KR20200086783A - 표시장치 - Google Patents

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KR20200086783A
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low
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박세혁
노진영
박근정
이은호
남희
유봉현
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Abstract

본 발명에 따른 표시장치에서, 표시 패널은 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하고, 화소는 제1 스캔 라인에 연결된 제1형 스위칭 소자, 제2 스캔 라인에 연결된 제2형 스위칭 소자, 및 발광 소자를 포함한다. 저주파 구동 제어기는 기준 주파수로 동작하는 정상 동작 모드 및 기준 주파수 이하로 동작하는 저주파 동작 모드에 따라 전력 제어 신호를 출력한다. 스캔 드라이버는 제1 및 제2 스캔 라인을 구동하는 제1 및 제2 스캔 드라이버를 포함하고, 제1 및 제2 스캔 드라이버 중 하나는 저주파 동작 모드로 동작한다. 데이터 드라이버는 데이터 라인에 데이터 신호를 출력하고, 전력 제어 신호에 의해 저주파 동작 모드로 동작한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 저주파 구동이 가능한 표시장치에 관한 것이다.
표시장치 중 유기 발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기 발광 표시 장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기 발광 표시 장치는 데이터 라인들 및 스캔 라인에 연결되는 화소들을 구비한다. 화소들은 일반적으로 유기발광 다이오드와, 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 회로부를 포함한다. 회로부는 데이터 신호에 대응하여 제1 구동 전압으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제2 구동 전압으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 유기 발광 다이오드를 통해 흐르는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
종래에는 회로부에 포함되는 트랜지스터들이 저온 다결정 실리콘(low-temperature polycrystalline silicon;LTPS) 반도체층을 갖는 트랜지스터로 형성되었다. LTPS 트랜지스터는 높은 이동도와 소자 안정성의 면에서 장점이 있으나, 제2 구동 전압의 전압 레벨이 낮아지거나 동작 주파수가 낮아지는 경우 누설 전류가 발생한다. 화소 내 회로부에서 누설 전류가 생기는 경우, 유기 발광 다이오드를 통해 흐르는 전류량에 변화가 생겨서 표시 품질이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은 저주파 구동이 가능한 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 스캔 라인에 연결된 제1형 스위칭 소자, 상기 제2 스캔 라인에 연결된 제2형 스위칭 소자, 및 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 기준 주파수로 동작하는 정상 동작 모드 및 상기 기준 주파수 이하로 동작하는 저주파 동작 모드에 따라 전력 제어 신호를 출력하는 저주파 구동 제어기; 상기 제1 및 제2 스캔 라인을 구동하는 제1 및 제2 스캔 드라이버를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스캔 드라이버 중 하나가 저주파 동작 모드로 동작하는 스캔 드라이버; 및 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 출력하고, 상기 전력 제어 신호에 의해 상기 저주파 동작 모드로 동작하는 데이터 드라이버를 포함한다.
상기 제1형 스위칭 소자는 저온 폴리 실리콘 반도체층을 포함하는 트랜지스터이고, 상기 제2형 스위칭 소자는 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터이다.
상기 정상 동작 모드에서 상기 제1 및 제2 스캔 드라이버는 상기 기준 주파수로 동작하고, 상기 저주파 동작 모드에서 상기 제2 스캔 드라이버는 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수로 동작한다.
상기 데이터 드라이버는, 상기 데이터 전압을 출력하기 위한 출력 버퍼를 포함하고, 상기 전력 제어 신호에 의해 상기 출력 버퍼는 상기 저주파 동작 모드로 동작한다.
상기 데이터 드라이버는, 상기 정상 동작 모드에서 상기 출력 버퍼를 턴 온시키고, 상기 저주파 동작 모드에서 상기 출력 버퍼를 턴 오프시키기 위한 온/오프 제어기를 더 포함한다.
상기 데이터 드라이버는, 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 출력 버퍼의 출력단에 기준 전압을 제공하는 스위칭 회로를 더 포함한다.
상기 정상 동작 모드에서 상기 스위칭 회로는 턴-오프된다. 상기 저전력 동작 모드에서 상기 스위칭 회로는 턴-온되어, 상기 기준 전압을 상기 출력단으로 인가한다.
상기 표시장치는 상기 기준 전압을 상기 스위칭 회로로 공급하는 전압 생성기를 더 포함한다.
상기 소오스 드라이버는, 상기 출력 버퍼의 바이어스 커런트를 제어하는 바이어스 커런트 제어기를 더 포함한다.
상기 바이어스 커런트 제어기는, 상기 정상 동작 모드에서는 상기 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 기 설정된 크기로 조절하고, 상기 저전력 동작 모드에서 상기 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 상기 기 설정된 크기보다 작은 크기로 조절한다.
상기 화소는, 제1 구동 전압과 연결된 제1 전극, 상기 발광 소자의 애노드에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터; 상기 데이터 라인과 연결된 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극과 연결되고, 상기 제1 스캔 라인에 연결되어 상기 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 제2 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 라인에 연결되어 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함한다.
상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 제1형 스위칭 소자에 포함되고, 상기 제3 트랜지스터는 상기 제2형 스위칭 소자에 포함된다.
상기 저주파 동작 모드에서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 기준 주파수로 동작하고, 상기 제3 트랜지스터는 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파로 동작한다.
상기 화소는, 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 초기화 전압 라인과 연결된 제2 전극 및 제3 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터; 상기 제1 구동 전압과 연결된 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 발광 제어 신호를 수신하는 제어 전극을 포함하는 제5 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 발광 소자의 상기 애노드와 연결된 제2 전극 및 상기 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제6 트랜지스터; 및 상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 발광 소자의 상기 애노드와 연결된 제2 전극 및 제4 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제7 트랜지스터를 더 포함한다.
상기 제1, 제2, 제5 내지 제7 트랜지스터 각각은 상기 제1형 스위치 소자에 포함되고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 제2형 스위치 소자에 포함된다.
제1, 제2, 제5 내지 제7 트랜지스터는 저온 폴리 실리콘 반도체층을 포함하는 트랜지스터이고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터는 산화물 반도체층을 포함한다.
상기 저주파 동작 모드에서, 상기 제1, 제2, 제5 내지 제7 트랜지스터는 상기 기준 주파수로 동작하고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파로 동작한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는, 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 스캔 라인에 연결된 제1형 스위칭 소자, 상기 제2 스캔 라인에 연결된 제2형 스위칭 소자, 및 발광 소자를 포함하는 표시 패널; 기준 주파수로 동작하는 정상 동작 모드 및 상기 기준 주파수 이하로 동작하는 저주파 동작 모드에 따라 전력 제어 신호를 출력하는 저주파 구동 제어기; 상기 제1 및 제2 스캔 라인을 각각 구동하는 제1 및 제2 스캔 드라이버를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스캔 드라이버 중 하나는 상기 저주파 동작 모드로 동작하는 스캔 드라이버; 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버; 및 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널, 상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버로 제공되는 전압들 중 적어도 하나의 전압의 출력 또는 크기를 제어하는 전압 생성기를 포함한다.
상기 표시 패널은 초기화 전압을 수신하는 초기화 전압 라인을 더 포함하고, 상기 전압 생성기는 상기 초기화 전압을 생성하여 상기 표시 패널로 공급한다.
상기 전압 생성기는, 상기 정상 동작 모드에서 상기 표시 패널로 상기 초기화 전압을 공급하고, 상기 저주파 동작 모드에서 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널로 상기 초기화 전압의 공급을 중지한다.
상기 화소는, 제1 구동 전압과 연결된 제1 전극, 상기 발광 다이오드의 상기 애노드에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터; 상기 복수의 데이터 라인들 중 대응하는 데이터 라인과 연결된 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극과 연결되고, 상기 제1 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터; 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 제2 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제2 전극 및 상기 제2 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터; 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 상기 초기화 전압 라인과 연결된 제2 전극 및 제3 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터를 포함한다.
제1 및 제2 트랜지스터는 저온 폴리 실리콘 반도체층을 포함하는 트랜지스터이고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터는 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터이다.
상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 제1형 스위치 소자에 포함되고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 제2형 스위치 소자에 포함된다.
상기 저주파 동작 모드에서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 기준 주파수로 동작하고, 상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파로 동작한다.
상기 표시장치는, 감마 기준 전압을 근거로 복수개의 감마 전압을 생성하고, 생성된 감마 전압들을 상기 데이터 드라이버로 제공하는 감마 전압 생성기를 더 포함한다. 상기 전압 생성기는 상기 감마 기준 전압을 생성하여 상기 감마 전압 생성기로 제공한다.
상기 감마 기준 전압은 하이감마 기준 전압 및 로우감마 기준 전압을 포함한다. 상기 전압 생성기는, 상기 정상 동작 모드에서 제1 하이 전압 및 제1 로우 전압을 하이감마 기준 전압 및 로우감마 기준 전압으로 각각 출력하고, 상기 저주파 동작 모드에서 제2 하이 전압 및 제2 로우 전압을 하이감마 기준 전압 및 로우감마 기준 전압으로 각각 출력한다.
상기 제2 하이 전압은 상기 제1 하이 전압보다 낮은 레벨을 갖고, 상기 제2 로우 전압은 상기 제1 로우 전압보다 높은 레벨을 갖는다.
상기 감마 전압 생성기는, 상기 감마 전압들을 출력하기 위한 감마 출력 버퍼를 포함한다.
상기 감마 전압 생성기는, 상기 정상 동작 모드에서 상기 감마 출력 버퍼를 턴 온시키고, 상기 저주파 동작 모드에서 상기 감마 출력 버퍼를 턴 오프시키기 위한 온/오프 제어기를 더 포함한다.
상기 감마 전압 생성기는, 상기 감마 출력 버퍼의 바이어스 커런트를 제어하는 바이어스 커런트 제어기를 더 포함한다. 상기 바이어스 커런트 제어기는, 상기 정상 동작 모드에서는 상기 감마 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 기 설정된 크기로 조절하고, 상기 저주파 동작 모드에서 상기 감마 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 상기 기 설정된 크기보다 작은 크기로 조절한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 화소의 회로부에 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터를 구비하는 유기발광 표시장치는 저주파 동작을 위하여 스캔 드라이버, 데이터 드라이버, 전압 생성기 및 감마전압 생성기들 중 일부를 저주파 동작 모드로 구동함으로써, 표시장치의 전체적인 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 드라이버의 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 및 제2 스캔 드라이버의 입력 및 출력 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버의 블럭도이다.
도 7은 동작 모드에 따른 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 드라이버의 블럭도이다.
도 9는 동작 모드에 따른 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 드라이버의 블럭도이다.
도 11은 도 10에 도시된 바이어스 커런트 제어기의 회로도이다.
도 12는 동작 모드에 따른 바이어스 커런트 및 제1 내지 제3 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합칩의 블럭도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합칩의 블럭도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 전압 생성기의 블럭도이다.
도 16은 동작 모드에 따른 전력 제어 신호와 감마 기준 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감마 전압 생성기의 블럭도이다.
도 18은 동작 모드에 따른 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감마 전압 생성기의 블럭도이다.
도 20은 동작 모드에 따른 바이어스 커런트를 나타낸 파형도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(1000)는 표시 패널(100), 신호 제어기(200), 스캔 드라이버(300), 데이터 드라이버(400), 저주파 구동 제어기(500) 및 전압 발생기(600)를 포함한다.
신호 제어기(200)는 입력 영상 신호(미도시)를 수신하고, 데이터 드라이버(300)와의 인터페이스 사양에 맞도록 입력 영상 신호의 데이터 포맷을 변환하여 영상 데이터 신호(RGB)를 생성한다. 신호 제어기(200)는 스캔 드라이버(300)를 제어하기 위한 스캔 제어 신호(SCS) 및 데이터 드라이버(400)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다.
신호 제어기(200)는 전원모드를 제어하기 위한 전력제어 인에이블신호(BPC_EN)를 출력할 수 있다. 전원모드는 기 설정된 기준 주파수(예를 들어, 60Hz)로 영상이 표시되는 정상 동작 모드 및 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파수로 영상이 표시되는 저주파 동작 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정지 영상을 표시하는 경우, 표시장치(1000)는 저주파 동작 모드로 동작할 수 있다.
표시장치(1000)가 정상 동작 모드로 동작하는 경우, 신호 제어기(200)는 제1 상태의 전력제어 인에이블 신호(BPC_EN)를 출력하고, 표시장치(1000)가 저주파 동작 모드로 동작하는 경우, 신호 제어기(200)는 제2 상태의 전력제어 인에이블 신호(BPC_EN)를 출력할 수 있다. 저주파 구동 제어기(500)는 제1 상태의 전력제어 인에이블 신호(BPC_EN)에 의해 디스에이블되고, 제2 상태의 전력제어 인에이블 신호(BPC_EN)에 의해 인에이블될 수 있다. 즉, 저주파 구동 제어기(500)는 정상 동작 모드에서 디스에이블되고, 저주파 동작 모드에서 인에이블될 수 있다.
인에이블된 저주파 구동 제어기(500)는 저주파 동작 모드로 데이터 드라이버(400)를 구동하기 위한 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 출력할 수 있다.
스캔 드라이버(300)는 신호 제어기(200)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신한다. 스캔 제어 신호(SCS)는 스캔 드라이버(300)의 동작을 개시하는 개시 신호 및 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(300)는 복수 개의 스캔 신호들을 생성하고, 복수 개의 스캔 신호들을 후술하는 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn) 및 N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn)에 순차적으로 출력한다.　또한, 스캔 드라이버(300)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답하여 복수 개의 발광 제어 신호들을 생성하고, 후술하는 복수 개의 발광 제어 라인들(EL1-ELn)에 출력할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 스캔 구동 회로(300)는 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn)로 제공될 제1 스캔 신호들을 출력하고, N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn)로 제공될 제2 스캔 신호들을 출력할 수 있다. 제1 스캔 신호들은 제2 스캔 신호들과 각각 반전된 위상을 가질 수 있다.
도 1은 복수 개의 스캔 신호들과 복수 개의 발광 제어 신호들이 하나의 스캔 드라이버(300)로부터 출력되는 것으로 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 복수 개의 스캔 신호들을 생성하여 출력하는 스캔 드라이버와 복수 개의 발광 제어 신호들을 생성하여 출력하는 발광 제어 드라이버가 별개로 구분될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 스캔 제어 신호(SCS)가 신호 제어기(200)로부터 스캔 드라이버(300)로 제공되는 구조를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 표시장치(1000)는 스캔 제어 신호를 생성하는 제어 블럭(미도시)을 더 구비할 수 있다. 제어 블럭은 저주파 구동 제어기(500)로부터 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하여 스캔 드라이버(300)를 저주파 동작 모드로 동작시키기 위한 신호들을 출력할 수 있다.
데이터 드라이버(400)는 신호 제어기(200)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(RGB)를 수신한다. 데이터 드라이버(400)는 영상 데이터 신호(RGB)를 데이터 신호들로 변환하고, 데이터 신호들을 후술하는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)에 출력한다. 데이터 신호들은 영상 데이터 신호(RGB)의 계조 값에 대응하는 아날로그 전압들일 수 있다.
데이터 드라이버(400)는 저주파 구동 제어기(500)로부터 제공되는 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 응답하여 저주파 동작 모드로 동작할 수 있다. 데이터 드라이버(400)가 저주파 동작 모드로 동작하는 구조에 대해서는 이후 도 6 내지 도 11을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
표시장치(1000)는 표시장치(1000)의 동작에 필요한 전압들을 생성하기 위한 전압 생성기(600)를 더 포함한다. 이 실시예에서, 전압 생성기(600)는 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 초기화 전압(Vint) 등을 생성할 수 있다. 도 1에 도시하지는 않았지만, 전압 생성기(600)는 데이터 드라이버(400)의 구동에 필요한 전압 및 후술할 감마 전압 생성기로 제공되는 감마 기준 전압 등을 더 생성할 수 있다.
표시패널(100)은 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn), N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn), 발광 제어 라인들(EL1-ELn), 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 화소들(PX)을 포함한다. P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn) 및 N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn)은 제1 방향(DR1)으로 연장되며, 제2 방향(DR2)으로 서로 이격되어 배열된다. 데이터 라인들(DL1-DLm)은 제2 방향(DR2)으로 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배열된다.
여기서, P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn)은 각 화소(PX)에 구비되는 트랜지스터들 중 P형 트랜지스터에 연결되는 스캔 라인으로 정의되고, N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn)은 각 화소(PX)에 구비되는 트랜지스터들 중 N형 트랜지스터에 연결되는 스캔 라인으로 정의될 수 있다.
발광 제어 라인들(EL1-ELn) 각각은 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn) 및 및 N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn)에 나란하게 배열될 수 있다.
화소들(PX) 각각은 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn) 중 대응하는 P형 스캔 라인, N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn) 중 대응하는 N형 스캔 라인, 발광 제어 라인들(EL1-ELn) 중 대응하는 발광 제어 라인, 및 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 라인들에 접속된다.
본 발명의 일 예로, 복수의 화소들(PX) 각각은 4개의 스캔 라인들에 전기적으로 연결될 수 있다. 4개의 스캔 라인들에는 적어도 하나의 N형 스캔 라인 및 적어요 하나의 P형 스캔 라인이 포함될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 두 번째 화소 행의 화소들은 제2 및 제3 P형 스캔들(SPL2, SPL3), 제1 및 제2 N형 스캔 라인들(SNL1, SNL2)에 연결될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 발광 소자(미도시) 및 발광 소자의 발광을 제어하는 회로부(미도시)를 포함한다. 회로부는 복수의 트랜지스터들 및 커패시터를 포함할 수 있다. 스캔 드라이버(300)와 데이터 드라이버(400) 중 적어도 어느 하나는 회로부와 동일한 공정을 통해 형성된 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
복수 회의 박막 공정을 통해 베이스 기판(미도시) 상에 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn), N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn), 제어 라인들(EL1-ELn), 데이터 라인들(DL1-DLm), 화소들(PX), 스캔 드라이버(300), 및 데이터 드라이버(400)를 형성할 수 있다. 복수 회의 증착 공정 또는 코팅 공정을 통해 베이스 기판 상에 절연층들을 형성할 수 있다. 절연층들 각각은 표시패널(100) 전체를 커버하거나, 표시패널(100)의 특정 구성에만 중첩하는 적어도 하나의 절연 패턴을 포함할 수 있다. 절연층들은 유기층 및/또는 무기층을 포함한다. 그밖에 화소들(PX)을 보호하는 봉지층(미 도시)을 베이스 기판 상에 더 형성할 수 있다.
표시패널(100)은 제1 구동 전압(ELVDD) 및 제2 구동 전압(ELVSS)을 수신한다. 제1 구동 전압(ELVDD)은 제1 구동 전압 라인(VL1)을 통해 복수의 화소들(PX)에 제공될 수 있다. 제2 구동 전압(ELVSS)은 표시 기판(100)에 형성된 전극들(미도시) 또는 전원 라인(미도시)을 통해서 복수의 화소들(PX)에 제공될 수 있다.
표시패널(100)은 초기화 전압(Vint)을 수신한다. 초기화 전압(Vint)은 초기화 전압 라인(RL)을 통해 복수의 화소들(PX)에 제공될 수 있다.
표시패널(100)은 표시 영역(DPA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 복수의 화소들(PX)은 표시 영역(DPA)에 배열된다. 이 실시예에서, 스캔 드라이버(300)는 표시 영역(DPA)의 일측인 비표시 영역(NDA)에 배열된다.
데이터 드라이버(400)는 칩 형태로 구성되어 표시패널(100)의 비표시 영역(NDA)에 실장되거나, 표시패널(100)에 부착된 연성회로필름(미도시) 상에 실장될 수 있다.
다른 실시예로, 표시장치(1000)는 신호 제어기(200), 저주파 구동 제어기(500), 데이터 드라이버(400), 전압 생성기(600) 및 후술할 스캔 제어신호 생성기 등 중 적어도 두 개 이상의 구성이 하나의 칩 형태로 통합된 통합칩을 구비할 수 있다. 통합칩은 표시패널(100)의 비표시 영역(NDA)에 실장되거나, 표시패널(100)에 부착된 연성회로필름(미도시) 상에 실장될 수 있다. 통합칩에 대해서는 이후 도 12 및 도 13을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 도 2에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 2에는 도 1에 도시된 복수 개의 화소들(PX) 중 화소(PXij)의 등가 회로도를 예시적으로 도시하였다. 화소(PXij)는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 i번째 데이터 라인(DLi), 복수 개의 P형 스캔 라인들(SPL1-SPLn) 중 j번째 P형 스캔 라인(SPLj) 및 j+1번째 P형 스캔 라인(SPLj+1), 복수 개의 N형 스캔 라인들(SNL1-SNLn) 중 j번째 N형 스캔 라인(SNLj) 및 j-1번째 N형 스캔 라인(SNLj-1), 그리고 복수 개의 발광 제어 라인들(EL1-ELn) 중 j번째 발광 제어 라인(ELj)에 접속된다. 도 1에 도시된 복수의 화소들(PX) 각각은 도 2에 도시된 화소(PXij)의 등가 회로도와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다.
이 실시예에서 화소(PXij)의 회로부는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 및 하나의 커패시터(Cst)를 포함한다. 또한, 제1, 제2, 제5, 제6, 제7 트랜지스터들(T1, T2, T5, T6, T7) 각각은 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) 반도체층을 갖는 P형 트랜지스터이고, 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4) 각각은 산화물 반도체를 반도체층으로 하는 N형 트랜지스터일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 중 적어도 하나가 N형 트랜지스터이고, 나머지는 P형 트랜지스터일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 회로부의 구성은 도 2에 제한되지 않는다. 도 2에 도시된 회로부는 하나의 예시에 불과하고 회로부의 구성은 변형되어 실시될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PXij)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 커패시터(Cst), 그리고 발광 소자(ED)를 포함한다. 일 실시예로, 발광 소자(ED)는 유기 발광 다이오드일 수 있다.
설명의 편의를 위하여, j번째 P형 스캔 라인(SPLj), j번째 N형 스캔 라인(SNLj), j-1번째 N형 스캔 라인(SNLj-1) 및 j+1번째 P형 스캔 라인(SPLj+1)을 제1 스캔 라인(SPLj), 제2 스캔 라인(SNLj), 제3 스캔 라인(SNLj-1) 및 제4 스캔 라인(SPLj+1)으로 칭한다.
제1 내지 제4 스캔 라인들(SPLj, SNLj, SNLj-1, SPLj+1)은 각각 스캔 신호(SPj, SNj, SNj-1, SPj+1)를 수신할 수 있다. 스캔 신호들(SPj, SPj+1)은 P-타입 트랜지스터인 제2 및 제7 트랜지스터들(T2, T7)을 턴 온/턴 오프 할 수 있다. 스캔 신호들(SNj, SNj-1)은 N-타입 트랜지스터인 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)을 턴 온/턴 오프 할 수 있다.
발광 제어 라인(ELj)은 화소(PXij)가 포함하는 발광 소자(ED)의 발광을 제어할 수 있는 발광 제어 신호(EMj)를 수신할 수 있다. 발광 제어 신호(EMj)는 스캔 신호들(SPj, SNj, SNj-1, SPj+1)과 다른 파형을 가질 수 있다. 데이터 라인(DLi)은 데이터 신호(Di)를 전달하고, 제1 구동 전압 라인(VL1)은 제1 구동 전압(ELVDD)을 전달할 수 있다. 데이터 신호(Di)는 표시장치(1000)에 입력되는 영상 신호에 따라 다른 전압 레벨을 가질 수 있고, 제1 구동 전압(ELVDD)은 실질적으로 일정한 레벨을 가질 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결된 제1 전극, 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 다이오드(ED)의 애노드(anode)와 전기적으로 연결된 제2 전극, 및 커패시터(Cst)의 일단과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DLi)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 라인(SPLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제2 트랜지스터(T2)는 제1 스캔 라인(SPLj)을 통해 전달받은 스캔 신호(SPj)에 따라 턴 온되어 데이터 라인(DLi)으로부터 전달된 데이터 신호(Di)를 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극으로 전달할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 제1 전극을 통해 데이터 신호(Di)를 수신하여 발광 소자(ED)에 구동 전류(Id)를 공급할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결된 제2 전극, 제2 스캔 라인(SNLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔 라인(SNLj)을 통해 전달된 스캔 신호(SNj)에 따라 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 제2 전극을 서로 연결한다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)의 턴 온시, 제1 트랜지스터(T1)가 다이오드 연결될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 초기화 전압(Vint)이 전달되는 초기화 전압 라인(RL)과 연결된 제2 전극 및 제3 스캔 라인(SNLj-1)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 제3 스캔 라인(SNLj-1)을 통해 전달받은 스캔 신호(SNj-1)에 따라 턴 온되어 초기화 전압(Vint)을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달한다. 따라서, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극이 초기화 전압으로 초기화될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 j번째 발광 제어 라인(ELj)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결된 제1 전극, 발광 소자(ED)의 애노드에 연결된 제2 전극 및 j번째 발광 제어 라인(ELj)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 j번째 발광 제어 라인(ELj)을 통해 전달된 발광 제어 신호(EMj)에 따라 동시에 턴 온된다. 제5 및 제6 트랜지스터(T5, T6)의 턴 온시 제1 구동 전압 라인과 상기 발광 소자(ED) 사이에 전류패스가 형성되고, 제5 및 제6 트랜지스터(T5, T6)의 턴 오프시 상기한 전류패스가 차단된다.
제7 트랜지스터(T7)는 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극과 연결된 제1 전극, 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극과 연결된 제2 전극, 및 제4 스캔 라인(SPLj+1)과 연결된 게이트 전극을 포함한다.
커패시터(Cst)의 일단은 앞에서 설명한 바와 같이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 타단은 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결되어 있다. 발광 다이오드(ED)의 캐소드(cathode)는 제2 구동 전압(ELVSS)을 전달하는 단자와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 화소(PXij)의 구조는 도 2에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니고 한 화소(PX)가 포함하는 트랜지스터의 수와 커패시터의 수 및 연결 관계는 다양하게 변형 가능하다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 한 프레임 내 초기화 기간 동안 제3 스캔 라인(SNLj-1)을 통해 하이 레벨의 스캔 신호(SNj-1)가 공급된다. 하이 레벨의 스캔 신호(SNj-1)에 응답해서 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온되면, 제4 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(Vint)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달된다. 따라서, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제1 노드(GN)가 초기화 전압(Vint)으로 초기화된다.
다음, 제1 스캔 라인(SPLj)을 통해 로우 레벨의 스캔 신호(SPj)가 공급되면 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되며, 동시에 제2 스캔 라인(SNLj)을 통해 하이 레벨의 제2 스캔 신호(SNj)가 공급되면 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온된다. 이 때, 제1 트랜지스터(T1)는 턴 온된 제3 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고, 순방향으로 바이어스된다. 그러면, 데이터 라인(DLi)으로부터 공급된 데이터 신호(Di)에서 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)만큼 감소한 보상 전압(Di-Vth)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된다. 즉, 제1 노드(GN)의 전압은 보상 전압(Di-Vth)이 될 수 있다.
커패시터(Cst)의 양단에는 제1 구동 전압(ELVDD)과 보상 전압(Di-Vth)이 인가되고, 커패시터(Cst)에는 양단 전압 차에 대응하는 전하가 저장될 수 있다.
바이패스 기간 동안 제7 트랜지스터(T7)는 제4 스캔 라인(SPLj+1)을 통해 로우 레벨의 스캔 신호(SPLj+1)를 공급받아 턴 온된다. 구동 전류(Id)의 일부는 바이패스 전류(Ibp)로서 턴 온된 제7 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나갈 수 있다.
다음, 발광 기간 동안 j번째 발광 제어 라인(ELj)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EMj)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 발광 기간 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호(EMj)에 의해 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온 된다. 그러면, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 게이트 전압과 제1 구동 전압(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동 전류(Id)가 발생하고, 제6 트랜지스터(T6)를 통해 구동 전류(Id)가 발광 소자(ED)에 공급되어 발광 소자(ED)에 전류(Ied)가 흐른다. 이로써, 발광 소자(ED)가 발광될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 드라이버의 블럭도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제1 및 제2 스캔 드라이버의 제1 및 제2 스캔 신호들을 나타낸 파형도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 스캔 드라이버(300)는 제1 스캔 드라이버(310) 및 제2 스캔 드라이버(320)를 포함한다. 본 발명의 일 예로, 도 1의 신호 제어기(200)로부터 스캔 드라이버(300)로 제공되는 스캔 제어 신호(SCS)는 제1 및 제2 개시 신호(STVp, STVn), 제1 및 제2 클럭 신호(CKVP, CKVN)를 포함할 수 있다. 제1 스캔 드라이버(310)는 제1 개시 신호(STVp) 및 제2 클럭 신호(CKVP)를 수신하고, 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)을 출력한다. 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)은 제1 내지 제n P형 스캔 라인들(SPL1~SPLn)로 각각 인가되는 스캔 신호들일 수 있다. 제1 스캔 신호들(SP1-SPn) 각각은 대응하는 화소의 제1, 제2, 제5, 제6, 제7 트랜지스터들(T1, T2, T5, T6, T7, 도 2에 도시됨)의 게이트 전극들로 제공되는 스캔 신호일 수 있다.
제2 스캔 드라이버(320)는 제2 개시 신호(STVn) 및 제2 클럭 신호(CKVN)를 수신하고, 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)을 출력한다. 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)은 제1 내지 제n N형 스캔 라인들(SNL1~SNLn)으로 각각 인가되는 스캔 신호들일 수 있다. 제2 스캔 신호들(SN1-SNn) 각각은 대응하는 화소의 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4, 도 2에 도시됨)의 게이트 전극들로 제공될 스캔 신호일 수 있다.
정상 동작 모드(NFM)에서, 제1 및 제2 스캔 드라이버(310, 320)는 기준 주파수(예를 들면, 60Hz)를 갖는 제1 및 제2 개시 신호(STVp, STVn)를 각각 수신할 수 있다. 즉, 정상 동작 모드(NFM)에서, 제1 및 제2 개시 신호(STVp, STVn)의 주파수는 서로 동일할 수 있다. 정상 동작 모드(NFM)의 한 프레임 동안 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)은 순차적으로 로우 구간을 갖도록 활성화되고, 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)은 순차적으로 하이 구간을 갖도록 활성화된다.
정상 동작 모드(NFM)에서, 한 프레임은 제1 액티브 구간(AP1) 및 제1 블랭크 구간(BP1)을 포함할 수 있다. 제1 액티브 구간(AP1)에서 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)이 순차적으로 로우 레벨로 활성화되고, 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)이 순차적으로 하이 레벨로 활성화된다. 제1 블랭크 구간(BP1)에서 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)은 모두 하이 레벨로 유지되고, 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)은 모두 로우 레벨로 유지된다.
저주파 동작 모드(LFM)에서, 제1 개시 신호(STVp)는 기준 주파수를 갖고, 제2 개시 신호(STVn)는 기준 주파수보다 낮은 주파수(예를 들어 1Hz)를 가질 수 있다. 즉, 저주파 동작 모드(LFM)에서, 제1 및 제2 개시 신호(STVp, STVn)의 주파수는 서로 상이할 수 있다.
따라서, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)은 제2 액티브 구간(AP2)동안 순차적으로 로우 레벨로 활성화되고, 제2 블랭크 구간(BP2) 동안 하이 레벨로 유지된다. 일 예로, 제2 액티브 구간(AP2)은 정상 동작 모드(NFM)의 제1 액티브 구간(AP1)에 대응하는 시간폭을 가질 수 있고, 제2 블랭크 구간(BP2)은 정상 동작 모드(NFM)의 제1 블랭크 구간(BP1)에 대응하는 시간폭을 가질 수 있다.
한편, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)은 제3 액티브 구간(AP3)동안 순차적으로 하이 레벨로 활성화되고, 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 로우 레벨로 유지된다. 여기서, 제3 액티브 구간(AP3)은 제2 액티브 구간(AP2)과 대응하는 시간폭을 가질 수 있다. 제3 블랭크 구간(BP3)은 제2 블랭크 구간(BP2)보다 큰 폭을 가질 수 있다. 저주파 동작 모드(LFM)에서 제1 개시 신호(STVp)가 60Hz의 주파수를 갖고, 제2 개시 신호(STVn)가 1Hz의 주파수를 갖는 경우, 제3 블랭크 구간(BP3)은 제2 블랭크 구간(BP2)보다 60배 큰 시간폭을 가질 수 있다.
예를 들어, 제2 개시 신호(STVn)의 주파수가 15Hz 또는 30Hz로 변하더라도 제3 액티브 구간(AP3)의 길이는 변하지 않고, 제3 블랭크 구간(BP3)의 길이만 달라질 수 있다. 예를 들어, 제2 개시 신호(STVn)의 주파수가 낮아질수록 제3 블랭크 구간(BP3)의 길이는 길어질 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 발광 제어 라인들(EL1~ELn, 도 1에 도시됨)로 제공되는 발광 제어 신호들은 저주파 동작 모드(LFM)에서 기준 주파수를 유지할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)과 발광 제어 신호들은 기준 주파수보다 낮은 주파수를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제1 스캔 신호들(SP1-SPn)과 발광 제어 신호들은 기준 주파수보다 낮은 제1 주파수를 가질 수 있고, 제2 스캔 신호들(SN1-SNn)은 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수를 가질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 예로, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제1, 제2, 제5, 제6 및 제7 트랜지스터들(T1, T2, T5, T6, T7)은 기준 주파수(예들 들어, 60Hz)로 구동하고, 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)은 기준 주파수보다 낮은 주파수(예를 들어, 1Hz)로 구동될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버의 블럭도이고, 도 7은 동작 모드에 따른 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 6을 참조하면, 데이터 드라이버(400)는 데이터 수신부(410), 쉬프트 레지스터(420), 래치(430), 데이터 컨버터(440) 및 출력 버퍼(450)를 포함한다.
데이터 수신부(410)는 신호 제어기(200, 도 1에 도시됨)로부터 영상 데이터 신호(RGB)를 수신하여 데이터 드라이버(400)에 적절한 형태로 변환한 후 쉬프트 레지스터(420)로 공급한다. 쉬프트 레지스터(420)는 데이터 수신부(410)로부터 공급된 영상 데이터 신호를 신호 제어기(200)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 한 라인 분량의 영상 데이터들로 정렬시킨다.
래치(430)는 쉬프트 레지스터(420)로부터 공급되는 한 라인 분량의 영상 데이터들을 저장한다.
데이터 컨버터(440)는 래치(430)로부터 한 라인 분량의 영상 데이터들을 수신하고, 다수의 감마 전압들을 근거로 하여 영상 데이터들을 한 라인 분량의 데이터 신호들(D1~Dm)로 변환한다. 여기서, 영상 데이터들은 디지털 신호이고, 데이터 신호들(D1~Dm)은 아날로그 전압일 수 있다.
데이터 신호들(D1~Dm)은 출력 버퍼(450)를 통해 표시패널(100)의 데이터 라인들(DL1~DLm)(도 1에 도시됨)로 공급된다. 출력 버퍼(450)는 데이터 신호들(D1~Dm)을 일정 시간 저장하고 있다가 데이터 신호들(D1~Dm)이 동시에 데이터 라인들(DL1~DLm)로 출력될 수 있도록 한다.
본 발명의 일 예로, 데이터 드라이버(400)는 저주파 동작 모드로 동작하기 위하여 온/오프 제어기(460)를 더 포함할 수 있다. 온/오프 제어기(460)는 저주파 구동 제어기(500)(도 1에 도시됨)로부터 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신한다. 온/오프 제어기(460)는 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 따라 출력 버퍼(450)의 온/오프 동작을 제어하기 위한 엠프 제어 신호(AMP_EN)를 출력할 수 있다.
출력 버퍼(450)는 출력단이 데이터 라인들(DL1~DLm)에 일대일 대응으로 연결된 오피 엠프들(미도시)을 포함할 수 있다. 오피 엠프들 각각은 엠프 제어 신호(AMP_EN)에 의해서 온/오프될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 저주파 구동 제어기(500)로부터 수신되는 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 정상 동작 모드(NFM)에서 제1 상태를 가질 수 있다. 온/오프 제어기(460)는 제1 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하면, 오피 엠프들을 턴 온시키기 위한 제2 상태의 엠프 제어 신호(AMP_EN)를 출력할 수 있다. 따라서, 출력 버퍼(450)로 제공된 데이터 신호들(D1~Dm)은 오피 엠프들을 통해 데이터 라인들(DL1~DLm)로 출력될 수 있다.
표시장치(1000)의 동작 모드가 저주파 동작 모드(LFM)로 전환되면, 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 상태가 로우 상태이면, 제2 상태는 하이 상태일 수 있다.
온/오프 제어기(460)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하여, 오피 엠프들을 턴 오프시키기 위한 제1 상태의 엠프 제어 신호(AMP_EN)를 출력할 수 있다. 오피 엠프들이 엠프 제어 신호(AMP_EN)에 의해 턴 오프되면, 출력 버퍼(450)로 제공된 데이터 신호들(D1~Dm)은 오피 엠프들을 통해 출력되지 않는다.
따라서, 출력 버퍼(450)는 엠프 제어 신호(AMP_EN)에 의해서 저주파 동작 모드(LFM)에서 기준 주파수보다 낮은 주파수로 동작할 수 있고, 그 결과 데이터 드라이버(400)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 드라이버의 블럭도이고, 도 9는 동작 모드에 따른 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 드라이버(401)는 스위칭 회로(470) 및 스위칭 신호 발생기(475)를 더 포함할 수 있다.
스위칭 회로(470)는 출력 버퍼(450)의 출력단에 병렬 연결될 수 있다. 구체적으로, 출력 버퍼(450)에 구비된 오피 엠프들의 출력단에 연결된 다수의 스위칭 소자(ST1~STm)를 포함할 수 있다. 다수의 스위칭 소자(ST1~STm)는 스위칭 신호(SS)에 응답하여 온 또는 오프될 수 있다.
다수의 스위칭 소자(ST1~STm) 각각은, 대응하는 오피 엠프의 출력단에 연결된 제1 전극, 스위칭 신호(SS)를 수신하는 제어 전극 및 기준 전압(VREF)을 수신하는 제2 전극을 포함할 수 있다. 여기서, 기준 전압(VREF)은 전압 생성기(601)로부터 출력된 전압일 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 생성기(601)는 도 1에 도시된 초기화 전압(Vint), 제 및 제2 구동 전압(ELVDD, ELVSS) 이외에도 데이터 드라이버(400)로 공급되기 위한 기준 전압(VREF)을 더 생성한다.
스위칭 신호 발생기(475)는 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 응답하여 스위칭 신호(SS)를 생성하고, 생성된 스위칭 신호(SS)를 스위칭 회로(470)로 제공하여 스위칭 소자들(ST1~STm)의 온/오프 동작을 제어할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 정상 동작 모드(NFM)에서 온/오프 제어기(460) 및 스위칭 신호 발생기(475)는 제1 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신한다. 온/오프 제어기(460)는 오피 엠프들을 턴 온시키기 위한 제2 상태의 엠프 제어 신호(AMP_EN)를 출력하고, 스위칭 신호 발생기(475)는 스위칭 소자들(ST1~STm)을 턴 오프시키기 위한 제1 상태의 스위칭 신호(SS)를 출력할 수 있다. 따라서, 정상 동작 모드(NFM)에서 출력 버퍼(450)로 제공된 데이터 신호들(D1~Dm)은 오피 엠프들을 통해 데이터 라인들(DL1~DLm)로 출력될 수 있다. 정상 동작 모드(NFM)에서, 스위칭 소자들(ST1~STm)은 제1 상태의 스위칭 신호에 응답하여 턴 오프된다.
한편, 저주파 동작 모드(LFM)에서 온/오프 제어기(460) 및 스위칭 신호 발생기(475)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신한다. 온/오프 제어기(460)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 오피 엠프들을 턴 오프시키기 위한 제1 상태의 엠프 제어 신호(AMP_EN)를 출력한다. 또한, 스위칭 신호 발생기(475)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 스위칭 소자들(ST1~STm)을 턴 온시키기 위한 제2 상태의 스위칭 신호(SS)를 출력할 수 있다. 따라서, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 엠프 제어 신호(AMP_EN)에 의해 오피 엠프들이 턴오프되므로, 출력 버퍼(450)로 제공된 데이터 신호들(D1~Dm)은 오피 엠프들을 통해 데이터 라인들(DL1~DLm)로 출력되지 않는다.
저주파 동작 모드(LFM)에서 제1 상태의 스위칭 신호(SS)에 응답하여 스위칭 소자들(ST1~STm)이 턴 온된다. 따라서, 저주파 동작 모드(LFM)에서, 스위칭 회로(470)로 공급된 기준 전압(VREF)은 턴 온된 스위칭 소자들(ST1~STm)을 통해 데이터 라인들(DL1~DLm)로 출력될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 스위칭 신호(SS)는 엠프 제어 신호(AMP_EN)와 반전된 신호일 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 드라이버의 블럭도이고, 도 11은 도 10에 도시된 바이어스 커런트 제어기의 회로도이다. 도 12는 동작 모드에 따른 바이어스 커런트 및 제1 내지 제3 전력 제어 신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 드라이버(403)는 출력 버퍼(450)의 바이어스 커런트(IBias)를 제어하기 위한 바이어스 커런트 제어기(480)를 포함할 수 있다. 바이어스 커런트 제어기(480)는 저전력 구동 제어기(400, 도 1에 도시됨)로부터 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하고, 전력 제어 신호에 따라 출력 버퍼(450)의 바이어스 커런트(IBias)를 제어할 수 있다. 출력 버퍼(450)는 복수개의 오피 엠프(AMP1~AMPn)를 포함할 수 있고, 오피 엠프들(AMP1~AMPn) 각각의 바이어스 커런트(IBias)는 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있다.
바이어스 커런트 제어기(480)는 커런트 제어회로(481) 및 커런트 미러회로(482)를 포함할 수 있다. 커런트 제어회로(481)는 복수개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 커런트 제어회로(481)는 3개의 스위칭 소자(즉, 제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3))를 포함한다. 그러나, 커런트 제어회로(481)에 구비되는 스위칭 소자의 개수는 이에 한정되지 않는다.
커런트 제어회로(481)가 제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)를 포함하는 경우, 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제1 내지 제3 커런트 제어신호(BPC_CTR1, BPC_CTR2, BPC_CTR3)를 포함할 수 있다. 커런트 제어회로(481)로 포함되는 스위칭 소자의 개수가 달라지면, 커런트 제어신호의 개수도 달라질 수 있다.
제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)는 각각 제1 내지 제3 커런트 제어신호(BPC_CTR1, BPC_CTR2, BPC_CTR3)를 수신한다. 제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)는 제1 내지 제3 커런트 제어신호(BPC_CTR1, BPC_CTR2, BPC_CTR3)에 각각 응답하여 턴 온 또는 턴 오프될 수 있다.
제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)의 스위칭 동작에 따라 커런트 제어회로(481)의 출력단으로부터 출력되는 기준 전류(Iref)의 크기가 달라진다. 커런트 제어회로(481)는 커런트 미러회로(482)를 통해 출력 버퍼(450)에 연결된다. 커런트 미러회로(482)에 의해 출력 버퍼(450)의 바이어스 커런트(IBias)는 기준 전류(Iref)와 동일한 크기로 제어될 수 있다.
도 12를 참조하면, 정상 동작 모드(NFM)에서 바이어스 커런트(IBias)가 기 설정된 크기를 갖도록 되도록 제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 커런트 제어신호(BPC_CTR1)가 제1 상태를 갖고, 제2 및 제3 커런트 제어신호(BPC_CTR2, BPC_CTR3)가 제2 상태를 갖는 경우 바이어스 커런트(IBias)는 기 설정된 크기의 100%의 크기를 가질 수 있다. 여기서, 제1 상태는 논리 "1"의 상태이고, 제2 상태는 논리 "0"의 상태일 수 있다.
저주파 동작 모드(LFM)에서 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 바이어스 커런트(IBias)가 기 설정된 크기의 N%를 갖도록 제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)의 동작이 제어될 수 있다. 여기서, N은 100보다 작은 수일 수 있다.
제1 내지 제3 스위칭 소자(BST1~BST3)로 인가되는 제1 내지 제3 커런트 제어신호(BPC_CTR3) 각각의 상태를 조절하면, 기준 전류의 크기가 변화된다. 예를 들어, 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제1 및 제2 커런트 제어신호(BPC_CTR1, BPC_CTR2))가 제1 상태를 갖고, 제3 커런트 제어신호(BPC_CTR3)가 제2 상태를 갖는 경우 기준 전류(Iref)의 크기가 변화된다. 바이어스 커런트(IBias)는 변화된 기준 전류(Iref)에 대응하는 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 저주파 동작 모드(LFM)에서 바이어스 커런트(IBias)는 기 설정된 크기의 50%의 크기를 가질 수 있다.
이처럼, 출력 버퍼(450)의 바이어스 커런트(IBias)를 조절함으로써, 저주파 동작 모드(LFM)에서 데이터 드라이버(400)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
도 6 내지 도 12에서는 데이터 드라이버(400, 401, 403)가 바이어스 커런트 제어기(480)와 온/오프 제어기(460)를 모두 포함하는 구조를 도시하지 않았다. 그러나, 바이어스 커런트 제어기(480)와 온/오프 제어기(460)를 데이터 드라이버ㅍ에 함께 구비하여, 저주파 동작 모드(LFM)에서 바이어스 커런트 제어기(480)와 온/오프 제어기(460) 중 하나를 선택적으로 동작시킬 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합칩의 블럭도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통합칩(700)에는 저주파 구동 제어기(501), 데이터 드라이버(400), 전압 생성기(603), 스캔 제어신호 생성기(780) 및 감마전압 생성기(750)가 포함될 수 있다.
도 13에서 저주파 구동 제어기(501), 데이터 드라이버(400), 전압 생성기(603)는 도 1에 도시된 저주파 구동 제어기(500), 데이터 드라이버(400), 전압 생성기(603)와 동일한 구성을 가지며, 동일한 기능을 수행한다.
신호 제어기(201)는 제어 신호(CS) 및 영상 데이터 신호(RGB)를 통합칩(700)으로 공급할 수 있다. 제어신호(CS)는 데이터 드라이버(400)로 공급되는 제1 제어신호 및 스캔 제어신호 생성기(780)로 공급되는 제2 제어신호를 포함할 수 있다. 또한, 신호 제어기(201)는 저주파 구동 제어기(500)로 제공되는 전력제어 인에이블신호(BPC_EN)를 출력할 수 있다.
도 13에서는 신호 제어기(201)가 통합칩(700)에 포함되지 않은 구조를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 신호 제어기(201)도 통합칩(700)에 포함될 수 있다.
저주파 구동 제어기(501)는 전력제어 인에이블신호(BPC_EN)에 응답하여 데이터 드라이버(400) 및 스캔 제어신호 생성기(780)를 저주파 동작 모드로 구동시키기 위한 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 출력할 수 있다.
데이터 드라이버(400)가 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 응답하여 저주파 동작 모드로 동작하는 과정에 대해서는 앞서 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
도 4, 도 5 및 도 13을 참조하면, 스캔 제어신호 생성기(780)는 저주파 구동 제어기(501)로부터 제공되는 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 응답하여 제1 및 제2 개시신호(STVp, STVn), 제1 및 제2 클럭 신호(CKVP, CKVN)를 생성할 수 있다.
정상 동작 모드(NFM)에서 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제1 상태로 발생되어, 기준 주파수를 갖는 제1 및 제2 개시신호(STVp, STVn), 제1 및 제2 클럭 신호(CKVP, CKVN)를 생성할 수 있다. 따라서, 제1 개시 신호(STVp) 및 제1 클럭 신호(CKVP)를 수신하는 제1 스캔 드라이버(310) 와 제2 개시 신호(STVn) 및 제2 클럭 신호(CKVN)를 수신하는 제2 스캔 드라이버(320)는 기준 주파수로 동작할 수 있다.
한편, 저주파 동작 모드(LFM)에서 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태로 발생될 수 있다. 스캔 제어신호 생성기(780)는 제1 개시 신호(STVp) 및 제1 클럭 신호(CKVP)는 전력 제어 신호(BPC_CTR)의 상태에 무관하게 기준 주파수를 가질 수 있다. 그러나, 제2 개시 신호(STVn) 및 제2 클럭 신호(CKVN)는 제2 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 의해서 기준 주파수보다 낮은 주파수를 갖는 신호로 변환될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제2 개시 신호(STVn) 및 제2 클럭 신호(CKVN)는 1Hz의 주파수를 가질 수 있다.
따라서, 저주파 동작 모드(LFM)에서 제1 스캔 드라이버(310)는 기준 주파수로 동작하고, 제2 스캔 드라이버(320)는 기준 주파수보다 낮은 주파수로 동작할 수 있다.
도 13에 따른 전압 생성기(603)는 감마 전압 생성기(750)로 감마 기준 전압을 제공할 수 있다. 감마 기준 전압은 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)을 포함할 수 있다.
감마 전압 생성기(750)는 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)을 수신하고, 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL) 사이의 있는 복수개의 감마 전압(VGMMA)을 출력한다. 복수개의 감마 전압(VGMMA)은 데이터 드라이버(400)로 제공될 수 있다. 데이터 드라이버(400)의 데이터 컨버터(440, 도 6에 도시됨)는 복수개의 감마 전압(VGMMA)을 근거로 아날로그 형태의 데이터 신호들(D1~Dm)을 생성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합칩의 블럭도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통합칩(705)은 전력제어 인에이블신호(BPC_EN)에 응답하여 전압 생성기(605) 및 스캔 제어신호 생성기(780)를 저주파 동작 모드로 구동시키기 위한 저주파 구동 제어기(503)를 포함할 수 있다.
저주파 구동 제어기(503)는 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 전압 생성기(605) 및 스캔 제어신호 생성기(780)로 제공하여, 전압 생성기(605) 및 스캔 제어신호 생성기(780)를 저주파 동작 모드로 동작시킬 수 있다.
스캔 제어신호 생성기(780)가 저주파 동작 모드(LFM)로 동작하는 방법에 대해서는 도 13에서 이미 설명하였으므로, 구체적인 설명은 생략한다.
전압 생성기(605)는 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하고, 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 응답하여 전압 생성기(605)로부터 출력되는 전압의 크기를 제어할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 전압 생성기(605)는 초기화 전압(Vint)의 출력을 제어할 수 있다.
전력 제어 신호(BPC_CTR)는 정상 동작 모드(NFM)에서 제1 상태를 가질 수 있다. 전압 생성기(605)가 제1 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하면, 전압 생성기(605)는 기 설정된 크기의 초기화 전압(Vint)을 출력할 수 있다. 본 발명의 일 예로, 초기화 전압(Vint)은 대략 -4.5V일 수 있다.
표시장치(1000)의 동작 모드가 저주파 동작 모드(LFM)로 전환되면, 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 상태가 로우 상태이면, 제2 상태는 하이 상태일 수 있다.
전압 생성기(605)는 제2 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하여, 초기화 전압(Vint)의 출력을 중단시킬 수 있다. 즉, 전압 생성기(605)는 저주파 동작 모드(LFM)에서 초기화 전압(Vint)을 출력하지 않을 수 있다.
따라서, 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 의해서 저주파 동작 모드(LFM) 기간 동안 전압 생성기(605)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제4 트랜지스터(T4)와 제7 트랜지스터(T7)가 동일한 초기화 전압(Vint)을 수신한다. 그러나, 본 발명의 다른 일 예로, 제4 트랜지스터(T4)와 제7 트랜지스터(T7)가 서로 다른 초기화 전압을 수신할 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 저주파 동작 모드에서 기준 주파수로 동작하고, 제4 트랜지스터(T4)는 기준 주파수보다 낮는 주파수로 동작할 수 있다. 이 경우, 도 14에 도시된 전압 생성기(605)는 저주파 동작 모드에서 제7 트랜지스터(T7)로 제공되는 초기화 전압의 출력은 중단시키지 않고, 제4 트랜지스터(T4)로 제공되는 초기화 전압의 출력만을 중단시킬 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 전압 생성기의 블럭도이고, 도 16은 동작 모드에 따른 전력 제어 신호와 감마 기준 전압의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 전압 생성기(750)는 저항 스트링(이하, R 스트링)(751) 및 감마 출력 버퍼(752)를 포함한다.
R 스트링(751)은 전압 생성기(605, 도 14에 도시됨)로부터 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)을 수신한다. R 스트링(751)은 복수개의 저항들이 직렬 연결된 구조를 가지며, 하이감마 기준 전압(VGREFH)은 R 스트링(751)의 제1 단으로 인가되고, 로우감마 기준 전압(VGREFL)은 R 스트링(751)의 제2 단으로 인가된다. 제1 단과 제2 단 사이에는 m의 감마 전압(VGMMA1~VGMMAm)을 출력하기 위한 m개의 출력단이 구비될 수 있다.
m개의 출력단은 감마 출력 버퍼(752)에 연결된다. 감마 출력 버퍼(752)는 m개의 출력단에 각각 연결된 m개의 오피 엠프들(미도시)을 포함할 수 있다. 감마 출력 버퍼(752)는 m의 감마 전압(VGMMA1~VGMMAm)을 데이터 드라이버(도 14에 도시됨)로 제공할 수 있다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 정상 동작 모드(NFM)에서 제1 상태를 가질 수 있다. 전압 생성기(605)가 제1 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하면, 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)은 각각 제1 하이전압(VH1) 및 제1 로우전압(VH2)에 대응하는 크기를 가질 수 있다. 여기서, 제1 하이전압(VH1)과 제1 로우전압(VL1)은 제1 전압차(Vd1)를 가질 수 있다.
표시장치(1000)의 동작 모드가 저주파 동작 모드(LFM)로 전환되면, 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 상태가 로우 상태이면, 제2 상태는 하이 상태일 수 있다.
전압 생성기(605)는 제2 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하여, 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)의 크기를 변경할 수 있다. 즉, 전압 생성기(605)는 제2 하이전압(VH2)에 대응하는 크기를 갖는 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 제2 로우전압(VL2)에 대응하는 크기를 갖는 로우감마 기준 전압(VGREFL)을 출력할 수 있다. 여기서, 제2 하이전압(VH2)은 제1 하이전압(VH1)보다 작은 크기를 갖고, 제2 로우전압(VL2)은 제1 로우전압(VL1)보다 큰 크기를 가질 수 있다. 따라서, 제2 하이전압(VH2)과 제2 로우전압(VL2) 사이의 제2 전압차(Vd2)는 제1 전압차(Vd1)보다 작을 수 있다.
본 발명의 다른 일 예로, 제2 하이전압(VH2)이 제1 하이전압(VH1)보다 작은 크기를 갖는 경우, 제2 로우전압(VL2)은 제1 로우전압(VL1)과 동일한 크기를 가질 수 있다. 반대로, 로우전압(VL2)이 제1 로우전압(VL1)보다 큰 크기를 갖는 경우, 제2 하이전압(VH2)은 제1 하이전압(VH1)과 동일한 크기를 가질 수 있다. 즉, 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)의 크기를 동시에 변경하거나 또는 이들 중 어느 하나의 크기만을 변경하여 제3 블랭크 구간(BP3)에서 이들의 전압차(Vd)를 감소시킬 수 있다.
도 16에서는 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)의 크기가 모두 변경된 경우가 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 다른 실시예로, 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL) 중 어느 하나의 크기만을 변경하여 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL)이 제1 전압차(Vd1)보다 작은 전압차를 갖도록 할 수 있다.
이처럼, 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL) 사이의 전압차의 크기가 감소함으로써, 저주파 동작 모드(LFM) 기간 동안 전압 생성기에서 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.
도 15 및 도 16에서는 저주파 동작 모드(LFM)에서 전압 생성기(605)가 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL) 각각의 크기를 조절하는 경우를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 일 예로, 저주파 동작 모드(LFM)에서 전압 생성기(605)는 하이감마 기준 전압(VGREFH) 및 로우감마 기준 전압(VGREFL) 각각의 출력을 중단할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 감마 전압 생성기의 블럭도이고, 도 18은 동작 모드에 따른 감마출력 제어신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감마 전압 생성기(755)는 저항 스트링(이하, R 스트링)(751), 감마 출력 버퍼(752) 및 온/오프 제어기(753)를 포함할 수 있다. 온/오프 제어기(753)는 저주파 구동 제어기(503)(도 14에 도시됨)로부터 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신한다. 온/오프 제어기(753)는 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 따라 감마 출력 버퍼(752)의 온/오프 동작을 제어하기 위한 엠프 제어 신호(GAMP_EN)를 출력할 수 있다. 즉, 감마 출력 버퍼(752)의 오피 엠프들 각각은 엠프 제어 신호(GAMP_EN)에 의해서 온/오프될 수 있다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 저주파 구동 제어기(503)로부터 수신되는 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 정상 동작 모드(NFM)에서 제1 상태를 가질 수 있다. 온/오프 제어기(753)는 제1 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하면, 오피 엠프들을 턴 온시키기 위한 제2 상태의 엠프 제어 신호(GAMP_EN)를 출력할 수 있다. 따라서, 감마 출력 버퍼(752)로 제공된 감마 전압들(VGMMA1~VGMMAm)은 오피 엠프들을 통해 데이터 드라이버(400)로 제공될 수 있다.
표시장치(1000)의 동작 모드가 저주파 동작 모드(LFM)로 전환되면, 전력 제어 신호(BPC_CTR)는 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 제2 상태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 상태가 로우 상태이면, 제2 상태는 하이 상태일 수 있다.
온/오프 제어기(753)는 제2 상태의 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하여, 오피 엠프들을 턴 오프시키기 위한 제1 상태의 엠프 제어 신호(GAMP_EN)를 출력할 수 있다. 오피 엠프들이 엠프 제어 신호(GAMP_EN)에 의해 턴 오프되면, 감마 출력 버퍼(752)로 제공된 감마 전압들(VGMMA1~VGMMAm)은 오피 엠프들을 통해 출력될 수 없다.
따라서, 감마 출력 버퍼(753)는 엠프 제어 신호(GAMP_EN)에 의해서 저주파 동작 모드(LFM)에서 기준 주파수보다 낮은 주파수로 동작할 수 있고, 그 결과 감마 전압 생성기(755)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감마 전압 생성기의 블럭도이고, 도 20은 동작 모드에 따른 감마출력 제어신호의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 19를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 감마 전압 생성기(757)는 저항 스트링(이하, R 스트링)(751), 감마 출력 버퍼(752) 및 바이어스 커런트 제어기(754)를 포함할 수 있다.
감마 출력 버퍼(752)의 바이어스 커런트를 제어하기 위한 바이어스 커런트 제어기(754)를 포함할 수 있다. 바이어스 커런트 제어기(754)는 저전력 구동 제어기(503, 도 14에 도시됨)로부터 전력 제어 신호(BPC_CTR)를 수신하고, 전력 제어 신호(BPC_CTR)에 따라 감마 출력 버퍼(752)의 바이어스 커런트를 제어할 수 있다.
바이어스 커런트 제어기(754)는 도 11에 도시된 바이어스 커런트 제어기(480와 유사한 구조를 가질 수 있다. 따라서, 바이어스 커런트 제어기(754)의 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 정상 동작 모드(NFM)에서 바이어스 커런트 제어기(754)는 바이어스 커런트(G_Bias_C)가 기 설정된 크기를 갖도록 되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 바이어스 커런트(G_Bias_C)는 정상 동작 모드(NFM) 기간 동안 기 설정된 크기의 100%의 크기를 가질 수 있다.
표시장치(1000)의 동작 모드가 저주파 동작 모드(LFM)로 전환되면, 바이어스 커런트(G_Bias_C)가 제3 블랭크 구간(BP3) 동안 기 설정된 크기의 N%를 갖도록 변화될 수 있다. 여기서, N은 100보다 작은 수일 수 있다.
이처럼, 감마 출력 버퍼(754)의 바이어스 커런트(G_Bias_C)를 조절함으로써, 저주파 동작 모드(LFM)에서 감마 전압 생성기(757)에서 소비되는 전력을 저감시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100: 표시패널 1000: 표시장치
200: 신호 제어기 300: 스캔 드라이버
400: 데이터 드라이버 500: 저주파 구동 제어기
ED: 유기발광 다이오드 Cst: 스토리지 커패시터
T1: 제1 트랜지스터 T2: 제2 트랜지스터
T3: 제3 트랜지스터 T4: 제4 트랜지스터
T5: 제5 트랜지스터 T6: 제6 트랜지스터
T7: 제7 트랜지스터 T8: 제8 트랜지스터

Claims (30)

  1. 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 스캔 라인에 연결된 제1형 스위칭 소자, 상기 제2 스캔 라인에 연결된 제2형 스위칭 소자, 및 발광 소자를 포함하는 표시 패널;
    기준 주파수로 동작하는 정상 동작 모드 및 상기 기준 주파수 이하로 동작하는 저주파 동작 모드에 따라 전력 제어 신호를 출력하는 저주파 구동 제어기;
    상기 제1 및 제2 스캔 라인을 구동하는 제1 및 제2 스캔 드라이버를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스캔 드라이버 중 하나가 저주파 동작 모드로 동작하는 스캔 드라이버; 및
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 출력하고, 상기 전력 제어 신호에 의해 상기 저주파 동작 모드로 동작하는 데이터 드라이버를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1형 스위칭 소자는 저온 폴리 실리콘 반도체층을 포함하는 트랜지스터이고,
    상기 제2형 스위칭 소자는 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터인 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 정상 동작 모드에서 상기 제1 및 제2 스캔 드라이버는 상기 기준 주파수로 동작하고,
    상기 저주파 동작 모드에서 상기 제2 스캔 드라이버는 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수로 동작하는 표시장치
  4. 제1항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는,
    상기 데이터 전압을 출력하기 위한 출력 버퍼를 포함하고,
    상기 전력 제어 신호에 의해 상기 출력 버퍼는 상기 저주파 동작 모드로 동작하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는,
    상기 정상 동작 모드에서 상기 출력 버퍼를 턴 온시키고,
    상기 저주파 동작 모드에서 상기 출력 버퍼를 턴 오프시키기 위한 온/오프 제어기를 더 포함하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는,
    상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 출력 버퍼의 출력단에 기준 전압을 제공하는 스위칭 회로를 더 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스위칭 회로는,
    상기 정상 동작 모드에서 턴-오프되고,
    상기 저전력 동작 모드에서 턴-온되어, 상기 기준 전압을 상기 출력단으로 인가하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기준 전압을 상기 스위칭 회로로 공급하는 전압 생성기를 더 포함하는 표시장치.
  9. 제4항에 있어서, 상기 소오스 드라이버는,
    상기 출력 버퍼의 바이어스 커런트를 제어하는 바이어스 커런트 제어기를 더 포함하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 바이어스 커런트 제어기는,
    상기 정상 동작 모드에서는 상기 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 기 설정된 크기로 조절하고,
    상기 저전력 동작 모드에서 상기 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 상기 기 설정된 크기보다 작은 크기로 조절하는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 화소는,
    제1 구동 전압과 연결된 제1 전극, 상기 발광 소자의 애노드에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 데이터 라인과 연결된 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극과 연결되고, 상기 제1 스캔 라인에 연결되어 상기 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터; 및
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 제2 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 라인에 연결되어 상기 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 제1형 스위칭 소자에 포함되고,
    상기 제3 트랜지스터는 상기 제2형 스위칭 소자에 포함되는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 저주파 동작 모드에서,
    상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 기준 주파수로 동작하고,
    상기 제3 트랜지스터는 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파로 동작하는 표시장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 화소는,
    상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 초기화 전압 라인과 연결된 제2 전극 및 제3 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 구동 전압과 연결된 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 발광 제어 신호를 수신하는 제어 전극을 포함하는 제5 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 발광 소자의 상기 애노드와 연결된 제2 전극 및 상기 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제6 트랜지스터; 및
    상기 제4 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 발광 소자의 상기 애노드와 연결된 제2 전극 및 제4 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제7 트랜지스터를 더 포함하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제5 내지 제7 트랜지스터 각각은 상기 제1형 스위치 소자에 포함되고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 제2형 스위치 소자에 포함되는 표시장치.
  16. 제15항에 있어서, 제1, 제2, 제5 내지 제7 트랜지스터는 저온 폴리 실리콘 반도체층을 포함하는 트랜지스터이고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터는 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터인 표시장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 저주파 동작 모드에서,
    상기 제1, 제2, 제5 내지 제7 트랜지스터는 상기 기준 주파수로 동작하고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파로 동작하는 표시장치.
  18. 제1 스캔 라인, 제2 스캔 라인과 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하고, 상기 화소는 상기 제1 스캔 라인에 연결된 제1형 스위칭 소자, 상기 제2 스캔 라인에 연결된 제2형 스위칭 소자, 및 발광 소자를 포함하는 표시 패널;
    기준 주파수로 동작하는 정상 동작 모드 및 상기 기준 주파수 이하로 동작하는 저주파 동작 모드에 따라 전력 제어 신호를 출력하는 저주파 구동 제어기;
    상기 제1 및 제2 스캔 라인을 각각 구동하는 제1 및 제2 스캔 드라이버를 포함하고, 상기 제1 및 제2 스캔 드라이버 중 하나는 상기 저주파 동작 모드로 동작하는 스캔 드라이버;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하는 데이터 드라이버; 및
    상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널, 상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버로 제공되는 전압들 중 적어도 하나의 전압의 출력 또는 크기를 제어하는 전압 생성기를 포함하는 표시장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 표시 패널은 초기화 전압을 수신하는 초기화 전압 라인을 더 포함하고,
    상기 전압 생성기는 상기 초기화 전압을 생성하여 상기 표시 패널로 공급하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전압 생성기는,
    상기 정상 동작 모드에서 상기 표시 패널로 상기 초기화 전압을 공급하고,
    상기 저주파 동작 모드에서 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 표시 패널로 상기 초기화 전압의 공급을 중지하는 표시장치.
  21. 제18항에 있어서, 상기 화소는,
    제1 구동 전압과 연결된 제1 전극, 상기 발광 다이오드의 상기 애노드에 전기적으로 연결되는 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 복수의 데이터 라인들 중 대응하는 데이터 라인과 연결된 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극과 연결되고, 상기 제1 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 연결된 제1 전극, 상기 제2 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제2 전극 및 상기 제2 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터; 및
    상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 상기 초기화 전압 라인과 연결된 제2 전극 및 제3 스캔 라인에 연결된 게이트 전극을 포함하는 제4 트랜지스터를 포함하는 표시장치.
  22. 제21항에 있어서, 제1 및 제2 트랜지스터는 저온 폴리 실리콘 반도체층을 포함하는 트랜지스터이고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터는 산화물 반도체층을 포함하는 트랜지스터인 표시장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 제1형 스위치 소자에 포함되고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 제2형 스위치 소자에 포함되는 표시장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 저주파 동작 모드에서,
    상기 제1 및 제2 트랜지스터는 상기 기준 주파수로 동작하고,
    상기 제3 및 제4 트랜지스터는 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파로 동작하는 표시장치.
  25. 제18항에 있어서, 감마 기준 전압을 근거로 복수개의 감마 전압을 생성하고, 생성된 감마 전압들을 상기 데이터 드라이버로 제공하는 감마 전압 생성기를 더 포함하고,
    상기 전압 생성기는,
    상기 감마 기준 전압을 생성하여 상기 감마 전압 생성기로 제공하는 표시장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 감마 기준 전압은 하이감마 기준 전압 및 로우감마 기준 전압을 포함하고,
    상기 전압 생성기는,
    상기 정상 동작 모드에서 제1 하이 전압 및 제1 로우 전압을 하이감마 기준 전압 및 로우감마 기준 전압으로 각각 출력하고,
    상기 저주파 동작 모드에서 제2 하이 전압 및 제2 로우 전압을 하이감마 기준 전압 및 로우감마 기준 전압으로 각각 출력하는 표시장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 제2 하이 전압이 상기 제1 하이 전압보다 낮은 레벨을 갖는 경우, 상기 제2 로우 전압은 상기 제1 로우 전압보다 높거나 갖은 레벨을 갖고,
    상기 제2 로우 전압이 상기 제1 로우 전압보다 높은 레벨을 갖는 경우, 상기 제2 하이 전압은 상기 제1 하이 전압보다 낮거나 같은 레벨을 갖는 표시장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 감마 전압 생성기는,
    상기 감마 전압들을 출력하기 위한 감마 출력 버퍼를 포함하는 표시장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 감마 전압 생성기는,
    상기 정상 동작 모드에서 상기 감마 출력 버퍼를 턴 온시키고,
    상기 저주파 동작 모드에서 상기 감마 출력 버퍼를 턴 오프시키기 위한 온/오프 제어기를 더 포함하는 표시장치.
  30. 제28항에 있어서, 상기 감마 전압 생성기는,
    상기 감마 출력 버퍼의 바이어스 커런트를 제어하는 바이어스 커런트 제어기를 더 포함하고,
    상기 바이어스 커런트 제어기는,
    상기 정상 동작 모드에서는 상기 감마 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 기 설정된 크기로 조절하고,
    상기 저주파 동작 모드에서 상기 감마 출력 버퍼의 상기 바이어스 커런트를 상기 기 설정된 크기보다 작은 크기로 조절하는 표시장치.
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