KR20220090191A - 표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 발광(OLED) 표시 장치의 저휘도 영역에서 저전위 전압 및 초기화 전압을 표시 패널에 제공할 때, 60Hz 구동 모드 시와 90Hz 구동 모드 시의 그 전압 값을 서로 다르게 제공할 수 있도록 하는, 표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법에 관한 것이다.
이를 실현하기 위해, 본 명세서의 실시예는, 각각의 감마 세트마다 그에 대응하는 저전위 전압 및 초기화 전압을 60Hz 구동 모드 시와 90Hz 구동 모드 시로 각각 다르게 설정하여 룩업 테이블로 저장하고 있는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다.
따라서, 본 명세서의 실시예에 따르면, 감마 세트의 선택만으로 60Hz 구동 모드 시와 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압을 변경할 수 있으며, 저휘도 영역에서 애노드 차징 타임을 보상하여 심리스(Seamless)를 개선하는 표시 장치를 구현하는 효과가 있다.

Description

표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법{Display device and method for providing low luminance power therefor}
본 발명은 표시 장치에서 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini) 간의 차이를 60Hz 구동 모드 대비 90Hz 구동 모드에서 더 크게 설정함으로써 애노드 차징 타임(Anode Charging Time)을 보상할 수 있도록 하는 표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유기발광 표시장치는 표시패널에 구비되는 유기전계 발광다이오드(OLED)가 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 또한 스스로 빛을 내는 자체 발광형이다. 따라서 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적인 특성이 있다.
유기전계 발광다이오드(OLED)는 구동 박막트랜지스터(D-TFT)의 드레인 전극에 애노드 전극이 접속되며, 캐소드 전극이 접지(VSS)되며, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 형성되는 유기 발광층을 포함한다.
전술한 유기발광 표시장치는 구동 박막트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압(Vd)이 인가되면, 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 드레인-소스 간 전류가 흐르게 되어, 유기전계 발광다이오드에 공급된다. 이러한 유기발광 표시장치는 구동 박막트랜지스터에 의해 유기전계 발광다이오드에 흐르는 전류의 양을 조절하여 영상의 계조를 표시한다.
전술한 유기발광 표시장치는 각 픽셀에 탑재된 TFT 소자로 OLED 소자에 인가되는 전류 양을 조절하여 자체 발광하는 OLED의 밝기를 조절하는데 있어서, 휘도가 감소할수록 발광 시간을 선형적으로 감소시키는 디밍(dimming) 방법이 사용되고 있다.
이러한 디밍 방법은 유기발광 표시장치가 외부로부터 휘도 데이터를 입력받고, 복수의 감마 그룹들 중에서 휘도 데이터에 대응하는 하나의 감마 그룹을 선택하면, 선택된 감마 그룹에 대응하는 디밍 데이터를 OLED 소자에 제공하는 것이다.
그런데, 유기발광 표시장치는 60Hz 구동 모드에서 90Hz 구동 모드로 전환 시에, 고휘도(>10nit) 영역에서는 모드 전환(mode change)이 인지되지 않지만, 저휘도(<10nit) 영역에서는 모드 전환이 인지되고 있다.
이는 1 프레임(Frame) 시간에 따른 애노드 차징(Anode Charging)의 특성 차이(저휘도)가 원인이 되고 있다. 즉, 저휘도로 갈수록 구동 트랜지스터(D-Tr)에 흐르는 전류가 감소됨에 따라 애노드 차징 시간이 증가하기 때문이다.
따라서, 90Hz 구동 모드가 저휘도 영역에서 애노드 차징 시간의 증가에 따라 60Hz 대비 휘도가 낮아지므로, 모드 전환 시 휘도 차이가 커짐에 따라 심리스(Seamless)가 나빠지는 문제점이 있었다.
이에, 본 명세서의 발명자는 전술한 문제점을 해결하기 위해, 90Hz 구동 모드에서 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 60Hz 구동 모드시 보다 더 크게 설정함으로써 애노드 차징 타임(Anode Charging Time)을 보상하여 심리스를 개선할 수 있는 표시 장치를 발명하였다.
또한, 본 명세서의 발명자는, 90Hz 구동 모드 시에 영상 데이터의 휘도 데이터에 따른 감마 세트가 선택되면, 선택된 감마 세트에 대응된 저전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 60Hz 구동 모드시와 다른 전압 값으로 표시 패널에 공급하는 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법을 발명하였다.
상기한 본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치는, 전원부에서 고전위 전압(ELVDD), 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 제공하고, 데이터 구동부에서 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)이 서로 다른 값으로 표시패널에 인가되도록 제어할 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 저휘도 전원 공급 방법은, 휘도 제어부가 표시 패널에 출력할 휘도 데이터를 입력받고, 휘도 데이터에 대응하는 감마 세트를 선택하여 데이터 구동부로 제공하면, 데이터 구동부가 감마 세트에 대응하는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 룩업 테이블로부터 획득하여, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 서로 다른 값으로 표시 패널에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 90Hz 구동 모드에서 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 60Hz 구동 모드시 보다 더 크게 설정함으로써 애노드 차징 타임(Anode Charging Time)을 보상하여 심리스를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 1 개의 감마 세트당 1 개의 저전압(ELVSS) 및 초기화(Vini) 전압을 할당함으로써 각각의 패널 특성에 최적화하고, 각각의 감마 세트에 최적화 된 저전압(ELVSS) 및 초기화(Vini) 전압을 제공할 수 있다.
따라서 본 발명은 감마 세트의 선택만으로 저전압(ELVSS) 및 초기화(Vini) 전압을 변경할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전체 감마 세트에 대하여 동일한 저전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 세팅하여 사용하는 것보다 블랙 전압 및 로우 그레이(Low Gray) 구동에 적합한 표시 장치를 구현할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 유기 발광 표시 장치의 휘도를 변경하는 경우에 각각의 휘도에 대응하는 감마 세트 및 디밍 데이터를 공급함으로써, 세분화된 디밍 동작을 수행할 수 있다. 그 결과, 유기 발광 표시 장치가 출력하는 영상의 품질이 향상될 수 있다.
본 명세서의 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 데이터 구동부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에서 하나의 화소 회로도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 휘도 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4의 휘도 제어부에 포함되는 감마세트 저장부 및 디밍데이터 저장부를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 데이터 구동부의 룩업 테이블에 세팅되어 있는 감마 세트, 저전위 전압 및 초기화 전압을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 8 및 도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 저전위 전압과 초기화 전압 간의 전압 갭에 따른 차이 영향성을 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 90Hz 구동 모드 시에 저전위 전압과 초기화 전압 간의 전압 갭 설정에 따른 애노드 차징 타임을 보상하는 그래프를 나타낸 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법을 설명하도록 한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 휘도 제어부(10), 표시패널(20), 스캔 구동부(30), 데이터 구동부(40), 발광 제어부(50), 전원부(60) 및 타이밍 제어부(70)를 포함할 수 있다.
휘도 제어부(10)는 복수의 감마 데이터들을 각각 포함하는 복수의 감마 세트들 중에서 선택되는 하나의 감마 세트를 데이터 구동부(40)에 제공하고, 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 발광 제어부(50)에 제공할 수 있다.
표시패널(20)은 복수의 스캔 배선(Scan Line; SL1~SLn) 및 복수의 데이터 배선(Data Line; DL1~DLn)이 교차하여 배치되고, 각 교차점에 각 화소(Pixel; Px)를 정의할 수 있다. 이 때, 화소(Px)들 각각은 유기전계 발광 다이오드를 구비할 수 있다.
예를 들면, 표시패널(20)은 유기 기판 또는 플라스틱 기판 상에 복수의 스캔 배선(SL1~SLn) 및 복수의 데이터 배선(DL1~DLn)이 교차하여 형성되고, 스캔 배선(SL) 및 데이터 배선(DL)이 교차하는 지점에 각각 적(R), 녹(G) 및 청(B)에 해당하는 화소(PX)들이 정의될 수 있다.
표시패널(20)의 각 배선(SL, DL)들은 표시패널(20)의 외곽에 형성된 스캔 구동부(30) 및 데이터 구동부(40)와 연결될 수 있다. 또한, 표시패널(20)에는 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성되는 전원전압 공급배선(ELVDD, Vini, ELVSS)이 더 형성되어 각 화소들(PX)과 연결될 수 있다.
또한, 각 화소(PX)들은 적어도 하나의 유기전계 발광다이오드, 캐패시터, 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터를 포함할 수 있다. 여기서, 유기전계 발광다이오드는 제 1 전극(정공주입 전극)과 유기 화합물층 및 제 2 전극(전자주입 전극)으로 이루어질 수 있다.
유기 화합물층은 실제 발광이 이루어지는 발광층 이외에 정공 또는 전자의 캐리어를 발광층까지 효율적으로 전달하기 위한 다양한 유기층들을 더 포함할 수 있다. 이러한 유기층들은 제 1 전극과 발광층 사이에 위치하는 정공 주입층 및 정공 수송층, 제 2 전극과 발광층 사이에 위치하는 전자 주입층 및 전자 수송층일 수 있다.
또한, 스위칭 및 구동 박막트랜지스터들은 스캔 배선(SL) 및 제어신호 공급배선(CL)과 데이터 배선(DL)에 연결되며, 스캔 배선(SL)에 입력되는 게이트 전압에 따라 스위칭 박막트랜지스터들이 도통되고, 동시에 데이터 배선(DL)에 입력되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터로 전송한다. 캐패시터는 박막트랜지스터와 전원공급배선 사이에 연결되며, 박막트랜지스터로부터 전송되는 데이터 전압으로 충전되어 1 프레임(Frame) 동안 유지하게 된다.
그리고, 구동 박막트랜지스터는 전원공급배선(VL)과 캐패시터에 연결되고, 게이트-소스 간 전압에 대응하는 드레인 전류를 유기전계 발광다이오드로 공급한다. 이에 따라 유기전계 발광다이오드는 드레인 전류에 의해 발광하게 된다. 여기서, 구동 박막트랜지스터는 게이트 전극과 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며, 유기전계 발광다이오드의 애노드 전극은 구동 박막트랜지스터의 일 전극에 연결된다.
스캔 구동부(30)는 복수의 스캔 배선(SL)에 스캔 신호를 인가할 수 있다. 예를 들면, 스캔 구동부(30)는 게이트 제어 신호(GCS)에 대응하여 각 화소들(PX)에 게이트 전압을 하나의 수평선 단위씩 순차적으로 인가할 수 있다. 이러한 스캔 구동부(30)는 1 수평 기간마다 하이레벨의 게이트 전압을 순차적으로 출력하는 다수의 스테이지를 갖는 쉬프트 레지스터로 구현될 수 있다.
데이터 구동부(40)는 복수의 데이터 배선(DL)에 데이터 신호를 인가할 수 있다. 예를 들면, 데이터 구동부(40)는 타이밍 제어부(70)로부터 인가되는 디지털 파형의 영상 신호를 입력받아 화소(PX)가 처리할 수 있는 계조값을 갖는 아날로그 전압 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 또한 입력되는 데이터 제어 신호(DCS)에 대응하여 데이터 배선(DL)을 통해 각 화소(PX)에 데이터 전압을 공급할 수 있다. 여기서, 데이터 구동부(40)는 기준전압 공급부(미도시)로부터 공급되는 다수의 기준전압을 이용하여 영상 신호를 데이터 전압으로 변환할 수 있다.
또한, 데이터 구동부(40)는, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 서로 다른 값으로 표시패널(120)에 인가할 수 있다. 예를 들면, 데이터 구동부(40)는 60Hz 구동 모드 시에는 서로 동일한 값을 갖는 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공할 수 있다. 그러나, 데이터 구동부(40)는 90Hz 구동 모드 시에는 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)과 서로 다른 값을 갖는 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 데이터 구동부(40)는 90Hz 구동 모드 시에 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)의 차이가 일정 기준 이상이 되는 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공할 수 있다.
또한, 데이터 구동부(40)는, 휘도 제어부(10)로부터 선택된 하나의 감마 세트를 제공받으면, 룩업 테이블(110)에 근거하여 선택된 하나의 감마 세트에 대응하는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공할 수 있다.
발광 제어부(50)는 발광 제어 신호를 복수의 화소들에 인가할 수 있다.
전원부(60)는 고전위 전압(ELVDD), 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 각 화소들에 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(70)는 스캔 구동부(30) 및 데이터 구동부(40)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 타이밍 제어부(70)는 외부로부터 인가되는 영상 신호와, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기신호 등의 타이밍 신호를 인가받아, 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하여 스캔 구동부(30) 및 데이터 구동부(40)에 제공할 수 있다.
여기서, 수평 동기신호는 화면의 한 라인을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내고, 수직 동기신호는 한 프레임의 화면을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타낸다. 또한, 클록 신호는 게이트 및 각 구동부의 제어신호의 생성 기준이 되는 신호이다.
한편, 타이밍 제어부(70)는 외부의 시스템과 소정의 인터페이스를 통해 연결되어 그로부터 출력되는 영상 관련 신호와 타이밍 신호를 잡음 없이 고속으로 수신할 수 있다. 이러한 인터페이스로는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 방식 또는 TTL(Transistor-Transistor Logic) 인터페이스 방식 등이 이용될 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 타이밍 제어부(70)는 각 화소의 전류 편차에 따른 데이터 전압의 보상값을 생성하는 보상 모델이 탑재된 마이크로 칩(미도시)을 내장할 수 있으며, 이를 통해 데이터 구동부(40)에 제공하는 영상 신호에 전압 보상값을 적용하여, 이후 데이터 구동부(40)에 의해 공급되는 데이터 전압에 전압 보상값이 반영되도록 제어할 수 있다.
여기서, 마이크로 칩(미도시)은 예를 들어, 각 화소에 대한 온도, 가중치가 적용된 시간, 평균밝기, 인가 데이터 신호, 초기 데이터 신호를 딥 러닝(Deep Learning) 방식으로 학습하여 생성된 보상 모델이 탑재될 수 있다. 이때 데이터 신호는 데이터 전압을 의미한다. 그리고, 보상 모델은 각 화소에 대한 온도, 가중치가 적용된 시간, 평균밝기, 인가 데이터 신호, 초기 데이터 신호를 딥 러닝 방식으로 학습하는 컴퓨터 시뮬레이터에 의해 생성된다.
따라서, 마이크로 칩은, 데이터 신호를 보상 모델에 입력하여 보상 데이터 신호를 생성하고, 타이밍 제어부(70)는 생성된 보상 데이터 신호를 데이터 구동부(40)에 인가할 수 있다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 데이터 구동부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치에서 하나의 화소 회로도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 데이터 구동부(40)는, 복수의 감마 세트들에 대하여, 하나의 감마 세트에 하나의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 대응시켜 설정하여 저장한 룩업 테이블(Look-up Table, 110)을 포함할 수 있다.
이에, 데이터 구동부(40)는, 휘도 제어부(10)로부터 선택된 하나의 감마 세트를 제공받으면, 룩업 테이블(110)에 근거하여 선택된 하나의 감마 세트에 대응하는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 데이터 배선(DL1 ~ DLm)을 통하여 표시 패널(20)에 제공할 수 있다.
룩업 테이블(110)에는, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)이 서로 다른 값으로 저장될 수 있다.
예를 들면, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)은 서로 동일한 값으로 룩업 테이블(110)에 저장되고, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)은 서로 다른 값으로 룩업 테이블(110)에 저장될 수 있다.
이에, 데이터 구동부(40)는, 룩업 테이블(110)에 근거하여 60Hz 구동 모드 시에는 서로 동일한 값을 갖는 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공할 수 있다.
또한, 데이터 구동부(40)는, 룩업 테이블(110)에 근거하여 90Hz 구동 모드 시에는 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)과 서로 다른 값을 갖는 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공하되, 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)의 차이가 일정 기준 이상이 되는 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공할 수 있다.
도 3을 참조하면, 각 화소(Px)는 스위칭 회로부(80), 구동 트랜지스터(TD), 발광 제어 트랜지스터(TE) 및 유기전계 발광 다이오드(EL)를 포함할 수 있다. 여기서, 유기전계 발광 다이오드(EL)는 간단히 '발광 다이오드(EL)'라 칭할 수 있다.
스위칭 회로부(80)는 스캔 배선(SL)으로부터 공급되는 스캔 신호(SCAN)에 응답하여 데이터 배선(DL)으로부터 공급되는 데이터 신호(DATA)를 구동 트랜지스터(TD)에 전달할 수 있다.
스위칭 회로부(80)는 구동 트랜지스터(TD)에 데이터 신호(DATA)를 전달하는 다양한 구조로 구성될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 회로부(80)는 데이터 배선 및 스캔 배선과 연결된 스위칭 트랜지스터 및 저장 커패시터를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(TD)는 스위칭 회로부(80)에서 전달되는 데이터 신호(DATA)에 기초하여 발광 다이오드(EL)를 흐르는 전류(iD)를 조절할 수 있다. 이 때, 전류(iD)의 크기에 따라 발광 다이오드(EL)의 휘도가 조절될 수 있다. 발광 제어 트랜지스터(TE)는 구동 트랜지스터(TD) 및 발광 다이오드(EL)와 연결되어 발광 다이오드(EL)의 발광을 제어할 수 있다.
구체적으로, 발광 제어 라인으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EMIT)에 응답하여, 발광 제어 트랜지스터(TE)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(TD)에 흐르는 전류가 발광 다이오드(EL)로 전달되어 발광 다이오드(EL)가 발광할 수 있고, 발광 제어 트랜지스터(TE)가 턴-오프되면 구동 트랜지스터(TD)에 흐르는 전류가 발광 다이오드(EL)로 전달되지 않아 발광 다이오드(EL)가 발광하지 않을 수 있다.
이와 같이, 구동 트랜지스터(TD)에서 공급되는 전류(iD)의 크기 및 발광 트랜지스터(TE)가 턴-온 되는 시간에 의해 표시 장치의 휘도가 결정될 수 있다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 휘도 제어부를 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4의 휘도 제어부에 포함되는 감마세트 저장부 및 디밍데이터 저장부를 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 휘도 제어부(10)는 감마세트 선택부(120), 감마세트 저장부(140) 및 디밍데이터 저장부(160)를 포함할 수 있다.
감마세트 선택부(120)는 외부로부터 표시 패널(20)에 출력할 휘도 데이터(luminance data)를 입력 받을 수 있다.
이 때, 외부에서 입력되는 휘도 데이터(luminance data)는 유기 발광 표시 장치에 표시하고자 하는 최대 휘도를 나타내는 데이터일 수 있고, 유기 발광 표시 장치가 출력할 수 있는 범위 내에서 입력될 수 있다. 예를 들어, 최대 300nit 출력이 가능한 유기 발광 표시 장치의 경우, 휘도 데이터(luminance data)는 0 ~ 300nit 범위 내에서 선택되어 입력될 수 있다.
감마세트 선택부(120)는 복수의 감마 세트들이 저장된 룩업 테이블(110)에서 출력 가능한 최대 휘도가 휘도 데이터(luminance data)와 일치하는 감마 세트를 선택할 수 있다.
도 5를 참조하면, 감마세트 저장부(140)는 예를 들어, 제 1 감마 세트(141) 내지 제 8 감마 세트(148)를 포함할 수 있다.
각각의 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)에는 각각의 계조에 대응하는 감마 데이터들이 저장될 수 있다. 예를 들어, 8 비트 구동의 유기 발광 표시 장치의 경우, 각각의 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)에 0~225 계조에 대응하는 감마 데이터들이 저장될 수 있다.
감마세트 선택부(120)에서 선택된 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)는 디밍데이터 저장부(160)에 저장된 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)와 함께 데이터 구동부(40) 및 발광 제어부(50)를 거쳐 각 화소로 전달될 수 있다.
예를 들면, 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)와 그에 대응하는 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)에 의해 유기 발광 표시 장치가 출력하는 휘도가 결정될 수 있다.
각각의 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)에 저장되는 감마 데이터는 유기 발광 표시 장치의 화질을 최적화할 수 있는 기 설정된 실험값일 수 있다. 이웃하는 감마 세트들은 보간법을 사용하여 선형적으로 연결될 수 있다. 도 5에는 8개의 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)가 도시되어 있으나, 감마세트 저장부(140)에 저장되는 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)의 개수는 이에 한정되지 않고, 다양할 수 있다.
감마세트 선택부(120)는 각각의 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)가 출력할 수 있는 최대 휘도, 즉, 225 계조에 해당하는 감마 데이터가 출력하는 휘도가 외부에서 입력되는 휘도 데이터와 일치하는 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)를 선택할 수 있다.
디밍데이터 저장부(160)는 제 1 감마 세트(141) 내지 제 8 감마 세트(148) 각각에 대응하는 제 1 디밍 데이터(161) 내지 제 8 디밍 데이터(168)를 저장할 수 있다.
디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)는 한 프레임 내에서 유기 발광 다이오드가 턴-오프 되는 시간의 비를 나타내는 오프 듀티비(off duty ratio)일 수 있다.
각각의 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)는 동일하거나 상이할 수 있다. 상술한 바와 같이, 유기 발광 표시 장치의 휘도는 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148) 및 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)에 의해 결정되거나, 동일한 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)에 의해 결정되기 때문에, 동일한 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)를 갖더라도 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)가 다를 경우 다른 휘도를 출력할 수 있다.
예를 들면, 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)와 그에 대응하는 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)에 의해 유기 발광 표시 장치가 출력하는 휘도가 결정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 유기 발광 표시 장치의 휘도는 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148) 및 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)에 의해 결정되기 때문에 동일한 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)를 갖더라도 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)가 다를 경우 다른 휘도를 출력할 수 있다.
이웃하는 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)들은 보간법을 사용하여 선형적으로 연결될 수 있다. 도 5에는 8 개의 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)들이 도시되어 있으나, 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)는 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)에 대응하여 저장되므로 디밍 데이터(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168)의 개수는 감마 세트(141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148)의 개수에 따라 변경될 수 있다.
도 6은 본 명세서의 실시예에 따른 데이터 구동부의 룩업 테이블에 세팅되어 있는 감마 세트, 저전위 전압 및 초기화 전압을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 데이터 구동부(40)의 룩업 테이블(110)에는, 예를 들어, 제1 감마 세트(Gamma Set 1) 내지 제4 감마 세트(Gamma Set 4)가 저장되어 있다.
제1(Gamma Set 1) 및 제3 감마 세트(Gamma Set 3)에는 60Hz 구동 모드 시에 사용되는 감마 전압, 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)이 저장될 수 있다.
예를 들면, 제1 감마 세트(Gamma Set 1) 및 제3 감마 세트(Gamma Set 3)에는 60Hz 구동 모드 시에 사용되는 각 감마 전압이 7FE, 000, 06A, 01A, 000, 09E, 08E, 06B, 06D, 05C 등의 주소 번지에 기록되어 있으며, 저전위 전압(ELVSS)은 -3.0V가 할당되어 있고, 초기화 전압(Vini)은 -3.0V가 할당되어 있다. 즉, 제1 및 제3 감마 세트(Gamma Set 1, 3)에는 60Hz 구동 모드 시에 사용되는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)이 동일한 전압 값으로 저장되어 있는 것이다.
또한, 제2(Gamma Set 2) 및 제4 감마 세트(Gamma Set 4)에는 90Hz 구동 모드 시에 사용되는 감마 전압, 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)이 저장될 수 있다.
예를 들면, 제2 감마 세트(Gamma Set 2) 및 제4 감마 세트(Gamma Set 4)에는 90Hz 구동 모드 시에 사용되는 각 감마 전압이 7FF, 000, 069, 019, 000, 09E, 08E, 070, 070, 05E 등의 주소 번지에 기록되어 있으며, 저전위 전압(ELVSS)은 -3.4V가 할당되어 있고, 초기화 전압(Vini)은 -2.8V가 할당되어 있다. 즉, 제2 및 제4 감마 세트(Gamma Set 2, 4)에는 90Hz 구동 모드 시에 사용되는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)이 60Hz 구동 모드 시에 사용되는 값과 다르며, 또한 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)도 서로 다른 값으로서, 일정 기준 이상으로 차이가 나는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)으로 저장되어 있다.
데이터 구동부(40)는, 60Hz 구동 모드 시에 휘도 제어부(10)에 의해 제1 감마 세트(Gamma Set 1)가 선택되고, 휘도 제어부(10)로부터 선택된 제1 감마 세트(Gamma Set 1)를 제공받으면, 룩업 테이블(110)에 근거하여 선택된 제1 감마 세트(Gamma Set 1)에 대응하는 저전위 전압(ELVSS) -3.0V 및 초기화 전압(Vini) -3.0V를 데이터 배선(DL1 ~ DLm)을 통하여 표시 패널(20)에 제공하는 것이다.
또한, 데이터 구동부(40)는, 90Hz 구동 모드 시에 휘도 제어부(10)에 의해 제3 감마 세트(Gamma Set 3)가 선택되고, 휘도 제어부(10)로부터 선택된 제3 감마 세트(Gamma Set 3)를 제공받으면, 룩업 테이블(110)에 근거하여 선택된 제3 감마 세트(Gamma Set 3)에 대응하는 저전위 전압(ELVSS) -3.4V 및 초기화 전압(Vini) -2.8V를 데이터 배선(DL1 ~ DLm)을 통하여 표시 패널(20)에 제공하는 것이다.
도 7은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 휘도 제어부(10)가 표시 패널(20)에 출력할 휘도 데이터를 외부로부터 입력받는다(S710).
이 때, 외부에서 입력되는 휘도 데이터는 표시 패널(20)에 표시하고자 하는 최대 휘도를 나타내는 데이터일 수 있고, 표시 패널(20)이 출력할 수 있는 범위 내에서 입력될 수 있다. 예를 들어, 최대 300nit 출력이 가능한 표시 패널(20)의 경우, 휘도 데이터는 0 ~ 300nit 범위 내에서 선택되어 입력될 수 있다.
이어, 휘도 제어부(10)의 감마세트 선택부(120)는 복수의 감마 데이터들을 각각 포함하는 복수의 감마 세트들 중에서 휘도 데이터에 대응하는 감마 세트를 선택한다(S720).
예를 들어, 감마세트 선택부(120)는 도 6에 도시된 바와 같은 다수의 감마 세트들(Gamma Set 1 ~ 4) 중에서 휘도 데이터에 대응하는 제2 감마 세트(Gamma Set 2)를 선택할 수 있다.
또한, 각 감마 세트는 제2 룩업 테이블(Second look-up table)에 저장된 감마 세트들 중에서 출력 가능한 최대 휘도가 외부로부터 입력되는 휘도 데이터와 일치하는 감마 세트를 선택하는 방식으로 결정할 수 있다.
예를 들면, 제2 룩업 테이블에는 복수의 감마 세트들이 포함될 수 있고, 각각의 감마 세트는 각각의 계조에 대응하는 감마 데이터를 포함할 수 있다. 이때, 제2 룩업 테이블은 도 2의 데이터 구동부(40)에 구비된 룩업 테이블(110)과 별개의 저장부로서, 휘도 제어부(10)에 근접한 곳에 위치할 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이 각 감마 세트에 대응된 디밍 데이터들을 저장하고 있다.
상기에서는 룩업 테이블이라고 명명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 룩업 테이블은 복수의 감마 세트들이 저장되어 있는 임의의 저장 장치로 해석될 수 있다.
이어, 휘도 제어부(10)는 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 호출한다(S730).
예를 들면, 휘도 제어부(10)는 제2 룩업 테이블로부터 도 5에 도시된 바와 같이, 선택된 제2 감마 세트(Gamma Set 2)에 대응하는 제2 디밍 데이터(Dimming data #2)를 호출한다.
이때, 휘도 제어부(10)는 제2 룩업 테이블에서 복수의 감마 세트들에 대응하는 디밍 데이터를 선택하는 방식으로 디밍 데이터를 호출할 수 있다. 제2 룩업 테이블에는 복수의 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터들이 더 포함될 수 있다. 따라서, 휘도 제어부(10)는 표시 패널(20)에 표시하고자 하는 휘도 데이터가 입력되면, 제2 룩업 테이블에서 원하는 휘도의 감마 세트와 디밍 데이터를 선택할 수 있다.
이어, 휘도 제어부(10)는 선택된 감마 세트를 데이터 구동부(40)로 출력하고, 그에 대응되는 디밍 데이터를 발광 제어부(50)로 출력한다(S740).
예를 들어, 휘도 제어부(10)는 60Hz 구동 모드인 경우에, 도 6에 도시된 룩업 테이블(110)에서 제1 감마 세트(Gamma Set 1) 또는 제3 감마 세트(Gamma Set 3)를 선택하여 데이터 구동부(40)로 출력할 수 있다.
또한, 휘도 제어부(10)는 90Hz 구동 모드인 경우에, 도 6에 도시된 룩업 테이블(110)에서 제2 감마 세트(Gamma Set 2) 또는 제4 감마 세트(Gamma Set 4)를 선택하여 데이터 구동부(40)로 출력할 수 있다.
이때, 데이터 구동부(40)는 감마 세트에 기초하여 데이터 신호(DATA)를 생성할 수 있고, 발광 제어부(50)는 디밍 데이터에 기초하여 발광 제어 신호(EMIT)를 생성할 수 있다. 발광 제어 신호(EMIT)에 기초하여 발광 다이오드(EL)가 디밍 동작을 수행할 수 있다. 일 실시 예에서, 디밍 동작은 글로벌(global) 디밍 동작이고, 표시 패널(20)의 전체 영역에 대하여 수행될 수 있다. 다른 실시 예에서, 디밍 동작은 로컬(local) 디밍 동작이고, 표시 패널(20)의 부분 영역들에 대하여 개별적으로 수행될 수 있다.
이어, 데이터 구동부(40)는 선택된 감마 세트에 대응하는 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 룩업 테이블(110)로부터 획득한다(S750).
이때, 룩업 테이블(110)은, 복수의 감마 세트들에 대하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 하나의 감마 세트에 하나의 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 대응하여 저장하고 있다.
예를 들어, 데이터 구동부(40)는 60Hz 구동 모드이고, 휘도 제어부(10)로부터 제1 감마 세트(Gamma Set 1)를 전달받은 경우에, 제1 감마 세트(Gamma Set 1)에 설정되어 있는 저전위 전압(ELVSS) -3.0V 및 초기화 전압(Vini) -3.0V를 획득할 수 있다.
또한, 데이터 구동부(40)는 90Hz 구동 모드이고, 휘도 제어부(10)로부터 제2 감마 세트(Gamma Set 2)를 전달받은 경우에, 제2 감마 세트(Gamma Set 2)에 설정되어 있는 저전위 전압(ELVSS) -3.4V 및 초기화 전압(Vini) -2.8V를 획득할 수 있다.
이어, 데이터 구동부(40)는 획득된 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공한다(S760).
예를 들어, 데이터 구동부(40)는 90Hz 구동 모드이고, 휘도 제어부(10)로부터 제2 감마 세트(Gamma Set 2)를 전달받은 경우에, 룩업 테이블(110)로부터 획득한 저전위 전압(ELVSS) -3.4V 및 초기화 전압(Vini) -2.8V가 표시 패널(20)에 제공되도록 제어하는 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치(100)는, 60Hz 구동 모드와 90Hz 구동 모드에 모두 동일한 데이터 전압(Vdata)이 적용된 상태에서, 90Hz 구동 모드 시에 예를 들어, 저전위 전압(ELVSS) -3.4V와 초기화 전압(Vini) -2.8V를 제공함으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 전압 갭(Gap)에 따른 차이(Difference)의 영향성을 확인할 수 있었다. 도 8 및 도 9는 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 저전위 전압과 초기화 전압 간의 전압 갭에 따른 차이 영향성을 나타낸 그래프이다. 도 8에서, 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini) 간의 전압 갭이 0V일 때와 0.4V일 때의 그레이(Gray) 값은 서로 다름을 알 수 있다. 즉, 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini) 간의 전압 갭이 발생할 때 애노드 차징 타임을 보상하여 그레이 값이 개선됨을 알 수 있다. 도 9에서, 가로 축은 휘도 값(Luminance; Lv)을 나타내고, 세로 축은 60Hz와 90Hz 구동 모드 간의 휘도 차이(?L)를 나타낸다. 60Hz 구동 모드일 때 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini) 간의 전압 갭(A)은 모두 0V이고, 90Hz 구동 모드일 때 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini) 간의 전압 갭(B)은, 각각 0.3V, 0.4V, 0.5V이다. 60Hz 구동 모드와 90Hz 구동 모드 간의 전압 갭이 커지거나, 90Hz 구동 모드에서 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini) 간의 전압 갭이 더 커질수록 60Hz와 90Hz 구동 모드 간의 휘도 차이(?L) 값은 줄어드는 것을 알 수 있다.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 90Hz 구동 모드 시에 60Hz 구동 모드 시 보다 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini)을 다르게 하고, 그 전압 갭을 설정하여 애노드 차징 타임을 보상함으로써 도 10에 도시된 바와 같이, 기존(Ref; 청색) 보다 심리스가 개선(DOE; 적색)되는 것을 알 수 있다. 도 10은 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치의 90Hz 구동 모드 시에 저전위 전압과 초기화 전압 간의 전압 갭 설정에 따른 애노드 차징 타임을 보상하는 그래프를 나타낸 것이다. 본 명세서의 실시예에 따라 개선된 방법(DOE; 적색)은, 60Hz 구동 모드 시에 저전위 전압(ELVSS)과 초기화 전압(Vini) 모두 -3.0V로 차이가 없도록 하고, 90Hz 구동 모드 시에 저전위 전압(ELVSS)을 -3.4V로 하고, 초기화 전압(Vini)을 -2.8V로 하여 차이가 나도록 설정함으로써 기존(Ref; 청색)에 60Hz 및 90Hz 모두 저전위 전압(ELVSS)을 -3.0V로 하고, 초기화 전압(Vini)을 -2.8V로 하여 모드 전환 시에 차이가 나지 않도록 하는 것보다 애노드 차징 타임을 보상하게 되어 심리스(Seamless)를 개선하게 되는 것이다.
여기서, 전원부(60)는 고전위 전압(ELVDD), 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 표시 패널(20)에 제공하고, 표시 패널(20)은 데이터 구동부(40)로부터 인가된 저전위 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)에 따라 각 화소가 동작하여, 발광 다이오드(EL)가 발광하게 된다.
또한, 전원부(60)는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)를 이용하여 표시패널(20)의 픽셀 어레이와 데이터 구동부(40)의 구동에 필요한 전원을 발생한다. 직류-직류 변환기는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck Converter), 부스트 변환기(Boost Converter) 등을 포함할 수 있다. 전원부(60)는 호스트 시스템(미도시)으로부터의 직류 입력 전압을 조정하여 감마 기준 전압, 게이트 온 전압(VGL). 게이트 오프 전압(VGH), 고전위 전압(ELVDD), 저전위 전압(ELVSS), 초기화 전압(Vini) 등의 직류 전원을 발생할 수 있다. 감마 기준 전압은 감마 보상 전압 발생부에 공급된다. 게이트 온 전압(VGH)과 게이트 오프 전압(VGL)은 레벨 시프터와 데이터 구동부(40)에 공급된다.
따라서 고전위 전압(ELVDD), 저전위 전압(ELVSS), 초기화 전압(Vini) 등의 픽셀 전원은 픽셀들(PX)에 공통으로 공급된다.
한편, 본 발명에 따른 휘도 제어부(10)는 감마 기준 전압(GVDD)을 분압 회로를 통해 분배하여 계조별 감마 보상 전압을 데이터 구동부(40)에 출력하는 감마 보상 전압 발생부를 포함할 수 있다. 감마 보상 전압 발생부는 공통 감마 발생부와, 제1 내지 제3 감마 발생부를 포함할 수 있다.
공통 감마 발생부는 제1 및 제2 기준 전압(VREG1, VRFG2)을 발생한다.
제1 기준 전압(VREG1)은 제1 휘도 범위(L1)를 표현하는 감마 보상 전압(V0~V255)으로 분압되는 고전위 기준 전압이다. 제1 휘도 범위(L1)는 노멀 구동 모드(normal driving mode)에서 화면(AA) 상에 재현되는 입력 영상의 휘도이다. 공통 감마 발생부로부터 출력되는 제1 및 제2 기준 전압(VREG1, VRFG2)은 제1 내지 제3 감마 발생부에 공통으로 공급된다.
제2 기준 전압(VREG2)은 부스트 모드(Boost mode)에서 제2 휘도 범위(L2)를 표현하는 감마 보상 전압(V0~V256)을 발생하기 위한 고전위 기준 전압이다. 제2 기준 전압(VREG2)은 제1 기준 전압(VREG1) 이상의 높은 전압으로 설정된다.
부스트 모드(Boost mode)는 화면(AA) 상에서 국부적으로 휘도를 높여야 하는 구동 모드로 설정될 수 있다. 지문 센싱 모드가 부스트 모드의 하나로 설정될 수 있다. 광학식 지문 센서를 사용할 때 광원으로 이용되는 픽셀(PX)들의 휘도를 노멀 구동 모드 보다 높은 휘도로 향상시키면 이미지 센서에 수광되는 수광량을 높여 지문 패턴의 센싱 감도를 개선할 수 있다.
표시 패널(20)의 화면 상에 손가락이 터치될 때 표시 장치(100)는, 터치 센서 또는 압력 센서의 출력 신호에 응답하여 지문 센싱 모드를 지시하는 부스트 모드 신호를 발생할 수 있다. 데이터 구동부(40)는 호스트 시스템으로부터 부스트 모드 신호가 입력되면 지문 센싱 영역(SA)의 픽셀 휘도를 부스트 모드에서 설정된 휘도로 향상시켜 지문 센싱 영역(SA)을 고휘도로 점등시킬 수 있다.
부스트 모드에서, 화면(AA) 내의 특정 영역에 지문 센싱 영역(SA)이 설정될 수 있다. 부스트 모드에서 지문 센싱 영역(SA)의 픽셀(PX)들은 제2 휘도 범위(L2)의 휘도로 발광될 수 있다. 광학식 지문 센서에서 이미지 센서로 수광되는 광량을 높이기 위하여, 지문 센싱 이벤트가 발생될 때 부스트 모드가 활성화되어 지문 센싱 영역(SA)의 휘도를 지문 센싱 영역(SA) 밖의 다른 픽셀(PX)들 보다 더 높게 제어할 수 있다. 지문 센싱 이벤트가 발생될 때 지문 센싱 영역(SA) 밖의 다른 픽셀(PX)들은 입력 영상을 제1 휘도 범위(L1)로 재현할 수 있다. 제1 휘도 범위(L1)는 n(n은 8 이상의 양의 정수) bit 픽셀 데이터에 의해 표현 가능한 2n 계조의 휘도 범위이다. 제2 휘도 범위(L2)는 n+1 bit 픽셀 데이터에 의해 표현 가능한 2n + 1 계조의 휘도 범위이다. 제2 휘도 범위(L2)의 최고 휘도는 제1 휘도 범위(L1)의 최고 휘도보다 높은 휘도이다. 제2 휘도 범위(L2)는 고휘도 모드 또는 화면(AA) 내에서 국부적으로 밝은 영상을 표현한다.
노멀 구동 모드에서 지문 센싱 영역(SA)을 포함한 화면(AA) 전체에서 픽셀(PX)들의 휘도는 제1 휘도 범위(L1)로 제어될 수 있다. 따라서, 노멀 구동 모드에서 화면(AA) 내의 모든 픽셀(PX)들의 최고 휘도는 제1 휘도 범위(L1)의 최고 휘도이다.
부스트 모드는 밝은 야외 환경, 전시 모드 등에서 화면(AA)의 휘도를 높이기 위하여 활성화될 수 있다. 이 경우, 본 발명이 적용되는 모바일 기기 또는 웨어러블 기기에서 조도 센서의 출력에 따라 사용 환경이 밝거나 전시장에서 샘플 영상을 표시할 때 부스트 모드가 활성화될 수 있다. 따라서, 본 발명은 화면(AA) 상에서 국부적으로 휘도를 높일 필요가 있을 때 혹은, 밝은 환경이나 전시 모드에서 픽셀(PX)들의 휘도를 노멀 구동 모드보다 높일 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 명세서의 실시예에 따른 표시 장치(100)는, 외부로부터 입력되는 휘도 데이터에 기초하여 표시 패널의 휘도를 제어함에 있어서, 휘도 데이터에 해당하는 감마 세트 및 그 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 선택할 수 있게 함으로써 세분화된 디밍 동작을 수행할 수 있다. 그러므로, 고휘도 영역 또는 저휘도 영역에서 디밍 데이터를 고정 또는 변경하여 사용함으로써, 고휘도 영역에서 저휘도 영역으로 갈수록 디밍 데이터를 순차적으로 증가시키던 종래의 기술에 비하여, 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저전위 전압(ELVSS)과 초기 전압(Vini) 간의 차이를 60Hz 구동 모드 대비 90Hz 구동 모드에서 더 크게 설정함으로써 애노드 차징(Anode Charging)을 보상할 수 있도록 하는 표시 장치 및 이의 저휘도 전원 제공 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 영상 데이터의 휘도 데이터에 따른 감마 세트의 선택 시, 선택된 감마 세트에 대응된 저전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 룩업 테이블에 근거하여 표시 패널에 제공하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치를 실현할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, 외부로부터 입력받은 영상 데이터의 휘도 데이터에 따른 감마 세트의 선택 시, 선택된 감마 세트에 대응된 저전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini)을 표시 패널에 제공하는 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법을 실현할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10 : 휘도 제어부 20 : 표시 패널
30 : 스캔 구동부 40 : 데이터 구동부
50 : 발광 제어부 60 : 전원부
70 : 타이밍 제어부 80 : 스위칭 회로부
100 : 표시 장치 110 : 룩업 테이블
120 : 감마세트 선택부 140 : 감마세트 저장부
141 ~ 148 : 감마 세트 160 : 디밍데이터 저장부
161 ~ 168 : 디밍 데이터

Claims (13)

  1. 복수의 게이트 배선 및 복수의 데이터 배선이 교차하여 배치되고 각 교차점에 유기발광 다이오드를 구비하는 각 화소를 정의하는 표시패널;
    상기 복수의 게이트 배선에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부;
    상기 복수의 데이터 배선에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부;
    상기 화소들에 고전위 전압, 저전위 전압 및 초기화 전압을 제공하는 전원부; 및
    상기 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 데이터 구동부는, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압이 서로 다른 값으로 상기 표시패널에 인가되도록 제어하는, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는, 복수의 감마 세트들 각각에 대하여, 하나의 감마 세트에 하나의 저전위 전압 및 초기화 전압이 대응되어 저장된 룩업 테이블을 포함하는, 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블에는, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압이 서로 다른 값으로 저장된, 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블에는, 상기 60Hz 구동 모드 시의 상기 저전위 전압과 상기 초기화 전압이 서로 동일한 값으로 저장되고, 상기 90Hz 구동 모드 시의 상기 저전위 전압과 상기 초기화 전압이 서로 다른 값으로 저장된, 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 60Hz 구동 모드 시에는 서로 동일한 값을 갖는 저전위 전압과 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하고,
    상기 90Hz 구동 모드 시에는 상기 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압과 서로 다른 값을 갖는 저전위 전압과 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하되, 저전위 전압과 초기화 전압의 차이가 일정 기준 이상이 되는 저전위 전압과 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는, 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소들에 발광 제어 신호를 인가하는 발광 제어부; 및
    복수의 감마 데이터들을 각각 포함하는 복수의 감마 세트들 중에서 선택되는 하나의 감마 세트를 상기 데이터 구동부에 제공하고, 상기 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 상기 발광 제어부에 제공하는 휘도 제어부;
    를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는, 상기 휘도 제어부로부터 상기 선택된 하나의 감마 세트를 제공받으면, 상기 룩업 테이블에 근거하여 상기 선택된 하나의 감마 세트에 대응하는 저전위 전압 및 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는, 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 휘도 제어부는,
    상기 표시 패널에 출력할 휘도 데이터를 외부로부터 입력받고, 상기 휘도 데이터에 대응하는 감마 세트를 선택하는 감마세트 선택부;
    상기 복수의 감마 세트들을 저장하는 감마세트 저장부; 및
    상기 복수의 감마 세트들 각각에 대응하는 상기 복수의 디밍 데이터들을 저장하는 디밍 데이터 저장부;
    를 포함하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 디밍 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 디밍 동작이 수행되고, 상기 디밍 데이터는 상기 유기발광 다이오드의 발광 시간을 조절하는 오프 듀티비인, 표시 장치.
  10. (a) 휘도 제어부가 표시 패널에 출력할 휘도 데이터를 외부로부터 입력받는 단계;
    (b) 감마세트 선택부가 복수의 감마 세트들 중에서 상기 휘도 데이터에 대응하는 감마 세트를 선택하는 단계;
    (c) 상기 휘도 제어부가 상기 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 호출하는 단계;
    (d) 상기 휘도 제어부가 상기 선택된 감마 세트를 데이터 구동부로 출력하고, 상기 디밍 데이터를 발광 제어부로 출력하는 단계;
    (e) 상기 데이터 구동부가 상기 선택된 감마 세트에 대응하는 저전위 전압 및 초기화 전압을 룩업 테이블로부터 획득하는 단계; 및
    (f) 상기 데이터 구동부가 상기 획득된 저전위 전압 및 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 (f) 단계에서 상기 데이터 구동부는, 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압과, 90Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압을 서로 다른 값으로 상기 표시패널에 제공하는, 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (f) 단계에서 상기 데이터 구동부는, 상기 60Hz 구동 모드 시에는 서로 동일한 값을 갖는 저전위 전압 및 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는, 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (f) 단계에서 상기 데이터 구동부는, 상기 90Hz 구동 모드 시에는 상기 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압과 각각 다른 값을 갖는 저전위 전압 및 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는, 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 (f) 단계에서 상기 데이터 구동부는, 상기 90Hz 구동 모드 시에 상기 60Hz 구동 모드 시의 저전위 전압 및 초기화 전압과 각각 다른 값을 갖는 저전위 전압 및 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하되, 저전위 전압과 초기화 전압의 차이가 일정 기준 이상이 되는 저전위 전압과 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는, 표시 장치의 저휘도 전원 제공 방법.
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