KR20220008951A - 발광 구동 회로, 스캔 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

발광 구동 회로, 스캔 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 장치의 발광 구동 회로는 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 발광 구동 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 구동 회로 및 마스킹 클럭 신호, 상기 발광 구동 신호 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 마스킹 회로를 포함하되, 상기 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호이다.

Description

발광 구동 회로, 스캔 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치{LIGHT EMISSION DRIVING CIRCUIT, SCAN DRIVING CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 상세하게는 표시 장치를 구동하는 구동 회로를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기 발광 표시 장치는 빠른 응답 속도를 가짐과 동시에 낮은 소비 전력으로 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.
최근 표시 장치의 사용 분야가 다양해짐에 따라 하나의 표시 장치에 복수의 서로 다른 영상들이 표시될 수 있다. 복수의 영상들이 표시되는 표시 장치의 전력 소비를 감소시키는 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은 전력 소비를 감소시킬 수 있는 발광 구동 회로, 스캔 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 발광 구동 회로는: 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 발광 구동 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 구동 회로 및 마스킹 클럭 신호, 상기 발광 구동 신호 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 마스킹 회로를 포함하되, 상기 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호이다.
일 실시예에서, 상기 마스킹 회로는 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 출력 단자로 전달하는 제1 마스킹 트랜지스터, 및 상기 발광 구동 신호에 응답해서 상기 제2 출력 단자를 제1 전압이 수신되는 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 마스킹 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마스킹 회로는 상기 제2 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제1 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태일 때 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 캐리 신호로서 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는, 상기 클럭 신호들 중 제1 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 캐리 신호를 제2 노드로 전달하는 제1 트랜지스터, 상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 트랜지스터, 상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 제2 전압이 수신되는 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제3 트랜지스터 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제4 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제2 노드와 상기 클럭 신호들 중 제2 클럭 신호를 수신하는 입력 단자 사이에 연결된 커패시터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 스캔 구동 회로는 스캔 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 스캔 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 구동 회로 및 마스킹 클럭 신호, 상기 스캔 신호 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 마스킹 회로를 포함하되, 상기 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호이다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 제1 전압을 수신하는 제1 전압 단자 및 제2 전압을 수신하는 제2 전압 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 마스킹 회로는 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 제2 전압 단자를 상기 제2 출력 단자와 전기적으로 연결하는 제1 마스킹 트랜지스터 및 상기 스캔 신호에 응답해서 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 출력 단자로 전달하는 제2 마스킹 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마스킹 회로는 상기 제1 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제2 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태이고, 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 캐리 신호로서 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 제1 입력 단자를 통해 수신되는 제1 스캔 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 캐리 신호를 제2 노드로 전달하는 제1 트랜지스터, 상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 제2 스캔 클럭 신호가 입력되는 제2 입력 단자와 전기적으로 연결하는 제2 트랜지스터, 상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 상기 제1 입력 단자와 전기적으로 연결하는 제3 트랜지스터, 상기 제1 스캔 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 제1 전압이 수신되는 제1 전압 단자와 연결하는 제4 트랜지스터 및 상기 제1 노드의 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 전압이 수신되는 제2 전압 단자와 상기 제1 출력 노드를 연결하는 제5 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제2 노드와 상기 제1 출력 단자 연결된 커패시터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 복수 개의 데이터 라인들, 복수 개의 스캔 라인들 및 복수 개의 발광 라인들에 각각 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로, 상기 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로, 상기 복수 개의 발광 라인들을 구동하는 발광 구동 회로 및 영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 데이터 구동 회로, 상기 스캔 구동 회로 및 상기 발광 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함한다. 상기 구동 컨트롤러는, 상기 영상 신호에 근거해서 상기 표시 패널을 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역으로 구분하고, 상기 제2 표시 영역의 시작을 나타내는 제1 마스킹 클럭 신호를 출력한다. 상기 발광 구동 회로는 각각이 상기 복수 개의 발광 라인들 중 대응하는 발광 라인을 구동하는 복수의 발광 구동 스테이지들을 포함하고, 상기 복수의 발광 구동 스테이지들 각각은, 상기 구동 컨트롤러로부터의 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 발광 구동 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 제1 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 제1 구동 회로 및 상기 제1 마스킹 클럭 신호, 상기 발광 구동 신호 및 상기 제1 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 제1 마스킹 회로를 포함하되, 상기 제1 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 마스킹 회로는 상기 제1 스위칭 신호에 응답해서 상기 제1 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 출력 단자로 전달하는 제1 마스킹 트랜지스터 및 상기 발광 구동 신호에 응답해서 상기 제2 출력 단자를 제1 전압이 수신되는 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 마스킹 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 마스킹 회로는 상기 제2 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제1 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태일 때 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 캐리 신호로서 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 발광 구동 스테이지들 중 j번째 발광 구동 스테이지로부터 출력되는 상기 제2 캐리 신호는 j+k(j, k 각각은 자연수)번째 발광 구동 스테이지의 상기 제1 캐리 신호로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 클럭 신호들 중 제1 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 캐리 신호를 제2 노드로 전달하는 제1 트랜지스터, 상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 트랜지스터, 상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 제2 전압이 수신되는 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제3 트랜지스터 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제4 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 제2 노드와 상기 클럭 신호들 중 제2 클럭 신호를 수신하는 입력 단자 사이에 연결된 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스캔 구동 회로는 각각이 상기 복수 개의 스캔 라인들 중 대응하는 스캔 라인을 구동하는 복수의 구동 스테이지들을 포함하고, 상기 복수의 구동 스테이지들 각각은, 상기 구동 컨트롤러로부터의 스캔 클럭 신호들 및 제3 캐리 신호에 응답해서 스캔 신호를 제3 출력 단자로 출력하고, 제2 스위칭 신호를 제2 노드로 출력하는 제2 구동 회로 및 상기 제2 마스킹 클럭 신호, 상기 스캔 신호 및 상기 제2 스위칭 신호에 응답해서 제4 캐리 신호를 제4 출력 단자로 출력하는 제2 마스킹 회로를 포함하되, 상기 제2 마스킹 클럭 신호는 상기 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 상기 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 구동 회로는 제3 전압을 수신하는 제3 전압 단자 및 제4 전압을 수신하는 제4 전압 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 마스킹 회로는 상기 제2 스위칭 신호에 응답해서 상기 제4 전압 단자를 상기 제4 출력 단자와 전기적으로 연결하는 제3 마스킹 트랜지스터 및 상기 스캔 신호에 응답해서 상기 제2 마스킹 클럭 신호를 상기 제4 출력 단자로 전달하는 제4 마스킹 트랜지스터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 마스킹 회로는 상기 제3 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제4 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태일 때, 상기 제2 마스킹 클럭 신호를 상기 제4 캐리 신호로서 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 구동 스테이지들 중 j번째 구동 스테이지로부터 출력되는 상기 제4 캐리 신호는 j+k(j, k 각각은 자연수)번째 구동 스테이지의 상기 제3 캐리 신호로 제공될 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 동영상이 표시되는 제1 표시 영역 및 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역을 서로 다른 구동 구파수로 구동할 수 있다. 특히 표시 장치의 발광 구동 회로는 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역의 구동 주파수를 동영상이 표시되는 제1 표시 영역의 구동 주파수보다 낮추어서 전력 소비를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 구동 회로(EDC)의 블럭도이다.
도 6은 노말 모드 및 저전력 모드에서 도 5에 도시된 발광 구동 회로(EDC)로부터 출력되는 발광 구동 신호들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 저전력 모드에서 발광 구동 신호들을 예시적으로 보여준다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 구동 회로 내 j번째 발광 구동 스테이지를 보여주는 회로도이다.
도 9는 노말 모드에서 도 8에 도시된 j번째 발광 구동 스테이지의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 10은 저전력 모드에서 도 8에 도시된 j번째 발광 구동 스테이지의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 구동 회로의 블럭도이다.
도 12는 발명의 일 실시예에 따른 스캔 구동 회로 내 j번째 구동 스테이지를 보여주는 회로도이다.
도 13은 노말 모드에서 도 12에 도시된 j번째 구동 스테이지의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 14는 저전력 모드에서 도 12에 도시된 j번째 구동 스테이지의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
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 배치/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.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 이상적인 또는 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않는 한, 명시적으로 여기에서 정의된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 예로써 휴대용 단말기를 도시하였다. 휴대용 단말기는 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기, 손목 시계형 전자 기기 등을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장비를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 키오스크, 자동차 네비게이션 유닛, 카메라와 같은 중소형 전자 장비 등에 사용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로 제시된 것들이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 제1 영상(IM1) 및 제2 영상(IM2)이 표시되는 표시면은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면에 평행하다. 표시 장치(DD)는 표시면 상에서 구분되는 복수의 영역들을 포함한다. 표시면은 제1 영상(IM1) 및 제2 영상(IM2)이 표시되는 표시 영역(DA), 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 베젤 영역으로 불리울 수 있다. 일 예로, 표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싼다. 또한, 도시되지 않았지만, 일 예로, 표시 장치(DD)는 부분적으로 굴곡된 형상을 포함할 수 있다. 그 결과, 표시 영역(DA)의 일 영역이 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
표시 장치(DD)의 표시 영역(DA)은 제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(DA2)을 포함한다. 특정 어플리케이션 프로그램에서, 제1 표시 영역(DA1)에는 제1 영상(IM1)이 표시되고, 제2 표시 영역(DA2)에는 제2 영상(IM2)이 표시될 수 있다. 예를 들어, 제1 영상(IM1)은 동영상이고, 제2 영상(IM2)은 정지 영상 또는 변화 주기가 긴 텍스트 정보일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 동영상이 표시되는 제1 표시 영역(DA1)을 노말 주파수로 구동하고, 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역(DA2)을 노말 주파수보다 낮은 저 주파수로 구동할 수 있다. 표시 장치(DD)는 제2 표시 영역(DA2)의 구동 주파수를 낮춤으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
제1 표시 영역(DA1) 및 제2 표시 영역(DA2) 각각의 크기는 미리 설정된 크기일 수 있고, 어플리케이션 프로그램에 의해 변경될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 표시 영역(DA1)이 정지 영상을 표시하고, 제2 표시 영역(DA2)이 동영상을 표시하는 경우, 제1 표시 영역(DA1)은 저 주파수로 구동되고, 제2 표시 영역(DA2)은 노말 주파수로 구동될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 구동 컨트롤러(100), 데이터 구동 회로(200) 및 전압 발생기(300)를 포함한다.
구동 컨트롤러(100)는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 구동 컨트롤러(100)는 데이터 구동 회로(200)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호(RGB)의 데이터 포맷을 변환한 영상 데이터 신호(DATA)를 생성한다. 구동 컨트롤러(100)는 발광 제어 신호(ECS), 스캔 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다.
데이터 구동 회로(200)는 구동 컨트롤러(100)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(DATA)를 수신한다. 데이터 구동 회로(200)는 영상 데이터 신호(DATA)를 데이터 신호들로 변환하고, 데이터 신호들을 후술하는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)에 출력한다. 데이터 신호들은 영상 데이터 신호(DATA)의 계조 값에 대응하는 아날로그 전압들이다.
전압 발생기(300)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 전압들을 발생한다. 이 실시예에서, 전압 발생기(300)는 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 발생한다. 일 실시예에서, 전압 발생기(300)는 구동 컨트롤러(100)의 제어에 따라 동작할 수 있다.
표시 패널(DP)은 스캔 구동 회로(SD), 발광 구동 회로(EDC), 스캔 라인들(SL0-SLn) 발광 라인들(EML1-EMLn), 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 화소들(PX)을 포함한다. 일 실시예에서, 스캔 구동 회로(SD)는 표시 패널(DP)의 제1 측에 배열되고, 발광 구동 회로(EDC)는 표시 패널(DP)의 제2 측에 배열된다. 즉, 스캔 구동 회로(SD) 및 발광 구동 회로(EDC)는 화소들(PX)을 사이에 두고 제1 방향(DR1)으로 이격되어 배치되나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스캔 구동 회로(SD) 및 발광 구동 회로(EDC)는 표시 패널(DP)의 제1 측에 인접하게 배치될 수 있다.
스캔 라인들(SL0-SLn)은 스캔 구동 회로(SD)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 서로 이격하여 배열된다. 발광 라인들(EML1-EMLn)은 스캔 구동 회로(SD)로부터 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 연장되고, 제2 방향(DR2)으로 서로 이격하여 배열된다.
데이터 라인들(DL1-DLm)은 데이터 구동 회로(200)로부터 제2 방향(DR2)의 반대 방향으로 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배열된다.
복수의 화소들(PX) 각각은 스캔 라인들(SL0-SLn) 중 대응하는 3개의 스캔 라인들에 전기적으로 연결된다. 또한 복수의 화소들(PX) 각각은 발광 라인들(EML1-EMLn) 중 대응하는 하나, 그리고 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 하나에 각각 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 1 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(SL0, SL1, SL2) 및 발광 라인(EML1)에 연결될 수 있다. 또한 2 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(SL1, SL2, SL3) 및 발광 라인(EML2)에 연결될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 유기발광 다이오드(ED, 도 3 참조) 및 발광 다이오드의 발광을 제어하는 화소 회로부(PXC, 도 3 참조)를 포함한다. 화소 회로부(PXC)는 복수의 트랜지스터들 및 커패시터를 포함할 수 있다. 스캔 구동 회로(SD)는 화소 회로부와 동일한 공정을 통해 형성된 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 수신한다.
스캔 구동 회로(SD)는 구동 컨트롤러(100)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신한다. 스캔 구동 회로(SD)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답해서 스캔 라인들(SL0-SLn)로 스캔 신호들을 출력할 수 있다. 스캔 구동 회로(SD)의 회로 구성 및 동작은 추후 상세히 설명된다.
발광 구동 회로(EDC)는 구동 컨트롤러(100)로부터 발광 제어 신호(ECS)를 수신한다. 발광 구동 회로(EDC)는 발광 제어 신호(ECS)에 응답해서 발광 라인들(EML1-EMLn)로 발광 제어 신호들을 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 구동 컨트롤러(100)는 영상 신호(RGB)에 근거해서 표시 패널(DP)을 제1 표시 영역(DA1, 도 1 참조) 및 제2 표시 영역(DA2, 도 1 참조)으로 구분하고, 제2 표시 영역(DA2)의 시작을 나타내는 적어도 하나의 마스킹 클럭 신호를 출력한다. 적어도 하나의 마스킹 클럭 신호는 발광 제어 신호(ECS)에 포함될 수 있다. 또한 적어도 하나의 마스킹 클럭 신호는 스캔 제어 신호(SCS)에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따른 스캔 구동 회로(SD)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답해서 스캔 라인들(SL0-SLn)들 중 제1 표시 영역(DA1)에 대응하는 스캔 라인들을 제1 구동 주파수로 구동하고, 제2 표시 영역(DA2)에 대응하는 스캔 라인들을 제1 구동 주파수와 다른 제2 구동 주파수로 구동할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 구동 회로(EDC)는 발광 제어 신호(ECS)에 응답해서 발광 라인들(EML1-EMLn)들 중 제1 표시 영역(DA1)에 대응하는 발광 라인들을 제1 구동 주파수로 구동하고, 제2 표시 영역(DA2)에 대응하는 발광 라인들을 제1 구동 주파수와 다른 제2 구동 주파수로 구동할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 3에는 도 1에 도시된 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 i번째 데이터 라인(DLi), 스캔 라인들(SL0-SLn) 중 j-1번째 스캔 라인(SLj-1), j번째 스캔 라인(SLj), j+1번째 스캔 라인(SLj+1), 발광 라인들(EML1-EMLn) 중 j번째 발광 라인(EMLj)에 접속된 화소(PXij)의 등가 회로도를 예시적으로 도시하였다.
이 실시예에서 화소(PXij)의 화소 회로부(PXC)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 및 하나의 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 각각은 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) 반도체층을 갖는 P-타입 트랜지스터일 수 있다 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 중 적어도 하나가 N-타입 트랜지스터이고, 나머지는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화소의 회로 구성은 도 2에 제한되지 않는다. 예를 들어, 화소(PXij)는 스캔 라인들(SL0-SLn) 중 대응하는 2개의 스캔 라인들에 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 화소 회로부(PXC)는 하나의 예시에 불과하고 화소 회로부(PXC)의 구성은 변형되어 실시될 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PXij)는 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode)(ED)를 포함한다. 이 실시예에서는 하나의 화소(PXij)가 하나의 발광 다이오드(ED)를 포함하는 예를 설명한다.
설명의 편의를 위하여 도 3 및 도 4에 대한 설명에서, j-1번째 스캔 라인(SLj-1), j번째 스캔 라인(SLj), j+1번째 스캔 라인(SLj+1)및 j번째 발광 라인(EMLj)은 제1 스캔 라인(SLj-1), 제2 스캔 라인(SLj), 제3 스캔 라인(SLj+1) 및 발광 라인(EMLj)으로 칭한다.
제1 내지 제3 스캔 라인들(SLj-1, SLj, SLj+1)은 각각 제1 내지 제3 스캔 신호들(SCj-1, SCj, SCj+1)을 전달할 수 있다. 제1 스캔 신호(SCj-1)는 제4 트랜지스터(T4)를 턴 온/턴 오프 할 수 있다. 제2 스캔 신호(SCj)는 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)를 턴 온/오프 할 수 있다. 제3 스캔 신호(SCj+1)는 제7 트랜지스터(T7)를 턴 온/오프 할 수 있다.
발광 라인(EMLj)은 화소(PXij)가 포함하는 발광 다이오드(ED)의 발광을 제어할 수 있는 발광 구동 신호(EMj)를 전달할 수 있다. 발광 라인(EMLj)이 전달하는 발광 구동 신호(EMj)는 제1 내지 제3 스캔 신호들(SCj-1, SCj, SCj+1)과 다른 파형을 가질 수 있다. 데이터 라인(DLi)은 데이터 신호(Di)를 전달한다. 데이터 신호(Di)는 표시 장치(DD, 도 2 참조)에 입력되는 영상 신호(RGB)에 대응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 제1 내지 제3 구동 전압 라인들(VL1, VL2, VL3)은 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 각각 전달할 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, 커패시터(Cst)의 일단과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 라인(DLi)이 전달하는 데이터 신호(Di)를 전달받아 발광 다이오드(ED)에 구동 전류(Id)를 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DLi)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 라인(SLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 제2 스캔 라인(SLj)을 통해 전달받은 제2 스캔 신호(SCj)에 따라 턴 온되어 데이터 라인(DLi)으로부터 전달된 데이터 신호(Di)를 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극으로 전달할 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(SLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔 라인(SLj)을 통해 전달받은 제2 스캔 신호(SCj)에 따라 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 제2 전극을 서로 연결하여 제1 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킬 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 초기화 전압(VINT)이 전달되는 제3 전압 라인(VL3)과 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 라인(SLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 제1 스캔 라인(SLj)을 통해 전달받은 제1 스캔 신호(SCj)에 따라 턴 온되어 초기화 전압(VINT)을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달하여 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 초기화시키는 초기화 동작을 수행할 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 발광 라인(EMLj)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결된 제1 전극, 발광 다이오드(ED)의 애노드에 연결된 제2 전극 및 발광 라인(EMLj)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 발광 라인(EMLj)을 통해 전달받은 발광 구동 신호(EMj)에 따라 동시에 턴 온되고 이를 통해 제1 구동 전압(ELVDD)이 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 보상되어 발광 다이오드(ED)에 전달될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 제4 트랜지스터(T4)의 제2 전극과 연결된 제1 전극, 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극과 연결된 제2 전극 및 제3 스캔 라인(SLj+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 제2 구동 전압 라인(VL2)과 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 화소(PXij)의 구조는 도 3에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니고 한 화소(PXij)가 포함하는 트랜지스터의 수와 커패시터의 수 및 연결 관계는 다양하게 변형 가능하다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 3 및 도 4를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 한 프레임(F) 내 초기화 기간 동안 제1 스캔 라인(SLj-1)을 통해 로우 레벨의 제1 스캔 신호(SCj-1)가 공급된다. 로우 레벨의 제1 스캔 신호(SCj-1)에 응답해서 제4 트랜지스터(T4)가 턴 온되며, 제4 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(VINT)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달되어서 제1 트랜지스터(T1)가 초기화된다.
다음, 데이터 프로그래밍 및 보상 기간 동안 제2 스캔 라인(SLj+1)을 통해 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCj)가 공급되면 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온된다. 제1 트랜지스터(T1)는 턴 온된 제3 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고, 순방향으로 바이어스된다. 또한 로우 레벨의 제2 스캔 신호(SCj)에 의해 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온된다. 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 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된 게이트 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.
한편, 제7 트랜지스터(T7)는 제3 스캔 라인(SLj+1)을 통해 로우 레벨의 제3 스캔 신호(SCj+1)를 공급받아 턴 온된다. 제7 트랜지스터(T7)에 의해 구동 전류(Id)의 일부는 바이패스 전류(Ibp)로서 제7 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나갈 수 있다.
블랙 영상을 표시하는 제1 트랜지스터(T1)의 최소 전류가 구동 전류로 흐를 경우에도 발광 다이오드(ED)가 발광하게 된다면 제대로 블랙 영상이 표시되지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소(PXij) 내 제7 트랜지스터(T7)는 제1 트랜지스터(T1)의 최소 전류의 일부를 바이패스 전류(Ibp)로서 유기 발광 다이오드 쪽의 전류 경로 외의 다른 전류 경로로 분산시킬 수 있다. 여기서 제1 트랜지스터(T1)의 최소 전류란 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)보다 작아서 제1 트랜지스터(T1)가 오프되는 조건에서의 전류를 의미한다. 이렇게 제1 트랜지스터(T1)를 오프시키는 조건에서의 최소 구동 전류(예를 들어 10pA 이하의 전류)가 발광 다이오드(ED)에 전달되어 블랙 휘도의 영상으로 표현된다. 블랙 영상을 표시하는 최소 구동 전류가 흐르는 경우 바이패스 전류(Ibp)의 우회 전달의 영향이 큰 반면, 일반 영상 또는 화이트 영상과 같은 영상을 표시하는 큰 구동 전류가 흐를 경우에는 바이패스 전류(Ibp)의 영향이 거의 없다고 할 수 있다. 따라서, 블랙 영상을 표시하는 구동 전류가 흐를 경우에 구동 전류(Id)로부터 제7 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나온 바이패스 전류(Ibp)의 전류량만큼 감소된 발광 다이오드(ED)의 발광 전류(Ied)는 블랙 영상을 확실하게 표현할 수 있는 수준으로 최소의 전류량을 가지게 된다. 따라서, 제7 트랜지스터(T7)를 이용하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 이 실시예에서, 바이패스 신호는 레벨의 제3 스캔 신호(SCj+1)이나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음, 발광 기간 동안 발광 라인(EMLj)으로부터 공급되는 발광 구동 신호(EMj)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 발광 기간 동안 로우 레벨의 발광 구동 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 다이오드(ED)에 공급되어 발광 다이오드(ED)에 전류(Ied)가 흐른다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 구동 회로(EDC)의 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 발광 구동 회로(EDC)는 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn)을 포함한다.
발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 각각은 도 2에 도시된 구동 컨트롤러(100)로부터 발광 제어 신호(ECS)를 수신한다. 발광 제어 신호(ECS)는 시작 신호(FLM), 제1 클럭 신호(CLK1), 제2 클럭 신호(CLK2) 및 제3 클럭 신호(CLK3)를 포함한다. 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 각각은 제1 전압(VGL) 및 제2 전압(VGH)을 수신한다. 제1 전압(VGL) 및 제2 전압(VGH)은 도 2에 도시된 전압 발생기(300)로부터 제공될 수 있다.
제3 클럭 신호(CLK3)는 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 중 일부를 노말 주파수로 구동하고, 나머지 일부를 저 주파수로 구동하기 위한 신호이다. 제3 클럭 신호(CLK3)는 발광 구동 회로(EDC) 내 모든 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn)로 공통으로 제공될 수 있다. 제3 클럭 신호(CLK3)에 의해서 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 중 일부 발광 구동 스테이지의 출력 신호가 소정 레벨로 마스킹될 수 있다. 제3 클럭 신호(CLK3)는 마스킹 클럭 신호로 불리울 수 있다.
일 실시예에서 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn)은 발광 구동 신호들(EM1-EMn)을 출력한다. 발광 구동 신호들(EM1-EMn)은 도 2에 도시된 화소들(PX)로 제공될 수 있다.
발광 구동 스테이지(EST1)는 시작 신호(FLM)를 제1 캐리 신호로서 수신할 수 있다. 발광 구동 스테이지들(EST2-ESTn) 각각은 이전 발광 구동 스테이지로부터 출력되는 제2 캐리 신호를 제1 캐리 신호로서 수신하는 종속적 연결 관계를 갖는다. 예를 들어, 발광 구동 스테이지(EST2)는 발광 구동 스테이지(EST1)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(ECR1)를 제1 캐리 신호로서 수신한다. 발광 구동 스테이지(EST3)는 발광 구동 스테이지(EST2)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(ECR2)를 제1 캐리 신호로서 수신한다. 도 5에는 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)가 j-1번째 발광 구동 스테이지(ESTj-1)로부터의 제2 캐리 신호를 제1 캐리 신호로서 수신하는 것으로 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 발광 구동 스테이지들 중 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(ECRj)는 j+k(j, k 각각은 자연수)번째 구동 스테이지(ESTj+k)의 제1 캐리 신호로 제공될 수 있다.
도 6은 노말 모드 및 저전력 모드에서 도 5에 도시된 발광 구동 회로(EDC)로부터 출력되는 발광 구동 신호들(EM1-EMn)을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 노말 모드(N-MODE)동안 제3 클럭 신호(CLK3)는 하이 레벨로 유지된다. 노말 모드(N-MODE) 동안 발광 구동 스테이지들(EST0-ESTn)은 프레임들(F1, F2, F3) 각각에서 발광 구동 신호들(EM1-EMn)을 순차적으로 하이 레벨로 출력한다. 발광 구동 신호들(EM1-EMn)이 하이 레벨인 동안 제5 트랜지스터(T5, 도 3 참조) 및 제6 트랜지스터(T6, 도 3 참조)가 턴 오프 상태로 유지될 수 있다. 또한 발광 구동 신호들(EM1-EMn)이 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하면, 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온되어서 발광 다이오드(ED, 도 3 참조)에 구동 전류(Id, 도 3 참조)를 공급할 수 있다.
저전력 모드(L-MODE)에서 제3 클럭 신호(CLK3)는 매 프레임마다 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 예를 들어, 4번째 프레임(F4)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 하이 레벨로 유지되는 동안 발광 구동 신호들(EM1-EM1920)은 순차적으로 하이 레벨로 구동될 수 있다. 4번째 프레임(F4)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨로 변경되면 발광 구동 신호들(EM1921-EM3840)은 로우 레벨로 마스킹된다. 예를 들어, 4번째 프레임(F4)에서 발광 구동 신호(EM1921)가 로우 레벨로 유지되는 동안 제5 트랜지스터(T5, 도 3 참조) 및 제6 트랜지스터(T6, 도 3 참조)는 턴 온 상태로 유지될 수 있다. 제5 및 제6 트랜지스터들(T5, T6)이 턴 온 상태로 유지됨에 따라 발광 다이오드(ED, 도 3 참조)는 이전 프레임 즉, 3번째 프레임(F3)의 발광 상태로 유지될 수 있다.
도 7은 저전력 모드에서 발광 구동 신호들(EM1-EM3840)을 예시적으로 보여준다.
도 7을 참조하면, 저전력 모드에서 발광 구동 신호들(EM1-EM1920)의 주파수는 120Hz이고, 발광 구동 신호들(EM1921-EM3840)의 주파수는 1Hz이다.
예를 들어, 발광 구동 신호들(EM1-EM1920)은 도 1에 도시된 표시 장치(DD)의 제1 표시 영역(DA1)에 대응하고, 발광 구동 신호들(EM1921-EM3840)은 제2 표시 영역(DA2)에 대응한다. 동영상이 표시되는 제1 표시 영역(DA1)은 노말 주파수(예를 들면, 120Hz)의 발광 구동 신호들(EM1-EM1920)로 구동되고, 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역(DA2)는 저 주파수(예를 들면, 1Hz)의 발광 구동 신호들(EM1921-EM3840)로 구동된다. 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역(DA2)만 저 주파수로 구동되므로 표시 장치(DD, 도 1 참조)의 표시 품질의 저하 없이 소비 전력이 감소될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 구동 회로(EDC) 내 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)를 보여주는 회로도이다.
도 8에는 도 5에 도시된 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 중 j(j는 양의 정수)번째 발광 구동 스테이지(ESTj)를 예시적으로 도시하였다. 도 5에 도시된 복수 개의 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 각각은 도 6에 도시된 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)와 동일한 회로 구성을 포함할 수 있다. 이하 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)는 발광 구동 스테이지(ESTj)로 칭한다.
도 8을 참조하면, 발광 구동 스테이지(ESTj)는 구동 회로(EC) 및 마스킹 회로(MSC), 제1 내지 제4 입력 단자들(IN1-IN4), 제1 전압 단자(V1), 제2 전압 단자(V2), 제1 출력 단자(OUT1) 및 제2 출력 단자(OUT2)를 포함한다.
구동 회로(EC)는 트랜지스터들(M1-M12) 및 커패시터들(NC1-NC3)을 포함한다. 트랜지스터들(M1-M12) 각각은 P-타입 트랜지스터로 도시되고 설명되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 트랜지스터들(M1-M12) 중 일부 또는 전부는 N-타입 트랜지스터일 수 있다.
구동 회로(EC)는 제1 내지 제4 입력 단자들(IN1-IN4)을 통해 제1 클럭 신호(CLK1), 제2 클럭 신호(CLK2), 제1 캐리 신호(ECRj-1) 및 제3 클럭 신호(CLK3)를 각각 수신한다. 구동 회로(EC)는 제1 전압 단자(V1) 및 제2 전압 단자(V2)를 통해 제1 전압(VGL) 및 제2 전압(VGH)을 각각 수신한다. 구동 회로(EC)는 제1 출력 단자(OUT1)로 발광 구동 신호(EMj)를 출력하고, 제2 출력 단자(OUT2)로 제2 캐리 신호(ECRj)를 출력한다.
제3 입력 단자(IN3)를 통해 수신되는 제1 캐리 신호(ECRj-1)는 도 5에 도시된 발광 구동 스테이지(ESTj-1)로부터 출력되는 신호일 수 있다. 도 5에 도시된 발광 구동 스테이지(EST1)의 제1 캐리 신호(ECRj-1)는 시작 신호(FLM)일 수 있다.
도 5에 도시된 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 중 일부 발광 구동 스테이지들(예를 들면, 홀수 번째 발광 구동 스테이지들) 각각의 제1 입력 단자(IN1)는 제1 클럭 신호(CLK1)를 수신하고, 제2 입력 단자들(IN2)은 제2 클럭 신호(CLK2)를 수신한다. 또한 발광 구동 스테이지들(EST1-ESTn) 중 일부 발광 구동 스테이지들(예를 들면, 짝수 번째 발광 발광 구동 스테이지들) 각각의 제1 입력 단자(IN1)는 제2 클럭 신호(CLK2)를 수신하고, 제2 입력 단자들(IN2)은 제1 클럭 신호(CLK1)를 수신한다.
트랜지스터(M1)는 제3 입력 단자(IN3)와 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 제1 입력 단자(IN1)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M2)는 제3 노드(N3)와 제1 입력 단자(IN1) 사이에 연결되고, 제2 노드(N2)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M3)는 제3 노드(N3)와 제1 전압 단자(V1) 사이에 연결되고, 제1 입력 단자(IN1)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
트랜지스터들(M5, M4)는 제2 전압 단자(V2)와 제2 노드(N2) 사이에 직렬로 연결된다. 트랜지스터(M5)의 게이트 전극은 제3 노드(N3)와 연결되고, 트랜지스터(M4)의 게이트 전극은 제2 입력 단자(IN2)와 연결된다.
트랜지스터(M6)는 커패시터(C2)의 일단과 제2 입력 단자(IN2) 사이에 연결되고, 제3 노드(N3)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M7)는 커패시터(C2)의 일단과 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 제2 입력 단자(IN2)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M8)는 제2 전압 단자(V2)와 제1 노드(N1) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
트랜지스터(M9)는 제2 전압 단자(V2)와 제1 출력 단자(OUT1) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M10)는 제1 출력 단자(OUT1)와 제1 전압 단자(V1) 사이에 연결되고, 제2 노드(N2)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M10)는 출력 단자(OUT1)와 제3 입력 단자(IN3) 사이에 연결되고, 제2 노드(N2)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
커패시터(C1)는 제2 노드(N2)와 제2 입력 단자(IN2) 사이에 연결된다. 커패시터(C2)는 제3 노드(N3)와 트랜지스터(M6)의 게이트 전극 사이에 연결된다. 커패시터(C3)는 제2 전압 단자(V2)와 제1 노드(N1) 사이에 연결된다.
마스킹 회로(MSC)는 제1 마스킹 트랜지스터(MT11) 및 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)를 포함한다. 마스킹 회로(MSC)는 제4 입력 단자(IN4)를 통해 수신되는 제3 클럭 신호(CLK3), 제1 노드(N1)의 신호 및 제1 출력 단자(OUT1)를 통해 출력되는 발광 구동 신호(EMj)에 응답해서 제2 출력 단자(OUT2)로 출력되는 제2 캐리 신호(ECRj)를 마스킹할 수 있다. 즉, 마스킹 회로(MSC)는 제2 캐리 신호(ECRj)를 제2 출력 단자(OUT2)로 선택적으로 출력할 수 있다. 제1 노드(N1)의 신호는 출력 단자(OUT1)로 출력되는 발광 구동 신호(EMj)와 상보적인 스위칭 신호일 수 있다.
제1 마스킹 트랜지스터(MT11)는 제4 입력 단자(IN4)와 제2 출력 단자(OUT2) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 마스킹 트랜지스터(MT11)는 제1 노드(N1)의 신호(스위칭 신호)에 응답해서 제4 입력 단자(IN4)를 통해 수신되는 제3 클럭 신호(CLK3)(마스킹 클럭 신호)를 제2 출력 단자(OUT2)로 전달할 수 있다.
제2 마스킹 트랜지스터(MT12)는 제2 출력 단자(OUT2)와 제1 전압 단자(V1) 사이에 연결되고, 제1 출력 단자(OUT1)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)는 제1 출력 단자(OUT1)로 출력되는 발광 구동 신호(EMj)에 응답해서 제2 출력 단자(OUT2)를 제1 전압 단자(V1)와 전기적으로 연결할 수 있다.
도 9는 노말 모드에서 도 8에 도시된 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 6, 도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 클럭 신호(CLK1) 및 제2 클럭 신호(CLK2)는 주파수가 서로 갖고, 서로 다른 수평 구간(H)에서 액티브 레벨(예를 들면, 로우 레벨)로 천이하는 신호들이다. 수평 구간(H)은 표시 패널(DP, 도 2 참조)의 제1 방향(DR1)의 한 행 내 화소들(PX)이 구동되는 시간이다.
j-3번째 수평 구간(Hj-3)에서 제1 캐리 신호(ECRj-1)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하고, 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨이면 트랜지스터(M1)가 턴 온 된다. 트랜지스터(M1)가 턴 온 됨에 따라 제2 노드(N2)는 제1 캐리 신호(ECRj-1)의 전압 레벨로 상승한다. 제2 노드(N2)의 신호가 하이 레벨로 됨에 따라 트랜지스터들(M8, M10)은 턴 오프된다. 또한 제2 노드(N2)의 신호가 하이 레벨로 됨에 따라 트랜지스터(M4)가 턴 온되어서 제3 노드(N3)의 신호가 로우 레벨로 된다.
j-2번째 수평 구간(Hj-2)에서 제2 클럭 신호(CLK2)가 로우 레벨이면 트랜지스터(M7)가 턴 온 되어서 제1 노드(N1)의 신호가 로우 레벨로 된다. 제1 노드(N1)의 신호가 로우 레벨이면 트랜지스터(M9)가 턴 온되어서 제2 전압(VGH)이 발광 구동 신호(EMj)로서 출력될 수 있다.
한편, 제1 노드(N1)의 신호가 로우 레벨이면 마스킹 화로(MSC) 내 제1 마스킹 트랜지스터(MT11)가 턴 온되고, 하이 레벨의 발광 구동 신호(EMj)에 의해서 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)는 턴 오프된다. 노말 모드(N-MODE)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 하이 레벨로 유지되므로, 하이 레벨의 제3 클럭 신호(CLK3)가 제2 캐리 신호(ECRj)로서 출력될 수 있다.
j+1번째 수평 구간(Hj+1)에서 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨일 때 제1 캐리 신호(ECRj-1)가 로우 레벨이면 제2 노드(N2)는 제1 캐리 신호(ECRj-1)에 대응하는 로우 레벨로 천이한다. 제2 노드(N2)의 신호가 로우 레벨로 됨에 따라 트랜지스터들(M8, M10)이 턴 온되어서 제1 노드(N1)의 신호는 하이 레벨로 되고, 발광 구동 신호(EMj)는 로우 레벨로 천이한다. 또한 제1 노드(N1)의 신호가 하이 레벨로 됨에 따라 제1 마스킹 트랜지스터(MT11)가 턴 오프되고, 로우 레벨의 발광 구동 신호(EMj)에 의해서 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)는 턴 온된다. 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)를 통해 제2 출력 단자(OUT2)는 제1 전압 단자(V1)와 전기적으로 연결되어서 로우 레벨의 제2 캐리 신호(ECRj)가 출력될 수 있다.
이와 같이, 노말 모드(N-MODE)동안 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)는 제1 캐리 신호(ECRj-1), 제1 내지 제3 클럭 신호들(CLK1~CLK3)에 응답해서 발광 구동 신호(EMj) 및 제2 캐리 신호(ECRj)를 출력할 수 있다.
도 10은 저전력 모드에서 도 8에 도시된 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 6, 도 8 및 도 10을 참조하면, 저전력 모드(L-MODE)에서 저 주파수로 구동될 제2 표시 영역(DA2, 도 1 참조)의 시작 지점에서 제3 클럭 신호(CLK3)는 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다.
j-3번째 수평 구간(Hj-3)에서 제1 캐리 신호(ECRj-1)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 천이하고, 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨이면 트랜지스터(M1)가 턴 온 된다. 트랜지스터(M1)가 턴 온 됨에 따라 제2 노드(N2)는 제1 캐리 신호(ECRj-1)의 전압 레벨로 상승한다. 제2 노드(N2)의 신호가 하이 레벨로 됨에 따라 트랜지스터들(M8, M10)은 턴 오프된다. 또한 제2 노드(N2)의 신호가 하이 레벨로 됨에 따라 트랜지스터(M4)가 턴 온되어서 제3 노드(N3)의 신호가 로우 레벨로 된다.
j-2번째 수평 구간(Hj-2)에서 제2 클럭 신호(CLK2)가 로우 레벨이면 트랜지스터(M7)가 턴 온 되어서 제1 노드(N1)의 신호가 로우 레벨로 된다. 제1 노드(N1)의 신호가 로우 레벨이면 트랜지스터(M9)가 턴 온되어서 제2 전압(VGH)이 발광 구동 신호(EMj)로서 출력될 수 있다.
한편, 제1 노드(N1)의 신호가 로우 레벨이면 마스킹 화로(MSC) 내 제1 마스킹 트랜지스터(MT11)가 턴 온되고, 하이 레벨의 발광 구동 신호(EMj)에 의해서 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)는 턴 오프된다. 저전력 모드(L-MODE)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨이면, 로우 레벨의 제3 클럭 신호(CLK3)가 제2 캐리 신호(ECRj)로서 출력될 수 있다.
j+1번째 수평 구간(Hj+1)에서 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨일 때 제1 캐리 신호(ECRj-1)가 로우 레벨이면 제2 노드(N2)는 제1 캐리 신호(ECRj-1)에 대응하는 로우 레벨로 천이한다. 제2 노드(N2)의 신호가 로우 레벨로 됨에 따라 트랜지스터들(M8, M10)이 턴 온되어서 제1 노드(N1)의 신호는 하이 레벨로 되고, 발광 구동 신호(EMj)는 로우 레벨로 천이한다. 또한 제1 노드(N1)의 신호가 하이 레벨로 됨에 따라 제1 마스킹 트랜지스터(MT11)가 턴 오프되고, 로우 레벨의 발광 구동 신호(EMj)에 의해서 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)는 턴 온된다. 제2 마스킹 트랜지스터(MT12)를 통해 제2 출력 단자(OUT2)는 제1 전압 단자(V1)와 전기적으로 연결되어서 로우 레벨의 제2 캐리 신호(ECRj)가 출력될 수 있다.
이와 같이, 저전력 모드(L-MODE)이고, 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨이면 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)는 로우 레벨의 제2 캐리 신호(ECRj)를 출력할 수 있다.
j+1번째 발광 구동 스테이지(ESTj+1)는 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)로부터 출력되는 로우 레벨의 제2 캐리 신호(ECRj)를 제1 캐리 신호로서 수신한다. j+1번째 발광 구동 스테이지(ESTj+1) 내 제2 노드(N2)는 로우 레벨로 유지되고, 트랜지스터(M10)가 턴 온되어서 발광 구동 신호(EMj)는 하이 레벨로 천이할 수 없다.
상술한 바와 같이, 저전력 모드(L-MODE)에서 j-2번째 수평 구간(Hj-2)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨로 천이함에 따라 j번째 발광 구동 스테이지(ESTj)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(ECRj)가 로우 레벨로 유지되고, j+1번째 발광 구동 스테이지(ESTj+1)로부터 출력되는 발광 구동 신호(EMj+1)가 로우 레벨로 유지된다.
이 실시예에서, 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨로 천이한 후 3수평 주기(3H) 이후부터 발광 구동 신호가 하이 레벨로 활성화되지 않는다.
예를 들어, 도 1에 도시된 제2 표시 영역(DA2)의 시작 위치가 발광 구동 신호(EM1921, 도 6 참조)에 대응하는 경우, 1918번째 수평 주기(H1918)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨로 천이하면 발광 구동 신호(EM1921)는 하이 레벨로 활성화되지 않고 로우 레벨로 유지될 수 있다. 도 6에 도시된 것과 같이, 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨로 유지되는 동안 발광 구동 신호들(EM1921-EM3840)은 하이 레벨로 활성화되지 않고 로우 레벨로 유지될 수 있다. 따라서 저전력 모드 동안 도 1에 도시된 제1 표시 영역(DA1)은 노말 주파수(예를 들면, 120Hz)로 구동되고, 제2 표시 영역(DA2)은 저주파수 모드(예를 들면, 1Hz)로 구동될 수 있다. 동영상이 표시되는 제1 표시 영역(DA1)을 노말 주파수로 구동하고, 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역(DA2)을 노말 주파수보다 낮은 저 주파수로 구동함에 따라 표시 장치(DD)의 소비 전력은 감소될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캔 구동 회로(SD)의 블럭도이다.
도 11을 참조하면, 스캔 구동 회로(SD)는 구동 스테이지들(ST0-STn)을 포함한다.
구동 스테이지들(ST0-STn) 각각은 도 2에 도시된 구동 컨트롤러(100)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신한다. 스캔 제어 신호(SCS)는 시작 신호(SFLM), 제1 스캔 클럭 신호(SCLK1), 제2 스캔 클럭 신호(SCLK2) 및 제3 스캔 클럭 신호(SCLK3)를 포함한다. 구동 스테이지들(ST0-STn) 각각은 제1 전압(SVGL) 및 제2 전압(SVGH)을 수신한다. 제1 전압(SVGL) 및 제2 전압(SVGH)은 도 2에 도시된 전압 발생기(300)로부터 제공될 수 있다.
제3 스캔 클럭 신호(SCLK3)는 구동 스테이지들(ST0-STn) 중 일부를 노말 주파수로 구동하고, 나머지 일부를 저 주파수로 구동하기 위한 신호이다. 제3 스캔 클럭 신호(SCLK3)는 스캔 구동 회로(SD) 내 모든 구동 스테이지들(ST0-STn)로 공통으로 제공될 수 있다.
일 실시예에서 구동 스테이지들(ST0-STn)은 스캔 신호들(SC0-SCn)을 출력한다. 스캔 신호들(SC0-SCn)은 도 2에 도시된 화소들(PX)로 제공될 수 있다.
구동 스테이지(ST0)는 시작 신호(SFLM)를 캐리 신호로서 수신할 수 있다. 구동 스테이지들(ST1-STn) 각각은 이전 구동 스테이지로부터 출력되는 제2 캐리 신호를 제1 캐리 신호로서 수신하는 종속적 연결 관계를 갖는다. 구동 스테이지들 중 j번째 구동 스테이지(STj)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(CRj)는 j+k(j, k 각각은 자연수)번째 구동 스테이지(STj+k)의 제1 캐리 신호로 제공될 수 있다. 예를 들어, 구동 스테이지(ST1)는 구동 스테이지(ST0)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(CR0)를 제1 캐리 신호로서 수신하고, 구동 스테이지(ST2)는 구동 스테이지(ST1)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(CR1)를 제1 캐리 신호로서 수신한다. 도 11에는 j번째 구동 스테이지(STj)가 j-1번째 구동 스테이지(STj-1)로부터의 스캔 신호를 캐리 신호로서 수신하는 것으로 도시되어 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 12는 발명의 일 실시예에 따른 스캔 구동 회로(SD) 내 j번째 구동 스테이지(STj)를 보여주는 회로도이다.
도 12에는 도 11에 도시된 구동 스테이지들(ST1-STn) 중 j(j는 양의 정수)번째 구동 스테이지(STj)를 예시적으로 도시하였다. 도 11에 도시된 복수 개의 구동 스테이지들(ST1-STn) 각각은 도 12에 도시된 j번째 구동 스테이지(STj)와 동일한 회로 구성을 포함할 수 있다. 이하 j번째 구동 스테이지(STj)는 구동 스테이지(STj)로 칭한다.
도 12를 참조하면, 구동 스테이지(STj)는 구동 회로(DC) 및 마스킹 회로(MSC2), 제1 내지 제4 입력 단자들(IN11-IN14), 제1 전압 단자(V11), 제2 전압 단자(V12), 제1 출력 단자(OUT11) 및 제2 출력 단자(OUT12)를 포함한다.
구동 회로(DC)는 트랜지스터들(M1-M12) 및 커패시터들(NC1-NC3)을 포함한다. 트랜지스터들(M1-M12) 각각은 P-타입 트랜지스터로 도시되고 설명되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 트랜지스터들(M1-M12) 중 일부 또는 전부는 N-타입 트랜지스터일 수 있다.
구동 회로(DC)는 제1 내지 제4 입력 단자들(IN1-IN4)을 통해 제1 스캔 클럭 신호(SCLK1), 제2 스캔 클럭 신호(SCLK2), 제1 캐리 신호(CRj-1) 및 제3 스캔 클럭 신호(SCLK3)를 각각 수신한다. 구동 회로(DC)는 제1 전압 단자(V11) 및 제2 전압 단자(V12)를 통해 제1 전압(SVGL) 및 제2 전압(SVGH)을 각각 수신한다. 구동 회로(DC)는 제1 출력 단자(OUT11)로 스캔 신호(SCj)를 출력하고, 제2 출력 단자(OUT2)로 제2 캐리 신호(CRj)를 출력한다.
제3 입력 단자(IN13)를 통해 수신되는 제1 캐리 신호(CRj-1)는 도 11에 도시된 구동 스테이지(STj-1)로부터 출력되는 제2 캐리 신호일 수 있다. 도 11에 도시된 구동 스테이지(ST1)의 제1 캐리 신호(CRj-1)는 시작 신호(FLM)일 수 있다.
도 11에 도시된 구동 스테이지들(ST1-STn) 중 일부 구동 스테이지들(예를 들면, 홀수 번째 구동 스테이지들) 각각의 제1 입력 단자(IN1)는 제1 클럭 신호(CLK1)를 수신하고, 제2 입력 단자들(IN2)은 제2 클럭 신호(CLK2)를 수신한다. 또한 구동 스테이지들(ST1-STn) 중 일부 구동 스테이지들(예를 들면, 짝수 번째 구동 스테이지들) 각각의 제1 입력 단자(IN11)는 제2 스캔 클럭 신호(SCLK2)를 수신하고, 제2 입력 단자들(IN12)은 제2 클럭 신호(CLK2)를 수신한다.
트랜지스터(M11)는 제3 입력 단자(IN13)와 제2 노드(N12) 사이에 연결되고, 제1 입력 단자(IN11)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터들(M12, M13)은 제2 전압 단자(V12)와 제2 노드(N12) 사이에 직렬로 순차적으로 연결된다. 트랜지스터(M12)의 게이트 전극은 제1 노드(N11)와 연결되고, 트랜지스터(M13)의 게이트 전극은 제2 입력 단자(IN12)와 연결된다.
트랜지스터(M14)는 제1 노드(N11)와 제1 입력 단자(IN11) 사이에 연결되고, 제2 노드(N12)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M15)는 제1 노드(N11)와 제1 전압 단자(V11) 사이에 연결되고, 제1 입력 단자(IN11)와 연결된 게이트 전극을 포함한다.
트랜지스터(M16)는 제2 전압 단자(V12)와 제1 출력 단자(OUT11) 사이에 연결되고, 제1 노드(N11)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 트랜지스터(M17)는 제1 출력 단자(OUT1)와 제2 입력 단자(IN12) 사이에 연결되고, 제2 노드(N12)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
커패시터(C11)는 제2 노드(N2)와 제1 출력 단자(OUT11) 사이에 연결된다. 커패시터(C12)는 제2 전압 단자(V12)와 제1 노드(N11) 사이에 연결된다.
마스킹 회로(MSC2)는 제1 마스킹 트랜지스터(MT21) 및 제2 마스킹 트랜지스터(MT22)를 포함한다. 마스킹 회로(MSC2)는 제4 입력 단자(IN14)를 통해 수신되는 제3 스캔 클럭 신호(SCLK3), 제1 노드(N11)의 신호 및 제1 출력 단자(OUT11)를 통해 출력되는 스캔 신호(SCj)에 응답해서 제2 출력 단자(OUT12)로 출력되는 제2 캐리 신호(CRj)를 마스킹할 수 있다. 즉, 마스킹 회로(MSC2)는 제2 캐리 신호(CRj)를 제2 출력 단자(OUT12)로 선택적으로 출력할 수 있다. 제1 노드(N11)의 신호는 스위칭 신호일 수 있다.
제1 마스킹 트랜지스터(MT21)는 제2 전압 단자(V12)와 제2 출력 단자(OUT12) 사이에 연결되고, 제1 노드(N11)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 마스킹 트랜지스터(MT21)는 제1 노드(N11)의 신호(스위칭 신호)에 응답해서 제2 출력 단자(OUT12)를 제2 전압 단자(V12)에 전기적으로 연결한다.
제2 마스킹 트랜지스터(MT22)는 제2 출력 단자(OUT12)와 제4 입력 단자(IN14) 사이에 연결되고, 제1 출력 단자(OUT11)와 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제2 마스킹 트랜지스터(MT22)는 제1 출력 단자(OUT11)로 출력되는 스캔 신호(SCj)에 응답해서 제2 출력 단자(OUT12)에 제3 클럭 신호(CLK3)를 출력할 수 있다.
도 13은 노말 모드에서 도 12에 도시된 j번째 구동 스테이지(STj)의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 스캔 클럭 신호(SCLK1) 및 제2 스캔 클럭 신호(SCLK2)는 주파수가 서로 갖고, 서로 다른 수평 구간(H)에서 액티브 레벨(예를 들면, 로우 레벨)로 천이하는 신호들이다. 수평 구간(H)은 표시 패널(DP, 도 2 참조)의 제1 방향(DR1)의 한 행 내 화소들(PX)이 구동되는 시간이다.
j-1번째 수평 구간(Hj-1)에서 제1 캐리 신호(CRj-1)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하고, 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨이면 트랜지스터(M11)가 턴 온 된다. 트랜지스터(M11)가 턴 온 됨에 따라 제2 노드(N12)는 제1 캐리 신호(CRj-1)의 전압 레벨인 로우 레벨로 천이한다. 제2 노드(N12)의 신호가 로우 레벨로 됨에 따라 트랜지스터들(M14, M17)은 턴 온된다. 트랜지스터(M14)가 턴 온됨에 따라 제1 노드(N11)가 로우 레벨로 되어서 트랜지스터(T6)가 턴 온된다. 또한 트랜지스터(M17)가 턴 온 될 때 제2 스캔 클럭 신호(SCLK2)는 하이 레벨이므로 제1 출력 단자(OUT11)로 하이 레벨의 스캔 신호(SCj)가 출력될 수 있다. 한편, 제1 노드(N11)의 신호가 로우 레벨이면 마스킹 화로(MSC) 내 제1 마스킹 트랜지스터(MT21)가 턴 온되어서 제2 캐리 신호(CRj)는 하이 레벨로 출력될 수 있다.
j번째 수평 구간(Hj)에서 제2 클럭 신호(CLK2)가 로우 레벨이면 커패시터(C11)에 의해서 제2 노드(N12)는 더 낮은 로우 레벨로 변화하고, 트랜지스터(M7)가 턴 온 되어서 로우 레벨의 스캔 신호(SCj)가 출력될 수 있다.
노말 모드에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨로 유지되므로, 로우 레벨의 스캔 신호(SCj)가 출력될 때 마스킹 화로(MSC) 내 제2 마스킹 트랜지스터(MT22)가 턴 온되어서 제2 출력 단자(OUT12)로 로우 레벨의 제2 캐리 신호(CRj)가 출력될 수 있다.
도 14는 저전력 모드에서 도 12에 도시된 j번째 구동 스테이지(STj)의 동작을 예시적으로 보여주는 타이밍도이다.
도 12 및 도 14을 참조하면, 저전력 모드에서 저 주파수로 구동될 제2 표시 영역(DA2, 도 1 참조)의 시작 지점에서 제3 스캔 클럭 신호(SCLK3)는 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경된다.
j-1번째 수평 구간(Hj-1)에서 제1 캐리 신호(CRj-1)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 천이하고, 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨이면 트랜지스터(M11)가 턴 온 된다. 트랜지스터(M11)가 턴 온 됨에 따라 제2 노드(N12)는 제1 캐리 신호(CRj-1)의 전압 레벨인 로우 레벨로 천이한다. 제2 노드(N12)의 신호가 로우 레벨로 됨에 따라 트랜지스터들(M14, M17)은 턴 온된다. 트랜지스터(M14)가 턴 온됨에 따라 제1 노드(N11)가 로우 레벨로 되어서 트랜지스터(T6)가 턴 온된다. 또한 트랜지스터(M17)가 턴 온 될 때 제2 스캔 클럭 신호(SCLK2)는 하이 레벨이므로 제1 출력 단자(OUT11)로 하이 레벨의 스캔 신호(SCj)가 출력될 수 있다. 한편, 제1 노드(N11)의 신호가 로우 레벨이면 마스킹 화로(MSC) 내 제1 마스킹 트랜지스터(MT21)가 턴 온되어서 제2 캐리 신호(CRj)는 하이 레벨로 출력될 수 있다.
j번째 수평 구간(Hj)에서 제2 클럭 신호(CLK2)가 로우 레벨이면 커패시터(C11)에 의해서 제2 노드(N12)는 더 낮은 로우 레벨로 변화하고, 트랜지스터(M7)가 턴 온 되어서 로우 레벨의 스캔 신호(SCj)가 출력될 수 있다.
저전력 모드에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 로우 레벨에서 하이 레벨로 변경되면, 로우 레벨의 스캔 신호(SCj)가 출력될 때 마스킹 화로(MSC) 내 제2 마스킹 트랜지스터(MT22)가 턴 온되면 제2 출력 단자(OUT12)로 하이 레벨의 제2 캐리 신호(CRj)가 출력된다. 따라서 제2 캐리 신호(CRj)는 로우 레벨로 활성화되지 않는다.
제2 캐리 신호(CRj)를 제1 캐리 신호로서 수신한 j+1번째 구동 스테이지(STj+1)는 j+1번째 수평 구간(Hj+1)에서 제1 클럭 신호(CLK1)가 로우 레벨로 천이할 때 제2 노드(N12)가 하이 레벨로 유지되어서 트랜지스터들(M14, M17)이 턴 온될 수 없다. 그 결과, j+1번째 구동 스테이지(STj+1)로부터 출력되는 스캔 신호(SCj+1) 및 제2 캐리 신호(CRj+1)는 하이 레벨로 유지된다.
상술한 바와 같이, 저전력 모드에서 j번째 수평 구간(Hj)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 하이 레벨로 천이함에 따라 j번째 구동 스테이지(STj)로부터 출력되는 제2 캐리 신호(CRj)가 하이 레벨로 유지되고, j+1번째 구동 스테이지(STj+1)로부터 출력되는 스캔 신호(SCj+1)가 하이 레벨로 유지된다.
이 실시예에서, 제3 클럭 신호(CLK3)가 하이 레벨로 천이한 후 1수평 주기(1H) 이후부터 스캔 신호가 하이 레벨로 활성화되지 않는다.
예를 들어, 도 1에 도시된 제2 표시 영역(DA2)의 시작 위치가 1921번째 스캔 신호(SC1921)에 대응하는 경우, 1910번째 수평 주기(H1920)에서 제3 클럭 신호(CLK3)가 하이 레벨로 천이하면 스캔 신호(SC1921)는 로우 레벨로 활성화되지 않고 하이 레벨로 유지될 수 있다. 이와 같은 방법으로 제3 클럭 신호(CLK3)가 하이 레벨로 유지되는 동안 스캔 신호들(SC1921-SC3840)은 로우 레벨로 활성화되지 않고 하이 레벨로 유지될 수 있다.
앞서 도 5 내지 도 10에서 설명된 발광 구동 회로(EDC)와 도 11 내지 도 14에 도시된 스캔 구동 회로(SD)에 의해서 저전력 모드 동안 도 1에 도시된 제1 표시 영역(DA1)은 노말 주파수(예를 들면, 120Hz)로 구동되고, 제2 표시 영역(DA2)은 저주파수 모드(예를 들면, 1Hz)로 구동될 수 있다. 동영상이 표시되는 제1 표시 영역(DA1)을 노말 주파수로 구동하고, 정지 영상이 표시되는 제2 표시 영역(DA2)을 노말 주파수보다 낮은 저 주파수로 구동함에 따라 표시 장치(DD)의 소비 전력은 감소될 수 있다.
이상 실시예를 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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
DD: 표시 장치
DP: 표시 패널
SD: 스캔 구동 회로
EDC: 발광 구동 회로
100: 구동 컨트롤러
200: 데이터 구동 회로
300: 전압 발생기

Claims (20)

  1. 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 발광 구동 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 구동 회로; 및
    마스킹 클럭 신호, 상기 발광 구동 신호 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 마스킹 회로를 포함하되,
    상기 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호인 발광 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 마스킹 회로는,
    상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 출력 단자로 전달하는 제1 마스킹 트랜지스터; 및
    상기 발광 구동 신호에 응답해서 상기 제2 출력 단자를 제1 전압이 수신되는 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 마스킹 트랜지스터를 포함하는 발광 구동 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 마스킹 회로는,
    상기 제2 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제1 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태일 때 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 캐리 신호로서 출력하는 발광 구동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    상기 클럭 신호들 중 제1 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 캐리 신호를 제2 노드로 전달하는 제1 트랜지스터;
    상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 트랜지스터;
    상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 제2 전압이 수신되는 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제3 트랜지스터; 및
    상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제4 트랜지스터를 포함하는 발광 구동 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 제2 노드와 상기 클럭 신호들 중 제2 클럭 신호를 수신하는 입력 단자 사이에 연결된 커패시터를 더 포함하는 발광 구동 회로.
  6. 스캔 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 스캔 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 구동 회로; 및
    마스킹 클럭 신호, 상기 스캔 신호 및 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 마스킹 회로를 포함하되,
    상기 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호인 스캔 구동 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 제1 전압을 수신하는 제1 전압 단자 및 제2 전압을 수신하는 제2 전압 단자와 전기적으로 연결되고,
    상기 마스킹 회로는,
    상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 제2 전압 단자를 상기 제2 출력 단자와 전기적으로 연결하는 제1 마스킹 트랜지스터; 및
    상기 스캔 신호에 응답해서 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 출력 단자로 전달하는 제2 마스킹 트랜지스터를 포함하는 스캔 구동 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 마스킹 회로는,
    상기 제1 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제2 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태이고, 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 캐리 신호로서 출력하는 스캔 구동 회로.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동 회로는,
    제1 입력 단자를 통해 수신되는 제1 스캔 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 캐리 신호를 제2 노드로 전달하는 제1 트랜지스터;
    상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 제2 스캔 클럭 신호가 입력되는 제2 입력 단자와 전기적으로 연결하는 제2 트랜지스터;
    상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 상기 제1 입력 단자와 전기적으로 연결하는 제3 트랜지스터;
    상기 제1 스캔 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 제1 전압이 수신되는 제1 전압 단자와 연결하는 제4 트랜지스터; 및
    상기 제1 노드의 상기 스위칭 신호에 응답해서 제2 전압이 수신되는 제2 전압 단자와 상기 제1 출력 노드를 연결하는 제5 트랜지스터를 포함하는 스캔 구동 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 제2 노드와 상기 제1 출력 단자 연결된 커패시터를 더 포함하는 스캔 구동 회로.
  11. 복수 개의 데이터 라인들, 복수 개의 스캔 라인들 및 복수 개의 발광 라인들에 각각 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로;
    상기 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로;
    상기 복수 개의 발광 라인들을 구동하는 발광 구동 회로; 및
    영상 신호 및 제어 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 데이터 구동 회로, 상기 스캔 구동 회로 및 상기 발광 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함하되;
    상기 구동 컨트롤러는,
    상기 영상 신호에 근거해서 상기 표시 패널을 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역으로 구분하고, 상기 제2 표시 영역의 시작을 나타내는 제1 마스킹 클럭 신호를 출력하고,
    상기 발광 구동 회로는 각각이 상기 복수 개의 발광 라인들 중 대응하는 발광 라인을 구동하는 복수의 발광 구동 스테이지들을 포함하고,
    상기 복수의 발광 구동 스테이지들 각각은,
    상기 구동 컨트롤러로부터의 클럭 신호들 및 제1 캐리 신호에 응답해서 발광 구동 신호를 제1 출력 단자로 출력하고, 제1 스위칭 신호를 제1 노드로 출력하는 제1 구동 회로; 및
    상기 제1 마스킹 클럭 신호, 상기 발광 구동 신호 및 상기 제1 스위칭 신호에 응답해서 제2 캐리 신호를 제2 출력 단자로 출력하는 제1 마스킹 회로를 포함하되,
    상기 제1 마스킹 클럭 신호는 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 마스킹 회로는,
    상기 제1 스위칭 신호에 응답해서 상기 제1 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 출력 단자로 전달하는 제1 마스킹 트랜지스터; 및
    상기 발광 구동 신호에 응답해서 상기 제2 출력 단자를 제1 전압이 수신되는 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 마스킹 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 마스킹 회로는,
    상기 제2 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제1 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태일 때 상기 마스킹 클럭 신호를 상기 제2 캐리 신호로서 출력하는 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 발광 구동 스테이지들 중 j번째 발광 구동 스테이지로부터 출력되는 상기 제2 캐리 신호는 j+k(j, k 각각은 자연수)번째 발광 구동 스테이지의 상기 제1 캐리 신호로 제공되는 표시 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 구동 회로는,
    상기 클럭 신호들 중 제1 클럭 신호에 응답해서 상기 제1 캐리 신호를 제2 노드로 전달하는 제1 트랜지스터;
    상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제1 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제2 트랜지스터;
    상기 제2 노드의 신호에 응답해서 상기 제1 노드를 제2 전압이 수신되는 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제3 트랜지스터; 및
    상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 출력 단자를 상기 제2 전압 단자와 전기적으로 연결하는 제4 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구동 회로는 상기 제2 노드와 상기 클럭 신호들 중 제2 클럭 신호를 수신하는 입력 단자 사이에 연결된 커패시터를 더 포함하는 표시 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 스캔 구동 회로는 각각이 상기 복수 개의 스캔 라인들 중 대응하는 스캔 라인을 구동하는 복수의 구동 스테이지들을 포함하고,
    상기 복수의 구동 스테이지들 각각은,
    상기 구동 컨트롤러로부터의 스캔 클럭 신호들 및 제3 캐리 신호에 응답해서 스캔 신호를 제3 출력 단자로 출력하고, 제2 스위칭 신호를 제2 노드로 출력하는 제2 구동 회로; 및
    상기 제2 마스킹 클럭 신호, 상기 스캔 신호 및 상기 제2 스위칭 신호에 응답해서 제4 캐리 신호를 제4 출력 단자로 출력하는 제2 마스킹 회로를 포함하되,
    상기 제2 마스킹 클럭 신호는 상기 노말 모드에서 제1 레벨로 유지되고, 상기 저전력 모드에서 주기적으로 변화하는 신호인 표시 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 구동 회로는 제3 전압을 수신하는 제3 전압 단자 및 제4 전압을 수신하는 제4 전압 단자와 전기적으로 연결되고,
    상기 제2 마스킹 회로는,
    상기 제2 스위칭 신호에 응답해서 상기 제4 전압 단자를 상기 제4 출력 단자와 전기적으로 연결하는 제3 마스킹 트랜지스터; 및
    상기 스캔 신호에 응답해서 상기 제2 마스킹 클럭 신호를 상기 제4 출력 단자로 전달하는 제4 마스킹 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제2 마스킹 회로는,
    상기 제3 마스킹 트랜지스터가 턴 오프 상태이고, 상기 제4 마스킹 트랜지스터가 턴 온 상태일 때, 상기 제2 마스킹 클럭 신호를 상기 제4 캐리 신호로서 출력하는 표시 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 구동 스테이지들 중 j번째 구동 스테이지로부터 출력되는 상기 제4 캐리 신호는 j+k(j, k 각각은 자연수)번째 구동 스테이지의 상기 제3 캐리 신호로 제공되는 표시 장치.
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