KR102438780B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 표시부; 상기 표시부에게 제1 전원 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및 상기 표시부에게 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 공급부를 포함하고, 상기 제2 전원 공급부는 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 주기적으로 공급할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 공급 전원을 제어함으로써 표시부의 휘도 조절을 수행하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 이때, 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치(LCD: liquid crystal display), 플라즈마 표시 패널(PDP: plasma display panel), 유기 발광 표시 장치(OLED: organic light emitting device) 등이 있다. 이와 같은 표시 장치는 고해상도 및 대면적화 됨에 따라서 데이터의 전송량이 증가하고, 데이터 전송 속도가 증가하고 있다.
한편, 유기 발광 표시 장치의 표시 품질 향상을 위한 요소 중 하나로, 감마 설정을 들 수 있다. 감마 설정은 표시 휘도와 계조 데이터의 상관 관계로서, 표시 휘도와 계조 데이터의 상관 관계는 감마 곡선(gamma curve)에 따라 정의될 수 있다. 일반적으로, 표시 장치는 표시되는 이미지의 휘도가 화소에 인가되는 입력 신호 레벨에 선형적(linear)으로 증가되지 않는 감마(gamma) 특성을 가진다. 이때, 감마 보정(gamma correction)은 카메라에서 빛을 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 수상기에서 다시 영상으로 바꾸는 역 과정을 수행할 때, 카메라와 수상기의 광전 변환 특성이 서로 다르고 또한 선형적이 아니기 때문에 이를 조정하는 것을 말한다. 그 때에 적용되는 수학적인 표현을 커브로 나타낼 수 있는데, 그것을 감마 곡선(gamma curve)이라고 한다.
유기 발광 표시 장치가 안정된 표시 품질을 유지하기 위해서는 정확한 감마 설정이 필요하다. 그런데, 감마 설정에 오차가 발생하면, 실제 표시 휘도와 계조 데이터에 따르는 표시 휘도간의 편차가 발생할 수 있다. 이를 위해 기준 감마 전압을 실시간으로 프로그래밍할 수 있는데, 기준 감마 전압은 표시 휘도를 결정하는 데이터 신호를 생성하는 구동 회로에 입력되는 전압이다. 계조 데이터에 따라 구동 회로는 기준 감마 전압을 이용해 데이터 신호를 생성하고, 발광 소자는 데이터 신호에 따라 발광할 수 있다. 따라서 기준 감마 전압이 변동하면 유기 전계 발광 표시 장치의 표시 휘도가 변동된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공급 전원을 제어함으로써 표시부의 휘도 조절을 수행하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 구동 회로가 아닌 전원 공급부의 전원 스위칭을 통해 소비전력을 저감하고 휘도 조절이 가능한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 휘도 조절 시 계조 역전 현상의 발생을 방지하면서, 10 비트(bit) 이상의 디밍이 가능한 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 복수의 화소들을 포함하는 표시부; 상기 표시부에게 제1 전원 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및 상기 표시부에게 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 공급부를 포함하고, 상기 제2 전원 공급부는 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 주기적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 제1 전원 공급부는 상기 제2 전원 공급부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 전원 공급부 및 상기 제2 전원 공급부에게 제어 신호를 전송하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 공급부는 상기 제1 전원 공급부로부터 상기 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 수신하고, 상기 수신한 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 이용하여 출력될 제2 전원 전압을 생성하고, 상기 생성된 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 상기 프레임 기간 동안에 주기적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 표시부와 상기 제2 전원 공급부 사이에 연결된 제2 전원 전압 공급 스위치를 더 포함하고, 상기 제2 전원 공급부는 상기 제2 전원 전압 공급 스위치의 온/오프에 따라서 상기 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 주기적으로 공급할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 구간의 길이를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 공급되는 상기 제2 전원 전압의 크기를 결정할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압의 크기를 변경하면서 공급할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 시간을 변경하면서 공급할 수 있다.
또한, 상기 제1 전원 공급부는, 상기 프레임 기간 동안에 상기 제1 전원 전압을 지속적으로 감소시켜 상기 표시부에게 공급할 수 있다.
또한, 상기 제1 전원 공급부는, 상기 프레임 기간 동안에 상기 제1 전원 전압을 변경하며 상기 표시부에게 공급할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 제2 전원 공급부가 제어 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제어 신호에 따라서 상기 제2 전원 공급부가 프레임 기간 동안에 제2 전원 전압을 표시부에게 주기적으로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는, 상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 구간의 길이를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는, 상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 공급되는 상기 제2 전원 전압의 크기를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는, 상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압의 크기를 변경하면서 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는, 상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 시간을 변경하면서 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 공급 전원을 제어함으로써 표시부의 휘도 조절을 수행하는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.
또한, 구동 회로가 아닌 전원 공급부의 전원 스위칭을 통해 소비전력을 저감하고 휘도 조절이 가능한 방법을 제공할 수 있다.
또한, 휘도 조절 시 계조 역전 현상의 발생을 방지하면서, 10 비트(bit) 이상의 디밍이 가능한 표시 장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 블록도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 블록도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 회로도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 저해상도에서 제2 전원 공급 동작의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 저해상도에서 제2 전원 공급을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 고해상도에서 제2 전원 공급 동작의 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 고해상도에서 제2 전원 공급을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 13은 채널 길이 모듈레이션에 의해, 제2 전원 전압 가변 시 휘도 변화 측정 결과를 예시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서 디밍 별 휘도 특성과, 디밍 프로파일 자유도 향상의 일 예를 도시한 도면이다.
이하, 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서의 실시 예가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서의 실시 예와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 실시 예의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
본 명세서에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있는 것을 의미할 수도 있고, 중간에 다른 구성 요소가 존재하여 전기적으로 연결되어 있는 것을 의미할 수도 있다. 아울러, 본 명세서에서 특정 구성을 "포함" 한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성들은 상기 용어에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성을 다른 구성으로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성은 제2 구성으로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성도 제1 구성으로 명명될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 하나의 구성부를 이루거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 각 구성부의 통합된 실시 예 및 분리된 실시 예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
하기에서 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 설명하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 블록도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 복수의 화소(115)를 포함하는 표시부(110), 표시부(110)에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부(120), 표시부(110)에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부(130), 표시부(110)에 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 발광 제어 구동부(140), 표시부(110)에 구동 전압을 공급하는 제1 전원 공급부(160) 및 제2 전원 공급부(170), 및 상기 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 발광 제어 구동부(140), 제1 전원 공급부(160), 제2 전원 공급부(170)를 제어하는 복수의 제어 신호를 공급하는 신호 제어부(150)를 포함할 수 있다.
표시부(110)는 복수의 화소(115)들이 행렬 형태로 배열된 패널이며, 각 화소(115)는 데이터 구동부(130)로부터 전달되는 데이터 신호에 따른 구동 전류의 흐름에 대응하는 빛을 발광하는 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 다이오드를 구동하는 방식에 따라서 표시 장치는 패시브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(PMOLED: passive matrix OLED)와 액티브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(AMOLED: active matrix OLED)로 분류될 수 있다. 이때 실시 예에 따라서, 상기 표시 장치는 AMOLED일 수 있다.
표시부(110)에 포함된 복수의 화소(115)들 각각에 행 방향으로 형성되고 주사 구동부(120)로부터 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선(Gw1 - Gwn)과, 열 방향으로 형성되고 데이터 구동부(130)로부터 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1 - Dm)이 배열된다. 그리고, 복수의 화소(115) 각각에 행 방향으로 형성되고, 발광 제어 구동부(140)로부터 발광 제어 신호를 전달하는 복수의 발광 제어선(EM1- EMn)이 더 배열될 수 있다.
즉, 복수의 화소(115) 중 j 번째 화소 행과 k 번째 화소 열에 위치하는 화소(PXjk)(115)는 각각 대응하는 1 개의 주사선(Gwj), 1 개의 데이터선(Dk), 1 개의 발광 제어선(EMj)과 연결된다. 그러나 이것은 하나의 예시일 뿐, 이러한 구성 및 구조에 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 주사 구동부(120) 및 발광 제어 구동부(140)는 하나의 구동부로 구현될 수 있다.
화소(115)들은 대응하는 데이터 신호에 따른 전류를 유기 발광 다이오드에게 공급하는 화소 회로를 포함하고, 유기 발광 다이오드는 공급된 전류에 따라 소정 휘도의 빛을 발광할 수 있다. 이때, 표시부(110)의 동작에 필요한 제1 전원 전압(ELVDD)은 제1 전원 공급부(160)로부터 공급되고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 제2 전원 공급부(170)로부터 전달된다.
주사 구동부(120)는 표시부(110)에 복수의 주사 신호를 인가하는 수단으로써, 복수의 주사선(Gw1 - Gwn)과 연결되어 복수의 주사 신호 각각을 복수의 주사선 중 대응하는 주사선에게 전달할 수 있다. 주사 구동부(120)는 신호 제어부(150)로부터 공급되는 주사 구동 제어신호(CONT2)에 따라서 표시부(110)에 포함된 복수의 화소(115) 행에 연결된 주사선으로 주사 신호를 각각 생성하여 전달할 수 있다.
데이터 구동부(130)는 신호 제어부(150)로부터 전달된 영상 데이터 신호(DR, DG, DB)로부터 복수의 데이터 신호를 생성하여 표시부(110)에 연결된 복수의 데이터선(D1 - Dm)으로 전달한다. 데이터 구동부(130)의 구동은 신호 제어부(150)에서 공급되는 데이터 구동 제어 신호(CONT3)에 의해 동작된다.
발광 제어 구동부(140)는 신호 제어부(150)로부터 공급되는 발광 제어 구동부 제어 신호(CONT1)에 따라 표시부(110)에 연결된 복수의 발광 제어선(EM1 - EMn)으로 복수의 발광 제어 신호를 생성하여 전달한다.
실시 예에 따라서, 상기 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 발광 제어 구동부(140), 신호 제어부(150) 등은 하드웨어적으로 하나의 디스플레이 구동부(display driver IC)에 구현될 수 있다.
표시부(110)에 포함된 복수의 화소(115)들은 대응하는 발광 제어 신호를 전달받고 그에 따라 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압으로 유기 발광 다이오드를 발광시켜 화상을 표시할 수 있다.
한편, 휘도 조절을 위하여 발광 제어 구동부(140)의 발광 제어선을 제어선 별로 온/오프를 반복하여 디밍(dimming)을 하는 방법을 고려할 수 있다. 또는 디스플레이 구동부(display driver IC)가 미리 저장된 감마 값을 통해 디밍을 하는 방법을 고려할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 방법을 이용하는 경우에는 디밍 시, 계조 휘도 역전이 발생할 수 있다.
예를 들면, 다음 [표 1]에 나타난 바와 같이 선형 인터폴레이션(linear interpolation)시 레지스터(resister) 변화를 살펴보면, V255를 제외한 타 계조에서는 레지스터 역전이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
WRDISBV(51H) 225G 203G 151G
휘도단계 Resister Voltage Resister Voltage Resister Voltage
Gamma set 7 255 241 4.53453 230 4.66369 224 4.80974
Interpolation 254 240 4.54186 230 4.67042 224 4.8158
253 240 4.54186 230 4.67042 224 4.8158
... ... ... ... ... ... ...
217 225 4.65174 231 4.76678 224 4.90252
216 225 4.65174 231 4.76678 224 4.90252
Gamma set 6 215 225 4.65174 232 4.76218 225 4.89412
Interpolation 214 224 4.65907 232 4.76895 225 4.90024
... ... ... ... ... ... ...
또한, 감마 레지스터(gamma resister) 분해능이 부족하여 256 단계 디밍 구현이 어려움이 있을 수 있다.
이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서는 유기 발광 다이오드의 휘도 조절을 위해서 전원 공급부의 전원을 제어하는 방식을 이용하도록 한다. 이를 위해서, 제1 전원 공급부(160)는 신호 제어부(150)로부터 제1 전원 공급부 제어 신호(CONT4)를 수신하고, 그에 따라서 표시부(110)에게 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급할 수 있다. 그리고 제1 전원 공급부(160)는 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)를 제2 전원 공급부(170)에게 전송할 수 있다.
그리고, 제2 전원 공급부(170)는 신호 제어부(150)로부터 제2 전원 공급부 제어 신호(CONT5)를 수신하고, 그에 따라서 표시부(110)에게 제2 전원 전압(ELVSS)을 출력할 수 있다. 이때, 제2 전원 공급부(170)는 상기 제2 전원 공급부 제어 신호(CONT5)에 따라서, 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 및 차단을 제어할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)은 제1 전원 공급부(160)로부터 수신한 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 이용하여 생성된 전압으로, 제1 전원 공급부(160)로부터 수신한 제2 전원 전압이 변형된 형태일 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급부(170)는 한 프레임 동안 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 라인에 연결된 스위치를 온/오프(on/off)하여, 휘도에 따라서 스위치의 온/오프 듀티(duty)를 조절하거나, 제1 전원 공급부(160)로부터 수신한 제2 전원 전압의 크기를 가변시켜 제2 전원 전압(ELVSS)로 출력함으로써, 자연스러운 휘도 조절이 가능할 수 있다. 이때, 상기 제2 전원 공급부 제어 신호(CON5)는 제2 전원 공급부(170)가 하나의 프레임 기간 동안에 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급 및/또는 차단하도록 하는 제어 정보가 포함될 수 있다.
한편, 실시 예에 따라서, 상기 제2 전원 공급부(170)가 제1 전원 공급부(160)로부터 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)을 수신하는 것은 생략될 수 있다. 즉, 제2 전원 공급부(170)는 신호 제어부(150)로부터 수신하는 제어 신호(CONT5)에 따라서 제2 전원 전압(ELVSS)를 생성하여 출력할 수 있다.
도 2를 참고하면, 디스플레이 구동부(250)은 표시 패널(210)로 주사 신호(scan)와 소스 신호(source)를 전송할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 표시 패널(210)은 AMOLED 표시 패널일 수 있으며, 디스플레이 구동부(250)는 주사 구동부, 데이터 구동부, 발광 제어 구동부, 신호 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 구동부(250)는 전원 공급부(260)에게 전원 공급부 제어 신호(CONT4)를 전송하고, 전원 공급부(260)는 수신한 제어 신호(CONT4)에 따라서 표시 패널(210)로 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급할 수 있다. 이때, 상기 전원 공급부(260)는 제1 전원 공급부일 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서는, 제2 전원 공급부(270)가 디스플레이 구동부(250)로부터 제2 전원 공급부 제어 신호(CONT5)를 수신하고, 제1 전원 공급부(260)로부터 제1 전원 전압(ELVDD)와 제2 전원 전압(ELVSS)을 수신할 수 있다. 제2 전원 공급부(270)는 수신한 제2 전원 공급부 제어 신호(CONT5)에 따라서 제1 전원 공급부(160)로부터 수신한 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)을 이용하여 출력될 제2 전원 전압을 생성하고, 표시 패널(210)로의 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 및 차단을 제어할 수 있다.
한편, 제1 전원 공급부라는 용어는 설명의 편의를 위한 것으로, 표시부로 제1 전원 전압을 공급하는 기능을 수행하는 엔티티(entity) 또는 회로를 지시하는 것이면 그 용어를 불문하고 이에 해당할 수 있다. 또한, 제2 전원 공급부라는 용어는 설명의 편의를 위한 것으로, 표시부로 제2 전원 전압을 공급하는 기능을 수행하는 엔티티 또는 회로를 지시하는 것이면 그 용어를 불문하고 이에 해당할 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급부는 전원 공급부의 전원 제어 방식을 나타내는 용어로 글로벌 일루미네이션(GI: global illumination) 회로(GI circuit)로 지칭하고, 이때 제1 전원 공급부는 간단하게 전원 공급부라고 지칭할 수도 있다. 또한, 상기 제2 전원 공급부 제어 신호는 GI 제어 신호(GI control signal)이라는 용어와 혼용되어 사용될 수 있다.
상기 제2 전원 공급부(170, 270)의 구체적인 동작에 대해서는 후술하도록 한다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 표시 장치의 다른 블록도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 복수의 화소(315)를 포함하는 표시부(310), 표시부(310)에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부(320), 표시부(310)에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부(330), 표시부(310)에 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 발광 제어 구동부(340), 표시부(310)에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부(360) 및 제2 전원 공급부(370), 및 상기 주사 구동부(320), 데이터 구동부(330), 발광 제어 구동부(340), 전원 공급부(360)를 제어하는 복수의 제어 신호를 공급하는 신호 제어부(350)를 포함할 수 있다.
상기 표시부(310), 주사 구동부(320), 데이터 구동부(330), 발광 제어 구동부(340), 및 신호 제어부(350)의 구체적인 동작은 상기 도 1과 관련하여 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 표시부(110), 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 발광 제어 구동부(140), 및 신호 제어부(150)의 동작과 유사하므로, 그 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
이때, 상기 전원 공급부(360)는 제2 전원 공급부(370)를 더 포함하고, 전원 공급부(360)는 신호 제어부(350)로부터 전원 공급부 제어 신호(CONT4)를 수신하고, 그에 따라서 표시부(310)에게 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급할 수 있다. 이때, 설명의 편의를 위해서 제1 전원 전압을 공급하는 전원 공급부(360)를 제1 전원 공급부라고 지칭하도록 한다.
그리고, 제1 전원 공급부(360)에 포함된 제2 전원 공급부(370)는 제1 전원 공급부(360)가 신호 제어부(350)로부터 수신한 전원 공급부 제어 신호(CONT4)에 따라서 표시부(310)에게 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급 및/또는 차단할 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급부(370)는 한 프레임 동안 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 라인에 연결된 스위치를 온/오프(on/off)하여, 휘도에 따라서 스위치의 온/오프 듀티(duty)를 조절하고, 제2 전원 전압(ELVSS)의 크기를 가변시켜 출력함으로써, 자연스러운 휘도 조절이 가능할 수 있다. 이때, 상기 전원 공급부 제어 신호(CONT4)는 실시 예에 따라서 제2 전원 공급부 제어 신호를 포함할 수 있다. 즉, 전원 공급부 제어 신호(CONT4)는 제2 전원 공급부(370)가 하나의 프레임 기간 동안에 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급 및/또는 차단하도록 하는 제어 정보가 포함된 제2 전원 공급부 제어 신호를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 도 1에 도시된 실시 예에서는 제2 전원 공급부(170)가 제1 전원 공급부(160)의 외부 회로(외장 회로)로 구성되어 있으나, 도 3에 도시된 실시 예에서는 제2 전원 공급부(370)가 제1 전원 공급부(360)에 내장되어 있는 차이점이 존재한다.
도 4를 참고하면, 디스플레이 구동부(450)는 표시 패널(410)로 주사 신호(scan)와 소스 신호(source)를 전송할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 표시 패널(410)은 AMOLED 표시 패널일 수 있으며, 디스플레이 구동부(450)는 주사 구동부, 데이터 구동부, 발광 제어 구동부, 신호 제어부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 디스플레이 구동부(450)는 전원 공급부(460)에게 전원 공급부 제어 신호(CONT)를 전송하고, 전원 공급부(460)는 수신한 제어 신호(CONT)에 따라서 표시 패널(410)로 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급할 수 있다. 이때, 상기 전원 공급부(460)는 제1 전원 공급부일 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서는, 제1 전원 공급부(460)가 제2 전원 공급부(470)를 더 포함하고, 제2 전원 공급부(470)는 제1 전원 공급부(460)가 수신한 제어 신호(CONT)에 따라서 표시 패널(410)로의 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 및 차단을 제어할 수 있다. 이때, 상기 전원 공급부 제어 신호(CON)는 실시 예에 따라서 제2 전원 공급부(470)가 하나의 프레임 기간 동안에 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급 및/또는 차단하도록 하는 제어 정보가 포함된 제2 전원 공급부 제어 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 전원 공급부(370, 470)의 구체적인 동작에 대해서는 후술하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 회로도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 제2 전원 공급부(510)는 제2 전원 공급부 제어 신호(GI control signal)(530)을 수신할 수 있다. 그리고, 제2 전원 공급부(510)는 제1 전원 공급부(미도시)로부터 제1 전원 전압(520)과 제2 전원 전압(525)을 수신할 수 있다. 그리고, 제2 전원 공급부(510)는 수신한 제어 신호(530)에 따라서 공급 제2 전원 전압(540)의 공급 및 차단을 제어할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서, 상기 제2 전원 공급부(510)는 제1 전원 공급부(미도시)로부터 수신한 제1 전원 전압(520)과 제2 전원 전압(525)를 이용하여 제2 전원 전압(540)을 생성하여 출력할 수 있다. 즉, 제2 전원 공급부(510)는 상기 제2 전원 공급부 제어 신호(530)에 따라서, 제1 전원 공급부로부터 수신한 제1 전원 전압(520)과 제2 전원 전압(525)을 이용하여 제2 전원 전압(540)의 공급 및 차단을 제어할 수 있다. 그리고, 실시 예에 따라서 제1 전원 공급부로부터 수신한 제1 전원 전압(520)과 제2 전원 전압(525)을 이용하여 상기 제2 전원 전압(540)을 생성할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 전원 전압(540)은 제1 전원 공급부로부터 수신한 제2 전원 전압(525)의 크기가 변형된 형태일 수 있다. 예를 들면, 제2 전원 공급부(510)는 한 프레임 동안 제2 전원 전압(540)의 공급 라인에 연결된 스위치를 온/오프(on/off)하여, 휘도에 따라서 스위치의 온/오프 듀티(duty)를 조절할 수 있다. 그리고, 제2 전원 공급부(510)는 제1 전원 공급부로부터 수신한 제2 전원 전압의 크기를 가변시켜 제2 전원 전압(540)로 출력함으로써, 자연스러운 휘도 조절이 가능하도록 할 수 있다. 이때, 상기 제2 전원 공급부(510)가 제1 전원 공급부(미도시)에 포함되어 있는 경우라면, 상기 제2 전원 공급부 제어 신호(530)는 제1 전원 공급부에게 전송되는 제어 신호에 포함되어 전송될 수 있다. 그리고, 실시 예에 따라서 제2 전원 공급부(510)가 제1 전원 공급부로부터 제1 전원 전압(520)과 제2 전원 전압(525)을 수신하는 과정이 생략되고, 제2 전원 전압(540)을 수신한 제어 신호(530)에 따라서 생성할 수 있다.
도 6을 참고하면, 제2 전원 공급부는 2 채널(Ch) 스위치가 두 개 포함될 수 있다. 이때, 상기 2 개의 2채널 스위치는 전계 효과 트랜지스터(FET: field effect transistor)일 수 있다. 그리고, 제1 전원 공급부로부터 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)을 제2 FET를 통해 수신할 수 있다. 그리고 제1 FET를 통해 제2 전원 공급부 제어 신호를 수신하고, 그에 따라서 제2 전원 전압을 출력할 수 있다. 도면에 예시된 제2 전원 공급부의 회로도 및 이에 포함되는 저항, 트랜지스터 등의 값은 예시적인 것이며 이에 한정되는 것이 아니다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 저해상도에서 제2 전원 공급 동작의 일 예를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 저해상도에서 제2 전원 공급을 설명하는 도면이다.
도 7의 (a)를 참고하면 표시 패널(710)에는 발광 제어 신호(em)을 수신하는 구동 다이오드와 유기 발광 다이오드(OLED)가 포함될 수 있다. 그리고 제2 전원 공급부(760)는 표시 패널(710)에게 제2 전원 전압(ELVSS)를 공급할 수 있다. 이때 상기 제2 전원 공급부(760)는 제2 전원 전압을 공급하는 역할을 수행하는 구성 요소로, 전원 공급부(미도시)에 포함될 포함할 수 있다. 그리고 상기 제2 전원 공급부(760)와 표시 패널(710) 사이에는 스위치(750)가 포함될 수 있다. 상기 제2 전원 공급부(760)는 한 프레임 동안 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 라인에 연결된 상기 스위치(750)를 온/오프(on/off)하여, 휘도에 따라서 스위치(750)의 온/오프 듀티(duty)를 조절할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라서, 제2 전원 공급부(760)는 제2 전원 전압(ELVSS)의 크기를 가변시켜 출력함으로써, 자연스러운 휘도 조절이 가능하도록 할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 스위치(750)는 FET 스위치일 수 있다. 또한 도면에서는 상기 제2 전원 공급부(760)와 상기 FET 스위치(750)가 별도의 구성 요소로 도시되어 있으나, 제2 전원 공급부(760)와 상기 FET 스위치(750)는 하나의 엔티티인 전원 공급부로 구성될 수 있다.
이때, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 FET 스위치(750)는 표시 장치의 하나의 프레임(1 frame)에서 수직 동기 신호(Vsync)가 입력되는 기간과 동일한 기간 동안에 온(on)되어 제2 전원 전압(ELVSS)은 공급될 수 있다. 그리고 수직 동기 신호가 입력되지 않는 동안(Vblank 구간)에는 상기 FET 스위치(750)는 오프(off)되어 제2 전원 전압(ELVSS)은 공급되지 않을 수 있다. 이와 같이 Vblank 구간에서 제2 전원 전압의 공급을 차단함으로써 저해상도에서 디밍을 수행할 수 있다.
한편, 실시 예에 따라서 저해상도에서는 LTPS 타이밍 비연동 시에는, 발광 시간 조절 가능성이 커질 수 있다. 또한, 상기 제2 전원 전압의 공급/차단 동작은 디스플레이와 동기화되어 동작해야 한다.
도 8에 예시된 바와 같이 저해상도로 제1 프레임은 밝은 화면을 디스플레이하고, 제2 프레임은 그보다 더 어두운 화면을 디스플레이하는 것을 가정하도록 한다. 이때, 제1 프레임에서 비발광 영역(810)에서는 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급도 차단된다. 그리고 발광 영역(820)에서는 발광과 함께 제2 전원 전압(ELVSS)도 공급될 수 있다. 이때, 제1 프레임은 제2 프레임에 비하여 상대적으로 밝은 화면이므로, 예를 들면 발광 기간(820)은 제1 프레임에서 10%를 차지할 수 있다. 그리고 비발광기간(810)은 제1 프레임에서 90%를 차지할 수 있다. 또한, 제2 프레임에서 비발광 영역(830)에서는 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급도 차단된다. 그리고 발광 영역(840)에서는 발광과 함께 제2 전원 전압(ELVSS)도 공급될 수 있다. 이때, 제2 프레임은 상대적으로 어두운 화면이므로 예를 들면, 발광 기간(840)은 제2 프레임에서 5%를 차지할 수 있다. 그리고 비발광기간(830)은 제2 프레임에서 95%를 차지할 수 있다. 이와 같이 고휘도를 디스플레이해야 하는 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 시간을 늘리고 저휘도를 디스플레이해야 하는 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 시간을 줄일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 고해상도에서 제2 전원 공급 동작의 일 예를 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부의 고해상도에서 제2 전원 공급을 설명하는 도면이다.
도 9의 (a)를 참고하면 표시 패널(910)에는 발광 제어 신호(em)을 수신하는 구동 다이오드와 유기 발광 다이오드(OLED)가 포함될 수 있다. 그리고 제2 전원 공급부(960)는 표시 패널(910)에게 제2 전원 전압(ELVSS)를 공급할 수 있다. 이때 상기 제2 전원 공급부(960)는 제2 전원 전압을 공급하는 역할을 수행하는 구성 요소로, 전원 공급부(미도시)에 포함될 수 있다. 그리고 상기 제2 전원 공급부(960)와 표시 패널(910) 사이에는 스위치(950)가 포함될 수 있다. 상기 제2 전원 공급부(960)는 한 프레임 동안 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 라인에 연결된 상기 스위치(950)를 온/오프(on/off)하고, 휘도에 따라서 스위치(950)의 온/오프 듀티(duty)를 조절할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라서 제2 전원 공급부(960)는 제2 전원 전압의 크기를 가변시켜 출력함으로써, 자연스러운 휘도 조절이 가능하도록 할 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 스위치(950)는 FET 스위치일 수 있다. 또한 도면에서는 상기 제2 전원 공급부(960)와 상기 FET 스위치(950)가 별도의 구성 요소로 도시되어 있으나, 제2 전원 공급부(960)와 상기 FET 스위치(950)는 하나의 엔티티인 전원 공급부로 구성될 수 있다.
이때, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 고해상도에서 FET 스위치(950)는 하나의 프레임(1 frame)의 전체 구간에서 온/오프(on/off)가 주기적으로 반복될 수 있다. 즉, 하나의 프레임에서 전체 구간에 걸쳐 제2 전원 전압(ELVSS)은 주기적으로 공급/차단이 반복될 수 있다. 이때, 스캔(scan)과는 별개로 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급/차단이 구동되므로, 디밍 능력이 극대화 될 수 있다. 한편, 실시 예에 따라서 하나의 프레임에서 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 각각의 구간의 길이는 디스플레이되는 데이터의 휘도에 따라서 수직 동기 신호(Vsync)가 입력되는 구간의 길이와 동일할 수 있다.
한편, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급/차단 동작은 디스플레이와 동기화되어 동작해야 한다.
도 10에 예시된 바와 같이 저해상도로 제1 프레임은 밝은 화면을 디스플레이하고, 제2 프레임은 그보다 더 어두운 화면을 디스플레이하는 것을 가정하도록 한다. 이때, 제1 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급이 차단되는 영역(1010)과 공급이 이루어지는 영역(1020)이 주기적으로 반복될 수 있다. 그리고, 제2 프레임에서도 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급이 차단되는 영역(1030)과 공급이 이루어지는 영역(1040)이 주기적으로 반복될 수 있다. 이때, 제1 프레임은 제2 프레임에 비하여 상대적으로 밝은 화면으로, 제1 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간(1020)의 길이는 제2 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간(1040)의 길이보다 길 수 있다. 이와 같이 고휘도를 디스플레이해야 하는 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 시간을 늘리고 저휘도를 디스플레이해야 하는 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS)의 공급 시간을 줄여 디밍을 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참고하면, 제2 전원 전압은 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐 제2 전원 전압(ELVSS)은 주기적으로 공급/차단이 반복될 수 있다.
도 11의 (a)는 고휘도를 디스플레이하는 경우의 타이밍도를 도시한 도면이다. 도 11의 (a)를 참고하면, 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하기 위하여 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)는 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 온/오프(on/off)가 반복될 수 있다. 그리고 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온 되면 제2 전원 전압(ELVSS)은 표시부에게 공급되고, 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 오프 되면 제2 전원 전압(ELVSS)의 표시부로의 공급이 차단될 수 있다. 한편, 실시 예에 따라서 제2 전원 전압의 레벨 변경에 따른 화소 회로에 영향을 제거하기 위하여 발광 제어 트랜지스터가 이용될 수 있다. 즉, 발광 제어 신호가 제2 전원 전압(ELVSS)가 공급되는 구간, 즉 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온되는 구간에 공급되어 제2 전원 전압의 레벨 변경에 따른 화소 회로 영향을 제거할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라서 고휘도로 디스플레이되는 경우에, 하나의 프레임에서 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 각각의 구간의 길이는 수직 동기 신호(Vsync)가 입력되는 구간의 길이와 동일할 수 있다.
다음으로 도 11의 (b)는 중휘도로 디스플레이하는 경우의 타이밍도를 도시한 도면이다. 도 11의 (b)를 참고하면, 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하기 위하여 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)는 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 온/오프(on/off)가 반복될 수 있다. 그리고 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온 되면 제2 전원 전압(ELVSS)은 표시부에게 공급되고, 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 오프 되면 제2 전원 전압(ELVSS)의 표시부로의 공급이 차단될 수 있다. 이때, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 길이는 고휘도를 디스플레이하는 경우에 비하여 짧을 수 있다. 즉, 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 길이는 디스플레이되는 휘도에 따라 결정될 수 있다. 예를 들면 디스플레이될 휘도와 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 길이는 비례할 수 있다.
도 11의 (c)는 저휘도를 디스플레이하는 경우의 타이밍도를 도시한 도면이다. 도 11의 (c)를 참고하면, 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하기 위하여 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)는 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 온/오프(on/off)가 반복될 수 있다. 그리고 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온 되면 제2 전원 전압(ELVSS)은 표시부에게 공급되고, 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 오프 되면 제2 전원 전압(ELVSS)의 표시부로의 공급이 차단될 수 있다. 이때, 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 길이는 고휘도 및 중휘도를 디스플레이하는 경우에 비하여 짧을 수 있다.
이와 같이 디스플레이되는 휘도가 높을수록 하나의 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 각각의 길이는 길고 휘도가 낮아질수록 하나의 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 각각의 길이는 짧아질 수 있다.
한편, 도면에서는 하나의 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 각각의 길이가 모두 동일한 것으로 도시되어 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 즉, 하나의 프레임 구간 동안에 제2 전원 전압이 공급되는 구간의 길이는 가변적일 수 있다. 예를 들면, 중휘도의 경우에 하나의 프레임 구간에서 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 길이는 서로 다를 수 있다. 즉, 하나의 프레임 구간에서 4 번 제2 전원 전압이 공급되는 것을 가정하면, 첫 번째 공급 구간의 길이를 1이라고 하면, 두 번째 공급 구간의 길이는 0.5이고, 세 번째 공급 구간의 길이는 1이고, 네 번째 공급 구간의 길이는 0.5일 수 있다. 또는 첫 번째 공급 구간의 길이를 1이라고 하면, 두 번째 공급 구간의 길이는 0.75이고, 세 번째 공급 구간의 길이는 0.25이고, 네 번째 공급 구간의 길이는 1일 수도 있다.
도 12는 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 12를 참고하면, 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하기 위하여 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)는 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 온/오프(on/off)가 반복될 수 있다. 그리고 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온 되면 제2 전원 전압(ELVSS)은 표시부에게 공급되고, 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 오프 되면 제2 전원 전압(ELVSS)의 표시부로의 공급이 차단될 수 있다. 한편, 실시 예에 따라서 제2 전원 전압의 레벨 변경에 따른 화소 회로에 영향을 제거하기 위하여 발광 제어 트랜지스터(EM Tr)가 이용될 수 있다. 즉, 발광 제어 신호가 제2 전원 전압(ELVSS)가 공급되는 구간, 즉 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온되는 구간에 공급되어 제2 전원 전압의 레벨 변경에 따른 화소 회로 영향을 제거할 수 있다. 또한, 실시 예에 따라서 고휘도가 디스플레이되는 경우에, 하나의 프레임에서 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 각각의 구간의 길이는 수직 동기 신호(Vsync)가 입력되는 구간의 길이와 동일할 수 있다.
이때, 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨은 디스플레이되는 휘도에 따라서 다를 수 있다. 예를 들면, 디스플레이되는 휘도가 높은 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS) 레벨의 크기는 크고 데이터의 휘도가 낮은 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS) 레벨의 크기는 작을 수 있다.
예를 들면, 도 12의 (a)와 같이 고휘도인 경우에는 전압 레벨의 크기는 커서, 제2 전원 전압(ELVSS)은 -4.0V일 수 있다. 그리고 도 12의 (b)와 같이 중휘도인 경우에는 전압 레벨 크기는 고휘도인 경우보다 작아서 제2 전원 전압(ELVSS)은 -3.0V일 수 있다. 또한, 도 12의 (c)와 같이 저휘도인 경우에는 전압 레벨 크기는 고휘도 및 중휘도인 경우보다 작아서 제2 전원 전압(ELVSS)은 -2.0V일 수 있다. 이와 같이 디스플레이되는 휘도에 따라서 제2 전원 전압(ELVSS)의 레벨을 변경하여 표시부로 공급함에 따라서 표시 장치의 소비 전력이 저감될 수 있다.
도 13은 채널 길이 모듈레이션에 의해, 제2 전원 전압 가변 시 휘도 변화 측정 결과를 예시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 13의 (a)에서는 채널 길이 모듈레이션을 나타낸 것이고 도 13의 (b)는 제2 전원 전압(ELVSS) 별 휘도 변화를 측정한 결과의 일 예를 도시한 도면이다. 도 13에 도시된 바와 같이 제2 전원 전압이 변하게 되면, 표시부, 즉 유기 발광 다이오드에 미세한 휘도 변화가 발생할 수 있다.
이에, 제2 전원 전압을 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 공급/차단을 하는 경우에, 제2 전원 공급부는 제2 전원 전압의 크기를 변경하면서 공급할 수 있다. 예를 들면, 하나의 프레임 구간에서 4 번 제2 전원 전압을 공급하는 경우에, 각각을 제1 듀티(duty) 내지 제4 듀티라고 할 수 있다. 이때, 제2 전원 공급부는 표시부의 미세한 휘도 조절, 즉, 디밍 단계를 증가시키고, 해상력을 증가시키기 위하여 제2 전원 전압(ELVSS)크기를 각 듀티별로 다르게 할 수 있다.
다음 [표 2]를 참고하면, 4 개의 듀티가 존재하는 경우에 각 레벨을 나타내기 위하여 제2 전압 공급부는 하나의 프레임 구간에서 제2 전원 전압의 크기를 변경하면서 공급할 수 있다.
1st duty 2nd duty 3rd duty 4th duty
255 level -4.0 -4.0 -4.0 -4.0
254 level -4.0 -4.0 -4.0 -3.9
253 level -4.0 -4.0 -3.9 -3.9
252 level -4.0 -3.9 -3.9 -3.9
251 level -3.9 -3.9 -3.9 -3.9
250 level -3.9 -3.9 -3.9 -3.8
249 level -3.9 -3.9 -3.8 -3.8
248 level -3.9 -3.8 -3.8 -3.8
247 level -3.8 -3.8 -3.8 -3.8
... ... ... ... ...
예를 들면, 255 레벨을 표시하기 위해서 제2 전압 공급부는 하나의 프레임 기간 동안에 동일한 -4.0 V의 제2 전원 전압(ELVSS)를 공급할 수 있다. 그러나, 254 레벨을 표시하기 위해서 제2 전압 공급부는 하나의 프레임 기간 동안에, 4 개의 듀티 중 하나의 듀티에서는 -3.9 V의 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급할 수 있다. 그리고 253 레벨을 표시하기 위해서는 제2 전압 공급부는 하나의 프레임 기간 동안에 4 개의 듀티 중 두 개의 듀티에서 -3.9 V의 제2 전원 전압을 공급하고, 나머지 두 개의 듀티에서 -4.0 V의 전압을 공급할 수 있다.
도 14를 참고하면, 첫 번째 프레임(1410)에서는 도 11과 관련된 부분에서 설명한 것과 같이 제2 전원 공급부에서는 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 제2 전원 전압(ELVSS)를 공급할 수 있다. 그리고 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 구간의 길이는 디스플레이되는 휘도에 따라 결정될 수 있다. 즉, 하나의 프레임에서 제2 전원 전압(ELVSS)의 크기는 가변적이지 않고 동일한 크기의 전압이 공급될 수 있다.
그런데, 두 번째 프레임(4120)에서는 하나의 프레임에서 주기적으로 공급되는 제2 전원 전압(ELVSS)의 크기는 가변적일 수 있다. 예를 들면, 도 14의 (a)와 같은 고휘도의 경우에는 제2 전원 전압(ELVSS)가 제4 듀티(duty)동안에는 제1 내지 제3 듀티 동안에 공급되는 전압의 크기보다 작은 전압의 크기가 공급될 수 있다. 즉, 제1 내지 제3 듀티 동안에는 -4.0 V의 크기로 제2 전원 전압이 공급되고 제4 듀티 동안에는 -3.9 V 크기의 제2 전원 전압이 공급될 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서, 제4 듀티가 아닌 제1 듀티 내지 제3 듀티 중 어느 하나의 듀티 동안에 -3.9 V의 전압이 공급되고 나머지 3 개의 듀티 동안에는 -4.0 V의 전압이 공급될 수도 있다.
그리고 도 14의 (b)와 같은 중휘도의 경우에는 제2 프레임(1420) 동안 공급되는 네 개의 듀티 중 두 개의 듀티 동안에는 -3.9 V의 제2 전원 전압이 공급되고 나머지 두 개의 듀티 동안에 -4.0 V의 제2 전원 전압이 공급될 수 있다. 그리고 도 14의 (c)와 같은 저휘도의 경우에는 제2 프레임(1420) 동안 공급되는 네 개의 듀티 중 세 개의 듀티 동안에는 -3.9 V의 제2 전원 전압이 공급되고 나머지 한 개의 듀티 동안에 -4.0 V의 제2 전원 전압이 공급될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 전원 공급부는 표시부에게 하나의 프레임 기간 동안에, 제2 전원 전압을 주기적으로 공급할 수 있다. 이때, 상기 제2 전원 전압의 공급 구간 각각의 길이는 휘도에 따라서 다를 수 있으며 또한 상기 구간 각각에 공급되는 제2 전원 전압의 크기도 휘도에 따라 다를 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 제2 전원 전압의 공급 타이밍도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 15를 참고하면, 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하기 위하여 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)는 하나의 프레임의 전체 구간에 걸쳐서 주기적으로 온/오프(on/off)가 반복될 수 있다. 그리고 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 온 되면 제2 전원 전압(ELVSS)은 표시부에게 공급되고, 제2 전원 전압 공급 스위치(FET S/W)가 오프 되면 제2 전원 전압(ELVSS)의 표시부로의 공급이 차단될 수 있다. 실시 예에 따라서 고휘도 데이터가 디스플레이되는 경우에, 하나의 프레임에서 상기 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되는 각각의 구간의 길이는 수직 동기 신호(Vsync)가 입력되는 구간의 길이와 동일할 수 있다.
이때, 전원 전압의 레벨 변경에 따른 화소 회로 영향을 제거하기 위하여, 제1 전원 전압(ELVDD)의 레벨을 가변적으로 제어할 수 있다. 예를 들면 전원 전압의 스위칭 레벨은 제1 전원 전압(ELVDD)의 크기가 하이(high)이고, 제2 전원 전압(ELVSS)의 크기가 로우(low) 상태일 수 있다. 이때, 전원 공급부는 제1 프레임(1510)에 도시된 바와 같이 제2 전원 전압(ELVSS)이 공급되지 않는 동안의 전압(설명의 편의를 위하여 제1 전원 전압(ELVDD)라 칭하기로 한다.)의 레벨을 하나의 프레임 구간 동안에 지속적으로 감소시킬 수 있다. 또는 제2 프레임(1520)에 도시된 바와 같이 하나의 프레임 구간 동안에 각 듀티 별로 제1 전원 전압(ELVDD)의 크기를 다르게 설정할 수 있다. 예를 들면 제1 듀티 동안에는 제1 전원 전압(ELVDD)의 크기는 4.6 V이고, 제2 듀티 동안에는 3.0 V와 같이 제1 전원 전압(ELVDD)의 크기가 각 듀티 별로 변할 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서 디밍 별 휘도 특성과, 디밍 프로파일 자유도 향상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 16의 (a)를 참고하면, 발광 시간과 휘도가 디밍 단계에 상관없이 일정하게 증가하는 것을 확인할 수 있다. 때문에, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 디밍 단계에 따른 휘도 역전이 없다는 것을 확인할 수 있다.
또한 도 16의 (b)를 참고하면 디밍 단계를 세분화할 수 있다. 즉, 종래 기술에 따르면, 제2 휘도의 휘도가 제1 휘도의 휘도보다 큰 경우에, 제1 휘도에서 제2 휘도로 변경하는 경우 단순 상승 방식만이 가능했었다. 그러나, 본 발명의 일 실시 예에 따르면 10 비트(bit) 이상의 디밍이 가능하여 도시된 바와 같이 다양한 디밍 프로파일 작성이 가능하여 자유도가 증가할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 실시 예는 기술 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110: 표시부 120: 주사 구동부
130: 데이터 구동부 140: 발광 제어 구동부
150: 신호 제어부 160: 제1 전원 공급부
170: 제2 전원 공급부

Claims (16)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시부;
    상기 표시부에게 제1 전원 전압을 공급하는 제1 전원 공급부; 및
    상기 표시부에게 제2 전원 전압을 공급하는 제2 전원 공급부를 포함하고,
    상기 제2 전원 공급부는 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 주기적으로 공급하며,
    상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 구간의 길이를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부는 상기 제2 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부 및 상기 제2 전원 공급부에게 제어 신호를 전송하는 신호 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급부는 상기 제1 전원 공급부로부터 상기 제1 전원 전압과 제2 전원 전압을 수신하고, 상기 수신한 제1 전원 전압 및 제2 전원 전압을 이용하여 출력될 제2 전원 전압을 생성하고, 상기 생성된 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 상기 프레임 기간 동안에 주기적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 표시부와 상기 제2 전원 공급부 사이에 연결된 제2 전원 전압 공급 스위치를 더 포함하고,
    상기 제2 전원 공급부는 상기 제2 전원 전압 공급 스위치의 온/오프에 따라서 상기 제2 전원 전압을 상기 표시부에게 주기적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 공급되는 상기 제2 전원 전압의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압의 크기를 변경하면서 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 전원 공급부는, 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 시간을 변경하면서 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부는, 상기 프레임 기간 동안에 상기 제1 전원 전압을 지속적으로 감소시켜 상기 표시부에게 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전원 공급부는, 상기 프레임 기간 동안에 상기 제1 전원 전압을 변경하며 상기 표시부에게 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제2 전원 공급부가 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제어 신호에 따라서 상기 제2 전원 공급부가 프레임 기간 동안에 제2 전원 전압을 표시부에게 주기적으로 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는,
    상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 구간의 길이를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 삭제
  14. 제12 항에 있어서, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는,
    상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 공급되는 상기 제2 전원 전압의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는,
    상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압의 크기를 변경하면서 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 제2 전원 전압을 주기적으로 공급하는 단계는,
    상기 제2 전원 공급부가 상기 표시부의 휘도에 따라서 상기 프레임 기간 동안에 상기 제2 전원 전압이 공급되는 시간을 변경하면서 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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