KR20230164359A - 데이터 구동부 및 이를 포함하는 발광표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1백색 데이터전압을 출력하는 제A채널과, 상기 제1백색 데이터전압과 다른 제2백색 데이터전압을 출력하는 제B채널을 갖는 백색 데이터전압 출력회로; 및 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압을 출력하는 적색, 녹색 및 청색 데이터전압 출력회로를 포함하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널 중 하나는 제1구동 조건에서 동작하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널은 제2구동 조건에서 함께 동작하는 데이터 구동부를 제공할 수 있다.

Description

데이터 구동부 및 이를 포함하는 발광표시장치{Data Driver and Light Emitting Display Device including the same}
본 발명은 데이터 구동부 및 이를 포함하는 발광표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 발광표시장치(Light Emitting Display Device: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.
앞서 설명한 표시장치들은 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널, 표시패널을 구동하는 구동 신호를 출력하는 구동부 및 표시패널 또는 구동부에 공급할 전원을 생성하는 전원 공급부 등이 포함된다.
위와 같은 표시장치들은 표시패널에 형성된 서브 픽셀들에 구동 신호 예컨대, 스캔신호 및 데이터신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 빛을 투과시키거나 빛을 직접 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 발명은 표시패널을 새롭게 설계 또는 변경하지 않고도 120Hz의 구동 주파수와 240Hz의 구동 주파수 중 하나로 표시패널을 선택적으로 구동하면서 다양한 영상 데이터신호 형식(RGB / YCbCr 4:4:4 / YCbCr 4:2:2 / YCbCr 4:2:0)을 표현하는 것이다. 또한, 본 발명은 120Hz의 구동 주파수와 240Hz의 구동 주파수 중 하나로 표시패널을 선택 구동 시 요구되는 회로의 개수 증가를 최소화하여 데이터 구동부의 칩사이즈 증가를 최소화하는 것이다.
본 발명은 제1백색 데이터전압을 출력하는 제A채널과, 상기 제1백색 데이터전압과 다른 제2백색 데이터전압을 출력하는 제B채널을 갖는 백색 데이터전압 출력회로; 및 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압을 출력하는 적색, 녹색 및 청색 데이터전압 출력회로를 포함하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널 중 하나는 제1구동 조건에서 동작하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널은 제2구동 조건에서 함께 동작하는 데이터 구동부를 제공할 수 있다.
상기 제1구동 조건은 제1주파수이고, 상기 제2구동 조건은 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수일 수 있다.
상기 백색 데이터전압 출력회로는 제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와, 상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와, 상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하는 제A변환부 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 제B변환부와, 상기 제A변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 증폭하는 제A증폭부 및 상기 제B변환부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 제B증폭부와, 상기 제A증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제A스위치 및 상기 제B증폭부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제B스위치를 포함할 수 있다.
상기 백색 데이터전압 출력회로는 제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와, 상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와, 상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 변환부로 전달하는 제A스위치 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 변환부로 전달하는 제B스위치와, 상기 제A스위치로부터 전달된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하거나 상기 제B스위치로부터 전달된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 변환부와, 상기 변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제A스위치와 상기 제B스위치 중 하나는 상기 제1구동 조건에서 턴온되고, 상기 제A스위치와 상기 제B스위치는 상기 제2구동 조건에 턴온될 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 영상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널의 데이터라인들에 연결된 데이터 구동부를 포함하고, 상기 데이터 구동부는 제1백색 데이터전압을 출력하는 제A채널과, 상기 제1백색 데이터전압과 다른 제2백색 데이터전압을 출력하는 제B채널을 갖는 백색 데이터전압 출력회로 및 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압을 출력하는 적색, 녹색 및 청색 데이터전압 출력회로를 포함하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널 중 하나는 제1구동 조건에서 동작하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널은 제2구동 조건에서 함께 동작하는 발광표시장치를 제공할 수 있다.
상기 제1구동 조건은 제1주파수이고, 상기 제2구동 조건은 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수일 수 있다.
상기 백색 데이터전압 출력회로는 제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와, 상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와, 상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하는 제A변환부 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 제B변환부와, 상기 제A변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 증폭하는 제A증폭부 및 상기 제B변환부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 제B증폭부와, 상기 제A증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제A스위치 및 상기 제B증폭부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제B스위치를 포함할 수 있다.
상기 백색 데이터전압 출력회로는 제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와, 상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와, 상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 변환부로 전달하는 제A스위치 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 변환부로 전달하는 제B스위치와, 상기 제A스위치로부터 전달된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하거나 상기 제B스위치로부터 전달된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 변환부와, 상기 변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 증폭부와, 상기 증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제A스위치와 상기 제B스위치 중 하나는 상기 제1구동 조건에서 턴온되고, 상기 제A스위치와 상기 제B스위치는 상기 제2구동 조건에 턴온될 수 있다.
상기 데이터 구동부는 상기 제1구동 조건에서 동작 시, 상기 제1백색 데이터전압과 상기 제2백색 데이터전압 중 선택된 하나와 더불어 상기 적색 데이터전압, 상기 녹색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압을 출력할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 상기 제2구동 조건에서 동작 시, 상기 제1백색 데이터전압, 상기 제2백색 데이터전압, 상기 적색 데이터전압, 상기 녹색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압을 출력할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 상기 제2구동 조건에서 동작 시, 상기 제A채널과 상기 제B채널을 교번하여 제어할 수 있다.
상기 표시패널은 상기 제2구동 조건에서 동작 시, 상기 제1백색 데이터전압과 상기 제2백색 데이터전압을 한 라인분씩 구분하여 저장하고, 상기 적색 데이터전압, 상기 녹색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압을 두 라인분씩 연속하여 저장할 수 있다.
본 발명은 표시패널을 새롭게 설계 또는 변경하지 않고도 120Hz의 구동 주파수와 240Hz의 구동 주파수 중 하나로 표시패널을 선택적으로 구동하면서 다양한 영상 데이터신호 형식(RGB / YCbCr 4:4:4 / YCbCr 4:2:2 / YCbCr 4:2:0)을 표현할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 120Hz의 구동 주파수와 240Hz의 구동 주파수 중 하나로 표시패널을 선택 구동 시 요구되는 회로의 개수 증가를 최소화하여 데이터 구동부의 칩사이즈 증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3 및 도 4는 게이트인패널 방식 스캔 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 게이트인패널 방식 스캔 구동부의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 표시패널에 배치된 픽셀과 픽셀의 배치예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 보상회로를 갖는 서브 픽셀을 나타낸 예시도 이고, 도 9는 보상회로를 갖는 서브 픽셀과 이를 구동하기 위한 데이터 구동부를 나타낸 예시도이다.
도 10은 데이터신호의 형태와 그에 따른 데이터량의 차이를 보여주기 위한 도면이고, 도 11은 입력되는 데이터신호의 형태별 구동 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따라 발광표시장치의 표시패널을 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 제1실시예에 따라 발광표시장치의 데이터 구동부를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제1실시예에 따라 발광표시장치가 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이고, 도 15는 본 발명의 제1실시예에 따라 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이다.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따라 발광표시장치의 데이터 구동부를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따라 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1 및 제2스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이고, 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따라 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1 및 제2스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이다.
본 발명에 따른 표시장치는 텔레비전, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 자동차 전기장치, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 표시장치는 발광표시장치(Light Emitting Display Device; LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device; LCD) 등으로 구현될 수 있다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 무기 발광다이오드 또는 유기 발광다이오드를 기반으로 빛을 직접 발광하는 발광표시장치를 일례로 한다.
도 1은 발광표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 발광표시장치는 영상 공급부(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180) 등을 포함할 수 있다.
영상 공급부(세트 또는 호스트시스템)(110)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력할 수 있다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 제어부(120)에 공급할 수 있다.
타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 각종 동기신호(수직 동기신호인 Vsync, 수평 동기신호인 Hsync) 등을 출력할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상 공급부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 스캔신호(또는 스캔전압)를 출력할 수 있다. 스캔 구동부(130)는 스캔라인들(SL1~SLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 스캔신호를 공급할 수 있다. 스캔 구동부(130)는 IC 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(150) 상에 직접 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 샘플링 및 래치하고 감마 기준전압을 기반으로 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들에 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 IC 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 고전위의 제1전원과 저전위의 제2전원을 생성하고, 제1전원라인(EVDD)과 제2전원라인(EVSS)을 통해 출력할 수 있다. 전원 공급부(180)는 제1전원 및 제2전원뿐만아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 스캔하이전압과 스캔로우전압을 포함하는 스캔전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압과 하프드레인전압을 포함하는 드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다.
표시패널(150)은 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호, 제1전원 및 제2전원 등에 대응하여 영상을 표시할 수 있다. 표시패널(150)의 서브 픽셀들은 직접 빛을 발광한다. 표시패널(150)은 유리, 실리콘, 폴리이미드 등 강성 또는 연성을 갖는 기판을 기반으로 제작될 수 있다. 그리고 빛을 발광하는 서브 픽셀들은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 픽셀 또는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 포함하는 픽셀로 이루어질 수 있다.
예컨대, 하나의 서브 픽셀(SP)은 제1데이터라인(DL1), 제1스캔라인(GL1), 제1전원라인(EVDD) 및 제2전원라인(EVSS)에 연결될 수 있고, 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 커패시터, 유기 발광다이오드 등으로 이루어진 픽셀회로를 포함할 수 있다. 발광표시장치에서 사용되는 서브 픽셀(SP)은 빛을 직접 발광하는바 회로의 구성이 복잡하다. 또한, 빛을 발광하는 유기 발광다이오드는 물론이고 유기 발광다이오드의 구동에 필요한 구동전류를 공급하는 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상회로 또한 다양하다. 따라서, 서브 픽셀(SP)을 블록의 형태로 단순 도시하였음을 참조한다.
한편, 위의 설명에서는 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등을 각각 개별적인 구성인 것처럼 설명하였다. 그러나 발광표시장치의 구현 방식에 따라 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130), 데이터 구동부(140) 중 하나 이상은 하나의 IC 내에 통합될 수 있다.
도 3 및 도 4는 게이트인패널 방식 스캔 구동부의 구성을 설명하기 위한 도면들이고, 도 5는 게이트인패널 방식 스캔 구동부의 배치예를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 게이트인패널 방식 스캔 구동부는 시프트 레지스터(131)와 레벨 시프터(135)를 포함할 수 있다. 레벨 시프터(135)는 타이밍 제어부(120) 및 전원 공급부(180)로부터 출력된 신호들 및 전압들을 기반으로 구동클록신호들(Clks)과 스타트신호(Vst) 등을 생성할 수 있다. 구동클록신호들(Clks)은 2상, 4상, 8상 등 위상이 다른 J(J는 2 이상 정수)상의 형태로 생성될 수 있다.
시프트 레지스터(131)는 레벨 시프터(135)로부터 출력된 신호들(Clks, Vst) 등을 기반으로 동작하며 표시패널에 형성된 트랜지스터를 턴온 또는 턴오프할 수 있는 스캔신호들(Scan[1] ~ Scan[m])을 출력할 수 있다. 시프트 레지스터(131)는 게이트인패널 방식에 의해 표시패널 상에 박막 형태로 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 레벨 시프터(135)는 시프트 레지스터(131)와 달리 IC 형태로 독립적으로 형성되거나 전원 공급부(180)의 내부에 포함될 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않는다.
도 5에 도시된 바와 같이, 게이트인패널 방식 스캔 구동부에서 스캔신호들을 출력하는 시프트 레지스터(131a, 131b)는 표시패널(150)의 비표시영역(NA)에 배치될 수 있다. 시프트 레지스터(131a, 131b)는 표시패널(150)의 좌우측 비표시영역(NA)에 배치된 것을 일례로 하였으나, 이는 표시패널(150)의 상하측 비표시영역(NA)에 배치될 수도 있고, 표시패널(150)의 표시영역(AA) 내에 배치될 수도 있다.
도 6 및 도 7은 표시패널에 배치된 픽셀과 픽셀의 배치예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 발광표시장치는 매트릭스 형태로 배치된 픽셀(PIX)을 포함하는 표시패널(150)을 기반으로 영상을 표시할 수 있다. 표시패널(150)에 배치된 하나의 픽셀(PIX)은 백색 서브 픽셀(SPw), 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb)을 포함할 수 있다.
도 7(a) 내지 도 7(d)에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀(PIX)에 포함된 백색 서브 픽셀(SPw), 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb)은 표시패널의 구현 방식에 따라 수평 방향을 기준으로 배치 순서가 달라질 수 있다.
도 8은 보상회로를 갖는 서브 픽셀을 나타낸 예시도 이고, 도 9는 보상회로를 갖는 서브 픽셀과 이를 구동하기 위한 데이터 구동부를 나타낸 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 서브 픽셀(SP)은 스위칭 트랜지스터(TR), 구동 트랜지스터(DT), 센싱 트랜지스터(ST), 커패시터(CST) 및 유기 발광다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 커패시터(CST)의 제1전극에 게이트전극이 연결되고 제1전원라인(EVDD)에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결될 수 있다. 커패시터(CST)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결될 수 있다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 제2전극에 애노드전극이 연결되고 제2전원라인(EVSS)에 캐소드전극이 연결될 수 있다.
스위칭 트랜지스터(TR)는 제1스캔라인(SL1)에 게이트전극이 연결되고 제1데이터라인(DL1)에 제1전극이 연결되고 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 제2전극이 연결될 수 있다. 센싱 트랜지스터(ST)는 제1스캔라인(SL1)에 게이트전극이 연결되고 제1레퍼런스라인(REF1)에 제1전극이 연결되고 유기 발광다이오드(OLED)의 애노드전극에 제2전극이 연결될 수 있다. 스위칭 트랜지스터(TR)와 센싱 트랜지스터(ST)는 제1스캔라인(SL1)을 통해 인가된 제1스캔신호에 응답하여 동시에 턴온될 수 있다.
센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT) 또는 유기 발광다이오드(OLED)의 열화(문턱전압 등)를 보상하기 위해 추가된 일종의 보상회로이다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)의 소스 팔로워(Source Follower) 동작을 기반으로 물리적인 문턱전압 센싱을 가능하게 할 수 있다. 센싱 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)와 유기 발광다이오드(OLED) 사이에 정의된 센싱노드를 통해 센싱값을 취득할 수 있도록 동작할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 표시패널(150)의 표시영역 내에는 다수의 픽셀들이 배치될 수 있다. 하나의 픽셀(PIX)은 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)을 포함할 수 있다.
백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)은 각기 제1데이터라인(DL1), 제2데이터라인(DL2), 제3데이터라인(DL3) 및 제4데이터라인(DL4)에 구분되어 연결될 수 있다. 그러나, 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)은 제1레퍼런스라인(REF1)을 공유하도록 공통으로 연결될 수 있다. 즉, 하나의 픽셀(PIX)에 포함된 총 네 개의 서브 픽셀들(SPW, SPR, SPG, SPB)은 하나의 제1레퍼런스라인(REF1)을 통해 데이터 구동부(140)의 패널 센싱 회로부(SEN)에 연결되는 구조를 가질 수 있다.
데이터 구동부(140)는 표시패널(150)에 연결될 수 있다. 데이터 구동부(140)의 패널 센싱 회로부(SEN)는 제1레퍼런스라인(REF1)을 통해 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB) 중 적어도 하나로부터 센싱값을 취득할 수 있다.
데이터 구동부(140)의 패널 구동 회로부는 백색 데이터전압 출력부(DV1[W]), 적색 데이터전압 출력부(DV2[R]), 녹색 데이터전압 출력부(DV3[G]) 및 청색 데이터전압 출력부(DV4[B])를 포함할 수 있다. 백색 데이터전압 출력부(DV1[W]), 적색 데이터전압 출력부(DV2[R]), 녹색 데이터전압 출력부(DV3[G]) 및 청색 데이터전압 출력부(DV4[B])는 표시패널(150)의 데이터 기입 기간 동안 데이터전압을 출력할 수 있다.
백색 데이터전압 출력부(DV1[W])는 제1데이터라인(DL1)에 연결된 백색 서브 픽셀(SPW)에 백색 데이터전압을 공급할 수 있다. 적색 데이터전압 출력부(DV2[R])는 제2데이터라인(DL2)에 연결된 적색 서브 픽셀(SPR)에 적색 데이터전압을 공급할 수 있다. 녹색 데이터전압 출력부(DV3[G])는 제3데이터라인(DL3)에 연결된 녹색 서브 픽셀(SPG)에 녹색 데이터전압을 공급할 수 있다. 청색 데이터전압 출력부(DV4[B])는 제4데이터라인(DL4)에 연결된 청색 서브 픽셀(SPB)에 청색 데이터전압을 공급할 수 있다.
도 10은 데이터신호의 형태와 그에 따른 데이터량의 차이를 보여주기 위한 도면이고, 도 11은 입력되는 데이터신호의 형태별 구동 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 영상을 표시하기 위한 데이터신호는 휘도성분(Y (Luma))과 색도성분(Cb,Cr (Chroma))으로 이루어질 수 있다. 이처럼, 영상 제작을 통해 구현된 원본 영상의 데이터신호(YCbCr)는 4:4:4 형태를 취할 수 있다.
그러나 방송 및 영상 매체 등에서는 데이터의 전송 용량을 줄이기 위해 원본 영상의 데이터신호(YCbCr)에서 일부 신호를 누락시켜 4:2:0 형태로 만든 후 이를 송출할 수 있다. 이와 같이, 휘도성분(Y (Luma))은 그대로 유지한 채 색도성분(Cb,Cr (Chroma))만 줄이는 방식을 크로마 서브샘플링(Chroma Subsampling)이라고 한다.
도 10은 원본 영상의 데이터신호(YCbCr)에 포함된 밝기(Y), 색상1(Cb), 색상2(Cr)의 비율이 4:4:4 형태였던 것을 4:2:0 (또는 4:2:2) 형태로 압축 샘플링한 크로마 서브샘플링 방식의 한 예시이다. 도 10에서 볼 수 있듯이, 4:4:4 형태였던 데이터신호(YCbCr)의 데이터량은 100%이지만, 이를 다운 샘플링하여 4:2:0 형태로 마련할 경우, 데이터신호(YCbCr)의 데이터량은 50%로 절감될 수 있다. 이처럼, 영상을 다운 샘플링하면 데이터 처리 용량을 줄일 수 있기 때문에 영상 송신측과 수신측 모두 신호를 다루는 부분과 관련하여 많은 이점이 있을 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 데이터신호는 4K의 해상도, 120Hz의 구동 주파수, 10-bit의 데이터비트, 4:4:4의 형태 또는 4K의 해상도, 240Hz의 구동 주파수, 10-bit의 데이터비트, 4:2:0의 형태로 영상 공급부(110)에 인가될 수 있다.
그리고 영상 공급부(110)에서 타이밍 제어부(120)로 인가되는 데이터신호를 살펴보면 알 수 있듯이, 4:4:4의 형태와 4:2:0의 형태는 12-bit의 데이터비트를 가질 수 있다. 이때, 타이밍 제어부(120)는 4:4:4의 형태를 스탠다드(Standard) 영상으로 인식할 수 있고, 4:2:0의 형태를 커스텀(Custom) 영상으로 인식할 수 있다.
이처럼, 발광표시장치 등과 같은 표시장치는 120Hz의 구동 주파수 및 4:4:4 형태의 데이터신호를 기반으로 영상을 표현하거나, 240Hz의 구동 주파수 및 4:2:0 형태의 데이터신호를 기반으로 영상을 표현할 수 있도록 선택적인 구동방식을 취할 수 있다.
이처럼, 데이터신호는 120Hz의 구동 주파수 및 4:4:4 형태로 인가되거나, 240Hz의 구동 주파수 및 4:2:0 형태로 인가될 수 있으므로, 입력되는 데이터신호의 특성에 따라 선택적인 구동방식을 취할 수 있도록 발광표시장치를 구현하는 편이 바람직하다.
그러나, 데이터신호의 특성에 따른 선택적인 구동방식을 취하기 위해서는 개선점이 남아 있는 바, 이를 다음과 같이 제안한다. 다만, 설명의 편의를 위해 도 8 및 도 9에서 설명한 서브 픽셀들로 구현된 표시패널(150)을 일례로 설명한다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따라 발광표시장치의 표시패널을 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 제1실시예에 따라 발광표시장치의 데이터 구동부를 나타낸 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 표시패널(150)은 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)을 기반으로 구현될 수 있다. 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)은 수직 방향으로 배치된 제1데이터라인(DL1) 내지 제8데이터라인(DL8) 등에 구분되어 연결될 수 있다. 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)은 수평 방향으로 배치된 제1스캔라인(SL1)과 제2스캔라인(SL2) 등에 구분되어 연결될 수 있다.
백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)은 수직 방향과 수평 방향으로 배치된 제1전원라인(EVDD)에 연결될 수 있다. 백색 서브 픽셀(SPW), 적색 서브 픽셀(SPR), 녹색 서브 픽셀(SPG) 및 청색 서브 픽셀(SPB)은 제1레퍼런스라인(REF1)과 제2레퍼런스라인(REF2) 등에 4개의 서브 픽셀씩 공통으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1데이터라인(DL1) 내지 제4데이터라인(DL4)에 구분되어 연결된 제1픽셀은 제1레퍼런스라인(REF1)에 공통으로 연결되고, 제5데이터라인(DL5) 내지 제8데이터라인(DL8)에 구분되어 연결된 제2픽셀은 제2레퍼런스라인(REF2)에 공통으로 연결될 수 있다.
데이터 구동부(140)는 제1백색 데이터전압 출력부(DV1[W]), 제1적색 데이터전압 출력부(DV2[R]), 제1패널 센싱 회로부(SEN1), 제1녹색 데이터전압 출력부(DV3[G]), 제1청색 데이터전압 출력부(DV4[B]), 제2백색 데이터전압 출력부(DV5[W]), 제2적색 데이터전압 출력부(DV6[R]), 제2패널 센싱 회로부(SEN2), 제2녹색 데이터전압 출력부(DV7[G]), 제2청색 데이터전압 출력부(DV8[B]) 등을 포함할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 데이터 구동부(140)는 시프트 레지스터(SR), 제1데이터 래치(LAT1), 제2데이터 래치(LAT2), DA변환부(DAC), 전압 증폭부(AMP) 및 스위치그룹(SWG1) 등을 포함할 수 있다.
시프트 레지스터(SR)는 타이밍 제어부로부터 공급된 수평 동기 신호 및 수평 클럭 신호를 기반으로 제1래치(LAT1) 및 제2래치(LAT2) 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
제1데이터 래치(LAT1)는 타이밍 제어부로부터 공급된 데이터신호를 샘플링하여 한 라인분의 데이터신호를 구성하는 역할을 수행할 수 있다. 제1데이터 래치(LAT1)는 데이터신호를 샘플링(Sampling)하는 역할을 수행하므로 샘플링 래치로 정의될 수 있다. 제1데이터 래치(LAT1)는 다수의 제1래치를 포함하며, 이들 중 특정 색의 데이터신호 예를 들면, 백색 데이터신호를 샘플링하는 제1래치는 제1A래치(LAT1a) 및 제1B래치(LAT1b)와 같이 구분될 수 있다.
제2데이터 래치(LAT2)는 제1데이터 래치(LAT1)로부터 전달된 데이터신호를 홀딩하여 DA변환부(DAC)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 제2데이터 래치(LAT2)는 데이터신호를 홀딩(Holding)하는 역할을 수행하므로 홀딩 래치로 정의될 수 있다. 제2데이터 래치(LAT2)는 다수의 제2래치를 포함하며, 이들 중 특정 색의 데이터신호 예를 들면, 백색 데이터신호를 홀딩하는 제2래치는 제2A래치(LAT2a) 및 제2B래치(LAT2b)와 같이 구분될 수 있다.
DA변환부(DAC)는 제2데이터 래치(LAT2)로부터 전달된 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력하는 역할을 수행할 수 있다. DA변환부(DAC)는 데이터 구동부(140)의 내부 또는 외부에 마련된 감마부(감마 기준전압 제공)와 연동하여 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환할 수 있다. DA변환부(DAC)는 다수의 변환부를 포함하며, 이들 중 특정 색의 데이터신호 예를 들면, 백색 데이터신호를 변환하는 변환부는 제A변환부(DAC1a) 및 제B변환부(DAC1b)와 같이 구분될 수 있다.
전압 증폭부(AMP)는 DA변환부(DAC)로부터 전달된 데이터전압을 증폭하여 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 전압 증폭부(AMP)는 다수의 증폭부를 포함하며, 이들 중 특정 색의 데이터신호 예를 들면, 백색 데이터신호를 증폭하는 증폭부는 제A증폭부(AMPa) 및 제B증폭부(AMPb)와 같이 구분될 수 있다.
스위치그룹(SWG1)은 전압 증폭부(AMP)로부터 출력된 백색, 적색, 녹색 및 청색 데이터전압을 데이터라인들(DL1 ~ DL8)에 연결된 출력단을 통해 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 스위치그룹(SWG1)은 다수의 스위치를 포함하며, 이들 중 특정 색의 데이터전압 예를 들면, 백색 데이터전압을 출력하는 스위치는 제A스위치(SWa) 및 제B스위치(SWb)와 같이 구분될 수 있다.
제1실시예에 따른 데이터 구동부(140)는 백색 서브 픽셀을 구동하기 위한 백색 데이터전압 출력회로에 두 개의 채널이 포함될 수 있다. 제1A래치(LAT1a), 제2A래치(LAT2a), 제A변환부(DAC1a), 제A증폭부(AMPa) 및 제A스위치(SWa)는 제A채널로 정의될 수 있고, 제1B래치(LAT1b), 제2B래치(LAT2b), 제B변환부(DAC1b), 제B증폭부(AMPb) 및 제B스위치(SWb)는 제B채널로 정의될 수 있다.
제A채널은 제1백색 데이터전압을 출력할 수 있고, 제B채널은 제2백색 데이터전압을 출력할 수 있다. 그리고 제1백색 데이터전압과 제2백색 데이터전압은 상이한 계조값을 가질 수 있다. 제A채널과 제B채널은 발광표시장치를 구동하기 위한 구동 주파수(구동 조건)에 따라 선택적으로 동작할 수 있는데 이를 설명하면 다음과 같다.
도 14는 본 발명의 제1실시예에 따라 발광표시장치가 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이고, 도 15는 본 발명의 제1실시예에 따라 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이다.
도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 제1주파수인 120Hz의 구동 주파수로 발광표시장치가 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 순차적으로 하이전압을 발생하도록 출력될 수 있다. 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 앞서 발생된 스캔신호(예: SCAN[n])와 그 다음에 발생될 스캔신호(예: SCAN[n+1])의 하이전압 발생 시간이 일부 중첩될 수 있다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 수직 동기신호 구간 동안 발생할 수 있으며, 이는 유효 신호를 출력하지 않는 수직 블랭킹 구간과 유효 신호를 출력하는 유효 데이터 구간으로 나누어질 수 있다. 참고로, 도 14에 도시된 데이터 인에이블 신호(DE)는 유효 데이터 구간에서 발생하는 상태를 나타낸 것이다.
소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 유효 데이터 구간 동안 1H 시간 단위로 발생될 수 있다. 그리고 데이터 구동부(140)의 제2데이터 래치(LAT2)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)를 기반으로 데이터신호를 출력할 수 있다.
한편, 발광표시장치가 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 2H 시간(Time)(=7.4㎲) 동안 하이전압을 유지할 수 있고, 데이터 인에이블 신호(DE)와 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 1H 시간(Time)(=3.7㎲)마다 발생할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제1실시예의 제1구동 조건에 따르면, 스위치그룹(SWG1)에서 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])을 출력하기 위한 스위치들(SW)과 제1백색 데이터전압([Wa])을 출력하기 위한 제A스위치(SWa)는 제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)에 대응하여 1H 시간마다 동시간에 턴온될 수 있다.
반면, 스위치그룹(SWG1)에서 제2백색 데이터전압([Wb])을 출력하기 위한 제B스위치(SWb)는 제B스위치신호(SWb)에 대응하여 턴오프를 유지할 수 있다. 한편, 도 14에서는 제A스위치신호(SWa)와 스위치신호(SW)가 동일한 형태로 발생하므로 이들을 하나로 묶어 도시 및 설명하였음을 참고한다.
제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)와 반대되는 위상을 갖도록 발생될 수 있다. 예를 들어, 소스 출력 인에이블신호(SOE)가 하이(High)로 발생될 때, 제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)는 로우(Low)로 발생될 수 있고, 소스 출력 인에이블신호(SOE)가 로우(Low)로 발생될 때, 제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)는 하이(High)로 발생될 수 있다.
제A스위치(SWa)와 스위치(SW)가 위와 같은 조건으로 동작할 경우, 데이터 구동부(140)는 출력단자(OUTPUT)를 통해 제1백색 데이터전압, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([Wa/R/G/B])을 한 라인분마다 구분하여 출력(예: [n-2], [n-1], [n] ~ [n+3])할 수 있다.
위의 설명을 참고하면, 발광표시장치가 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 데이터 구동부(140)는 제A채널만 구동하여 제1백색 데이터전압([Wa])을 출력(또는 제B채널만 이용하여 제2백색 데이터전압([Wb])을 출력하는 것도 가능)할 수 있다. 데이터 구동부(140)의 출력단자(OUTPUT)로부터 출력된 제1백색 데이터전압, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([Wa/R/G/B])은 1H 시간마다 변경될 수 있다.
데이터 구동부(140)가 위와 같은 형태로 데이터전압을 출력할 경우, 표시패널은 모든 영상 데이터신호 형식(RGB / YCbCr 4:4:4 / YCbCr 4:2:2 / YCbCr 4:2:0)에 대응하여 영상을 표현할 수 있다.
도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제2주파수인 240Hz의 구동 주파수로 발광표시장치가 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 순차적으로 하이전압을 발생하도록 출력될 수 있다. 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 앞서 발생된 스캔신호(예: SCAN[n])와 그 다음에 발생될 스캔신호(예: SCAN[n+1])의 하이전압 발생 시간이 일부 중첩될 수 있다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 수직 동기신호 구간 동안 발생할 수 있으며, 이는 유효 신호를 출력하지 않는 수직 블랭킹 구간과 유효 신호를 출력하는 유효 데이터 구간으로 나누어질 수 있다. 참고로, 도 15에 도시된 데이터 인에이블 신호(DE)는 유효 데이터 구간에서 발생하는 상태를 나타낸 것이다.
소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 유효 데이터 구간 동안 1H 시간 단위로 발생될 수 있다. 그리고 데이터 구동부(140)의 제2데이터 래치(LAT2)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)를 기반으로 데이터신호를 출력할 수 있다.
한편, 발광표시장치가 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 2H 시간(Time)(=3.7㎲) 동안 하이전압을 유지할 수 있고, 데이터 인에이블 신호(DE)는 2H 시간(Time)(=3.7㎲)마다 발생할 수 있고, 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 1H 시간(Time)(=1.85㎲)마다 발생할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제1실시예의 제2구동 조건에 따르면, 제1스위치그룹(SWG1)에서 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])을 출력하기 위한 스위치들(SW)은 스위치신호(SW)에 대응하여 2H 시간마다 턴온될 수 있다. 그리고 제1백색 데이터전압([Wa])을 출력하기 위한 제A스위치(SWa)와 제2백색 데이터전압([Wb])을 출력하기 위한 제B스위치(SWb)는 1H 시간마다 구분되어 턴온(1H 시간 주기로 교번되어 턴온)될 수 있다. 이를 위해, 제1시간 동안 제A스위치신호(SWa)가 하이(High)로 발생될 때, 제B스위치신호(SWb)는 로우(Low)로 발생될 수 있고, 제2시간 동안 제A스위치신호(SWa)가 로우(Low)로 발생될 때, 제B스위치신호(SWb)는 하이(High)로 발생될 수 있다. 그리고 제A스위치신호(SWa)와 제B스위치신호(SWb)가 하이(High)로 발생되는 기간은 소스 출력 인에이블신호(SOE)가 로우(Low)로 발생되는 기간에 대응할 수 있다.
제A스위치(SWa), 제B스위치(SWb) 및 스위치(SW)가 위와 같은 조건으로 동작할 경우, 데이터 구동부(140)는 출력단자(OUTPUT)를 통해 제1백색 데이터전압과 제2백색 데이터전압([Wa/Wb])을 교번하여 출력할 수 있고, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])을 연속하여 출력할 수 있다.
위의 설명을 참고하면, 발광표시장치가 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 데이터 구동부(140)는 제A채널과 제B채널을 1H 시간 주기로 교번 구동(2개의 채널을 함께 구동하지만 교번시킴)하며 백색 서브 픽셀에 공급할 제1 및 제2백색 데이터전압([Wa/Wb])을 한 라인분마다 구분하여 출력(예: [n-2], [n-1], [n] ~ [n+8])할 수 있다. 즉, 데이터 구동부(140)의 출력단자(OUTPUT)로부터 출력된 제1백색 데이터전압([Wa])과 제2백색 데이터전압([Wb])은 1H 시간마다 변경(예: [n-2]에는 Wa가 출력되고, [n-1]에는 Wb가 출력)될 수 있다. 그 결과, 상하 인접하는 백색 서브 픽셀들은 각각 다른 계조의 백색 데이터전압을 인가받을 수 있다. 반면, 데이터 구동부(140)의 출력단자(OUTPUT)로부터 출력된 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])은 2H 시간마다 변경될 수 있다. 그 결과, 상하 인접하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들은 동일한 계조의 적색, 녹색 및 청색 데이터전압을 인가받을 수 있다.
한편, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])이 2H 시간마다 변경되도록 하고, 제1백색 데이터전압([Wa])과 제2백색 데이터전압([Wb])이 1H 시간마다 변경되도록 하면, 120Hz 구동 조건 대비 데이터 전송 밴드 위스를 증가시킬 수 있다(예: EPI Bandwidth 기준 약 25% 증가).
데이터 구동부(140)가 위와 같은 형태로 데이터전압을 출력할 경우, 표시패널은 크로마 서브샘플링된 영상 데이터신호 형식(YCbCr 4:2:0)에 최적화된 영상을 표현할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예를 설명하되, 제1실시예 대비 변경된 구성이나 방법을 위주로 설명한다. 따라서, 제2실시예에서 설명되지 않은 부분은 제1실시예를 참고한다.
도 16은 본 발명의 제2실시예에 따라 발광표시장치의 데이터 구동부를 나타낸 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 데이터 구동부(140)는 시프트 레지스터(SR), 제1데이터 래치(LAT1), 제2데이터 래치(LAT2), 제2스위치그룹(SWG2), DA변환부(DAC), 전압 증폭부(AMP) 및 제1스위치그룹(SWG1) 등을 포함할 수 있다.
제2스위치그룹(SWG2)은 제2데이터 래치(LAT2)로부터 출력된 특정 색의 데이터신호 예를 들면, 백색 데이터신호를 선택적으로 DA변환부(DAC)에 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 제2스위치그룹(SWG2)은 다수의 제2스위치를 포함하며, 이들은 제2A래치(LAT2a)에 연결된 제A스위치(SWa) 및 제2B래치(LAT2b)에 연결된 제B스위치(SWb)와 같이 구분될 수 있다.
DA변환부(DAC)는 제2데이터 래치(LAT2) 및 제2스위치그룹(SWG2)으로부터 전달된 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력하는 역할을 수행할 수 있다. DA변환부(DAC)는 데이터 구동부(140)의 내부 또는 외부에 마련된 감마부(감마 기준전압 제공)와 연동하여 디지털 형태의 데이터신호를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환할 수 있다. DA변환부(DAC)는 다수의 변환부를 포함할 수 있다.
전압 증폭부(AMP)는 DA변환부(DAC)로부터 전달된 데이터전압을 증폭하여 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 전압 증폭부(AMP)는 다수의 증폭부를 포함할 수 있다.
제1스위치그룹(SWG1)은 전압 증폭부(AMP)로부터 출력된 백색, 적색, 녹색 및 청색 데이터전압을 데이터라인들(DL1 ~ DL8)에 연결된 출력단을 통해 출력하는 역할을 수행할 수 있다. 제1스위치그룹(SWG1)은 다수의 제1스위치를 포함할 수 있다.
제2실시예에 따른 데이터 구동부(140)는 백색 서브 픽셀을 구동하기 위한 백색 데이터전압 출력회로에 두 개의 채널이 포함될 수 있다. 제1A래치(LAT1a), 제2A래치(LAT2a) 및 제A스위치(SWa)는 제A채널로 정의될 수 있고, 제1B래치(LAT1b), 제2B래치(LAT2b) 및 제B스위치(SWb)는 제B채널로 정의될 수 있다.
제A채널은 제1백색 데이터전압을 출력할 수 있고, 제B채널은 제2백색 데이터전압을 출력할 수 있다. 그리고 제1백색 데이터전압과 제2백색 데이터전압은 상이한 계조값을 가질 수 있다. 제A채널과 제B채널은 발광표시장치를 구동하기 위한 구동 주파수(구동 조건)에 따라 선택적으로 동작할 수 있는데 이를 설명하면 다음과 같다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따라 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1 및 제2스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이고, 도 18은 본 발명의 제2실시예에 따라 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우 데이터 구동부에 포함된 제1 및 제2스위치그룹의 동작과 그에 따른 출력을 설명하기 위한 구동 파형도이다.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제1주파수인 120Hz의 구동 주파수로 발광표시장치가 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 순차적으로 하이전압을 발생하도록 출력될 수 있다. 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 앞서 발생된 스캔신호(예: SCAN[n])와 그 다음에 발생될 스캔신호(예: SCAN[n+1])의 하이전압 발생 시간이 일부 중첩될 수 있다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 수직 동기신호 구간 동안 발생할 수 있으며, 이는 유효 신호를 출력하지 않는 수직 블랭킹 구간과 유효 신호를 출력하는 유효 데이터 구간으로 나누어질 수 있다. 참고로, 도 17에 도시된 데이터 인에이블 신호(DE)는 유효 데이터 구간에서 발생하는 상태를 나타낸 것이다.
발광표시장치가 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 2H 시간(Time)(=7.4㎲) 동안 하이전압을 유지할 수 있고, 데이터 인에이블 신호(DE)와 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 1H 시간(Time)(=3.7㎲)마다 발생할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제2실시예의 제1구동 조건에 따르면, 제2스위치그룹(SWG2)에서 제1백색 데이터신호를 출력하기 위한 제A스위치(SWa)는 하이(High)의 제A스위치신호(SWa)에 대응하여 턴온 상태를 유지할 수 있다. 반면, 제2스위치그룹(SWG2)에서 제2백색 데이터신호를 출력하기 위한 제B스위치(SWb)는 로우(Low)의 제B스위치신호(SWb)에 대응하여 턴오프 상태를 유지할 수 있다.
제1스위치그룹(SWG1)에서 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])을 출력하기 위한 스위치들(SW)과 제1백색 데이터전압([Wa])을 출력하기 위한 스위치들(SW)은 스위치신호(SW)에 대응하여 1H 시간마다 동일하게 턴온될 수 있다. 한편, 도 17에서는 제1백색 데이터전압, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([Wa/R/G/B])을 출력하기 위한 스위치들(SW)이 동일한 형태로 발생하므로 이들을 하나로 묶어 도시 및 설명하였음을 참고한다.
제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)와 반대되는 위상을 갖도록 발생될 수 있다. 예를 들어, 소스 출력 인에이블신호(SOE)가 하이(High)로 발생될 때, 제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)는 로우(Low)로 발생될 수 있고, 소스 출력 인에이블신호(SOE)가 로우(Low)로 발생될 때, 제A스위치신호 및 스위치신호(SWa & SW)는 하이(High)로 발생될 수 있다.
제A스위치(SWa)와 제B스위치(SWb)가 위와 같은 조건으로 동작할 경우, 데이터 구동부(140)는 출력단자(OUTPUT)를 통해 제1백색 데이터전압, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([Wa/R/G/B])을 한 라인분마다 구분하여 출력(예: [n-2], [n-1], [n] ~ [n+3])할 수 있다.
위의 설명을 참고하면, 발광표시장치가 120Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 데이터 구동부(140)는 제A채널만 구동하여 제1백색 데이터전압([Wa])을 출력(또는 제B채널만 이용하여 제2백색 데이터전압([Wb])을 출력하는 것도 가능)할 수 있다. 여기서, 데이터 구동부(140)의 출력단자(OUTPUT)로부터 출력된 제1백색 데이터전압, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([Wa/R/G/B])은 1H 시간마다 변경될 수 있다.
데이터 구동부(140)가 위와 같은 형태로 데이터전압을 출력할 경우, 표시패널은 모든 영상 데이터신호 형식(RGB / YCbCr 4:4:4 / YCbCr 4:2:2 / YCbCr 4:2:0)에 대응하여 영상을 표현할 수 있다.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제2주파수인 240Hz의 구동 주파수로 발광표시장치가 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 순차적으로 하이전압을 발생하도록 출력될 수 있다. 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 앞서 발생된 스캔신호(예: SCAN[n])와 그 다음에 발생될 스캔신호(예: SCAN[n+1])의 하이전압 발생 시간이 일부 중첩될 수 있다.
데이터 인에이블 신호(DE)는 수직 동기신호 구간 동안 발생할 수 있으며, 이는 유효 신호를 출력하지 않는 수직 블랭킹 구간과 유효 신호를 출력하는 유효 데이터 구간으로 나누어질 수 있다. 참고로, 도 17에 도시된 데이터 인에이블 신호(DE)는 유효 데이터 구간에서 발생하는 상태를 나타낸 것이다.
소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 유효 데이터 구간 동안 1H 시간 단위로 발생될 수 있다. 그리고 데이터 구동부(140)의 제2데이터 래치(LAT2)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)를 기반으로 데이터신호를 출력할 수 있다.
한편, 발광표시장치가 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 스캔신호들(SCAN[n] ~ SCAN[n+3])은 2H 시간(Time)(=3.7㎲) 동안 하이전압을 유지할 수 있고, 데이터 인에이블 신호(DE)는 2H 시간(Time)(=3.7㎲)마다 발생할 수 있고, 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 1H 시간(Time)(=1.85㎲)마다 발생할 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
제2실시예의 제2구동 조건에 따르면, 제2스위치그룹(SWG2)에서 제1백색 데이터신호를 출력하기 위한 제A스위치(SWa)와 제2백색 데이터신호를 출력하기 위한 제B스위치(SWb)는 2H 시간마다 구분되어 턴온(2H 시간 주기로 교번되어 턴온)될 수 있다. 이를 위해, 제1시간 동안 제A스위치신호(SWa)가 하이(High)로 발생될 때, 제B스위치신호(SWb)는 로우(Low)로 발생될 수 있고, 제2시간 동안 제A스위치신호(SWa)가 로우(Low)로 발생될 때, 제B스위치신호(SWb)는 하이(High)로 발생될 수 있다. 달리 설명하면, 제A스위치(SWa)는 스캔라인을 기준으로 홀수 라인에 제1백색 데이터전압이 인가될 때 턴온되고, 제B스위치(SWb)는 짝수 라인에 제2백색 데이터 전압이 인가될 때 가 턴온(또는 이와 반대로)될 수 있다.
제1스위치그룹(SWG1)에서 제1백색 데이터전압([Wa]) 또는 제2백색 데이터전압([Wb])을 출력하기 위한 스위치들(SW)은 2H 시간마다 구분되어 턴온(2H 시간 내에 1H 시간씩 교번되어 턴온)될 수 있다. 이를 위해, 제1백색 데이터전압([Wa]) 또는 제2백색 데이터전압([Wb])을 출력하기 위한 스위치들(SW)에 인가되는 스위치신호(SW)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)와 반대되는 위상으로 발생될 수 있다. 제1스위치그룹(SWG1)에서 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])을 출력하기 위한 스위치들(SW)은 2H 시간마다 턴온될 수 있다.
제A스위치(SWa), 제B스위치(SWb) 및 스위치들(SW)이 위와 같은 조건으로 동작할 경우, 데이터 구동부(140)는 출력단자(OUTPUT)를 통해 제1백색 데이터전압과 제2백색 데이터전압([Wa/Wb])을 교번하여 출력할 수 있고, 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])을 연속하여 출력할 수 있다.
위의 설명을 참고하면, 발광표시장치가 240Hz의 구동 주파수로 구동할 경우, 데이터 구동부(140)는 제A채널과 제B채널을 1H 시간 주기로 교번 구동(2개의 채널을 함께 구동하지만 교번시킴)하며 백색 서브 픽셀에 공급할 제1 및 제2백색 데이터전압([Wa/Wb])을 한 라인분마다 구분하여 출력(예: [n-2], [n-1], [n] ~ [n+8])할 수 있다. 즉, 데이터 구동부(140)의 출력단자(OUTPUT)로부터 출력된 제1백색 데이터전압([Wa])과 제2백색 데이터전압([Wb])은 1H 시간마다 변경(예: [n-2]에는 Wa가 출력되고, [n-1]에는 Wb가 출력)될 수 있다. 그 결과, 상하 인접하는 백색 서브 픽셀들은 각각 다른 계조의 백색 데이터전압을 인가받을 수 있다. 반면, 데이터 구동부(140)의 출력단자(OUTPUT)로부터 출력된 적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압([R/G/B])은 2H 시간마다 변경될 수 있다. 그 결과, 상하 인접하는 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들은 동일한 계조의 적색, 녹색 및 청색 데이터전압을 인가받을 수 있다.
데이터 구동부(140)가 위와 같은 형태로 데이터전압을 출력할 경우, 표시패널은 크로마 서브샘플링된 영상 데이터신호 형식(YCbCr 4:2:0)에 최적화된 영상을 표현할 수 있다.
제2실시예는 제2데이터 래치(LAT2)와 DA변환부(DAC) 사이에 제2스위치그룹(SWG2)를 배치하고, 구동 조건에 따라 스위치를 선택 구동하므로 백색 서브 픽셀 구동 시 요구되는 DA변환부(DAC)와 전압 증폭부(AMP)의 개수 증가를 최소화할 수 있다. 즉, 데이터 구동부(140)의 칩사이즈(Chip Size) 증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이상 본 발명은 표시패널을 새롭게 설계 또는 변경하지 않고도 120Hz의 구동 주파수와 240Hz의 구동 주파수 중 하나로 표시패널을 선택적으로 구동하면서 다양한 영상 데이터신호 형식(RGB / YCbCr 4:4:4 / YCbCr 4:2:2 / YCbCr 4:2:0)을 표현할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 120Hz의 구동 주파수와 240Hz의 구동 주파수 중 하나로 표시패널을 선택 구동 시 요구되는 회로의 개수 증가를 최소화하여 데이터 구동부의 칩사이즈 증가를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
140: 데이터 구동부 150: 표시패널
LAT1: 제1데이터 래치 LAT2: 제2데이터 래치
DAC: A변환부 AMP: 전압 증폭부
SWG1: 스위치그룹 (또는 제1스위치그룹)
SWG2: 제2스위치그룹

Claims (14)

  1. 제1백색 데이터전압을 출력하는 제A채널과, 상기 제1백색 데이터전압과 다른 제2백색 데이터전압을 출력하는 제B채널을 갖는 백색 데이터전압 출력회로; 및
    적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압을 출력하는 적색, 녹색 및 청색 데이터전압 출력회로를 포함하고,
    상기 제A채널과 상기 제B채널 중 하나는 제1구동 조건에서 동작하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널은 제2구동 조건에서 함께 동작하는 데이터 구동부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동 조건은 제1주파수이고,
    상기 제2구동 조건은 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수인 데이터 구동부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 백색 데이터전압 출력회로는
    제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와,
    상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와,
    상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하는 제A변환부 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 제B변환부와,
    상기 제A변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 증폭하는 제A증폭부 및 상기 제B변환부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 제B증폭부와,
    상기 제A증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제A스위치 및 상기 제B증폭부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제B스위치를 포함하는 데이터 구동부.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 백색 데이터전압 출력회로는
    제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와,
    상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와,
    상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 변환부로 전달하는 제A스위치 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 변환부로 전달하는 제B스위치와,
    상기 제A스위치로부터 전달된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하거나 상기 제B스위치로부터 전달된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 변환부와,
    상기 변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 증폭부와,
    상기 증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 스위치를 포함하는 데이터 구동부.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제A스위치와 상기 제B스위치 중 하나는 상기 제1구동 조건에서 턴온되고, 상기 제A스위치와 상기 제B스위치는 상기 제2구동 조건에 턴온되는 데이터 구동부.
  6. 영상을 표시하는 표시패널; 및
    상기 표시패널의 데이터라인들에 연결된 데이터 구동부를 포함하고,
    상기 데이터 구동부는
    제1백색 데이터전압을 출력하는 제A채널과, 상기 제1백색 데이터전압과 다른 제2백색 데이터전압을 출력하는 제B채널을 갖는 백색 데이터전압 출력회로 및
    적색 데이터전압, 녹색 데이터전압 및 청색 데이터전압을 출력하는 적색, 녹색 및 청색 데이터전압 출력회로를 포함하고,
    상기 제A채널과 상기 제B채널 중 하나는 제1구동 조건에서 동작하고, 상기 제A채널과 상기 제B채널은 제2구동 조건에서 함께 동작하는 발광표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1구동 조건은 제1주파수이고,
    상기 제2구동 조건은 상기 제1주파수보다 높은 제2주파수인 발광표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 백색 데이터전압 출력회로는
    제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와,
    상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와,
    상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하는 제A변환부 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 제B변환부와,
    상기 제A변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 증폭하는 제A증폭부 및 상기 제B변환부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 제B증폭부와,
    상기 제A증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제A스위치 및 상기 제B증폭부로부터 출력된 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 제B스위치를 포함하는 발광표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 백색 데이터전압 출력회로는
    제1백색 데이터신호를 샘플링하는 제1A래치 및 제2백색 데이터신호를 샘플링하는 제1B래치와,
    상기 제1A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 홀딩하는 제2A래치 및 상기 제1B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 홀딩하는 제2B래치와,
    상기 제2A래치로부터 출력된 상기 제1백색 데이터신호를 변환부로 전달하는 제A스위치 및 상기 제2B래치로부터 출력된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 변환부로 전달하는 제B스위치와,
    상기 제A스위치로부터 전달된 상기 제1백색 데이터신호를 상기 제1백색 데이터전압으로 변환하거나 상기 제B스위치로부터 전달된 상기 제2백색 데이터신호를 상기 제2백색 데이터전압으로 변환하는 변환부와,
    상기 변환부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 증폭하는 증폭부와,
    상기 증폭부로부터 출력된 상기 제1백색 데이터전압 또는 상기 제2백색 데이터전압을 출력단자를 통해 출력하는 스위치를 포함하는 발광표시장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제A스위치와 상기 제B스위치 중 하나는 상기 제1구동 조건에서 턴온되고, 상기 제A스위치와 상기 제B스위치는 상기 제2구동 조건에 턴온되는 발광표시장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는
    상기 제1구동 조건에서 동작 시, 상기 제1백색 데이터전압과 상기 제2백색 데이터전압 중 선택된 하나와 더불어 상기 적색 데이터전압, 상기 녹색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압을 출력하는 발광표시장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는
    상기 제2구동 조건에서 동작 시, 상기 제1백색 데이터전압, 상기 제2백색 데이터전압, 상기 적색 데이터전압, 상기 녹색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압을 출력하는 발광표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는
    상기 제2구동 조건에서 동작 시, 상기 제A채널과 상기 제B채널을 교번하여 제어하는 발광표시장치.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 표시패널은
    상기 제2구동 조건에서 동작 시, 상기 제1백색 데이터전압과 상기 제2백색 데이터전압을 한 라인분씩 구분하여 저장하고, 상기 적색 데이터전압, 상기 녹색 데이터전압 및 상기 청색 데이터전압을 두 라인분씩 연속하여 저장하는 발광표시장치.
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