기화 전압 선택부(240)는 감마 세트 선택부(220)로부터 기준 감마 세트의 정보(TL')를 제공받고, 기준 감마 세트에 대응하는 상기 초기화 전압을 선택할 수 있다.
목표 휘도(TL)가 제k 기준 휘도에 상응하는 경우, 초기화 전압 선택부(240)는 제k 초기화 전압 오프셋(VINTk)에 상응하는 전압을 초기화 전압으로 선택할 수 있다. 제k 초기화 전압 오프셋(VINTk)은 상기 제k 기준 휘도 및 제k 감마 세트(GSETk)에 대응할 수 있다. 상기 초기화 전압은 결정부(280)에 제공될 수 있다.
목표 휘도(TL)가 상기 제j 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 초기화 전압 선택부(240)는 제j 기준 휘도에 대응하는 제j 초기화 전압 오프셋(VINTj) 및 제j-1 기준 휘도에 대응하는 제j-1 초기화 전압 오프셋(VINTj-1)을 선택할 수 있다. 제j 초기화 전압 오프셋(VINTj) 및 제j-1 초기화 전압 오프셋(VINTj-1)은 결정부(280)에 제공될 수 있다.
공통 전압 선택부(260)는 제1 내지 제n 감마 세트들(GSET1 내지 GSETn)에 각각 대응하는 제1 공통 전압 오프셋 내지 제n 공통 전압 오프셋(ELVSS1 내지 ELVSSn)을 포함할 수 있다. 즉, 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들(ELVSS1 내지 ELVSSn) 또한 상기 제1 내지 제n 기준 휘도들에 각각 대응할 수 있다. 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들(ELVSS1 내지 ELVSSn)에 의해 목표 공통 전압(TELVSS)이 조절될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들(ELVSS1 내지 ELVSSn) 중 상기 제1 기준 휘도에 대응하는 제1 공통 전압(ELVSS1)이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 기준 휘도에 대응하는 제n 공통 전압(ELVSSn)이 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다.
일 실시예에서, 공통 전압 선택부(260)는 목표 휘도(TL)를 직접 제공받고, 목표 휘도(TL)에 기초하여 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들(ELVSS1 내지 ELVSSn) 중 하나를 초기화 전압으로 선택할 수 있다. 상기 공통 전압은 기준 감마 세트(GSETk) (및 상기 초기화 전압)와 동시에 선택될 수 있다. 다른 실시예에서, 공통 전압 선택부(260)는 감마 세트 선택부(220)로부터 기준 감마 세트의 정보(TL')를 제공받고, 기준 감마 세트에 대응하는 상기 공통 전압을 선택할 수 있다.
목표 휘도(TL)가 제k 기준 휘도에 상응하는 경우, 공통 전압 선택부(260)는 제k 공통 전압 오프셋(ELVSSk)에 상응하는 전압을 상기 공통 전압으로 선택할 수 있다. 제k 공통 전압 오프셋(ELVSSk)은 상기 제k 기준 휘도, 제k 감마 세트(GSETk) 및 제k 초기화 전압 오프셋(VINTk)에 대응할 수 있다. 상기 공통 전압은 결정부(280)에 제공될 수 있다.
목표 휘도(TL)가 상기 제j 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 공통 전압 선택부(260)는 제j 기준 휘도에 대응하는 제j 공통 전압 오프셋(ELVSSj) 및 제j-1 기준 휘도에 대응하는 제j-1 공통 전압 오프셋(ELVSSj-1)을 선택할 수 있다. 제j 공통 전압 오프셋(ELVSSj) 및 제j-1 공통 전압 오프셋(ELVSSj-1)은 결정부(280)에 제공될 수 있다.
결정부(280)는 목표 휘도(TL) 및 상기 초기화 전압에 기초하여 표시 패널에 제공되는 목표 초기화 전압(TVINT)를 결정하고, 목표 휘도(TL) 및 상기 공통 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)은 전원 공급부에 의해 생성될 수 있다. 상기 전원 공급부는 휘도 컨트롤러(200) 내에 포함될 수 있다.
목표 휘도(TL)가 상기 제k 기준 휘도에 상응하는 경우, 결정부(280)는 초기화 전압 선택부(240)로부터 제공받은 상기 초기화 전압을 목표 초기화 전압(TVINT)으로 결정하고, 공통 전압 선택부(260)로부터 제공받은 상기 공통 전압을 목표 공통 전압(TELVSS)으로 결정할 수 있다.
목표 휘도(TL)가 상기 제j 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 결정부(280)는 초기화 전압 선택부(240)로부터 제공된 제j 초기화 전압 오프셋(VINTj) 및 제j-1 초기화 전압 오프셋(VINTj-1)을 선형 보간하여 목표 초기화 전압(TVINT)을 결정할 수 있다. 또한, 결정부는 공통 전압 선택부(260)로부터 제공된 제j 공통 전압 오프셋(ELVSSj) 및 제j-1 공통 전압 오프셋(ELVSSj-1)을 선형 보간하여 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정할 수 있다.
목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)은 휘도 변화에 따라 기 설정된 오프셋들에 의해 제어될 수 있다. 또한, 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)은 디밍 휘도 제어에 의한 감마 세트 선택 동작에 대응하여 결정될 수 있다. 따라서, 화소의 BCB 동작 시 목표 초기화 전압(TVINT)과 목표 공통 전압(TELVSS) 사이의 전압차를 최소화하여 상기 BCB 동작에 의한 발광 지연이 최소화될 수 있다. 특히, 저전류로 구동되는 저휘도/저계조 동작 시, 화소(P)의 BCB 동작을 위한 동작 전압을 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱 전압 근처로 이동시켜 발광 지연을 소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 휘도 컨트롤러(200)는 표시 패널에 공통적으로 인가되는 초기화 전압 및 공통 전압을 목표 휘도(TL)에 따라 제어함으로써 광특성의 변화 없이 발광 지연이 개선될 수 있다. 특히, 저휘도에서의 색번짐 현상이 최소화될 수 있다.
도 5는 도 4의 휘도 컨트롤러에 감마 세트, 초기화 전압 오프셋 및 공통 전압 오프셋이 설정된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 휘도 컨트롤러(200)는 복수의 감마 세트, 복수의 초기화 전압 오프셋 및 복수의 공통 전압 오프셋을 포함할 수 있다.
표시 장치의 휘도는 복수의 기준 휘도 레벨들(DBL)로 구분될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 기준 휘도는 7 레벨로 구분될 수 있다. 기준 휘도 레벨들(DBL) 중 제1 레벨(LEVEL1)은 최저 휘도 레벨이고, 제7 레벨(LEVEL7)이 최대 휘도 레벨로 설정될 수 있다. 제1 내지 제7 레벨들은 각각 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7)에 의해 정의될 수 있다. 일 실시예에서, 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7)은 8bit의 데이터로 표현될 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치의 휘도는 8bit의 휘도 레벨들(즉, 256 레벨의 휘도)로 구분될 수 있다.
감마 세트 선택부(220)는 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7) 각각에 상응하는 복수의 감마 세트들(도 5에서 GAMMASET1 내지 GAMMASET7으로 표시됨.)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 감마 세트 선택부(220)는 제1 내지 제7 감마 세트들에 각각 상응하는 레지스터 값들이 저장된 레지스터를 포함할 수 있다. 이에 따라, 휘도 디밍 수행 시, 목표 휘도와 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7)과의 비교 결과에 의해 소정의 감마 세트가 선택될 수 있다.
마찬가지로, 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7) 각각에 상응하는 복수의 초기화 전압 오프셋들(VINT_OFFSET) 및 공통 전압 오프셋들(ELVSS_OFFSET)이 설정될 수 있다. 즉, 초기화 전압 오프셋들(VINT_OFFSET) 및 공통 전압 오프셋들(ELVSS_OFFSET)은 감마 세트가 설정된 기준 휘도 포인트들과 동일한 휘도 포인트에 설정될 수 있다. 따라서, 표시 장치의 휘도에 따라 감마 세트, 초기화 전압 오프셋 및 공통 전압 오프셋이 동시에 조절될 수 있다.
도 6은 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 결정부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 결정부(280)는 제1 보간부(282) 및 제2 보간부(284)를 포함할 수 있다.
목표 휘도(TL)가 제j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함된는 경우, 결정부(280)는 초기화 전압 선택부(240)로부터 제j-I 초기화 전압 오프셋(VINTj-1) 및 제j 초기화 전압 오프셋(VINTj)을 제공받고, 공통 전압 선택부(260)로부터 제j-1 공통 전압 오프셋(ELVSSj-1) 및 제j 공통 전압 오프셋(ELVSSj)을 제공받을 수 있다.
제1 보간부(282)는 제j-I 초기화 전압 오프셋(VINTj-1)과 제j 초기화 전압 오프셋(VINTj)을 선형 보간하여 목표 초기화 전압(TVINT)을 결정할 수 있다. 따라서, 기준 휘도들 사이의 휘도 레벨에 상응하는 목표 초기화 전압(TVINT)이 결정될 수 있다.
제2 보간부(284)는 제j-1 공통 전압 오프셋(ELVSSj-1)과 제j 공통 전압 오프셋(ELVSSj)을 선형 보간하여 목표 공통 전압(TELVSS)을 결정할 수 있다. 따라서, 각각의 휘도 레벨에 상응하는 목표 공통 전압(TELVSS)이 결정될 수 있다.
도 7a는 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 감마 세트들의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 7b는 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 초기화 전압들의 일 예를 나타내는 도면이며, 도 7c는 도 4의 휘도 컨트롤러에 포함되는 공통 전압들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 복수의 감마 세트들(GSET1 내지 GSET7), 복수의 초기화 전압 오프셋들에 대응되는 전압들(VINT1 내지 VINT7) 및 복수의 공통 전압 오프셋들에 대응되는 전압들(ELVSS1 내지 ELVSSn)이 복수의 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7)에 대응되도록 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치의 휘도는 256 레벨로 구분되며, 휘도 컨트롤러(200)는 휘도 7개의 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7)을 설정할 수 있다. 제1 기준 휘도 포인트(DBV1) 내지 제7 기준 휘도 포인트(DRV7)는 휘도가 낮은 순으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 휘도 포인트(DBV1)는 약 100nit에 상응하고, 제7 기준 휘도 포인트(DRV7)는 최대 휘도에 상응할 수 있다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제7 기준 휘도 포인트들(DRV1 내지 DRV7)에 제1 감마 세트 내지 제7 감마 세트(GSET1 내지 GSET7)가 각각 대응할 수 있다. 상기 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7) 사이의 휘도들에 대한 목표 감마 세트는 서로 인접한 2개의 감마 세트들 사이의 선형 보간에 의해 결정될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제7 기준 휘도 포인트들(DRV1 내지 DRV7)에 제1 내지 제7 초기화 전압 오프셋(VINT1 내지 VINT7)에 상응하는 전압들이 각각 대응될 수 있다. 이 때, 제1 초기화 전압 오프셋(VINT1)은 가장 높은 전압에 상응하고, 제7 초기화 전압 오프셋(VINT7)은 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7) 사이의 휘도들에 대한 목표 초기화 전압(TVINT)는 서로 인접한 2개의 초기화 전압 오프셋들 사이의 선형 보간에 의해 결정될 수 있다. 즉, 휘도가 증가할수록 목표 초기화 전압이 감소될 수 있다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제7 기준 휘도 포인트들(DRV1 내지 DRV7)에 제1 내지 제7 공통 전압 오프셋(ELVSS1 내지 ELVSS7)에 상응하는 전압들이 각각 대응될 수 있다. 이 때, 제1 공통 전압 오프셋(ELVSS1)은 가장 높은 전압에 상응하고, 제7 공통 전압 오프셋(ELVSS7)은 가장 낮은 전압에 상응할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV7) 사이의 휘도들에 대한 목표 공통 전압(TELVSS)는 서로 인접한 2개의 공통 전압 오프셋들 사이의 선형 보간에 의해 결정될 수 있다. 즉, 휘도가 증가할수록 목표 초기화 전압이 감소될 수 있다.
이와 같이, 휘도 컨트롤러(200)는 휘도 변화에 따라 기 설정된 전압 오프셋들을 이용하여 목표 초기화 전압(TVINT) 및 목표 공통 전압(TELVSS)을 제어할 수 있다. 따라서, 화소의 BCB 동작 시 목표 초기화 전압(TVINT)과 목표 공통 전압(TELVSS) 사이의 전압차가 최소화되고, 상기 BCB 동작에 의한 발광 지연이 최소화될 수 있다. 특히, 저전류로 구동되는 저휘도/저계조 동작 시, 화소(P)의 BCB 동작을 위한 동작 전압을 유기 발광 다이오드(EL)의 문턱 전압 근처로 이동시켜 발광 지연을 최소화할 수 있다.
상술한 바와 같이, 휘도 컨트롤러(200)는 표시 패널에 공통적으로 인가되는 초기화 전압 및 공통 전압을 목표 휘도(TL)에 따라 감마 세트와 동시에 제어함으로써 광특성의 변화 없이 발광 지연이 개선될 수 있다. 특히, 저휘도에서의 색번짐 현상이 최소화될 수 있다.
본 발명은 표시 장치를 구비한 전자 기기에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 컴퓨터, 노트북, 디지털 카메라, 비디오 캠코더, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어, 차량용 네비게이션, 비디오폰, 감시 시스템, 추적 시스템, 동작 감지 시스템, 이미지 안정화 시스템 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 패널 200: 휘도 컨트롤러
220: 감마 세트 선택부 240: 초기화 전압 선택부
260: 공통 전압 선택부 280: 결정부
300: 감마 전압 생성부 400: 표시 패널 드라이버
500: 전원 제공부

Claims (20)

  1. 표시 패널이 발광할 목표 휘도에 기초하여 휘도가 낮은 순서로 설정된 제1 기준 휘도 내지 제n(단, n은 2 이상의 자연수) 기준 휘도에 각각 대응하는 제1 감마 세트 내지 제n 감마 세트 중 기준 감마 세트를 선택하는 감마 세트 선택부;
    상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 초기화 전압 오프셋 내지 제n 초기화 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 초기화 전압을 선택하는 초기화 전압 선택부;
    상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 공통 전압 오프셋 내지 제n 공통 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 공통 전압을 선택하는 공통 전압 선택부; 및
    상기 상기 목표 휘도 및 상기 초기화 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 초기화 전압을 결정하고, 상기 목표 휘도 및 상기 공통 전압에 기초하여 상기 표시 패널에 제공되는 목표 공통 전압을 결정하는 결정부를 포함하는 휘도 컨트롤러.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 목표 초기화 전압은 표시 패널에 포함되는 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 초기화하는 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 목표 공통 전압은 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드에 인가되는 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 제1 초기화 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 초기화 전압 오프셋이 가장 낮은 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들 중 상기 제1 공통 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 공통 전압 오프셋이 가장 낮은 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 세트 선택부가 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 자연수) 감마 세트를 상기 기준 감마 세트로 선택하는 경우, 상기 초기화 전압 선택부는 제k 초기화 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 초기화 전압으로 선택하고, 상기 공통 전압 선택부는 제k 공통 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 공통 전압으로 선택하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 목표 휘도가 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도에 상응하는 경우, 상기 결정부는 상기 초기화 전압을 상기 목표 초기화 전압으로 결정하고, 상기 공통 전압을 목표 공통 전압으로 결정하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 목표 휘도가 제j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 상기 초기화 전압 선택부는 제j 초기화 전압 오프셋 및 제j-1 초기화 전압 오프셋을 선택하여 상기 결정부에 제공하고, 상기 공통 전압 선택부는 제j 공통 전압 오프셋 및 제j-1 공통 전압 오프셋을 선택하여 상기 결정부에 제공하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 결정부는
    상기 제j 초기화 전압 오프셋과 제j-1 초기화 전압 오프셋을 선형 보간(interpolation)하여 상기 목표 초기화 전압을 결정하는 제1 보간부; 및
    상기 제j 공통 전압 오프셋과 제j-1 공통 전압 오프셋을 선형 보간하여 상기 목표 공통 전압을 결정하는 제2 보간부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 감마 세트 선택부는
    상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 상응하는 레지스터 값들이 저장된 레지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휘도 컨트롤러.
  11. 유기 발광 다이오드를 구비한 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널이 발광할 목표 휘도에 기초하여 기준 감마 세트를 선택하고, 상기 목표 휘도 및 상기 기준 감마 세트에 기초하여 목표 초기화 전압 및 목표 공통 전압을 결정하는 휘도 컨트롤러;
    상기 기준 감마 세트에 상응하는 기준 휘도와 상기 목표 휘도를 비교하여 타겟 감마 세트를 결정하고, 상기 타겟 감마 세트에 포함되는 복수의 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성부;
    상기 감마 전압들에 기초하여 상기 표시 패널을 구동하는 표시 패널 드라이버; 및
    상기 휘도 컨트롤러의 제어에 기초하여 상기 목표 초기화 전압, 상기 목표 공통 전압 및 구동 전압을 상기 표시 패널에 제공하는 전원 제공부를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 휘도 컨트롤러는
    상기 목표 휘도에 기초하여 휘도가 낮은 순서로 설정된 제1 기준 휘도 내지 제n(단, n은 2 이상의 자연수) 기준 휘도에 각각 대응하는 제1 감마 세트 내지 제n 감마 세트 중 상기 기준 감마 세트를 선택하는 감마 세트 선택부;
    상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 초기화 전압 오프셋 내지 제n 초기화 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 초기화 전압을 선택하는 초기화 전압 선택부;
    상기 제1 내지 제n 감마 세트들에 각각 대응하는 제1 공통 전압 오프셋 내지 제n 공통 전압 오프셋을 포함하고, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 기준 감마 세트에 대응하는 공통 전압을 선택하는 공통 전압 선택부; 및
    상기 목표 휘도 및 상기 초기화 전압에 기초하여 상기 목표 초기화 전압을 결정하고, 상기 목표 휘도 및 상기 공통 전압에 기초하여 상기 목표 공통 전압을 결정하는 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 목표 초기화 전압은 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전압을 초기화하는 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 목표 공통 전압은 상기 유기 발광 다이오드의 캐소드에 인가되는 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 제1 내지 제n 초기화 전압 오프셋들 중 상기 제1 초기화 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 초기화 전압 오프셋이이 가장 낮은 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제1 내지 제n 공통 전압 오프셋들 중 상기 제1 공통 전압 오프셋이 가장 높은 전압에 상응하고, 상기 제n 공통 전압 오프셋이 가장 낮은 전압에 상응하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 목표 휘도가 제k(단, k는 1 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도에 상응하는 경우, 상기 결정부는 제k 초기화 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 목표 초기화 전압으로 결정하고, 제k 공통 전압 오프셋에 상응하는 전압을 상기 목표 공통 전압으로 결정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 목표 휘도가 제j(단, j는 2 이상 n 이하의 자연수) 기준 휘도와 제j-1 기준 휘도 사이에 포함되는 경우, 상기 감마 전압 생성부는 제j 감마 세트과 제j-1 감마 세트를 선형 보간(interpolation)하여 상기 타겟 감마 세트를 결정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 결정부는
    상기 제j 초기화 전압 오프셋과 제j-1 초기화 전압 오프셋을 선형 보간하여 상기 목표 초기화 전압을 결정하는 제1 보간부; 및
    상기 제j 공통 전압 오프셋과 제j-1 공통 전압 오프셋을 선형 보간하여 상기 목표 공통 전압을 결정하는 제2 보간부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 표시 패널 드라이버는
    상기 표시 패널에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부;
    상기 표시 패널에 상기 발광 제어 신호를 제공하는 발광 구동부;
    상기 감마 전압들에 기초하여 생성된 데이터 전압을 상기 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부; 및
    상기 스캔 구동부, 상기 발광 구동부 및 상기 데이터 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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