KR20210158458A - 표시 장치 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템 - Google Patents

표시 장치 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템 Download PDF

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KR20210158458A
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김지혜
양진욱
전재현
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

영상 표시 시스템은, 영상 신호, 제어 신호, 및 가변 주파수 신호를 표시 장치에 공급하는 그래픽 프로세서; 및 가변 주파수 신호에 상응하는 프레임 주파수로 영상을 표시하는 표시 장치를 포함한다.
표시 장치는, 발광 제어선들, 데이터선들, 및 주사선들에 연결되는 화소들; 발광 제어 시작 신호가 출력되는 주기들인 기준 주기들의 정보를 포함하는 기준 데이터를 그래픽 프로세서에 제공하고, 제어 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호를 출력하며, 가변 주파수 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 출력 타이밍을 조절하는 제어부; 발광 제어 시작 신호에 기초하여 발광 제어선들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 및 주사 시작 신호에 기초하여 주사선들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템{DISPLAY DEVICE AND IMAGE DISPLAY SYSTEM HAVING THE SAME}
본 발명은 영상 표시 시스템 및 전자 기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 장치 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템에 관한 것이다.
표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 화소부와 화소부를 구동하기 위한 구동부를 포함한다. 구동부는 외부의 그래픽 프로세서로부터 인가받은 영상 신호를 이용하여 표시부에 영상을 표시한다.
그래픽 프로세서는 원시 데이터를 렌더링하여 영상 신호를 생성하는데, 한 프레임에 대응하는 영상 신호를 생성하는 렌더링 시간이 영상의 종류나 특성에 따라 가변될 수 있다. 구동부는 렌더링 시간에 대응하여 프레임 주파수를 가변할 수 있다.
그러나, 렌더링 시간과 프레임 주파수에 따른 발광 제어 신호의 출력이 불일치하는 경우, 프레임 주파수 변환 시 플리커가 시인될 수 있다. 상기 플리커 시인을 방지하기 위해 렌더링 시간을 발광 제어 신호의 출력에 동기화하는 경우, 적용 가능한 프레임 주파수들의 개수가 감소될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 영상 신호의 입력 주파수와 동기화되는 다양한 프레임 주파수로 발광 제어 신호 및 주사 신호를 출력하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 표시 장치의 가용 프레임 주파수에 대응하는 렌더링 속도로 영상 신호를 출력하는 그래픽 프로세서 및 상기 표시 장치를 포함하는 영상 표시 시스템을 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 영상 표시 시스템은, 영상 신호, 제어 신호, 및 가변 주파수 신호를 표시 장치에 공급하는 그래픽 프로세서; 및 상기 가변 주파수 신호에 상응하는 프레임 주파수로 영상을 표시하는 표시 장치를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치는, 발광 제어선들, 데이터선들, 및 주사선들에 연결되는 화소들; 발광 제어 시작 신호가 출력되는 주기들인 기준 주기들의 정보를 포함하는 기준 데이터를 상기 그래픽 프로세서에 제공하고, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하며, 상기 가변 주파수 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 출력 타이밍을 조절하는 제어부; 상기 발광 제어 시작 신호에 기초하여 상기 발광 제어선들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 및 상기 주사 시작 신호에 기초하여 상기 주사선들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 신호는 한 프레임 내에서 영상 신호가 공급되는 액티브 기간 및 블랭크 기간을 구분하는 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 블랭크 기간은 상기 기준 주기들 중 선택된 하나의 정수배일 수 있다. 상기 제어 신호는 상기 기준 주기들 중 선택된 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 한 프레임의 길이는 상기 기준 주기들 중 선택된 하나의 정수배일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 가변 주파수 신호에 기초하여 수직 동기화 신호를 복원하는 수신부; 상기 기준 데이터가 저장된 메모리; 및 상기 데이터 인에이블 신호에 기초하여 상기 기준 데이터로부터 상기 기준 주기들 중 상기 프레임 주파수에 부합하는 유효 주기를 선택하고, 상기 유효 주기로 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하는 제어 신호 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 액티브 기간은 상기 유효 주기의 길이의 p배(단, p는 양의 정수)이고, 상기 블랭크 기간은 상기 유효 주기의 길이의 q배(단, q는 0 이상의 정수)일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 신호 생성부는, 상기 수직 동기 신호에 대응하여 상기 주사 시작 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 수직 동기 신호 및 상기 주사 시작 신호는 상기 프레임 주파수에 대응하여 출력될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래픽 프로세서는 상기 기준 데이터에 기초하여 상기 영상 신호를 처리하는 렌더링 속도를 제어할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 그래픽 프로세서는 상기 기준 주기들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 하나에 기초하여 상기 제어 신호 및 상기 가변 주파수 신호를 생성할 수 있다. 상기 발광 제어 신호의 출력 주파수는 상기 가변 주파수 신호에 의해 결정된 프레임 주파수의 정수배일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 신호는 상기 유효 주기 및 상기 블랭크 기간의 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 신호 생성부는 상기 블랭크 기간을 검출하고, 상기 검출된 블랭크 기간의 1/r(단, r은 양의 정수)에 대응하는 기준 주기를 상기 유효 주기로 결정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 신호 생성부는 상기 가변 주파수 신호 및 상기 프레임 주파수의 변화에 따라 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 유효 주기를 변경할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 현재 프레임에 블랭크 기간이 없는 경우, 상기 제어 신호 생성부는 이전 프레임에 출력되는 상기 발광 제어 시작 신호의 유효 주기로 상기 발광 제어 시작 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 프레임 주파수가 동일한 경우, 한 프레임에 공급되는 상기 발광 제어 시작 신호의 개수는 상기 기준 주기들에 따라 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어부는, 상기 영상 신호를 재정렬하여 상기 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터를 출력하는 영상 데이터 생성부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 상기 영상 데이터를 아날로그 형식의 데이터 신호들로 변환하고, 상기 데이터 신호들을 상기 데이터선들로 공급하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 발광 제어선들, 데이터선들, 및 주사선들에 연결되며, 데이터 인에이블 신호에 기초하여 가변 주파수 신호에 상응하는 프레임 주파수로 영상을 표시하는 화소들; 상기 데이터 인에이블 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호가 출력되는 주기들인 기준 주기들에서 유효 주기를 선택하고, 상기 유효 주기로 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하며, 상기 가변 주파수 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 출력 타이밍을 조절하는 제어부; 상기 발광 제어 시작 신호에 기초하여 상기 발광 제어선들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 및 상기 주사 시작 신호에 기초하여 상기 주사선들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 인에이블 신호는 한 프레임 내에서 영상 신호가 공급되는 액티브 기간 및 블랭크 기간을 포함하고, 상기 액티브 기간은 상기 유효 주기의 길이의 p배(단, p는 양의 정수)이고, 상기 블랭크 기간은 상기 유효 주기의 길이의 q배(단, q는 0 이상의 정수)일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템에 있어서, 표시 장치에 복수의 기준 주기들의 정보가 포함되며, 그래픽 프로세서로부터 표시 장치로 공급되는 영상 신호의 입력 주파수는 기준 주기들에 대응하는 값들에서 선택되도록 제한될 수 있다. 따라서, 표시 장치로의 입력 주파수(즉, 그래픽 프로세서의 렌더링 속도)와 발광 제어 신호(발광 제어 시작 신호) 및 주사 신호들의 출력 주기(즉, 프레임 주파수)가 완전히 동기화될 수 있으며, 프레임 주파수 변환 시의 발광 시간 변동에 기인한 플리커 시인이 저감 내지 방지될 수 있다.
또한, 다양한 기준 주기들이 미리 설정됨으로써, 표시 장치의 제어부가 플리커 시인 없이 대응할 수 있는 프레임 주파수들이 더욱 증가될 수 있으며, 표시 장치에 적용되는 제어부의 범용성이 확장될 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 영상 표시 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 영상 표시 시스템의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 화소에 공급되는 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 1의 그래픽 프로세서 및 영상 표시 시스템의 표시 장치에 포함되는 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4의 제어부의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 도 4의 제어부의 동작의 다른 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 도 4의 제어부의 동작의 또 다른 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 8은 도 1의 영상 표시 시스템의 표시 장치에 적용 가능한 프레임 주파수들의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 1의 영상 표시 시스템의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
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 영상 표시 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 영상 표시 시스템(1)은 표시 장치(1000) 및 그래픽 프로세서(2000)를 포함할 수 있다.
그래픽 프로세서(2000)는 영상 신호(RGB), 제어 신호(CTL), 및 가변 주파수 신호(Fsync)를 표시 장치(1000)에 공급할 수 있다. 그래픽 프로세서(2000)는 렌더링(rendering) 등과 같은 방법으로 원시 데이터를 처리하여 영상 신호(RGB) 및 영상 신호(RGB)의 표시를 제어하는 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다.
영상 신호(RGB)는 각 화소(PX)의 휘도 정보를 갖는 계조 레벨 정보를 포함할 수 있다. 또한, 영상 신호(RGB)는 소정의 입력 주파수로 그래픽 프로세서(2000)로부터 제어부(500)로 공급될 수 있다.
제어 신호(CTL)는 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 데이터 인에이블 신호는 한 프레임 내에서 영상 신호(RGB) 또는 영상 데이터(DAT)가 공급되는 액티브 기간 및 블랭크 기간을 구분할 수 있다. 또한, 제어 신호(CTL)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호의 정보를 포함할 수 있다. 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호의 타이밍들은 가변 주파수 신호(Fsync)에 대응하여 변할 수 있다. 수직 동기 신호는 프레임 단위로 영상 신호(RGB)를 구분하고, 수평 동기 신호는 수평라인(화소행) 단위로 영상 신호(RGB)를 구분할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 신호(CTL)는 블랭크 기간의 길이와 관련된 정보를 더 포함할 수 있다.
가변 주파수 신호(Fsync)는 그래픽 프로세서(2000)로부터 표시 장치(1000)로 제공되는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTL)의 프레임 주파수가 매 프레임마다 변경될 수 있음을 나타내는 신호이다. 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTL)의 프레임 주파수는 그래픽 프로세서(1000)의 렌더링 속도에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 한 프레임에 대응하는 원시 데이터를 처리하여 영상 신호(RGB)를 생성 및 공급하는데 소요되는 시간은 가변될 수 있다.
일 실시예에서, 그래픽 프로세서(2000)는 표시 장치(1000)로부터 공급되는 기준 데이터(RD)에 기초하여 영상 신호(RGB)를 처리하는 렌더링 속도를 제어할 수 있다. 기준 데이터(RD)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)로서 출력될 수 있는 주기들인 기준 주기들의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 기준 주기들은 480Hz(약 2.08ms 당 1회 출력), 600Hz(약 1.67ms 당 1회 출력) 등으로 설정될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 기준 데이터(RD)에는 표시 장치(1000)에 적용 가능한 다양한 스펙트럼의 기준 주기들을 더 포함할 수 있다.
그래픽 프로세서(2000)는 기준 주기들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 하나에 기초하여 제어 신호(CTL) 및 가변 주파수 신호(Fsync)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 480Hz(또는, 2.08ms)의 기준 주기가 선택된 경우, 제어 신호(CTL)에 포함되는 데이터 인에이블 신호가 공급되는 기간 및 한 프레임의 기간은 2.08ms의 정수배로 결정될 수 있다.
표시 장치(1000)는 화소부(100), 주사 구동부(200), 발광 구동부(300), 데이터 구동부(400), 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.
화소부(100)는 주사선들(S11 내지 S1n, S21 내지 S2n, S31 내지 S3n), 발광 제어선들(E1 내지 En), 및 데이터선들(D1 내지 Dm)을 포함하고, 주사선들(S11 내지 S1n, S21 내지 S2n, S31 내지 S3n), 발광 제어선들(E1 내지 En), 및 데이터선들(D1 내지 Dm)에 연결되는 화소(PX)들을 포함할 수 있다(단, m, n은 1보다 큰 정수). 화소(PX)들 각각은 구동 트랜지스터와 복수의 스위칭 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
제어부(500)는 제어 신호(CTL) 및 가변 주파수 신호(Fsync)에 기초하여 데이터 구동 제어 신호(DCS), 발광 제어 시작 신호(EFLM), 제1 주사 시작 신호(SFLM1), 및 제2 주사 시작 신호(SFLM2)를 생성할 수 있다. 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 발광 구동부(300)에 공급되고, 제1 및 제2 주사 시작 신호들(SFLM1, SFLM2)은 주사 구동부(200)에 공급되며, 데이터 구동 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(400)에 공급될 수 있다.
일 실시예에서, 제1 주사 시작 신호(SFLM1)는 제1 주사선들(S11 내지 S1n)로 공급되는 제1 주사 신호 및 제2 주사선들(S21 내지 S2n)으로 공급되는 제2 주사 신호를 제어할 수 있고, 제2 주사 시작 신호(SFLM2)는 제3 주사선들(S31 내지 S3n)로 공급되는 제3 주사 신호를 제어할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제2 주사 신호는 제1 주사 시작 신호(SFLM1)와 다른 제어 신호로 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(500)는 기준 주기들의 정보를 포함하는 기준 데이터(RD)를 그래픽 프로세서(2000)에 제공하고, 제어 신호(CTL)에 포함되는 데이터 인에이블 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다. 즉, 제어부(500)는 데이터 인에이블 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 출력 타이밍을 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(500)는 제2 주사 시작 신호(SFLM2)를 발광 제어 시작 신호(EFLM)와 동일한 주기로 주사 구동부(200)에 공급할 수 있다.
제어부(500)는 가변 주파수 신호(Fsync) 및 수직 동기 신호에 기초하여 제1 주사 시작 신호(SFLM1)의 출력 타이밍을 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 주사 시작 신호(SFLM1)는 화소의 데이터 기입 시점을 제어하는 제1 주사 신호를 제어하며, 한 프레임 내에서 1회 공급될 수 있다. 또한, 제1 주사 시작 신호(SFLM1)는 제1 주사 신호와 동일한 주기로 출력되도록 제2 주사 신호를 제어할 수 있다.
제어부(500)는 영상 신호(RGB)를 표시 장치(1000)의 구동에 적합한 형태로 변환하고, 재정렬하여 영상 데이터(DAT)를 생성할 수 있다. 영상 데이터(DAT)는 데이터 구동부(400)에 공급될 수 있다.
주사 구동부(200)는 제어부(500)로부터 제1 주사 시작 신호(SFLM1)를 수신하고, 제1 주사 시작 신호(SFLM1)에 기초하여 제1 주사선들(S11 내지 S1n) 및 제2 주사선들(S21 내지 S2n)로 각각 제1 주사 신호 및 제2 주사 신호를 공급할 수 있다. 또한, 주사 구동부(200)는 제2 주사 시작 신호(SFLM2)에 기초하여 제3 주사선들(S31, S3n)로 제3 주사 신호들을 공급할 수 있다.
제1 내지 제3 주사 신호들은 게이트 온 전압(예를 들어, 로우 전압)으로 설정될 수 있다. 주사 신호를 수신하는 트랜지스터는 주사 신호가 공급될 때 턴-온 상태로 설정될 수 있다.
주사 구동부(200)는 박막 공정을 통해서 기판에 실장될 수 있다. 도 1에는 단일 주사 구동부가 제1 내지 제3 주사 신호들을 공급하는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로 주사 구동부(200)는 제1 내지 제3 주사 신호들 중 적어도 하나를 각각 공급하는 복수의 주사 구동부들을 포함할 수 있다.
발광 구동부(300)는 발광 제어 시작 신호(EFLM)에 기초하여 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 신호는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 순차적으로 공급될 수 있다.
발광 제어 신호는 게이트 오프 전압(예를 들어, 하이 전압)으로 설정될 수 있다. 발광 제어 신호를 수신하는 트랜지스터는 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온 상태로 설정될 수 있다.
데이터 구동부(400)는 제어부(500)로부터 데이터 구동 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터(DAT)를 수신할 수 있다. 데이터 구동부(400)는 디지털 형식의 영상 데이터(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환할 수 있다. 데이터 구동부(400)는 데이터 구동 제어 신호(DCS)에 대응하여 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터 신호(데이터 전압)를 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 영상 표시 시스템(1)은 제어부(500)에서 생성된 기준 데이터(RD)에 기초하여 그래픽 프로세서(2000)가 가변 주파수 신호(Fsync) 및 제어 신호(CTL)를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(500)는 가변 주파수 신호(Fsync) 및 제어 신호(CTL)에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM), 제1 주사 시작 신호(SFLM1), 및 제2 주사 시작 신호(SFLM2)의 출력 주기를 제어할 수 있다. 따라서, 영상 신호(RGB)가 공급되는 주파수와 발광 제어 신호 및 주사 신호들의 출력 주기가 완전히 동기화될 수 있으므로, 프레임 주파수 변환 시의 플리커가 방지 및/또는 저감될 수 있다.
도 2는 도 1의 영상 표시 시스템의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 i번째 수평라인(또는 i번째 화소행)에 위치되며 j번째 데이터선(Dj)과 접속된 화소(10)를 도시하기로 한다(단, i, j는 자연수).
도 1 및 도 2를 참조하면, 화소(10)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극(애노드 전극 또는 캐소드 전극)은 제6 트랜지스터(T6)에 접속되고 제2 전극(캐소드 전극 또는 애노드 전극)은 제2 전원(VSS)에 접속된다. 발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드일 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(LD)는 무기 물질로 형성되는 무기 발광 소자일 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(LD)는 무기 물질 및 유기 물질이 복합적으로 구성된 발광 소자일 수도 있다. 또는 발광 소자(LD)는 복수의 무기 발광 소자들이 제2 전원(VSS)과 제6 트랜지스터(T6) 사이에 병렬 및/또는 직렬로 연결된 형태를 가질 수도 있다.
제1 트랜지스터(T1)(또는, 구동 트랜지스터)는 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압에 기초하여 제1 전원(VDD)으로부터 발광 소자(LD)를 경유하여 제2 전원(VSS)으로 흐르는 전류량(구동 전류)을 제어할 수 있다. 이를 위하여, 제1 전원(VDD)은 제2 전원(VSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 j번째 데이터선(Dj, 이하, 데이터선이라 함)과 제2 노드(N2) 사이에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 i번째 제1 주사선(S1i, 이하, 제1 주사선이라 함)에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 주사선(S1i)으로 제1 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dj)과 제2 노드(N2)를 전기적으로 접속시킬 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 제1 주사선(S1i)에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 트랜지스터(T2)와 함께 턴-온될 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 노드와 초기화 전원(Vint) 사이에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 i번째 제2 주사선(S2i, 이하, 제2 주사선이라 함)에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 제2 주사선(S2i)으로 제2 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 노드(N1)에 초기화 전원(Vint)의 전압을 공급할 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원(VDD)과 제2 노드(N2) 사이에 접속될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어선에 접속될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 제3 노드(N3)와 발광 소자(LD) 사이에 접속될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)의 게이트 전극은 발광 제어선에 접속될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 발광 소자(LD)의 제1 전극과 초기화 전원(Vint) 사이에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 i번째 제3 주사선(S3i, 이하, 제3 주사선이라 함)에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 제3 주사 신호에 의해 턴-온되어 발광 소자(LD)의 제1 전극에 초기화 전원(Vint)의 전압을 공급할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전원(VDD)과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다.
도 3은 도 2의 화소에 공급되는 신호들의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치(1000)는 하나의 프레임(1F) 동안 화소(10)에 연결된 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호를 복수회 공급할 수 있다.
일 실시예에서, 프레임 주파수가 120Hz인 경우, 한 프레임(1F)은 약 8.33ms이고, 발광 제어 신호는 한 프레임(1F) 동안 4회 공급될 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 신호는 제1 기간(P1)에 1회 공급되고, 제2 기간(P2)에 3회 공급될 수 있다. 제3 주사선(S3i)으로 공급되는 제3 주사 신호는 발광 제어 신호와 동일한 주기로 화소(10)에 공급될 수 있다. 따라서, 발광 제어 신호 및 제3 주사 신호는 480Hz로 화소(10)에 공급될 수 있다. 즉, 도 3에서의 발광 제어 신호의 공급 주기인 유효 주기(C1, 또는, 제1 기준 주기)는 8.33ms의 1/4에 대응하는 약 2.08ms일 수 있다.
제1 주사선(S1i)으로 공급되는 제1 주사 신호 및 제2 주사선(S2i)으로 공급되는 제2 주사 신호는 제1 기간(P1)에만 공급될 수 있다. 제1 주사 신호 및 제2 주사 신호는 120Hz로 화소(10)에 공급될 수 있다.
발광 제어 신호가 로우 레벨을 갖는 기간(발광 제어 신호가 공급되지 않는 기간)은 발광 기간일 수 있고, 발광 기간 이외의 기간은 비발광 기간일 수 있다.
제1 기간(P1)에서, 발광 제어 신호가 공급되는 비발광 기간에 제2 주사선(S2i), 제1 주사선(S1i), 및 제3 주사선(S3i)으로 각각 제2 주사 신호, 제1 주사 신호, 및 제3 주사 신호가 순차적으로 공급될 수 있다.
먼저, 제2 주사 신호에 응답하여 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 턴-온에 의해 제1 노드(N1)의 전압이 초기화될 수 있다.
이후, 제1 주사 신호에 응답하여 제2 및 제3 트랜지스터들(T2, T3)이 턴-온될 수 있다. 제2 및 제3 트랜지스터들(T2, T3)의 턴-온에 의해 데이터 신호가 화소(10)에 기입되고, 제1 트랜지스터(T1)가 다이오드 형태로 접속될 수 있다. 이에 따라, 데이터 기입 및 문턱 전압 보상이 수행될 수 있다.
이후, 제3 주사 신호에 응답하여 제7 트랜지스터(T7)가 턴-온될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 턴-온에 의해 발광 소자(LD)의 제1 전극의 전압이 초기화될 수 있다.
이후, 발광 제어 신호의 공급이 중단되며, 제5 및 제6 트랜지스터들(T5, T6)이 턴-온되어 화소(10)가 발광할 수 있다.
제2 기간(P2)에는 발광 제어 신호 및 제3 주사 신호가 주기적으로 화소(10)에 공급될 수 있다. 화소(10)는 제1 기간(P1)에 공급된 데이터 신호에 대응하는 영상을 한 프레임(1F) 동안 표시할 수 있다.
도 3의 타이밍도에 기초한 화소의 구동 방식은 다양한 프레임 주파수에 대응할 수 있다. 즉, 한 프레임(1F)에 공급되는 발광 제어 신호의 개수를 조절함으로써 유효 주기(C1)의 정수배에 대응하는 프레임 주파수와 발광 제어 신호 및 주사 신호들의 동기화가 가능하다. 예를 들어, 도 3의 타이밍도에 의하면, 그래픽 프로세서(2000)의 렌더링 속도가 30Hz, 40Hz, 60Hz, 120Hz 등의 프레임 주파수에 대응하는 경우, 제어부(500)로의 영상 신호(RGB)의 입력 시간과 화소부(100)를 구동하는 발광 제어 신호(및 주사 신호들)의 출력 주기가 일치할 수 있다.
그러나, 그래픽 프로세서(2000)의 렌더링 시간 및 프레임 주파수가 유효 주기(C1)의 정수배가 아니라면 영상 신호(RGB)의 입력 타이밍과 발광 제어 신호의 출력 주기 사이의 불일치가 발생될 수 있다. 예를 들어, 가변 주파수 신호(Fsync)에 의해 프레임 주파수가 120Hz에서 51Hz로 변환되는 경우, 프레임 주파수 변환 전후의 발광 기간의 길이(즉, 발광 제어 신호가 공급되지 않는 기간의 길이)가 달라짐으로 인한 휘도 변화가 발생되고, 플리커가 시인될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000) 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템(1)은 제어부(500)에 복수의 기준 주기들의 정보가 포함되며, 그래픽 프로세서(2000)로부터 표시 장치로 공급되는 영상 신호(RGB)의 입력 주파수는 기준 주기들에 대응하는 값들로 제한될 수 있다. 따라서, 그래픽 프로세서(2000)로부터 영상 신호(RGB)를 수신하는 입력 주파수(예를 들어, 데이터 인에이블 신호의 주기 또는 그래픽 프로세서(2000)의 렌더링 속도)와 발광 제어 신호(발광 제어 시작 신호(EFLM)) 및 주사 신호들의 출력 주기가 완전히 동기화될 수 있으며, 프레임 주파수 변환 시의 플리커 시인이 저감 내지 방지될 수 있다.
도 4는 도 1의 그래픽 프로세서 및 영상 표시 시스템의 표시 장치에 포함되는 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 제어부(500)는 수신부(520), 메모리(540), 제어 신호 생성부(560), 및 영상 데이터 생성부(580)를 포함할 수 있다.
수신부(520)는 가변 주파수 신호(Fsync)에 기초하여 제어 신호(CTL)로부터 수직 동기화 신호(Vsync) 및 수평 동기화 신호(Hsync)를 복원할 수 있다. 수직 동기화 신호(Vsync)는 프레임 주파수에 대응하는 주기로 출력될 수 있다.
또한, 수신부(520)는 제어 신호(CTL)로부터 데이터 인에이블 신호(DE)를 복원할 수 있다. 수신부(520)는 영상 신호(RGB)를 수신하여 영상 데이터 생성부(580)로 전달할 수 있다.
메모리(540)는 기준 데이터(RD)를 저장할 수 있다. 기준 데이터(RD)는 발광 제어 시작 신호(EFLM) 출력될 수 있는 주기들인 기준 주기들의 정보를 포함할 수 있다. 메모리(540)는 기준 데이터(RD)를 그래픽 프로세서(2000)에 제공할 수 있다. 또한, 제어 신호 생성부(560)로부터 공급되는 선택 신호(SS)에 응답하여 메모리(540)로부터 유효 주기(VP)가 독출될 수 있다.
일 실시예에서, 메모리(540)는 전원 공급이 차단되어도 저장된 정보가 지워지지 않는 비휘발성(non-volatile) 메모리일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM) 및 플래시 메모리(flash memory) 등으로 구현될 수 있다.
제어 신호 생성부(560)는 데이터 인에이블 신호(DE)에 기초하여 기준 데이터(RD)로부터 기준 주기들 중 프레임 주파수 및 입력 주파수에 부합하는 유효 주기(VP)를 선택할 수 있다. 제어 신호 생성부(560)는 유효 주기(VP)에 대응하는 선택 신호(SS)를 메모리(540)에 공급함으로써 유기 효기(VP)에 대응하는 데이터를 독출할 수 있다.
유효 주기(VP)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 길이 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 기간의 길이에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(DE)의 액티브 기간은 유효 주기(VP)의 길이의 p배(단, p는 양의 정수)이고, 데이터 인에이블 신호(DE)의 블랭크 기간은 유효 주기(VP)의 길이의 q배(단, q는 0 이상의 정수)일 수 있다.
일 실시예에서, 제어 신호(CTL)는 블랭크 기간의 정보 및 유효 주기(VP)의 정보를 갖는 메타 데이터 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어 신호 생성부(560)는 이러한 메타 데이터를 이용하여 메모리로부터 유효 주기(VP)를 바로 독출할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성부(560)는 데이터 인에이블 신호(DE)로부터 블랭크 기간을 검출할 수 있다. 제어 신호 생성부(560)는 검출된 블랭크 기간의 1/r(단, r은 양의 정수)에 대응하는 기준 주기를 유효 주기(VP)로 결정할 수 있다. 이 때, 제어 신호 생성부(560)는 블랭크 기간 검출을 위한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성을 더 포함할 수 있다.
제어 신호 생성부(560)는 유효 주기(VP)로 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다. 제어 신호 생성부(560)는 유효 주기(VP)로 제2 주사 시작 신호(SFLM2)를 출력할 수 있다. 또한, 제어 신호 생성부(560)는 수직 동기 신호(Vsync)의 주기에 대응하는 제1 주사 신호(SFLM1)을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 제어 신호 생성부(560)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync)에 기초하여 데이터 신호의 출력 타이밍을 제어하는 데이터 구동 제어 신호(DSC)를 생성할 수 있다.
영상 데이터 생성부(580)는 수신부(520)로부터 전달된 영상 신호(RGB')를 재정렬하여 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터(DAT)를 출력할 수 있다.
도 5는 도 4의 제어부의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 제어부(560)는 데이터 인에이블 신호(DE)에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다. 또한, 제어부(560)는 가변 주파수 신호(Fsync) 및 제어 신호(CTL)에 기초하여 복원된 수직 동기 신호(Vsync)에 기초하여 제1 주사 시작 신호(SFLM1)를 출력할 수 있다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 액티브 기간(ACTIVE) 및 블랭크 기간(BK1, BK2)을 포함할 수 있다. 액티브 기간(ACTIVE)은 한 프레임 내에서 영상 신호(RGB)가 제어부(500)로 공급되는 기간일 수 있다. 블랭크 기간(BK1, BK2) 동안에는 영상 신호(RGB)가 공급되지 않는다.
일 실시예에서, 그래픽 프로세서(2000)는 기준 주기들 중 제1 기준 주기(C1, 약 2.08ms, 즉, 480Hz)를 유효 주기(VP)로 결정할 수 있다. 그래픽 프로세서(2000)는 유효 주기(VP)의 정수 배의 시간들에 대응하는 주파수들을 프레임 주파수로 결정할 수 있으며, 해당 프레임 주파수에 대응하여 영상 신호(RGB)를 렌더링할 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임 주파수는 약 120Hz, 약 96Hz, 약 80Hz 등에서 그래픽 프로세서(2000)의 동작에 따라 자유롭게 선택될 수 있다. 그래픽 프로세서(2000)는 해당 프레임 주파수에 대응하는 수직 동기 신호(Vsync)의 정보를 포함하는 가변 주파수 신호(Fsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 출력할 수 있다.
한편, 도면 및 상세한 설명에 기준 주기 등으로 기재된 수치들은 소수점 셋째 자리에서 반올림된 근사값으로 이해될 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(500)는 데이터 인에이블 신호(DE) 및 가변 주파수 신호(Fsync)에 기초하여 유효 주기(VP)로 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 주기(C1)는 유효 주기(VP)로 선택될 수 있다.
프레임 주파수가 약 120Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 4회 출력(4사이클 구동)될 수 있다.
프레임 주파수가 약 96Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 5회 출력(5사이클 구동)될 수 있다. 이 때, 제1 블랭크 기간(BK1)은 제1 기준 주기(C1)와 실질적으로 동일할 수 있다.
프레임 주파수가 약 80Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 6회 출력(6사이클 구동)될 수 있다. 이 때, 제2 블랭크 기간(BK2)은 제1 기준 주기(C1)의 두 배의 시간과 실질적으로 동일할 수 있다.
한편, 유효 주기(VP)가 동일한 경우, 데이터 인에이블 신호(DE)의 액티브 기간(ACTIVE)은 모두 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준 주기(C1)가 유효 주기(VP)인 경우, 액티브 기간(ACTIVE)은 발광 제어 시작 신호(EFLM)가 4회 출력되는 기간과 동일할 수 있다.
이와 같이, 유효 주기(VP)가 제1 기준 주기(C1)로 결정된 경우, 그래픽 프로세서(2000)의 렌더링 시간(예를 들어, 액티브 기간(ACTIVE))은 소정의 시간으로 고정되며, 블랭크 기간(BK1, BK2)이 제1 기준 주기(C1)의 정수배로 결정될 수 있다. 따라서, 한 프레임의 길이는 제1 기준 주기(C1)의 정수배와 일치할 수 있다.
결국, 제1 기준 주기(C1)에 기초한 프레임 주파수 변환 시, 데이터 인에이블 신호(DE) 및 영상 신호(RGB)의 입력과 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 출력 주기가 완전히 동기화 될 수 있으므로, 프레임 주파수 변환 시의 플리커가 방지 및/또는 저감될 수 있다.
도 6은 도 4의 제어부의 동작의 다른 일 예를 나타내는 타이밍도이고, 도 7은 도 4의 제어부의 동작의 또 다른 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 제어부(560)는 데이터 인에이블 신호(DE)에 기초하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 유효 주기(VP)는 제2 주기(C2, 약 1.67ms, 즉, 600Hz)로 결정될 수 있다. 그래픽 프로세서(2000)는 유효 주기(VP)의 정수 배의 시간들에 대응하는 주파수들을 프레임 주파수로 결정할 수 있으며, 해당 프레임 주파수에 대응하여 영상 신호(RGB)를 렌더링할 수 있다. 예를 들어, 프레임 주파수는 약 120Hz, 약 100Hz, 약 85.71Hz 등에서 그래픽 프로세서(2000)의 동작에 따라 자유롭게 선택될 수 있다. 그래픽 프로세서(2000)는 해당 프레임 주파수에 대응하는 수직 동기 신호(Vsync)의 정보를 포함하는 가변 주파수 신호(Fsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(500)는 데이터 인에이블 신호(DE) 및 가변 주파수 신호(Fsync)에 기초하여 유효 주기(VP)로 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다.
프레임 주파수가 약 120Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 5회 출력(5사이클 구동)될 수 있다.
프레임 주파수가 약 100Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 6회 출력(6사이클 구동)될 수 있다. 이 때, 제1 블랭크 기간(BK1)은 제2 기준 주기(C2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
프레임 주파수가 약 85.71Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 7회 출력(7사이클 구동)될 수 있다. 이 때, 제2 블랭크 기간(BK2)은 제2 기준 주기(C2)의 두 배의 시간과 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 유효 주기(VP)는 제3 주기(C3, 약 1.39ms, 즉, 700Hz)로 결정될 수 있다. 프레임 주파수가 약 120Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 6회 출력(6사이클 구동)될 수 있다. 프레임 주파수가 약 102.86Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 7회 출력(7사이클 구동)될 수 있다. 이 때, 제1 블랭크 기간(BK1)은 제3 기준 주기(C3)와 실질적으로 동일할 수 있다. 프레임 주파수가 약 90Hz인 경우, 한 프레임 내에서 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 8회 출력(8사이클 구동)될 수 있다. 이 때, 제2 블랭크 기간(BK2)은 제3 기준 주기(C3)의 두 배의 시간과 실질적으로 동일할 수 있다.
이와 같이, 소정의 기준 주기에 기초한 프레임 주파수 변환 시, 데이터 인에이블 신호(DE) 및 영상 신호(RGB)의 입력과 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 출력 주기가 완전히 동기화 될 수 있으므로, 프레임 주파수 변환 시의 플리커가 방지 및/또는 저감될 수 있다.
또한, 동일 프레임 주파수(예를 들어, 120Hz)에 대하여 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 출력 횟수가 달라짐에 따라 대응 가능한 프레임 주파수들의 범위가 서로 다를 수 있다.
도 8은 도 1의 영상 표시 시스템의 표시 장치에 적용 가능한 프레임 주파수들의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 기준 주기(RC) 및 한 프레임 동안의 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 공급 횟수에 따라 표시 장치에 적용될 수 있는 프레임 주파수가 다양하게 결정될 수 있다.
도 8은 48Hz 내지 120Hz의 주파수 범위에서 불연속적으로 변하는 프레임 주파수들을 보여준다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 프레임 주파수들은 프레임 단위로 불연속적인 값들로 변환될 수 있다. 이러한 주파수 변환 구동은 불연속 가변 프레임 주파수 구동으로 정의될 수 있다.
일 실시예에서, 한 프레임 동안 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 2회 이상 공급될 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 공급 횟수는 4회 내지 17회 범위에서 결정될 수 있다. 또한, 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 공급 횟수와 기준 주기(RC)에 의해 한 프레임의 시간 및 프레임 주파수가 결정될 수 있다.
한 프레임의 시간은 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 공급 횟수와 기준 주기(RC)의 곱으로 결정될 수 있다. 따라서, 한 프레임의 시간은 기준 주기(RC)의 정수배일 수 있다.
그래픽 프로세서(2000)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 액티브 기간(ACTIVE) 및 블랭크 기간(BK1, BK2) 각각을 기준 주기(RC)의 정수배로 설정하고, 이에 대응하여 영상 신호(RGB)를 렌더링할 수 있다.
또한, 표시 장치(도 1의 1000)의 제어부(500)는 복수의 기준 주기(RC)들에 기초한 다양한 프레임 주파수로 영상 표시를 제어할 수 있다.
예를 들어, 기준 주기(RC)가 약 2.08ms인 경우, 7가지 이상의 주파수들로 프레임 주파수가 가변될 수 있다. 또한, 기준 주기(RC)가 약 1.67ms인 경우, 8가지 이상의 주파수들로 프레임 주파수가 가변될 수 있다. 기준 주기가 약 1.39ms인 경우, 10가지 이상의 주파수들로 프레임 주파수가 가변될 수 있다. 기준 주기가 약 1.19ms인 경우, 11가지 이상의 주파수들로 프레임 주파수가 가변될 수 있다.
이와 같이, 기준 주기(RC)들 사이의 상호 중복되는 프레임 주파수들을 제외하더라도 48Hz 내지 120Hz의 주파수 범위에서 영상 신호(RGB)의 입력 주파수(렌더링 속도)와 표시 장치(도 1의 1000)의 프레임 주파수가 동기화(또는 일치)되는 주파수들이 28개 이상으로 확장될 수 있다. 따라서, 불연속 가변 프레임 주파수 구동이 적용되는 표시 장치(도 1의 1000)에 있어서, 제어부(500)가 플리커 시인 없이 대응할 수 있는 프레임 주파수들이 더욱 증가될 수 있으며, 표시 장치(도 1의 1000)에 적용되는 제어부(500)의 범용성이 확장될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 소정의 프레임 주파수는 서로 다른 기준 주기(RC)들에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 120Hz의 프레임 주파수로 표시 장치가 구동되는 경우, 발광 제어 시작 신호(EFLM)는 약 2.08ms의 기준 주기(RC)로 4회 공급되거나, 약 1.67ms의 기준 주기(RC)로 5회 공급되거나, 약 1.39ms의 기준 주기(RC)로 6회 공급되거나, 약 1.19ms의 기준 주기(RC)로 7회 공급될 수 있다.
도 9는 도 1의 영상 표시 시스템의 동작의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4 내지 도 9를 참조하면, 제어부(500)에 포함되는 제어 신호 생성부(560)는 가변 주파수 신호(Fsync) 및 프레임 주파수의 변화에 따라 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 유효 주기(VP)를 변경할 수 있다.
일 실시예에서, 그래픽 프로세서(2000)는 영상 신호(RGB)를 선택된 기준 주기(RC)에 기초한 입력 주파수로 제어부(500)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 도 6의 제2 기준 주기(C2)가 유효 주기(VP)로 선택된 경우, 데이터 인에이블 신호(DE)의 길이는 제2 기준 주기(C2)의 정수배일 수 있으며, 프레임 주파수는 유효 주기(VP)의 정수배에 대응하는 주파수들 중에서 자유롭게 변환될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1 시점(A)에 유효 주기(VP)가 변경될 수 있다. 예를 들어, 유효 주기(VP)는 제2 기준 주기(C2)에서 제3 기준 주기(C3)로 변경될 수 있다. 제어 신호 생성부(560)는 변경된 유효 주기(VP) 및 데이터 인에이블 신호(DE)에 기초하여 발광 제어 신호(EFLM) 및 제1 주사 시작 신호(SFLM1)을 출력할 수 있다. 도 9에 도시되지는 않았으나, 데이터 기입을 위한 제1 주사 시작 신호(SFLM1)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 액티브 기간의 시작 시점들에 동기하여 출력될 수 있다.
유효 주기(VP)가 변경되는 경우, 프레임 주파수가 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 기준 주기(C2)에 동기화될 수 없는 90Hz의 프레임 주파수는 제3 기준 주기(C3)에 기초하여 구현될 수 있다.
이와 마찬가지로, 제2 기준 주기(C2) 및 제3 기준 주기(C3)에 동기화될 수 없는 96Hz의 프레임 주파수는 제1 기준 주기(C1)에 기초하여 구현될 수 있다. 따라서, 제2 시점(B)에서의 유효 주기(VP)는 제1 기준 주기(C1)로 결정되고, 프레임 주파수가 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 현재 프레임에 블랭크 기간이 없는 경우(예를 들어, 도 9의 120Hz 구간), 제어 신호 생성부(560)는 이전 프레임에 출력되는 발광 제어 시작 신호(EFLM)의 유효 주기(VP, 예를 들어, 제3 기준 주기(C3))로 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 블랭크 기간이 없는 120Hz의 프레임 주파수 구현에는 다양한 기준 주기(RC)들이 적용될 수 있으며, 제어 신호 생성부(560)에서 유효 주기(VP)를 선택함에 있어 구동 측면에서 에러가 발생될 여지가 있다. 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 이전 프레임의 유효 주기(VP)가 제3 기준 주기(C3)인 경우, 제어 신호 생성부(560)는 제3 기준 주기(C3))로 현재 프레임의 발광 제어 시작 신호(EFLM)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 비교적 단순한 구동 알고리즘에 의해 제어부(500)의 구동 에러가 방지될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이를 포함하는 영상 표시 시스템에 있어서, 표시 장치에 복수의 기준 주기들의 정보가 포함되며, 그래픽 프로세서로부터 표시 장치로 공급되는 영상 신호의 입력 주파수는 기준 주기들에 대응하는 값들에서 선택되도록 제한될 수 있다. 따라서, 표시 장치로의 입력 주파수(즉, 그래픽 프로세서의 렌더링 속도)와 발광 제어 신호(발광 제어 시작 신호) 및 주사 신호들의 출력 주기(즉, 프레임 주파수)가 완전히 동기화될 수 있으며, 프레임 주파수 변환 시의 발광 시간 변동에 기인한 플리커 시인이 저감 내지 방지될 수 있다.
또한, 다양한 기준 주기들이 미리 설정됨으로써, 표시 장치의 제어부가 플리커 시인 없이 대응할 수 있는 프레임 주파수들이 더욱 증가될 수 있으며, 표시 장치에 적용되는 제어부의 범용성이 확장될 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.
1: 영상 표시 시스템 10: 화소
100: 화소부 200: 주사 구동부
300: 발광 구동부 400: 데이터 구동부
500: 제어부 520: 수신부
540: 메모리 560: 제어 신호 생성부
580: 영상 데이터 생성부 1000: 표시 장치
2000: 그래픽 프로세서 EFLM: 발광 제어 시작 신호
RGB: 영상 신호 Fsync: 가변 주파수 신호
RD: 기준 데이터 RC: 기준 주기
VP: 유효 주기 DE: 데이터 인에이블 신호

Claims (19)

  1. 영상 신호, 제어 신호, 및 가변 주파수 신호를 표시 장치에 공급하는 그래픽 프로세서; 및
    상기 가변 주파수 신호에 상응하는 프레임 주파수로 영상을 표시하는 표시 장치를 포함하고,
    상기 표시 장치는,
    발광 제어선들, 데이터선들, 및 주사선들에 연결되는 화소들;
    발광 제어 시작 신호가 출력되는 주기들인 기준 주기들의 정보를 포함하는 기준 데이터를 상기 그래픽 프로세서에 제공하고, 상기 제어 신호에 기초하여 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하며, 상기 가변 주파수 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 출력 타이밍을 조절하는 제어부;
    상기 발광 제어 시작 신호에 기초하여 상기 발광 제어선들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 및
    상기 주사 시작 신호에 기초하여 상기 주사선들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부를 포함하는, 영상 표시 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 신호는 한 프레임 내에서 영상 신호가 공급되는 액티브 기간 및 블랭크 기간을 구분하는 데이터 인에이블 신호를 포함하는, 영상 표시 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 블랭크 기간은 상기 기준 주기들 중 선택된 하나의 정수배이며,
    상기 제어 신호는 상기 기준 주기들 중 선택된 하나에 기초하여 결정되는, 영상 표시 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 한 프레임의 길이는 상기 기준 주기들 중 선택된 하나의 정수배인, 영상 표시 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 가변 주파수 신호에 기초하여 수직 동기화 신호를 복원하는 수신부;
    상기 기준 데이터가 저장된 메모리; 및
    상기 데이터 인에이블 신호에 기초하여 상기 기준 데이터로부터 상기 기준 주기들 중 상기 프레임 주파수에 부합하는 유효 주기를 선택하고, 상기 유효 주기로 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하는 제어 신호 생성부를 포함하는, 영상 표시 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 액티브 기간은 상기 유효 주기의 길이의 p배(단, p는 양의 정수)이고,
    상기 블랭크 기간은 상기 유효 주기의 길이의 q배(단, q는 0 이상의 정수)인, 영상 표시 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 신호 생성부는, 상기 수직 동기 신호에 대응하여 상기 주사 시작 신호를 출력하는, 영상 표시 시스템.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 수직 동기 신호 및 상기 주사 시작 신호는 상기 프레임 주파수에 대응하여 출력되는, 영상 표시 시스템.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 그래픽 프로세서는 상기 기준 데이터에 기초하여 상기 영상 신호를 처리하는 렌더링 속도를 제어하는, 영상 표시 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 그래픽 프로세서는 상기 기준 주기들 중 하나를 선택하고, 상기 선택된 하나에 기초하여 상기 제어 신호 및 상기 가변 주파수 신호를 생성하며,
    상기 발광 제어 신호의 출력 주파수는 상기 가변 주파수 신호에 의해 결정된 프레임 주파수의 정수배인, 영상 표시 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어 신호는 상기 유효 주기 및 상기 블랭크 기간의 정보를 포함하는, 영상 표시 시스템.
  12. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 신호 생성부는 상기 블랭크 기간을 검출하고, 상기 검출된 블랭크 기간의 1/r(단, r은 양의 정수)에 대응하는 기준 주기를 상기 유효 주기로 결정하는, 영상 표시 시스템.
  13. 제 5 항에 있어서, 상기 제어 신호 생성부는 상기 가변 주파수 신호 및 상기 프레임 주파수의 변화에 따라 상기 발광 제어 시작 신호의 상기 유효 주기를 변경하는, 영상 표시 시스템.
  14. 제 2 항에 있어서, 현재 프레임에 블랭크 기간이 없는 경우, 상기 제어 신호 생성부는 이전 프레임에 출력되는 상기 발광 제어 시작 신호의 유효 주기로 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하는, 영상 표시 시스템.
  15. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임 주파수가 동일한 경우, 한 프레임에 공급되는 상기 발광 제어 시작 신호의 개수는 상기 기준 주기들에 따라 다른, 영상 표시 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 영상 신호를 재정렬하여 상기 프레임 주파수에 대응하는 영상 데이터를 출력하는 영상 데이터 생성부를 더 포함하는, 영상 표시 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 표시 장치는,
    상기 영상 데이터를 아날로그 형식의 데이터 신호들로 변환하고, 상기 데이터 신호들을 상기 데이터선들로 공급하는 데이터 구동부를 더 포함하는, 영상 표시 시스템.
  18. 발광 제어선들, 데이터선들, 및 주사선들에 연결되며, 데이터 인에이블 신호에 기초하여 가변 주파수 신호에 상응하는 프레임 주파수로 영상을 표시하는 화소들;
    상기 데이터 인에이블 신호에 기초하여 발광 제어 시작 신호가 출력되는 주기들인 기준 주기들에서 유효 주기를 선택하고, 상기 유효 주기로 상기 발광 제어 시작 신호를 출력하며, 상기 가변 주파수 신호에 기초하여 주사 시작 신호의 출력 타이밍을 조절하는 제어부;
    상기 발광 제어 시작 신호에 기초하여 상기 발광 제어선들에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 구동부; 및
    상기 주사 시작 신호에 기초하여 상기 주사선들에 주사 신호를 공급하는 주사 구동부를 포함하는, 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 데이터 인에이블 신호는 한 프레임 내에서 영상 신호가 공급되는 액티브 기간 및 블랭크 기간을 포함하고,
    상기 액티브 기간은 상기 유효 주기의 길이의 p배(단, p는 양의 정수)이고,
    상기 블랭크 기간은 상기 유효 주기의 길이의 q배(단, q는 0 이상의 정수)인, 표시 장치.
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