KR20160052877A - 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 구비하는 표시 패널, 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 및 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 포치(porch) 구간의 포치 데이터를 생성하고, 포치 데이터를 데이터 구동부로 제공하는 포치 데이터 생성부를 포함한다.

Description

유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(organic light emitting diode; OLED)는 양극(anode)으로부터 제공되는 정공들과 음극(cathode)으로부터 제공되는 전자들이 양극 및 음극 사이의 발광층에서 결합하여 발광한다. 유기 발광 다이오드를 사용하면, 시야각이 넓고, 응답속도가 빠르며, 두께가 얇고, 전력소모가 낮은 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
유기 발광 표시 표시 장치는 표시 패널 및 구동부를 포함한다. 표시 패널은 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 화소들을 포함한다. 구동부는 복수의 스캔 라인들에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부 및 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다.
디지털 구동 방식으로 구동되는 유기 발광 표시 표시 장치의 화소 회로는 비교적 간단한 구조를 갖는다. 반면에, 아날로그 구동 방식으로 구동되는 유기 발광 표시 표시 장치의 화소 회로는 안정적으로 동작하기 위해 비교적 복잡한 구조를 갖는다. 따라서, 아날로그 구동 방식의 유기 발광 표시 장치는 표시 패널이 대형화되고 해상도가 높아짐에 따라 개구율이 낮아질 수 있다. 개구율을 높이기 위해 화소 회로에서 라인 간의 간격을 좁히는 경우, 라인 간의 간섭에 따른 크로스토크 현상이 발생하고, 구동 트랜지스터의 게이트 전압이 변경되어 표시 품질이 낮아질 수 있다.
본 발명의 일 목적은 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지하는 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기 발광 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 스캔 라인들, 상기 스캔 라인들과 교차하는 제1 데이터 라인 내지 제m(단, m은 1보다 큰 정수) 데이터 라인, 및 복수의 화소들을 구비하는 표시 패널, 상기 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부, 상기 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부, 및 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 포치(porch) 구간의 포치 데이터를 생성하고, 상기 포치 데이터를 상기 데이터 구동부로 제공하는 포치 데이터 생성부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터 생성부는 제k(단, k는 1이상 m이하의 정수) 데이터 라인의 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 제k 데이터 라인에 연결된 상기 모든 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 제k 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 제k 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 화소들이 표시하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터는 상기 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터는 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들은 상기 제1 데이터 라인에 연결되고 제1 색광을 표시하는 제1 화소열, 상기 제2 데이터 라인에 연결되고 제2 색광을 표시하는 제2 화소열, 및 상기 제3 데이터 라인에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제3 화소열을 포함하고, 상기 제1 색광, 상기 제2 색광, 및 상기 제3 색광은 서로 상이한 적색광, 녹색광, 및 청색광 중 어느 하나일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 화소열, 상기 제2 화소열, 및 상기 제3 화소열을 포함하는 화소열 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 색광, 상기 제2 색광, 및 상기 제3 색광을 포함하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들은 상기 제1 데이터 라인에 연결되고 제1 색광 및 제2 색광을 교번하여 표시하는 제1 화소열, 및 상기 제2 데이터 라인에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제2 화소열을 포함하고, 상기 제1 색광 및 상기 제2 색광은 서로 상이한 적색광 또는 청색광이고, 상기 제3 색광은 녹색광일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 색광, 상기 제2 색광, 및 상기 제3 색광을 포함하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 상기 제1 화소열에 상응하는 상기 포치 데이터는 상기 제1 색광에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값 및 상기 제2 색광에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값이 교번하여 출력되도록 설정되며, 상기 제2 화소열에 상응하는 상기 포치 데이터는 상기 제3 색광에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 구동부 및 상기 표시 패널 사이에 위치하고, 라인 선택 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 상기 제1 데이터 라인 및 상기 제2 데이터 라인에 선택적으로 제공하는 라인 선택부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 데이터 라인에 연결된 상기 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 제1 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정하며, 상기 제2 데이터 라인에 연결된 상기 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 제2 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 화소들에 발광 제어 신호를 제공하는 발광 제어 구동부를 더 포함하고, 상기 포치 구간과 상기 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩(overlap)될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 발명의 실시예들에 따른 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 포치 구간 및 유기 발광 다이오드의 발광을 제어하는 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩되는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 상기 포치 구간의 포치 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 포치 구간에서 상기 포치 데이터에 상응하는 데이터 신호를 복수의 화소들에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터를 생성하는 단계는 데이터 라인 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 데이터 라인에 연결된 상기 모든 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터를 생성하는 단계는 상기 화소들이 표시하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터는 상기 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 포치 데이터는 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치는 프레임 데이터의 평균값에 기초하여 포치 데이터를 생성함으로써 데이터 라인의 기생 커패시터에 의한 크로스토크(crosstalk)의 영향을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 상기 유기 발광 표시 장치는 포치 구간에서 데이터 출력에 의해 발생되는 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 발광 시간을 제어하는 디밍(dimming)을 이용한 저휘도 구동 모드에서 표시 품질을 높일 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 포치 구간에서 포치 데이터가 설정된 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 4a 내지 도 4c는 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정하는 예들을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정하는 예들을 나타내는 도면이다.
도 6은 포치 구간과 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 유기 발광 표시 장치에서 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 8의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 10은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 9의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 12는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 13은 도 12의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 14는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 15은 도 14의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300), 발광 제어 구동부(400), 전원 공급부(500), 제어부(600) 및 포치 데이터 생성부(650)를 포함할 수 있다.
표시 패널(100)은 복수의 스캔 라인들(SL1, SL2, ..., SLn)을 통해 스캔 구동부(200)와 연결되고, 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)을 통해 데이터 구동부(300)와 연결될 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 패널(100)은 복수의 발광 제어 라인들(EM1, EM2, ..., EMn)을 통해 발광 제어 구동부(400)와 연결될 수 있다. 유기 발광 표시 패널(100)은 복수의 스캔 라인들(SL1, SL2, ..., SLn) 및 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)의 교차부마다 위치되는 n*m 개의 화소(PX)들을 포함할 수 있다.
스캔 구동부(200)는 복수의 스캔 라인들(SL1, SL2, ..., SLn)을 통해 복수의 화소(PX)들 각각에 스캔 신호를 제공할 수 있다.
데이터 구동부(300)는 복수의 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)을 통해 복수의 화소(PX)들 각각에 데이터 신호를 제공할 수 있다. 데이터 구동부(300)는 포치 데이터가 설정된 출력 영상 데이터(DATA1)를 제어부(600)로부터 수신하고, 포치 구간에서 포치 데이터에 상응하는 데이터 신호를 데이터 라인들(DL1, DL2, ..., DLm)에 출력할 수 있다.
발광 제어 구동부(400)는 복수의 발광 제어 라인들(EM1, EM2, ..., EMn)을 통해 복수의 화소(PX)들 각각에 발광 제어 신호를 제공할 수 있다.
전원 공급부(500)는 전원 라인들을 통해 복수의 화소(PX)들 각각에 고전원 전압(ELVDD), 저전원 전압(ELVSS) 및 초기 전원 전압(Vint)을 제공할 수 있다.
제어부(600)는 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300), 발광 제어 구동부(400), 및 전원 공급부(500) 중에서 적어도 하나 이상을 제어할 수 있다. 제어부(600)는 외부의 그래픽 기기와 같은 화상 소스로부터 입력 제어 신호(CTL) 및 입력 영상 데이터(DATA)를 수신할 수 있다. 입력 제어 신호(CTL)는 메인 클럭 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 또한, 제어부(600)는 출력 영상 데이터(DATA1) 및 복수의 타이밍 제어 신호들(CTL1, CTL2, CTL3, CTL4)를 생성하여 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300), 발광 제어 구동부(400), 및 전원 공급부(500)에 공급함으로써 이들을 제어할 수 있다.
포치 데이터 생성부(650)는 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 포치(porch) 구간의 포치 데이터를 생성하고, 포치 데이터를 데이터 구동부(300)로 제공할 수 있다. 여기서, 포치 구간은 프레임들 사이에서 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 구간을 의미한다. 포치 구간에 출력되는 포치 데이터는 수직 동기 신호의 온-구간의 시작 시점으로부터 다음 프레임의 첫 데이터 신호가 들어오는 시점까지 설정될 수 있다. 포치 데이터는 매 프레임 구간에서 해당 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 계산된 평균값에 기초하여 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 포치 데이터 생성부(650)는 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 각각의 데이터 라인의 포치 데이터를 설정할 수 있다. 다른 실시예에서, 포치 데이터 생성부(650)는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정할 수 있다. 다만, 포치 데이터 생성부(650)에서 포치 데이터를 생성하는 방법에 대해서는 도 4a 내지 도 5c를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
유기 발광 표시 장치(1000)는 포치 데이터 생성부(650)를 이용하여 프레임 데이터의 평균값에 기초하여 포치 데이터를 생성할 수 있다. 따라서, 유기 발광 표시 장치(1000)는 데이터 라인의 기생 커패시터에 의한 크로스토크의 영향을 최소화시킬 수 있고, 포치 구간에서 데이터 출력에 의해 발생되는 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
비록, 도 1에서는 포치 데이터 생성부(650)가 제어부(600)에 포함된 것으로 도시하였으나, 포치 데이터 생성부(650)는 제어부(600)의 외부에 존재하거나, 제어부(600) 및 데이터 구동부(300)가 통합된 IC에 존재할 수 있다.
도 2는 도 1의 유기 발광 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 3은 포치 구간에서 포치 데이터가 설정된 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 화소 회로에서 발생하는 기생 커패시터 및 크로스토크에 대한 영향을 줄이기 위해 포치 데이터를 데이터 신호의 평균 전압으로 설정할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 화소(PX)는 복수의 트랜지스터들(T1 내지 T7) 및 커패시터들(Cst, Coled)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소(PX)는 고전원 전압(ELVDD) 및 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 연결되고, 데이터 신호에 상응하는 구동 전류를 유기 발광 다이오드에 인가하는 제1 트랜지스터(T1), 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극 및 데이터 라인(DLm)에 연결된 제2 트랜지스터(T2), 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 드레인 전극에 연결된 제3 트랜지스터(T3), 초기화 전압(Vint) 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결된 제4 트랜지스터(T4), 고전원 전압(ELVDD) 및 제1 트랜지스터(T1)의 소스 전극에 연결된 제5 트랜지스터(T5), 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극 및 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 연결된 제6 트랜지스터(T6), 및 초기화 전압(Vint) 및 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 연결된 제7 트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제4 트랜지스터(T4)는 구동 커패시터(Cst) 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 초기화 전압(Vint)으로 리셋하기 위해 제n-1 스캔 신호에 응답하여 초기화 전압(Vint)을 구동 커패시터(Cst) 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가할 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 유기 발광 다이오드의 애노드 전극의 전압을 초기화 전압(Vint)으로 리셋시키기 위해 제n-1 스캔 신호에 응답하여 초기화 전압(Vint)을 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 인가할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 제n 스캔 신호에 응답하여 데이터 신호를 제1 트랜지스터(T1)로 인가할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제n 스캔 신호에 응답하여 제1 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킴으로써 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 보상할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)와 제3 트랜지스터(T3)는 각각 게이트 전극에 동일한 제n 스캔 신호를 인가 받아 동작하므로 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압이 보상되는 기간 동안 데이터 신호가 인가될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 데이터 신호에 상응하는 구동 전류를 유기 발광 다이오드에 인가할 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 유기 발광 다이오드의 애노드 전극 사이에 위치하여 제n 발광 제어 신호에 응답하여 스위치 역할을 수행할 수 있다.
표시 패널이 대형화되고 해상도가 높아짐에 따라, 개구율을 높이기 위해 화소(PX)에 포함된 라인들 간의 간격이 좁게 형성될 수 있다. 이 때, 데이터 라인(DLm)과 구동 트랜지스터인 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 G노드(G)의 라인이 수평으로 배치되어, 기생 커패시터(Cpara)가 형성될 수 있다. G노드(G)의 라인과 데이터 라인(DLm)간에 기생 커패시터(Cpara)가 커지면 크로스토크가 발생하여, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가되는 전압이 변경될 수 있다.
예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 G노드(G)의 전압(Vnode(G))은 아래 [수학식1]을 이용하여 계산될 수 있다.
[수학식1]
Figure pat00001
여기서, Vdata는 데이터 신호의 전압, Vth는 제1 트랜지스터(T1)의 문턱 전압, CoxT3는 제3 트랜지스터(T3)의 산화물층에 의한 정전 용량, Ctotal(g)는 G노드 전체에 대한 정전 용량, VGH는 스캔 신호의 고전위 전압, VGL은 스캔 신호의 저전위 전압, 및 Vcrosstalk는 크로스토크에 의한 변동 전압을 의미한다.
G노드(G)의 전압(Vnode(g))은 크로스토크에 의해 영향을 받을 수 있다. G노드(G)의 전압(Vnode(g)) (즉, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가되는 전압)이 변경되면, 제1 트랜지스터(T1)에 의해 흐르는 구동 전류의 크기가 변경될 수 있다. 따라서, 크로스토크에 의해 유기 발광 다이오드의 휘도가 변경되어 줄무늬 현상이 발생할 수 있다.
구체적으로, 포치 구간 이외의 발광 구간에서, 크로스토크에 의한 변동 전압(Vcrosstalk)은 [수학식2]를 이용하여 계산될 수 있다.
[수학식2]
Figure pat00002
여기서, Cdata-node(G)는 데이터 라인과 G노드 사이의 정전 용량, Ctotal(g)는 G노드 전체에 대한 정전 용량, Vnode(G)는 G노드의 전압, AVG(Vdata)는 이전 프레임에 해당하는 데이터 신호의 평균 전압을 의미한다.
포치 구간 이외의 발광 구간에서 크로스토크에 의한 변동 전압은 G노드(G)의 전압 및 데이터 신호의 평균 전압의 차에 비례할 수 있다. 즉, 포치 구간 이외의 발광 구간에서는 발광 구간의 데이터 신호의 평균 전압에 상응하여 커플링(coupling)이 발생할 수 있다.
반면에, 포치 구간 동안 발광하는 경우, 크로스토크에 의한 변동 전압(Vcrosstalk)은 [수학식3]을 이용하여 계산될 수 있다.
[수학식3]
Figure pat00003
여기서, Cdata-node(g)는 데이터 라인과 G노드 사이의 정전 용량, Ctotal(g)는 G노드 전체에 대한 정전 용량, Vnode(g)는 G노드의 전압, Vporchdata는 포치 데이터 전압을 의미한다.
따라서, 포치 구간에서 크로스토크에 의한 변동 전압은 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가되는 전압 및 포치 데이터 전압의 차에 비례할 수 있다. 즉, 포치 구간에서는 포치 데이터 전압에 상응하여 커플링이 발생한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 포치 구간(PORCH)에서 발생하는 줄무늬 현상을 방지하기 위해, 포치 구간(PORCH)에서 발광하는 영역과 포치 구간(PORCH) 이외의 구간에서 발광하는 영역에 대한 크로스토크에 의한 변동 전압을 동일한 수준으로 설정할 수 있다. [수학식 2]와 [수학식 3]을 고려할 때, 포치 구간(PORCH)에서 발광하는 영역과 포치 구간(PORCH)에서 발광하지 않는 영역의 크로스토크에 의한 변동 값을 동일한 수준으로 설정하기 위해 포치 구간(PORCH)에 포치 데이터 전압을 데이터 신호의 평균 전압으로 설정(즉, Vporchdata = AVG(Vdata))함으로써, 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 포치 데이터는 프레임 데이터의 평균값에 기초하여 생성됨으로써 데이터 라인의 기생 커패시터에 의한 크로스토크의 영향을 최소화시킬 수 있다.
비록, 도 2에서는 화소가 7개의 트랜지스터와 2개의 커패시터를 포함하는 것으로 도시하였으나, 화소는 데이터 라인에 의해 크로스토크가 발생할 수 있는 다양한 구조를 가질 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정하는 예들을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 포치 데이터 생성부는 제k(단, k는 1이상 m이하의 정수) 데이터 라인의 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 제k 데이터 라인의 포치 데이터를 설정할 수 있다. 즉, 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터 라인의 포치 데이터가 설정될 수 있다. 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하는 경우, 데이터 라인에 의한 크로스토크의 영향을 줄일 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 제k 데이터 라인의 포치 데이터는 제k 데이터 라인에 연결된 모든 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 모든 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 포치 구간에서 제1 데이터 라인(DL1)에 계산된 프레임 데이터의 평균값에 상응하는 전압을 인가할 수 있다. 데이터 라인에 연결된 모든 화소들을 이용하여 프레임 데이터의 평균값을 계산하는 경우, 포치 구간에서 크로스토크에 의한 영향을 최소화함으로써, 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 제k 데이터 라인의 포치 데이터는 제k 데이터 라인에 연결된 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 데이터 라인에 연결된 모든 화소들을 이용하여 프레임 데이터의 평균값을 계산하는 경우, 표시 장치의 부하가 커질 수 있고, 구동 집적 회로의 크기가 커질 수 있다. 따라서, 데이터 라인의 포치 데이터는 데이터 라인에 연결된 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정함으로써, 표시 장치의 부하를 줄일 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 홀수 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 포치 구간에서 제1 데이터 라인(DL1)에 계산된 프레임 데이터의 평균값에 상응하는 전압을 인가함으로써, 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지할 수 있다. 도 4b에서는 전체 화소 개수의 1/2에 해당하는 화소들을 지정하여 평균값을 계산하였으나, 평균값을 계산하기 위한 지정된 화소들의 개수는 표시 장치의 부하를 고려하여 조정될 수 있다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 제k 데이터 라인의 포치 데이터는 제k 데이터 라인에 연결된 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 데이터 라인에 연결된 화소들 중 기 지정된 화소들을 이용하여 평균값을 계산하는 경우, 전체 평균과 샘플링(sampling) 평균의 차이가 발생하는 킬러 패턴(killer pattern)이 존재할 수 있다. 예를 들어, 평균값을 계산하기 위해 지정된 화소들에 평균값과의 큰 차이를 갖는 데이터가 입력된 경우, 전체 평균과 유사한 샘플링 평균을 얻을 수 없다. 따라서, 데이터 라인의 포치 데이터는 데이터 라인에 연결된 화소들 중 랜덤으로 설정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정함으로써, 표시 장치의 부하를 줄이면서도 정확한 평균값을 계산할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정하는 예들을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5c를 참조하면, 포치 데이터 생성부는 화소들이 표시하는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정할 수 있다. 표시 장치에서 표시하는 발광 색상 각각은 휘도에 미치는 영향이 다르기 때문에, 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지하기 위해 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)으로 영상을 표시하고, 열 및 행 방향으로 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 화소들이 순차적으로 배치된 모자이크형 표시 장치에서 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터를 설정할 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 모든 화소들에 대해 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터를 설정할 수 있다. 적색을 발광하는 적색 화소(R)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 녹색을 발광하는 녹색 화소(G)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하며, 청색을 발광하는 청색 화소(B)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산할 수 있다. 계산된 평균값을 이용하여 포치 데이터를 설정하고, 포치 구간에서 포치 데이터에 상응하는 데이터 신호를 인가할 수 있다. 예를 들어, 포치 구간에서 적색 화소(R)들, 녹색 화소(G)들, 및 청색 화소(B)들 각각에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 순차적으로 출력함으로써, 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 포치 데이터는 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 표시 패널(100)에 포함된 모든 화소들을 이용하여 발광 색상 단위의 평균값을 계산하는 경우, 표시 장치의 부하가 커질 수 있고, 구동 집적 회로의 크기가 커질 수 있다. 따라서, 포치 데이터는 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정함으로써, 표시 장치의 부하를 줄일 수 있다. 예를 들어, 적색, 녹색, 청색으로 영상을 표시하는 표시 장치에서, 스캔 라인과 동일한 방향으로 적색 화소(R)들, 녹색 화소(G)들, 청색 화소(B)들이 순차적으로 배치되고, 홀수 스캔 라인에 연결된 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 발광 색상 단위로 계산하고, 포치 구간에서 계산된 프레임 데이터의 평균값에 상응하는 전압을 인가함으로써, 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지할 수 있다. 도 5b에서는 전체 화소 개수의 1/2에 해당하는 화소들을 지정하여 평균값을 계산하였으나, 평균값을 계산하기 위한 지정된 화소들의 개수는 표시 장치의 부하를 고려하여 조정될 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 포치 데이터는 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 표시 패널(100)에 포함된 화소들 중 기 지정된 화소들을 이용하여 평균값을 계산하는 경우, 전체 평균과 샘플링 평균의 차이가 발생하는 킬러 패턴이 존재할 수 있다. 예를 들어, 평균값을 계산하기 위해 지정된 화소들에 평균값과 큰 차이를 갖는 데이터가 입력된 경우, 전체 평균과 유사한 샘플링 평균을 얻을 수 없다. 따라서, 포치 데이터는 표시 패널(100)에 포함된 화소들 중 랜덤으로 설정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정함으로써, 표시 장치의 부하를 줄이면서도 정확한 평균값을 계산할 수 있다.
도 6은 포치 구간과 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩되는 일 예를 나타내는 도면이다. 도 7은 도 1의 유기 발광 표시 장치에서 크로스토크에 의한 줄무늬 현상을 방지하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 포치 구간(PORCH)과 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩되는 경우, 포치 데이터를 데이터 신호의 평균 전압으로 설정함으로써 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시 장치는 발광 시간을 제어하는 디밍(dimming)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 한 프레임에서 발광 제어 신호의 온-구간이 4번 존재하는 경우, 제7 내지 제11 발광 제어 라인(EM7 내지 EM11)에서 포치 구간(PORCH)과 발광 제어 신호의 온-구간이 오버랩될 수 있다. 따라서, 제7 내지 제11 발광 제어 라인(EM7 내지 EM11)에서 데이터 라인에 의한 크로스토크는 포치 데이터에 영향을 받을 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 발광 구간이 전체의 1.5%로 설정하고, 2nit 224계조를 표현하였을 때 줄무늬 현상이 방지됨을 확인하였다. 비교예에서, 포치 데이터를 블랙(black) 데이터로 인가하는 경우, 제7 내지 제11 발광 제어 라인(EM7 내지 EM11)에서 블랙 데이터인 포치 데이터에 의한 크로스토크에 의해 어두운 라인의 줄무늬 현상이 발생하였다. 또한, 포치 구간(PORCH) 동안 이전 프레임의 마지막 데이터가 유지되도록 포치 데이터를 설정한 경우, 제7 내지 제11 발광 제어 라인(EM7 내지 EM11)에서 이전 프레임의 마지막 데이터에 따라 데이터 라인과 G노드 라인의 크로스토크의 크기가 결정될 수 있다. 따라서, 킬러 패턴이 존재하여 마지막에 인가된 데이터 패턴에 따라 줄무늬 현상이 발생하였다. 이와 같이, 디밍 모드에서 포치 구간(PORCH)에서 데이터 라인에 대한 크로스토크는 포치 데이터에 영향을 받으므로, 포치 데이터의 값에 따른 휘도의 변화가 사용자의 눈에 인식될 수 있다. 특히, 발광 시간을 제어하는 디밍을 이용한 저휘도 구동 모드로 유기 발광 표시 장치를 구동하는 경우, 크로스토크에 의해 발생하는 휘도의 변화가 상대적으로 크기 때문에 줄무늬 현상이 두드러지게 나타날 수 있다.
반면에, 실험예에서, 포치 데이터가 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 생성되고, 포치 구간(PORCH)에서 포치 데이터에 상응하는 데이터 신호가 인가된 경우, 크로스토크에 의한 줄무늬 현상이 방지됨을 확인하였다. 즉, 포치 구간(PORCH)에서 발광하는 영역(OR)에서의 크로스토크의 크기와 포치 구간(PORCH) 이외의 구간에서 발광하는 영역에서의 크로스토크 크기가 유사하게 설정됨으로써, 포치 구간(PORCH)에서 발광하는 영역(OR)과 포치 구간(PORCH) 이외의 구간에서 발광하는 영역의 경계에서 휘도의 변화가 줄어들 수 있다. 따라서, 디밍을 이용한 저휘도 구동 모드에서도 균일한 휘도를 유지하여 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 프레임 데이터의 평균값에 기초하여 포치 데이터를 생성함으로써 데이터 라인의 기생 커패시터에 의한 크로스토크의 영향을 최소화시킬 수 있다. 따라서, 유기 발광 표시 장치는 포치 구간(PORCH)에서 데이터 출력에 의해 발생되는 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
도 8은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 9는 도 8의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 8 및 9를 참조하면, 표시 패널(100a)에 포함된 적색 화소(R)들, 녹색 화소(G)들 및 청색 화소(B)들이 스트라이프(stripe) 구조로 배치된 경우, 화소열 단위 또는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터가 설정될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100a)에 포함된 화소들은 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되고 제1 색광을 표시하는 제1 화소열(PC1), 제2 데이터 라인(DL2)에 연결되고 제2 색광을 표시하는 제2 화소열(PC2), 및 제3 데이터 라인(DL3)에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제3 화소열(PC3)을 포함하고, 제1 색광, 제2 색광, 및 제3 색광은 서로 상이한 적색광, 녹색광, 및 청색광 중 어느 하나일 수 있다. 즉, 표시 패널(100a)은 적색 화소(R)들, 녹색 화소(G)들 및 청색 화소(B)들이 스트라이프 형태로 배치되어 하나의 데이터 라인이 하나의 발광 색상을 표시 할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 포치 데이터가 데이터 신호의 평균 전압으로 설정됨으로써 데이터 라인에 대한 크로스토크의 영향을 줄일 수 있다.
일 실시예에서, 포치 데이터 생성부는 제1 화소열(PC1), 제2 화소열(PC2), 및 제3 화소열(PC3)을 포함하는 화소열 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정할 수 있다. 즉, 포치 데이터 생성부는 동일한 데이터 라인에 연결된 화소열 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터 라인의 포치 데이터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 제1 화소열(PC1)은 적색 화소(R)들을 포함하고, 제1 화소열(PC1)의 포치 데이터는 제1 화소열(PC1)에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소열(PC1)의 포치 데이터는 제1 화소열(PC1)에 연결된 모든 화소들을 이용하여 평균값을 계산하여 설정될 수 있다. 이와 달리, 제1 화소열(PC1)의 포치 데이터는 제1 화소열(PC1)에 연결된 화소들 중 기 지정된 화소들 또는 랜덤으로 지정된 화소들을 이용하여 평균값을 계산하여 설정될 수 있다.
다른 실시예에서, 포치 데이터 생성부는 제1 색광, 제2 색광, 및 제3 색광을 포함하는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정할 수 있다. 즉, 표시 패널(100a)에 포함된 화소들에 대해 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 포치 데이터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 적색 화소(R)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 계산된 평균 값을 적색을 표시하는 화소열들의 포치 데이터로 설정할 수 있다. 예를 들어, 적색을 표시하는 화소열들의 포치 데이터는 모든 적색 화소들을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다. 이와 달리, 적색을 표시하는 화소열들의 포치 데이터는 기 지정된 화소들 또는 랜덤으로 지정된 화소들을 이용하여 평균값을 계산할 수 있다.
도 10은 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 다른 예를 나타내는 블록도이다. 도 11은 도 9의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 표시 패널(100b)에 포함된 적색 화소(R)들, 녹색 화소(G)들 및 청색 화소(B)들이 펜타일(pentile) 구조로 배치되어 있을 경우, 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 계산된 평균값을 이용하여 포치 데이터가 설정될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 화소들은 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되고 제1 색광 및 제2 색광을 교번하여 표시하는 제1 화소열(PC1), 및 제2 데이터 라인(DL2)에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제2 화소열(PC2)을 포함하고, 제1 색광 및 제2 색광은 서로 상이한 적색광 또는 청색광이고, 제3 색광은 녹색광일 수 있다. 펜타일 구조의 표시 패널(100b)은 스트라이프 구조의 표시 패널에 비해 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)의 수가 각각 1/2로 줄어들고, 이에 따라 전체 화소의 수가 스트라이프 구조에 비해 2/3로 줄어들기 때문에 표시 패널(100b)의 개구율을 높일 수 있다. 또한, 펜타일 구조의 표시 패널(100b)은 렌더링을 통해 스트라이프 구조의 표시 패널과 동일한 인지 해상도를 구현할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 포치 데이터 생성부는 제1 색광, 제2 색광, 및 제3 색광을 포함하는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 제1 화소열(PC1)에 상응하는 포치 데이터는 제1 색광에 상응하는 프레임 데이터의 평균값 및 제2 색광에 상응하는 프레임 데이터의 평균값이 교번하여 출력되도록 설정되며, 제2 화소열(PC2)에 상응하는 포치 데이터는 제3 색광에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 제1 화소열(PC1)은 적색 화소(R)들 및 청색 화소(B)들을 포함할 수 있다. 제1 화소열(PC1)의 포치 데이터는 제1 화소열(PC1)에 포함된 적색 화소(R)들 및 청색 화소(B)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값이 교번하여 출력되도록 설정될 수 있다. 따라서, 제1 데이터 라인(DL1)에는 실질적으로 제1 데이터 라인(DL1)의 평균 전압이 인가되어 커플링 변화를 최소화할 수 있다. 또한, 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된 제2 화소열(PC2)은 녹색 화소(G)들을 포함할 수 있다. 제2 화소열(PC2)의 포치 데이터는 제2 화소열(PC2)에 포함된 녹색 화소(G)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
도 12는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다. 도 13은 도 12의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 라인 선택부(350)를 포함하는 유기 발광 표시 장치에서, 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터 라인의 포치 데이터를 설정하고, 선택된 데이터 라인에 선택된 데이터 라인의 포치 데이터를 출력할 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시 장치는 데이터 구동부(300) 및 표시 패널(100c) 사이에 위치하고, 라인 선택 신호(CLA, CLB)에 응답하여 데이터 신호를 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)에 선택적으로 제공하는 라인 선택부(350)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 라인 선택부(350)는 데이터 라인을 선택하기 위한 디멀티플렉서(demultiplexer)를 포함할 수 있다. 라인 선택부(350)를 포함하는 유기 발광 표시 장치는 데이터 구동부(300)의 출력단과 연결된 엠프(AMP)의 개수를 줄일 수 있으므로, 유기 발광 표시 장치의 제조 비용이 절감될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 포치 데이터 생성부는 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 제1 데이터 라인(DL1)의 포치 데이터를 설정하며, 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 제2 데이터 라인(DL2)의 포치 데이터를 설정할 수 있다. 즉, 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터 라인의 포치 데이터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 포치 구간(PORCH[1])에서 라인 선택부(350)에 의해 제1 데이터 라인(DL1)이 선택되는 경우, 제1 데이터 라인(DL1)의 포치 데이터가 제1 데이터 라인(DL1)에 공급될 수 있다. 이어서, 포치 구간(PORCH[1])에서 라인 선택부(350)에 의해 제2 데이터 라인(DL2)이 선택되는 경우, 제2 데이터 라인(DL2)의 포치 데이터가 제2 데이터 라인(DL2)에 공급될 수 있다. 따라서, 스캔 신호(S)가 인가되지 않는 포치 구간(PORCH[1], PORCH[2])에서도 라인 선택 신호(CLA, CLB)는 액티브 구간(ACTIVE[n])과 동일하게 인가하고, 데이터 신호는 데이터 라인 단위 또는 발광 색상 단위의 평균값을 출력함으로써, 실질적인 평균 전압을 유지할 수 있다.
도 14는 도 1의 유기 발광 표시 장치의 화소 배치의 또 다른 예를 나타내는 블록도이다. 도 15은 도 14의 화소 배치에서 포치 데이터를 설정하는 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 라인 선택부(350)를 포함하고 화소들이 펜타일 구조로 배치된 유기 발광 표시 장치에서, 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 데이터 라인의 포치 데이터를 설정하고, 선택된 데이터 라인에 데이터 라인의 포치 데이터를 출력할 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 유기 발광 표시 장치는 데이터 구동부(300) 및 표시 패널(100d) 사이에 위치하고, 라인 선택 신호(CLA, CLB)에 응답하여 데이터 신호를 제1 데이터 라인(DL1) 및 제2 데이터 라인(DL2)에 선택적으로 제공하는 라인 선택부(350)를 더 포함할 수 있다. 화소들은 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되고 제1 색광 및 제2 색광을 교번하여 표시하는 제1 화소열(PC1), 및 제2 데이터 라인(DL2)에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제2 화소열(PC2)을 포함하고, 제1 색광 및 제2 색광은 서로 상이한 적색광 또는 청색광이고, 제3 색광은 녹색광일 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 포치 데이터 생성부는 제1 데이터 라인(DL1)에 연결된 적색 화소(R)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값 및 청색 화소(B)들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산할 수 있다. 또한, 포치 데이터 생성부는 제2 데이터 라인(DL2)에 연결된 녹색 화소(G) 들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값을 계산할 수 있다. 제1 포치 구간(PORCH[1])에서 라인 선택부(350)에 의해 제1 데이터 라인(DL1)이 선택되는 경우, 제1 데이터 라인(DL1)의 적색 화소(R)들의 포치 데이터가 제1 데이터 라인(DL1)에 공급될 수 있다. 제1 포치 구간(PORCH[1])에서 라인 선택부(350)에 의해 제2 데이터 라인(DL2)이 선택되는 경우, 제2 데이터 라인(DL2)의 녹색 화소(G)들의 포치 데이터가 제2 데이터 라인(DL2)에 공급될 수 있다. 이어서, 제2 포치 구간(PORCH[2])에서 라인 선택부(350)에 의해 제1 데이터 라인(DL1)이 선택되는 경우, 제1 데이터 라인(DL1)의 청색 화소(B)들의 포치 데이터가 제1 데이터 라인(DL1)에 공급될 수 있다. 제2 포치 구간(PORCH[2])에서 라인 선택부(350)에 의해 제2 데이터 라인(DL2)이 선택되는 경우, 제2 데이터 라인(DL2)의 녹색 화소(G)들의 포치 데이터가 제2 데이터 라인(DL2)에 공급될 수 있다. 따라서, 스캔 신호(S)가 인가되지 않는 포치 구간(PORCH[1], PORCH[2])에서도 라인 선택 신호(CLA, CLB)는 액티브 구간(ACTIVE[n])과 동일하게 인가하고, 데이터 신호는 데이터 라인 단위의 평균값을 출력함으로써, 실질적인 평균 전압을 유지할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16을 참조하면, 포치 구간의 포치 데이터는 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 생성(S120)될 수 있다. 일 실시예에서, 포치 데이터는 매 프레임 구간에서 해당 프레임 데이터의 평균값을 계산하고, 계산된 평균값에 기초하여 생성될 수 있다.
데이터 라인의 포치 데이터는 데이터 라인 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 라인의 포치 데이터는 데이터 라인에 연결된 모든 화소들에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 라인의 포치 데이터는 데이터 라인에 연결된 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 데이터 라인의 포치 데이터는 데이터 라인에 연결된 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
또한, 포치 데이터는 화소들이 표시하는 발광 색상 단위로 프레임 데이터의 평균값을 계산함으로써 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 포치 데이터는 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다. 다른 실시예에서, 포치 데이터는 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 프레임 데이터의 평균값으로 설정될 수 있다.
다만, 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 포치 데이터를 생성하는 다양한 방법들에 대해서는 상술한 바 있으므로, 그에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
포치 구간에서 포치 데이터에 상응하는 데이터 신호가 복수의 화소들에 제공(S140)될 수 있다. 예를 들어, 포치 데이터를 이용하여 제1 데이터 라인에는 제1 데이터 라인의 평균 전압이 인가됨으로써 커플링 변화를 최소화시킬 수 있다.
구체적으로, 유기 발광 표시 장치가 포치 구간 동안 발광하는 경우, 데이터 라인에 대한 크로스토크의 크기는 포치 데이터에 영향을 받는다. 포치 구간에서 발광하는 영역과 포치 구간 이외의 구간에서 발광하는 영역의 크로스토크에 의한 변동 전압의 차이가 큰 경우, 줄무늬 현상이 발생할 수 있다. 특히, 발광 시간을 제어하는 디밍을 이용한 저휘도 구동 모드로 유기 발광 표시 장치를 구동하는 경우, 크로스토크에 의해 발생하는 휘도의 변화가 상대적으로 크기 때문에 줄무늬 현상이 두드러지게 나타날 수 있다. 따라서, 포치 구간에서 프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 생성된 포치 데이터를 인가함으로써, 포치 구간에서 발광하는 영역과 포치 구간 이외의 구간에서 발광하는 영역에 대한 크로스토크에 의한 변동 전압을 동일한 수준으로 설정할 수 있고, 줄무늬 현상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 유기 발광 표시 장치의 구동 방법은 디밍을 이용한 저휘도 구동 모드에서 줄무늬 현상을 방지하고, 표시 품질을 높일 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기에서는 적색 화소들, 청색 화소들, 및 녹색 화소들을 포함하는 표시 패널을 설명하였지만, 흰색 화소들을 더 포함하는 표시 패널에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 표시 패널에 포함된 화소들의 배치 구조는 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 유기 발광 표시 장치를 구비한 전자 기기에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어, 디지털 카메라, 비디오 캠코더 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
100: 표시 패널 200: 스캔 구동부
300; 데이터 구동부 400: 발광 제어 구동부
500: 전원 공급부 600: 제어부
650: 포치 데이터 생성부 1000: 유기 발광 표시 장치

Claims (20)

  1. 복수의 스캔 라인들, 상기 스캔 라인들과 교차하는 제1 데이터 라인 내지 제m(단, m은 1보다 큰 정수) 데이터 라인, 및 복수의 화소들을 구비하는 표시 패널;
    상기 화소들에 스캔 신호를 제공하는 스캔 구동부;
    상기 화소들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부; 및
    프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 포치(porch) 구간의 포치 데이터를 생성하고, 상기 포치 데이터를 상기 데이터 구동부로 제공하는 포치 데이터 생성부를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 포치 데이터 생성부는 제k(단, k는 1이상 m이하의 정수) 데이터 라인의 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 제k 데이터 라인에 연결된 상기 모든 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 제k 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제2 항에 있어서, 상기 제k 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 제k 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 화소들이 표시하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 포치 데이터는 상기 화소들 중 기 지정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 포치 데이터는 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 화소들은 상기 제1 데이터 라인에 연결되고 제1 색광을 표시하는 제1 화소열, 상기 제2 데이터 라인에 연결되고 제2 색광을 표시하는 제2 화소열, 및 상기 제3 데이터 라인에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제3 화소열을 포함하고,
    상기 제1 색광, 상기 제2 색광, 및 상기 제3 색광은 서로 상이한 적색광, 녹색광, 및 청색광 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 화소열, 상기 제2 화소열, 및 상기 제3 화소열을 포함하는 화소열 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 색광, 상기 제2 색광, 및 상기 제3 색광을 포함하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 화소들은 상기 제1 데이터 라인에 연결되고 제1 색광 및 제2 색광을 교번하여 표시하는 제1 화소열, 및 상기 제2 데이터 라인에 연결되고 제3 색광을 표시하는 제2 화소열을 포함하고,
    상기 제1 색광 및 상기 제2 색광은 서로 상이한 적색광 또는 청색광이고, 상기 제3 색광은 녹색광인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 색광, 상기 제2 색광, 및 상기 제3 색광을 포함하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하고,
    상기 제1 화소열에 상응하는 상기 포치 데이터는 상기 제1 색광에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값 및 상기 제2 색광에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값이 교번하여 출력되도록 설정되며,
    상기 제2 화소열에 상응하는 상기 포치 데이터는 상기 제3 색광에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부 및 상기 표시 패널 사이에 위치하고, 라인 선택 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 상기 제1 데이터 라인 및 상기 제2 데이터 라인에 선택적으로 제공하는 라인 선택부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 포치 데이터 생성부는 상기 제1 데이터 라인에 연결된 상기 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 제1 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정하며, 상기 제2 데이터 라인에 연결된 상기 화소들에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 제2 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 화소들에 발광 제어 신호를 제공하는 발광 제어 구동부를 더 포함하고,
    상기 포치 구간과 상기 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩(overlap)되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 프레임들 간의 동기를 맞추기 위한 포치 구간 및 유기 발광 다이오드의 발광을 제어하는 발광 제어 신호의 온-구간이 일부 구간에서 오버랩되는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    프레임 데이터의 적어도 일부에 대한 평균값에 기초하여 상기 포치 구간의 포치 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 포치 구간에서 상기 포치 데이터에 상응하는 데이터 신호를 복수의 화소들에 제공하는 단계를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 포치 데이터를 생성하는 단계는
    데이터 라인 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 데이터 라인의 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 데이터 라인의 상기 포치 데이터는 상기 데이터 라인에 연결된 상기 화소들 중 랜덤으로 선정된 일부에 상응하는 상기 프레임 데이터의 평균값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제17 항에 있어서, 상기 포치 데이터를 생성하는 단계는
    상기 화소들이 표시하는 발광 색상 단위로 상기 프레임 데이터의 평균값을 계산하여 상기 포치 데이터를 설정하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 구동 방법.
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