KR20220030508A - 표시 장치 - Google Patents

표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220030508A
KR20220030508A KR1020200111881A KR20200111881A KR20220030508A KR 20220030508 A KR20220030508 A KR 20220030508A KR 1020200111881 A KR1020200111881 A KR 1020200111881A KR 20200111881 A KR20200111881 A KR 20200111881A KR 20220030508 A KR20220030508 A KR 20220030508A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
luminance
section
dimming
control signal
emission control
Prior art date
Application number
KR1020200111881A
Other languages
English (en)
Inventor
박정국
박동완
강도현
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020200111881A priority Critical patent/KR20220030508A/ko
Priority to EP21194438.4A priority patent/EP3965099A1/en
Priority to US17/465,628 priority patent/US11710460B2/en
Priority to CN202111027675.1A priority patent/CN114203114A/zh
Publication of KR20220030508A publication Critical patent/KR20220030508A/ko
Priority to US18/208,074 priority patent/US12125445B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3275—Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3291—Details of drivers for data electrodes in which the data driver supplies a variable data voltage for setting the current through, or the voltage across, the light-emitting elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3258—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the voltage across the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3266—Details of drivers for scan electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0814—Several active elements per pixel in active matrix panels used for selection purposes, e.g. logical AND for partial update
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819—Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G09G2300/0866—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes by means of changes in the pixel supply voltage
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/08—Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233—Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0247—Flicker reduction other than flicker reduction circuits used for single beam cathode-ray tubes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/04—Maintaining the quality of display appearance
    • G09G2320/043—Preventing or counteracting the effects of ageing
    • G09G2320/045—Compensation of drifts in the characteristics of light emitting or modulating elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0653—Controlling or limiting the speed of brightness adjustment of the illumination source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 제1 휘도 구간 및 제1 휘도 구간과 상이한 휘도 구간인 제2 휘도 구간을 포함하는 표시 장치에 있어서, 제1 휘도 구간에 대응되는 제1 디밍 구간 및 제2 휘도 구간에 대응되는 제2 디밍 구간의 경계 영역에서, 화소에서 발광하는 기준 휘도가 일정한 제1 휘도값으로 유지되고, 한 프레임 동안 발광 제어 신호에 의해 화소가 오프되는 구간의 개수인 오프 듀티수가 단계적으로 증가된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device) 및 유기전계발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시 장치(Display Device)의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치 중 유기전계발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시 장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
다만, 유기전계발광 표시 장치는, 백라이트 유닛(back light unit)에 인가되는 전압 크기를 조절하여 액정 표시 패널로 입사되는 광량을 조절하여 전체 휘도를 조절할 수 있는 액정 표시 장치에 비해, 유기 발광층의 자체 발광을 이용하는 표시 장치이기 때문에 전체 휘도를 조절하는 디밍(Dimming)을 구현하기 어렵다.
이에 따라 유기전계발광 표시 장치는, 최대 휘도를 기준으로, 계조(Gray Scale)별 휘도에 대한 감마 곡선(Gamma Curve)에 의한 산술식을 이용하여, 하위 휘도 단계를 설정하는 스마트 디밍(Smart Dimming) 방식, 및/또는 임펄스 구동 방식을 적용함으로써 발광 제어 신호의 온/오프 듀티를 조절하여 디밍을 수행하는 AID(AMOLED Impulsive Driving) 방식 등을 통해 표시 패널의 디밍을 구현하여 왔다.
인간의 시각은 고휘도 영역에 비해 저휘도 영역에서의 변화를 더 잘 인식하는 경향이 있다. 유기전계발광 표시 장치의 디밍 시, 저휘도 영역에 AID 방식을 적용하는 경우, AID의 사이클 수(즉, 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수)가 낮은 경우 플리커(Flicker) 현상이 시인되는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저휘도 영역에서 AID 방식을 적용하는 경우, 플리커 현상을 저감시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 일 실시예에 따르면, 적어도 제1 휘도 구간 및 상기 제1 휘도 구간과 상이한 휘도 구간인 제2 휘도 구간을 포함하는 표시 장치에 있어서, 상기 제1 휘도 구간에 대응되는 제1 디밍 구간 및 제2 휘도 구간에 대응되는 제2 디밍 구간의 경계 영역에서, 화소에서 발광하는 기준 휘도가 일정한 제1 휘도값으로 유지되고, 한 프레임 동안 발광 제어 신호에 의해 상기 화소가 오프되는 구간의 개수인 오프 듀티수가 단계적으로 증가된다.
상기 오프 듀티수는 한 프레임에 포함되는 상기 발광 제어 신호의 펄스 개수일 수 있다.
상기 오프 듀티수는 상기 경계 영역에서 매 프레임당 2배씩 증가할 수 있다.
상기 오프 듀티수는 상기 경계 영역의 시점에서 1개이고, 상기 경계 영역의 종점에서 32개일 수 있다.
상기 발광 제어 신호의 오프 듀티비는, 상기 경계 영역에서 일정한 값을 유지할 수 있다.
상기 경계 영역에서, 상기 오프 듀티수의 차가 8 이상인 경우, 상기 오프 듀티비가 단계적으로 증가하는 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 오프 듀티비는, 상기 오프 듀티수가 16인 경우, 2%, 5%, 10% 및 15% 순으로 증가하는 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 경계 영역에서, 상기 오프 듀티수의 차가 8 이상인 경우, 상기 오프 듀티수가 더 세분화되어 증가하는 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 오프 듀티수는 16에서 32로 증가하는 구간에서 1씩 증가할 수 있다.
상기 오프 듀티수는 상기 제1 디밍 구간에서 한 프레임당 1개이고, 상기 경계 영역을 제외한 상기 제2 디밍 구간에서 한 프레임당 32개일 수 있다.
상기 경계 영역을 제외한 상기 제2 디밍 구간에서, 상기 기준 휘도는 상기 제1 휘도값으로 유지되고, 상기 오프 듀티비는 단계적으로 증가할 수 있다.
상기 제1 휘도값은 90 내지 120 cd/m2 범위에 해당할 수 있다.
상기 제1 휘도 구간은 상기 제2 휘도 구간보다 높은 휘도 구간일 수 있다.
상기 제1 디밍 구간에서 상기 제2 디밍 구간으로 갈수록, 상기 제1 휘도 구간 및 상기 제2 휘도 구간을 포함하는 디밍 휘도는 비선형적으로 감소할 수 있다.
상기 제1 휘도 구간은 350nit 내지 100nit에 해당하는 영역이고, 상기 제2 휘도 구간은 100nit 내지 2nit에 해당하는 영역일 수 있다.
상기 제1 휘도 구간에서, 상기 기준 휘도는 상기 디밍 휘도와 대응되도록 비선형적으로 감소하고, 상기 오프 듀티비는 일정한 값을 유지할 수 있다.
상기 제1 휘도 구간은 350nit 내지 265nit에 해당하는 초 고휘도 구간, 265nit 내지 162nit에 해당하는 고휘도 구간, 및 162nit 내지 100nit에 해당하는 중휘도 구간을 포함할 수 있다.
상기 초 고휘도 구간에서, 상기 기준 휘도는 상기 디밍 휘도와 대응되도록 비선형적으로 감소하고, 상기 오프 듀티비는 제1 오프 듀티비로 유지될 수 있다.
상기 고휘도 구간에서, 상기 기준 휘도는 제2 휘도값으로 유지되고, 상기 오프 듀티비는 단계적으로 증가할 수 있다.
상기 제2 휘도값은 상기 제1 휘도값보다 클 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 휘도가 저휘도로 변화하는 경계 영역에서 AID 사이클 수를 단계적으로 증가시킴으로써, 플리커 현상을 저감시킬 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 실시예에 의한 유기전계 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 영상 데이터 변환을 통한 스마트 디밍 방식을 설명하는 도면이다.
도 3은 발광 제어 신호의 오프 듀티비 조절을 통한 AID(AMOLED Impulsive Driving) 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 화소를 예시적으로 보여주는 회로도이다.
도 5는 도 4에 도시된 화소(PX)의 구동 파형도의 일 실시예이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 디밍 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 도 6에 도시된 디밍 방식의 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 8은 제1 디밍 구간 및 제2 디밍 구간의 경계 영역에서 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 급격히 증가하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 그래프이다.
도 9는 도 6에 도시된 휘도의 경계 영역을 상세히 나타낸 도면이다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 디밍 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 11은 도 10에 도시된 휘도의 경계 영역을 상세히 나타낸 도면이다.
도 12는 도 10에 도시된 디밍 방식의 발광 제어 신호의 오프 듀티수 및 듀티비(AOR)의 변화를 나타낸 파형도이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 디밍 방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 14는 휘도 영역별로 상이한 디밍 방식이 적용된 표시 장치를 설명하기 위한 그래프이다.
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 실시예에 의한 유기전계 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계 발광 표시 장치(100)는 화소부(110), 타이밍 제어부(120), 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 포함할 수 있다. 타이밍 제어부(120), 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 각각 별개의 반도체 칩에 형성될 수도 있고, 하나의 반도체 칩에 집적될 수도 있다. 또한, 주사 구동부(130)는 화소부(110)와 동일한 기판상에 형성될 수도 있다.
화소부(110)는 행으로 배열된 주사선들(SL1 내지 SLn) 및 열로 배열된 데이터선들(DL1 내지 DLm)의 교차부에 매트릭스 방식으로 배열된 다수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 화소들(PX)은 주사선들(SL1 내지 SLn) 및 데이터선들(DL1 내지 DLn)로부터 각각 주사신호 및 데이터신호를 공급받을 수 있다. 또한, 화소들(PX)은 발광 제어 신호선(EL1 내지 ELm)로부터 각각 발광 제어 신호를 공급받을 수 있다. 화소들(PX)은 주사신호, 데이터신호, 발광 제어 신호 및 화소전원들(ELVDD, ELVSS)에 대응하여 발광함으로써, 화상을 표시할 수 있다. 화소들(PX)은 발광 제어 신호에 응답하여 발광 시간이 조절될 수 있다.
주사 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 주사제어 신호(Scan Control Signal: SCS) 및 발광듀티제어 신호(Emission Duty Control Signal: EDCS)를 제공받아 주사신호 및 발광 제어 신호를 생성할 수 있다. 이때, 발광듀티제어 신호(EDCS)에 응답하여 발광 제어 신호의 오프 듀티수 및 오프 듀티비가 조절될 수 있다. 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 한 프레임에 포함되는 발광 제어 신호에 의하여 화소(PX)가 오프되는 구간의 개수로 정의되고, 발광 제어 신호의 오프 듀티비는 발광 제어 신호에 의하여 화소(PX)가 오프되는 구간의 폭으로 정의될 수 있다. 다시 말해, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 한 프레임에 포함되는 발광 제어 신호의 펄스의 개수로 정의되고, 발광 제어 신호의 오프 듀티비는 발광 제어 신호의 펄스 각각의 폭으로 정의될 수 있다.
주사 구동부(130)는 생성된 주사신호 및 발광 제어 신호를 주사선들(SL1 내지 SLn) 및 발광 제어 신호선들(EL1 내지 ELn)을 통해 화소들(PX)로 공급할 수 있다. 주사신호에 따라 한 행씩의 화소들(PX)이 순차적으로 선택되어 데이터 신호가 제공될 수 있다. 또한, 발광 제어 신호에 따라 화소들(PX)의 발광시간이 조절될 수 있다. 본 실시예에서는 주사신호 및 발광 제어 신호가 동일한 주사 구동부(130)에서 생성되는 것으로 도시하였으나 이에 제한되는 것은 아니다. 도면에 도시하지 않았으나, 표시 장치(100)는 발광 제어 구동부를 더 포함하고, 발광 제어 신호는 발광 제어 구동부에서 생성될 수 있다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 데이터 제어 신호(Data Control Signal: DCS) 및 영상 데이터(RGB')를 수신하고, 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여, 영상 데이터(RGB')에 대응하는 데이터 신호를 데이터선들(DL1 내지 DLm)을 통해 화소들(PX)로 공급할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 수신된 영상 데이터(RGB')를 전압 또는 전류 형태의 데이터 신호로 변환할 수 있다.
타이밍 제어부(120)는 외부에서 전달되는 영상 데이터(RGB) 및 제어 신호(CS)에 기초하여 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 제어하기 위한 신호들(SCS, EDCS, DCS)을 생성하여 주사 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)에 제공할 수 있다. 제어 신호(CS)는 예컨대, 수직동기신호, 수평동기신호, 클럭신호 및 데이터 인에이블신호 등의 타이밍 신호들 또는 디밍 모드를 설정하는 신호일 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 외부로부터 수신되는 영상 데이터(RGB)를 화소부(110)의 포맷(해상도, 화소 배치 구조 등)에 맞도록 변환하여 영상 데이터(RGB')를 생성하고, 생성된 영상 데이터(RGB')를 데이터 구동부(140)에 제공할 수 있다. 한편, 타이밍 제어부(120)는 휘도 제어부(121)를 포함할 수 있다. 휘도 제어부(121)는 설정된 소정의 디밍 모드에 따라, 영상 데이터(RGB')의 계조를 변환하거나 또는 발광 제어 신호의 듀티수 및/또는 듀티비를 조절할 수 있다. 이 경우, 디밍에 대응하여 화소부(110)의 발광 휘도를 조절할 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 설정된 디밍 모드에 대응되도록 스마트 디밍(Smart Dimming) 방식을 통해 휘도를 조절하는 방식(도 2) 및 발광제어 신호의 듀티비를 제어하여 휘도를 조절하는 AID(AMOLED Impulse Driving) 방식(도 3)에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 영상 데이터 변환을 통한 스마트 디밍 방식을 설명하는 도면이다.
스마트 디밍 방식은 영상 데이터(RGB')의 계조값 변환을 이용하여 휘도를 조절하는 방식이다. 일례로, 스마트 디밍 방식은 디밍 레벨(즉, 디밍 스텝)에 대응한 최고 휘도 레벨에 대응하여 영상 데이터(RGB')의 계조값(즉, 비트값)을 변경하는 방식이다.
도 2는 최고 휘도가 300nit인 제1 디밍 레벨(또는, 300nit 디밍 스텝)에서 최고 휘도가 100nit인 제2 디밍 레벨(또는, 100nit 디밍 스텝)로 변경하는 과정을 설명한다. 제1 디밍 레벨에서는 300nit의 휘도가 구현되도록 255계조가 설정된다(0 내지 254계조는 300nit 이하의 휘도가 표현되도록 설정 됨).
제2 디밍 레벨에서는 100nit의 휘도가 구현되도록 255계조가 설정된다. 즉, 제2 디밍 레벨에서 영상 데이터(RGB')가 255계조를 나타낼 경우, 255계조에서의 계조 휘도는 100nit가 되어야 한다. 제1 디밍 레벨에서 100nit 휘도에 대응하는 기준 계조는 155계조이다. 따라서 제2 디밍 레벨에서 255계조를 나타내는 영상 데이터(RGB')를 제 1디밍 레벨에서 155계조를 나타내는 영상 데이터(RGB')로 변환할 수 있다. 예를 들어, 영상 데이터(RGB')가 8bit의 디지털 신호일 경우, 255 계조를 나타내는 신호 '11111111'을 155계조를 나타내는 '10011011'로 변환할 수 있다.
또한, 제2 디밍 레벨에서 영상 데이터(RGB')가 100계조를 나타낼 경우, 100계조에서의 계조 휘도는 15nit가 되어야 한다. 제1 디밍 레벨에서 15nit 휘도에 대응하는 기준 계조는 66계조이다. 따라서 제2 디밍 레벨에서 100계조를 나타내는 영상 데이터(RGB')를 제1 디밍 레벨에서 66계조를 나타내는 영상(RGB')데이터로 변환할 수 있다.
도 3은 발광 제어 신호의 오프 듀티비 조절을 통한 AID(AMOLED Impulsive Driving) 방식을 설명하기 위한 도면이다. 도 3에서는 발광 제어 신호(EM1, EM2)가 논리 하이인 경우 비발광 상태이고, 발광 제어 신호(EM1, EM2)가 논리 로우인 경우 발광 상태로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
AID 방식은 설정된 디밍 스텝에 대응되도록 발광 제어 신호의 듀티비를 제어하여 휘도를 조절하는 방식으로서, 화소(PX)의 발광 및 비발광을 제어하는 발광 제어 신호의 한 주기(1F)에 대한 온 구간 또는 오프 구간을 가변하여 휘도를 변경하는 것이다. 즉, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(off duty ratio, 이하, AOR)를 제어하여 휘도를 조절하는 것으로서, 0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 95%의 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)들을 설정할 수 있다. 단, 이는 하나의 예시로서 사용자에 따라 다양한 듀티비들을 설정할 수 있다.
도 3을 참조하면, 100nit 디밍 스텝에서 발광 제어 신호(EM2)의 온 구간(P4)은 300nit 디밍 스텝에서의 발광 제어 신호(EM1)의 온 구간(P2)에 비해 작다. 반대로, 100nit 디밍 스텝에서 발광 제어 신호(EM2)의 오프 구간(P3)은 300nit 디밍 스텝에서 오프 구간(P1)에 비해 길다. 발광제어 신호의 온 구간에는 화소가 발광하고 오프 구간에는 화소가 비발광하므로, 발광 제어 신호의 온 구간이 감소하고, 발광 제어 신호의 오프 구간이 증가할수록 휘도가 낮아질 수 있다. 이때, 휘도 레벨별 발광 제어 신호(EM1, EM2)의 오프 듀티비(AOR)는 화소부(110)의 고유한 특성을 고려하여 설정될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 화소를 예시적으로 보여주는 회로도이고, 도 5는 도 4에 도시된 화소(PX)의 구동 파형도의 일 실시예이다.
도 4를 참조하면, 화소(PX)는 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 커패시터(Cst)로 구성된 화소 회로(PC) 및 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7)은 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)일 수 있으며, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7)은 P-type 트랜지스터인 것을 일례로 도시하였지만, 이를 N-type 트랜지스터로 구성하고, 도 5의 구동 파형을 반전시켜 구동할 수도 있다. 또한, 본 실시예에서는 화소 회로(PC)는 7개의 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 하나의 커패시터(Cst)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 화소 회로(PC)를 구성하는 트랜지스터들 및 커패시터의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
커패시터(Cst)는 일전극이 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되고, 타전극이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 일전극이 제5 트랜지스터(T5)의 타전극에 연결되고, 타전극이 제6 트랜지스터(T6)의 일전극에 연결되고, 게이트 전극이 커패시터(Cst)의 타전극에 연결될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)를 구동 트랜지스터로 명명할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 일전극이 데이터선(DLm)에 연결되고, 타전극이 제1 트랜지스터(T1)의 일전극에 연결되고, 게이트 전극이 주사선(SLn)에 연결될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)를 스위칭 트랜지스터, 스캔 트랜지스터, 주사 트랜지스터 등으로 명명할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 일전극이 제1 트랜지스터(T1)의 타전극에 연결되고, 타전극이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되고, 게이트 전극이 주사선(SLn)에 연결된다.
제4 트랜지스터(T4)는 일전극이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되고, 타전극이 초기화 전압(Vint)에 연결되고, 게이트 전극이 이전 주사선(SLn-1)에 연결된다.
제5 트랜지스터(T5)는 일전극이 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되고, 타전극이 제1 트랜지스터(T1)의 일전극에 연결되고, 게이트 전극이 발광 제어 신호선(ELn)에 연결된다.
제6 트랜지스터(T6)는 일전극이 제1 트랜지스터(T1)의 타전극에 연결되고, 타전극이 발광 소자(LD)의 애노드 전극에 연결되고, 게이트 전극이 발광 제어 신호선(ELn)에 연결된다. 트랜지스터(T5, T6)는 발광 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 일전극이 발광 소자(LD)의 애노드 전극에 연결되고, 타전극이 초기화 전압(Vint)에 연결되고, 게이트 전극이 현재 주사선(Si)에 연결된다. 다른 실시예에서, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 다른 주사선에 연결될 수도 있다. 예를 들어, 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 이전 주사선(SLn-1) 또는 그 이전 주사선, 다음 주사선(n+1 번째 주사선)에 연결될 수도 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 현재 주사선(Si)에 턴온 레벨의 주사 신호가 인가되면 발광 소자(LD)의 애노드 전극에 초기화 전압을 전달하여, 발광 소자(LD)에 축적된 전하량을 초기화시킨다.
발광 소자(LD)는 애노드 전극이 제6 트랜지스터(T6)의 타전극에 연결되고, 캐소드 전극이 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)는 화소 회로(PC)를 통해 구동 전압을 전달받아 스스로 발광할 수 있다. 발광 소자(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode) 또는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode)와 같은 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)로 구성될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 소자일 수도 있다. 도 4에서 화소(PX)는 단일(single) 발광 소자(LD)를 포함하는 것을 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 화소(PX)는 복수의 발광 소자들을 포함하며, 복수의 발광 소자들은 상호 직렬, 병렬, 또는, 직병렬로 연결될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 초기화 기간 동안 이전 주사선(SLn-1)을 통해 논리 로우 레벨(low level)의 이전 주사신호(Sn-1)가 공급된다. 논리 로우 레벨의 이전 주사신호(Sn-1)에 대응하여 제4 트랜지스터(T4)가 턴-온(Turn on)되며, 제4 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(Vint)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되고, 초기화 전압(Vint)에 의해 제1 트랜지스터(T1)가 초기화 될 수 있다.
이후, 데이터 프로그래밍 기간 중 주사선(SLn)을 통해 논리 로우 레벨의 주사신호(Sn)가 공급될 수 있다. 그러면, 논리 로우 레벨의 주사신호(Sn)에 대응하여 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3) 및 제7 트랜지스터(T7)가 턴 온된다.
이때, 제1 트랜지스터(T1)는 턴-온된 제3 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고, 순방향으로 바이어스 된다.
그러면, 데이터선(DLm)으로부터 공급된 데이터 신호(Vdata)에서 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Threshold voltage, Vth)만큼 감소한 보상 전압(Vdata+Vth, Vth는 (-)의 값)이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된다.
커패시터(Cst)의 양단에는 제1 전원 전압(ELVDD)과 보상 전압(Vdata+Vth)이 인가되고, 커패시터(Cst)에는 양단 전압 차에 대응하는 전하가 저장된다. 이후, 발광 구간(Ton) 동안 발광 제어 신호선(EL1 내지 ELn)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EMn)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 그러면, 발광 구간(Ton) 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호(EMn)에 의해 제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)가 턴 온된다.
그러면, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압과 제1 전원 전압(ELVDD) 간의 전압 차에 따르는 구동 전류(Id)가 발생하고, 제6 트랜지스터(T6)를 통해 구동 전류(Id)가 발광 소자(LD)에 공급된다.
발광 기간동안 커패시터(Cst)에 의해 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 {(Vdata+Vth)-ELVDD}로 유지되고, 제1 트랜지스터(T1)의 전류-전압 관계에 따르면, 구동 전류(Id)는 게이트-소스 전압에서 문턱 전압을 차감한 값의 제곱 {(Vdata-ELVDD)2}에 비례할 수 있다. 즉, 데이터 신호(Vdata)에 따라 발광 소자(LD)의 발광 휘도가 제어될 수 있다.
또한, 발광 제어 신호(EMn)에 의한 발광 소자(LD)의 비발광 구간(Toff)의 오프 듀티비(AOR)에 따라 발광 휘도가 제어될 수 있다. 동일한 데이터 신호(Vdata)를 인가 받더라도, 발광 구간(Ton)과 비발광 구간(Toff)을 포함하는 한 주기, 예컨대 한 프레임의 디스플레이 구간에 대한 비발광 구간(Toff)의 오프 듀티비(AOR)가 높을수록 발광 소자(LD)의 발광 휘도가 낮아지게 된다. 따라서, 발광 소자(LD)의 발광 휘도는 데이터 신호(Vdata)와 발광 제어 신호(EMn)에 따라 제어될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 장치의 디밍 방식을 설명하기 위한 그래프이다. 도 7은 도 6에 도시된 디밍 방식의 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 변화를 나타낸 파형도이다. 도 8은 제1 디밍 구간 및 제2 디밍 구간의 경계 영역에서 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 급격히 증가하는 경우의 문제점을 설명하기 위한 그래프이다. 도 9는 도 6에 도시된 휘도의 경계 영역을 상세히 나타낸 도면이다. 이 때, 실선으로 표시한 그래프는 표시 장치의 디밍 휘도를 나타내고, 일점 쇄선으로 표시한 그래프는 기준 휘도를 나타내며, 이점 쇄선으로 표시한 그래프는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 표시 장치의 휘도는 디밍 레벨(1 내지 61)에 대응하여 증감할 수 있다. 예를 들어, 디밍 레벨이 증가함에 따라 표시 장치의 휘도는 비선형적으로 감소할 수 있다. 이 때, 실선으로 표시한 그래프는 표시 장치의 디밍 휘도를 나타내고, 일점 쇄선으로 표시한 그래프는 기준 휘도를 나타내며, 이점 쇄선으로 표시한 그래프는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 나타낸다. 기준 휘도는 데이터 신호(Vdata)에 따라 발광 소자(LD)(또는, 화소(PX))가 실제로 발광하는 경우의 휘도로 정의될 수 있고, 디밍 휘도는 기준 휘도로 발광하는 발광 소자(LD)가 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)에 따라 비발광 구간을 포함하는 경우의 휘도로 정의될 수 있다. 따라서, 표시 장치의 디밍 휘도는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)에 의해 기준 휘도보다 낮을 수 있다.
표시 장치의 휘도는 적어도 제1 휘도 구간(B1) 및 제2 휘도 구간(B2)을 포함할 수 있다. 제1 휘도 구간(B1)은 제2 휘도 구간(B2)보다 휘도가 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 휘도 구간(B1)은 350nit 내지 265nit에 해당하는 초 고휘도 구간, 265nit 내지 162nit에 해당하는 고휘도 구간 및 162nit 내지 100nit에 해당하는 중휘도 구간을 포함할 수 있고, 제2 휘도 구간(B2)은 100nit 내지 2nit에 해당하는 저휘도 구간일 수 있다. 다만, 초 고휘도 구간, 고휘도 구간, 중휘도 구간 및 저휘도 구간을 나누는 휘도 값은 예시적인 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6에서는 표시 장치의 디밍 레벨을 1 내지 61 단계로 구분하였다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디밍 레벨이 1 내지 29인 경우를 제1 디밍 구간(D1)으로 정의하고, 디밍 레벨이 29 내지 61인 경우를 제2 디밍 구간(D2)으로 정의할 수 있다. 제1 디밍 구간(D1)은 제1 휘도 구간(B1)에 대응되고, 제2 디밍 구간(D2)은 제2 휘도 구간(B2)에 대응될 수 있다. 다만, 디밍 레벨을 1 내지 61 단계로 구분한 것은 예시적인 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 디밍 구간(D1)은 도 2에 도시된 스마트 디밍 방식 또는 도 3에 도시된 AID 방식을 적용하거나, 이를 조합하여 적용할 수 있다. 설명의 편의를 위해 제1 디밍 구간(D1)은 스마트 디밍 방식이 적용되는 것으로 가정한다. 예를 들어, 10nit 단계로 휘도 밝기 단계를 구분하고, 해당 휘도 밝기 단계와 그대로 대응되는 기준 휘도로서 스마트 디밍 구동을 수행할 수 있다. 또한, 제1 디밍 구간(D1)에서는 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1 개일 수 있다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 도 3에 도시된 발광 제어 신호(EM1)는 오프 듀티수가 1개인 경우를 나타낸다. 즉, 한 프레임(F)에 포함되는 발광 제어 신호(EM1)의 펄스의 개수는 1개이다. 한편, 도 7에 도시된 제1-1 발광 제어 신호(EM11)는 오프 듀티수가 8개인 경우를 나타내고, 제2-1 발광 제어 신호(EM21)는 오프 듀티수가 16개인 경우를 나타내며, 제3-1 발광 제어 신호(EM31)는 오프 듀티수가 32개인 경우를 나타낸다. 즉, 제1-1 발광 제어 신호(EM11), 제2-1 발광 제어 신호(EM21) 및 제3-1 발광 제어 신호(EM31) 순으로 오프 듀티수가 2배씩 증가할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 7에서는 오프 듀티수를 8개, 16개 및 32 개인 경우만을 도시하였으나, 오프 듀티수가 2개인 경우는 한 프레임(F)에 포함되는 발광 제어 신호의 펄스의 개수가 2개인 경우이고, 오프 듀티수가 4개인 경우는 한 프레임(F)에 포함되는 발광 제어 신호의 펄스의 개수가 4개인 경우임을 의미한다.
한편, 제2 디밍 구간(D2)은 AID 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, 제2 디밍 구간(D2)에서 기준 휘도는 일정한 값으로 유지하되, 도 3에서와 같이 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 제어하여 휘도를 조절하는 방식을 적용할 수 있다. 예를 들어, 기준 휘도는 110nit 내지 90nit 범위 중 어느 하나의 값으로 선택될 수 있다. 도 6에서는 기준 휘도를 100nit로 도시하였다.
또한, 제2 디밍 구간(D2)에서는 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수(즉, 한 프레임에 포함되는 발광 제어 신호의 펄스의 개수)는 32 개일 수 있다. 일반적으로, 인간의 시각은 고휘도 영역에 비해 저휘도 영역에서의 휘도 변화를 더 잘 인식하는 경향이 있다. 초 고휘도 구간, 고휘도 구간 및 중휘도 구간에 대응되는 제1 디밍 구간(D1)에서는 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 펄스의 개수를 1 개로 하여도, 표시 장치의 사용자가 플리커 현상을 시인하지 못할 수 있지만, 저휘도 구간에 대응되는 제2 디밍 구간(D2)에서는 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 펄스의 개수를 1 개로 하는 경우, 플리커 현상이 시인될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 제2 디밍 구간(D2)에서는 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 펄스의 개수를 32개로 증가시킬 필요가 있다.
다만, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 디밍 구간(D1)에서 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 펄스의 개수를 1 개로 설정하고, 제2 디밍 구간(D2)에서는 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 펄스의 개수를 32 개로 설정하는 경우, 제1 디밍 구간(D1)에서 제2 디밍 구간(D2)으로 변경되는 시점(즉, 디밍 레벨이 29인 지점)에 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 펄스의 개수 차이가 급격히 커지게 되어 순간적으로 표시 장치의 휘도가 크게 감소할 수 있다. 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 증가하는 것은 화소가 비발광 상태를 유지하는 기간이 길어진다는 것을 의미이므로, 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1 개인 경우와 32 개인 경우의 표시 장치의 휘도는 큰 차이가 발생할 수 있다. 결과적으로 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2)의 경계 영역에서 플리커 현상이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 이러한 문제점을 방지하기 위해 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2)의 경계 영역(BA)에서, 기준 휘도는 일정한 값으로 유지되고, 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 단계적으로 증가될 수 있다. 즉, 경계 영역(BA)은 발광 제어 신호의 오프 듀티수 가변 구간일 수 있다.
도 9을 참조하면, 일 실시예에 따른 화소 제어부(121, 도 1 참조)는, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2) 사이의 경계 영역(BA)에서, 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 단계적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 특정 값의 배수로 증가시킬 수 있다. 즉, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 2배씩 증가시킬 수 있다. 이 때, 경계 영역(BA)의 시점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1개인 경우, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 경계 영역(BA)에서 2개, 4개, 8개, 16개 및 32개로 단계적으로 증가될 수 있고, 경계 영역(BA)의 종점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 32개일 수 있다. 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1개인 경우 표시 장치의 휘도는 기준 휘도와 동일한 100nit이고, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 2개로 증가하는 경우 표시 장치의 휘도는 99nit에 수렴하고, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 4개로 증가하는 경우 표시 장치의 휘도는 98nit에 수렴하고, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 8개로 증가하는 경우 표시 장치의 휘도는 96nit에 수렴하고, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 16개로 증가하는 경우 표시 장치의 휘도는 92nit에 수렴하고, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 32개로 증가하는 경우 표시 장치의 휘도는 84nit에 수렴할 수 있다.
이와 같이, 경계 영역(BA)을 발광 제어 신호의 오프 듀티수 가변 구간으로 설정하는 경우, 표시 장치의 휘도는, 도 8에 도시된 바와 같이, 100nit에서 84nit로 급격히 감소하지 않고, 100nit, 99nit, 98nit, 96nit, 92nit 및 84nit 순으로 단계적으로 감소할 수 있다. 이로 인해, 표시 장치의 휘도 불연속 구간을 완화시킬 수 있다.
다만, 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 단계적으로 증가시키는 방식은 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 매 프레임당 2배씩 증가시키는 것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 특정 값의 배수로 증가시키되, 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 차이가 기설정된 범위를 벗어나는 경우, 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 더 세분화된 값(즉, 작은 크기의 값)으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 2배씩 증가시키되, 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 차이가 8개 이상이되는 경우, 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 더 세분화된 값으로 증가되는 구간을 더 포함할 수 있다. 즉, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 8개에서 16개로 증가하는 구간 및 16개에서 32개로 증가하는 구간에서는 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 매 프레임당 1씩 증가시킬 수 있다.
발광 제어 신호의 오프 듀티수가 8개에서 16개로 증가하는 구간 및 16개에서 32개로 증가하는 구간 각각에서 표시 장치의 휘도 변화는 4nit 및 8nit이다. 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1개에서 2개로 증가하는 구간, 2개에서 4개로 증가하는 구간 및 4개에서 8개로 증가하는 구간 각각에서 표시 장치의 휘도 변화는 1nit, 1nit 및 2nit이다. 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 8개에서 16개로 증가하는 구간 및 16개에서 32개로 증가하는 구간에서는 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 매 프레임당 1씩 증가시키는 경우, 상대적으로 휘도 변화가 크게 발생하는 구간에서 휘도 불연속 구간을 완화시키는 효과를 기대할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 경계 영역(BA)을 제외한 나머지 제2 디밍 구간(D2)에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 경계 영역(BA)의 종점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 계속 유지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 32개로 유지될 수 있다. 따라서, 경계 영역(BA) 이후의 제2 디밍 구간(D2)에서의 표시 장치의 휘도 조절은, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 조절하여 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 디밍 구간(D2)에서 기준 휘도는 100nit로 유지되고, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)는 0% 에서 45%까지 단계적으로 증가함에 따라, 표시 장치의 휘도는 84nit에서 2nit로 단계적으로 낮아질 수 있다.
이하, 다른 실시예들에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 10은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 디밍 방식을 설명하기 위한 그래프이다. 도 11은 도 10에 도시된 휘도의 경계 영역을 상세히 나타낸 도면이다. 도 12는 도 10에 도시된 디밍 방식의 발광 제어 신호의 오프 듀티수 및 듀티비(AOR)의 변화를 나타낸 파형도이다. 이 때, 실선으로 표시한 그래프는 표시 장치의 디밍 휘도를 나타내고, 일점 쇄선으로 표시한 그래프는 기준 휘도를 나타내며, 이점 쇄선으로 표시한 그래프는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 나타낸다.
도 10을 참조하면, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2) 사이의 경계 영역(BA)의 적어도 일 영역에서 발광 제어 신호의 듀티비(AOR)가 변화된다는 점에서, 경계 영역(BA)의 전 영역에서 발광 제어 신호의 듀티비(AOR)가 일정하게 유지되는 도 6에 도시된 디밍 방식과 차이점이 있다.
구체적으로, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2)의 경계 영역(BA)에서, 기준 휘도는 일정한 값으로 유지되고, 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 단계적으로 증가될 수 있다. 한편, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)는 경계 영역(BA)의 적어도 일 영역에서 단계적으로 증가할 수 있다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 화소 제어부(121, 도 1 참조)는, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2) 사이의 경계 영역(BA)에서, 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 단계적으로 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 특정 값의 배수로 증가시킬 수 있다. 즉, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 2배씩 증가시킬 수 있다. 이 때, 경계 영역(BA)의 시점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1개인 경우, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 경계 영역(BA)에서 2개, 4개, 8개, 16개 및 32개로 단계적으로 증가될 수 있고, 경계 영역(BA)의 종점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 32개일 수 있다.
한편, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 특정 값의 배수로 증가시키되, 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 차이가 기설정된 범위를 벗어나는 경우, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 단계적으로 증가시키는 구간을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 2배씩 증가시키되, 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 차이가 8개 이상이되는 경우, 즉, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 16개에서 32개로 증가하는 구간에서는 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 2%, 5%, 10% 및 15% 순으로 증가시키는 복수의 구간들을 더 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제1-1 발광 제어 신호(EM11)의 오프 듀티수는 8개일 수 있다. 제2-1 발광 제어 신호(EM21)의 오프 듀티수는 16개이고, 오프 듀티비(AOR)는 2%이고, 제2-2 발광 제어 신호(EM22)의 오프 듀티수는 16개이고, 오프 듀티비(AOR)는 5%이고, 제2-3 발광 제어 신호(EM23)의 오프 듀티수는 16개이고, 오프 듀티비(AOR)는 10%이고, 제2-4 발광 제어 신호(EM24)의 오프 듀티수는 16개이고, 오프 듀티비(AOR)는 15%일 수 있다. 제3-1 발광 제어 신호(EM31)의 오프 듀티수는 32개일 수 있다.
이때, 제1-1 발광 제어 신호(EM11)에 대응하는 표시 장치의 휘도는 96nit에 수렴하고, 제2-1 발광 제어 신호(EM21)에 대응하는 표시 장치의 휘도는 92nit에 수렴하고, 제2-2 발광 제어 신호(EM22)에 대응하는 표시 장치의 휘도는 90nit에 수렴하고, 제2-3 발광 제어 신호(EM23)에 대응하는 표시 장치의 휘도는 88nit에 수렴하고, 제2-4 발광 제어 신호(EM24)에 대응하는 표시 장치의 휘도는 86nit에 수렴하고, 제3-1 발광 제어 신호(EM31)에 대응하는 표시 장치의 휘도는 84nit에 수렴할 수 있다.
즉, 제2-1 발광 제어 신호(EM21)에 대응하는 휘도인 92nit로부터 제3-1 발광 제어 신호(EM31)에 대응하는 휘도인 84nit로 변하는 경우 휘도차가 8nit 발생하는 것에 비해, 제2-1 발광 제어 신호(EM21) 및 제3-1 발광 제어 신호(EM31) 사이에 제2-2 발광 제어 신호(EM22), 제2-3 발광 제어 신호(EM23) 및 제2-4 발광 제어 신호(EM24)를 더 포함하는 경우, 휘도가 2nit씩 단계적으로 감소하므로, 표시 장치의 휘도 불연속 구간을 완화시킬 수 있다.
도 13은 다른 실시예에 따른 표시 장치의 디밍 방식을 설명하기 위한 그래프이다. 이 때, 실선으로 표시한 그래프는 표시 장치의 디밍 휘도를 나타내고, 일점 쇄선으로 표시한 그래프는 기준 휘도를 나타내며, 이점 쇄선으로 표시한 그래프는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 나타낸다.
도 13을 참조하면, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2) 사이의 경계 영역(BA)의 적어도 일 영역에서 기준 휘도가 변화된다는 점에서, 경계 영역(BA)에서 기준 휘도가 일정하게 유지되는 도 6에 도시된 디밍 방식과 차이점이 있다.
구체적으로, 화소 제어부(121, 도 1 참조)는, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2) 사이의 경계 영역(BA)에서, 한 프레임에 포함된 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 단계적으로 증가시키고, 기준 휘도는 경계 영역(BA)의 적어도 일 영역 및 경계 영역(BA)을 제외한 나머지 제2 디밍 구간(D2)에서, 단계적으로 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 특정 값의 배수로 증가시킬 수 있다. 즉, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 2배씩 증가시킬 수 있다. 이 때, 경계 영역(BA)의 시점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 1개인 경우, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 경계 영역(BA)에서 2개, 4개, 8개, 16개 및 32개로 단계적으로 증가될 수 있고, 경계 영역(BA)의 종점에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 32개일 수 있다.
휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 특정 값의 배수로 증가시키되, 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 차이가 기설정된 범위를 벗어나는 경우, 경계 영역에서 일정한 값을 유지했던 기준 휘도를 단계적으로 감소시키는 구간을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 경계 영역(BA)에서 매 프레임당 2배씩 증가시키되, 발광 제어 신호의 오프 듀티수의 차이가 8개 이상이되는 경우, 즉, 발광 제어 신호의 오프 듀티수가 16개에서 32개로 증가하는 구간에서, 휘도 제어부(121)는 기준 휘도를 표시 장치의 휘도 밝기 단계와 그대로 대응되도록 감소시킬 수 있다.
한편, 휘도 제어부(121)는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 경계 영역(BA)을 제외한 제2 디밍 구간(D2)에서 단계적으로 증가시킬 수 있다. 다만, 기준 휘도가 제2 디밍 구간(D2)의 전 영역에서 단계적으로 감소하는 바, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)의 증가폭(예: 10%)은, 도 6에 도시된 실시예의 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)의 증가폭(예:45%)에 비해, 감소될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)는 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2)의 전 영역에서 0%일 수 있다.
이와 같이, 제1 디밍 구간(D1) 및 제2 디밍 구간(D2) 사이의 경계 영역(BA)에서 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 증가시키는 것과 함께 기준 휘도를 함께 조절함으로써, 표시 장치의 휘도 불연속 구간을 더욱 완화시킬 수 있다.
도 14는 휘도 영역별로 상이한 디밍 방식이 적용된 표시 장치를 설명하기 위한 그래프이다.
도 1 내지 도 7 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 휘도 제어부(121)는 상술한 스마트 디밍 방식, AID 방식, 및 발광 제어 신호의 듀티수를 경계 영역에서 단계적으로 증가시키는 구성을 추가한 AID방식을 적용하거나, 이를 조합하여 소정의 디밍 모드로 변경할 수 있다.
도 14에 도시된 유기전계 발광 표시 장치(100)는, 각 휘도 영역 별로 상이한 디밍 방식을 적용함을 특징으로 하며, 이를 통해 자연스럽게 연속적인 디밍 구현이 가능하다.
구체적으로, 초 고휘도 영역, 일 예로 휘도 영역이 350nit 내지 265 nit인 경우는 앞서 도 2를 통해 설명한 스마트 디밍 방식을 적용할 수 있다.
고휘도 영역, 일 예로 휘도 영역이 265nit 내지 162nit인 경우는 최고 계조의 휘도 즉, 기준 휘도를 265nit로 설정하여 이를 기준으로 감마를 고정하고, 도 3에서와 같이 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 제어하여 휘도를 조절하는 방식을 적용할 수 있다. 이 때, 휘도가 162nit인 경우 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)는 40%로 설정할 수 있다. 즉, 고휘도 영역에서 기준 휘도는 동일하게 설정하고, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 증가시켜 화소부(110)에 표시되는 영상의 휘도가 감소되도록 할 수 있다.
중휘도 영역, 일 예로 휘도 영역이 162nit 내지 68nit인 경우는 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 40%로 고정하고, 도 2에서 설명한 스마트 디밍 방식을 통한 디밍 구동 방식을 적용할 수 있다. 다만, 이 경우 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)가 40%이므로, 오프 듀티비(AOR)가 0%인 경우에 비해 휘도가 낮다. 따라서, 162nit인 경우 도 2에 도시된 디밍 방식을 적용함에 있어서 최고 계조의 휘도 즉, 기준 휘도를 162nit가 아닌 265nit로 설정하고, 68nit에서 기준 휘도를 68nit가 아닌 100nit로 설정할 수 있다. 일 예로 162nit에서 기준 휘도를 265nit로 설정하고, 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 40%로 설정함으로써, 화소부(110)에 표시되는 영상의 휘도가 162nit가 될 수 있다.
한편, 초 고휘도 영역, 고휘도 영역 및 중휘도 영역에서, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 1개로 유지될 수 있다.
중휘도 영역과 저휘도 영역 사이의 경계 영역(BA), 일 예로 휘도 영역이 68nit 내지 52nit인 경우는 최고 계조의 휘도 즉, 기준 휘도를 100nit로 설정하여 이를 기준으로 감마를 고정하고, 도 6에서와 같이 발광 제어 신호의 오프 듀티수를 제어하여 휘도를 조절하는 방식을 적용할 수 있다. 이 때, 발광 제어 신호의 오프 듀티수는 경계 영역(BA)의 시점에서 1개이고, 종점에서 32개로 설정할 수 있다.
저휘도 영역, 일 예로 휘도 영역이 68nit 내지 2nit인 경우는 최고 계조의 휘도 즉, 기준 휘도를 100nit로 설정하여 이를 기준으로 감마를 고정하고, 도 3에서와 같이 발광 제어 신호의 오프 듀티비(AOR)를 제어하여 휘도를 조절하는 방식을 적용할 수 있다.
즉, 휘도 제어부(121)는 휘도의 세기에 대응하는 복수의 휘도 영역(초 고휘도 영역, 고휘도 영역, 중휘도 영역, 경계 영역 및 저휘도 영역) 별로 디밍 방식을 구분하고, 각 디밍 방식에 따라 최적화된 디밍 구동을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치
110: 화소부
120: 타이밍 제어부
121: 휘도 제어부
130: 주사 구동부
140: 데이터 구동부
PX: 화소
D1, D2: 제1 및 제2 디밍 구간
B1, B2: 제1 및 제2 휘도 구간
BA: 경계 영역
AOR: 발광 제어 신호의 오프 듀티비

Claims (20)

  1. 적어도 제1 휘도 구간 및 상기 제1 휘도 구간과 상이한 휘도 구간인 제2 휘도 구간을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 제1 휘도 구간에 대응되는 제1 디밍 구간 및 제2 휘도 구간에 대응되는 제2 디밍 구간의 경계 영역에서, 화소에서 발광하는 기준 휘도가 일정한 제1 휘도값으로 유지되고, 한 프레임 동안 발광 제어 신호에 의해 상기 화소가 오프되는 구간의 개수인 오프 듀티수가 단계적으로 증가되는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 오프 듀티수는 한 프레임에 포함되는 상기 발광 제어 신호의 펄스 개수인 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 오프 듀티수는 상기 경계 영역에서 매 프레임당 2배씩 증가하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 오프 듀티수는 상기 경계 영역의 시점에서 1개이고, 상기 경계 영역의 종점에서 32개인 표시 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 발광 제어 신호의 오프 듀티비는, 상기 경계 영역에서 일정한 값을 유지하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 경계 영역에서, 상기 오프 듀티수의 차가 8 이상인 경우, 상기 오프 듀티비가 단계적으로 증가하는 구간을 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 오프 듀티비는, 상기 오프 듀티수가 16인 경우, 2%, 5%, 10% 및 15% 순으로 증가하는 구간을 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 경계 영역에서, 상기 오프 듀티수의 차가 8 이상인 경우, 상기 오프 듀티수가 더 세분화되어 증가하는 구간을 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 오프 듀티수는 16에서 32로 증가하는 구간에서 1씩 증가하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 오프 듀티수는 상기 제1 디밍 구간에서 한 프레임당 1개이고, 상기 경계 영역을 제외한 상기 제2 디밍 구간에서 한 프레임당 32개인 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 경계 영역을 제외한 상기 제2 디밍 구간에서, 상기 기준 휘도는 상기 제1 휘도값으로 유지되고, 상기 오프 듀티비는 단계적으로 증가하는 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 휘도값은 90 내지 120 cd/m2 범위에 해당하는 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 휘도 구간은 상기 제2 휘도 구간보다 높은 휘도 구간인 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 디밍 구간에서 상기 제2 디밍 구간으로 갈수록, 상기 제1 휘도 구간 및 상기 제2 휘도 구간을 포함하는 디밍 휘도는 비선형적으로 감소하는 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 휘도 구간은 350nit 내지 100nit에 해당하는 영역이고, 상기 제2 휘도 구간은 100nit 내지 2nit에 해당하는 영역인 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 휘도 구간에서, 상기 기준 휘도는 상기 디밍 휘도와 대응되도록 비선형적으로 감소하고, 상기 오프 듀티비는 일정한 값을 유지하는 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 휘도 구간은 350nit 내지 265nit에 해당하는 초 고휘도 구간, 265nit 내지 162nit에 해당하는 고휘도 구간, 및 162nit 내지 100nit에 해당하는 중휘도 구간을 포함하는 표시 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 초 고휘도 구간에서, 상기 기준 휘도는 상기 디밍 휘도와 대응되도록 비선형적으로 감소하고, 상기 오프 듀티비는 제1 오프 듀티비로 유지되는 표시 장치.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 고휘도 구간에서, 상기 기준 휘도는 제2 휘도값으로 유지되고, 상기 오프 듀티비는 단계적으로 증가하는 표시 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제2 휘도값은 상기 제1 휘도값보다 큰 표시 장치.
KR1020200111881A 2020-09-02 2020-09-02 표시 장치 KR20220030508A (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200111881A KR20220030508A (ko) 2020-09-02 2020-09-02 표시 장치
EP21194438.4A EP3965099A1 (en) 2020-09-02 2021-09-01 Display device
US17/465,628 US11710460B2 (en) 2020-09-02 2021-09-02 Display device
CN202111027675.1A CN114203114A (zh) 2020-09-02 2021-09-02 显示装置
US18/208,074 US12125445B2 (en) 2021-09-02 2023-06-09 Display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200111881A KR20220030508A (ko) 2020-09-02 2020-09-02 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220030508A true KR20220030508A (ko) 2022-03-11

Family

ID=77626946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200111881A KR20220030508A (ko) 2020-09-02 2020-09-02 표시 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11710460B2 (ko)
EP (1) EP3965099A1 (ko)
KR (1) KR20220030508A (ko)
CN (1) CN114203114A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230144175A (ko) * 2022-04-06 2023-10-16 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 디밍 구동 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000010522A (ja) 1998-06-19 2000-01-14 Pioneer Electron Corp プラズマディスプレイパネルの輝度制御方法および装置
KR100857672B1 (ko) 2007-02-02 2008-09-08 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법
KR101917757B1 (ko) 2012-06-04 2018-11-13 삼성전자주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 구동 방법
KR102081408B1 (ko) * 2013-10-04 2020-02-26 삼성디스플레이 주식회사 유기전계 발광 표시장치의 디밍 구동 방법
KR102139693B1 (ko) 2013-11-18 2020-07-31 삼성디스플레이 주식회사 휘도 제어 방법, 휘도 제어 유닛 및 이를 구비하는 유기 발광 표시 장치
KR102321815B1 (ko) * 2015-05-08 2021-11-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법
KR102619139B1 (ko) * 2016-11-30 2023-12-27 엘지디스플레이 주식회사 전계 발광 표시 장치
KR102032358B1 (ko) 2018-11-06 2019-10-15 삼성전자주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 구동 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20230326416A1 (en) 2023-10-12
CN114203114A (zh) 2022-03-18
US11710460B2 (en) 2023-07-25
EP3965099A1 (en) 2022-03-09
US20220068224A1 (en) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102081408B1 (ko) 유기전계 발광 표시장치의 디밍 구동 방법
US9460657B2 (en) Display device and method of driving the same
WO2018188327A1 (zh) 像素电路及其驱动方法、显示面板和显示装置
KR102668815B1 (ko) 저속 구동을 위한 영상 표시장치와 그 구동방법
CN109461410B (zh) 有机发光二极管显示装置
KR100857672B1 (ko) 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법
KR102635405B1 (ko) 표시 장치
KR102651045B1 (ko) 표시 장치
CN111883053A (zh) 显示设备及驱动显示设备的方法
KR20220093905A (ko) 표시장치
KR20210082601A (ko) 유기 발광 다이오드 표시 장치
CN114464140A (zh) 用于选择伽马功率的显示设备和方法
CN114078442A (zh) 显示装置
KR20150072593A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20230047282A (ko) 표시 장치의 화소
JP4561856B2 (ja) 表示装置及びその駆動方法
US11710460B2 (en) Display device
KR102652623B1 (ko) Oled 표시 장치의 구동 방법
KR20210035370A (ko) 표시 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 구동 방법
CN108335673B (zh) 有机发光显示的驱动数据电压调节方法和系统
KR100595108B1 (ko) 화소와 발광 표시장치 및 그의 구동방법
US12125445B2 (en) Display device
KR102164552B1 (ko) 표시장치
JP2011191620A (ja) 表示装置、表示駆動方法
KR102717485B1 (ko) 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal