KR20190034376A - 타이밍 제어부 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 주사 시작 신호에 기초하여 주사 라인들을 통해 화소들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부, 발광 제어 시작 신호에 기초하여 발광 제어 라인들을 통해 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부, 디밍(dimming) 레벨에 기초하여 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프(gate-off) 구간 내에서 주사 시작 신호의 복수의 게이트-온(gate-on) 구간들 사이의 간격(interval)을 제어하는 타이밍 제어부를 포함한다. 따라서, 저휘도에서의 급격한 계조 변화에 따른 색끌림, 잔상 등의 표시 불량이 개선된다.

Description

타이밍 제어부 및 이를 포함하는 표시 장치{TIMING CONTROLLER AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시키기 위한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 유기 발광 다이오드로 화소를 형성하는 유기 발광 표시 장치로 구현될 수 있다. 일반적으로 녹색광을 출력하는 유기 발광 다이오드는 적색광 또는 청색광을 출력하는 유기 발광 다이오드에 비해 발광 효율이 높아 작은 전류에서도 충분한 휘도를 얻을 수 있다. 따라서, 녹색광을 출력하는 유기 발광 다이오드의 구동 전류가 적색광 또는 청색광을 출력하는 유기 발광 다이오드에 비해 작을 수 있고, 구조 상 병렬로 연결된 기생 용량이 적색광 또는 청색광을 출력하는 유기 발광 다이오드보다 크다.
유기 발광 표시 장치가 블랙(black)을 표시하다가 화이트(white)를 표시하게 되는 경우, 녹색광을 출력 하는 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류는 적색광 또는 청색광을 출력하는 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류보다 작음에도 불구하고, 녹색광을 출력하는 유기 발광 다이오드 양단의 전압차가 문턱 전압 이상이 되기 위한 전하량이 적색광 또는 청색광을 출력하는 유기 발광 다이오드에서의 전하량보다 크다. 따라서, 녹색광을 출력하는 유기 발광 다이오드는 적색광 또는 청색광을 출력하는 유기 발광 다이오드보다 발광 지연이 크고, 표시 장치가 표시하는 화이트가 보라색으로 치우쳐(purplish) 표시되는 색끌림 현상이 발생할 수 있다.
한편, 화소에 포함되는 구동 트랜지스터는 게이트 전압 변화에 따라 문턱 전압 및 구동 트랜지스터의 전류가 변하는 히스테리시스(hysteresis) 특성을 갖는다. 이러한 구동 트랜지스터의 히스테리시스 특성에 의해 해당 화소의 이전 밝기에 따라 화소에서 설정된 전류와 다른 전류가 흐르게 된다. 이에 따라, 화소의 발광이 목표 휘도(또는 목표 계조)에 미치지 못할 수 있다.
특히, 녹색광을 출력하는 유기 발광 다이오드를 포함한 화소의 발광 지연 및 구동 트랜지스터의 히스테리시스에 의한 색끌림, 잔상 등의 표시 불량은 표시 장치의 저휘도 발광 시 사용자에게 쉽게 관측되며, 표시 장치 시청의 불편함을 야기한다.
본 발명의 일 목적은 디밍 레벨에 기초하여 주사 시작 신호의 게이트-온 구간들 사이의 간격(interval)을 제어하는 표시 장치를 공급하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 디밍 레벨에 기초하여 주사 시작 신호의 게이트-온 구간의 폭(width)을 제어하는 표시 장치를 공급하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어부를 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 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 주사 시작 신호에 기초하여 주사 라인들을 통해 상기 화소들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부, 발광 제어 시작 신호에 기초하여 발광 제어 라인들을 통해 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부, 디밍(dimming) 레벨에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프(gate-off) 구간 내에서 상기 주사 시작 신호의 복수의 게이트-온(gate-on) 구간들 사이의 간격(interval)을 제어하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 게이트-온 구간들은 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간을 포함할 수 있다. 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 간격은 제1 간격을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격은 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간의 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격이 커질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간의 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간이 서로 연속될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간의 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격은 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨에 관계없이 상기 제1 게이트-온 구간의 폭과 상기 제2 게이트-온 구간의 폭은 일정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 감소할수록 기 설정된 디밍 레벨에 따라 상기 제1 게이트-온 구간 및 상기 제2 게이트-온 구간 중 적어도 하나의 폭이 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 디밍 레벨에 기초하여 상기 발광 구동부에 공급되는 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간은 제1 오프-폭(off-width)을 갖고, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 오프-폭이 증가하며, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 경우, 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 폭은 상기 디밍 레벨에 관계없이 상기 제1 오프-폭보다 작은 제2 오프-폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 게이트-온 구간들은 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간을 포함하고, 상기 주사 구동부는 상기 주사 시작 신호의 상기 제1 게이트-온 구간에 응답하여 상기 주사 라인들 각각으로 j개(단, j는 양의 정수)의 상기 주사 신호를 공급하고, 상기 제2 게이트-온 구간에 응답하여 상기 주사 라인들 각각으로 k개(단, k는 2이상의 정수)의 상기 주사 신호를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 게이트-온 구간의 폭이 증가할수록 상기 주사 라인들 각각으로 공급되는 상기 주사 신호의 개수가 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 폭을 결정하는 제1 시작 신호 결정부 및 상기 디밍 신호 및 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 폭 중 적어도 하나에 기초하여 상기 주사 시작 신호의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격을 결정하는 제2 시작 신호 결정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 주사 라인들 각각으로 공급되는 상기 주사 신호들 중 상기 주사 라인들 각각의 마지막 주사 신호에 동기되도록 데이터 라인들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 하나의 프레임 구간에서, 상기 주사 구동부는 상기 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간에 의해 정의되는 비발광 구간 내에서 상기 주사 시작 신호의 상기 게이트-온 구간들에 응답하여 상기 주사 라인들 각각에 상기 주사 신호를 복수 회 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 주사 구동부는 상기 주사 시작 신호의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격에 따라 상기 제1 게이트-온 구간에 응답하여 출력되는 상기 주사 신호와 상기 제2 게이트-온 구간에 응답하여 출력되는 상기 주사 신호 사이의 간격을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 주사 시작 신호에 기초하여 주사 라인들을 통해 상기 화소들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부, 발광 제어 시작 신호에 기초하여 발광 제어 라인들을 통해 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부, 디밍(dimming) 레벨에 기초하여 한 프레임의 비발광 구간을 정의하는 상기 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프(off-duty) 구간 내에서 상기 주사 시작 신호의 폭(width)을 제어하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 주사 시작 신호는 제1 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 경우, 상기 주사 시작 신호는 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 주사 시작 신호의 폭이 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 주사 시작 신호는 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제2 디밍 구간에서, 상기 주사 시작 신호는 상기 디밍 레벨의 변화에 관계없이 일정한 상기 제2 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 주사 구동부는 상기 주사 시작 신호의 상기 폭에 기초하여 상기 주사 라인들 각각으로 k개(단, k는 2이상의 정수)의 상기 주사 신호를 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 타이밍 제어부는
상기 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제어하는 제1 시작 신호 결정부 및 상기 디밍 신호 및 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 폭에 기초하여 상기 주사 시작 신호의 게이트-온 구간의 상기 폭을 제어하는 제2 시작 신호 결정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 타이밍 제어 장치는 표시 장치가 발광한 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프 구간의 폭을 결정하는 제1 시작 신호 결정부 및 상기 디밍 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 적어도 하나의 게이트-온 구간 사이의 간격 및 상기 적어도 하나의 게이트-온 구간의 폭 중 적어도 하나를 결정하는 제2 시작 신호 결정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 적어도 하나의 게이트-온 구간은 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간을 포함하고, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 간격은 제1 간격을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간의 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격이 커질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간의 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간이 서로 연속될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 주사 시작 신호는 제1 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 주사 시작 신호의 폭이 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 주사 시작 신호는 상기 디밍 레벨의 변화에 관계없이 상기 제1 폭보다 작은 일정한 제2 폭을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 따른 표시 장치 및 이에 포함되는 타이밍 제어 장치는 저휘도 영역에 대응하는 디밍 레벨에 기초하여 주사 시작 신호의 폭 및 출력 간격을 제어함으로써 비발광 구간 동안 화소에 공급되는 주사 신호의 개수 및 주사 신호 인가 간격을 조절할 수 있다. 이에 따라, 저휘도에서의 급격한 계조 변화에 따른 색끌림, 잔상 등의 표시 불량이 제거 내지 개선될 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 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2b는 도 2a의 화소를 구동하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함되는 주사 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 3의 주사 구동부의 동작의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 5는 도 1의 표시 장치의 표시 패널로 인가되는 주사 신호들의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 발광 구동부의 동작의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 9a 내지 도 9c는 도 1의 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어부의 일 예들을 나타내는 블록도들이다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 다른 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 다른 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 12a 및 도 12b는 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 또 다른 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
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 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 주사 구동부(200), 발광 구동부(300), 데이터 구동부(400) 및 타이밍 제어부(500)를 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등으로 구현될 수 있다. 표시 장치(1000)는 평면 표시 장치, 플렉서블(flexible) 표시 장치, 커브드(curved) 표시 장치, 폴더블(foldable) 표시 장치, 벤더블(bendable) 표시 장치일 수 있다. 또한, 표시 장치는 투명 표시 장치, 헤드 마운트(head-mounted) 표시 장치, 웨어러블(wearable) 표시 장치 등에 적용될 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 주사 라인들(SL1 내지 SLn), 복수의 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn), 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 포함하고, 상기 주사 라인들(SL1 내지 SLn), 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn) 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 각각 연결되는 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있다. (단, n, m은 1보다 큰 정수) 화소(P)들 각각은 구동 트랜지스터와 복수의 스위칭 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 화소(P)들은 유기 발광 다이오드를 포함하며, 각각 적색, 녹색 및 청색 화소 중 하나로 구현될 수 있다.
주사 구동부(200)는 주사 시작 신호(SFLM)에 기초하여 주사 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 화소(P)들에 주사 신호를 공급할 수 있다. 주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)로부터 주사 시작 신호(SFLM) 및 적어도 하나의 클럭 신호 등을 수신한다. 일 실시예에서, 제1 주사 라인(SL1)으로 주사 신호가 공급되면 화소(P)들이 수평 라인 단위로 순차적으로 선택될 수 있다. 이를 위하여, 주사 신호는 화소(P)들에 포함되는 트랜지스터가 턴 온(turn on)될 수 있도록 게이트-온(gate-on) 전압으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 화소(P)들에 포함되는 트랜지스터가 피모스(P-channel metal oxide semiconductor; PMOS) 트랜지스터인 경우, 게이트-온 전압은 논리 하이 레벨로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간의 폭 및 클럭 신호에 기초하여 출력되는 주사 신호의 개수가 달리질 수 있다. 이에 대해서는, 도 3 이하를 참조하여 자세하게 후술하기로 한다.
발광 구동부(300)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)에 기초하여 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)을 통해 화소(P)들에 발광 제어 신호를 공급할 수 있다. 발광 구동부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터 발광 제어 시작 신호(EFLM) 및 클럭 신호 등을 수신한다. 일 실시예에서, 제1 발광 제어 라인(EL1)으로 발광 제어 신호가 공급되면 화소(P)들이 수평 라인 단위로 순차적으로 선택될 수 있다. 이를 위하여, 발광 제어 신호는 화소(P)들에 포함되는 트랜지스터가 턴 온(turn on)될 수 있도록 게이트-온(gate-on) 전압으로 설정될 수 있다. 발광 제어 신호는 수평 라인들에 대하여 하나의 프레임을 발광 구간 및 비발광 구간으로 구분할 수 있다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 제어부(500)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(RGB)를 수신할 수 있다. 데이터 구동부(400)는 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(RGB)에 기초하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 화소들로 데이터 신호를 공급할 수 있다. 일 실시예예서, 하나의 프레임에서, 데이터 구동부(400)는 주사 라인들(SL1 내지 SLn) 각각으로 공급되는 주사 신호들 중 주사 라인들(SL1 내지 SLn) 각각의 마지막 주사 신호에 동기되도록 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)로 데이터 신호를 공급할 수 있다.
타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 타이밍 신호들에 기초하여 주사 구동부(200), 발광 제어 구동부(300) 및 데이터 구동부(400)의 구동을 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(500)는 주사 시작 신호(SFLM). 주사 클럭 신호 등을 포함하는 제어 신호를 주사 구동부(200)에 공급하고, 발광 제어 시작 신호(EFLM), 발광 제어 클럭 신호 등을 포함하는 제어 신호를 발광 구동부(300)에 공급할 수 있다. 데이터 구동부(500)를 제어하기 데이터 제어 신호(DCS)는 소스 시작 신호, 소스 출력 인에이블 신호, 소스 샘플링 클럭 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 디밍(dimming) 신호에 기초하여 현재 표시 패널(100)이 발광하는 디밍 레벨을 판단할 수 있다. 여기서, 디밍은 표시 패널이 표시할 수 있는 최대 휘도(즉, 최대 계조의 휘도)를 제한하는 기술을 의미한다. 예를 들어, 디밍은 기 설정된 복수의 디밍 레벨들 중 하나의 디밍 레벨을 선택하여 영상을 표시하는 것을 의미하며, 디밍 레벨에 대응하여 최대 계조의 휘도가 350nit, 250nit, 200nit 등으로 변경될 수 있다. 일례로, 디밍 레벨이 증가할수록 표시 패널이 표시할 수 있는 최대 휘도가 증가한다.
본원 발명에서 디밍은 데이터 신호 변환, 감마 세트 선택, 발광 제어 신호의 오프듀티 비 조절 등의 현재 공지된 다양항 방법으로 구현이 가능하다. 또한, 상기 디밍은 휘도 구간에 따라 상이한 방법으로 구현될 수도 있다.
타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프(off-duty) 구간의 길이(폭)을 결정할 수 있다. 다시 말하면, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨에 기초하여 하나의 프레임 내에서의 비발광 구간의 길이(오프듀티 비(off-duty ratio))를 결정할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 기준 디밍 레벨에서, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 폭을 가질 수 있다. 디밍 레벨이 기준 디밍 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간에서는 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 폭보다 큰 제2 폭을 가질 수 있다. 일례로, 제2 폭은 상기 디밍 레벨이 작아질수록 커질 수 있다. 디밍 레벨이 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간에 포함되는 경우에는 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 폭보다 작은 제3 폭을 가질 수 있다. 일례로, 제3 폭은 디밍 레벨 변화와 관계없이 일정한 값을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간 내에서 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온(on-duty) 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격(interval)을 제어할 수 있다. 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격에 따라 화소(P) 내 구동 트랜지스터의 문턱 전압 바이어스(bias) 유지 시간이 조절될 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간 내에서 주사 시작 신호(SFLM)의 폭(width)(즉, 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간의 폭)을 제어할 수 있다. 주사 시작 신호(SFLM)의 폭에 따라 주사 라인들(SL1 내지 SLn)로 공급되는 주사 신호들의 개수가 달라질 수 있다. 이에 따라, 디밍 레벨(즉, 표시 패널(100)의 최대 휘도)에 따라 화소(P) 내 구동 트랜지스터에 온-바이어스(on-bias) 상태의 초기화가 차등적으로 적용될 수 있다.
디밍 레벨에 따른 구동과 관련된 구체적인 설명은 도 2 이하를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이고, 도 2b는 도 2a의 화소를 구동하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 2a 및 도 2b에서는 설명의 편의성을 위하여 i번째 데이터 라인(Di), (i-1)번째 주사 k인(SLi-1) 및 i번째 주사 라인(SLi)과 접속된 화소(P)를 도시하기로 한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 화소(P)는 유기 발광 다이오드(OLED) 및 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 화소 회로(10)를 구비할 수 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 화소 회로(10)에 접속되고, 캐소드 전극은 제2 전원(ELVSS)에 접속될 수 있다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소 회로(10)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다.
화소 회로(10)는 데이터 신호에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이를 위하여, 화소 회로(10)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원(VINT)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속된다. 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속된다. 제7 트랜지스터(T7)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 주사 신호(예를 들어, GW 신호)가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(VINT)의 전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극으로 공급한다. 여기서, 초기화 전원(VINT)은 데이터 신호보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)와 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속된다. 제6 트랜지스터(T6) 게이트 전극은 i번째 발광 제어 라인(ELi)에 접속된다. 제6 트랜지스터(T6)는 i번째 발광 제어 라인(ELi)으로 발광 제어 신호(EMi)가 공급될 때 턴-온되고, 그 외의 경우에 턴-오프된다. 예를 들어, 제6 트랜지스터(T6)는 i번째 발광 제어 라인(ELi)으로 공급되는 발광 제어 신호의 게이트-온 구간에서 턴-온되고, 게이트-오프 구간에서 턴-오프될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원(ELVDD)과 제1 트랜지스터(T1) 사이에 접속된다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어 라인(ELi)에 접속된다. 제5 트랜지스터(T5)는 i번째 발광 제어 라인(ELi)으로 발광 제어 신호(EMi)가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제1 트랜지스터(T1; 구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 전원(ELVDD)에 접속되고, 제2 전극은 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 접속된다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 제 1트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 노드(N1) 사이에 접속된다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속된다. 제3 트랜지스터(T3)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 제1 노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온 될 때 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(VINT) 사이에 접속된다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 i-1번째 주사 라인(SLi-1)에 접속된다. 제4 트랜지스터(T4)는 i-1번째 주사 라인(SLi-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 노드(N1)로 초기화 전원(VINT)의 전압을 공급할 수 있다.
여기서, i번째 주사 라인(SLi)으로 공급되는 주사 신호는 주사 구동부의 i번째 스테이지에서 출력되는 주사 신호(Si)에 대응하고, 는 i-1번째 주사 라인(SLi-1)으로 공급되는 주사 신호는 주사 구동부의 i-1번째 스테이지에서 출력되는 주사 신호(Si-1)에 대응할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(Di)과 제1 트랜지스터(T1)의 제 1전극 사이에 접속된다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 i번째 주사 라인(SLi)에 접속된다. 제2 트랜지스터(T2)는 i번째 주사 라인(SLi)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터 라인(DLi)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1전원(ELVDD)과 제1 노드(N1) 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
일 실시예에서, 주사 시작 신호의 폭 및/또는 간격 제어를 통해 제2, 제3, 제4 및 제7 트랜지스터들(T2, T3, T4, T7)에 각각 공급되는 주사 신호의 개수 및 주사 신호 사이의 폭이 조절될 수 있다. 이에 따라, 구동 트랜지스터의 바이어스 유지 시간 등이 조절될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 발광 제어 라인(ELi)으로 발광 제어 신호(EMi)의 게이트-오프 구간에서 제5 트랜지스터(T5) 및 제 6트랜지스터(T6)가 턴-오프된다. 이때, 화소(P)는 비발광 상태로 설정된다.
이후, 제i-1 주사 라인(SLi-1)으로 주사 신호(Si-1)가 공급되어 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온된다. 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온되면 초기화 전원(VINT)의 전압이 제1 노드(N1)으로 공급된다. 그러면, 제1 노드(N1)의 전압은 초기화 전원(VINT)의 전압으로 초기화된다. 여기서, 제1 노드(N1)의 전압은 구동 트랜지스터(즉, 제1 트랜지스터(T1))의 게이트 전압일 수 있다. 따라서, 제1 트랜지스터(T1)는 온-바이어스(on-bias) 상태로 초기화된다.
제1 노드(N1)가 초기화 전원(VINT)의 전압으로 초기화된 후 제i 주사 라인(SLi)으로 주사 신호(Si)가 공급된다. 제i 주사 라인(Si)으로 주사신호가 공급되면 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3) 및 제7 트랜지스터(T7)가 턴-온된다.
제3 트랜지스터(T3)가 턴-온되면 제1 트랜지스터(T1)가 다이오드 형태로 접속된다.
제2 트랜지스터(T2)가 턴-온되면 데이터 라인(DLi)으로부터의 데이터 신호가 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극으로 공급된다. 이때, 제1 노드(N1)가 데이터 신호보다 낮은 초기화 전원(VINT)의 전압으로 초기화되었기 때문에 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온된다. 제1 트랜지스터(T1)가 턴-온되면 데이터 신호에서 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 감한 전압이 제1 노드(N1)에 인가된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)에 인가된 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압에 대응하는 전압을 저장한다. 이 때, 제1 트랜지스터(T1)는 약 0V의 게이트-소스 전압 및 약 0V의 드레인-소스 전압을 가 질 수 있다. 그러므로, 제1 트랜지스터(T1)는 약 0V의 게이트-소스 전압 및 약 0V 의 드레인-소스 전압이 인가되는 오프-바이어스 상태(또는 문턱전압 바이어스 상태)로 될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)가 턴-온되면 초기화 전원(VINT)의 전압이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극으로 공급된다. 즉, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극의 전압이 초기화될 수 있다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)에 기생적으로 형성된 기생 커패시터가 방전되고, 이에 따라 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시터가 방전되는 경우 제1 트랜지스터(T1)의 누설 전류는 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시터를 선충전하고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태(즉, 블랙 상태)를 유지할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)에 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압에 대응하는 전압이 저장된 후 제i 발광 제어 라인(ELi)에 인가되는 발광 제어 신호(EMi)는 게이트-온 전압을 가지며, 게이트-온 구간이 시작될 수 있다. 이 때, 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴-온된다. 그러면, 제1 전원(ELVDD)으로부터 제5 트랜지스터(T5), 제1 트랜지스터(T1), 제6 트랜지스터(T6) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 이어지는 전류 경로가 형성된다. 이때, 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
실제로, 화소(P)는 상술한 과정을 반복하면서 소정 휘도의 빛을 생성한다. 추가적으로, 본 발명의 실시예에서 화소(P)의 회로구조는 도 2a에 의하여 한정되지 않고, 공지된 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있다.
발광 제어 신호(EMi)는 데이터신호가 화소(P)에 충전되는 기간 동안 화소(P)가 비발광 상태로 설정되도록 적어도 하나의 주사신호와 중첩되도록 공급된다. 이와 같은 발광 제어 신호(EMi)의 공급 타이밍은 현재 공지된 다양한 방법으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 발광 제어 신호(EMi)의 게이트-오프 구간의 길이, 주사 신호(Si-1, Si)의 개수 및 주사 신호(Si-1, Si)의 폭은 디밍 레벨에 기초하여 제어될 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함되는 주사 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 3의 주사 구동부의 동작의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 3 내지 도 4b를 참조하면, 주사 구동부(200)는 주사 라인들(SL1 내지 SLn)에 각각 연결되는 제1 내지 제n 스테이지들(SST1 내지 SSTn)을 포함할 수 있다. 주사 구동부(200)는 주사 시작 신호(SFLM)과 제1 및 제2 클럭 신호들(CLK1, CLK2)에 기초하여 주사 신호(S1, S2, ...)를 출력할 수 있다.
스테이지들(SST1 내지 SSTn) 각각은 제1 및 제2 클럭 신호들(CLK1, CLK2)을 공급받고, 주사 시작 신호(SFLM)에 응답하여 주사 라인들(SL1 내지 SLn) 각각으로 주사 신호(S1, S2, ...)를 공급할 수 있다.
예를 들어, 제1 스테이지(SST1)는 주사 시작 신호(SFLM)에 대응하여 제1 주사 라인(SL1)으로 제1 주사 신호(S1)을 공급할 수 있다. 제2 스테이지(SST2)는 제1 주사 신호(S1)에 응답하여 제2 주사 라인(SL2)으로 제2 주사 신호(S2)를 공급할 수 있다.
여기서, 주사 라인들(SL1 내지 SLn) 각각으로 인가되는 주사 신호들(S1, S2, ...) 각각의 개수는 주사 시작 신호(SFLM)의 폭(W)에 대응하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 주사 시작 신호(SFLM)의 폭(W)이 증가할수록 주사 라인들(SL1 내지 SLn)로 더 많은 수의 주사 신호들(S1, S2, ...)이 공급될 수 있다.
주사 시작 신호(SFLM)가 디밍 레벨에 응답하여 소정의 폭을 가지고 제1 스테이지(SST1)에 공급될 수 있다. 이 때, 제1 스테이지(SST1)는 주사 시작 신호(SFLM)와 중첩되는 제1 클럭 신호(CLK1)를 제1 주사 신호(S1)로써 제1 주사 라인(SL1)으로 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제1 스테이지(SST1)는 주사 시작 신호(SFLM)에 중첩하는 3개의 제1 주사 신호(S1)를 제1 주사 라인(SL1)으로 공급할 수 있다. 제2 스테이지(SST1)는 상기 3개의 제1 주사 신호(S1)를 수신하고, 제1 클럭 신호(CLK1)의 반주기만큼 지연된 제2 클럭 신호(CLK2)에 대응하는 제2 주사 신호(S2)를 제2 주사 라인(SL2)으로 출력할 수 있다. 따라서, 제2 주사 신호(S2)는 제1 주사 신호(S1)와 개수가 동일하다. 이에 따라, 동일한 개수를 갖는 주사 신호들이 주사 라인들(SL1 내지 SLn)으로 순차적으로 공급될 수 있다.
또한, 하나의 프레임 구간 내에서 주사 시작 신호(SFLM)는 복수의 게이트-온 구간들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 4b 에 도시된 바와 같이, 주사 신호(SFLM)는 제1 게이트-온 구간(GO1) 및 제2 게이트-온 구간(GO2)을 가질 수 있다. 제1 게이트-온 구간(GO1) 및 제2 게이트-온 구간(GO2) 각각의 폭들은 서로 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다. 하나의 프레임 구간 내에서, 하나의 주사 라인(예를 들어, SL1)으로 주사 신호(예를 들어, S1)가 인가되는 간격은 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간들 사이의 간격에 대응하여 결정될 수 있다.
일례로, 제1 게이트-온 구간(GO1)에서 주사 시작 신호(SFLM)에 응답하여 하나의 제1 주사 신호(S1)가 제1 주사 라인(SL1)으로 공급될 수 있다. 제2 게이트-온 구간(GO2)에서는 주사 시작 신호(SFLM)에 응답하여 두 개의 제1 주사 신호(S1)가 제1 주사 라인(SL1)으로 공급될 수도 있다.
주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격(T)에 의해 주사 라인들(S1 내지 Sn) 각각에 공급되는 주사 신호들의 제공 타이밍이 달라질 수 있다. 예를 들어, 하나의 프레임 구간에서, 제1 주사 라인(SL1)에 하나의 주사 신호(S1)가 공급되고 소정의 시간 경과 후에 두 개의 주사 신호(S1)가 더 공급될 수 있다. 상기 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격(T)에 대응하는 시간 동안 주사 신호가 인가되는 화소의 트랜지스터들은 턴-오프 상태를 갖고, 화소의 구동 트랜지스터(제1 트랜지스터)T1)는 오프-바이어스 상태를 가질 수 있다.
화소(P)에 인가되는 주사 신호에 의해 트랜지스터들의 온-오프가 제어된다. 일 실시예에서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 화소(P)의 트랜지스터들이 피모스 트랜지스터로 구성될 수 있다. 일례로, 제1 주사 라인(SL1)으로 주사 신호(S1)가 공급되어 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온되는 경우, 제1 트랜지스터(T1)(즉, 구동 트랜지스터)는 온-바이어스(on-bias) 상태가 되고, 제1 트랜지스터(T1)의 특성 그래프(게이트-소스 전압에 따른 드레인 전류 특성 그래프)가 음의 방향(negative)으로 시프트된다. 이와 반대로, 제1 주사 라인(SL1)으로 주사 신호(S1)가 인가되고, 트랜지스터들의 턴-오프 상태가 길게 유지되는 경우, 제1 트랜지스터(T1)는 오프-바이어스(off-bias) 상태(또는 문턱 전압 바이어스 상태)가 되고, 상기 특성 그래프가 양의 방향(positive)으로 시프트된다. 이에 따라, 본원의 실시예들은 주사 신호의 출력을 제어함으로써 바이어스 상태 변화에 따른 제1 트랜지스터(T1)의 특성 변화를 이용한 고품질의 영상을 표시할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 구간 내에서 상기 제1 트랜지스터(T1)의 온-바이어스 상태 및 문턱 전압 바이어스 상태를 갖는 시간 및/또는 횟수를 제어함으로써 급격한 계조 변화 또는 휘도 변화에 따른 색끌림, 잔상 등을 저감할 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치의 표시 패널로 인가되는 주사 신호들의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 5를 참조하면, 하나의 프레임 구간 내에서 하나의 화소 라인으로 공급되는 마지막 주사 신호에 동기하여 데이터 신호(DATA)가 표시 패널(100)에 인가될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 하나의 프레임 구간 내에서 주사 시작 신호(SFLM)은 복수의 게이트-온 구간들(GO1, GO2)을 포함하고, 주사 구동부(200)는 주사 시작 신호(SFLM)에 기초하여 하나의 주사 라인으로 소정의 간격으로 주사 신호를 복수 회 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 주사 라인에 대하여, 하나의 주사 신호가 출력되고 소정의 바이어스 시간(BT)이 경과한 후에 두 개의 주사 신호가 출력될 수 있다. 데이터 구동부(400)는 제1 주사 라인으로 공급되는 제1 주사 신호(S1) 중 마지막 제1 주사 신호와 동기되도록 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 화소들의 첫 번째 수평 라인에 대응하는 데이터 신호(DS1)를 공급할 수 있다. 이 후, 데이터 구동부(400)는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 순차적으로 다음 수평 라인에 대응하는 데이터 신호들(DS2, DS3, ...)을 공급할 수 있다.
순차적으로 공급되는 주사 신호들(S1, S2, S3, ...)에 대응하여 데이터 구동부(400)로부터의 데이터 신호(DS1, DS2, DS3, ...)가 표시 패널(100)에 공급되고, 이에 따라 표시 패널(100)은 데이터 신호(DS1, DS2, DS3, ...)에 대응하는 소정의 영상을 표시할 수 있다. 추가적으로, 데이터 구동부(400)는 첫 번째 수평 라인에 대응하는 데이터신호(DS1)가 공급되기 전에 더미 데이터 신호(DDS)를 공급할 수 있다. 더미 데이터 신호(DDS)는 데이터 구동부(400)에서 공급될 수 있는 데이터 신호들 중 임의의 하나로 선택될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨(DIM)에 따라 발광 제어 시작 신호(EFLM) 및 주사 시작 신호(SFLM)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 도 6a에 도시된 바와 같이, 현재의 디밍 레벨(DIM)이 기 설정된 기준 디밍 레벨(R_DIM)에 상응하는 경우, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 오프-폭(off-width)(E_OFF1)을 가질 수 있다. 예를 들어, 기준 디밍 레벨(R_DIM)은 약 100nit의 최대 휘도로 설정될 수 있다. 기준 디밍 레벨(R_DIM) 이하의 저휘도에서는 발광 구간의 길이(즉, 오프듀티 비의 조절)에 의해 디밍이 제어될 수 있다. 즉, 기준 디밍 레벨(R_DIM)은 발광 구간의 길이 제어에 의한 디밍을 시작하는 기준 휘도를 의미한다.
또한, 제1 발광 제어 라인에 인가되는 발광 제어 신호(EM1)의 폭은 발광 제어 시작 신호(EFLM)와 실질적으로 동일할 수 있다. 한편, 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 제1 오프-폭(off-width)(E_OFF1)은 하나의 프레임 구간에서의 비발광 구간을 정의한다.
또한, 디밍 레벨(DIM)이 기 설정된 기준 디밍 레벨(R_DIM)에 상응하는 경우, 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격은 제1 간격(T1)을 갖도록 설정될 수 있다. 일례로, 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)은 하나의 주사 신호에 대응하고, 주사 시작 신호(SFLM)의 제2 게이트-온 구간(GO2)은 두 개의 주사 신호에 대응할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간의 개수, 각각의 게이트-온 구간의 폭, 게이트-온 구간들 사이의 간격이 이에 한정되는 것은 아니다.
일례로, 주사 구동부(200)는 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)에 응답하여 주사 라인들 각각으로 j개(단, j는 양의 정수)의 주사 신호를 공급하고, 제2 게이트-온 구간(GO2)에 응답하여 상기 주사 라인들 각각으로 k개(단, k는 2이상의 정수)의 상기 주사 신호를 공급할 수 있다. 여기서, 도 6a 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 게이트-온 구간(GO1)의 폭 및/또는 제2 게이트-온 구간(GO1)의 폭이 증가할수록 주사 라인들 각각으로 공급되는 주사 신호의 개수가 증가할 수 있다.
도 6a의 구동 방법은 제1 게이트-온 구간(GO1)에서 주사 신호를 공급하여 화소의 제1 트랜지스터(T1, 구동 트랜지스터)를 온-바이어스 상태로 초기화한 후에 충분한 시간(즉, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격(T1)에 대응하는 바이어스 유지 시간(BT1)) 동안 문턱 전압 바이어스 상태(즉, 오프-바이어스 상태)를 유지할 수 있다. 이에 따라, 해당 수평 라인으로 실질적인 데이터 신호가 인가되기 이전에 제1 트랜지스터의 히스테리시스를 제거할 수 있다. 즉, 제1 게이트-온 구간(GO1)에서는 제1 트랜지스터(T1)의 특성 곡선이 음의 방향으로 시프트되면서 온-바이어스에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 초기화되고, 바이어스 유지 시간(BT1)에서는 제1 트랜지스터(T1)가 문턱 전압 바이어스 상태로 초기화된 상태를 유지하므로 특성 곡선이 다시 양의 방향으로 이동하면서 히스테리시스 및 발광 지연이 개선될 수 있다. 예를 들어, 문턱 전압 바이어스는 약 150 계조(gray level)에 대응하는 전압 값에 대응할 수 있다. 따라서, 100nit 이하의 저휘도 영역에서 저계조(예를 들어, 블랙 계조)에서 고계조(예를 들어, 화이트 계조)로 계조가 급격히 변하는 경우, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 설정에 의한 주사 신호 출력 제어에 의해 히스테리시스 및 발광 지연이 개선되고, 잔상, 색끌림 등의 표시 불량이 개선될 수 있다.
여기서, 각각의 주사 신호들(S1, S2)의 마지막 주사 신호에 대응하여 해당 수평 라인에 대응하는 데이터 신호가 인가된다.
도 6b에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 경우, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 오프-폭(E_OFF1)보다 넓을 수 있다. 또한, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격은 제1 간격(T1)보다 큰 제2 간격(T2)을 가질 수 있다.
디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 초저휘도 발광 시, 색끌림, 잔상 등의 표시 불량이 사용자에게 더 쉽게 관측된다. 이러한 문제를 개선하기 위해, 일 실시예에서, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 경우, 디밍 레벨(DIM)이 작아질수록 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격(T2)이 커질 수 있다. 이에 따라, 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 저휘도 디밍 구간에서의 바이어스 유지 시간(BT2)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)의 경우보다 더 길어진다.
따라서, 저계조(예를 들어, 블랙 계조)에서 고계조(예를 들어, 화이트 계조)로의 급격한 변화에 의한 색끌림 등의 표시 품질 불량이 개선될 수 있다.
일 실시예에서, 디밍 레벨(DIM)이 감소할수록 기 설정된 디밍 레벨(DIM)에 따라 제1 게이트-온 구간(GO1) 및 제2 게이트-온 구간(GO2) 중 적어도 하나의 폭이 증가할 수도 있다.
도 6c에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 경우, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 오프-폭(E_OFF1)보다 좁은 제2 오프-폭(E_OFF2)으로 설정될 수 있다. 또한, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2)은 서로 연속될 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)이 100nit보다 밝은 휘도로 발광하는 경우, 타이밍 제어부(500)는 하나의 프레임 구간에서 제1 게이트-온 구간(GO1)과 2 게이트-온 구간(GO2)을 연속하여 출력할 수 있다. 즉, 주사 시작 신호(SFLM)는 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2)이 연속하여 이어지는 하나의 게이트-온 구간을 가지며 출력될 수 있다. 일 실시예에서, 연속되는 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2)의 폭은 도 6a 및 도 6b에서의 제1 게이트-온 구간(GO1)의 폭과 제2 게이트-온 구간(GO2)의 폭의 합과 실질적으로 동일할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 경우, 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간의 폭은 제1 게이트-온 구간(GO1)의 폭과 제2 게이트-온 구간(GO2)의 폭의 합보다 작을 수도 있다.
일 실시예에서, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 경우, 발광 제어 신호의 오프듀티 비 조절에 의한 디밍은 수행되지 않고, 따라서, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간의 폭인 제2 오프-폭(E_OFF2)은 디밍 레벨(DIM)에 변화와 관계없이 일정할 수 있다. 나아가, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 경우, 디밍 레벨(DIM)에 관계없이 제1 게이트-온 구간(GO1)의 폭과 제2 게이트-온 구간(GO2)의 폭 또한 일정할 수 있다. 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 고휘도의 경우, 히스테리시스 의한 색끌림이나 잔상이 잘 관측되지 않으므로, 본 실시예에서는 주사 신호(S1, S2)의 바이어스 유지 기간이 설정되지 않는다.
다른 실시예에서, 도 6d에 도시된 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 경우, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격은 제1 간격(T1)보다 작은 제3 간격(T3)일 수 있다. 이에 따라, 기준 디밍 레벨(DIM)보다 높은 고휘도 발광 시에도 소정의 바이어스 유지 시간(BT3)이 확보될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 디밍 레벨에 따라 저휘도 영역에서 주사 제어 신호(SFLM)의 게이트-온 구간들(GO1, GO2) 사이의 간격을 조절함으로써, 저휘도 영역에서의 급격한 계조 변화에 따른 시인성 불량을 개선할 수 있다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 8a 및 도 8b는 도 7의 발광 구동부의 동작의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 7 내지 도 8b를 참조하면, 발광 구동부(300)는 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)에 각각 연결되는 제1 내지 제n 스테이지들(EST1 내지 ESTn)을 포함할 수 있다. 발광 구동부(300)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)와 제3 및 제4 클럭 신호들(CLK3, CLK4)에 기초하여 발광 제어 신호(EM1, EM2, ...)를 출력할 수 있다.
제1 스테이지(EST1)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)에 대응하여 제1 발광 제어 라인(EL1)으로 제1 발광 제어 신호(EM1)을 공급할 수 있다. 제2 스테이지(EST2)는 제1 발광 제어 신호(EM1)에 응답하여 제2 발광 제어 라인(EL2)으로 제2 발광 제어 신호(EM2)를 공급할 수 있다.
여기서, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 발광 제어 신호들(EM1, EM2, ...)의 게이트-오프 구간 폭은 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간(E_OFF)의 폭에 대응하여 결정될 수 있다. 즉, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 폭이 넓을수록 발광 제어 신호(EM1, EM2, ...)의 폭도 넓게 설정된다. 발광 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간(E_OFF)의 폭은 디밍 레벨에 의해 결정될 수 있다.
도 9a 내지 도 9c는 도 1의 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어부의 일 예들을 나타내는 블록도들이다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 타이밍 제어부(500, 501, 502)는 제1 시작 신호 결정부(520) 및 제2 시작 신호 결정부(540, 541, 542)를 포함할 수 있다.
제1 시작 신호 결정부(520)는 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호(DIS)에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간의 폭을 결정할 수 있다. 디밍 신호(DIS)는 기 설정된 디밍 레벨의 정보 중 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 시작 신호 결정부(520)는 디밍 레벨과 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간의 폭 사이의 관계가 저장된 룩업 테이블로부터 상기 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 결정할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 제1 시작 신호 결정부(520)가 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간을 결정하는 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 시작 신호 결정부(540, 541, 542)는 디밍 신호(DIS) 및 발광 제어 시작 신호(EFLM) 중 적어도 하나에 기초하여 주사 시작 신호(SFLM)의 폭(게이트-온 구간의 폭), 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간의 개수, 게이트-온 구간 사이들 사이의 간격 등을 결정할 수 있다. 일례로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제2 시작 신호 결정부(540)는 디밍 신호(DIS)에 응답하여 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격을 결정할 수 있다.
다른 일례로, 도 9b에 도시된 바와 같이, 제2 시작 신호 결정부(541)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간의 폭에 기초하여 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격을 결정할 수 있다. 이 경우, 제2 시작 신호 결정부(541)는 제1 시작 신호 결정부(520)로부터 발광 제어 시작 신호(EFLM)와 관련된 정보를 수신할 수 있다.
또 다른 일례로, 도 9c에 도시된 바와 같이, 제2 시작 신호 결정부(542)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)와 디밍 신호(DIS)를 모두 참조하여 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 시작 신호 결정부(542)는 발광 제어 시작 신호(EFLM) 및 디밍 신호(DIS) 중 적어도 하나에 기초하여 하나의 주사 시작 신호(SFLM)를 출력하면서 주사 시작 신호(SFLM)의 폭을 결정할 수도 있다.
디밍 레벨에 따라 주사 시작 신호(SFLM) 및 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 제어하는 것과 관련된 내용은 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 전술하였으므로, 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 디밍 레벨에 기초하여 상기 주사 시작 신호(SFLM) 및 발광 제어 시작 신호(EFLM) 파형을 조절함으로써 저휘도 발광 시의 계조 변화에 따른 표시불량이 개선될 수 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 다른 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 10a 내지 도 10c에서는 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명한 내용들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨(DIM)에 따라 발광 제어 시작 신호(EFLM) 및 주사 시작 신호(SFLM)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨(DIM)에 기초하여 비발광 구간 내에서 주사 시작 신호(SFLM)의 폭(즉, 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간의 폭)을 제어할 수 있다. 주사 시작 신호(SFLM)의 폭에 따라 주사 라인들(SL1 내지 SLn)로 공급되는 주사 신호들의 개수가 달라질 수 있다.
디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)에 상응하는 경우, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간은 제1 폭을 갖는다. 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 경우, 디밍 레벨(DIM)이 작아질수록 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간의 폭이 기 설정된 간격으로 증가한다. 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 경우, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 게이트-오프 구간의 폭은 디밍 레벨(DIM)에 관계없이 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 현재의 디밍 레벨(DIM)이 기 설정된 기준 디밍 레벨(R_DIM)에 상응하는 경우, 주사 시작 신호(SFLM)는 제1 폭(W1)을 가질 수 있다. 일례로 주사 시작 신호(SFLM)에 대응하여 다섯 개의 제1 주사 신호(S1)가 출력될 수 있다. 이 때, 제1 주사 신호(S1)의 마지막 주사 신호에 동기하여 제1 수평 라인에 대응하는 데이터 신호가 데이터 구동부(400)로부터 출력될 수 있다.
이에 따라, 화소의 구동 트랜지스터에 대한 온-바이어스 상태의 초기화 횟수가 증가하고, 구동 트랜지스터의 히스테리시스가 제거 내지 개선될 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 제1 디밍 구간에 포함되는 경우, 주사 시작 신호(SFLM)는 제1 폭(W1)보다 큰 제2 폭(W2)을 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 디밍 구간에서 하나의 주사 라인으로 공급되는 주사 신호의 개수가 기준 디밍 레벨(R_DIM)에서의 주사 신호의 개수보다 더 많다. 일례로, 제1 디밍 구간에 포함되는 소정의 디밍 레벨(DIM)에서 주사 시작 신호(SFLM)에 대응하여 일곱 개의 제1 주사 신호(S1)가 출력될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 디밍 구간에서, 디밍 레벨(DIM)이 작아질수록 주사 시작 신호(SFLM)의 폭이 증가할 수 있다. 즉, 디밍 레벨(DIM)이 작아짐에 따라 출력되는 각각의 주사 라인으로 공급되는 주사 신호의 개수가 증가할 수 있다. 이에 따라, 구동 트랜지스터의 히스테리시스가 제거되고, 저휘도에서의 색끌림 및 잔상 불량이 개선될 수 있다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 제2 디밍 구간에 포함되는 경우, 주사 시작 신호(SFLM)는 제1 폭(W1)보다 작은 제3 폭(W3)을 가질 수 있다. 고휘도 발광의 경우, 상대적으로 계조 변화에 따른 색끌림이 관측되지 않으므로 각각의 주사 라인에 공급되는 주사 신호의 개수를 적게 한다.
이와 같이, 디밍 레벨을 참조하여 기준 디밍 레벨(R_DIM) 이하의 저휘도 영역에서 주사 시작 신호의 폭을 증가시킴으로써 각각의 주사 라인에 공급되는 주사 신호의 개수를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 저휘도 영역에서 구동 트랜지스터의 온-바이어스 횟수가 증가하게 되어 히스테리시스 및 발광 지연에 의한 표시 불량이 개선될 수 있다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 다른 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 11a 내지 도 11c에서는 도 6a 내지 도 6d를 참조하여 설명한 내용들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 11a 내지 도 11c를 참조하면, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨(DIM)에 따라 발광 제어 시작 신호(EFLM) 및 주사 시작 신호(SFLM)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨(DIM)에 따라 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간들(GO1, GO2)의 폭 및 게이트-온 구간들(GO1, GO2) 사이의 간격(T1, T2)을 모두 조절할 수 있다.
일례로, 도 11a에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)에 대응하는 경우, 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)은 제1 주사 라인의 주사 신호(S1) 하나에 중첩하고, 제2 게이트-온 구간(GO2)은 제1 주사 라인의 주사 신호 세 개에 중첩하며, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격은 제1 간격(T1)일 수 있다.
한편, 도 11b에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 경우, 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)은 제1 주사 라인의 주사 신호(S1) 하나에 중첩하고, 제2 게이트-온 구간(GO2)은 제1 주사 라인의 주사 신호 다섯 개에 중첩하며, 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격은 제1 간격(T1)보다 큰 제2 간격(T2)일 수 있다.
이와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 감소함에 따라 각각의 주사 라인에 공급되는 주사 신호의 개수 및 게이트-온 구간들 사이의 간격을 증가시킴으로써 저휘도에서의 급격한 계조 변화에 따른 시인성 불량이 개선될 수 있다.
나아가, 도 11c에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 높은 중휘도 이상의 경우, 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2)은 연속될 수 있으며, 주사 시작 신호(SFLM)의 전체 폭(W3) 또한 기준 디밍 레벨(R_DIM)에서의 게이트-온 구간들의 합보다 작게 설정될 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 디밍 레벨에 기초한 도 1의 표시 장치의 동작의 또 다른 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 12a 및 도 12b에서는 도 11a 및 도 11b를 참조하여 설명한 내용들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 기준 디밍 레벨(R_DIM) 이하에서 주사 시작 신호(SFLM)의 게이트-온 구간들(GO1, GO2)의 폭 및 게이트-온 구간들(GO1, GO2) 사이의 간격(T1, T2)을 모두 조절할 수 있다.
예를 들어, 디밍 레벨(DIM)이 감소함에 따라 제1 게이트-온 구간(GO1)의 폭은 감소하면서 제2 게이트-온 구간(GO2)의 폭은 증가할 수 있다. 또한, 디밍 레벨(DIM)이 감소함에 따라 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2) 사이의 간격(T1, T2)이 증가할 수 있다.
디밍 레벨(DIM)에 따라 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)에 응답하여 각각의 수평 라인에서의 온-바이어스 상태의 초기화가 차등적으로 적용될 수 있다. 일례로, 도 12a에 도시된 바와 같이, 기준 디밍 레벨(R_DIM)에서는 제1 게이트-온 구간(GO1)에 대응하여 두 개의 주사 신호가 출력되고, 도 12b에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(R_DIM)이 기준 디밍 레벨(R_DIM)보다 낮은 경우에는 제1 게이트-온 구간(GO1)에 대응하여 하나의 주사 신호가 출력될 수 있다.
이와 함께, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 디밍 레벨(DIM)에 따라 주사 시작 신호(SFLM)의 제1 게이트-온 구간(GO1)과 제2 게이트-온 구간(GO2)에 응답하여 각각의 수평 라인에서의 바이어스 유지 시간(BT1)이 차등적으로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000) 및 이에 포함되는 타이밍 제어부(500)는 디밍 레벨(DIM)이 낮아짐에 따라 주사 시작 신호의 게이트-온 구간들 사이의 간격 및 게이트-온 구간의 폭 중 적어도 하나를 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 디밍 레벨(DIM)에 기초하여 비발광 구간 동안 화소에 공급되는 주사 신호의 개수 및 주사 신호 인가 간격이 조절되고, 화소에 포함되는 구동 트랜지스터의 히스테리시스가 제거되며, 특정 화소의 발광 지연이 개선될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 13의 표시 장치(1001)는 주사 구동부들의 구성을 제외하면 도 1에 따른 표시 장치와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 2a 및 도 13을 참조하면, 표시 장치(1001)는 표시 패널(100), 제1 주사 구동부(200'), 제2 주사 구동부(700), 발광 구동부(300), 데이터 구동부(400) 및 타이밍 제어부(500')를 포함할 수 있다.
제1 주사 구동부(200')와 제2 주사 구동부(700)는 각각 제1 주사 시작 신호(SFLM1) 및 제2 주사 시작 신호(SFLM2)에 기초하여 도 2a의 화소(P)의 i-1번째 주사 라인에 대응하는 주사 신호 및 i번째 주사 라인에 대응하는 주사 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 주사 구동부(200')로부터 출력된 주사 신호는 제1 주사 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 각 화소들의 제4 트랜지스터(T4)에 공급되고, 제2 주사 구동부(700)로부터 출력된 주사 신호는 제2 주사 라인들(GL1 내지 GLn)을 통해 각 화소들의 제2, 제3 및 제7 트랜지스터들(T2, T3, T7)에 공급될 수 있다. 따라서, 제1 주사 구동부(200')는 화소의 구동 트랜지스터의 온-바이어스 상태를 제어할 수 있고, 제2 주사 구동부(700)는 화소의 구동 트랜지스터의 오프-바이어스 상태를 제어할 수 있다.
제1 주사 구동부(200') 및 제2 주사 구동부(700) 각각의 동작 과정은 상술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 14의 표시 장치(1002)는 발광 구동부들의 구성을 제외하면 도 1에 따른 표시 장치와 동일하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 14를 참조하면, 표시 장치(1001)는 표시 패널(100), 주사 구동부(200), 제1 발광 구동부(300), 제2 발광 구동부(300'), 데이터 구동부(400) 및 타이밍 제어부(500'')를 포함할 수 있다.
이와 같은 표시 장치(1002)에서 제1 발광 구동부(300) 및 제2 발광 구동부(300')가 표시 패널(100)를 사이에 두고 양측에 위치될 수 있다. 제1 발광 구동부(300) 및 제2 발광 구동부(300') 각각의 동작 과정은 상술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000, 1001, 1002)는 디밍 레벨(DIM)에 기초하여 비발광 구간 동안 화소에 공급되는 주사 신호의 개수 및 주사 신호 인가 간격을 조절함으로써 저휘도에서의 급격한 계조 변화에 따른 색끌림, 잔상 등의 표시 불량을 개선할 수 있다.
본 발명은 표시 장치를 포함하는 임의의 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 HMD 장치, TV, 디지털 TV, 3D TV, PC, 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 내비게이션, 웨어러블 장치 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.
10: 화소 회로 100: 표시 패널
200: 주사 구동부 300: 발광 구동부
400: 데이터 구동부 500, 501, 502: 타이밍 제어부
520: 제1 시작 신호 결정부
540, 541, 542: 제2 시작 신호 결정부
1000, 1001, 1002: 표시 장치

Claims (31)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    주사 시작 신호에 기초하여 주사 라인들을 통해 상기 화소들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부;
    발광 제어 시작 신호에 기초하여 발광 제어 라인들을 통해 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부;
    디밍(dimming) 레벨에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프(gate-off) 구간 내에서 상기 주사 시작 신호의 복수의 게이트-온(gate-on) 구간들 사이의 간격(interval)을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트-온 구간들은 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간을 포함하고,
    상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 간격은 제1 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격은 상기 제1 간격보다 큰 제2 간격인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간의 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격이 커지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간의 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간이 서로 연속되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간의 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격은 상기 제1 간격보다 작은 제2 간격인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍 레벨에 관계없이 상기 제1 게이트-온 구간의 폭과 상기 제2 게이트-온 구간의 폭은 일정한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 2 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 감소할수록 기 설정된 디밍 레벨에 따라 상기 제1 게이트-온 구간 및 상기 제2 게이트-온 구간 중 적어도 하나의 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트-온 구간들은 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간을 포함하고,
    상기 주사 구동부는 상기 주사 시작 신호의 상기 제1 게이트-온 구간에 응답하여 상기 주사 라인들 각각으로 j개(단, j는 양의 정수)의 상기 주사 신호를 공급하고, 상기 제2 게이트-온 구간에 응답하여 상기 주사 라인들 각각으로 k개(단, k는 2이상의 정수)의 상기 주사 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 게이트-온 구간의 폭이 증가할수록 상기 주사 라인들 각각으로 공급되는 상기 주사 신호의 개수가 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 디밍 레벨에 기초하여 상기 발광 구동부에 공급되는 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간은 제1 오프-폭(off-width)을 갖고,
    상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 오프-폭이 증가하며,
    상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 경우, 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 폭은 상기 디밍 레벨에 관계없이 상기 제1 오프-폭보다 작은 제2 오프-폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는
    상기 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 폭을 결정하는 제1 시작 신호 결정부; 및
    상기 디밍 신호 및 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 폭 중 적어도 하나에 기초하여 상기 주사 시작 신호의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격을 결정하는 제2 시작 신호 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 주사 라인들 각각으로 공급되는 상기 주사 신호들 중 상기 주사 라인들 각각의 마지막 주사 신호에 동기되도록 데이터 라인들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 1 항에 있어서, 하나의 프레임 구간에서, 상기 주사 구동부는 상기 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간에 의해 정의되는 비발광 구간 내에서 상기 주사 시작 신호의 상기 게이트-온 구간들에 응답하여 상기 주사 라인들 각각에 상기 주사 신호를 복수 회 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 주사 구동부는 상기 주사 시작 신호의 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간 사이의 간격에 따라 상기 제1 게이트-온 구간에 응답하여 출력되는 상기 주사 신호와 상기 제2 게이트-온 구간에 응답하여 출력되는 상기 주사 신호 사이의 간격을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    주사 시작 신호에 기초하여 주사 라인들을 통해 상기 화소들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부;
    발광 제어 시작 신호에 기초하여 발광 제어 라인들을 통해 상기 화소들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부;
    디밍(dimming) 레벨에 기초하여 한 프레임의 비발광 구간을 정의하는 상기 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프(off-duty) 구간 내에서 상기 주사 시작 신호의 폭(width)을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 주사 시작 신호는 제1 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 경우,상기 주사 시작 신호는 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 주사 시작 신호의 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 주사 시작 신호는 상기 제1 폭보다 작은 제2 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 제2 디밍 구간에서, 상기 주사 시작 신호는 상기 디밍 레벨의 변화에 관계없이 일정한 상기 제2 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  23. 제 17 항에 있어서, 상기 주사 구동부는 상기 주사 시작 신호의 상기 폭에 기초하여 상기 주사 라인들 각각으로 k개(단, k는 2이상의 정수)의 상기 주사 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  24. 제 17 항에 있어서, 타이밍 제어부는
    상기 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제어하는 제1 시작 신호 결정부; 및
    상기 디밍 신호 및 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 게이트-오프 구간의 상기 폭에 기초하여 상기 주사 시작 신호의 게이트-온 구간의 상기 폭을 제어하는 제2 시작 신호 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  25. 표시 장치가 발광한 디밍 레벨의 정보를 포함하는 디밍 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호의 게이트-오프 구간의 폭을 결정하는 제1 시작 신호 결정부; 및
    상기 디밍 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 적어도 하나의 게이트-온 구간 사이의 간격 및 상기 적어도 하나의 게이트-온 구간의 폭 중 적어도 하나를 결정하는 제2 시작 신호 결정부를 포함하는 타이밍 제어 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 게이트-온 구간은 제1 게이트-온 구간과 제2 게이트-온 구간을 포함하고,
    상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 간격은 제1 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 타이밍 제어 장치.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간의 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간 사이의 상기 간격이 커지는 것을 특징으로 하는 타이밍 제어 장치.
  28. 제 26 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간의 경우, 상기 제1 게이트-온 구간과 상기 제2 게이트-온 구간이 서로 연속되는 것을 특징으로 하는 타이밍 제어 장치.
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 기 설정된 기준 디밍 레벨에 상응하는 경우, 상기 주사 시작 신호는 제1 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 타이밍 제어 장치.
  30. 제 29 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 낮은 제1 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 디밍 레벨이 작아질수록 상기 주사 시작 신호의 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 타이밍 제어 장치.
  31. 제 29 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 상기 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 디밍 구간에 포함되는 경우, 상기 주사 시작 신호는 상기 디밍 레벨의 변화에 관계없이 상기 제1 폭보다 작은 일정한 제2 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 타이밍 제어 장치.
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