KR20230146160A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 초기화 전원의 전압을 이용하여 발광 소자를 초기화하는 화소, 프레임 단위로 이미지의 변경 여부를 확인하는 타이밍 제어부 및 상기 이미지가 변경되는 경우, 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 초기화 전원 생성부를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 발광 소자를 이용하여 영상을 표시하는 장치이다. 표시 장치는 내부에 구비된 화소들에 데이터 신호를 인가하기 전에 특정 초기화 전압을 이용하여 화소(특히, 발광 소자의 기생 커패시터)를 초기화(또는 방전)시키며, 이러한 화소(특히, 상기 기생 커패시터)의 방전 특성은 초기화 전압과 저전위 구동 전압(ELVSS) 간의 전압차에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 전압차를 정방향(forward bias)으로 과하게 줄 경우 블랙이 표시되고, 역방향(reverse bias)으로 줄 경우 발광이 지연되거나 색끌림 현상 등이 발생하여 동화상 특성이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 동화상 특성이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 동화상 특성이 개선된 표시장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치는, 제1 초기화 전원의 전압을 이용하여 발광 소자를 초기화하는 화소, 프레임 단위로 이미지의 변경 여부를 확인하는 타이밍 제어부 및 상기 이미지가 변경되는 경우, 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 초기화 전원 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 초기화 전원의 전압은 상기 발광 소자의 애노드전극을 초기화할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 타이밍 제어부는, 현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산하는 이미지 분석부, 상기 계산된 APL 및 블랙 비율에 각각 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 오프셋 전압 설정부 및 상기 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하여 제1 초기화 전원 제어신호 또는 제2 초기화 전원 제어신호를 생성하는 이미지 비교부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 이미지 분석부는 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율을 더 계산하고, 상기 오프셋 전압 설정부는 상기 계산된 APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 오프셋 전압들에 기설정된 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초기화 전원 생성부는 상기 이미지 비교부에서 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호가 전달되는 경우, 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초기화 전원 생성부는 상기 이미지 비교부에서 이미지 동일에 대응하는 제2 초기화 전원 제어신호가 전달되는 경우, 상기 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초기화 전원 생성부는 상기 이미지 비교부에서 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호가 전달되는 경우, 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임을 포함하는 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초기화 전원 생성부는 기설정된 오프셋 프레임까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초기화 전원 생성부는 기설정된 오프셋 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 초기화 전원 생성부는 상기 기설정된 오프셋 프레임 이후의 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 기준전압까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 표시 장치의 구동방법은, 제1 초기화 전원의 전압을 이용하여 발광 소자를 초기화하는 화소를 포함하는 표시 장치의 구동방법으로, 현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산하는 제1 단계, 상기 계산된 APL 및 블랙 비율 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 제2 단계, 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하여 제1 초기화 전원 제어신호 또는 제2 초기화 전원 제어신호를 생성하는 제3 단계 및 상기 이미지가 변경되는 경우, 제1 초기화 전원 제어신호에 따라 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 초기화 전원의 전압은 상기 발광 소자의 애노드전극을 초기화할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 단계에서 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율들을 더 계산하고, 상기 제2 단계에서 상기 계산된 APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 오프셋 전압들에 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4 단계에서 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4 단계에서 상기 이미지가 변경되지 않는 경우, 상기 제2 초기화 전원 제어신호에 따라 상기 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4 단계에서 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임을 포함하는 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4 단계에서 기설정된 오프셋 프레임까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4 단계에서 기설정된 오프셋 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제4 단계에서 상기 기설정된 오프셋 프레임 이후의 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 기준전압까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 프레임 단위로 이미지(또는 데이터)를 분석하고 이미지의 변경 여부에 따라 발광 소자의 애노드 전극을 초기화시키는 제1 초기화전압을 가변시켜 출력함에 따라, 휘도 저하 및 발광 지연을 방지하여 동화상 특성을 향상시킬 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 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부를 나타낸다.
도 5는 이미지 계산에 대응하는 오프셋 전압의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 이미지 계산에 대응하는 오프셋 전압의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 7a는 도 1의 표시 장치에 포함된 초기화 전원 생성부의 동작의 일 예를 나타내고, 도 7b는 도 7a에 따른 프레임별 제1 초기화 전원의 전압을 나타낸다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함된 초기화 전원 생성부의 동작의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동방법을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결된다"고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시부(100), 제1 주사 구동부(200, 또는 제1 게이트 구동부), 제2 주사 구동부(300, 또는 제2 게이트 구동부), 발광 구동부(400, 또는 제3 게이트 구동부), 데이터 구동부(500), 초기화 전원 생성부(600), 및 타이밍 제어부(700)를 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)는 구동 조건에 따라 다양한 구동 주파수(또는, 영상 리프레시 레이트, 화면 재생률)로 영상을 표시할 수 있다. 구동 주파수는 화소(PX)의 구동 트랜지스터에 실질적으로 데이터 신호가 기입되는 빈도수이다. 예를 들어, 구동 주파수는 화면 주사율, 화면 재생 빈도수라고도 하며, 1초 동안 표시 화면이 재생되는 빈도수를 나타낸다. 표시 장치(1000)는 1Hz 내지 120Hz의 다양한 구동 주파수들에 대응하여 영상을 표시할 수 있다.
표시부(100)는 영상을 표시한다. 표시부(100)는 데이터선(D)들, 주사선들(S1, S2) 및 발광 제어선(E)들에 접속되도록 위치되는 화소(PX)들을 구비한다. 화소(PX)들은 도 2에 도시된바와 같이, 외부로부터 제1 구동 전원(VDD), 및 제2 구동 전원(VSS)의 전압들을 공급받을 수 있으며, 초기화 전원 생성부(600)로부터 제1 초기화 전원(Vint1), 및 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압들을 공급받을 수 있다.
추가적으로, 화소(PX)들은 화소 회로 구조에 대응하여 하나 이상의 제1 주사선(S1), 제2 주사선(S2) 및 발광 제어선(E)에 접속될 수 있다.
타이밍 제어부(700)는 외부의 그래픽 기기와 같은 화상 소스로부터 입력 제어 신호 및 입력 영상 신호를 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(700)는 입력 영상 신호에 기초하여 표시부(100)의 동작 조건에 맞는 영상 데이터(RGB)를 생성하여 데이터 구동부(500)에 제공한다. 타이밍 제어부(700)는 입력 제어 신호에 기초하여 제1 주사 구동부(200)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제1 구동 제어 신호(SCS1), 제2 주사 구동부(300)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제2 구동 제어 신호(SCS2), 발광 구동부(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제3 구동 제어 신호(ECS), 및 데이터 구동부(500)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제4 구동 제어 신호(DCS)를 생성하여 각각 제1 주사 구동부(200), 제2 주사 구동부(300), 발광 구동부(400), 및 데이터 구동부(500)에 제공할 수 있다.
한편, 타이밍 제어부(700)는 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산하는 이미지 분석부(710), 상기 계산된 APL 및 블랙 비율에 각각 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 오프셋 전압 설정부(720), 및 상기 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하는 이미지 비교부(730)를 포함할 수 있다. 이미지 분석부(710), 오프셋 전압 설정부(720), 및 이미지 비교부(730)의 동작은 도 4를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
제1 주사 구동부(200)는 타이밍 제어부(700)로부터 제1 구동 제어 신호(SCS1)를 수신할 수 있다. 제1 주사 구동부(200)는 제1 구동 제어 신호(SCS1)에 응답하여 제1 주사선(S1)들로 주사 신호를 공급할 수 있다.
제2 주사 구동부(300)는 타이밍 제어부(700)로부터 제2 구동 제어 신호(SCS2)를 수신할 수 있다. 제2 주사 구동부(300)는 제2 구동 제어 신호(SCS2)에 응답하여 제2 주사선(S2)들로 주사 신호를 공급할 수 있다.
발광 구동부(400)는 타이밍 제어부(700)로부터 제3 구동 제어 신호(ECS)를 수신할 수 있다. 발광 구동부(400)는 제3 구동 제어 신호(ECS)에 응답하여 발광 제어선(E)들로 발광 제어 신호를 공급할 수 있다.
초기화 전원 생성부(600)는 타이밍 제어부(700)로부터 초기화 전원 제어 신호(ICS)를 수신할 수 있다. 초기화 전원 생성부(600)는 초기화 전원 제어 신호(ICS)에 응답하여 초기화 전원의 전압을 표시부(100)에 공급할 수 있다. 초기화 전원은 서로 다른전압 레벨들로 출력되는 초기화 전원들, 예를 들어 제1 초기화 전원(Vint1), 제2 초기화 전원(Vint2)을 포함할 수 있다. 초기화 전원은 화소(PX)를 초기화화는 전원으로, 제1 초기화 전원의 전압에 의해 화소(PX)에 포함되는 발광 소자, 보다 구체적으로는 발광 소자의 애노드 전극이 초기화될 수 있다. 또한, 제2 초기화 전원의 전압에 의해 화소(PX)에 포함되는 구동 트랜지스터가 초기화될 수 있다. 초기화 전원은 음의 전압일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 i번째 수평라인(또는 i번째 화소행)에 위치되며 j번째 데이터선(Dj)과 접속된 화소(PXij)를 도시하기로 한다(단, i, j는 자연수).
도 2를 참조하면, 화소(PXij)는 발광 소자(LD), 제1 내지 제7 화소 트랜지스터들(M1 내지 M7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)의 제1 전극(애노드 전극 또는 캐소드 전극)은 제4 화소 노드(PN4)에 접속되고 제2 전극(캐소드 전극 또는 애노드 전극)은 제2 구동 전원(VSS)에 접속된다. 발광 소자(LD)는 제1 화소 트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드일 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(LD)는 무기 물질로 형성되는 무기 발광 소자일 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자(LD)는 무기 물질 및 유기 물질이 복합적으로 구성된 발광 소자일 수도 있다. 또는 발광 소자(LD)는 복수의 무기 발광 소자들이 제2 구동 전원(VSS)과 제4 화소 노드(PN4) 사이에 병렬 및/또는 직렬로 연결된 형태를 가질 수도 있다.
제1 화소 트랜지스터(M1)(또는, 구동 트랜지스터)는 제1 화소 노드(PN1)와 제3 화소 노드(PN3) 사이에 접속된다. 제1 화소 트랜지스터(M1)의 게이트 전극은 제2 화소 노드(PN2)에 접속된다. 제1 화소 트랜지스터(M1)는 제2 화소 노드(PN2)의 전압에 대응하여 제1 구동 전원(VDD)으로부터 발광 소자(LD)를 경유하여 제2 구동 전원(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 이를 위하여, 제1 구동 전원(VDD)은 제2 구동 전원(VSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
제2 화소 트랜지스터(M2)는 데이터선(Dj)과 제1 화소 노드(PN1) 사이에 접속된다. 제2 화소 트랜지스터(M2)의 게이트 전극은 i번째 제1 주사선(S1i)에 접속된다. 제2 화소 트랜지스터(M2)는 i번째 제1 주사선(S1i)으로 제1 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dj)과 제1 화소 노드(PN1)를 전기적으로 접속시킨다.
제3 화소 트랜지스터(M3)는 제3 화소 노드(PN3)와 제2 화소 노드(PN2) 사이에 접속된다. 제3 화소 트랜지스터(M3)의 게이트 전극은 i번째 제2 주사선(S2i)에 접속된다. 제3 화소 트랜지스터(M3)는 i번째 제2 주사선(S2i)으로 제2 주사 신호가 공급될 때 턴-온된다. 따라서, 제3 화소 트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제1 화소 트랜지스터(M1)는 다이오드 형태로 접속된다.
제4 화소 트랜지스터(M4)는 제2 화소 노드(PN2)와 제2 초기화 전원(Vint2) 사이에 접속된다. 제4 화소 트랜지스터(M4)의 게이트 전극은 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)에 접속된다. 제4 화소 트랜지스터(M4)는 i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 제2 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압을 제2 화소 노드(PN2)로 공급한다. 여기서, 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압은 데이터선(Dj)으로 공급되는 데이터 신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
이에 따라, 제4 화소 트랜지스터(M4)의 턴-온에 의해 제1 화소 트랜지스터(M1)의 게이트 전압이 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압으로 초기화되고, 제1 화소 트랜지스터(M1)가 온-바이어스(on-bias) 상태를 가질 수 있다(즉, 온-바이어스 상태로 초기화됨).
제5 화소 트랜지스터(M5)는 제1 구동 전원(VDD)과 제1 화소 노드(PN1) 사이에 접속된다. 제5 화소 트랜지스터(M5)의 게이트 전극은 i번째 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 제5 화소 트랜지스터(M5)는 i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제6 화소 트랜지스터(M6)는 제3 화소 노드(PN3)와 발광 소자(LD)의 제1 전극(즉, 제4 화소 노드(PN4)) 사이에 접속된다. 제6 화소 트랜지스터(M6)의 게이트전극은 i번째 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 제6 화소 트랜지스터(M6)는 i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
추가적으로, 제5 화소 트랜지스터(M5) 및 제6 화소 트랜지스터(M6)가 동일한 발광 제어선(Ei)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 제5 화소 트랜지스터(M5) 및 제6 화소 트랜지스터(M6)는 서로 다른 발광 제어선에 접속되어 구동될 수 있다.
제7 화소 트랜지스터(M7)는 발광 소자(LD)의 제1 전극(즉, 제4 화소 노드(PN4))과 제1 초기화 전원(Vint1) 사이에 접속된다. 제7 화소 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i번째 제1 주사선(S1i)에 접속된다. 제7 화소 트랜지스터(M7)는 i번째 제1 주사선(S1i)으로 제1 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 발광 소자(LD)의 제1 전극으로 공급한다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 제7 화소 트랜지스터(M7)의 게이트 전극은 i-1번째 제1 주사선(S1i-1) 또는 i+1번째 제1 주사선(Sli+1)에 연결될 수도 있다.
한편, 제1 초기화 전원(Vint1)과 제2 초기화 전원(Vint2)은 서로 다른 전압을 생성할 수 있다. 즉, 제2 화소 노드(PN2)를 초기화하는 전압과 제4 화소 노드(PN4)를 초기화하는 전압은 서로 다르게 설정될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 구동 전원(VDD)과 제2 화소 노드(PN2) 사이에 접속된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 화소 노드(PN2)에 인가된 전압을 저장할 수 있다.
한편, 제1 화소 트랜지스터(M1), 제2 화소 트랜지스터(M2), 제5 화소 트랜지스터(M5), 제6 화소 트랜지스터(M6), 및 제7 화소 트랜지스터(M7)는 폴리실리콘 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소 트랜지스터(M1), 제2 화소 트랜지스터(M2), 제5 화소 트랜지스터(M5), 제6 화소 트랜지스터(M6), 및 제7 화소 트랜지스터(M7)는 액티브층(채널)로서 LTPS(low temperature poly-silicon) 공정을 통해 형성된 폴리실리콘 반도체층을 포함할 수 있다. 또한, 제1 화소 트랜지스터(M1), 제2 화소 트랜지스터(M2), 제5 화소 트랜지스터(M5), 제6 화소 트랜지스터(M6), 및 제7 화소 트랜지스터(M7)는 P형 트랜지스터일 수 있다. 이에 따라, 제1 화소 트랜지스터(M1), 제2 화소 트랜지스터(M2), 제5 화소 트랜지스터(M5), 제 6 화소 트랜지스터(M6), 및 제7 화소 트랜지스터(M7)를 턴-온시키는 게이트-온 전압은 로우 레벨(또는, 논리 로우 레벨)일 수 있다.
폴리실리콘 반도체 트랜지스터는 빠른 응답 속도의 장점이 있으므로, 빠른 스위칭이 요구되는 스위칭 소자에 적용될 수 있다.
제3 및 제4 화소 트랜지스터들(M3, M4)은 산화물 반도체 트랜지스터로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 및 제4 화소 트랜지스터들(M3, M4)은 N형 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있고, 액티브층으로서 산화물 반도체층을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제3 및 제4 화소 트랜지스터들(M3, M4)을 턴-온시키는 게이트-온 전압은 하이 레벨(또는, 논리 하이 레벨)일 수 있다.
산화물 반도체 트랜지스터는 저온 공정이 가능하며, 폴리실리콘 반도체 트랜지스터에 비하여 낮은 전하 이동도를 갖는다. 즉, 산화물 반도체 트랜지스터는 오프 전류 특성이 우수하다. 따라서, 제3 화소 트랜지스터(M3) 및 제4 화소 트랜지스터(M4)를 산화물 반도체 트랜지스터로 형성하면 제2 화소 노드(PN2) 및/또는 제3 화소 노드(PN3)로부터의 누설전류를 최소화할 수 있고, 이에 따라 표시품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 주사선들(S2i-1, S2i) 각각은 i번째 수평라인 이외의 2개 이상의 수평라인들에도 공통으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 수평라인들에 배치되는 화소들의 제1 화소 트랜지스터(M1)들의 게이트 전압의 초기화 및/또는 문턱 전압 보상 동작이 동시에 진행될 수 있다.
도 3은 도 2의 화소의 구동의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 화소(PXij)는 비발광 기간(NEP)에 영상 표시를 위한 신호들을 공급받고, 발광 기간(EP)에 상기 신호들에 기초하여 발광할 수 있다.
N형 트랜지스터인 제3 및 제4 화소 트랜지스터들(M3, M4)에 연결되는 i번째 및 i-1번째 제2 주사선들(S2i, S2i-1)로 공급되는 제2 주사 신호의 게이트-온 전압은 하이 레벨이다. P형 트랜지스터인 제2 및 제7 트랜지스터들(M2, M7)에 연결되는 i번째 제1 주사선(S1i)으로 공급되는 제1 주사 신호의 게이트-온 전압은 로우 레벨이다. P형 트랜지스터인 제5 및 제6 화소 트랜지스터들(M5, M6)에 연결되는 i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어 신호의 게이트-온 전압은 로우 레벨이다.
먼저, i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호(하이 레벨)가 공급된다. i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호가 공급되면 제5 및 제6 화소 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프된다. 제5 및 제6 화소 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-오프되면, 화소(PXij)는 비발광 상태로 설정된다.
이후, i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 제2 주사 신호가 공급된다. i-1번째 제2 주사선(S2i-1)으로 제2 주사 신호가 공급되면 제4 화소 트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제4 화소 트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압이 제2 화소 노드(PN2)로 공급된다.
이후, i번째 제1 주사선(S1i) 및 i번째 제2 주사선(S2i)으로 제1 및 제2 주사 신호들이 각각 공급된다. i번째 제2 주사선(S2i)으로 제2 주사 신호가 공급되면 제3 화소 트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제3 화소 트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제1 화소 트랜지스터(M1)가 다이오드 형태로 접속되고, 제1 화소 트랜지스터(M1)의 문턱전압이 보상될 수 있다.
i번째 제1 주사선(S1i)으로 제1 주사 신호가 공급되면 제2 화소 트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제2 화소 트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터선(Dj)으로부터의 데이터 신호가 제1 화소 노드(PN1)로 공급된다. 이때, 제2 화소 노드(PN2)가 데이터 신호보다 낮은 제2 초기화 전원(Vint2)의 전압으로 초기화되었기 때문에(예를 들어, 온-바이어스 상태로 초기화됨) 제1 화소 트랜지스터(M1)가 턴-온된다.
제1 화소 트랜지스터(M1)가 턴-온되면 제1 화소 노드(PN1)로 공급된 데이터 신호가 다이오드 형태로 접속된 제1 화소 트랜지스터(M1)를 경유하여 제2 화소 노드(PN2)로 공급된다. 그러면, 제2 화소 노드(PN2)에는 데이터 신호 및 제1 화소 트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압이 인가된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제2 화소 노드(PN2)의 전압을 저장한다.
또한, i번째 제1 주사선(S1i)으로 제1 주사 신호가 공급되면 제7 화소 트랜지스터(M7)가 턴-온된다. 제7 화소 트랜지스터(M7)가 턴-온되면 발광 소자(LD)의 제1 전극(즉, 제4 화소 노드(PN4))으로 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압이 공급된다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 기생 커패시터에 남아있던 잔류 전압이 방전될 수 있다.
이후, i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단된다. i번째 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어 신호의 공급이 중단되면, 제5 및 제6 화소 트랜지스터들(M5, M6)이 턴-온된다. 이때, 제1 화소 트랜지스터(M1)는 제2 화소 노드(PN2)의 전압에 대응하여 발광 소자(LD)로 흐르는 구동 전류를 제어한다. 그러면, 발광 소자(LD)는 전류량에 대응하는 휘도의 빛을 생성한다.
도 3에는 제2 주사 신호의 폭이 제1 주사 신호의 폭보다 큰 것으로 도시되었으나, 주사 신호들의 폭이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 발광 소자(LD)의 제1 전극(애노드 전극 또는 캐소드 전극)으로 공급되는 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압과 발광 소자(LD) 제2 전극(캐소드 전극 또는 애노드 전극)으로 공급되는 제2 구동 전원(VSS)의 전압의 차이에 따라, 동화상 특성이 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 정방향(forward bias)으로 과하게 주는 경우에는 전환 직후의 첫번째 프레임(First Frame)에서 블랙이 뜰 수 있고, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 역방향(Reverse bias)으로 주는 경우에는 전환 직후의 첫번째 프레임(First Frame)의 발광이 지연되어 휘도가 저하되거나 색 끌림 현상이 발현될 수 있다. 즉, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압에 따라 발광 소자의 발광 특성이 변경되어 동화상 특성이 저하될 수 있으며, 특히 저휘도, 저계조 영역에서 동화상 특성의 저하가 가중될 수 있다.
이에, 본 발명은 프레임 단위로 이미지를 분석하고 이에 대응하여 오프셋 전압을 설정한 후, 설정된 오프셋 전압을 적용하여 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 변경하여 출력함으로써 동화상 특성을 개선하고자 한다. 특히, 본 발명은 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 설정된 오프셋 전압을 적용하여 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 가변시키고, 이미지가 변경되지 않는 경우에는 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 타이밍 제어부(700)는 이미지 분석부(710), 오프셋 전압 설정부(720), 및 이미지 비교부(730)를 구비한다.
이미지 분석부(710)는 프레임 단위로 이미지를 분석한다.
일 실시예에서, 이미지 분석부(710)는 현재 프레임의 APL(Average Picture Level) 및 블랙 비율을 계산할 수 있다. APL은 이미지의 평균 밝기를 의미하고, 블랙 비율은 이미지에서 블랙이 차지하는 비율을 의미한다. 예를 들어, 블랙 계조를 나타내는 이미지의 프레임에서 APL은 0%이고, 블랙 비율은 100%일 수 있다.
다른 실시예에서, 이미지 분석부(710)는 현재 프레임뿐만 아니라 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율을 더 계산할 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임(N-1 프레임)과 하나의 이전 프레임(N-2 프레임)의 APL 및 블랙 비율을 각각 계산하거나, 현재 프레임(N-1 프레임)과 복수의 이전 프레임(N-2, N-3, N-4 프레임)들의 APL 및 블랙 비율을 각각 계산할 수 있다. 이미지 분석부(710)에서 추가적으로 계산되는 적어도 하나의 이전 프레임의 개수는 기설정될 수 있다.
오프셋 전압 설정부(720)는 이미지 분석부(710)의 결과를 기초로 오프셋(offset) 전압을 설정한다. 오프셋 전압은 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압에 적용되어 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 가변시킨다. 즉, 오프셋 전압은 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압에 가산되어 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 증가시키거나, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압에 감산되어 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 감소시킬 수 있다. 이때, 오프셋 전압은 이미지 분석부(710)에서 계산된 APL 및 블랙 비율 각각에 대응하도록 기설정될 수 있다.
도 5는 이미지 계산에 대응하는 오프셋 전압의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, APL은 그 수치에 따라 4개의 구간으로 구분되고, 각 구간에 대응되도록 오프셋 전압이 기설정될 수 있다. 또한, 블랙 비율도 그 수치에 따라 4개의 구간으로 구분되고, 각 구간에 대응되도록 오프셋 전압이 기설정될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서 APL 및 블랙 비율은 그 수치가 더욱 세분화되어 복수의 구간으로 구분되고, 각 구간에 대응되도록 오프셋 전압이 기설정될 수 있다.
일 실시예에서, 오프셋 전압 설정부(720)는 이미지 분석부(710)에서 계산된 현재 프레임의 APL 및 블랙 비율 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정한다. 이때, APL 및 블랙 비율 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 큰 값을 오프셋 전압으로 설정하거나 작은 값을 오프셋 전압으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 계산된 APL이 0%이고 블랙 비율이 100%인 경우, 계산된 APL에 대응되는 기설정된 오프셋 전압은 0.5V이고 계산된 블랙 비율에 대응되는 기설정된 오프셋 전압은 0.2V이며, 이중 큰 값인 0.5V를 오프셋 전압으로 설정할 수 있다.
다른 실시예에서, 오프셋 전압 설정부(720)는 이미지 분석부(710)에서 계산된 현재 프레임과 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 오프셋 전압들에 기설정된 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정할 수 있다.
이때, APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하는 방법은 상술한 바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
도 6은 이미지 계산에 대응하는 오프셋 전압의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 오프셋 전압 설정부(720)는 선택된 오프셋 전압들에 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정할 수 있다. 이때, 가중치는 각 프레임마다 랜덤하게 기설정될 수 있다. 예를 들어, 가중치는 현재 프레임(N-1 프레임)에 대해서는 40%, 이전 프레임들(N-2, N-3, N-4, N-5 프레임)에 대해서는 각각 30%, 10%, 10%, 10%로 기설정될 수 있다. 이후 오프셋 전압 설정부(720)는 선택된 오프셋 전압들에 각 가중치를 곱한 후 더하여 최종적으로 가중치가 반영된 오프셋 전압을 설정할 수 있다.
이미지 비교부(730)는 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하고 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 제어하기 위한 초기화 전원 제어 신호(ICS)를 생성하여 초기화 전원 생성부(600)에 전달한다.
일 실시예에서, 이미지 비교부(730)에서 생성되는 초기화 전원 제어신호(ICS)는 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1), 및 이미지 동일에 대응하는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이미지 비교부(730)는 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지를 비교하여 이미지가 변경되는 경우에는 오프셋 전압 설정부(720)에서 설정된 오프셋 전압을 적용하여 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 가변시키는 제1 초기화 전원 제어 신호(ICS1)를 생성하고, 이미지가 변경되지 않는 경우에는 오프셋 전압 설정부(720)에서 설정된 오프셋 전압과 무관하게 기준전압을 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 제어하는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)를 생성하여 초기화 전원 생성부(600)에 전달할 수 있다.
초기화 전원 생성부(600)는 이미지의 변경 여부에 따라 타이밍 제어부(700)로부터 초기화 전원 제어신호(ICS1 또는 ICS2)를 전달 받아 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 가변시켜 출력한다.
일 실시예에서, 초기화 전원 생성부(600)는 이미지가 변경되는 경우에는 이미지 비교부(730)로부터 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1)를 전달 받아 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 기준전압에 오프셋 전압을 더하여 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있고, 이미지가 변경되지 않는 경우에는 이미지 비교부(730)로부터 이미지 동일에 대응하는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)를 전달 받아 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있다.
이때, 첫번째 프레임이란 변경된 이미지에 대응되는 복수의 프레임 중 변경전 이미지의 프레임과 가장 근접한 프레임을 의미하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 첫번째 프레임은 변경된 이미지에 대응되는 단일 프레임으로서 변경전 이미지의 프레임과 가장 근접한 프레임을 의미할 수도 있다.
도 7a는 도 1의 표시 장치에 포함된 초기화 전원 생성부의 동작의 일 예를 나타내고, 도 7b는 도 7a에 따른 프레임별 제1 초기화 전원의 전압을 나타낸다.
도 7a 및 도 7b을 참조하면, 블랙 계조의 이미지에 대응되는 현재 프레임(N-1 프레임)의 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압이 기준전압(0.5V)으로 출력되는 상황에서 다음 프레임(N 프레임)의 이미지가 회색 계조로 변경되는 경우, 초기화 전원 생성부(600)는 이미지 비교부(730)로부터 전달되는 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1)에 따라 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 기준전압(0.5V)에 설정된 오프셋 전압(0.3V)이 가산된 가변전압(0.8V)으로 출력할 수 있다. 또한, 이후 프레임(N+1 프레임)의 이미지가 회색 계조로 동일하여 변경되지 않는 경우, 초기화 전원 생성부(600)는 이미지 비교부(730)로부터 전달되는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)에 따라 이후 프레임의 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 다시 기준전압(0.5V)으로 출력할 수 있다.
이때, 초기화 전원 생성부(600)는 이미지 비교부(730)로부터 전달되는 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1)에 따라 기준전압에 오프셋 전압을 더하기 위한 가산기(미도시)와, 이미지 비교부(730)로부터 전달되는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)에 따라 전압을 감소시켜 기준전압을 출력하기 위한 감산기(미도시)를 더 구비할 수 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함된 초기화 전원 생성부의 동작의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 초기화 전원 생성부(600)는 이미지 비교부(730)에서 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1)가 전달되는 경우, 변경된 이미지의 첫번째 프레임을 포함하는 적어도 두 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 변경하여 출력할 수 있다. 이때, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압은 각 프레임 기간 동안 각 프레임의 APL에 따라 오프셋 전압 설정부(720)에서 설정된 오프셋 전압이 차등 적용되어 변경될 수 있다.
일 실시예에서, 초기화 전원 생성부(600)는 기설정된 오프셋 프레임까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 증가시킬 수 있다. 이때, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압은 소정의 기울기로 증가할 수 있다. 상기 기울기는 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압의 증가(Fade in) 속도를 의미하며, 각 프레임 기간 동안 차등 적용되는 오프셋 전압에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임(N-1 프레임)으로부터 설정된 오프셋 전압(0.3V)은 다음 2개의 프레임(N, N+1 프레임) 각각의 APL에 따라 차등 적용되어 N 프레임에는 0.1V, N+1 프레임에는 0.2V가 적용될 수 있다. 따라서, 다음 2개의 프레임은 각 프레임 기간동안 각각 0.6V, 0.7V를 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있으며, 이에 따라 상기 기울기는 0.1V/frame로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 초기화 전원 생성부(600)는 기설정된 오프셋 프레임 기간 동안 기준전압에 오프셋 전압 설정부(720)에서 설정된 오프셋 전압을 더하여 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 초기화 전원 생성부(600)는 기설정된 오프셋 프레임 이후의 적어도 두 프레임 기간 동안 기준전압까지 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 서서히 감소시킬 수 있다. 이때, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압은 소정의 기울기로 감소할 수 있다. 상기 기울기는 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압의 감소(Fade out) 속도를 의미하며, 각 프레임 기간 동안 차등 적용되는 오프셋 전압에 따라 가변될 수 있다. 예를 들어, 현재 프레임(N-1 프레임)으로부터 설정된 오프셋 전압(0.3V)은 오프셋 프레임(N+2 프레임) 이후의 다음 5개의 프레임(N+3, N+4, N+5, N+6, N+7) 각각의 APL에 따라 차등 적용되어 N+3 프레임에는 0.05V, N+4 프레임에는 0.10V, N+5 프레임에는 0.15V, N+6 프레임에는 0.20V, N+7 프레임에는 0.25V가 적용될 수 있다. 따라서, 다음 5개의 프레임은 각 프레임 기간동안 각각 0.75V, 0.70V, 0.65V, 0.60V, 0.55V를 제1 초기화 전원의 전압으로 출력할 수 있으며, 이에 따라 상기 기울기는 -0.05V/frame로 설정될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동방법을 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동방법은, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 이용하여 발광 소자를 초기화하는 화소를 포함하는 표시 장치의 구동방법으로, 현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산하는 제1 단계, 계산된 APL 및 블랙 비율 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 제2 단계, 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하여 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1) 또는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)를 생성하는 제3 단계; 및 이미지가 변경되는 경우, 제1 초기화 전원 제어신호에 따라 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 변경하여 출력하는 제4 단계를 포함할 수 있다.
이때, 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압은 발광 소자의 애노드전극을 초기화할 수 있다.
제1 단계는 현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산로서, APL 및 블랙 비율을 계산하는 방법은 상술한바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
일 실시예에서, 제1 단계에서 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율들을 더 계산할 수 있으며, 복수의 프레임을 이용하여 APL 및 블랙 비율을 계산하는 방법은 상술한바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
제2 단계는 계산된 APL 및 블랙 비율 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 단계로서, 계산 결과에 따라 오프셋 전압을 설정하는 방법은 상술한바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
일 실시예에서, 제2 단계에서 계산된 APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 오프셋 전압들에 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정할 수 있으며, 가중치를 반영하여 오프셋 전압을 설정하는 방법은 상술한바와 동일하므로, 중복된 설명은 생략한다.
제3 단계는 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하여 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1) 또는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)를 생성하는 단계로서, 이미지가 변경되는 경우에는 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1)를 생성하고, 이미지가 변경되지 않는 경우에는 제2 초기화 전원 제어신호(ICS2)를 생성할 수 있다.
제4 단계는 이미지가 변경되는 경우, 제1 초기화 전원 제어신호(ICS1)에 따라 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 변경하여 출력하는 단계이다.
일 실시예에서, 제4 단계는 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 기준전압에 오프셋 전압을 더하여 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 제4 단계는 이미지가 변경되지 않는 경우, 제2 제어신호(ICS2)에 따라 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 제4 단계는 변경된 이미지의 첫번째 프레임을 포함하는 적어도 두 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 변경하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 제4 단계는 기설정된 오프셋 프레임까지 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 서서히 증가시킬 수 있으며, 이때 기설정된 오프셋 프레임 기간 동안 기준전압에 오프셋 전압을 더하여 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압으로 출력할 수 있다. 또한, 제4 단계는 기설정된 오프셋 프레임 이후의 적어도 두 프레임 기간 동안 기준전압까지 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 서서히 감소시킬 수 있다.
이처럼, 본 발명은 프레임의 이미지 변경 여부에 관계없이 모델 별로 일정한 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 출력하는 종래기술과 달리, 이미지 변경 여부를 고려하여 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 제1 초기화 전원(Vint1)의 전압을 가변시킴으로써, 블랙이 뜨거나 발광이 지연되는 문제를 개선하여 동화상 특성을 향상시킬 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하고 설명하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내고 설명하는 것에 불과하며, 전술한 바와 같이 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있으며, 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 따라서, 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한, 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시부 200: 제1 주사 구동부
300: 제2 주사 구동부 400: 발광 구동부
500: 데이터 구동부 600: 초기화 전원 생성부
700: 타이밍 제어부 710: 이미지 분석부
720: 오프셋 전압 설정부 730: 이미지 비교부
Cst: 스토리지 커패시터 LD: 발광 소자
PX: 화소 M1~M7: 화소 트랜지스터들

Claims (19)

  1. 제1 초기화 전원의 전압을 이용하여 발광 소자를 초기화하는 화소;
    프레임 단위로 이미지의 변경 여부를 확인하는 타이밍 제어부; 및
    상기 이미지가 변경되는 경우, 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 초기화 전원 생성부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 초기화 전원의 전압은 상기 발광 소자의 애노드전극을 초기화하는 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산하는 이미지 분석부;
    상기 계산된 APL 및 블랙 비율에 각각 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 오프셋 전압 설정부; 및
    상기 현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하여 제1 초기화 전원 제어신호 또는 제2 초기화 전원 제어신호를 생성하는 이미지 비교부를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 이미지 분석부는 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율을 더 계산하고,
    상기 오프셋 전압 설정부는 상기 계산된 APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 오프셋 전압들에 기설정된 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정하는 표시 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 초기화 전원 생성부는 상기 이미지 비교부에서 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호가 전달되는 경우, 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력하는 표시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초기화 전원 생성부는 상기 이미지 비교부에서 이미지 동일에 대응하는 제2 초기화 전원 제어신호가 전달되는 경우, 상기 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력하는 표시 장치.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 초기화 전원 생성부는 상기 이미지 비교부에서 이미지 변경에 대응하는 제1 초기화 전원 제어신호가 전달되는 경우, 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임을 포함하는 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 초기화 전원 생성부는 기설정된 오프셋 프레임까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 증가시키는 표시 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 초기화 전원 생성부는 기설정된 오프셋 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력하는 표시 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 초기화 전원 생성부는 상기 기설정된 오프셋 프레임 이후의 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 기준전압까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 감소시키는 표시 장치.
  11. 제1 초기화 전원의 전압을 이용하여 발광 소자를 초기화하는 화소를 포함하는 표시 장치의 구동방법으로,
    현재 프레임의 APL 및 블랙 비율을 계산하는 제1 단계;
    상기 계산된 APL 및 블랙 비율 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하여 오프셋 전압을 설정하는 제2 단계;
    현재 프레임과 다음 프레임의 이미지의 변경 여부를 확인하여 제1 초기화 전원 제어신호 또는 제2 초기화 전원 제어신호를 생성하는 제3 단계; 및
    상기 이미지가 변경되는 경우, 상기 제1 초기화 전원 제어신호에 따라 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 제4 단계를 포함하는 표시 장치의 구동방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 초기화 전원의 전압은 상기 발광 소자의 애노드전극을 초기화하는 표시 장치의 구동방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 단계에서 적어도 하나의 이전 프레임의 APL 및 블랙 비율들을 더 계산하고,
    상기 제2 단계에서 상기 계산된 APL 및 블랙 비율들 각각에 대응하는 기설정된 오프셋 전압 중 어느 하나를 선택하고, 상기 선택된 오프셋 전압들에 가중치를 곱한 후 더하여 오프셋 전압을 설정하는 표시 장치의 구동방법.
  14. 제11항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력하는 표시 장치의 구동방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 상기 이미지가 변경되지 않는 경우, 상기 제2 초기화 전원 제어신호에 따라 상기 기준전압을 다음 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력하는 표시 장치의 구동방법.
  16. 제11항 또는 제13항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 상기 변경된 이미지의 첫번째 프레임을 포함하는 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 제1 초기화 전원의 전압을 변경하여 출력하는 표시 장치의 구동방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 기설정된 오프셋 프레임까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 증가시키는 표시 장치의 구동방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 기설정된 오프셋 프레임 기간 동안 기준전압에 상기 오프셋 전압을 더하여 상기 제1 초기화 전원의 전압으로 출력하는 표시 장치의 구동방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제4 단계에서 상기 기설정된 오프셋 프레임 이후의 적어도 두 프레임 기간 동안 상기 기준전압까지 상기 제1 초기화 전원의 전압을 서서히 감소시키는 표시 장치의 구동방법.
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