KR20220068778A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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KR20220068778A
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김학수
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 빛을 발광하는 유기 발광 소자와, 영상에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고, 프레임은 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간과 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하는 컨트롤러와, 유기 발광 소자의 발광을 제어하도록 발광 신호를 생성하는 발광 신호 생성부를 포함하고, 발광 신호는 타겟 휘도값에 따라 리프레쉬 기간과 홀드 기간에서 서로 상이한 폭을 가지도록 가변된다. 이에 따라, 발광 신호의 폭을 가변하여 적용함으로써, 플리커 및 휘도 변동을 개선하고, 화상 품의를 향상 할 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS}
본 명세서는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휘도 변동 및 플리커 불량 발생을 개선 하는, 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상 유기 발광 표시 장치는 정보 통신시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 경량 박형으로 제조 가능한 유기 발광 표시 장치가 각광받고 있다. 이 유기 발광 표시 장치는 자발광 소자로서, 저전압 구동에 따라 소비 전력 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 고속의 응답 속도, 높은 발광 효율, 시야각 및 명암 대비비(contrast ratio)도 우수하여, 차세대 디스플레이로서 연구되고 있다. 이 유기 발광 표시 장치는 매트릭스 형태로 배열된 다수의 부화소들을 통해 영상을 구현한다. 다수의 부화소들 각각은 발광 소자와, 그 발광 소자를 독립적으로 구동하는 다수의 트랜지스터를 포함한다.
이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정 유기 발광 표시 장치(Liquid Crystal Display appratus: LCD), 퀀텀 닷 표시장치(Quantum Dot Display Appratus: QD), 전계방출 유기 발광 표시 장치(Field Emission Display apparatus: FED), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode: OLED) 등을 들 수 있다. 이중, 별도의 광원을 요구하지 않으며 장치의 컴팩트화 및 선명한 컬러 표시를 위한 수단으로 각광받고 있는 유기 발광 표시 장치는 스스로 발광 하는 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답 속도가 빠르고, 명암비(Contrast Ration), 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 크다는 장점이 있다.
그러나, 구동 주파수가 변동되는 경우, 서로 다른 주파수에서 휘도 변동 및 플리커로 인한 불량이 시청자에게 부자연스럽게 인지될 수 있다. 이에 따라, 시청자가 구동 주파수가 변동되는 것을 인지하지 못하게 하는 것이 요구되고 있다.
본 명세서는 상기 언급된 문제를 해결 하기 위해, 유기 발광 표시 장치가 구동 주파수를 가변하도록 구동 시, 120Hz보다 낮은 주파수에서 발광 신호의 폭을 변경하여 구동 하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 입력 데이터를 입력받아 표시되는 화상을 판별하는 영상 판별부, 서로 다른 타겟 휘도값을 갖는 복수의 밴드를 포함하고, 동작 환경에 따라 복수의 밴드 중 하나를 선택하는 밴드 선택부, 영상 판별부에서 판별된 영상의 종류에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고, 주파수 선택부에서 선택된 구동 주파수에 따라, 프레임을 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간으로 동작하거나, 리프레쉬 기간과 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하여 동작하는 주파수 선택부, 밴드의 타겟 휘도값에 따라 리프레쉬 기간과 홀드 기간을 구분하여 발광 제어 신호를 출력하는 제어부 및 발광 제어 신호에 따라 발광 신호의 펄스 폭을 가변하도록 동작하는 발광 신호 생성부를 포함 할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 빛을 발광하는 유기 발광 소자와, 영상에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고, 프레임은 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간과 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하는 컨트롤러와, 유기 발광 소자의 발광을 제어하도록 발광 신호를 생성하는 발광 신호 생성부를 포함하고, 발광 신호는 타겟 휘도값에 따라 리프레쉬 기간과 홀드 기간에서 서로 상이한 폭을 가지도록 가변될 수 있다.
위에서 언급된 본 명세서의 기술적 과제 외에도, 본 명세서의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서의 실시예들에 의하면, 홀드 기간에서 발광 신호의 폭을 가변하여 적용함으로써, 플리커로 인한 불량을 개선 할 수 있다.
또한, 120Hz 보다 낮은 주파수로 구동 시에도 휘도 변동을 저감함으로써, 휘도 차이로 인한 불량을 개선하고, 화상 품위를 향상 할 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 회로의 예시적인 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치의 화소 회로에서 리프레쉬 기간의 화소 회로 및 발광 소자의 구동을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 프레임 별 휘도 파형을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 휘도 파형을 게이트 구동 신호와 함께 주파수 별로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 컨트롤러의 동작을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 밴드 별 타겟 휘도값 및 조정값의 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 저주파수 구동 시의 플리커 개선 효과를 나타낸 도면이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 일 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 일 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 명세서의 일 예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서의 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서의 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 일 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서의 예를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 “포함한다,” “갖는다,” “이루어진다” 등이 사용되는 경우 “만”이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, “상에,” “상부에,” “하부에,” “옆에” 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, “바로” 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, “후에,” “에 이어서,” “다음에,” “전에” 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제 1, 제 2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있다.
“적어도 하나”의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, “제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나”의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 명세서의 여러 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서는 본 명세서의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 그리고, 첨부된 도면에 도시된 구성요소들의 스케일은 설명의 편의를 위해 실제와 다른 스케일을 가지므로, 도면에 도시된 스케일에 한정되지 않는다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(10)는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널(100), 복수의 화소 각각에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부(300), 복수의 화소 각각에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부(400), 복수의 화소 각각에 발광 신호를 공급하는 발광 신호 생성부(500) 및 컨트롤러(200)를 포함한다.
컨트롤러(200)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 표시 패널(100)의 크기 및 해상도에 적합하게 처리하여 데이터 구동부(400)에 공급한다. 컨트롤러(200)는 외부로부터 입력되는 동기 신호(SYNC)들, 예를 들어, 도트 클럭신호(CLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync)를 이용해 다수의 게이트, 데이터, 발광 제어신호(GCS, DCS, ECS)를 생성한다. 생성된 다수의 게이트, 데이터, 발광 제어신호(GCS, DCS, ECS)를 게이트 구동부(300), 데이터 구동부(400), 발광 신호 생성부(500)에 각각 공급함으로써, 게이트 구동부(300), 데이터 구동부(400) 및 발광 신호 생성부(500)를 제어한다.
컨트롤러(200)는 실장되는 디바이스에 따라 다양한 프로세서, 예를 들어, 마이크로 프로세서, 모바일 프로세서, 어플리케이션 프로세서 등과 결합되어 구성될 수도 있다.
컨트롤러(200)는 화소가 다양한 리프레시 레이트로 구동될 수 있도록 신호를 생성한다. 즉, 컨트롤러(200)는 가변적인 리프레시 레이트(VRR) 모드로 또는 제1 리프레시 레이트와 제2 리프레시 레이트 사이에서 전환 가능하게 화소가 구동되도록 구동과 연관된 신호들을 생성한다. 예를 들어, 컨트롤러(200)는 단순히 클럭 신호의 속도를 변경하거나, 수평 블랭크(Horizontal Blank) 또는 수직 블랭크(Vertical Blank)가 생기도록 동기신호를 생성하거나, 또는 게이트 구동부(300)를 마스크 방식으로 구동시킴으로써 다양한 리프레시 레이트로 화소를 구동시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(200)는 화소를 제1 리프레시 레이트로 구동시키기 위한 다양한 신호들을 생성하고, 특히 제1 리프레시 레이트로 구동될 때에는 발광 신호 생성부(500)가 제1 듀티비를 가지는 발광 신호(EM)를 생성하도록 발광 제어 신호(ECS)를 생성한다. 이후, 컨트롤러(200)는 화소를 제2 리프레시 레이트로 구동시키도록 동작하고, 이를 위해 제2 리프레시 레이트로 구동시키기 위한 다양한 신호들을 생성하고, 특히 제2 리프레시 레이트로 구동될 때에는 발광 신호 생성부(500)가 제1 듀티비와는 상이한 제2 듀티비를 가지는 발광 신호(EM)를 생성하도록 발광 제어 신호(ECS)를 생성한다.
게이트 구동부(300)는 컨트롤러(200)로부터 공급된 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 게이트 라인(GL)에 스캔 신호(SC)를 공급한다. 도 1에서는 게이트 구동부(300)가 표시 패널(100)의 일 측에 이격되어 배치된 것으로 도시되었으나, 게이트 구동부(300)의 수와 배치 위치는 이에 제한되지 않는다. 즉, 게이트 구동부(300)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 표시 패널(100)의 일측 또는 양측에 배치될 수도 있다.
데이터 구동부(400)는 컨트롤러(200)로부터 공급된 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 영상 데이터(RGB)를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 변환된 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인(DL)을 통해 화소에 공급한다.
표시 패널(100)에서 복수의 게이트 라인(GL)과 복수의 발광 라인(EL) 및 복수의 데이터 라인(DL)이 서로 교차되고, 복수의 화소 각각은 게이트 라인(GL), 발광 라인(EL) 및 데이터 라인(DL)에 연결된다. 구체적으로, 하나의 화소는 게이트 라인(GL)을 통해 게이트 구동부(300)로부터 게이트 신호를 공급받고, 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 구동부(400)로부터 데이터 신호를 공급받으며, 발광 라인(EL)을 통해 발광 신호(EM)를 공급받으며, 전원 공급 라인을 통해 다양한 전원을 공급받는다. 여기서, 게이트 라인(GL)은 스캔 신호(SC)를 공급하고, 발광 라인(EL)은 발광 신호(EM)를 공급하고, 데이터 라인(DL)은 데이터 전압 (Vdata)을 공급한다. 그러나, 다양한 실시예에 따라 게이트 라인(GL)은 복수의 스캔 신호 라인을 포함할 수 있으며, 데이터 라인(DL)은 복수의 전원 공급 라인(VL)을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 발광 라인(EL)도 복수의 발광 신호 라인을 포함할 수도 있다. 또한, 하나의 화소는 고전위 전압(ELVDD)과 저전위 전압(ELVSS)을 수신한다. 또한, 하나의 복수의 전원 공급 라인(VL)을 통하여 제1, 제2 바이어스 전압(V1, V2)를 공급받을 수 있다.
또한, 화소 각각은 유기 발광 소자(ELD) 및 유기 발광 소자(ELD)의 구동을 제어하는 화소 회로를 포함한다. 여기서, 유기 발광 소자(ELD)는 애노드, 캐소드, 및 애노드와 캐소드 사이의 유기 발광층으로 이루어진다. 화소 회로는 복수의 스위칭 소자, 구동 스위칭 소자 및 커패시터를 포함한다. 여기서, 스위칭 소자는 TFT로 구성될 수 있으며, 화소 회로에서 구동 TFT는 커패시터에 충전된 데이터 전압 및 기준 전압의 차이에 따라 유기 발광 소자(ELD)에 공급되는 전류량을 제어하여 유기 발광 소자(ELD)의 발광량을 조절한다. 또한, 복수의 스위칭 TFT는 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 스캔 신호(SC) 및 발광 라인(EL)을 통해 공급되는 발광 신호(EM)를 수신하여 데이터 전압(Vdata)을 커패시터에 충전한다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(10)는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널(100)을 구동하기 위한 게이트 구동부(300), 데이터 구동부(400), 발광 신호 생성부(500) 및 이들을 제어하는 컨트롤러(200)를 포함한다. 여기서, 발광 신호 생성부(500)는 발광 신호(EM)의 듀티비를 조정 가능하도록 구성된다. 예를 들어 발광 신호 생성부(500)는 발광 신호(EM)의 듀티비를 조정하기 위한 시프트 레지스터(shift register)와 래치(latch) 등을 포함할 수 있다. 발광 신호 생성부(500)는 컨트롤러(200)가 생성하는 발광 제어 신호(ECS)에 따라 화소 회로가 제1 리프레시 레이트로 구동될 때 제1 듀티비를 가지는 발광 신호를 생성하여 화소 회로에 공급하고, 제2 리프레시 레이트로 구동될 때 제1 듀티비와는 상이한 제2 듀티비를 가지는 발광 신호를 생성하여 화소 회로에 공급하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 회로의 예시적인 회로도이다.
도 2는 설명을 위해 화소 회로를 예시적으로 나타낼 뿐이고, 발광 신호(EM)가 인가되어 유기 발광 소자(ELD)의 발광을 제어할 수 있는 구조라면 제한되지 않는다. 예를 들어, 화소 회로는 추가적인 스캔 신호 및 이에 연결된 스위칭 TFT, 추가적인 초기화 전압이 인가되는 스위칭 TFT를 포함할 수 있으며, 스위칭 소자의 연결 관계나 커패시터의 연결위치도 다양하게 배치될 수 있다. 즉, 발광 신호(EM)의 듀티비 변경에 따라 유기 발광 소자(ELD)의 발광이 제어되어, 리프레시 레이트에 따라 발광이 제어될 수 있는 설계이면 다양한 구조의 화소 회로가 사용될 수 있다. 예를 들어, 3T1C, 4T1C, 6T1C, 7T1C, 7T2C 등의 다양한 화소 회로가 사용될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 2의 7T1C의 화소 회로를 갖는 유기 발광 표시 장치를 설명한다.
도 2a를 참조하면, 복수의 화소(P) 각각은 구동 트랜지스터(DT)를 갖는 화소 회로, 및 화소 회로에 연결된 유기 발광 소자(ELD)를 포함할 수 있다.
화소 회로는 유기 발광 소자(ELD)에 흐르는 구동 전류(Id)를 제어하여 유기 발광 소자(ELD)를 구동할 수 있다. 화소 회로는 구동 트랜지스터(DT), 제1 내지 제6 트랜지스터들(T1 내지 T6) 및 저장 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 트랜지스터들(DT, T1 내지 T6) 각각은 제1 전극, 제2 전극 및 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제1 전극 및 제2 전극 중 하나는 소스 전극이고, 제1 전극 및 제2 전극 중 다른 하나는 드레인 전극일 수 있다.
트랜지스터들(DT, T1 내지 T6) 각각은 PMOS 트랜지스터 또는 NMOS 트랜지스터일 수 있다. 도 2a 및 2b의 실시예에서는 제1 트랜지스터(T1)는 NMOS 트랜지스터이고, 그외 나머지 트랜지스터들(DT, T2 내지 T6)은 PMOS 트랜지스터인 것으로 구성되어 있다. 그리고 도 2c의 실시예에서는 제1 트랜지스터(T1) 또한 PMOS 트랜지스터로 구성되어 있다.
이하에서는, 제1 트랜지스터(T1)는 NMOS 트랜지스터이고, 그외 나머지 트랜지스터들(DT, T2 내지 T6)은 PMOS 트랜지스터인 것으로 예시하여 설명한다. 따라서 제1 트랜지스터(T1)는 로직 하이 전압이 인가되어 턴온 동작하고, 그외 나머지 트랜지스터들(DT, T2 내지 T6)은 로직 로우 전압이 인가되어 턴온 동작한다.
일 예에 따르면, 화소 회로를 구성하는 제1 트랜지스터(T1)는 보상 트랜지스터, 제2 트랜지스터(T2)는 데이터 공급 트랜지스터, 제3 및 제4 트랜지스터(T3, T4)는 발광 제어 트랜지스터, 제5, 6 트랜지스터(T5, T6)는 바이어스 트랜지스터로 기능할 수 있다.
유기 발광 소자(ELD)는 화소 전극(혹은 애노드 전극) 및 캐소드 전극을 포함할 수 있다. 유기 발광 소자(ELD)의 화소 전극은 제5 노드(N5)에 연결되고, 캐소드 전극은 제2 전원전압(ELVSS)에 연결될 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 제2 노드(N2)에 연결되는 제1 전극, 제3 노드(N3)에 연결되는 제2 전극 및 제1 노드(N1)에 연결되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)는 제1 노드(N1)의 전압(또는, 후술하는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압)에 기초하여 구동 전류(Id)를 유기 발광 소자(ELD)에 제공할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)에 연결되는 제1 전극, 제3 노드(N3)에 연결되는 제2 전극, 및 제1 스캔 신호(SC1)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 스캔 신호(SC1)에 응답하여 턴온되고, 데이터 신호(Vdata)를 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1) 및 제3 노드(N3) 사이에 다이오드 연결됨으로써 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)을 샘플링 할 수 있다. 이러한 제1 트랜지스터(T1)는 보상 트랜지스터일 수 있다.
커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제4 노드(N4) 사이에 연결되거나 형성될 수 있다. 커패시터(Cst)는 제공되는 데이터 신호(Vdata)를 저장하거나 유지시킬 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터선(DL)에 연결되는(또는, 데이터 신호(Vdata)를 수신하는) 제1 전극, 제2 노드(N2)에 연결되는 제2 전극, 및 제3 스캔 신호(SC3)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 제3 스캔 신호(SC3)에 응답하여 턴온되고, 데이터 신호(Vdata)를 제2 노드(N2)에 전달할 수 있다. 이러한 제2 트랜지스터(T2)는 데이터 공급 트랜지스터일 수 있다.
제3 트랜지스터(T3) 및 제4 트랜지스터(T4)(또는, 제1 및 제2 발광 제어 트랜지스터들)는 제1 전원전압(ELVDD) 및 유기 발광 소자(ELD) 사이에 연결되고, 구동 트랜지스터(DT)에 의해 생성되는 구동 전류(Id)가 이동하는 전류 이동 경로를 형성할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제4 노드(N4)에 연결되어 제1 전원전압(ELVDD)를 수신하는 제1 전극, 제2 노드(N2)에 연결되는 제2 전극, 및 발광 제어 신호(EM)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
유사하게, 제4 트랜지스터(T4)는 제3 노드(N3)에 연결되는 제1 전극, 제4 노드(N5)(또는, 유기 발광 소자(ELD)의 화소 전극)에 연결되는 제2 전극, 및 발광 제어 신호(EM)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)은 발광 제어 신호(EM)에 응답하여 턴온되고, 이 경우, 구동 전류(Id)가 유기 발광 소자(ELD)에 제공되며, 유기 발광 소자(ELD)는 구동 전류(Id)에 대응하는 휘도를 가지고 발광할 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제3 노드(N3)에 연결되는 제1 전극, 제1 바이어스 전압(V1)을 수신하는 제2 전극, 및 제2 스캔 신호(SC2)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제5 노드(N5)에 연결되는 제1 전극, 제2 바이어스 전압(V2)을 수신하는 제2 전극, 및 제2 스캔 신호(SC2)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 도 2a에서 제5, 6 트랜지스터(T5, T6)의 게이트 전극은 제2 스캔 신호(SC2)를 공통으로 수신하는 것으로 구성되어 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 2b, 2c와 같이 제5, 제6 트랜지스터(T5, T6)의 게이트 전극은 별개의 스캔 신호를 수신하여 각각 독립적으로 제어되도록 구성될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제5 노드(N5)에 연결되는 제1 전극, 제2 바이어스 전압(V2)에 연결되는 제2 전극, 및 제2 스캔 신호(SC2)를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는, 유기 발광 소자(ELD)가 발광하기 전에(또는, 유기 발광 소자(ELD)가 발광한 이후에), 제2 스캔 신호(SC2)에 응답하여 턴온되고, 제2 바이어스 전압(V2)을 이용하여 유기 발광 소자(ELD)의 화소 전극(또는 애노드 전극)을 초기화시킬 수 있다. 유기 발광 소자(ELD)는 화소 전극과 캐소드 전극 사이에 형성되는 기생 커패시터를 가질 수 있다. 그리고 유기 발광 소자(ELD)가 발광하는 동안 기생 커패시터가 충전되어 유기 발광 소자(ELD)의 화소 전극이 특정 전압을 가질 수 있다. 따라서, 제6 트랜지스터(T6)를 통해 제2 바이어스 전압(V2)을 유기 발광 소자(ELD)의 화소 전극에 인가함으로써 유기 발광 소자(ELD)에 축적된 전하량을 초기화시킬 수 있다.
본 명세서는 VRR(가변 리프레쉬 레이트: variable refresh rate) 모드를 이용하는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다. VRR이란 일정한 주파수로 구동하다가, 고속 구동이 필요한 시점에서는 데이터 전압(Vdata)이 갱신되는 리프레쉬 레이트를 증가시켜서 화소 회로를 동작시키는 기술이다. 그리고 소비 전력을 낮추거나 저속 구동이 필요한 시점에서는 리프레쉬 레이트(refresh rate)를 낮춰서 화소 회로를 동작시키는 기술이다
복수의 화소(P) 각각은 1초 내에서 리프레쉬(Refresh) 프레임 및 홀드(hold) 프레임의 조합을 통해 구동될 수 있다. 본 명세서에서 하나의 세트는 데이터 전압(Vdata)이 갱신되는 리프레쉬 기간이 반복되는 것으로 정의한다. 그리고 하나의 세트 기간은 데이터 전압(Vdata)이 갱신되는 리프레쉬 기간이 반복되는 주기가 된다.
리프레쉬 레이트를 120Hz로 구동하는 경우 리프레쉬 기간만으로 구동될 수 있다. 즉 1초 내에서 리프레쉬 기간이 120번 구동될 수 있다. 하나의 리프레쉬 기간 기간은 1/120= 8.3ms이고, 하나의 세트 기간 역시 8.3ms가 된다.
리프레쉬 레이트를 60Hz로 구동하는 경우 리프레쉬 기간과 홀드 기간이 교번하여 구동될 수 있다. 즉 1초 내에서 리프레쉬 기간과 홀드 기간이 각각 60회씩 교번하여 구동될 수 있다. 하나의 리프레쉬 기간 기간 및 하나의 홀드 기간 각각의 기간은 0.5/60= 8.3ms이고, 하나의 세트 기간은 16.7ms가 된다.
리프레쉬 레이트를 1Hz로 구동하는 경우 하나의 프레임은 하나의 리프레쉬 기간과, 하나의 리프레쉬 기간에 이후에 119개의 홀드 기간으로 구동될 수 있다. 하나의 리프레쉬 기간 기간 및 하나의 홀드 기간 각각의 기간은 1/120= 8.33ms이고, 하나의 세트는 1s가 된다.
도 3은 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치의 화소 회로에서 리프레쉬 기간의 화소 회로 및 발광 소자의 구동을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 리프레쉬 기간은 새로운 데이터 신호(Vdata)를 충전하여 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 새로운 데이터 신호(Vdata)가 인가되는 반면에, 홀드 기간은 이전 프레임의 데이터 신호(Vdata)를 그대로 유지하여 사용한다. 한편, 홀드 기간은 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극에 새로운 데이터 신호(Vdata)가 인가되는 과정이 생략된다는 의미에서 스킵(Skip) 프레임으로도 부른다.
복수의 화소(P) 각각은 리프레쉬 기간 동안 화소 회로 내에 충전되거나 잔존하는 전압을 초기화할 수 있다. 구체적으로, 리프레쉬 기간에서 이전 프레임에서 저장된 데이터 전압(Vdata) 및 구동 전압(VDD)의 영향을 제거할 수 있다. 따라서, 복수의 화소(P) 각각은 홀드 기간에서 새로운 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 영상을 표시할 수 있다.
또한, 홀드 기간 동안 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 구동 전류(Id)를 유기 발광 소자(ELD)에 제공하여 영상을 표시하고, 유기 발광 소자(ELD)의 턴-온 상태를 유지할 수 있다.
리프레쉬 기간은 적어도 하나의 초기화 구간, 샘플링 구간, 발광 구간을 포함하여 동작할 수 있지만, 이는 하나의 실시예일 뿐 반드시 이러한 순서에 구속되는 것은 아니다.
이하에서는 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 초기화 기간, 샘플링 기간 및 발광 기간 별로 화소 회로가 구동되는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3a는 초기화 구간이다. 초기화 구간은 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압을 초기화하는 구간이다.
도 3a에서 제1 스캔 신호(SC1)는 로직 하이 전압이며 제1 트랜지스터(T1)는 턴온 동작한다. 제2스캔 신호(SC2)는 로직 로우 전압이며 제5, 6 트랜지스터(T5, T6)는 턴온 동작한다. 제1, 5 트랜지스터(T1, T5)가 턴온 동작함에 따라 제1 노드(N1)에 연결된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극이 제1 바이어스 전압(V1)으로 초기화 된다. 그리고 제6 트랜지스터(T6)가 턴온 동작함에 따라 발광 소자(ELD)의 화소 전극(또는 애노드 전극)은 제2 바이어스 전압(V2)으로 초기화된다. 다만, 전술한바와 같이 제5, 제6 트랜지스터(T5, T6)의 게이트 전극은 별개의 스캔 신호를 수신하여 각각 독립적으로 제어되도록 구성될 수 있다. 즉, 초기화 구간에서 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극과 발광 소자(ELD)의 화소 전극에 바이어스 전압을 반드시 동시에 인가하도록 요구되는 것은 아니다.
도 3b는 샘플링 구간이다. 도 3b에서 제3 스캔 신호(SC3)는 로직 로우 전압이 입력되고, 제2 트랜지스터(T2)는 턴온 동작한다. 제2 트랜지스터(T2)가 턴온됨에 따라 현재 프레임의 Vdata 전압이 제2 노드(N2)에 연결된 구동 트랜지스터(DT)의 드레인 전극에 인가된다. 그리고 제1 트랜지스터(T1)은 온상태를 유지한다. 제1 트랜지스터(T1)가 온상태에서 구동 트랜지스터(DT)는 다이오드 연결 상태이므로 제1 노드(N1)에 연결된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 전압은 Vdata - |Vth|가 된다. 즉, 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1) 및 제3 노드(N3) 사이에 다이오드 연결됨으로써 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)을 샘플링 할 수 있다.
도 3c는 발광 구간이다. 발광 구간은 샘플링 된 문턱 전압(Vth)을 상쇄하고 샘플링 된 데이터 전압에 상응하는 구동 전류로 발광 소자(ELD)를 발광시키는 구간이다.
도 3c에서 발광 신호(EM)는 로직 로우 전압이며, 제3, 4 트랜지스터(T3, T4)는 턴온 동작한다.
제3 트랜지스터(T3)가 온 동작함에 따라 제4 노드(N4)에 연결된 제1 전원전압(ELVDD)은 제3 트랜지스터(T3)를 통하여 제2 노드(N2)에 연결된 구동 트랜지스터(DT)의 드레인 전극에 인가된다. 구동 트랜지스터(DT)가 제4 트랜지스터(T4)를 경유하여 발광 소자(ELD)에 공급하는 구동 전류(Id)는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)의 값에 무관하게 되어, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)이 보상되어 동작한다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 프레임 별 휘도 파형을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 각 프레임은 주파수 별로 리프레쉬 기간과 홀드 기간으로 구성될 수 있다. 리프레쉬 기간에서 발광 신호(EM)가 로직 하이인 구간은 제1 구간(L1)일 수 있고, 홀드 기간에서 발광 신호(EM)가 로직 하이인 구간은 제2 구간(L2)일 수 있다. 발광 신호(EM)가 로직 하이로 구동되는 제1 구간(L1) 및 제2 구간(L2)에서 휘도가 미인지 레벨 이하로 떨어지고 다시 발광 신호(EM)가 로직 로우로 구동되면 타겟 휘도 레벨까지 상승하는 동작을 반복하게 된다.
120Hz로 구동 시 각 프레임은 리프레쉬 기간만으로 구성될 수 있다. 다시 말해, 구동 주파수가 120Hz인 경우, 매 프레임은 화소회로에 새로운 데이터 전압이 인가되는 리프레쉬 기간이므로, 제1 구간(L1)만 반복적으로 존재할 수 있다.
이때, 제1 구간(L1)에서 미인지 레벨 이하로 떨어지는 휘도 레벨을 A라고 하면, 구동 주파수가 120Hz인 경우에는 발광 신호(EM)가 로직 하이인 매 프레임의 시작 시에 휘도는 A 레벨까지 떨어지고, 발광 신호(EM)가 로직 로우로 변할 경우 다시 타겟 휘도 레벨까지 상승한다.
이에 반해, 60Hz의 구동 주파수에서는 화소회로에 새로운 데이터 전압이 인가되는 리프레쉬 기간과 리프레쉬 기간에서 인가된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간을 모두 포함한다. 따라서, 구동 주파수가 60Hz로 구동할 경우 제1 구간(L1)과 제2 구간(L2)이 모두 존재할 수 있다.
이때, 리프레쉬 기간에 적용되는 제1 구간(L1)에서는 120Hz로 구동하는 것과 동일하게 휘도가 A 레벨까지 떨어진다. 이어서 홀딩 타임에 포함되는 제2 구간(L2)에서 휘도는 B 레벨까지 떨어질 수 있다. 제2 바이어스 전압(V2)이 유기 발광 소자(ELD) 화소 전극(또는 애노드 전극)에 직접 인가되는 리프레쉬 기간과 달리 홀딩 타임에서는 발광 신호(EM)만으로 유기 발광 소자(ELD)의 화소 전극(또는 애노드 전극)을 방전시키므로, 상대적으로 방전시간이 지연될 수 있다.
따라서, 구동 주파수가 60Hz인 경우에 제2 구간(L2)에서는 휘도가 A 레벨까지 떨어지지 못하고 B 레벨 이후 다시 타겟 휘도 레벨까지 상승하는 동작을 반복하게 된다. 다시 말해, 리프레쉬 기간과 홀드 기간은 서로 다른 휘도 파형을 갖게 되어, 이로 인한, 휘도 차이가 인지될 수 있다.
휘도 차이로 인해 인지되는 불량을 개선하기 위해, 60Hz 구동 시 홀드 기간에서 발광 신호(EM)가 로직 하이일 때, 발광 신호(EM)의 폭을 더 크게 하여 휘도가 B 레벨까지만 떨어지지 않고, A 레벨 수준까지 떨어지도록 할 수 있다.
즉, 제2 구간(L2)에서 발광 신호(EM)의 폭을 제1 구간(L1)의 발광 신호(EM)의 폭에 비해 더 길게 설정함으로써, 제1 구간(L1)과 제2 구간(L2)에서의 휘도 레벨이 동일한 수준으로 떨어지도록 할 수 있다. 제1 구간(L1) 및 제2 구간(L2)에서 발광 신호(EM)의 폭을 가변하는 동작에 대해서는 도 6 내지 도 7을 통해 보다 상세히 기술하기로 한다.
도 5는 도 4의 휘도 파형을 게이트 구동 신호와 함께 주파수 별로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 게이트 구동 신호는 발광 신호(EM)와 스캔 신호(S(n))를 포함하고, 휘도 파형은 게이트 구동 신호에 따라 동작한다.
구동 주파수가 120Hz인 경우, 도 4에서 설명한 바와 같이, 홀드 기간 없이 리프레쉬 기간만으로 동작하므로, 발광 신호(EM)는 제1 구간(L1)만을 갖도록 동작할 수 있다. 120Hz 구동은 1초 내에서 리프레쉬 기간이 120번 구동되므로, 하나의 리프레쉬 기간 기간은 1/120=8.3ms이고, 하나의 세트 기간 역시 8.3ms가 되어, 스캔 신호(S(n))도 이에 맞춰 동작할 수 있다.
구동 주파수가 60Hz로 구동 시에 프레임은 하나의 리프레쉬 기간과 하나의 홀드 기간으로 구성된다. 즉, 1초 내에서 리프레쉬 기간과 홀드 기간이 각각 60회씩 교번하여 구동될 수 있다. 이때, 리프레쉬 기간에서 발광 신호(EM)는 제1 구간(L1)을 갖도록 동작하고, 홀드 기간에서 발광 신호(EM)는 제2 구간(L2)를 갖도록 동작할 수 있다. 또한 하나의 리프레쉬 기간 기간 및 하나의 홀드 기간 각각의 기간은 0.5/60= 8.3ms이고, 하나의 세트 기간은 16.7ms가 된다.
구동 주파수가 30Hz로 구동 시에 프레임은 하나의 리프레쉬 기간과 세 개의 홀드 기간으로 구성된다. 즉, 프레임 내에서 하나의 리프레쉬 기간 이후 홀드 기간이 3회 반복되어 구동될 수 있다. 이때, 리프레쉬 기간에서 발광 신호(EM)는 제1 구간(L1)을 갖도록 동작하고, 홀드 기간 각각의 발광 신호(EM)는 모두 제2 구간(L2)를 갖도록 동작할 수 있다. 또한 하나의 리프레쉬 기간 기간 및 세 개의 홀드 기간 각각의 기간은 0.25/30= 8.3ms이고, 하나의 세트 기간은 33.3ms가 된다.
이와 같이, 구동 주파수에 따라 프레임은 리프레쉬 기간과 홀드 기간으로 구분되고, 홀드 기간 동안 발광 신호(EM)는 로직 하이로 구동되는 폭이 제1 구간(L1)보다 큰 제2 구간(L2)을 갖도록 동작할 수 있다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 컨트롤러의 동작을 나타낸 블록도이다.
도 6을 참조하면, 컨트롤러(200)는 발광 신호 생성부(500)에 발광 제어 신호(ECS)를 제공한다. 발광 신호 생성부(500)는 발광 제어 신호(ECS)에 따라 발광 신호(EM)를 생성할 수 있다. 발광 신호(EM)는 표시 패널(100)의 유기 발광 소자(ELD)가 발광하거나 발광하지 않도록 화소 회로를 동작한다.
컨트롤러(200)는 영상 판별부(210), 주파수 선택부(220), 밴드 선택부(230), 제어부(240)를 포함할 수 있다.
영상 판별부(210)는 외부 시스템 등으로부터 입력 받은 입력 데이터(Input Data)에 따라, 표시 패널(100)에서 표시될 화상의 종류를 판별한다. 이때, 화상의 종류는 동영상, 정지영상 또는 표시되는 화상의 변화율이 낮은 텍스트 영상 등일 수 있다.
주파수 선택부(220)는 영상 판별부(210)에서 판별된 영상의 종류에 따라 구동 주파수를 선택할 수 있다. 예를 들어, 게임이나 영화 등과 같은 동영상의 화상에 대해서는 120Hz의 고속 구동 주파수를 선택할 수 있고, 그림이나 사진 등의 정지영상과 화상 변화율이 낮은 텍스트 영상 등에 대해서는 30HZ, 60HZ 등과 같은 120Hz 이하의 저속 구동 주파수를 선택할 수 있다. 이때, 주파수 선택부(220)에서 선택된 구동 주파수에 따라 게이트 구동부(300)와 데이터 구동부(400)에 각각 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 출력하므로, 표시 패널(100)을 구동 주파수에 맞춰 구동시킬 수 있다.
구동 주파수는 프레임 단위로 변경될 수 있다. 주파수 선택부(220)에서 선택된 구동 주파수에 따라 프레임은 리프레쉬 기간과 홀드 기간으로 구분하여 구동될 수 있다. 리프레쉬 기간에는 유기 발광 소자를 동작시키기 위해 화소 회로에 데이터 전압을 기입할 수 있고, 홀드 기간은 리프레쉬 기간 동안 기입된 데이터 전압을 유지시킬 수 있다. 이때, 구동 주파수가 120Hz로 동작하는 경우에는, 홀드 기간이 없이 리프레쉬 기간만으로 동작할 수 있고, 구동 주파수가 30Hz, 60Hz 등과 같이 120Hz 보다 낮은 주파수로 구동 시에는 리프레쉬 기간과 홀드 기간을 모두 포함하여 동작할 수 있다.
밴드 선택부(230)은 동작 환경에 따라 타겟 휘도값(Lv)을 다르게 적용하도록 여러 개의 밴드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 첫번째 밴드(Band 1)는 야외 활동 시의 주변 조도에 따라 높은 최대 휘도를 요구하는 상황의 설정 일 수 있다. 두번째 밴드(Band 2)는 사무 환경 등과 같은 실내 공간에서의 설정 일 수 있다. n번째 밴드(Band n)는 야간 환경에서의 설정 일 수 있다. 이 밖에도 다양한 사용 환경 및 어플리케이션에 따라 각각의 밴드가 구분 될 수 있다.
제어부(240)는 주파수 선택부(220)에서 선택된 구동 주파수에 따라, 발광 제어 신호(ECS)의 가변 여부를 판단할 수 있다. 구동 주파수가 120Hz일 경우, 제어부(240)는 발광 제어 신호(ECS)를 발광 신호 생성부(500)로 출력할 수 있다. 구동 주파수가 30Hz, 60Hz와 같이 120Hz보다 낮은 주파수일 경우, 제어부(240)는 리프레쉬 기간과 홀드 기간에서 발광 신호 생성부(500)가 서로 다른 폭을 갖는 발광 신호(EM)를 생성하도록 발광 제어 신호(ECS)를 출력할 수 있다.
저장부(250)는 밴드 별로 리프레쉬 기간 동안 발광 신호(EM)가 로직 하이인 제1 구간(L1)과 홀드 기간 동안 발광 신호(EM)가 로직 하이인 제2 구간(L2)에서 서로 다른 폭으로 동작하도록 발광 제어 신호(ECS)에 인가되는 조정값(α)을 저장한다. 조정값(α)은 밴드의 타겟 휘도값(Lv)에 따라 반비례하는 지수함수적인 특성을 갖는다. 저장부(250)는 설계에 따라 외부에 컨트롤러(200) 외부에 있을 수도 있고, 컨트롤러(200)의 내부에 있을 수도 있다.
발광 신호 생성부(500)는 컨트롤러(200)에서 출력된 발광 제어 신호(ECS)를 입력 받아, 제1 구간(L1)과 제2 구간(L2)에서 서로 다른 폭을 갖는 발광 신호(EM)를 생성할 수 있다.
컨트롤러(200) 및 발광 신호 생성부(500)를 통해 제1 구간(L1) 및 제2 구간(L2)에서 가변되는 발광 신호(EM)의 폭과 이에 대한 조정값(α)을 도 7을 통해 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 밴드 별 타겟 휘도값 및 조정값의 관계를 그래프로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 복수 개의 밴드 각각은 동작 환경에 따라 서로 다른 타겟 휘도값(Lv)을 적용할 수 있다. 이때, 밴드 별 타겟 휘도값(Lv)에 따라 발광 신호(EM)의 폭을 가변하기 위한 조정값(α)은 반비례하는 지수함수적인 특성을 가지고 변화될 수 있다. 다시 말해, 타겟 휘도값(Lv)이 낮을 때 매우 큰 조정값(α)을 갖고, 타겟 휘도값(Lv)이 100nit 이상일 경우에는 점차 포화되어 작은 조정값(α)을 갖을 수 있다.
조정값(α)은 구동 주파수와는 관계 없이 타겟 휘도값(Lv)에 따라 반비례하는 지수함수적인 특성을 갖으며, 저장부(250)에 룩업테이블 형태로 미리 저장될 수 있다. 제어부(240)는 저장부(250)의 조정값(α)을 참조하여 발광 제어 신호(ECS)를 출력하고, 이에 따라, 발광 신호 생성부(500)에서 발광 신호(EM)의 폭을 가변시킬 수 있다.
다시 말해, 구동 주파수가 120Hz보다 낮은 주파수로 구동 시에 리프레쉬 기간과 홀드 기간에서 제1 구간(L1)과 제2 구간(L2)의 발광 신호(EM) 폭은 아래와 같은 관계식을 가질 수 있다.
[관계식]
L2 = α X L1
예를 들어, 타겟 휘도값(Lv)이 600nit인 밴드에서 조정값(α)은 1.3일 수 있다. 이때, 제1 구간(L1)에서 발광 신호(EM)의 폭이 240us인 경우, 제2 구간(L2)에서 발광 신호(EM)의 폭은 약 310us일 수 있다.
도 8은 본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 저주파수 구동 시의 플리커 개선 효과를 나타낸 도면이고, 도 9는 계조 별 휘도 변동의 개선 효과를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 구동 주파수를 30Hz로 구동 시에 발광 신호(EM)의 폭을 가변하지 않은 비교예와 발광 신호(EM)의 폭을 제1 구간과 제2 구간에서 서로 상이하게 가변한 실시예에 대한 플리커 측정 결과이다.
비교예에서 30Hz 구동 시 플리커는 약 -51dB 수준이었으며, 실시예에서와 같이 발광 신호(EM)의 폭을 가변하여 적용할 경우 약 -69dB 수준까지 플리커가 개선된다.
이와 같이, 프레임이 리프레쉬 기간과 홀드 기간으로 나뉘어 구동되는 120Hz보다 낮은 저주파수 구동 시에, 타겟 휘도값(Lv)에 따라 홀드 기간에서 발광 신호(EM)의 폭을 가변하여 적용함으로써, 플리커 및 휘도 변동을 개선할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 입력 데이터를 입력받아 표시되는 화상을 판별하는 영상 판별부, 서로 다른 타겟 휘도값을 갖는 복수의 밴드를 포함하고, 동작 환경에 따라 복수의 밴드 중 하나를 선택하는 밴드 선택부, 영상 판별부에서 판별된 영상의 종류에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고, 주파수 선택부에서 선택된 구동 주파수에 따라, 프레임을 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간으로 동작하거나, 리프레쉬 기간과 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하여 동작하는 주파수 선택부, 밴드의 타겟 휘도값에 따라 리프레쉬 기간과 홀드 기간을 구분하여 발광 제어 신호를 출력하는 제어부 및 발광 제어 신호에 따라 발광 신호의 펄스 폭을 가변하도록 동작하는 발광 신호 생성부를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 발광 신호는 리프레쉬 기간에서 로직 하이로 동작하는 제1 구간과 홀드 기간에서 로직 하이로 동작하는 제2 구간을 갖을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 발광 신호는 제1 구간과 제2 구간에서 서로 상이한 폭을 갖을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 발광 신호는 제2 구간의 폭이 제1 구간의 폭보다 더 클 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 제어부는 프레임이 리프레쉬 기간만으로 동작 시에 발광 신호가 동일한 폭을 가지도록 발광 제어 신호 출력할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 제어부는 밴드의 타겟 휘도값에 따라 발광 신호의 폭을 가변하도록 조정값이 연산된 발광 제어 신호를 출력할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 조정값은 타겟 휘도값과 지수함수적인 특성을 갖을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 조정값을 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 빛을 발광하는 유기 발광 소자와, 영상에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고, 프레임은 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간과 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하는 컨트롤러와, 유기 발광 소자의 발광을 제어하도록 발광 신호를 생성하는 발광 신호 생성부를 포함하고, 발광 신호는 타겟 휘도값에 따라 리프레쉬 기간과 홀드 기간에서 서로 상이한 폭을 가지도록 가변될 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 구동 주파수가 120Hz인 경우, 프레임은 리프레쉬 기간만으로 동작할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 리프레쉬 기간에서 발광 신호는 동일한 폭을 갖을 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 타겟 휘도값에 따라 발광 신호의 폭을 가변하도록 조정값이 연산된 발광 제어 신호를 출력할 수 있다.
상술한 본 명세서의 예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서의 적어도 하나의 예에 포함되며, 반드시 하나의 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 본 명세서의 적어도 하나의 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 본 명세서가 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 본 명세서는 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 명세서의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 명세서의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시 패널
200: 컨트롤러
300: 게이트 구동부
400: 데이터 구동부
500: 발광 신호 생성부

Claims (16)

  1. 입력 데이터를 입력받아 표시되는 화상을 판별하는 영상 판별부;
    서로 다른 타겟 휘도값을 갖는 복수의 밴드를 포함하고, 동작 환경에 따라 복수의 밴드 중 하나를 선택하는 밴드 선택부;
    상기 영상 판별부에서 판별된 영상의 종류에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고,
    상기 주파수 선택부에서 선택된 상기 구동 주파수에 따라, 상기 프레임을 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간으로 동작하거나, 상기 리프레쉬 기간과 상기 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하여 동작하는 주파수 선택부;
    상기 밴드의 타겟 휘도값에 따라 상기 리프레쉬 기간과 상기 홀드 기간을 구분하여 발광 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 발광 제어 신호에 따라 상기 발광 신호의 펄스 폭을 가변하도록 동작하는 발광 신호 생성부;를 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 신호는 상기 리프레쉬 기간에서 로직 하이로 동작하는 제1 구간과 상기 홀드 기간에서 로직 하이로 동작하는 제2 구간을 갖는,
    유기 발광 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 신호는 상기 제1 구간과 상기 제2 구간에서 서로 상이한 폭을 갖는,
    유기 발광 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광 신호는 상기 제2 구간의 폭이 상기 제1 구간의 폭보다 더 큰,
    유기 발광 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 프레임이 상기 리프레쉬 기간만으로 동작 시에 상기 발광 신호가 동일한 폭을 가지도록 발광 제어 신호 출력하는,
    유기 발광 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 밴드의 타겟 휘도값에 따라 상기 발광 신호의 폭을 가변하도록 조정값이 연산된 발광 제어 신호를 출력하는,
    유기 발광 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 조정값은 상기 타겟 휘도값과 지수함수적인 특성을 갖는,
    유기 발광 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 조정값을 저장하는 저장부를 더 포함하는,
    유기 발광 표시 장치.
  9. 빛을 발광하는 유기 발광 소자와,
    영상에 따라 프레임 단위로 구동 주파수를 변경하고,
    상기 프레임은 데이터 전압을 기입하는 리프레쉬 기간과 상기 리프레쉬 기간에서 기입된 데이터 전압을 유지하는 홀드 기간으로 구분하는 컨트롤러와,
    상기 유기 발광 소자의 발광을 제어하도록 발광 신호를 생성하는 발광 신호 생성부를 포함하고,
    상기 발광 신호는 타겟 휘도값에 따라 상기 리프레쉬 기간과 상기 홀드 기간에서 서로 상이한 폭을 가지도록 가변되는,
    유기 발광 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 발광 신호는 상기 리프레쉬 기간에서 로직 하이로 동작하는 제1 구간과 상기 홀드 기간에서 로직 하이로 동작하는 제2 구간을 갖는,
    유기 발광 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 발광 신호는 상기 제1 구간과 상기 제2 구간에서 서로 상이한 폭을 갖는,
    유기 발광 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 발광 신호는 상기 제2 구간의 폭이 상기 제1 구간의 폭보다 더 큰,
    유기 발광 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동 주파수가 120Hz인 경우, 상기 프레임은 상기 리프레쉬 기간만으로 동작하는,
    유기 발광 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 리프레쉬 기간에서 상기 발광 신호는 동일한 폭을 갖는
    유기 발광 표시 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 타겟 휘도값에 따라 상기 발광 신호의 폭을 가변하도록 조정값이 연산된 발광 제어 신호를 출력하는,
    유기 발광 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 조정값은 상기 타겟 휘도값과 지수함수적인 특성을 갖는,
    유기 발광 표시 장치.
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