KR20220051905A - 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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KR20220051905A
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박성재
신승운
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Abstract

본 발명의 표시 장치는 가변 프레임 모드를 지원할 수 있으며, 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버, 복수의 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이 때, 컨트롤러는 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어할 수 있다.

Description

가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE SUPPORTING A VARIABLE FRAME MODE, AND METHOD OF OPERATING A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 60Hz 또는 그 이상의 일정한 프레임 레이트로 영상을 표시(또는 리프레쉬)한다. 그러나, 표시 장치에 프레임 데이터를 제공하는 호스트 프로세서(예를 들어, GPU(Graphic Processing Unit) 또는 그래픽 카드)에 의한 렌더링의 프레임 레이트가 표시 장치의 리프레쉬 프레임 레이트와 일치하지 않을 수 있고, 특히 호스트 프로세서가 복잡한 렌더링을 수행하는 게임 영상에 대한 프레임 데이터를 표시 장치에 제공할 때 이러한 프레임 레이트 불일치가 심화될 수 있고, 프레임 레이트 불일치에 의해 표시 장치에서 표시되는 영상에 경계선이 발생되는 티어링(Tearing) 현상이 발생될 수 있다.
이러한 티어링 현상을 방지하도록, 호스트 프로세서가 매 프레임마다 블랭크 구간을 변경하여 가변 프레임 레이트로 프레임 데이터를 표시 장치에 제공하는 가변 프레임 모드(예를 들어, 프리-싱크(Free-Sync) 모드, 쥐-싱크(G-Sync) 모드)가 개발되었다. 상기 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치는 상기 가변 프레임 레이트에 동기시켜 영상을 표시(또는 리프레쉬)함으로써 티어링 현상을 방지할 수 있다.
그러나, 가변 프레임 모드로 동작하는 표시 장치에서, 표시 패널에 저계조 영상이 표시되는 경우, 고주파수 영역, 즉 프레임 레이트가 높은 경우에 블랭크 구간에서 누설 전류, LED ON SLEW 등에 의해 휘도가 저하되고 영상 품질이 악화될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 가변 프레임 모드에서 영상 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 가변 프레임 모드에서 영상 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수의 화소들에 상기 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버, 상기 복수의 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 컨트롤러는 상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 상기 가변 프레임 모드 동작시, 상기 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 제1 전압 레벨로 제어하고, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨로 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 초기화 전압을 생성하는 전원 전압 생성 회로를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 컨트롤러는, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로에 제1 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하고, 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로에 제2 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제2 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전원 전압 생성 회로는 상기 제1 전압 제어 신호에 따라 제1 기준 전압을 생성하고, 상기 제2 전압 제어 신호에 따라 상기 제1 데이터 전압보다 높은 제2 기준 전압을 생성하고, 상기 데이터 드라이버는 상기 제1 기준 전압을 및 상기 제2 기준 전압에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 데이터 전압의 크기를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전원 전압 생성 회로는 상기 화소들에 인가되는 제1 전원 전압을 생성하고, 상기 제1 전압 제어 신호 및 상기 제2 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 상기 제1 전원 전압의 크기를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 전원 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 매 프레임 마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 액티브 구간 동안 입력 클록 신호를 카운트하여 액티브 카운트 신호를 생성하는 액티브 시간 카운터 및 블랭크 구간 동안 상기 입력 클록 신호를 카운트하여 블랭크 카운트 신호를 생성하는 블랭크 시간 카운터를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 액티브 카운트 신호 및 상기 블랭크 카운트 신호를 기초로 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는 집적 회로간(Inter-Integrated Circuit; I2C) 인터페이스를 통하여 상기 가변 프레임 모드 시작 신호를 입력받아 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계, 상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 단계 및 상기 센싱 초기화 전압에 기초하여 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 단계는 상기 가변 프레임 모드 동작시, 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 제1 전압 레벨로 제어하고, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨로 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 단계는 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 전원 전압 생성 회로에 제1 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하고, 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로에 제2 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제2 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 전압 제어 신호에 따라 제1 기준 전압을 생성하고, 상기 제2 전압 제어 신호에 따라 상기 제1 기준 전압보다 높은 제2 기준 전압을 생성하는 단계 및 상기 제1 기준 전압을 및 상기 제2 기준 전압에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 데이터 전압의 크기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소들에 인가되는 제1 전원 전압을 생성하고, 상기 제1 전압 제어 신호 및 상기 제2 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 상기 제1 전원 전압의 크기를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 전원 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계는 매 프레임마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계는 액티브 구간 동안 입력 클록 신호를 카운트하여 액티브 카운트 신호를 생성하는 단계 및 블랭크 구간 동안 상기 입력 클록 신호를 카운트하여 블랭크 카운트 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 액티브 카운트 신호 및 상기 블랭크 카운트 신호를 기초로 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계는 집적 회로간(Inter-Integrated Circuit; I2C) 인터페이스를 통하여 상기 가변 프레임 모드 시작 신호를 입력받아 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은, 가변 프레임 모드 동작시, 높은 프레임 레이트로 구동되는 프레임 구간에서 각 화소에 인가되는 센싱 초기화 전압을 증가시켜 애노드 전극의 전압 충전 시간을 단축시킴으로써, 애노드 전극의 전압 충전 부족에 의한 휘도 저하를 방지하고, 영상 품질을 개선시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 픽셀을 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 3의 픽셀의 입력 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 가변 프레임 모드에서 표시 장치에 입력되는 프레임 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 센싱 초기화 전압이 제어되는 경우 픽셀의 입력 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 픽셀을 나타내는 회로도이며, 도 3은 도 3의 픽셀의 입력 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이고, 도 4는 가변 프레임 모드에서 표시 장치에 입력되는 프레임 데이터의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(110), 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(VDATA)을 제공하는 데이터 드라이버(120), 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들(GS)을 제공하는 게이트 드라이버(130), 표시 패널 구동 전압들(RV, VINIT, ELVDD)을 생성하는 전원 전압 생성 회로(140), 및 데이터 드라이버(120), 게이트 드라이버(130) 및 전원 전압 생성 회로(140)를 제어하는 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 데이터 라인들, 복수의 게이트 라인들, 및 상기 복수의 데이터 라인들과 상기 복수의 게이트 라인들에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터, 및 상기 스위칭 트랜지스터에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.
데이터 드라이버(120)는 컨트롤러(150)로부터 출력된 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)에 기초하여 데이터 전압들(VDATA)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(VDATA)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 한편, 데이터 드라이버(120)는 전원 전압 생성 회로(140)에서 기준 전압(예를 들어, 감마 기준 전압)(RV)을 입력받을 수 있다. 이 때, 데이터 전압(VDATA)는 기준 전압(RV)을 기초로 데이터 전압(VDATA)을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(120)는 하나 이상의 데이터 집적 회로(Integrated Circuit; IC)들로 구현될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 데이터 드라이버(120)는 표시 패널(110)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 표시 패널(110)에 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(120)는 표시 패널(110)의 주변부에 집적(integrated)될 수 있다.
게이트 드라이버(130)는 컨트롤러(150)로부터 출력된 게이트 제어 신호(GCTRL)에 기초하여 게이트 신호들(GS)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 게이트 신호들(GS)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 제어 신호(GCTRL)는 프레임 시작 신호 및 게이트 클록 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 게이트 드라이버(130)는 표시 패널(110)의 주변부에 집적되는 비정질 실리콘 게이트(Amorphous Silicon Gate; ASG) 드라이버로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 게이트 드라이버(130)는 하나 이상의 게이트 IC들로 구현될 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 게이트 드라이버(120)는 표시 패널(110)에 직접 실장되거나, TCP 형태로 표시 패널(110)에 연결될 수 있다.
전원 전압 생성 회로(140)는 데이터 드라이버(120)에 제공될 기준 전압(RV)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전원 전압 생성 회로(140)는 외부의 전원으로부터 입력 전압(VIN)을 수신하고, 입력 전압(VIN)에 기초하여 기준 전압(RV)을 생성하며, 기준 전압(RV)을 데이터 드라이버(120)에 제공할 수 있다. 데이터 드라이버(120)는 전원 전압 생성 회로(140)로부터 제공된 기준 전압(RV)에 기초하여 데이터 전압들(VDATA)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 데이터 드라이버(120)는 기준 전압(RV)에 기초하여 전체 계조 레벨들(예를 들어, 0-계조 레벨 내지 255-계조 레벨)에 각각 상응하는 계조 전압들(예를 들어, 256개의 계조 전압들)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(VDATA)로서 컨트롤러(150)로부터 출력된 영상 데이터(ODAT)가 나타내는 계조 레벨들에 상응하는 상기 계조 전압들을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 기준 전압(RV)은 정극성 기준 전압 및 부극성 기준 전압을 포함할 수 있고, 데이터 드라이버(120)는 상기 정극성 기준 전압에 기초하여 복수의 화소들(PX)에 정극성 데이터 전압들(VDATA)을 제공하고, 상기 부극성 기준 전압에 기초하여 복수의 화소들(PX)에 부극성 데이터 전압들(VDATA)을 제공할 수 있다. 또한, 전원 전압 생성 회로(140)는 복수의 화소들(PX)에 센싱 초기화 전압(VINIT) 및 제1 전원 전압(ELVDD)을 제공할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전원 전압 생성 회로(140)는 입력 전압(VIN)에 기초하여 데이터 드라이버(120) 및/또는 컨트롤러(150)에 공급되는 아날로그 구동 전압, 표시 패널(110)에 공급되는 공통 전압, 게이트 드라이버(130)에 공급되는 게이트 구동 전압(예를 들어, 하이 게이트 전압 및 로우 게이트 전압) 등을 더욱 생성할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전원 전압 생성 회로(140)는 컨트롤러(150)가 배치된 컨트롤 보드 상에 배치되는 전력 관리 집적 회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC)로 구현될 수 있다.
컨트롤러(예를 들어, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller; T-CON))(150)는 외부의 호스트 프로세서(예를 들어, 그래픽 처리 유닛(Graphic Processing Unit; GPU) 또는 그래픽 카드)로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 입력 영상 데이터(IDAT)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함하는 RGB 데이터일 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(150)는 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)에 기초하여 게이트 제어 신호(GCTRL), 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 컨트롤러(150)는 데이터 드라이버(120)에 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 출력 프레임 데이터(ODAT)를 제공하여 데이터 드라이버(120)의 동작을 제어하고, 게이트 드라이버(130)에 게이트 제어 신호(GCTRL)를 제공하여 게이트 드라이버(130)의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 컨트롤러(150)는, 상기 호스트 프로세서가 매 프레임 구간마다 블랭크 구간을 변경하여 가변 프레임 레이트로 입력 영상 데이터(IDAT)를 표시 장치(100)에 제공하고, 컨트롤러(150)가 상기 가변 프레임 레이트에 동기시켜 출력 프레임 데이터(ODAT)를 데이터 드라이버(120)에 제공함으로써 상기 가변 프레임 레이트로 영상이 표시(또는 리프레쉬)되는 가변 프레임 모드를 지원할 수 있다. 한편, 이러한 가변 프레임 모드는 프리-싱크(Free-Sync) 모드, 쥐-싱크(G-Sync) 모드 등으로 불릴 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 호스트 프로세서(예를 들어, GPU 또는 그래픽 카드)의 렌더링(210, 220, 230)의 주기 또는 주파수가 (특히, 게임 영상 데이터를 렌더링할 때) 일정하지 않을 수 있고, 상기 호스트 프로세서는 상기 가변 프레임 모드에서 이러한 렌더링(210, 220, 230)의 불일정한 주기 또는 주파수에 동기시켜 입력 영상 데이터(IDAT), 즉 프레임 데이터(FD1, FD2, FD3)를 유기 발광 표시 장치(100)에 제공할 수 있다. 즉, 상기 가변 프레임 모드에서, 각 프레임(FP1, FP2, FP3)은 일정한 시간을 가지는 일정한 액티브 구간(AP1, AP2, AP3)을 가지나, 상기 호스트 프로세서는 각 프레임(FP1, FP2, FP3)의 가변 블랭크 구간(BP1, BP2, BP3)의 시간을 변경시켜 가변 프레임 레이트로 프레임 데이터(FD1, FD2, FD3)를 유기 발광 표시 장치(100)에 제공할 수 있다.
도 4의 예에서, 제1 프레임(FP1)에서, 제2 프레임 데이터(FD2)가 약 240Hz의 주파수로 렌더링(210)되는 경우, 상기 호스트 프로세서는 유기 발광 표시 장치(100)에 약 240Hz의 프레임 레이트로 제1 프레임 데이터(FD1)를 제공할 수 있다. 또한, 상기 호스트 프로세서는 제2 프레임(FP2)의 액티브 구간(AP2) 동안 제2 프레임 데이터(FD2)를 출력하고, 제3 프레임 데이터(FD3)에 대한 렌더링(220)이 완료될 때까지 제2 프레임(FP2)의 가변 블랭크 구간(BP2)을 지속할 수 있다. 따라서, 제2 프레임(FP2)에서, 제3 프레임 데이터(FD4)가 약 48Hz의 주파수로 렌더링(220)되는 경우, 상기 호스트 프로세서는 유기 발광 표시 장치(100)에 제2 프레임(FP2)의 가변 블랭크 구간(BP2)의 시간을 증가시켜 약 48Hz의 프레임 레이트로 제2 프레임 데이터(FD2)를 제공할 수 있다. 제3 프레임(FP3)에서, 제4 프레임 데이터(FD4)가 다시 약 240Hz의 주파수로 렌더링(230)되는 경우, 상기 호스트 프로세서는 유기 발광 표시 장치(100)에 다시 약 240Hz의 프레임 레이트로 제3 프레임 데이터(FD3)를 제공할 수 있다.
이와 같이, 상기 가변 프레임 모드에서, 각 프레임(FP1, FP2, FP3)은 가변 프레임 레이트와 무관하게 일정한 시간을 가지는 일정한 액티브 구간(AP1, AP2, AP3), 및 상기 가변 프레임 레이트에 상응하는 가변 시간을 가지는 가변 블랭크 구간(BP1, BP2, BP3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 프레임 모드에서, 상기 프레임 레이트가 감소할수록 가변 블랭크 구간(BP1, BP2, BP3)의 시간이 증가될 수 있다. 상기 가변 프레임 모드에서, 컨트롤러(150)는 상기 가변 프레임 레이트로 수신된 입력 영상 데이터(IDAT)를 상기 가변 프레임 레이트로 출력 영상 데이터(ODAT)로서 데이터 드라이버(120)에 출력할 수 있다. 이에 따라, 상기 가변 프레임 모드를 지원하는 유기 발광 표시 장치(100)는 상기 가변 프레임 레이트에 동기시켜 영상을 표시함으로써 프레임 레이트 불일치에 의해 발생되는 티어링(Tearing) 현상을 방지할 수 있다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 상기 픽셀(PX)은 제1 노드(N1)의 신호에 응답하여 제1 전원 전압(ELVDD)을 제2 노드(N2)로 인가하는 제1 박막 트랜지스터(T1), 제1 신호(S1)에 응답하여 상기 데이터 전압(VDATA)을 상기 제1 노드(N1)에 출력하는 제2 박막 트랜지스터(T2), 제2 신호(S2)에 응답하여 상기 제2 노드(N2)의 신호를 센싱 노드로 출력하는 제3 박막 트랜지스터(T3), 상기 제1 노드(N1)에 연결되는 제1 단 및 상기 제2 노드(N2)에 연결되는 제2 단을 포함하는 저장 캐패시터(CS) 및 상기 제2 노드(N2)에 연결되는 제1 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)이 인가되는 제2 전극을 포함하는 발광 소자(EE)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)은 상기 제1 전원 전압(ELVDD)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자(EE)는 유기 발광 다이오드일 수 있다.
한편, 센싱 초기화 단계에서는 상기 제2 신호(S2)가 활성화되어, 상기 제2 노드(N2)에 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 인가할 수 있다.
도 3에서 보듯이, 센싱 모드에서는 상기 제1 신호(S1)가 활성화 되어, 상기 제2 박막 트랜지스터(T2)를 통해 상기 제1 노드(N1)에 데이터 전압(VDATA)이 인가될 수 있다. 이 때, 상기 데이터 전압(VDATA)은 상기 제1 박막 트랜지스터(T1)의 쓰레스홀드 전압을 센싱하기 위한 센싱 데이터 전압일 수 있다.
상기 센싱 모드에서 상기 제1 노드에 인가된 상기 센싱 데이터 전압 및 상기 센싱 초기화 단계에서 상기 제2 노드에 인가된 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)에 의해 상기 제1 박막 트랜지스터(T1)는 턴 온될 수 있다.
또한, 상기 센싱 모드에서 상기 제2 신호(S2)도 활성화 되므로, 상기 제3 박막 트랜지스터(T3)가 턴 온되며, 상기 제3 박막 트랜지스터(T3)를 통해 상기 제2 노드(N2)의 신호를 센싱 노드로 출력할 수 있다.
상기 센싱 노드에는 아날로그 디지털 컨버터가 배치될 수 있으며, 상기 아날로그 디지털 컨버터는 상기 제2 노드(N2)의 신호를 디지털 센싱 신호로 변환하여 상기 제1 박막 트랜지스터(T1)의 쓰레스홀드 전압을 센싱할 수 있다.
한편, 상기 발광 소자(EE)의 상기 애노드 전극의 전압을 VA로 나타낼 수 있다. 상기 발광 소자(EE)의 초기화 이전에는 상기 발광 소자(EE)의 상기 애노드 전극의 전압(VA)은 이전 프레임의 데이터 전압(VDATA)에 의해 ELVSS+VEL의 레벨을 가질 수 있다. 여기서, VEL은 상기 발광 소자(EE)의 쓰레스홀드 전압을 의미한다. 상기 발광 소자(EE)에는 병렬로 연결된 캐패시턴스가 존재할 수 있다. 상기 센싱 초기화 단계에서, 상기 발광 소자(EE)의 상기 애노드 전극의 전압(VA)은 상기 센싱 초기화 전압을 가질 수 있다. 상기 발광 소자(EE)의 발광 단계에서, 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상기 애노드 전극의 전압(VA)은 서서히 증가하게 된다.
한편, 상기 가변 프레임 모드에서 상기 블랭크 구간이 가변되므로, 상기 블랭크 구간의 시간 길이가 일정한 프레임 레이트로 영상을 표시하는 일반 모드에서의 블랭크 구간의 시간 길이보다 증가될 수 있고, 상기 증가된 블랭크 구간에서 누설 전류 등에 의해 휘도가 저하되고 영상 품질이 악화될 수 있다. 이러한 가변 블랭크 구간에서의 누설 전류 등에 의한 화질 저하를 방지하도록, 본 발명의 실시예들에 따른 컨트롤러(150)는 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 복수의 화소들(PX)에 인가되는 센싱 초기화 전압(VINIT)의 크기를 제어할 수 있다.
예를 들어, 표시 패널(110)에 저계조의 영상이 표시되는 경우, 중계조 또는 고계조의 영상이 표시되는 경우보다 상대적으로 발광 소자(EE)의 병렬 캐패시턴스를 충전하는 시간이 느려질 수 있다. 특히 프레임 레이트가 증가하는 경우, 표시 패널(110)이 낮은 전류로 구동됨에 따라 발광 소자(EE)의 병렬 캐패시턴스가 완전히 충전되지 못하고, 영상의 화질 저하가 발생할 수 있다. 상기 프레임 레이트가 증가되어 상기 발광 소자(EE)의 병렬 캐패시턴스 충전 시간이 상대적으로 느려진 경우, 컨트롤러(150)는 센싱 초기화 전압(VINIT)을 증가시키도록 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 컨트롤러(150)는 원하는 전압 레벨을 나타내는 전압 제어 신호(VCS)를 전원 전압 생성 회로(140)에 제공함으로써 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 원하는 전압 레벨로 증가시키도록 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 상기 프레임 레이트 증가에 따른 휘도 저하가 센싱 초기화 전압(VINIT)의 증가에 의해 보상될 수 있다.
한편, 컨트롤러(150)는 센싱 초기화 전압(VINIT)의 증가에 상응하여, 기준 전압(RV) 및 제1 전원 전압(ELVDD)을 변경할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(110)에 높은 프레임 레이트로 영상이 표시되는 경우, 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가함에 따라, 복수의 화소(PX)들 각각에 인가되는 데이터 전압(VDATA)이 증가될 수 있다. 다른 예를 들어, 표시 패널(110)에 높은 프레임 레이트로 영상이 표시되는 경우, 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가함에 따라, 복수의 화소(PX)들 각각에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)이 증가될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 동작을 설명한다.
도 5는 센싱 초기화 전압(VINIT)이 제어되는 경우 픽셀(PX)의 입력 신호 및 출력 신호를 나타내는 타이밍도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단(단계 S310)하고, 상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어(단계 S320, S330)하며, 센싱 초기화 전압에 기초하여 영상을 표시(단계 S340)할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(100)는 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단(단계 S310)할 수 있다. 이 때, 표시 장치(100)가 상기 가변 프레임 모드 동작시, 표시 장치(100)는 프레임 레이트 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어(단계 S320, S330)할 수 있다.
도 5의 애노드 전극의 전압(VA)를 보면, 상기 컨트롤러는 가변 프레임 모드가 동작하지 않을 때(NORMAL), 센싱 초기화 전압(VINIT)을 제어하지 않을 수 있다. 이와 달리, 상기 컨트롤러(150)는 상기 가변 프레임 모드 동작시(ADAPTIVE SYNC), 상기 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 제1 전압 레벨로 제어(단계 S320)할 수 있다. 또한, 컨트롤러(150)는 가변 프레임 모드 동작시(ADAPTIVE SYNC), 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨로 제어(단계 S330)할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 원하는 전압 레벨을 나타내는 전압 제어 신호(VCS)를 전원 전압 생성 회로(140)에 제공함으로써 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 원하는 전압 레벨로 증가시키도록 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 전원 전압 생성 회로(140)는 센싱 초기화 전압(VINIT)을 생성하고, 이를 표시 패널(110)으로 전달할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(150)는 상기 표시 패널(110)이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로(140)에 제1 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 제1 전압 레벨(예컨대, 2V)로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(150)는 표시 패널(110)이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로(140)에 제2 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 제2 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다. 이 때, 제2 전압 레벨은 제1 전압 레벨(예컨대, 2V)보다 높을 수 있다. 표시 패널(110)은 각 프레임 레이트에 따른 센싱 초기화 전압(VINIT)에 기초하여 화소들을 구동함으로써 영상을 표시(단계 S340)할 수 있다.
이와 같이, 가변 프레임 모드 동작시, 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 화소에 인가되는 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가되는 경우, 발광 소자(EE)에는 병렬로 연결된 캐패시턴스가 빠르게 충전될 수 있고, 결과적으로 애노드 전극의 전압(VA)의 충전 부족에 의한 휘도 저하를 방지하고, 영상 품질을 개선할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 매 프레임마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단(단계 S410, S420)하고, 상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어(단계 S430, S440)하며, 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 표시 패널(110)이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 데이터 전압 및 제1 전원 전압이 높은 크기를 가지도록 제어(단계 S450)하고, 센싱 초기화 전압에 기초하여 영상을 표시(단계 S460)할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(100)는 매 프레임마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단(단계 S410, S420)할 수 있다. 구체적으로, 표시 장치(100)는 외부의 장치로부터 입력 데이터를 수신할 수 있다. 컨트롤러(150)는 입력 데이터를 기초로, 매 프레임마다 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 액티브 구간 동안 입력 클록 신호를 카운트하여 액티브 카운트 신호를 생성하는 액티브 시간 카운터 및 블랭크 구간 동안 상기 입력 클록 신호를 카운트하여 블랭크 카운트 신호를 생성하는 블랭크 시간 카운터를 포함할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(150)는 액티브 카운트 신호 및 블랭크 카운트 신호를 기초로 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다. 다른 예를 들어, 컨트롤러(150)는 집적 회로간(Inter-Integrated Circuit; I2C) 인터페이스를 통하여 상기 가변 프레임 모드 시작 신호를 입력받아 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단할 수 있다. 이와 같이 컨트롤러(150)가 가변 프레임 모드를 판단함으로써, 컨트롤러(150)는 매 프레임마다 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어할지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(100)가 상기 가변 프레임 모드 동작시, 표시 장치(100)는 프레임 레이트 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어(단계 S430, S440)할 수 있다.
상기 컨트롤러는 가변 프레임 모드가 동작하지 않을 때(NORMAL), 센싱 초기화 전압(VINIT)을 제어하지 않을 수 있다. 이와 달리, 상기 컨트롤러(150)는 상기 가변 프레임 모드 동작시(ADAPTIVE SYNC), 상기 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 제1 전압 레벨로 제어(단계 S320)할 수 있다. 또한, 컨트롤러(150)는 가변 프레임 모드 동작시(ADAPTIVE SYNC), 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨로 제어(단계 S330)할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 원하는 전압 레벨을 나타내는 전압 제어 신호(VCS)를 전원 전압 생성 회로(140)에 제공함으로써 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 원하는 전압 레벨로 증가시키도록 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 전원 전압 생성 회로(140)는 센싱 초기화 전압(VINIT)을 생성하고, 이를 표시 패널(110)으로 전달할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(150)는 상기 표시 패널(110)이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로(140)에 제1 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 제1 전압 레벨(예컨대, 2V)로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(150)는 표시 패널(110)이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로(140)에 제2 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압(VINIT)을 상기 제2 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로(140)를 제어할 수 있다. 이 때, 제2 전압 레벨은 제1 전압 레벨(예컨대, 2V)보다 높을 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(100)는 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 표시 패널(110)이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 데이터 전압 및 제1 전원 전압이 높은 크기를 가지도록 제어(단계 S450)할 수 있다. 표시 패널(110)에 높은 프레임 레이트로 영상이 표시되는 경우, 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가함에 따라, 복수의 화소(PX)들 각각에 인가되는 데이터 전압(VDATA)이 증가될 수 있다. 또한 표시 패널(110)에 높은 프레임 레이트로 영상이 표시되는 경우, 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가함에 따라, 복수의 화소(PX)들 각각에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)이 증가될 수 있다.
상기 전원 전압 생성 회로(140)는 상기 컨트롤러(150)로부터 제1 전압 제어 신호를 입력받아 제1 기준 전압을 생성하고, 상기 컨트롤러(150)로부터 제2 전압 제어 신호를 입력받아 상기 제1 기준 전압보다 높은 제2 기준 전압을 생성할 수 있다. 전원 전압 생성 회로(140)는 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압을 데이터 드라이버에 전달할 수 있다. 이 때, 상기 데이터 드라이버(120)는 상기 제1 기준 전압을 및 상기 제2 기준 전압에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 데이터 전압의 크기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 데이터 드라이버(120)는 표시 패널(110)이 제1 프레임 레이트로 구동되는 경우, 전원 전압 생성 회로(140)로부터 제1 기준 전압을 입력받을 수 있다. 데이터 드라이버(120)는 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되는 경우, 전원 전압 생성 회로(140)로부터 제2 기준 전압을 입력받을 수 있다. 이 때, 데이터 드라이버가 생성하는 상기 데이터 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가질 수 있다. 즉, 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되어, 화소에 인가되는 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가하는 경우, 이에 상응하여 화소에 인가되는 데이터 전압(VDATA)이 증가할 수 있다.
상기 전원 전압 생성 회로(140)는 상기 화소들에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)을 생성할 수 있다. 이 때, 전원 전압 생성 회로(140)는 상기 컨트롤러(150)로부터 제1 전압 제어 신호 및 제2 전압 제어 신호를 입력받고, 이를 기초하여 화소들에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)의 크기를 제어할 수 있다. 예를 들어, 전원 전압 생성 회로(140)는 표시 패널(110)이 제1 프레임 레이트로 구동되는 경우, 컨트롤러(150)로부터 제1 전압 제어 신호를 입력받을 수 있다. 전원 전압 생성 회로(140)는 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되는 경우, 컨트롤러(150)로부터 제2 전압 제어 신호를 입력받을 수 있다. 이 때, 전원 전압 생성 회로(140)가 생성하는 상기 제1 전원 전압(ELVDD)는 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가질 수 있다. 즉, 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되어, 화소에 인가되는 센싱 초기화 전압(VINIT)이 증가하는 경우, 이에 상응하여 화소에 인가되는 제1 전원 전압(ELVDD)이 증가할 수 있다. 표시 패널(110)은 각 프레임 레이트에 따른 센싱 초기화 전압(VINIT), 데이터 전압(VDATA) 및 제1 전원 전압(ELVDD)에 기초하여 화소들을 구동함으로써 영상을 표시(단계 S460)할 수 있다.
이와 같이, 가변 프레임 모드 동작시, 표시 패널(110)이 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 화소에 인가되는 센싱 초기화 전압(VINIT), 데이터 전압(VDATA) 및 제1 전원 전압(ELVDD)가 증가되는 경우, 발광 소자(EE)에 병렬로 연결된 캐패시턴스가 빠르게 충전될 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 애노드 전극의 전압(VA)의 충전 부족에 의한 휘도 저하를 방지하고, 영상 품질을 개선할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서는, 가변 프레임 모드에서 프레임 레이트 변경에 따른 휘도 저하가 방지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 전자 기기(1100)는 프로세서(1110), 메모리 장치(1120), 저장 장치(1130), 입출력 장치(1140), 파워 서플라이(1150) 및 표시 장치(1160)를 포함할 수 있다. 전자 기기(1100)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1110)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(1110)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(1110)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(1120)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1120)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(1130)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(1140)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 파워 서플라이(1150)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시 장치(1160)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
표시 장치(1160)는 매 프레임마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하고, 상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하며, 표시 패널이 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 데이터 전압 및 제1 전원 전압이 높은 크기를 가지도록 제어하고, 센싱 초기화 전압에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(1160)는 애노드 전극의 전압의 충전 부족에 의한 휘도 저하를 방지하고, 영상 품질을 개선할 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1160)에서는, 가변 프레임 모드에서 프레임 레이트 변경에 따른 휘도 저하가 방지될 수 있다.
실시예에 따라, 전자 기기(1100)는 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 태블릿 컴퓨터(Table Computer), 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 표시 장치(1160)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
본 발명은 가변 프레임 모드를 지원하는 임의의 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 표시 장치를 포함하는 TV(Television), 디지털 TV, 3D TV, 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Table Computer), 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 임의의 전자 기기에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 전원 전압 생성 회로
150: 컨트롤러

Claims (20)

  1. 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치에 있어서,
    복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수의 화소들에 상기 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버;
    상기 복수의 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 드라이버; 및
    상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    상기 가변 프레임 모드 동작시, 상기 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 제1 전압 레벨로 제어하고, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센싱 초기화 전압을 생성하는 전원 전압 생성 회로를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로에 제1 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하고,
    상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로에 제2 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제2 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전원 전압 생성 회로는
    상기 제1 전압 제어 신호에 따라 제1 기준 전압을 생성하고, 상기 제2 전압 제어 신호에 따라 상기 제1 기준 전압보다 높은 제2 기준 전압을 생성하고,
    상기 데이터 드라이버는
    상기 제1 기준 전압을 및 상기 제2 기준 전압에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 데이터 전압의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 데이터 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 전원 전압 생성 회로는
    상기 화소들에 인가되는 제1 전원 전압을 생성하고, 상기 제1 전압 제어 신호 및 상기 제2 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 상기 제1 전원 전압의 크기를 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 전원 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제3항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    매 프레임 마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    액티브 구간 동안 입력 클록 신호를 카운트하여 액티브 카운트 신호를 생성하는 액티브 시간 카운터; 및
    블랭크 구간 동안 상기 입력 클록 신호를 카운트하여 블랭크 카운트 신호를 생성하는 블랭크 시간 카운터를 포함하고,
    상기 액티브 카운트 신호 및 상기 블랭크 카운트 신호를 기초로 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    집적 회로간(Inter-Integrated Circuit; I2C) 인터페이스를 통하여 상기 가변 프레임 모드 시작 신호를 입력받아 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계;
    상기 가변 프레임 모드 동작시, 프레임 레이트의 값에 기초하여 화소들에 인가되는 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 단계; 및
    상기 센싱 초기화 전압에 기초하여 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 단계는
    상기 가변 프레임 모드 동작시, 표시 패널이 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 제1 전압 레벨로 제어하고, 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트보다 높은 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 높은 제2 전압 레벨로 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 센싱 초기화 전압의 크기를 제어하는 단계는
    상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 전원 전압 생성 회로에 제1 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제1 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하고,
    상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서, 상기 전원 전압 생성 회로에 제2 전압 제어 신호를 제공하여 상기 센싱 초기화 전압을 상기 제2 전압 레벨로 생성하도록 상기 전원 전압 생성 회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 전압 제어 신호에 따라 제1 기준 전압을 생성하고, 상기 제2 전압 제어 신호에 따라 상기 제1 기준 전압보다 높은 제2 기준 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 기준 전압을 및 상기 제2 기준 전압에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 데이터 전압의 크기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 데이터 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 화소들에 인가되는 제1 전원 전압을 생성하고, 상기 제1 전압 제어 신호 및 상기 제2 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소들에 인가되는 상기 제1 전원 전압의 크기를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 전원 전압은 상기 표시 패널이 상기 제2 프레임 레이트로 구동되는 구간에서 상기 표시 패널이 상기 제1 프레임 레이트로 구동되는 구간보다 높은 크기의 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제11항에 있어서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계는 매 프레임마다 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계는
    액티브 구간 동안 입력 클록 신호를 카운트하여 액티브 카운트 신호를 생성하는 단계; 및
    블랭크 구간 동안 상기 입력 클록 신호를 카운트하여 블랭크 카운트 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 액티브 카운트 신호 및 상기 블랭크 카운트 신호를 기초로 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제18 항에 있어서, 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 단계는
    집적 회로간(Inter-Integrated Circuit; I2C) 인터페이스를 통하여 상기 가변 프레임 모드 시작 신호를 입력받아 상기 가변 프레임 모드 동작 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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