KR20080108055A - 발광 다이오드 디스플레이용 하이브리드 드라이버 - Google Patents

발광 다이오드 디스플레이용 하이브리드 드라이버 Download PDF

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Abstract

디스플레이의 휘도를 제어하는 장치, 시스템 및 방법이 제공된다. 일 장치는, LED 픽셀의 열에 프리차지 전압을 공급하는 프리차지 회로와, 상기 열에 전류를 공급하는 프로그래밍 회로와, 상기 프리차지 회로 또는 프로그래밍 회로를 상기 열에 선택적으로 연결하는 스위치를 포함한다. 각각의 프리차지 회로가 프리차지 전압을 적어도 하나의 픽셀 열에 선택적으로 공급하는 복수의 프리차지 회로와, 각각의 전류원이 전류를 적어도 하나의 픽셀 열에 선택적으로 공급하는 복수의 전류원이 또한 포함된다. 일 방법은, 복수의 휘도 레벨로부터 선택된 목표 휘도 레벨에 기초하여 복수의 열 각각에 대한 프리차지 전압을 결정하는 단계와, 상기 결정된 프리차지 전압을 상기 열에 공급하는 단계를 포함한다.

Description

발광 다이오드 디스플레이용 하이브리드 드라이버{HYBRID DRIVER FOR LIGHT-EMITTING DIODE DISPLAYS}
본 발명은 일반적으로 디스플레이에 관한 것으로, 특히 발광 다이오드(LED; light-emitting diode) 디스플레이용 하이브리드 드라이버(hybrid driver)에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 발광 다이오드 디스플레이는 액티브 매트릭스 액정 디스플레이와 비교할 때 많은 가능한 이점을 제공한다. 몇가지 이점은 우수한 화질, 얇은 프로파일, 낮은 전력 소모, 및 더 낮은 비용을 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다.
현재, 액티브 매트릭스 액정 디스플레이를 어드레싱(addressing)하는 데에 있어서 2개의 다른 방법, 즉 전압 프로그래밍(voltage programming)과 전류 프로그래밍(current programming)이 사용되고 있다. 전압 프로그래밍 방법은 전압 프로그래밍 모드에서 동작하는 디스플레이 드라이버들의 대량 설치 기반(large installed base)로부터 장점을 얻는다. 그러나, 전압 프로그래밍 픽셀 회로는 디스플레이의 표면에 걸친 픽셀 TFT 드라이버 전류의 편차(variations)를 보상하는 능력의 부족으로 디스플레이에서의 휘도 불균일(luminance non-uniformities)을 초래하게 된다. 전류 프로그래밍 방법은 디스플레이 표면에 걸친 드라이버 TFT 성능의 편차를 보상할 수 있어, 전압 프로그램된 픽셀(voltage-programmed pixels)보다 더 나은 디스플레이 휘도 및 컬러 균일성을 얻는다. 이러한 이유로, 전류 프로그램된 픽셀(current-programmed pixels)이 전압 프로그램된 픽셀보다 선호된다.
상술한 선호도에도 불구하고, 전류 프로그램된 LED 디스플레이의 한 가지 단점은, 전압 프로그램된 픽셀보다 더 긴 픽셀 프로그래밍 시간(pixel programming times)을 보인다는 것이며, 특히 더 낮은 그레이 레벨(gray levels)에 대해서 더 긴 픽셀 프로그래밍 시간을 나타낸다. 더 긴 픽셀 프로그래밍 시간은, 전류 프로그램된 디스플레이가 80 인치당 컬러 그룹(CGPI; color groups per inch) 해상도를 갖는 전형적인 8비트 디스플레이 드라이버에 대해 전형적으로 작은 프로그래밍 전류(예컨대, 7.8 nA, 내지 2μA)를 사용거나 또는 더 높은 해상도의 디스플레이에서의 더 작은 픽셀 사이즈에 대해 더 작은 전류를 사용하기 때문에 초래된다. 긴 프로그래밍 시간에 대한 하나의 이유는, 픽셀이 적절히 프로그램될 수 있기 전에 데이타 버스 커패시턴스(data bus capacitances)가 충전될 필요가 있고, 데이타 버스 커패시턴스는 픽셀 커패시턴스보다 상당히 더 크기 때문에 이러한 작은 량의 프로그래밍 전류로 데이타 버스 커패시턴스를 충전시키는 데에는 상당한 양의 시간이 걸린다는 것이다. 상술한 전류 모드 열 드라이버(current mode column drivers)에서의 느린 픽셀 데이타 프로그래밍 시간의 문제를 완화하기 위해, 미국특허 제7,012,378호 및 제7,167,406호에 기술된 바와 같이 전압 프리차징 방법(voltage pre-charging methods)이 개발되었다. 미국특허 제7,012,378호는, 짧은 프리차지 인터벌 동안에 일정한 DC 프리차지 전압을 디스플레이 내의 데이타 버스에 순차적으로 (행들이 스캐닝되면서) 인가하고, 그 후 픽셀에 전류 프로그래밍을 인가함으로써 상기 문제를 처리한다. 이러한 DC 전압 프리차지는 낮은 휘도(낮은 프로그래밍 전류)에서 전류 프로그램된 픽셀 동작을 개선한다. 그러나, 매우 낮은 휘도 레벨(그레이 레벨)은 매우 높은 휘도 레벨보다 다른 DC 프리차지 전압을 요구하므로, 이러한 일정한(fixed) DC 프리차지 전압은 매우 제안된 범위의 디스플레이 휘도 레벨(brightness level, 그레이 레벨)에 유용하다. 이에 반하여, 미국특허 제7,167,406호는, 원하는 픽셀 프로그래밍 전류에 비례하는 프리차지 전압을 제공함으로써 프리차지 전압의 유용성을 확장시킨다. 그러나, 미국특허 제7,167,406호에 기술된 방법에는 여전히 중요한 단점이 있다. 한 가지 단점은, 적색, 녹색 및 청색(R, G, B) 픽셀에 대한 드라이버 요건들이 다르고 픽셀 전류 피드 쓰루 효과(feed-though effect)로 인해, 상기 비례하는 DC 프리차지 전압의 사용은 충분한 디스플레이 컬러 및 휘도 균일성을 얻지 못한다는 점이다. 픽셀 피드 쓰루 전류는 프로그래밍 시간의 끝에서 스위칭하는 픽셀 TFT의 결과이고, 이로 인해 LED를 통한 전류가 프로그램된 값으로부터 ΔIp 만큼 증가 또는 감소될 수 있다. 이러한 현상은 원하는 픽셀 휘도보다 더 낮은 픽셀 휘도를 만들고, ΔIp의 값은 픽셀 그레이 레벨 및 드라이버 TFT의 기생 커패시턴스에 따라 달라진다.
본 발명은 종래 기술을 실질적으로 개선하고, 액티브 매트릭스 발광 다이오드 디스플레이에서 균일한 컬러 및 그레이 레벨 휘도를 달성하기 위해, 종래 기술에 의해서는 제공되지 못하는 동작의 유연성을 제공한다. 본 발명은 전압 프리 차지 회로를 전류 프로그램된 열 드라이버(column driver) 내로 통합 또는 집적하고, 전류 프로그램된 픽셀 동작을 최적화하여 우수한 컬러 및 그레이 레벨 휘도 균일성을 달성하는 신규하고 실용적인 수단을 제공한다. 본 발명은 또한 프로그래밍가능하고(programmable) 불비례의(non-proportional) 룩업 테이블(lookup tables)을 제공하여 독특하고 최적인 전압 프리차지 레벨을 설정하고 정의하며, R, G, B LED 픽셀 드라이버 요건의 차이 및 픽셀 프로그래밍 시간의 끝에서의 전류 피드 쓰루 효과에 대한 보상을 포함함으로써 각각의 원하는 픽셀 컬러 및 휘도 레벨(픽셀 그레이 레벨)에 대한 프로그래밍 전류를 제공한다.
따라서, 데이타 버스 커패시턴스를 충전하는 데에 필요한 시간량을 줄임으로써 디스플레이 내의 LED들의 휘도를 제어하기 위한 드라이버, 디스플레이, 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 다른 바람직한 특징 및 특성은 첨부된 도면과 본 발명의 배경기술과 함께 이후의 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위로부터 분명하다.
본 발명의 다양한 실시예들은 발광 다이오드(LED) 픽셀의 열(column)을 포함하는 디스플레이의 휘도를 제어하는 드라이버를 제공한다. 이 드라이버는 상기 LED 열에 프리차지 전압을 공급하는 프라차지 회로와, 상기 LED 열에 전류를 인가하는 프로그래밍 회로를 포함한다. 상기 LED 열에 상기 프리차지 회로 또는 프로그래밍 회로를 선택적으로 연결하는 스위치가 또한 포함된다.
본 발명의 다양한 실시예들은 또한 복수의 열로 배열된 LED 픽셀들의 어레이를 포함하는 디스플레이를 제공한다. 이 디스플레이는 또한 복수의 프리차지 회로 - 각각의 프리차지 회로는 적어도 하나의 LED 픽셀 열에 피드 쓰루 전류와 픽셀 컬러 그레이 레벨에 기초한 프리차지 전압을 선택적으로 공급함 - 와, 복수의 전류원 - 각각의 전류원은 적어도 하나의 LED 픽셀 열에 전류를 선택적으로 공급함 - 을 포함한다.
또한, 복수의 휘도 레벨을 특징으로 하는, 복수의 LED 픽셀 열을 포함하는 디스플레이의 휘도 제어 방법이 제공된다. 일 실시예에서, 상기 방법은 상기 복수의 휘도 레벨로부터 선택된 목표 휘도 레벨에 기초하여 LED 픽셀의 각 열에 대한 프리차지 전압을 결정하는 단계와, 상기 결정된 프리 차지 전압을 상기 LED 픽셀의 각 열에 공급하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 종래 기술에 의해서는 제공되지 못하는 동작의 유연성을 제공하여 액티브 매트릭스 발광 다이오드 디스플레이에서 균일한 컬러 및 그레이 레벨 휘도를 구현한다. 또한 전류 프로그램된 픽셀 동작을 최적화하여 우수한 컬러 및 그레이 레벨 휘도 균일성을 나타낸다. 또한, R, G, B LED 픽셀 드라이버 요건의 차이 및 픽셀 프로그래밍 시간의 끝에서의 전류 피드 쓰루 효과에 대한 보상을 포함함으로써 각각의 원하는 픽셀 컬러 및 휘도 레벨에 대한 프로그래밍 전류를 제공한다. 더욱이, 본 실시예의 열 드라이버를 이용함으로써, 액티브 매트릭스 LED 픽셀의 프로그래밍 시간이 상당히 감소되고, 액티브 매트릭스 LED 픽셀이 더 큰 범위의 컬러 및/또는 더 큰 수의 휘도 레벨을 가질 수 있게 한다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 동일한 도면부호는 동일한 요소를 나타낸다. 다음의 본 발명의 상세한 설명은 단지 실시예이며, 본 발명이나 본 출원 및 본 발명의 용도를 한정하고자 하는 것은 아니다. 더욱이, 상술한 본 발명의 배경기술에서 제시된 이론 또는 이하의 본 발명의 상세한 설명에 의해서 본 발명을 제한하고자 하는 의도는 없다.
도 1은 복수의 열(columns; 107)과 행(rows; 109)로 배열된 액티브 매트릭스 발광 다이오드(AMLED; active matrix light-emitting diode) 픽셀들(110)의 어레 이(105)를 포함하는 종래 기술의 디스플레이(100)의 회로도이다. 각 열(107)은 다른 열 드라이버(120)에 연결되고 각 행(109)은 다른 쌍의 행 드라이버(130)에 연결된다.
디스플레이(100)의 일부(200)를 더 상세히 나타낸 도 2에 도시된 바와 같이, 각 열 드라이버(120)는 열 드라이버(120)에 비디오 테이타를 전송하도록 구성된 디스플레이 타이밍 콘트롤러(225)에 연결된다. 또한, 각 열 드라이버(120)와 각 쌍의 행 드라이버(130)는 서로 함께 동작하여 각 AMLED 픽셀(110)에 전류를 공급하고, 이에 따라 조명하게 된다. 행(109)은 한 사이클동안 한번에 한 행씩 조명되고, 각 AMLED 픽셀(110)이 오프(OFF)되는 시간이 잇따르는 사이클 사이에 삽입된다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이, 열 드라이버(120)는 데이타 버스(235)를 통해 그 각각의 열(107) 내의 각 AMLED 픽셀(110)에 연결된다. 데이타 버스(235)는 복수의 저항-커패시터(RC) 회로(240)를 포함하며, 각 RC 회로(240)는 저항성 소자(예컨대, 하나 이상의 저항)(247)와 병렬로 연결된 용량성 소자(capacitive element; 예컨대, 하나 이상의 커패시터)(244)를 포함한다. 각 RC 회로(240)는 또한 AMLED 픽셀(110)의 스위치(예컨대, 반도체 스위치)(1102)에 (노드(1112)를 통해) 연결된다.
스위치(1102)는 (노드(1115)를 통해) 행 드라이버(134)에 연결되고 한쌍의 행 드라이버(130)(도 1 참조)의 (그라운드에 연결된) 행 드라이버(134)에 의해 온/오프(ON/OFF) 스위치된다. 스위치(1102)는 또한 노드(1114)에 연결되고, 노드(1114)는 커패시터(1125) 및 스위치(1104)에 연결된다. 스위치(1104)는 커패시터(1125) 및 열 드라이버(120)으로부터 공급되는 전류에 의해 (행 드라이버(134) 및 스위치(1102)를 통해) 온/오프 스위치된다. 커패시터(1125)는 또한 노드(1116)에 연결되고, 노드(1116)는 전압원(1130)의 양극 단자(positive terminal)와 스위치(1106) 사이에 연결된다(전압원(1130)의 음극 단자는 그라운드에 연결됨).
스위치(1106)는 한쌍의 행 드라이버(130)(도 1 참조)의 (그라운드에 연결된) 행 드라이버(138)에 연결되고, 이 행 드라이버(138)에 의해 온/오프 스위치되고, 또한 노드(1118)에 연결된다. 노드(1118)는 스위치(1104), 스위치(1106) 및 스위치(1108)에 연결된다. 스위치(1108)는 (노드(1115)를 통해) 행 드라이버(134)에 연결되고, 이 행 드라이버(134)에 의해 온/오프 스위치되고, 또한 노드(1112)에 연결된다.
또한 AMLED 픽셀(110)은 LED(1150)를 포함한다. LED(1150)는 스위치(1104)에 연결되고 전압원(1160)의 음극 단자에 연결되고, 전압원(1160)의 양극 단자는 그라운드에 연결된다.
도 3은 열 드라이버(120)(도 1 참조) 중 하나의 회로도이다. 열 드라이 버(120)는, 디지탈 전압을 아날로그 전압으로 변환하도록 구성된 디지탈-투-아날로그(digital-to-analog) 컨버터(DAC)(1220)에 연결된 전압원(1210)을 포함한다. DAC(1220)은 또한 버퍼(1230)에 연결되고, 이 버퍼(1230)는 전류 컨버터(1240)에 연결된다. 전류 컨버터(1240)는 DAC(1220)에 의해 생성된 (그리고, 버퍼(1230)에 의해 증폭된) 아날로그 전압 신호로부터 전류를 발생시키도록 구성된다.
동작 동안에, 전압원(1210)은 디스플레이 타이밍 콘트롤러(225)(도 2 참조)로부터 비디오 데이타를 수신하고, 원하는 아날로그 전압의 디지털 표현(이하, 디지탈 전압이라 함)을 발생시킨다. 발생된 디지탈 전압은 조명될 AMLED 픽셀(110)의 휘도(brightness) 및/또는 컬러에 따라 다르게 된다. 그리고 나서, DAC(1220)은 디지탈 전압을 아날로그 전압으로 변환하고, 아날로그 전압은 증폭을 위해 버퍼(1230)으로 공급된다. 증폭된 아날로그 전압은 전류 컨버터(1230)에 의해 전류로 변환되고, 전류 컨버터(1230)는 한쌍의 행 드라이버(130)으로부터 공급된 전류와 함께 데이타 버스(235)(도 2 참조)에 상기 변화된 전류를 공급한다.
도 4는, 상술한 디스플레이(100)와 유사한 일부 요소를 포함하는 디스플레이(400)의 실시예의 일부를 나타낸 회로도이다. 디스플레이(400)는 열 드라이버(420)와 스위치(450)에 연결된 디스플레이 타이밍 콘트롤러(425)를 포함한다. 디스플레이 타이밍 콘트롤러(425)는 디스플레이(400) 상에 보여질 정보에 기초하여 열 드라이버(420)와 스위치(450)에 비디오 데이타를 전송하도록 구성된다.
열 드라이버(420)는, 각각 스위치(450)를 통해 AMLED 픽셀(110)에 선택적으로 연결되는, 프로그래밍 회로(430)과 프리차지 회로(440)을 포함한다. 프로그래밍 회로(430)는, 각각의 행(109)에 대해 한쌍의 행 드라이버(130)와 함께 (스위치(450)을 통해) AMLED 픽셀(110)에 전류를 공급하도록 구성된다. 프리차지 회로(440)는 (스위치(450)을 통해) 데이타 버스(235)에 프리차지 전압을 공급하여 프로그래밍 회로(430) 및 행 드라이버(134)가 AMLED 픽셀(110)에 전류를 공급하기 전에 각 커패시터(244)를 프라차징하도록 구성된다.
도 5는 열 드라이버(420)의 프리차지 회로(440)와 프로그래밍 회로(430)의 실시예를 나타낸 회로도이다. 프로그래밍 회로(430)는 전술한 열 드라이버(120)(도 3 참조)에 유사하게 구성된 전류 컨버터(1240), 전압원(1210), DAC(1220), 및 버퍼(1230)를 포함한다. 이 회로의 구성 및 동작은 이미 설명하였으므로 다시 설명하지 않는다.
프리차지 회로(440)은 DAC(4420)(예컨대, 전압 디지탈-투-아날로그 컨버터(VDAC))에 연결된 프로그래밍 가능한 프리차지 전압원(4410)을 포함하는데, 이 DAC(4420)은 디지탈 전압을 아날로그 전압으로 변환하도록 구성된다. 일 실시예에서, 프라차지 전압원(4410)은 룩-업 테이블(look-up table)(4412)과 메모리(4414)를 포함한다. 룩-업 테이블(4412)은 각각의 열(107)에서의 각 AMLED 픽셀(110)에 대한 복수의 휘도 레벨을 대응하는 복수의 전압을 저장하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 룩-업 테이블(4412)은 분리된 칩(미도시) 상에서 글로벌하게(globally, 즉, "오프-보드(off-board)"로) 구현되고, 디스플레이의 각 열 드라이버(420)와 통신한다. 또 다른 실시예에서, 룩-업 테이블(4412)은 각 열 드라이버(420)의 메모리(4414)로 (예컨대, 파워 업으로) 다운로드하는 글로벌 룩-업 테이블이다.
언급된 바와 같이, 룩-업 테이블(4412)은 AMLED 픽셀(110)에 대한 복수의 휘도 레벨에 대응하는 복수의 디지탈 전압치를 포함한다. 예를 들어, AMLED 픽셀(110)은 256개의 휘도 레벨로 조명될 수 있고, 룩-업 테이블(4412)은 각 전압 레벨에 대응하는 개개의 디지탈 전압을 저장할 수 있다. 즉, 레벨 0에서 레벨 255의 범위의 휘도 레벨에 대해서, 룩-업 테이블(4412)은 256개의 휘도 레벨에 대응하는 256개의 전압치를 저장한다. 일 실시예에서, 룩-업 테이블(4412)은 약 0 볼트에서 약 15 볼트까지의 전압치를 저장한다. 상기 예에서 256개의 레벨과 관련된 전압 범위를 특정하여 기술하더라도, 본 발명은 디스플레이(400의 원하는 밝기(휘도)에 따라 다른 다양한 범위의 전압과 임의 개수의 휘도 레벨을 가질 수 있는 룩-업 테이블(4412)을 포함한다. 즉, 본 발명은 특별히 한정되지 않은 수의 컬러 및/또는 휘도 레벨을 만들기 위해 특별히 한정되지 않은 수의 전압을 사용할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 룩-업 테이블(4412)은 불비례(non-propotional) 룩-업 테이블이다. 즉, 룩-업 테이블(4412)은, 그레이 레벨에 필요한 프리차지 전압에 더 하여, AMLED 픽셀(110)의 컬러 및 회로 디자인에 관련된 비이상적인(non-ideal) 디스플레이 동작 특성(예컨대, 델타 전류 피드 쓰루(delta current feed-through))을 보상하는 전압치를 포함할 수 있다. 특히, AMLED 픽셀(110)이 원하는 전류로 프로그램되고, 그 다음에 대기 모드(hold mode)에서 동작하도록 명령받을 때, AMLED 픽셀(110)을 통한 전류는 프로그램된 전류치로부터 델타 전류 피드 쓰루와 동일한 양만큼 변화한다. AMLED 픽셀(110)의 트랜지스터 게이트와 트랜지스터 소스 및 드레인 접속부 사이의 기생 커패시턴스는 트랜지스터가 인에이블(enabled) 및 디스에이블(disabled)될 때 바이어스 전압 시프트(bias voltage shift)를 초래한다. 이러한 전압 시프트는, 프로그램된 전류치의 변화를 생성하게 된다.
AMLED 픽셀(110)에 의해 생성된 컬러에 대하여, 각 컬러는 독특한(unique)한 전기적 특성을 갖는 다이오드(즉, 다이오드(1150))에 의해 생성되는데, 이는 유전상수가 임의의 주어진 이미터 물질에 대해 독특할 수 있기 때문이다. 또한, 다이오드(1150)의 순방향 전압도 독특할 수 있고, 각 다이오드(150)의 도전 특성이 다를 수 있다. 이러한 특성들 중 임의의 특성이 AMLED 픽셀(110)의 프로그래밍에 악영향을 미치는 정도는 특징지워지거나 그 정도 특징이 기술될 수 있고, 이러한 요인들에 기초하여 룩-업 테이블(4412)에 의해 특정 보상 전압이 인가될 수 있다. 특히, 프로그래밍 전류와 프리차지 전압이 결정되어 디스플레이(400)에 인가될 때, 룩-업 테이블(4412)은 그레이 레벨, AMLED 픽셀(110)의 회로 설계, 및 AMLED 픽셀(110)의 컬러에 대한 보상을 제공한다.
다른 실시예에서, 프라차지 전압은, 디스플레이될 이미지의 관련된 그레이 레벨에 기초한 복수의 예정된(미리 정해진) 전압 중 하나이다. 즉, 프리차지 전압원(4410)은 디스플레이(400) 상에 디스플레이될 각각의 이미지의 그레이 레벨에 기초하여 DAC(4420)에 공급하는 프리차지 전압의 양을 수정하도록 구성된다.
동작 동안에, 디스플레이 타이밍 콘트롤러(425)는 스위치(450)로 하여금 프리차지 회로(440)를 데이타 버스(235)에 연결하도록 명령한다. 디스플레이 타이밍 콘트롤러(425)는 또한 프리차지 회로(440)에 비디어 데이타를 제공한다. 비디오 데이타에 응답하여, 프리차지 회로(440)는 룩-테이블(4412)를 이용하여 디스플레이(440) 상에 디스플레이될 특정 이미지에 대해 용량성 소자(244)를 충전하기 위해 필요한 전압의 양을 결정한다. 일단 적절한 프리차지 전압이 결정되면, 프리차지 전압원(4410)은 그 전압을 DAC(4420)에 공급하고, DAC(4420)는 디지탈 전압을 아날로그 전압으로 변환한다. 이 아날로그 전압은 버퍼(4430)에 의해 증폭되고 스위치(450)를 통해 데이타 버스(235) 상의 용량성 소자(244)에 인가된다.
용량성 소자가 적절히 프리차지되면, 디스플레이 타이밍 콘트롤러(425)는 스위치(450)로 하여금 데이타 버스(235)를 프로그래밍 회로(430)에 연결하도록 명령한다. 그리고 나서, 프로그래밍 회로(430)와 행 드라이버(134, 138)는 각 AMLED 픽셀(110)에 전류를 공급하여, 어레이(105) 내의 각 픽셀이 적절한 컬러 및/또는 휘 도로 조명되도록 한다.
도 6은 디스플레이(예컨대, 디스플레이(400))의 휘도 제어 방법(600)의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다. 이 방법(600)은, 하나 이상의 열 드라이버(예컨대, 열 드라이버(420))가 디스플레이 타이밍 콘트롤러(예컨대, 도 4의 디지탈 타이밍 콘트롤러(425))로부터 디스플레이(400) 상에 디스플레이될 비디오 데이타를 수신하는 단계(단계 605)에서 시작된다. 이 비디오 데이타는 디스플레이(400)의 AMLED 픽셀(110)의 적어도 하나의 열(107)의 컬러 및/또는 휘도 레벨을 포함한다.
그리고 나서, 열 드라이버(420)는 데이타 버스(예컨대, 데이타 버스(235)) 상의 커패시턴스(예컨대, 용량성 소자(244))에 필요한 프리차지 전압을 결정한다(단계 610). 프리차지 전압은 각 AMLED 픽셀(110)에 요구되는 휘도, 컬러, 및/또는 델타 피드 쓰루 전류에 따라 다르다. 즉, 디스플레이(400) 상에 디스플레이될 (비디오 데이타에 의해 표시될) 이미지는, 열 드라이버(420)로부터 (프로그래밍 회로(430)를 통해) 전류가 공급되기 전에, 용량성 소자(244)를 프리차지하는데에 필요한 전압의 양을 결정한다. 일 실시예에서, 열 드라이버(420)는 상기 비디오 데이타에서 각 AMLED 픽셀(110)의 컬러 및/또는 휘도 레벨을, 룩-업 테이블(예컨대, 룩-업 테이블(4412)) 내의 특정 컬러 및/또는 휘도 레벨을 나타내는 대응 전압에 매치시킨다.
프리차지 전압이 결정되면, 열 드라이버(420)는 룩-업 테이블(4412)로부터 결정된 프리차지 전압을 데이타 버스(235)에 제공하여 데이타 버스(235) 상의 용량성 소자(244)를 프리차지한다(단계 615). 용량성 소자(244)가 프리차지된 후에, 열 드라이버(420)는, 각 쌍의 행 드라이버(130)와 함께 AMLED 픽셀(110)의 각 열(107)에 전류(예컨대, 프로그래밍 전류)를 공급한다(단계 620).
도 7은 본 발명의 다양한 실시예의 적어도 하나의 장점의 예를 나타낸 그래프(700)이다. 그래프(700)는, 종래 열 드라이버(예컨대, 열 드라이버(120))을 이용한 AMLED 픽셀(110)의 프로그래밍 시간을 나타내는 커브(702)와, 본 발명의 다양한 실시예의 열 드라이버(420)를 이용한 AMLED 픽셀(110)의 프로그래밍 시간을 나타내는 커브(704)를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 열 드라이버(420)를 이용함으로써, AMLED 픽셀(110)의 프로그래밍 시간은 상당히 감소되었다. 더욱이, 열 드라이버(420)는 AMLED 픽셀(110)을 매우 작은 양의 전류로 프로그램되도록 인에이블하는데, 이는 AMLED 픽셀(110)이 더 큰 범위의 컬러 및/또는 더 큰 수의 휘도 레벨을 가질 수 있게 한다.
상술한 상세한 설명에서 적어도 하나의 실시예가 설명되었으나, 많은 수의 다양한 변형이 가능한다. 상술한 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위와 적용 또는 구성을 한정하고자 하는 것은 아니다. 상술한 상세한 설명은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 구현할 수 있도록 제공된다. 상술한 실시예에서 기술된 구성요소의 기능, 구성은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형될 수 있다.
도 1은 종래 디스플레이의 회로도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이의 일부의 회로도이다.
도 3은 도 1의 디스플레이의 종래 열 드라이버의 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이의 일부의 회로도이다.
도 5는 열 드라이버의 실시예를 나타낸 회로도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 휘도 제어 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예의 적어도 하나의 이점의 예를 나타낸 그래프이다.

Claims (10)

  1. 발광 다이오드(LED) 픽셀의 열을 포함하는 디스플레이의 휘도를 제어하는 드라이버에 있어서,
    상기 LED 픽셀의 열에 프리차지 전압을 공급하는 프리차지 회로;
    상기 LED 픽셀의 열에 전류를 공급하는 프로그래밍 회로; 및
    상기 프리차지 회로와 프로그래밍 회로 중 하나를 상기 LED 픽셀의 열에 선택적으로 연결하는 스위치;
    를 포함하는 디스플레이 휘도 제어 드라이버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 회로는,
    각 LED 픽셀에 대해 복수의 휘도 레벨을 나타내는 복수의 전압치를 포함하는 불비례 룩-업 테이블; 및
    상기 불비례 룩-업 테이블에 연결된 프로그래밍 가능한 전압원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 휘도 제어 드라이버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 프로그래밍 가능한 전압원은 상기 불비례 룩-업 테이블로부터 얻어진 제1 전압치에 기초하여 제1 프리차지 전압을 열에 공급하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 휘도 제어 드라이버.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 프리차지 회로는, 상기 프로그래밍 가능한 전압원에 연결된 디지탈-투-아날로그(DAC) 컨버터를 더 포함하고, 상기 DAC는 상기 프로그래밍 가능한 전압원으로부터 상기 프리차지 전압을 수신하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 휘도 제어 드라이버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프리차지 회로에 연결된 각 LED에 대해 복수의 휘도 레벨을 나타내는 복수의 전압치를 포함하는 불비례 룩-업 테이블을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 휘도 제어 드라이버.
  6. 복수의 열로 배열된 발광 다이오드(LED) 픽셀의 어레이;
    복수의 프리차지 회로 - 각각의 프리차지 회로는 적어도 하나의 열의 LED 픽 셀에 선택적으로 프리차지 전압을 공급함 - ; 및
    복수의 전류원 - 각각의 전류원은 적어도 하나의 열의 LED 픽셀에 선택적으로 전류를 공급함 - ;를
    포함하는 디스플레이.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 상기 프리차지 회로와 각각의 상기 전류원 중 하나를 상기 LED의 열 각각에 선택적으로 연결하는 복수의 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  8. 제6항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 프리차지 회로는,
    각 LED에 대해 복수의 휘도 레벨을 나타내는 복수의 전압치를 포함하는 룩-업 테이블; 및
    상기 룩-업 테이블에 연결된 프로그래밍 가능한 전압원;을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 프리차지 회로 각각에 연결된 각 LED에 대해 복수의 휘도 레벨을 나타내는 복수의 전압치를 포함하는 룩-업 테이블을 더 포함하는 디스플레이.
  10. 복수의 휘도 레벨을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 픽셀의 복수의 열을 포함하는 디스플레이의 휘도를 제어하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 휘도 레벨로부터 선택된 목표 휘도 레벨에 기초하여 상기 LED 픽셀의 각 열에 대해 프리차지 전압을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 프리차지 전압을 상기 LED 픽셀의 각 열에 공급하는 단계;
    를 포함하는 디스플레이 휘도 제어 방법.
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