WO2021029622A1 - 바이어스 전류를 제어하는 소스드라이버 - Google Patents

바이어스 전류를 제어하는 소스드라이버 Download PDF

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WO2021029622A1
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pixel
bias
data
intensity
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최정민
김형섭
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주식회사 실리콘웍스
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Definitions

  • the present embodiment relates to a source driver for controlling a bias current and a display device including the same.
  • the display device may include a panel, a source driver for driving the panel, and a timing controller for controlling driving of the source driver.
  • the panel includes a plurality of pixels arranged horizontally and vertically to form a row and a column, and the arranged plurality of pixels are positioned on the panel like a matrix matrix. When a plurality of pixels are arranged in the horizontal direction, a row formed by the plurality of pixels is also referred to as a line.
  • the timing controller can transmit drive control data and image data to the source driver.
  • the timing controller can control the driving timing for the panel of the source driver through the driving control data.
  • the timing controller can transmit image data to the source driver.
  • the source driver can drive a plurality of pixels in one line at a time.
  • the source driver may generate an image signal from image data to drive a plurality of pixels of the panel.
  • the source driver may include a DAC (digital analog converter) and a buffer therein.
  • the DAC can generate a data voltage that is an analog signal from image data.
  • the buffer of the source driver channel is connected to a plurality of data lines vertically arranged on the panel. The buffer amplifies the data voltage and outputs the data voltage to the pixel through the data line of each channel.
  • the buffer may adjust a slew rate to a voltage output to a data line of a channel through a bias current.
  • the buffer can receive a strong bias current and increase the slew rate.
  • the buffer can receive a weak bias current and lower the slew rate.
  • the bias current is supplied to the buffer at a constant intensity regardless of the position of the pixel on the data line. That is, the buffer outputs each data voltage by using the same bias current to a pixel located on a data line close to the source driver or a pixel located on a data line far from the source driver.
  • the use of a strong bias current to drive the distant pixel is unnecessary for driving the distant pixel.
  • a strong bias current is used to drive the pixels at the nearest point, excessive power consumption may be generated in the buffer.
  • the power consumption of the buffer accounts for a significant portion of the power consumption of the entire source driver. Therefore, it is necessary to reduce the power consumption of the source driver by adjusting the bias current differently according to the position of the pixel on the data line.
  • one object of the present embodiment is to provide a technique for differentiating the bias current intensity of a buffer according to a distance between a source driver and a pixel on a data line.
  • Another object of the present embodiment is to provide a technique for saturating data voltages for each pixel on a data line in a predetermined range by adjusting a bias current of a buffer.
  • Another object of the present embodiment is to provide a technique for setting a bias current in pixels at different locations every frame.
  • an embodiment includes: a buffer for outputting a plurality of data voltages using a bias current to drive a plurality of pixels connected to a data line; And a bias control unit that adjusts the intensity of the bias current according to the position of each pixel connected to the data line, wherein the bias control unit determines a position of the pixel to which the intensity of the bias current is adjusted differently for each frame.
  • a source driver that determines the intensity of the bias current adjusted at the position of the pixel differently for each frame is provided.
  • the bias control unit may receive a bias control signal including position data of each pixel to which the intensity of the bias current is adjusted or timing data defining timing at which the intensity of the bias current is adjusted.
  • the bias control signal may include intensity data of the adjusted bias current.
  • the bias control signal may be generated and transmitted by a timing controller.
  • the bias control unit adjusts the bias current to a first intensity for a first group pixel among the plurality of pixels for each channel, and adjusts the bias current for a second group pixel among the plurality of pixels. Can be adjusted to the second intensity.
  • the second group pixel is located farther than the first group pixel on the data line, and the bias control unit may adjust the second intensity to be stronger than the first intensity.
  • the second group pixel includes a boundary pixel in which the intensity of the bias current changes to the second intensity
  • the bias control unit determines the boundary pixel arbitrarily or by a predetermined rule, and the first
  • the intensity of the bias current at the boundary pixel may be adjusted to the second intensity
  • the intensity of the bias current at the boundary pixel may be adjusted to a third intensity different from the second intensity.
  • a time when a data voltage is formed in the first group pixel and a time when a data voltage is formed in the second group pixel may fall within a preset similar range.
  • the boundary pixels may be determined differently for each frame, but may be determined to be located on different lines between adjacent channels.
  • the bias control unit adjusts the intensity of the bias current to the highest for driving a pixel located farthest from among the plurality of pixels, and a bias current for driving a pixel located closest among the plurality of pixels. You can adjust the strength of the weakest.
  • a time when a data voltage is formed in the furthest pixel and a time when a data voltage is formed in the nearest pixel may fall within a preset similarity range.
  • the bias control unit divides the plurality of pixels into a plurality of groups, adjusts the intensity of the bias current for each group, and increases the bias current for driving the farthest group among the plurality of groups.
  • the intensity of the bias current may be adjusted to the strongest and the intensity of the bias current may be adjusted to the weakest for driving the nearest group among the plurality of groups.
  • a time when a data voltage is formed in the farthest group and a time when a data voltage is formed in the closest group may fall within a preset similar range.
  • an M-th data voltage for an M-th pixel connected to a data line (M is a natural number greater than or equal to 1) is output using an M-th bias current, and N (N is M+1) connected to the data line.
  • M is a natural number greater than or equal to 1
  • N is M+1
  • a larger natural number outputs an Nth data voltage for a pixel using an Nth bias current that is greater than the Mth bias current, consumes the Mth power generated by the Mth bias current, and consumes the Nth bias A buffer generated by a current and consuming an Nth power greater than the Mth power;
  • a bias control unit configured to generate the M-th bias current and the N-th bias current to supply the buffer to the buffer, wherein the bias control unit determines the M-th pixel and the N-th pixel differently for each frame, and A source driver that determines a bias current and the N-th bias current differently for each frame is provided.
  • the buffer is a first mode for outputting the Mth data voltage using the Mth bias current and outputting the Nth data voltage using the Nth bias current, or the Mth data
  • the voltage and the M+1 th data voltage may be operated according to a second mode in which a bias current of the same intensity is used.
  • the bias control unit In the source driver, the bias control unit generates the Mth bias current for the Mth group pixel including the Mth pixel, and the Nth bias current for the Nth group pixel including the Nth pixel Can be created.
  • the power consumption of the entire display device can be reduced by minimizing unnecessary power consumption due to a bias current.
  • the block dim phenomenon can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a source driver according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a slew rate applied to a plurality of pixels connected on a data line over time.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating power consumed by a bias current in a plurality of pixels connected on a data line.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a slew rate applied to a plurality of pixels connected on a data line over time according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating power consumed by a bias current in a plurality of pixels connected on a data line according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a bias current used by a buffer to drive a plurality of pixels connected on a data line according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a dim phenomenon according to the setting of a bias current.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating that a position at which a bias current is adjusted is changed every frame according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating that a position at which a bias current is adjusted and an intensity at the adjusted position are changed every frame according to another exemplary embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram for describing generation and transmission/reception of a bias control signal according to another embodiment.
  • first, second, A, B, (a), (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • a component is described as being “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component It should be understood that elements may be “connected”, “coupled” or “connected”.
  • FIG. 1 is a block diagram of a display device according to an exemplary embodiment.
  • the display device 10 may include a panel 11, a source driver 12, a gate driver 13, a timing controller 14, and the like.
  • a plurality of data lines DL and a plurality of gate lines GL may be disposed on the panel 11, and a plurality of pixels P may be disposed.
  • the plurality of pixels P may be disposed adjacent to each other in the horizontal direction H and the vertical direction V of the panel 11 to have a square shape.
  • the shape of a square is similar to a matrix matrix, and a set of a plurality of pixels (P) arranged in a horizontal direction (H) or a horizontal line represented by them is defined as a row or line, and arranged in a vertical direction (V).
  • a set of a plurality of pixels P or a vertical line represented by the plurality of pixels P may be defined as a column.
  • the gate driver 13 may supply a scan signal of a turn-on voltage or a turn-off voltage to the gate line GL.
  • the pixel P When the scan signal of the turn-on voltage is supplied to the pixel P, the pixel P may be connected to the data line DL.
  • the scan signal of the turn-off voltage When the scan signal of the turn-off voltage is supplied to the pixel P, the connection between the pixel P and the data line DL is released.
  • the pixel electrode PE may be connected to the data line.
  • the scan transistor STR of the pixel P is turned off by the scan signal of the turn-off voltage, the connection between the pixel electrode PE and the data line may be released.
  • the source driver 12 supplies a data voltage to the data line DL.
  • the data voltage supplied to the data line DL is transmitted to the driving transistor DTR of the pixel P connected to the data line DL according to the scan signal.
  • the source driver 12 is the driving transistor of the plurality of pixels P.
  • Data voltage can be sequentially output with (DTR).
  • the timing controller 14 may supply various control signals to the gate driver 13 and the source driver 12.
  • the timing controller 14 may generate a gate control signal GCS for starting a scan according to a timing implemented in each frame and transmit it to the gate driver 13.
  • the timing controller 14 may output image data RGB, which is converted from externally input image data according to a data format used by the source driver 12, to the source driver 12.
  • the timing controller 14 may transmit a data control signal DCS for controlling the source driver 12 to supply a data voltage to each pixel P according to each timing.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a source driver according to an embodiment.
  • the source driver 12 includes a first latch unit 210, a second latch unit 220, a DAC 230, a buffer 240, a bias control unit 250, and a driving control unit 260.
  • the first latch unit 210 may latch the image data RGB.
  • the first latch unit 210 may temporarily store the image data RGB and then output it to the second latch unit 220.
  • the first latch unit 210 temporarily stores the image data RGB and outputs the image data RGB to the second latch unit 220 according to a clock of a shift register (not shown).
  • the second latch unit 220 may latch the image data RGB.
  • the second latch unit 220 may temporarily store the image data RGB and output it to the DAC 230.
  • the second latch unit 220 temporarily stores the image data RGB and then outputs it to the DAC 230 according to a clock of a shift register (not shown).
  • the DAC 230 may receive image data RGB from the second latch unit 220.
  • the DAC 230 may generate a data voltage, which is an analog signal, from the image data RGB.
  • the DAC 230 selects a gradation voltage corresponding to the image data RGB transmitted from the second latch unit 220 among gradation voltages of a predetermined step generated from the gamma reference voltage input from the outside and outputs it to the buffer 240 can do.
  • the buffer 240 may receive a data voltage from the DAC 230.
  • the buffer 240 may amplify the data voltage and supply it to the data line.
  • the buffer 240 may receive a bias current from the bias control unit 250 and output a data voltage.
  • the buffer 240 may output a data voltage according to a bias current.
  • the buffer 240 may adjust the height of the slew rate of the data voltage through the bias current.
  • the bias control unit 250 may generate a bias current and supply a bias current to the buffer 240.
  • the bias control unit 250 may receive the bias power BIAS_PWR from the outside.
  • the bias power supply BIAS_PWR may include a plurality of bias currents.
  • the bias control unit 250 may receive a bias control signal BIAS_CTR_SIG from the driving control unit 260.
  • the bias control unit 250 may select one of a plurality of bias currents included in the bias power supply BIAS_PWR through the bias control signal BIAS_CTR_SIG, and may output the selected bias current to the buffer 240.
  • the bias control unit 250 may generate a bias current by adjusting the amount of current included in the bias power supply BIAS_PWR through the bias control signal BIAS_CTR_SIG.
  • the bias control unit 250 may generate a bias current by increasing or decreasing the amount of current included in the bias power BIAS_PWR.
  • the bias control unit 250 may differentially adjust the bias current according to the positions of a plurality of pixels connected to one data line.
  • the bias control unit 250 may vary a bias current for each pixel according to how far the pixel is from the source driver 12. For example, the bias control unit 250 may weakly adjust the bias current to drive a pixel located near the source driver 12. Alternatively, the bias control unit 250 may strongly adjust the bias current for driving a pixel located far from the source driver 12.
  • the bias control unit 250 may determine whether to adjust the bias current from the bias control signal BIAS_CTR_SIG. Alternatively, the bias control unit 250 may determine the position of a pixel for adjusting the bias current from the bias control signal BIAS_CTR_SIG. Alternatively, the bias control unit 250 may determine how hard or weak to adjust the bias current from the bias control signal BIAS_CTR_SIG. Alternatively, the bias control unit 250 may determine a pixel (boundary pixel) whose bias current setting changes every frame based on the bias control signal BIAS_CTR_SIG, and adjust the bias current accordingly.
  • the driving control unit 260 may receive image data RGB from the timing controller.
  • the driving control unit 260 may transfer the image data RGB to the first latch unit 210.
  • the image data RGB may be output to a pixel connected to the data line by the buffer 240 through the second latch unit 220 and the DAC 230.
  • the driving control unit 260 may receive a data control signal DCS from the timing controller.
  • the driving control unit 260 generates a clock from the data control signal DCS and supplies the clock to drive the first latch unit 210, the second latch unit 220, the DAC 230, and the buffer 240. can do.
  • the driving control unit 260 may generate a bias control signal BIAS_CTR_SIG from the data control signal DCS.
  • the bias control signal BIAS_CTR_SIG may determine whether to adjust the bias current.
  • the bias control unit 250 may operate in a first mode in which the bias current is differentially adjusted and supplied to the buffer 240 and a second mode in which a bias current of the same intensity is supplied to the buffer 240 without adjustment. have.
  • the bias control signal BIAS_CTR_SIG may include information for determining any one of the first mode and the second mode.
  • the bias control signal BIAS_CTR_SIG may include information on bias current adjustment for a plurality of pixels connected to one data line.
  • the bias control signal BIAS_CTR_SIG may include location information of a pixel requiring an adjusted bias current.
  • the bias control signal BIAS_CTR_SIG may include current value information that changes each time each pixel is driven.
  • the bias control signal BIAS_CTR_SIG may include location information of a pixel (boundary pixel) whose bias current setting is changed every frame.
  • the driving control unit 260 may determine a position of a pixel for which the bias current needs to be adjusted.
  • the driving control unit 260 may receive position data of the pixel from the timing controller and determine a pixel for which bias current needs to be adjusted.
  • the location data may be included in the data control signal DCS and transmitted from the timing controller to the driving control unit 260.
  • the driving control unit 260 may determine a pixel for which bias current needs to be adjusted based on the position data.
  • the driving control unit 260 may include the location information of the pixel in the bias control signal BIAS_CTR_SIG and transmit it to the bias control unit 250.
  • the bias control unit 250 may adjust a bias current for a pixel determined according to the position data and may supply the bias current to the buffer 240.
  • the driving control unit 260 may generate timing to determine a pixel requiring adjustment of a bias current.
  • the driving control unit 260 may measure the scan time of one line and determine the location of the pixel according to the passage of the scan time. For example, if it takes t 1 scan time for each pixel of each line, the driving control unit 260 generates a timing for the first pixel located on the first line of the panel at the moment when the frame starts, and biases the timing. It may be included in the signal BIAS_CTR_SIG and transmitted to the bias control unit 250.
  • the bias control unit 250 may adjust a bias current for the first pixel and supply it to the buffer 240.
  • the driving control unit 260 may generate a timing for the second pixel positioned on the second line after the flow of t 1 and transmit it to the bias control unit 250.
  • the bias control unit 250 may adjust a bias current for the second pixel and supply it to the buffer 240.
  • the driving control unit 260 may generate a timing for the third pixel positioned on the third line after the flow of 2t 1 flows and transmit the generated timing to the bias control unit 250.
  • the bias control unit 250 may adjust a bias current for the third pixel and supply it to the buffer 240.
  • the buffer 240 may output a data voltage according to a differently adjusted bias current.
  • the buffer 240 may receive a first bias current and output a first data voltage corresponding to the first image data to a pixel of the first line based on the first bias current.
  • the buffer 240 may receive the second bias current and output a second data voltage corresponding to the second image data to the pixels of the second line based on the second bias current.
  • the second bias current may be adjusted to be stronger than the first bias current.
  • the buffer 240 may use a bias current differentially adjusted according to positions of a plurality of pixels connected to one data line.
  • the buffer 240 may receive the differentially adjusted bias current and output a differential data voltage based thereon.
  • the buffer 240 may output the data voltage differently depending on how far the pixel is from the source driver 12. For example, the buffer 240 may output the first data voltage to a pixel located near the source driver 12 by using a weakly adjusted bias current. Alternatively, the buffer 240 may output the second data voltage to a pixel located far from the source driver 12 by using a strongly adjusted bias current.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a slew rate applied to a plurality of pixels connected on a data line over time.
  • the buffer 340 can output a data voltage corresponding to each pixel through the same bias current regardless of the position of each pixel on the data line. Accordingly, the buffer 340 may output each data voltage to a pixel close to the source driver or a pixel far from the source driver through the same bias current.
  • the buffer 340 may output a data voltage to a plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N connected to one data line using the same bias current.
  • the plurality of pixels are respectively scan transistors (STR 1 , STR 2 ,..., STR N-1 , STR N ), driving transistors (DTR 1 , DTR) 2 ,..., DTR N-1 , DTR N ) and pixel electrodes PE 1 , PE 2 ,..., PE N-1 , PE N.
  • a resistance component and a capacitance component may exist in one data line. The resistance component can be generated by the data line when the data voltage is applied to each pixel. The capacitance component may be caused by coupling between the data line and other adjacent conductors or electrodes.
  • the resistance component may be represented by resistances R 1 , R 2 ,..., R N-1 , R N , respectively, corresponding to the plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N.
  • the capacitance component may be represented by capacitors C 1 , C 2 ,..., C N-1 , C N , respectively, corresponding to a plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N. .
  • the buffer 340 When the buffer 340 outputs the data voltage to the plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N using the same bias current, the data voltage applied to the data line corresponding to each pixel
  • the slew rate may vary according to the distance from the buffer 340 to each pixel.
  • the slew rate may be represented by a graph having an axis of time (TIME) and an axis of data voltage (V_DATA).
  • the buffer 340 changes the data voltage for each pixel. If output, the data voltage is output from after each pixel is connected to the data line by the turn-on voltage scan signal of the gate driver until the point when each pixel is disconnected by the turn-off voltage scan signal (gate-off point (GOP)). Can be.
  • a point in time reaching the first data voltage V data_1 may be defined as a first saturation point SP 1 .
  • the first saturation point SP 1 may mean a time taken for the scan signal of the gate driver to reach the first data voltage V data_1 after connecting the first pixel P_1 to the data line.
  • a point in time reaching the second data voltage V data_2 may be defined as a second saturation point SP 2 .
  • the second saturation point SP 2 may mean a time taken for the scan signal of the gate driver to reach the second data voltage V data_2 after connecting the second pixel P_2 to the data line.
  • the buffer 340 outputs the N-1 th data voltage (V data_N-1 ) to drive the N-1 th pixel (P_N-1)
  • the data voltage changes by ⁇ V and thus the N-1 th data voltage (V data_N-1 ) may be reached and may have an N-1 th slew rate SR N-1 .
  • a point in time that reaches the N- 1th data voltage V data_N-1 may be defined as the N- 1th saturation point SP N-1 .
  • the N-1th saturation point SP N-1 is from the time after the scan signal of the gate driver connects the N-1th pixel P_N-1 to the data line to the N- 1th data voltage V data_N-1 It can mean the time it takes to get there.
  • the buffer 340 when the buffer 340 outputs the N- th data voltage (V data_N ) to drive the N-th pixel (P_N), the data voltage changes by ⁇ V to reach the N- th data voltage (V data_N ), and the N- th slew rate It can have (SR N ).
  • a point in time that reaches the Nth data voltage V data_N may be defined as the Nth saturation point SP N.
  • the Nth saturation point SP N may mean a time taken for the scan signal of the gate driver to reach the Nth data voltage V data_N after connecting the Nth pixel P_N to the data line.
  • the buffer 340 outputs the data voltage to the plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N using the same bias current
  • the first to N slew rates SR 1 , SR 2 ,...,SR N-1 ,SR N ) can be different.
  • the first slew rate SR 1 may be high, but the second slew rate SR 2 may be lower than the first slew rate SR 1 .
  • a first data voltage (V data_1) supplied to the pixel (P_1) may have a relatively short delay (delay) than the second data voltage (V data_2).
  • the delay may be caused by a resistance component and a capacitor component.
  • the first data voltage (V data_1 ) passes through one resistor (R 1 ) and one capacitor (C 1 ), while the second data voltage (V data_2 ) passes through two resistors (R 1 , R 2 ) and two It can pass through the capacitors C 1 and C 2 .
  • the first and the delay for the data voltage (V data_1) be shorter than the delay for the second data voltage (V data_2), a first slew rate (SR 1) therefore is greater than the second slew rate (SR 2) I can.
  • the first saturation point SP 1 may be shorter than the second saturation point SP 2 according to the difference in the slew rate.
  • the N-1 th slew rate SR N-1 may be higher than the N th slew rate SR N. Comparing the slew rates for all of the plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N, the first slew rate SR 1 is the highest and the N-th slew rate SR N is the lowest. have. Due to the delay caused by the resistance component and the capacitor component, the closer to the source driver, that is, the buffer 340, the higher the slew rate, and the farther away the slew rate may be. At the same time, the saturation point may be shorter as the source driver, that is, the closer to the buffer 340, and the saturation point may be longer as the distance from the slew rate difference.
  • each data voltage will reach within the gate-off point (GOP). I can. However, driving all of the data voltages with the same bias current may unnecessarily increase power by the bias current.
  • the buffer 340 uses a weak bias current to generate the first data voltage V data_1.
  • a sufficient time cannot be secured to reach the N- th data voltage V data_N , so a strong bias current needs to be used. This is because the further away from the buffer 340, the longer the delay due to the resistance component and the capacitor component.
  • the bias current for driving a pixel near the buffer 340 such as the first pixel P_1 is, In driving nearby pixels, power consumed by the buffer 340 may be unnecessarily increased. If a weak bias current is used for a pixel near the buffer 340 and a high bias current is used for a distant pixel, power consumption due to the bias current in the buffer 340 can be greatly reduced.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating power consumed by a bias current in a plurality of pixels connected on a data line.
  • the buffer 340 can output a data voltage corresponding to each pixel using the same bias current regardless of the position of each pixel on the data line. Accordingly, the buffer 340 may consume the same power when driving a pixel close to the source driver or driving a pixel far from the source driver.
  • the buffer 340 uses the first power P 1 consumed by the bias current to drive the first pixel P_1 and the second power P 2 consumed by the bias current to drive the second pixel P_2 ), the N-1th power P N-1 consumed by the bias current to drive the N-1th pixel (P_N -1 ) and the Nth power consumed by the bias current to drive the Nth pixel (P_N) Power (P N ) may all be the same.
  • the total power (P T ) consumed by one data line by the buffer 340 due to the bias current is the sum of the first to N powers (P 1 , P 2 ,...,P N-1 ,P N ).
  • the total power (P T ) and the first to N powers (P 1 ,P 2 ,...,P N-1 ,P N ) are the distances from the power axis (POWER) and the buffer 340. It can be represented as a graph with an axis (DISTANCE).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a slew rate applied to a plurality of pixels connected on a data line over time according to an exemplary embodiment.
  • the buffer 240 may output a data voltage corresponding to each pixel through bias currents having different strengths in consideration of the location of each pixel on the data line. Accordingly, the buffer 240 may output a data voltage using a weak bias current to a pixel close to the source driver, and may output a data voltage using a strong bias current to a pixel far from the source driver.
  • the buffer 240 may output a data voltage using different bias currents to a plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N connected to one data line.
  • the buffer 240 may output a data voltage by using a bias current that increases from the first pixel P_1 to the Nth pixel P_N.
  • the buffer 240 When the buffer 240 outputs data voltages to the plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N using different bias currents, the data voltage applied to the data line corresponding to each pixel
  • the slew rate may be similar regardless of the distance from the buffer 240 to each pixel.
  • similarity may mean that the slew rate is not the same, but the deviation is within a certain range, and the certain range may be set in advance.
  • the buffer 240 sequentially outputs a data voltage for each pixel under the condition shown in FIG. 3, the data voltage is a turn-off voltage scan signal after each pixel is connected to the data line by the turn-on voltage scan signal of the gate driver. As a result, it may be output up to a point in time when each pixel is disconnected (gate-off point GOP).
  • the buffer 240 When the buffer 240 outputs the first data voltage V data_1 using the first bias current to drive the first pixel P_1, the data voltage changes by ⁇ V to reach the first data voltage V data_1 And may have a first slew rate SR 1 .
  • the buffer 240 when the buffer 240 outputs the second data voltage V data_2 using the second bias current to drive the second pixel P_2, the data voltage changes by ⁇ V and the second data voltage V data_2 And can have a second slew rate (SR 2 ).
  • the second bias current may be more than one bias current.
  • the buffer 240 outputs the N-1 th data voltage V data_N-1 using the N-1 th bias current to drive the N-1 th pixel P_N-1
  • the data voltage is ⁇ V . It may change to reach the N-1 th data voltage V data_N-1 and have an N-1 th slew rate SR N-1 .
  • the N-1 th bias current may be greater than the second bias current.
  • the N-1th bias current may be higher than the N-2th bias current for the N-2th pixel driven before the N-1th pixel P_N-1.
  • the buffer 240 when the buffer 240 outputs the N- th data voltage (V data_N ) using the N-th bias current to drive the N-th pixel (P_N), the data voltage is changed by ⁇ V and the N- th data voltage (V data_N ) And may have an Nth slew rate (SR N ).
  • the Nth bias current may be greater than the N-1th bias current.
  • the first to second slew rates SR 1 and SR 2 may be similar. have.
  • a first data voltage (V data_1) supplied to the pixel (P_1) has a second can have a relatively short delay (delay) than the data voltage (V data_2), but the first data voltage (V data_1) for By adjusting the first bias current weakly and adjusting the second bias current for the second data voltage V data_2 hard, the first and second slew rates SR 1 and SR 2 may converge in a similar range.
  • the first slew rate SR 1 is slightly lower than before, and the second slew rate SR 2 is somewhat lower than before. It can be high.
  • the first saturation point SP 1 and the second saturation point SP 2 may be similar to each other.
  • the change in the slew rate may extend from the first pixel P_1 to the Nth pixel P_N.
  • the first to N slew rates (SR 1 , SR 2 ,...,SR N-1 ,SR N ) change to a new slew rate. can do. That is, the first to N slew rates SR 1 , SR 2 ,..., SR N-1 and SR N are mutually adjusted to converge to a new slew rate.
  • the first to N saturation points SP 1 , SP 2 ,..., SP N-1 , SP N
  • each data voltage is a gate-off point (GOP).
  • GOP gate-off point
  • driving each data voltage with a differentially adjusted bias current can reduce power due to the bias current.
  • the buffer 240 may be configured to use a relatively weak first bias current. 1
  • the data voltage V data_1 can be output. Since the buffer 240 uses a weak first bias current, the power consumed by the buffer 240 may be reduced accordingly. Even if the buffer 240 uses a strong bias current for the Nth pixel (P_N), the closer the pixel location is from the buffer 240, the more the buffer 240 uses a weak bias current, the total consumption of the buffer 240 Power can be reduced.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating power consumed by a bias current in a plurality of pixels connected on a data line according to an exemplary embodiment.
  • the buffer 240 may output a data voltage corresponding to each pixel by using bias currents having different strengths in consideration of the location of each pixel on the data line. Accordingly, the buffer 240 may consume less power when driving a pixel close to the source driver, and may consume a lot of power when driving a pixel far from the source driver.
  • the power consumed by the buffer 240 due to the bias current may vary depending on the pixel position.
  • the power consumed by the buffer 240 may increase as the pixels located farther from the buffer 240 are driven.
  • the buffer 240 consumes the smallest power when driving the first pixel P_1 located on the data line closest to the buffer 240, and the N-th pixel P_N located on the data line farthest from the buffer 240 It can consume the most power when driving.
  • the buffer 240 consumes the first power P 1 by the bias current to drive the first pixel P_1 and the second power P 2 to drive the second pixel P_2 by the bias current. ), the N-1th power P N-1 consumed by the bias current to drive the N-1th pixel (P_N -1 ) and the Nth power consumed by the bias current to drive the Nth pixel (P_N) Although the power P N is different from each other, the first power P 1 may be the smallest and the N-th power P N may be the largest.
  • the total power (P T ) consumed by the buffer 240 in one data line due to the bias current is the sum of the first to N powers (P 1 , P 2 ,...,P N-1 ,P N ).
  • the total power (P T ) and the first to N powers (P 1 ,P 2 ,...,P N-1 ,P N ) are the distances from the power axis (POWER) and the buffer 240. It can be represented as a graph with an axis (DISTANCE).
  • the buffer 240 uses the same bias current to output data voltages for a plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N, the bias current in the buffer 240
  • the power consumption may increase.
  • the total power P T may be represented by a rectangular area.
  • the buffer 240 uses a differentially adjusted bias current to output data voltages for a plurality of pixels P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N, as shown in this figure, the buffer Power consumption due to the bias current at 240 may be reduced.
  • the total power P T may be a right triangle region. Comparing the widths of the regions for the two cases, the total power (P T ) can be reduced to about 1/2.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a bias current used by a buffer to drive a plurality of pixels connected on a data line according to another exemplary embodiment.
  • buffers 740-1 to 740-4 of the source driver may output data voltages to a plurality of pixels connected to one data line using a bias current.
  • the buffers 740-1 to 740-4 may classify a plurality of pixels for each group, and differentially use a bias current for each group.
  • the buffers 740-1 to 740-4 may use a bias current of the same intensity to output data voltages to a plurality of pixels included in a group.
  • the buffers 740-1 to 740-4 may receive a bias current corresponding to each pixel from the bias control unit, and use the bias current to output a data voltage to each pixel.
  • the four buffers 740-1 to 740-4 respectively drive ten pixels connected to the four data lines DL_1 to DL_4.
  • an area including one data line and a plurality of pixels connected to the one data line may be referred to as a channel.
  • the channel may be a concept further including a buffer in charge of the one data line.
  • P may represent a pixel
  • CH1 to CH4 may represent a channel.
  • the plurality of pixels may be located near or far from one buffer.
  • the proximity of the pixel may mean that it is located close to the one buffer, and the distant location of the pixel may mean that the pixel is located away from the one buffer.
  • the closer the pixel is to the buffer the shorter the delay caused by the resistance component and the capacitor component, and the slew rate of the data voltage output to the pixel may be relatively high.
  • the delay due to the resistance component and the capacitor component increases, and the slew rate of the data voltage output to the pixel may be relatively low.
  • a point near the one buffer may be depicted as NEAR
  • a point far from the one buffer may be depicted as FAR.
  • the buffers 740-1 to 740-4 may divide a plurality of pixels connected on one data line into groups, and may output data voltages using bias currents of different strengths for each group.
  • the first buffer 740-1 may divide ten pixels connected to the first data line DL_1 into four groups.
  • the first buffers 740-1 may be grouped into a first group by grouping three first buffers 740-1 in close order, and then grouped into two groups and divided into second to fourth groups.
  • the first buffer 740-1 may use the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 to supply data voltages to the pixels of the first to fourth groups, respectively.
  • the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 may have different strengths.
  • the further the group is located the greater the intensity can be. Accordingly, the intensity may increase from the first bias current BIAS_1 to the fourth bias current BIAS_4.
  • the intensity that increases from the first bias current BIAS_1 to the fourth bias current BIAS_4 may be shown as WEAK and STRONG.
  • buffers 740-1 to 740-4 use bias currents of different intensity for each group, but bias currents of the same intensity may be used for a plurality of pixels included in a group.
  • the first buffer 740-1 when the first buffer 740-1 outputs data voltages for three pixels of the first group, the first buffer 740-1 may use the first bias current BIAS_1.
  • the three pixels of the first group may be driven by a bias current of the same intensity. However, due to the difference in position or distance, the intensity of the bias current for the three pixels of the first group is smaller than that of the pixels of the other group.
  • the second to fourth buffers 740-2 to 740-4 may also classify 10 pixels connected to the second to fourth data lines DL_2 to DL_4 by group.
  • the second to fourth buffers 740-2 to 740-4 may output data voltages using bias currents having different strengths for each group.
  • the second to fourth buffers 740-2 to 740-4 may use a bias current of the same intensity for a plurality of pixels included in a group.
  • the slew rate of each pixel may be within a preset similar range. That is, times when the data voltage is formed in each of the pixels may be within a preset similar range.
  • the slew rate or the formation time of the data voltage is within the similar range means that each pixel is connected by the turn-off voltage scan signal after the data voltage is connected to the data line by the turn-on voltage scan signal of the gate driver. This may mean that it can be completely output until the time it is released (gate off point).
  • a pixel in which the intensity of the bias current is changed may be defined as a boundary pixel.
  • the boundary pixels may be driven through a bias current having an intensity different from that of the previous pixel. So, one border pixel can be included in each group.
  • the boundary pixel of the second group is a pixel first driven by the second bias current BIAS_2 in the second group, and may be a fourth pixel among 10 pixels of the first data line DL_1.
  • FIG. 8 is a diagram showing a dim phenomenon according to the setting of a bias current.
  • FIG. 8 a dim phenomenon that occurs when the intensity of a bias current is fixedly changed at the same position is illustrated.
  • the buffer of the source driver groups a plurality of pixels and uses a bias current having a different intensity depending on the group
  • the intensity of the bias current can be continuously changed only at a certain position, and this change occurs in the boundary pixels. I can.
  • the first bias current BIAS_1 may be used in the first channel CH1, and the second bias current BIAS_2 having an intensity higher than the first bias current BIAS_1 may be used in the boundary pixels of the second group. have.
  • the second bias current BIAS_2 may be used, and a third bias current BIAS_3 having a higher intensity than the second bias current BIAS_2 may be used in the boundary pixels of the third group.
  • the fourth bias current BIAS_4 having the highest intensity may be used in the pixels of the group furthest from the buffer.
  • a boundary may be formed at or around the boundary pixel. Furthermore, if this boundary is maintained for each frame, this boundary forms a block-dim.
  • the block dim may be formed along the boundary pixels over the entire panel. In this drawing, the block dim is shown by a thick solid line. Block dim is a representative example of image quality deterioration, and it is necessary to reduce the power consumption of the source driver by maintaining the same slew rate, and to improve block dim as well.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating that a position at which a bias current is adjusted is changed every frame according to another exemplary embodiment.
  • the intensity of a bias current may be differentially adjusted, and the block dim may be further improved.
  • the setting position of the bias current intensity that is, the boundary pixel is changed every frame, the block dim can be improved.
  • the bias control unit may adjust the bias current so that the pixel whose intensity of the bias current changes is changed every frame.
  • the bias control unit generates a bias current for driving each pixel every frame and transmits it to the buffers 940-1 to 940-4, and the buffers 940-1 to 940-4 to each pixel using the bias current. Data voltage can be output. Accordingly, the boundary pixels in which the intensity of the bias current is changed may vary for each frame.
  • the bias controller may adjust the strength of the bias current based on the dotted line in the first frame, and may adjust the strength of the bias current based on the solid line in the second frame.
  • the bias controller may generate a second bias current BIAS_2, which is greater than the first bias current BIAS_1, for the boundary pixel located on the dotted line, and transmit it to the first buffer 940-1.
  • the first buffer 940-1 may output the data voltage to the second group including the boundary pixels located on the dotted line by using the second bias current BIAS_2.
  • the bias controller may generate a second bias current BIAS_2, which is greater than the first bias current BIAS_1, for the boundary pixels located on the solid line, and transmit the generated second bias current BIAS_2 to the first buffer 940-1.
  • the first buffer 940-1 may output the data voltage to the second group including the boundary pixels positioned on the solid line by using the second bias current BIAS_2.
  • the boundary pixels may be determined randomly or may be determined through certain rules. Accordingly, the position at which the intensity of the bias current is changed may be changed in every frame arbitrarily or according to a certain rule.
  • boundary pixels between adjacent channels may be located on the same line.
  • a boundary pixel at which the second bias current BIAS_2 starts to be used in the first channel CH1 and a boundary at which the second bias current BIAS_2 starts to be used in the third channel CH3 Pixels can be located on the same horizontal line.
  • the boundary pixel of the first channel CH1 and the boundary pixel of the third channel CH3 are located on the same horizontal line.
  • boundary pixels between adjacent channels may be located on different lines.
  • a boundary pixel at which the second bias current BIAS_2 starts to be used in the first channel CH1 and the boundary at which the second bias current BIAS_2 starts to be used in the second channel CH2 Pixels can be located on different horizontal lines.
  • the boundary pixel of the first channel CH1 and the boundary pixel of the second channel CH2 are located on different horizontal lines.
  • the position of the boundary pixel that is, the position of setting the intensity of the bias current
  • the position of the boundary pixel may be different for each frame and may be different between adjacent channels. Since the setting position of the bias current intensity is changed every frame, the dim phenomenon can be alleviated compared to the case where the setting position is fixed.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating that a position at which a bias current is adjusted and an intensity at the adjusted position are changed every frame according to another exemplary embodiment.
  • the intensity of the bias current may be differentially adjusted, and the block dim may be further improved.
  • the block dim can be improved.
  • the intensity of the bias current at the boundary pixel may be changed according to the change of the boundary pixel.
  • the bias control unit not only changes the pixel whose bias current intensity varies for each frame, but also adjusts the bias current differently for each frame.
  • the bias control unit may vary the adjustment position of the bias current in one channel and the intensity of the bias current at that position, and the position and intensity may be different for each frame.
  • the first buffer 1040-1 applies a data voltage to the first data line DL_1 by using the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 based on a specific boundary pixel of the first channel CH1.
  • the bias current may be changed at the same position over the first to fourth frames FRAME1 to FRAME4 (refer to the dotted line), but in this case, block dim may occur due to repeated bias current changes. So, according to another embodiment of the present invention, the bias current can be changed at different positions over the first to fourth frames FRAME1 to FRAME4 (see solid line). In the first frame FRAME1, the bias current may be changed above the dotted line (at a position close to the first buffer 1040-1).
  • the bias current may be changed higher than the first frame FRAME1.
  • the bias current may be changed at the same position as in the first frame FRAME1.
  • the bias current may be changed below the dotted line (at a position farther from the first buffer 1040-1).
  • the position at which the bias current of one channel is changed in one frame is not necessarily the same as in the other frame.
  • the position where the bias current of the first channel CH1 is changed in the first frame FRAME1 and the third frame FRAME3 is the same, but the position where the bias current of the first channel CH1 is changed. May be different from each other in the first to fourth frames FRAME1 to FRAME4.
  • the intensity of the bias current may also be changed at the same time. That is, in the first frame FRAME1, the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 may be changed at the positions described in the above-described example and may have an intensity of (4, 6, 8. 9) sequentially. In the second frame FRAME2, the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 may be changed at the positions described in the above-described example and may have an intensity of (3, 5, 7. 8) in sequence.
  • the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 may be changed at the positions described in the above-described example and may have an intensity of (5, 7, 9. 10) in sequence.
  • the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 may be changed at the positions described in the above-described example and may have an intensity of (4, 6, 8. 9) in sequence. Therefore, during the first frame (FRAME1) and the second frame (FRAME2), the position at which the first bias current (BIAS_1) is changed to the second bias current (BIAS_2) not only changes, but also the first and second bias currents (BIAS_1, 2). The intensity also changes from (4,6) to (3, 5).
  • the intensity of the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4, which are variable for each frame, may be arbitrarily set.
  • the bias current needs to be adjusted harder, and as the pixel is located closer to the first buffer 1040-1, the bias current needs to be adjusted weaker. . Only then can the time for forming the data voltages for the plurality of pixels formed on one data line be uniform. That is, the slew rate for a plurality of pixels may be uniform.
  • the strength of the bias current is arbitrarily changed every frame, this may be a part to be observed.
  • the bias control unit may differently adjust the position at which the bias current supplied to one channel is changed-the boundary pixel-and the intensity at that position for each frame. As the position and intensity of the bias current change in every frame, flexible bias current control is possible, and accordingly, power consumption due to the bias current can be reduced.
  • FIG. 11 is a diagram for describing generation and transmission/reception of a bias control signal according to another embodiment.
  • a bias control signal BIAS_CTR_SIG may be generated by the timing controller 1114 and received by the source driver 1112.
  • the source driver 1112 may include a first latch unit 1110, a second latch unit 1120, a DAC 1130, a buffer 1140, a bias control unit 1150, and a driving control unit 1160.
  • the source driver 1112 and its subordinate configurations include the source driver (12 of FIG. 2) and its subordinate configurations described in FIG. 2-a first latch unit (210 of Fig. 2), a second latch unit (220 of Fig. 2), The DAC (230 in FIG. 2), the buffer (240 in FIG. 2), the bias control unit (250 in FIG. 2), and the driving control unit (260 in FIG. 2)-may perform the same functions. Therefore, the bias control unit 1150 may receive a bias control signal BIAS_CTR_SIG including position data of each pixel for which the strength of the bias current is adjusted or timing data defining timing at which the strength of the bias current is adjusted.
  • BIAS_CTR_SIG bias control signal
  • the bias control unit 1150 may receive a bias control signal BIAS_CTR_SIG including intensity data of a bias current.
  • intensity data of a bias current may include a value of a bias current that is changed over a channel.
  • the intensity data of the bias current may include a value of a bias current that is changed over a channel and every frame.
  • the intensity data of the bias current is (4, 6, 8. 9), (3, ), which are intensity values of the first to fourth bias currents BIAS_1 to BIAS_4 of the first to fourth frames FRAME1 to FRAME4. 5, 7, 8), (5, 7, 9, 10), (4, 6, 8, 9).
  • the timing controller 1114 may generate a bias control signal BIAS_CTR_SIG including position data, timing data, and/or intensity data of the bias current and transmit it to the driving control unit 1160.
  • the driving control unit 1160 may transmit the bias control signal BIAS_CTR_SIG as it is or processed and transmitted to the bias control unit 1150.
  • the bias control unit 1150 may control the bias current of the buffer 1140 by transmitting the bias control signal BIAS_CTR_SIG to the buffer 1140.

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Abstract

일 실시예는 바이어스 전류를 제어하는 소스드라이버에 관한 것으로서, 데이터라인상에 소스드라이버와 화소 사이의 거리에 따라 버퍼의 바이어스 전류를 제어하면서 매 프레임마다 바이어스 전류를 설정하는 위치 및 세기를 다르게 하여, 바이어스 전류에 의한 불필요한 소비전력을 최소화하는 동시에 블록딤 현상을 개선할 수 있다.

Description

바이어스 전류를 제어하는 소스드라이버
본 실시예는 바이어스 전류를 제어하는 소스드라이버 및 이를 포함하는 디스플레이장치에 관한 것이다.
디스플레이장치는 패널, 상기 패널을 구동하는 소스드라이버 및 상기 소스드라이버의 구동을 제어하는 타이밍컨트롤러를 포함할 수 있다. 패널은 가로방향과 세로방향으로 나란히 배치되어 행(row)과 열(column)을 이루는 복수의 화소들을 포함하는데, 상기 배치된 복수의 화소들은 매트릭스 행렬처럼 패널에 위치하게 된다. 복수의 화소들이 가로방향으로 배치될 때 이루는 행은 라인(line)으로도 명명되기도 한다.
타이밍컨트롤러는 소스드라이버로 구동제어데이터 및 영상데이터를 송신할 수 있다. 타이밍컨트롤러는 구동제어데이터를 통해 소스드라이버의 패널에 대한 구동 타이밍을 제어할 수 있다. 타이밍컨트롤러는 소스드라이버로 영상데이터를 송신할 수 있다.
소스드라이버는 하나의 라인에 있는 복수의 화소들을 한 번에 구동할 수 있다. 소스드라이버는 패널의 복수의 화소들을 구동하기 위하여 영상데이터로부터 영상신호를 생성할 수 있다. 소스드라이버는 내부에 DAC(디지털아날로그컨버터) 및 버퍼(buffer)를 포함할 수 있다. DAC는 영상데이터를 아날로그 신호인 데이터전압을 생성할 수 있다. 소스드라이버 채널(channel)의 버퍼는 패널에 세로방향으로 배치된 복수의 데이터라인과 연결되는데, 버퍼는 데이터전압을 증폭하고, 각 채널의 데이터라인을 통해 화소로 데이터전압을 출력할 수 있다.
버퍼는, 바이어스 전류를 통해, 채널의 데이터라인으로 출력되는 전압으로의 슬루 레이트(slew rate)를 조정할 수 있다. 버퍼는 센 바이어스 전류를 수신하여, 슬루 레이트를 높게 할 수 있다. 반면 버퍼는 약한 바이어스 전류를 수신하여, 슬루 레이트를 낮게 할 수 있다.
종래에 바이어스 전류는 데이터라인상의 화소의 위치와 무관하게 일정한 세기로 버퍼로 공급되었다. 즉, 버퍼는 데이터라인상에서 소스드라이버와 가까운 지점에 위치한 화소나 데이터라인상에서 소스드라이버로부터 멀리 떨어진 지점에 위치한 화소에 모두 동일한 바이어스 전류를 이용하여 각각의 데이터전압을 출력하였다. 그러나 상기 먼 지점의 화소의 구동을 위하여 센 바이어스 전류를 이용하는 것은 상기 가까운 지점의 화소의 구동에는 불필요하다. 상기 가까운 지점의 화소의 구동에도 센 바이어스 전류가 이용되면, 과도한 소비전력이 버퍼에서 발생할 수 있다. 게다가 버퍼의 소비전력은 전체 소스드라이버의 소비전력 중 상당 부분을 차지하고 있다. 따라서 데이터라인상의 화소의 위치에 따라서 바이어스 전류를 다르게 조정함으로써 소스드라이버의 소비전력을 감소시킬 필요가 있다.
이러한 배경에서, 본 실시예의 일 목적은, 데이터라인상에 소스드라이버와 화소 사이의 거리에 따라 버퍼의 바이어스 전류 세기를 차별화하는 기술을 제공하는 것이다.
본 실시예의 다른 목적은, 버퍼의 바이어스 전류를 조정하여 한 데이터라인상의 각 화소에 대한 데이터전압들이 일정 범위의 구간에서 포화되도록 하는 기술을 제공하는 것이다.
본 실시예의 다른 목적은, 매 프레임마다 다른 위치의 화소에서 바이어스 전류를 설정하는 기술을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 실시예는, 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 구동하기 위하여 바이어스 전류를 이용하여 복수의 데이터전압을 출력하는 버퍼; 및 상기 데이터라인에 연결되는 각 화소의 위치에 상응하여 상기 바이어스 전류의 세기를 조정하는 바이어스 제어부를 포함하고, 상기 바이어스 제어부는, 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 화소의 위치를 매 프레임마다 다르게 결정하고, 상기 화소의 위치에서 조정되는 바이어스 전류의 세기를 매 프레임마다 다르게 결정하는 소스드라이버를 제공한다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어부는, 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 각 화소의 위치데이터 또는 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 타이밍을 규정하는 타이밍데이터를 포함하는 바이어스 제어 신호를 수신할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어 신호는, 상기 조정되는 바이어스 전류의 세기데이터를 포함할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어 신호는, 타이밍컨트롤러에서 생성되어 송신될 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어부는, 각 채널마다 상기 복수의 화소 중 제1 그룹화소를 위하여 상기 바이어스 전류를 제1 세기로 조정하고, 상기 복수의 화소 중 제2 그룹화소를 위하여 상기 바이어스 전류를 제2 세기로 조정할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 제2 그룹화소는, 상기 데이터라인상에서 상기 제1 그룹화소보다 멀리 위치하고, 상기 바이어스 제어부는, 상기 제2 세기를 상기 제1 세기보다 세게 조정할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 제2 그룹화소는, 상기 바이어스 전류의 세기가 상기 제2 세기로 변하는 경계화소를 포함하고, 상기 바이어스 제어부는, 상기 경계화소를 임의적으로 또는 일정한 규칙으로 결정하고, 제1 프레임의 경우 상기 경계화소에서 상기 바이어스 전류의 세기를 상기 제2 세기로 조정하고, 제2 프레임의 경우 상기 경계화소에서 상기 바이어스 전류의 세기를 상기 제2 세기와 다른 제3 세기로 조정할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 제1 그룹화소에 데이터전압이 형성되는 시간 및 상기 제2 그룹화소에 데이터전압이 형성되는 시간은, 미리 설정된 유사 범위 이내에 해당될 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 경계화소는, 매 프레임마다 다르게 결정되되, 인접한 채널 사이에서는 서로 다른 라인에 위치하도록 결정될 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어부는, 상기 복수의 화소 중 가장 멀리 떨어져 위치한 화소의 구동을 위하여 상기 바이어스 전류의 세기를 가장 세게 조정하고, 상기 복수의 화소 중 가장 가까이 위치한 화소의 구동을 위하여 바이어스 전류의 세기를 가장 약하게 조정할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 가장 멀리 위치한 화소에 데이터전압이 형성되는 시간과, 상기 가장 가까이 위치한 화소에 데이터전압이 형성되는 시간은, 미리 설정된 유사 범위 이내에 해당할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어부는, 상기 복수의 화소를 복수의 그룹으로 구분하여 그룹별로 상기 바이어스 전류의 세기를 조정하고, 상기 복수의 그룹 중 상기 가장 멀리 위치한 그룹의 구동을 위하여 상기 바이어스 전류의 세기를 가장 세게 조정하고, 상기 복수의 그룹 중 상기 가장 가까이 위치한 그룹의 구동을 위하여 바이어스 전류의 세기를 가장 약하게 조정할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 가장 멀리 위치한 그룹에 데이터전압이 형성되는 시간과, 상기 가장 가까이 위치한 그룹에 데이터전압이 형성되는 시간은, 미리 설정된 유사 범위 이내에 해당할 수 있다.
다른 실시예는, 데이터라인에 연결되는 M(M은 1이상의 자연수)번째 화소를 위한 제M 데이터전압을 제M 바이어스 전류를 이용하여 출력하고, 상기 데이터라인에 연결되는 N(N은 M+1보다 큰 자연수)번째 화소를 위한 제N 데이터전압을 상기 제M 바이어스 전류보다 센 제N 바이어스 전류를 이용하여 출력하고, 상기 제M 바이어스 전류에 의하여 발생하는 제M 전력을 소비하고, 상기 제N 바이어스 전류에 의하여 발생하고 상기 제M 전력보다 많은 제N 전력을 소비하는 버퍼; 및 상기 제M 바이어스 전류 및 상기 제N 바이어스 전류를 생성하여 상기 버퍼에 공급하는 바이어스 제어부를 포함하고, 상기 바이어스 제어부는, 상기 M번째 화소 및 상기 N번째 화소를 프레임마다 다르게 결정하고, 상기 제M 바이어스 전류 및 상기 제N 바이어스 전류를 매 프레임마다 다르게 결정하는 소스드라이버를 제공한다.
상기 소스드라이버에서, 상기 버퍼는, 상기 제M 데이터전압을 상기 제M 바이어스 전류를 이용하여 출력하고 상기 제N 데이터전압을 상기 제N 바이어스 전류를 이용하여 출력하는 제1 모드 또는, 상기 제M 데이터전압 및 상기 제M+1 데이터전압을 동일한 세기의 바이어스 전류를 이용하여 출력하는 제2 모드에 따라 동작할 수 있다.
상기 소스드라이버에서, 상기 바이어스 제어부는, 상기 M번째 화소를 포함하는 제M 그룹화소를 위하여 상기 제M 바이어스 전류를 생성하고, 상기 N번째 화소를 포함하는 제N 그룹화소를 위하여 상기 제N 바이어스 전류를 생성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 바이어스 전류에 의한 불필요한 소비전력을 최소화함으로써 디스플레이장치 전체의 소비전력을 줄일 수 있다.
그리고, 본 실시예에 의하면, 채널의 데이터라인상의 화소 위치에 따라 동적이고 적응적인 바이어스 전류 제어를 가능하게 할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 의하면, 바이어스 전류 제어를 보다 더 효율적이고 간단하게 제공할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 의하면, 블록딤 현상을 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 소스드라이버의 구성도이다.
도 3은 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에 인가되는 슬루 레이트를 시간에 따라 보여주는 도면이다.
도 4는 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에서 바이어스 전류에 의하여 소비되는 전력을 보여주는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에 인가되는 슬루 레이트를 시간에 따라 보여주는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에서 바이어스 전류에 의하여 소비되는 전력을 보여주는 도면이다.
도 7은 다른 실시예에 따른 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소를 구동하기 위하여 버퍼가 이용하는 바이어스 전류를 보여주는 도면이다.
도 8은 바이어스 전류의 설정에 따른 딤 현상을 보여주는 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 바이어스 전류가 조정되는 위치가 매 프레임마다 변경되는 것을 설명하는 도면이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 바이어스 전류가 조정되는 위치 및 그 조정된 위치에서의 세기가 매 프레임마다 변경되는 것을 설명하는 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 바이어스 제어 신호의 생성 및 송수신을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 디스플레이장치(10)는 패널(11), 소스드라이버(12), 게이트드라이버(13), 타이밍컨트롤러(14) 등을 포함할 수 있다.
패널(11)에는 복수의 데이터라인(DL) 및 복수의 게이트라인(GL)이 배치되고, 복수의 화소(P)가 배치될 수 있다. 복수의 화소(P)는 패널(11)의 가로방향(H) 및 세로방향(V)으로 인접하게 배치되어 정방형의 형태를 나타낼 수 있다. 정방형의 형태는 매트릭스 행렬과 유사하여, 가로방향(H)으로 배열된 복수의 화소(P) 집합 또는 이들이 나타내는 가로선은 행(row) 또는 라인(line)으로 정의되고, 세로방향(V)으로 배열된 복수의 화소(P) 집합 또는 이들이 나타내는 세로선은 열(column)로 정의될 수 있다.
게이트드라이버(13)는 턴온(turn-on)전압 혹은 턴오프(turn-off)전압의 스캔신호를 게이트라인(GL)으로 공급할 수 있다. 턴온전압의 스캔신호가 화소(P)로 공급되면 해당 화소(P)는 데이터라인(DL)과 연결될 수 있다. 턴오프전압의 스캔신호가 화소(P)로 공급되면 해당 화소(P)와 데이터라인(DL)의 연결은 해제된다.
예를 들어 화소(P)의 스캔트랜지스터(STR)가 턴온전압의 스캔신호에 의하여 턴온하면, 화소전극(PE)은 데이터라인과 연결될 수 있다. 화소(P)의 스캔트랜지스터(STR)가 턴오프전압의 스캔신호에 의하여 턴오프하면, 화소전극(PE)과 데이터라인과의 연결은 해제될 수 있다.
소스드라이버(12)는 데이터라인(DL)으로 데이터전압을 공급한다. 데이터라인(DL)으로 공급된 데이터전압은 스캔신호에 따라 데이터라인(DL)과 연결된 화소(P)의 구동트랜지스터(DTR)로 전달되게 된다. 하나의 데이터라인(DL)에 연결된 복수의 화소(P)의 구동트랜지스터(DTR)가 턴온전압의 스캔신호에 의해 턴온할 때마다, 소스드라이버(12)는 상기 복수의 화소(P)의 구동트랜지스터(DTR)로 데이터전압을 차례로 출력할 수 있다.
타이밍컨트롤러(14)는 게이트드라이버(13) 및 소스드라이버(12)로 각종 제어신호를 공급할 수 있다. 타이밍컨트롤러(14)는 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔이 시작되도록 하는 게이트제어신호(GCS)를 생성하여 게이트드라이버(13)로 전송할 수 있다. 그리고, 타이밍컨트롤러(14)는 외부에서 입력되는 영상데이터를 소스드라이버(12)에서 사용하는 데이터 형식에 맞게 전환한 영상데이터(RGB)를 소스드라이버(12)로 출력할 수 있다. 또한, 타이밍컨트롤러(14)는 각 타이밍에 맞게 소스드라이버(12)가 각 화소(P)로 데이터전압을 공급하도록 제어하는 데이터제어신호(DCS)를 전송할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 소스드라이버의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 소스드라이버(12)는 제1 래치부(210), 제2 래치부(220), DAC(230), 버퍼(240), 바이어스 제어부(250) 및 구동제어부(260)를 포함할 수 있다.
제1 래치부(210)는 영상데이터(RGB)를 래치할 수 있다. 제1 래치부(210)는 영상데이터(RGB)를 일시 저장하다가 제2 래치부(220)로 출력할 수 있다. 제1 래치부(210)는 영상데이터(RGB)를 일시 저장하다가 시프트 레지스터(도면 미도시)의 클럭에 따라 제2 래치부(220)로 출력할 수 있다.
제2 래치부(220)는 영상데이터(RGB)를 래치할 수 있다. 제2 래치부(220)는 영상데이터(RGB)를 일시 저장하다가 DAC(230)로 출력할 수 있다. 제2 래치부(220)는 영상데이터(RGB)를 일시 저장하다가 시프트 레지스터(도면 미도시)의 클럭에 따라 DAC(230)로 출력할 수 있다.
DAC(230)는 제2 래치부(220)로부터 영상데이터(RGB)를 수신할 수 있다. DAC(230)는 영상데이터(RGB)로부터 아날로그 신호인 데이터전압을 생성할 수 있다. DAC(230)는 외부에서 입력된 감마기준전압으로부터 생성되는 소정 스텝의 계조전압 중 제2 래치부(220)로부터 송신된 영상데이터(RGB)에 대응하는 계조전압을 선택하여 버퍼(240)로 출력할 수 있다.
버퍼(240)는 DAC(230)로부터 데이터전압을 수신할 수 있다. 버퍼(240)는 데이터전압을 증폭하여 데이터라인에 공급할 수 있다.
버퍼(240)는 바이어스 제어부(250)로부터 바이어스 전류(bias current)를 수신하여 데이터전압을 출력할 수 있다. 버퍼(240)는 바이어스 전류에 따라 데이터전압을 출력할 수 있다. 버퍼(240)는 바이어스 전류를 통해 데이터전압의 슬루 레이트(slew rate)의 높낮이를 조정할 수 있다.
바이어스 제어부(250)는 바이어스 전류를 생성하고 버퍼(240)에 바이어스 전류를 공급할 수 있다. 예를 들어 바이어스 제어부(250)는 외부로부터 바이어스 전원(BIAS_PWR)을 수신할 수 있다. 바이어스 전원(BIAS_PWR)은 복수의 바이어스 전류를 포함할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 구동제어부(260)로부터 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 수신할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 통해 바이어스 전원(BIAS_PWR)에 포함된 복수의 바이어스 전류 중 하나를 선택하고, 선택된 바이어스 전류를 버퍼(240)로 출력할 수 있다. 또는 바이어스 제어부(250)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 통해 바이어스 전원(BIAS_PWR)에 포함된 전류량을 조절하여 바이어스 전류를 생성할 수 있다. 또는 바이어스 제어부(250)는 바이어스 전원(BIAS_PWR)에 포함된 전류량 자체를 증가시키거나 감소시켜 바이어스 전류를 생성할 수 있다.
또한 바이어스 제어부(250)는 한 데이터라인에 연결된 복수의 화소의 위치에 따라 바이어스 전류를 차등적으로 조정할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 화소가 소스드라이버(12)로부터 얼마나 떨어져있느냐에 따라 각 화소를 위한 바이어스 전류를 다르게 할 수 있다. 예를 들어 바이어스 제어부(250)는 소스드라이버(12)로부터 가까운 곳에 위치한 화소의 구동을 위하여 바이어스 전류를 약하게 조정할 수 있다. 또는 바이어스 제어부(250)는 소스드라이버(12)로부터 먼 곳에 위치한 화소의 구동을 위하여 바이어스 전류를 세게 조정할 수 있다.
바이어스 제어부(250)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)로부터 바이어스 전류의 조정 여부를 결정할 수 있다. 또는 바이어스 제어부(250)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)로부터 바이어스 전류의 조정을 위한 화소의 위치를 결정할 수 있다. 또는 바이어스 제어부(250)는 바이어스 전류를 얼마나 세게 또는 약하게 조정할지를 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)로부터 결정할 수 있다. 또는 바이어스 제어부(250)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 기반으로 매 프레임마다 바이어스 전류의 설정이 변하는 화소(경계화소)를 결정하고, 이에 따라 바이어스 전류를 조정할 수 있다.
구동제어부(260)는 타이밍컨트롤러로부터 영상데이터(RGB)를 수신할 수 있다. 구동제어부(260)는 영상데이터(RGB)를 제1 래치부(210)로 전달할 수 있다. 영상데이터(RGB)는 제2 래치부(220), DAC(230)를 거쳐 버퍼(240)에 의하여 데이터라인에 연결된 화소로 출력될 수 있다.
구동제어부(260)는 타이밍컨트롤러로부터 데이터제어신호(DCS)를 수신할 수 있다. 구동제어부(260)는 데이터제어신호(DCS)로부터 클럭을 생성하고, 상기 클럭을 공급하여 제1 래치부(210), 제2 래치부(220), DAC(230) 및 버퍼(240)를 구동할 수 있다.
구동제어부(260)는 데이터제어신호(DCS)로부터 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 생성할 수 있다. 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 바이어스 전류의 조정 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어 바이어스 제어부(250)는 바이어스 전류를 차등적으로 조정하여 버퍼(240)로 공급하는 제1 모드 및 조정없이 동일한 세기의 바이어스 전류를 버퍼(240)로 공급하는 제2 모드로 동작할 수 있다. 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 제1 모드 및 제2 모드 중 어느 하나를 결정하는 정보를 포함할 수 있다. 또는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 한 데이터라인에 연결된 복수의 화소들을 위한 바이어스 전류 조정의 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 조정된 바이어스 전류가 필요한 화소의 위치 정보를 포함할 수 있다. 또는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 각 화소를 구동할 때마다 달라지는 전류값 정보를 포함할 수 있다. 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 매 프레임마다 바이어스 전류의 설정이 변하는 화소(경계화소)의 위치 정보를 포함할 수 있다.
구동제어부(260)는 바이어스 전류의 조정이 필요한 화소의 위치를 결정할 수 있다.
예를 들어 구동제어부(260)는 타이밍컨트롤러로부터 상기 화소의 위치데이터를 수신하여 바이어스 전류의 조정이 필요한 화소를 결정할 수 있다. 상기 위치데이터는 데이터제어신호(DCS)에 포함되어 타이밍컨트롤러로부터 구동제어부(260)로 송신될 수 있다. 구동제어부(260)는 상기 위치데이터에 기반하여 바이어스 전류의 조정이 필요한 화소를 결정할 수 있다. 구동제어부(260)는 상기 화소의 위치 정보를 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)에 포함시켜 바이어스 제어부(250)로 송신할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 상기 위치데이터에 따라 결정된 화소에 대하여 바이어스 전류를 조정하고 버퍼(240)로 공급할 수 있다.
다른 예시로서, 구동제어부(260)는 타이밍을 생성하여 바이어스 전류의 조정이 필요한 화소를 결정할 수 있다. 구동제어부(260)는 한 라인의 스캔시간을 측정하고, 상기 스캔시간의 경과에 따라 화소의 위치를 결정할 수 있다. 가령 각 라인의 화소마다 t 1의 스캔시간이 걸리는 경우, 구동제어부(260)는 프레임이 시작되는 순간에 패널의 첫 번째 라인에 위치하는 제1 화소를 위한 타이밍을 생성하고, 상기 타이밍을 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)에 포함시켜 바이어스 제어부(250)로 송신할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 제1 화소에 대하여 바이어스 전류를 조정하고 버퍼(240)로 공급할 수 있다. 다음으로 구동제어부(260)는 t 1이 흐른 뒤에 두 번째 라인에 위치하는 제2 화소를 위한 타이밍을 생성하고 바이어스 제어부(250)로 송신할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 제2 화소에 대하여 바이어스 전류를 조정하고 버퍼(240)로 공급할 수 있다. 다음으로 구동제어부(260)는 2t 1이 흐른 뒤에 세 번째 라인에 위치하는 제3 화소를 위한 타이밍을 생성하고 바이어스 제어부(250)로 송신할 수 있다. 바이어스 제어부(250)는 제3 화소에 대하여 바이어스 전류를 조정하고 버퍼(240)로 공급할 수 있다.
버퍼(240)는 다르게 조정된 바이어스 전류에 따라 데이터전압을 출력할 수 있다. 예를 들어 버퍼(240)는 제1 바이어스 전류를 수신하고, 제1 바이어스 전류에 기반하여 제1 영상데이터에 상응하는 제1 데이터전압을 제1 라인의 화소에 출력할 수 있다. 버퍼(240)는 제2 바이어스 전류를 수신하고, 제2 바이어스 전류에 기반하여 제2 영상데이터에 상응하는 제2 데이터전압을 제2 라인의 화소에 출력할 수 있다. 여기서 제2 바이어스 전류는 제1 바이어스 전류보다 세게 조정될 수 있다.
바람직하게는 버퍼(240)는, 한 데이터라인에 연결된 복수의 화소의 위치에 따라 차등적으로 조정된 바이어스 전류를 이용할 수 있다. 버퍼(240)는 상기 차등적으로 조정된 바이어스 전류를 수신하여 이에 기반한 차등적인 데이터전압을 출력할 수 있다. 버퍼(240)는 화소가 소스드라이버(12)로부터 얼마나 떨어져있느냐에 따라 데이터전압을 다르게 출력할 수 있다. 예를 들어 버퍼(240)는 약하게 조정된 바이어스 전류를 이용하여 소스드라이버(12)로부터 가까운 곳에 위치한 화소로 제1 데이터전압을 출력할 수 있다. 또는 버퍼(240)는 세게 조정된 바이어스 전류를 이용하여 소스드라이버(12)로부터 먼 곳에 위치한 화소로 제2 데이터전압을 출력할 수 있다.
도 3은 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에 인가되는 슬루 레이트를 시간에 따라 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 한 데이터인상에 연결된 복수의 화소와 각 화소에 대응하는 슬루 레이트가 도시된다. 종래에는 버퍼(340)가 데이터라인상의 각 화소의 위치에 상관없이 동일한 바이어스 전류를 통해 각 화소에 대응하는 데이터전압을 출력할 수 있다. 따라서 버퍼(340)는 소스드라이버와 가까운 화소나 소스드라이버로부터 멀리 떨어진 화소에 모두 동일한 바이어스 전류를 통해 각각의 데이터전압을 출력할 수 있다.
예를 들어 버퍼(340)는 한 데이터라인에 연결된 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 모두 동일한 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력할 수 있다.
여기서 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)는 각각 스캔트랜지스터(STR 1,STR 2,...,STR N-1,STR N),구동트랜지스터(DTR 1,DTR 2,...,DTR N-1,DTR N)및 화소전극(PE 1,PE 2,...,PE N-1,PE N)을 포함할 수 있다. 또한 한 데이터라인에는 저항 성분 및 캐패시턴스 성분이 존재할 수 있다. 저항 성분은 데이터전압이 각 화소로 인가될 때 데이터라인에 의해 발생할 수 있다. 캐패시턴스 성분은 데이터라인과 그에 인접하는 다른 도선 또는 전극 사이의 커플링에 의해 발생할 수 있다. 저항 성분은 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 대응하여 각각 저항(R 1,R 2,...,R N-1,R N)으로 나타내어질 수 있다. 캐패시턴스 성분은 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 대응하여 각각 캐패시터(C 1,C 2,...,C N-1,C N)로 나타내어질 수 있다.
버퍼(340)가 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 모두 동일한 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력하면, 각 화소에 대응하여 데이터라인에 인가된 데이터전압의 슬루 레이트는, 버퍼(340)로부터 각 화소까지의 거리에 따라서 다를 수 있다. 본 도면에서, 상기 슬루 레이트는 시간의 축(TIME)과 데이터전압의 축(V_DATA)을 가지는 그래프로 나타내어질 수 있다.
가령 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)를 위한 데이터전압이 모두 동일한 데이터전압으로부터 동일한 변화폭 △V만큼 변하는 상태에서, 버퍼(340)가 각 화소에 대하여 데이터전압을 출력한다면, 데이터전압은 게이트드라이버의 턴온전압 스캔신호에 의하여 각 화소가 데이터라인에 연결되고 난 후부터 턴오프전압 스캔신호에 의하여 각 화소의 연결이 해제되는 시점(게이트오프점(GOP))까지 출력될 수 있다.
버퍼(340)가 제1 화소(P_1) 구동을 위해 제1 데이터전압(V data_1)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제1 데이터전압(V data_1)까지 도달하고 제1 슬루 레이트(SR 1)를 가질 수 있다. 제1 데이터전압(V data_1)까지 도달하는 시점은 제1 포화점(SP 1)으로 정의될 수 있다. 제1 포화점(SP 1)은 게이트드라이버의 스캔신호가 제1 화소(P_1)를 데이터라인에 연결한 이후부터 제1 데이터전압(V data_1)까지 도달하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있다.
다음으로 버퍼(340)가 제2 화소(P_2) 구동을 위해 제2 데이터전압(V data_2)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제2 데이터전압(V data_2)까지 도달하고 제2 슬루 레이트(SR 2)를 가질 수 있다. 제2 데이터전압(V data_2)까지 도달하는 시점은 제2 포화점(SP 2)으로 정의될 수 있다. 제2 포화점(SP 2)은 게이트드라이버의 스캔신호가 제2 화소(P_2)를 데이터라인에 연결한 이후부터 제2 데이터전압(V data_2)까지 도달하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있다.
이후 버퍼(340)가 제N-1 화소(P_N-1) 구동을 위해 제N-1 데이터전압(V data_N-1)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제N-1 데이터전압(V data_N-1)까지 도달하고 제N-1 슬루 레이트(SR N-1)를 가질 수 있다. 제N-1 데이터전압(V data_N-1)까지 도달하는 시점은 제N-1 포화점(SP N-1)으로 정의될 수 있다. 제N-1 포화점(SP N-1)은 게이트드라이버의 스캔신호가 제N-1 화소(P_N-1)를 데이터라인에 연결한 이후부터 제N-1 데이터전압(V data_N-1)까지 도달하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있다.
끝으로 버퍼(340)가 제N 화소(P_N) 구동을 위해 제N 데이터전압(V data_N)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제N 데이터전압(V data_N)까지 도달하고 제N 슬루 레이트(SR N)를 가질 수 있다. 제N 데이터전압(V data_N)까지 도달하는 시점은 제N 포화점(SP N)으로 정의될 수 있다. 제N 포화점(SP N)은 게이트드라이버의 스캔신호가 제N 화소(P_N)를 데이터라인에 연결한 이후부터 제N 데이터전압(V data_N)까지 도달하는데 걸리는 시간을 의미할 수 있다.
버퍼(340)가 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 모두 동일한 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력하기 때문에, 제1 내지 N 슬루 레이트(SR 1,SR 2,...,SR N-1,SR N)는 달라질 수 있다. 예를 들어 제1 슬루 레이트(SR 1)는 높으나, 제2 슬루 레이트(SR 2)는 제1 슬루 레이트(SR 1)보다 낮을 수 있다. 제1 화소(P_1)에 공급되는 제1 데이터전압(V data_1)은 제2 데이터전압(V data_2)에 비하여 상대적으로 짧은 지연(delay)을 가질 수 있다. 상기 지연은 저항 성분과 캐패시터 성분에 의하여 발생할 수 있다. 상기 지연이 길수록 슬루 레이트는 낮아지고, 상기 지연이 짧을수록 슬루 레이트는 높아질 수 있다. 제1 데이터전압(V data_1)은 하나의 저항(R 1)및 하나의 캐패시터(C 1)를 거치는 반면, 제2 데이터전압(V data_2)은 두 개의 저항(R 1,R 2)및 두 개의 캐패시터(C 1,C 2)를 거칠 수 있다. 따라서 제1 데이터전압(V data_1)에 대한 지연이 제2 데이터전압(V data_2)에 대한 지연보다 짧을 수 있고, 그에 따라 제1 슬루 레이트(SR 1)는 제2 슬루 레이트(SR 2)보다 높을 수 있다. 동시에 슬루 레이트의 차이에 따라 제1 포화점(SP 1)은 제2 포화점(SP 2)보다 짧을 수 있다.
마찬가지로, 제N-1 슬루 레이트(SR N-1)는 제N 슬루 레이트(SR N)보다 높을 수 있다. 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N) 전체에 대하여 슬루 레이트를 비교하면, 제1 슬루 레이트(SR 1)가 가장 높고 제N 슬루 레이트(SR N)가 가장 낮을 수 있다. 저항 성분과 캐패시터 성분에 의한 지연 때문에, 소스드라이버 즉, 버퍼(340)로부터 가까울수록 슬루 레이트는 높고, 멀수록 슬루 레이트는 낮을 수 있다. 동시에 슬루 레이트의 차이에 따라 소스드라이버 즉, 버퍼(340)로부터 가까울수록 포화점은 짧고, 멀수록 포화점은 길 수 있다.
한편 버퍼(340)가 동일한 바이어스 전류를 이용하여 일괄적으로 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)를 구동하면, 각 데이터전압은 게이트오프점(GOP)이내에 도달할 수 있다. 그러나 각 데이터전압을 모두 동일한 바이어스 전류로 구동하는 것은 바이어스 전류에 의한 전력을 불필요하게 증가시킬 수 있다.
예를 들어 제1 화소(P_1)의 경우 제1 데이터전압(V data_1)으로의 도달을 위해 충분한 시간이 확보될 수 있으므로, 버퍼(340)는 약한 바이어스 전류를 이용하여 제1 데이터전압(V data_1)을 출력할 수 있다. 그러나 제N 화소(P_N)의 경우 제N 데이터전압(V data_N)으로의 도달을 위해 충분한 시간이 확보될 수 없으므로, 센 바이어스 전류를 이용할 필요가 있다. 이것은 버퍼(340)로부터 멀어질수록 저항 성분 및 캐패시터 성분에 의한 지연이 길어지기 때문이다. 따라서 제1 화소(P_1)와 같이 버퍼(340)에서 가까운 화소의 구동을 위한 바이어스 전류를 제N 화소(P_N)와 같이 버퍼(340)에서 먼 화소의 구동을 위한 바이어스 전류와 동일하게 하는 것은, 가까운 화소의 구동에서 버퍼(340)가 소비하는 전력을 불필요하게 증가시킬 수 있다. 만약 버퍼(340)로부터 가까운 화소에게 약한 바이어스 전류를 이용하고, 먼 화소에게 센 바이어스 전류를 이용한다면, 버퍼(340)에서의 바이어스 전류에 의한 소비전력을 크게 줄일 수 있다.
도 4는 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에서 바이어스 전류에 의하여 소비되는 전력을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 한 데이터인상에 연결된 복수의 화소와 각 화소에 대응하는 바이어스 전류에 의한 소비전력이 도시된다. 종래에는 버퍼(340)가 데이터라인상의 각 화소의 위치에 상관없이 동일한 바이어스 전류를 이용하여 각 화소에 대응하는 데이터전압을 출력할 수 있다. 따라서 버퍼(340)는 소스드라이버와 가까운 화소를 구동하는 경우나 소스드라이버로부터 멀리 떨어진 화소를 구동하는 경우에 있어서 모두 동일한 전력을 소비하게 될 수 있다.
예를 들어 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N) 구동을 위하여 버퍼(340)가 바이어스 전류 때문에 소비하는 전력은 화소 위치에 상관없이 모두 동일할 수 있다. 따라서 버퍼(340)가 제1 화소(P_1) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제1 전력(P 1),제2 화소(P_2) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제2 전력(P 2),제N-1 화소(P_N-1) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제N-1 전력(P N-1)및 제N 화소(P_N) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제N 전력(P N)은 모두 동일할 수 있다.
그리고 버퍼(340)가 바이어스 전류로 인하여 한 데이터라인에서 소비하는 전체전력(P T)은 제1 내지 N전력(P 1,P 2,...,P N-1,P N)을 모두 합한 것과 동일할 수 있다. 본 도면에서 전체전력(P T)과 제1 내지 N전력(P 1,P 2,...,P N-1,P N)은 전력의 축(POWER)과 버퍼(340)로부터의 거리의 축(DISTANCE)을 가지는 그래프로 나타내어질 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에 인가되는 슬루 레이트를 시간에 따라 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 한 데이터인상에 연결된 복수의 화소와 각 화소에 대응하는 슬루 레이트가 도시된다. 버퍼(240)가 데이터라인상의 각 화소의 위치를 고려하여 서로 다른 세기를 가진 바이어스 전류를 통해 각 화소에 대응하는 데이터전압을 출력할 수 있다. 따라서 버퍼(240)는 소스드라이버와 가까운 화소에는 약한 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력하고, 소스드라이버로부터 멀리 떨어진 화소에는 센 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력할 수 있다.
예를 들어 버퍼(240)는 한 데이터라인에 연결된 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 서로 다른 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력할 수 있다. 구체적으로 버퍼(240)는 제1 화소(P_1)에서 제N 화소(P_N)로 갈수록 센 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력할 수 있다.
버퍼(240)가 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 서로 다른 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력하면, 각 화소에 대응하여 데이터라인에 인가된 데이터전압의 슬루 레이트는, 버퍼(240)로부터 각 화소까지의 거리에 관계없이 유사할 수 있다. 이하에서 유사함은 슬루 레이트가 동일하지는 않더라도 그 편차가 일정 범위 내에 있는 것을 의미할 수 있고, 상기 일정 범위는 미리 설정될 수 있다.
가령 도 3과 같은 조건에서 버퍼(240)가 각 화소에 대하여 차례로 데이터전압을 출력한다면, 데이터전압은 게이트드라이버의 턴온전압 스캔신호에 의하여 각 화소가 데이터라인에 연결되고 난 후부터 턴오프전압 스캔신호에 의하여 각 화소의 연결이 해제되는 시점(게이트오프점(GOP))까지 출력될 수 있다.
버퍼(240)가 제1 화소(P_1) 구동을 위해 제1 바이어스 전류를 이용하여 제1 데이터전압(V data_1)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제1 데이터전압(V data_1)까지 도달하고 제1 슬루 레이트(SR 1)를 가질 수 있다.
다음으로 버퍼(240)가 제2 화소(P_2) 구동을 위해 제2 바이어스 전류를 이용하여 제2 데이터전압(V data_2)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제2 데이터전압(V data_2)까지 도달하고 제2 슬루 레이트(SR 2)를 가질 수 있다. 제2 바이어스 전류는 1 바이어스 전류보다 셀 수 있다.
이후 버퍼(240)가 제N-1 화소(P_N-1) 구동을 위해 제N-1 바이어스 전류를 이용하여 제N-1 데이터전압(V data_N-1)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제N-1 데이터전압(V data_N-1)까지 도달하고 제N-1 슬루 레이트(SR N-1)를 가질 수 있다. 제N-1 바이어스 전류는 제2 바이어스 전류보다 셀 수 있다. 바람직하게는 제N-1 바이어스 전류는, 제N-1 화소(P_N-1) 이전에 구동하는 제N-2 화소를 위한 제N-2 바이어스 전류보다 셀 수 있다.
끝으로 버퍼(240)가 제N 화소(P_N) 구동을 위해 제N 바이어스 전류를 이용하여 제N 데이터전압(V data_N)을 출력하면, 데이터전압은 △V만큼 변하여 제N 데이터전압(V data_N)까지 도달하고 제N 슬루 레이트(SR N)를 가질 수 있다. 제N 바이어스 전류는 제N-1 바이어스 전류보다 셀 수 있다.
버퍼(240)가 제1 화소(P_1)에서 제N 화소(P_N)로 갈수록 센 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력하기 때문에, 제1 내지 2 슬루 레이트(SR 1,SR 2)는 유사할 수 있다. 제1 화소(P_1)에 공급되는 제1 데이터전압(V data_1)은 제2 데이터전압(V data_2)에 비하여 상대적으로 짧은 지연(delay)을 가질 수 있지만, 제1 데이터전압(V data_1)을 위한 제1 바이어스 전류는 약하게 조정하고 제2 데이터전압(V data_2)을 위한 제2 바이어스 전류는 세게 조정함으로써, 제1 및 2 슬루 레이트(SR 1,SR 2)는 유사범위에서 수렴할 수 있다. 즉, 제1 및 2 슬루 레이트(SR 1,SR 2)의 트레이드 오프(trade off)를 통해 제1 슬루 레이트(SR 1)는 이전보다 다소 낮아지고 제2 슬루 레이트(SR 2)는 이전보다 다소 높아질 수 있다. 동시에 슬루 레이트가 수렴하면서 제1 포화점(SP 1)및 제2 포화점(SP 2)도 서로 유사하게 될 수 있다.
나아가 슬루 레이트의 변화는 제1 화소(P_1)에서 제N 화소(P_N)까지로 확장될 수 있다. 전류의 세기가 제1 바이어스 전류부터 제N 바이어스 전류까지 연속적으로 변화하면, 제1 내지 N 슬루 레이트(SR 1,SR 2,...,SR N-1,SR N)가 새로운 슬루 레이트로 변화할 수 있다. 즉, 제1 내지 N 슬루 레이트(SR 1,SR 2,...,SR N-1,SR N)는 상호 조절되어 새로운 슬루 레이트로 수렴할 수 있다. 동시에 슬루 레이트가 수렴하면서 제1 내지 N 포화점(SP 1,SP 2,...,SP N-1,SP N)도 서로 유사하게 될 수 있다.
한편 버퍼(240)가 차등적으로 조정된 바이어스 전류를 이용하여 일괄적으로 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)를 구동하면, 각 데이터전압은 게이트오프점(GOP)이내에 도달할 수 있다. 그리고 각 데이터전압을 차등적으로 조정된 바이어스 전류로 구동하는 것은 바이어스 전류에 의한 전력을 감소시킬 수 있다.
예를 들어 제1 화소(P_1)의 경우 제1 데이터전압(V data_1)으로의 도달을 위해 충분한 시간이 확보될 수 있을 뿐만 아니라, 버퍼(240)는 상대적으로 약한 제1 바이어스 전류를 이용하여 제1 데이터전압(V data_1)을 출력할 수 있다. 버퍼(240)가 약한 제1 바이어스 전류를 이용하기 때문에, 그에 따라 버퍼(240)가 소비하는 전력도 감소할 수 있다. 버퍼(240)가 제N 화소(P_N)를 위해 센 바이어스 전류를 이용하더라도, 화소의 위치가 버퍼(240)로부터 가가까울수록 버퍼(240)가 약한 바이어스 전류를 이용하면 버퍼(240)의 전체 소비전력은 감소할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소에서 바이어스 전류에 의하여 소비되는 전력을 보여주는 도면이다.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 한 데이터인상에 연결된 복수의 화소와 각 화소에 대응하는 바이어스 전류에 의한 소비전력이 도시된다. 버퍼(240)가 데이터라인상의 각 화소의 위치를 고려하여 서로 다른 세기를 가진 바이어스 전류를 이용하여 각 화소에 대응하는 데이터전압을 출력할 수 있다. 따라서 버퍼(240)는 소스드라이버와 가까운 화소를 구동하는 경우에 전력을 적게 소비하고, 소스드라이버로부터 멀리 떨어진 화소를 구동하는 경우에는 전력을 많이 소비할 수 있다.
예를 들어 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N) 구동을 위하여 버퍼(240)가 바이어스 전류 때문에 소비하는 전력은 화소 위치에 따라 다를 수 있다. 바람직하게는 버퍼(240)가 소비하는 전력은 버퍼(240)로부터 먼 곳에 위치한 화소를 구동할수록 커질 수 있다. 버퍼(240)는 버퍼(240)와 가장 가까운 데이터라인에 위치한 제1 화소(P_1)를 구동할 때 가장 작은 전력을 소비하고, 버퍼(240)로부터 가장 먼 데이터라인에 위치한 제N 화소(P_N)를 구동할 때 가장 많은 전력을 소비할 수 있다.
따라서 버퍼(240)가 제1 화소(P_1) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제1 전력(P 1),제2 화소(P_2) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제2 전력(P 2),제N-1 화소(P_N-1) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제N-1 전력(P N-1)및 제N 화소(P_N) 구동을 위하여 바이어스 전류에 의하여 소비하는 제N 전력(P N)은 서로 다르되, 제1 전력(P 1)이 가장 작고 제N 전력(P N)이 가장 클 수 있다.
그리고 버퍼(240)가 바이어스 전류로 인하여 한 데이터라인에서 소비하는 전체전력(P T)은 제1 내지 N전력(P 1,P 2,...,P N-1,P N)을 모두 합한 것과 동일할 수 있다. 본 도면에서 전체전력(P T)과 제1 내지 N전력(P 1,P 2,...,P N-1,P N)은 전력의 축(POWER)과 버퍼(240)로부터의 거리의 축(DISTANCE)을 가지는 그래프로 나타내어질 수 있다.
도 4에서 버퍼(240)가 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 대한 데이터전압을 출력하기 위하여 동일한 바이어스 전류를 사용하면, 버퍼(240)에서의 바이어스 전류에 의한 소비전력이 커질 수 있다. 동일한 바이어스 전류를 이용하는 경우에 전체전력(P T)은 사각형 영역으로 나타내어질 수 있다.
반면에 본 도면에서와 같이 버퍼(240)가 복수의 화소(P_1, P_2, ..., P_N-1, P_N)에 대한 데이터전압을 출력하기 위하여 차등적으로 조정된 바이어스 전류를 사용하면, 버퍼(240)에서의 바이어스 전류에 의한 소비전력이 작아질 수 있다. 화소 위치에 따라 연속적으로 세지는 바이어스 전류를 이용하는 경우에 전체전력(P T)은 직각삼각형 영역일 수 있다. 두 경우에 대한 영역의 너비를 비교하면, 전체전력(P T)은 대략 1/2 정도로 감소할 수 있다.
도 7은 다른 실시예에 따른 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소를 구동하기 위하여 버퍼가 이용하는 바이어스 전류를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따른 소스드라이버의 버퍼(740-1 내지 740-4)는 바이어스 전류를 이용하여 일 데이터라인에 연결된 복수의 화소들에 데이터전압을 출력할 수 있다. 여기서 버퍼(740-1 내지 740-4)는 복수의 화소들을 그룹별로 구분하고, 각 그룹에 대하여 바이어스 전류를 차별적으로 이용할 수 있다. 버퍼(740-1 내지 740-4)는 일 그룹에 포함된 복수의 화소들에 데이터전압을 출력하기 위하여 동일한 세기의 바이어스 전류를 이용할 수 있다. 이 방식에서도, 버퍼(740-1 내지 740-4)는 바이어스 제어부로부터 각 화소에 대응하는 바이어스 전류를 수신하고, 이 바이어스 전류를 이용하여 각 화소로 데이터전압을 출력할 수 있다. 이하에서는 4개의 버퍼(740-1 내지 740-4)가 4개의 데이터라인(DL_1 내지 DL_4)에 연결된 10개의 화소들을 각각 구동하는 것을 예시로 설명한다.
여기서 일 데이터라인 및 상기 일 데이터라인에 연결된 복수의 화소들을 포함한 영역은 채널(channel)로 명명될 수 있다. 채널은 상기 일 데이터라인을 담당하는 버퍼를 더 포함하는 개념일 수 있다. 본 도면에서 P는 화소를, CH1 내지 CH4는 채널을 각각 나타낼 수 있다.
또한 복수의 화소들은 일 버퍼로부터 가까이 또는 멀리 위치할 수 있다. 화소의 위치가 가까운 것은 상기 일 버퍼와 근접하여 위치하는 것을 의미하고 화소의 위치가 멀다는 것은 상기 일 버퍼로부터 멀어지도록 위치하는 것을 의미할 수 있다. 화소가 상기 일 버퍼와 가까울수록 저항 성분과 캐패시터 성분에 의한 지연이 짧아지고, 이 화소로 출력되는 데이터전압의 슬루 레이트는 상대적으로 높을 수 있다. 반면 화소가 상기 일 버퍼와 멀어질수록 저항 성분과 캐패시터 성분에 의한 지연이 길어지고, 이 화소로 출력되는 데이터전압의 슬루 레이트는 상대적으로 낮을 수 있다. 본 도면에서 상기 일 버퍼와 가까운 지점은 NEAR로 도시되고 상기 일 버퍼와 먼 지점은 FAR로 도시될 수 있다.
버퍼(740-1 내지 740-4)는 일 데이터라인상에 연결된 복수의 화소들을 그룹별로 구분하고, 각 그룹에 대하여 서로 다른 세기의 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력할 수 있다.
예를 들어 제1 버퍼(740-1)는 제1 데이터라인(DL_1)에 연결된 10개의 화소를 4개로 그룹으로 구분할 수 있다. 제1 버퍼(740-1)는 가까운 순서대로, 3개를 묶어서 제1 그룹으로 구분하고, 다음으로 2개씩 묶어서 제2 내지 4 그룹으로 구분할 수 있다. 제1 버퍼(740-1)는 제1 내지 4 그룹의 화소들에 데이터전압을 공급하기 위하여 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1 내지 BIAS_4)를 각각 이용할 수 있다.
여기서 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1 내지 BIAS_4)는 각각 다른 세기를 가질 수 있다. 바람직하게는 그룹이 멀리 위치할수록, 그 세기는 커질 수 있다. 따라서 그 세기는 제1 바이어스 전류(BIAS_1)에서 제4 바이어스 전류(BIAS_4)로 갈수록 커질 수 있다. 본 도면에서 제1 바이어스 전류(BIAS_1)에서 제4 바이어스 전류(BIAS_4)로 갈수록 커지는 세기는 WEAK와 STRONG으로 도시될 수 있다.
그리고 버퍼(740-1 내지 740-4)는 그룹별로는 다른 세기의 바이어스 전류를 이용하지만, 일 그룹에 포함된 복수의 화소들에는 동일한 세기의 바이어스 전류를 이용할 수 있다.
예를 들어 제1 버퍼(740-1)가 제1 그룹의 3개의 화소들을 위하여 데이터전압을 출력할 때, 제1 버퍼(740-1)는 제1 바이어스 전류(BIAS_1)를 이용할 수 있다. 제1 그룹의 3개의 화소들은 동일한 세기의 바이어스 전류에 의하여 구동될 수 있다. 다만 위치 또는 거리의 차이 때문에, 제1 그룹의 3개의 화소들을 위한 바이어스 전류의 세기는 다른 그룹의 화소들을 위한 세기보다 작게 된다.
제1 버퍼(740-1)와 마찬가지로, 제2 내지 4 버퍼(740-2 내지 740-4)도 제2 내지 4 데이터라인(DL_2 내지 DL_4)에 연결된 10개의 화소들을 그룹별로 구분할 수 있다. 제2 내지 4 버퍼(740-2 내지 740-4)는 각 그룹에 대하여 서로 다른 세기의 바이어스 전류를 이용하여 데이터전압을 출력할 수 있다. 그리고 제2 내지 4 버퍼(740-2 내지 740-4)는 일 그룹에 포함된 복수의 화소들에는 동일한 세기의 바이어스 전류를 이용할 수 있다.
일 데이터라인의 복수의 화소들이 그룹으로 구분되고 서로 다른 세기를 가지는 바이어스 전류로 구동되더라도, 각 화소들의 슬루 레이트는 미리 설정된 유사 범위 이내일 수 있다. 즉, 각 화소들에 데이터전압이 형성되는 시간들은 미리 설정된 유사 범위 이내일 수 있다.
여기서 슬루 레이트나 데이터전압의 형성 시간이 유사 범위 이내라는 것은, 데이터전압이 게이트드라이버의 턴온전압 스캔신호에 의하여 각 화소가 데이터라인에 연결되고 난 후부터 턴오프전압 스캔신호에 의하여 각 화소의 연결이 해제되는 시점(게이트오프점)까지 완전히 출력될 수 있음을 의미할 수 있다.
한편 바이어스 전류의 세기가 변화하는 화소는 경계화소(boundary pixel)로 정의될 수 있다. 일 버퍼가 일 데이터라인의 화소들에 데이터전압을 라인별로 출력할 때, 경계화소는 이전 화소의 바이어스 전류의 세기와 다른 세기의 바이어스 전류를 통해 구동될 수 있다. 그래서 경계화소는 각 그룹에 하나씩 포함될 수 있다. 예를 들어 제2 그룹의 경계화소는 제2 그룹에서 가장 먼저 제2 바이어스 전류(BIAS_2)를 통해 구동되는 화소로서, 제1 데이터라인(DL_1)의 10개의 화소 중 4번째 화소일 수 있다.
도 8은 바이어스 전류의 설정에 따른 딤 현상을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 바이어스 전류의 세기가 동일한 위치에서 고정적으로 변함으로써 발생하는 딤 현상이 도시된다.
상술한 바와 같이, 소스드라이버의 버퍼가 복수의 화소를 그룹화하고 그룹에 따라 상이한 세기를 가지는 바이어스 전류를 이용하는 경우에, 바이어스 전류의 세기는 일정한 위치에서만 지속적으로 변할 수 있고 이 변화는 경계화소에서 일어날 수 있다.
예를 들어 제1 채널(CH1)에서 제1 바이어스 전류(BIAS_1)가 이용되다가 제2 그룹의 경계화소에서는 제1 바이어스 전류(BIAS_1) 보다 높은 세기를 가지는 제2 바이어스 전류(BIAS_2)가 이용될 수 있다. 다음으로 제2 바이어스 전류(BIAS_2)가 이용되다가 제3 그룹의 경계화소에서는 제2 바이어스 전류(BIAS_2) 보다 높은 세기를 가지는 제3 바이어스 전류(BIAS_3)가 이용될 수 있다. 마지막으로 버퍼로부터 가장 먼 그룹의 화소에서는 가장 높은 세기를 가지는 제4 바이어스 전류(BIAS_4)가 이용될 수 있다.
한 채널에서 바이어스 전류의 세기가 변하는 경계화소 즉, 바이어스 전류 세기의 설정(setting) 위치가 불변하면, 경계화소 또는 그 주변으로 경계가 생길 수 있다. 나아가 매 프레임마다 이 경계가 그대로 유지되면, 이 경계는 블럭딤(block-dim)을 형성하게 된다. 블럭딤은 패널 전체에 걸쳐서 경계화소를 따라 형성될 수 있는데, 본 도면에서 블럭딤은 굵은 실선으로 도시된다. 블럭딤은 화질 저하의 대표적 사례로서, 슬루 레이트를 동일하게 유지하여 소스드라이버의 소비전력이 감소하는 동시에 블럭딤도 개선될 필요가 있다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 바이어스 전류가 조정되는 위치가 매 프레임마다 변경되는 것을 설명하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 또 다른 실시예에 따라 슬루 레이트를 동일하게 유지하기 위하여 바이어스 전류의 세기가 차등적으로 조정되면서도 블럭딤이 한층 더 개선될 수 있다. 바이어스 전류 세기의 설정 위치 즉, 경계화소가 매 프레임마다 바뀌면, 블록딤은 개선될 수 있다.
바이어스 제어부는 바이어스 전류의 세기가 변하는 화소가 매 프레임마다 달라지도록 바이어스 전류를 조정할 수 있다. 바이어스 제어부는 매 프레임마다 각 화소를 구동하기 위한 바이어스 전류를 생성하여 버퍼(940-1 내지 940-4)로 송신하고, 버퍼(940-1 내지 940-4)는 바이어스 전류를 이용하여 각 화소로 데이터전압을 출력할 수 있다. 이에 따라 바이어스 전류의 세기의 변화가 발생하는 경계화소는 매 프레임마다 달라질 수 있다.
예를 들어 바이어스 제어부는 제1 프레임에서는 점선을 기준으로 바이어스 전류의 세기를 조정하다가 제2 프레임에서는 실선을 기준으로 바이어스 전류의 세기를 조정할 수 있다.
구체적으로 제1 프레임에서, 바이어스 제어부는 점선에 위치한 경계화소를 위하여 제1 바이어스 전류(BIAS_1) 보다 센 제2 바이어스 전류(BIAS_2)를 생성하고 제1 버퍼(940-1)로 전송할 수 있다. 제1 버퍼(940-1)는 제2 바이어스 전류(BIAS_2)를 이용하여 점선에 위치한 경계화소가 포함된 제2 그룹에 데이터전압을 출력할 수 있다. 이어지는 제2 프레임에서는, 바이어스 제어부는 실선에 위치한 경계화소를 위하여 제1 바이어스 전류(BIAS_1) 보다 센 제2 바이어스 전류(BIAS_2)를 생성하고 제1 버퍼(940-1)로 전송할 수 있다. 제1 버퍼(940-1)는 제2 바이어스 전류(BIAS_2)를 이용하여 실선에 위치한 경계화소가 포함된 제2 그룹에 데이터전압을 출력할 수 있다.
여기서 경계화소는 임의적으로(randomly) 결정되거나 일정한 규칙을 통해 결정될 수 있다. 이에 바이어스 전류의 세기가 변하는 위치도 임의적으로 또는 일정한 규칙에 따라 매 프레임에서 달라질 수 있다.
그리고 인접한 채널 사이의 경계화소들은 서로 동일한 라인에 위치할 수 있다. 예를 들어 제2 프레임에서, 제1 채널(CH1)에서 제2 바이어스 전류(BIAS_2)가 이용되기 시작하는 경계화소와 제3 채널(CH3)에서 제2 바이어스 전류(BIAS_2)가 이용되기 시작하는 경계화소는 동일한 수평선상에 위치할 수 있다. 본 도면에서 제1 채널(CH1)의 경계화소와 제3 채널(CH3)의 경계화소는 동일한 수평선상에 위치한다.
또한 인접한 채널 사이의 경계화소들은 서로 다른 라인에 위치할 수 있다. 예를 들어 제2 프레임에서, 제1 채널(CH1)에서 제2 바이어스 전류(BIAS_2)가 이용되기 시작하는 경계화소와 제2 채널(CH2)에서 제2 바이어스 전류(BIAS_2)가 이용되기 시작하는 경계화소는 상이한 수평선상에 위치할 수 있다. 본 도면에서 제1 채널(CH1)의 경계화소와 제2 채널(CH2)의 경계화소는 상이한 수평선상에 위치한다.
따라서 경계화소의 위치 즉, 바이어스 전류의 세기의 설정 위치는 매 프레임마다 다르면서도, 인접한 채널 사이에서도 다를 수 있다. 바이어스 전류의 세기의 설정 위치가 매 프레임마다 바뀌게 되어 그 설정 위치가 고정되는 경우보다 딤 현상이 완화될 수 있다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 바이어스 전류가 조정되는 위치 및 그 조정된 위치에서의 세기가 매 프레임마다 변경되는 것을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 따라 슬루 레이트를 동일하게 유지하기 위하여 바이어스 전류의 세기가 차등적으로 조정되면서도 블럭딤이 한층 더 개선될 수 있다. 바이어스 전류 세기의 설정 위치 즉, 경계화소가 매 프레임마다 바뀌면, 블록딤은 개선될 수 있다. 나아가 경계화소가 매 프레임마다 바뀔 때마다 경계화소에서의 바이어스 전류의 세기도 경계화소의 변경에 따라 같이 변경될 수 있다.
바이어스 제어부는 바이어스 전류의 세기가 변하는 화소를 매 프레임마다 다르게 할 뿐만 아니라 동시에 바이어스 전류의 세기도 매 프레임마다 다르게 바이어스 전류를 조정할 수 있다. 바이어스 제어부는 일 채널에서 바이어스 전류의 조정 위치 및 그 위치에서의 바이어스 전류의 세기를 다르게 할 수 있고, 그 위치 및 세기 역시 매 프레임마다 다르게 할 수 있다.
예를 들어 제1 버퍼(1040-1)는 제1 채널(CH1)의 특정 경계화소를 기준으로 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)를 이용하여 제1 데이터라인(DL_1)에 데이터전압을 공급할 수 있다. 바이어스 전류는 제1 내지 4 프레임(FRAME1~FRAME4)에 걸쳐 동일한 위치에서 변경될 수 있지만(점선 참조), 이 경우 반복적인 바이어스 전류 변경에 의하여 블록딤이 발생할 수 있다. 그래서 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 바이어스 전류는 제1 내지 4 프레임(FRAME1~FRAME4)에 걸쳐 상이한 위치에서 변경될 수 있다(실선 참조). 제1 프레임(FRAME1)에서 바이어스 전류는 점선보다 위에서(제1 버퍼(1040-1)에 가까운 위치에서) 변경될 수 있다. 제2 프레임(FRAME2)에서 바이어스 전류는 제1 프레임(FRAME1)보다 더 위에서 변경될 수 있다. 제3 프레임(FRAME3)에서 바이어스 전류는 제1 프레임(FRAME1)에서와 동일한 위치에서 변경될 수 있다. 제4 프레임(FRAME4)에서 바이어스 전류는 점선보다 아래에서(제1 버퍼(1040-1)로부터 먼 위치에서) 변경될 수 있다.
여기서 일 프레임에서 일 채널의 바이어스 전류가 변경되는 위치는 다른 프레임과 반드시 동일할 필요는 없다. 상술한 예시에서 제1 프레임(FRAME1) 및 제3 프레임(FRAME3)에서 제1 채널(CH1)의 바이어스 전류가 변경되는 위치는 동일한 것으로 기술되었으나, 제1 채널(CH1)의 바이어스 전류가 변경되는 위치는 제1 내지 4 프레임(FRAME1~FRAME4)에서 서로 상이할 수 있다.
동시에 바이어스 전류가 제1 내지 4 프레임(FRAME1~FRAME4)에 걸쳐 상이한 위치에서 변경될 때, 동시에 바이어스 전류의 세기도 변경될 수 있다. 즉 제1 프레임(FRAME1)에서 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)는 상술한 예시에서 기술된 위치에서 변경되고 동시에 (4, 6, 8. 9)의 세기를 차례대로 가질 수 있다. 제2 프레임(FRAME2)에서 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)는 상술한 예시에서 기술된 위치에서 변경되고 동시에 (3, 5, 7. 8)의 세기를 차례대로 가질 수 있다. 제3 프레임(FRAME3)에서 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)는 상술한 예시에서 기술된 위치에서 변경되고 동시에 (5, 7, 9. 10)의 세기를 차례대로 가질 수 있다. 제4 프레임(FRAME4)에서 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)는 상술한 예시에서 기술된 위치에서 변경되고 동시에 (4, 6, 8. 9)의 세기를 차례대로 가질 수 있다. 그래서 제1 프레임(FRAME1) 및 제2 프레임(FRAME2)동안 제1 바이어스 전류(BIAS_1)에서 제2 바이어스 전류(BIAS_2)로 변경되는 위치가 달라질 뿐만 아니라 제1 및 2 바이어스 전류(BIAS_1,2)의 세기도 (4,6)에서 (3, 5)로 달라지게 된다.
여기서 매 프레임마다 가변적인 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)의 세기는 임의적으로 설정될 수 있다. 그러나 이 경우에 있어서도 화소가 제1 버퍼(1040-1)로부터 멀리 떨어져 위치할수록 바이어스 전류는 세게 조정되어야 하고, 제1 버퍼(1040-1)와 가까이 위치할수록 바이어스 전류는 약하게 조정되어야 할 필요가 있다. 그래야만 일 데이터라인에 형성된 복수의 화소에 대해 데이터전압이 형성되는 시간이 균일해질 수 있다. 즉 복수의 화소에 대한 슬루 레이트가 균일해질 수 있다. 매 프레임마다 바이어스 전류의 세기가 임의적으로 변경되더라도, 이 사항은 지켜져야 할 부분일 수 있다.
이와 같이 바이어스 제어부는, 일 채널에 공급되는 바이어스 전류가 변경되는 위치-경계화소- 및 그 위치에서의 세기를 매 프레임마다 다르게 조정할 수 있다. 매 프레임마다 바이어스 전류의 변경 위치와 세기가 달라짐에 따라, 유연한 바이어스 전류 제어가 가능해지고 이에 따라 바이어스 전류에 의한 소비전력도 감소할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 바이어스 제어 신호의 생성 및 송수신을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 또 다른 실시예에 따르면 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)는 타이밍컨트롤러(1114)에서 생성되어 소스드라이버(1112)로 수신될 수 있다.
소스드라이버(1112)는 제1 래치부(1110), 제2 래치부(1120), DAC(1130), 버퍼(1140), 바이어스 제어부(1150) 및 구동제어부(1160)를 포함할 수 있다. 소스드라이버(1112) 및 그 하위 구성은 도 2에서 기술한 소스드라이버(도 2의 12) 및 그의 하위 구성-제1 래치부(도 2의 210), 제2 래치부(도 2의 220), DAC(도 2의 230), 버퍼(도 2의 240), 바이어스 제어부(도 2의 250) 및 구동제어부(도 2의 260)-과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 그래서 바이어스 제어부(1150)는 바이어스 전류의 세기가 조정되는 각 화소의 위치데이터 또는 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 타이밍을 규정하는 타이밍데이터를 포함하는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 수신할 수 있다.
여기서 바이어스 제어부(1150)는 바이어스 전류의 세기데이터를 포함하는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 수신할 수 있다. 도 9를 참조하면, 바이어스 전류의 세기데이터는 일 채널에 걸쳐 변경되는 바이어스 전류의 값을 포함할 수 있다. 나아가 도 10을 참조하면, 바이어스 전류의 세기데이터는 일 채널에 걸쳐 그리고 매 프레임마다 변경되는 바이어스 전류의 값을 포함할 수 있다. 상술한 예시에서, 바이어스 전류의 세기데이터는 제1 내지 4 프레임(FRAME1~FRAME4)의 제1 내지 4 바이어스 전류(BIAS_1~BIAS_4)의 세기값인 (4, 6, 8. 9), (3, 5, 7, 8), (5, 7, 9, 10), (4, 6, 8, 9)를 포함할 수 있다.
다시 도 11로 돌아와서, 타이밍컨트롤러(1114)는 위치데이터, 타이밍데이터 및/또는 바이어스 전류의 세기데이터를 포함하는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 생성하여 구동제어부(1160)로 송신할 수 있다. 구동제어부(1160)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 그대로 또는 가공하여 바이어스 제어부(1150)로 송신할 수 있다. 바이어스 제어부(1150)는 바이어스 제어 신호(BIAS_CTR_SIG)를 버퍼(1140)로 송신함으로써 버퍼(1140)의 바이어스 전류를 제어할 수 있다.

Claims (16)

  1. 데이터라인에 연결되는 복수의 화소를 구동하기 위하여 바이어스 전류를 이용하여 복수의 데이터전압을 출력하는 버퍼; 및
    상기 데이터라인에 연결되는 각 화소의 위치에 상응하여 상기 바이어스 전류의 세기를 조정하는 바이어스 제어부를 포함하고,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 화소의 위치를 매 프레임마다 다르게 결정하고, 상기 화소의 위치에서 조정되는 바이어스 전류의 세기를 매 프레임마다 다르게 결정하는 소스드라이버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 각 화소의 위치데이터 또는 상기 바이어스 전류의 세기가 조정되는 타이밍을 규정하는 타이밍데이터를 포함하는 바이어스 제어 신호를 수신하는 소스드라이버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 신호는, 상기 조정되는 바이어스 전류의 세기데이터를 포함하는 소스드라이버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 신호는, 타이밍컨트롤러에서 생성되어 송신되는 소스드라이버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어부는, 각 채널마다 상기 복수의 화소 중 제1 그룹화소를 위하여 상기 바이어스 전류를 제1 세기로 조정하고, 상기 복수의 화소 중 제2 그룹화소를 위하여 상기 바이어스 전류를 제2 세기로 조정하는 소스드라이버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 그룹화소는, 상기 데이터라인상에서 상기 제1 그룹화소보다 멀리 위치하고,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 제2 세기를 상기 제1 세기보다 세게 조정하는 소스드라이버.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 그룹화소는, 상기 바이어스 전류의 세기가 상기 제2 세기로 변하는 경계화소를 포함하고,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 경계화소를 임의적으로 또는 일정한 규칙으로 결정하고, 제1 프레임의 경우 상기 경계화소에서 상기 바이어스 전류의 세기를 상기 제2 세기로 조정하고, 제2 프레임의 경우 상기 경계화소에서 상기 바이어스 전류의 세기를 상기 제2 세기와 다른 제3 세기로 조정하는 소스드라이버.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 그룹화소에 데이터전압이 형성되는 시간 및 상기 제2 그룹화소에 데이터전압이 형성되는 시간은, 미리 설정된 유사 범위 이내에 해당되는 소스드라이버.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 경계화소는, 매 프레임마다 다르게 결정되되, 인접한 채널 사이에서는 서로 다른 라인에 위치하도록 결정되는 소스드라이버.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 복수의 화소 중 가장 멀리 떨어져 위치한 화소의 구동을 위하여 상기 바이어스 전류의 세기를 가장 세게 조정하고, 상기 복수의 화소 중 가장 가까이 위치한 화소의 구동을 위하여 바이어스 전류의 세기를 가장 약하게 조정하는 소스드라이버.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가장 멀리 위치한 화소에 데이터전압이 형성되는 시간과, 상기 가장 가까이 위치한 화소에 데이터전압이 형성되는 시간은, 미리 설정된 유사 범위 이내에 해당하는 소스드라이버.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 복수의 화소를 복수의 그룹으로 구분하여 그룹별로 상기 바이어스 전류의 세기를 조정하고, 상기 복수의 그룹 중 상기 가장 멀리 위치한 그룹의 구동을 위하여 상기 바이어스 전류의 세기를 가장 세게 조정하고, 상기 복수의 그룹 중 상기 가장 가까이 위치한 그룹의 구동을 위하여 바이어스 전류의 세기를 가장 약하게 조정하는 소스드라이버.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가장 멀리 위치한 그룹에 데이터전압이 형성되는 시간과, 상기 가장 가까이 위치한 그룹에 데이터전압이 형성되는 시간은, 미리 설정된 유사 범위 이내에 해당하는 소스드라이버.
  14. 데이터라인에 연결되는 M(M은 1이상의 자연수)번째 화소를 위한 제M 데이터전압을 제M 바이어스 전류를 이용하여 출력하고, 상기 데이터라인에 연결되는 N(N은 M+1보다 큰 자연수)번째 화소를 위한 제N 데이터전압을 상기 제M 바이어스 전류보다 센 제N 바이어스 전류를 이용하여 출력하고, 상기 제M 바이어스 전류에 의하여 발생하는 제M 전력을 소비하고, 상기 제N 바이어스 전류에 의하여 발생하고 상기 제M 전력보다 많은 제N 전력을 소비하는 버퍼; 및
    상기 제M 바이어스 전류 및 상기 제N 바이어스 전류를 생성하여 상기 버퍼에 공급하는 바이어스 제어부를 포함하고,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 M번째 화소 및 상기 N번째 화소를 매 프레임마다 다르게 결정하고, 상기 제M 바이어스 전류 및 상기 제N 바이어스 전류를 매 프레임마다 다르게 결정하는 소스드라이버.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 버퍼는, 상기 제M 데이터전압을 상기 제M 바이어스 전류를 이용하여 출력하고 상기 제N 데이터전압을 상기 제N 바이어스 전류를 이용하여 출력하는 제1 모드 또는, 상기 제M 데이터전압 및 상기 제M+1 데이터전압을 동일한 세기의 바이어스 전류를 이용하여 출력하는 제2 모드에 따라 동작하는 소스드라이버.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 바이어스 제어부는, 상기 M번째 화소를 포함하는 제M 그룹화소를 위하여 상기 제M 바이어스 전류를 생성하고, 상기 N번째 화소를 포함하는 제N 그룹화소를 위하여 상기 제N 바이어스 전류를 생성하는 소스드라이버.
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