KR20230098455A - 데이터 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치의 데이터 구동 회로는 구동 전압을 수신하고, 상기 구동 전압의 노이즈를 제거한 필터링된 구동 전압을 출력하는 노이즈 필터, 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 발생하는 제1 전압 발생기, 상기 필터링된 구동 전압, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 근거해서 제1 기준 전압을 생성하는 제2 전압 발생기, 상기 필터링된 구동 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제3 전압에 근거해서 제2 기준 전압을 생성하는 제3 전압 발생기 및 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압에 근거해서 영상 신호에 대응하는 전압 레벨의 데이터 신호를 출력하는 출력 회로를 포함한다.

Description

데이터 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치{DATA DRIVER CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
사용자에게 영상을 제공하는 스마트 폰, 디지털 카메라, 노트북 컴퓨터, 내비게이션, 모니터 및 스마트 텔레비전 등의 전자 기기는 영상을 표시하기 위한 표시 장치를 포함한다. 표시 장치는 영상을 생성하고, 생성된 영상을 표시 화면을 통해 사용자에게 제공한다.
표시 장치는 복수 개의 화소들 및 복수 개의 화소들을 제어하는 구동 회로들을 포함한다. 복수 개의 화소들 각각은 발광 소자 및 발광 소자를 제어하는 화소 회로를 포함한다. 화소 회로는 유기적으로 연결된 복수 개의 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
표시 장치는 표시 패널로 데이터 신호를 인가하고, 데이터 신호에 대응되는 전류가 발광 소자로 제공됨에 따라 소정의 영상을 표시할 수 있다.
데이터 구동 회로는 기준 전압들을 생성하고, 기준 전압에 근거해서 데이터 신호를 제공할 수 있다.
본 발명의 목적은 구동 전압에 연동해서 기준 전압을 발생하는 데이터 구동 회로 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 데이터 구동 회로는 구동 전압을 수신하고, 상기 구동 전압의 노이즈를 제거한 필터링된 구동 전압을 출력하는 노이즈 필터, 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 발생하는 제1 전압 발생기, 상기 필터링된 구동 전압, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 근거해서 제1 기준 전압을 생성하는 제2 전압 발생기, 상기 필터링된 구동 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제3 전압에 근거해서 제2 기준 전압을 생성하는 제3 전압 발생기 및 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압에 근거해서 영상 신호에 대응하는 전압 레벨의 데이터 신호를 출력하는 출력 회로를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 저항 및 상기 출력 노드와 접지 단자 사이에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 전압 발생기는 제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기, 상기 제1 전압이 출력되는 제1 전압 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제1 저항, 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제2 저항, 상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제3 저항 및 상기 제2 입력단과 제1 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 전압 발생기는 제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기, 상기 제3 전압이 출력되는 제3 전압 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제5 저항, 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제6 저항, 상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제7 저항 및 상기 제2 입력단과 제2 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제8 저항을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 복수의 인버터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 복수의 저항들, 상기 복수의 저항들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 제1 스위칭 회로, 복수의 커패시터들 및 상기 복수의 커패시터들 중 적어도 하나를 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 및 접지 단자 사이에 연결하는 제2 스위칭 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 복수의 인버터 스트링들 및 상기 복수의 인버터 스트링들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 스위칭 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 인버터들을 포함하고, 상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 서로 다른 개수의 상기 복수의 인버터들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는 스캔 라인 및 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하는 표시 패널, 상기 스캔 라인을 구동하는 스캔 구동 회로;
영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호에 대응하는 데이터 신호를 상기 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동 회로, 상기 스캔 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로를 제어하고, 상기 영상 신호를 출력하는 구동 컨트롤러 및 구동 전압을 상기 표시 패널 및 상기 데이터 구동 회로로 제공하는 전력 관리기를 포함한다. 상기 데이터 구동 회로는 구동 전압을 수신하고, 상기 구동 전압의 노이즈를 제거한 필터링된 구동 전압을 출력하는 노이즈 필터, 제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 발생하는 제1 전압 발생기, 상기 필터링된 구동 전압, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 근거해서 제1 기준 전압을 생성하는 제2 전압 발생기, 상기 필터링된 구동 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제3 전압에 근거해서 제2 기준 전압을 생성하는 제3 전압 발생기 및 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압에 근거해서 상기 영상 신호에 대응하는 전압 레벨의 상기 데이터 신호를 출력하는 출력 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 저항 및 상기 출력 노드와 접지 단자 사이에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 전압 발생기는 제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기, 상기 제1 전압이 출력되는 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제1 저항, 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제2 저항, 상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제3 저항 및 상기 제2 입력단과 제1 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제3 전압 발생기는 제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기, 상기 제3 전압이 출력되는 제3 전압 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제5 저항, 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제6 저항, 상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제7 저항 및 상기 제2 입력단과 제2 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제8 저항을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 복수의 인버터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 복수의 저항들, 상기 복수의 저항들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 제1 스위칭 회로, 복수의 커패시터들 및 상기 복수의 커패시터들 중 적어도 하나를 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 및 접지 단자 사이에 연결하는 제2 스위칭 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 노이즈 필터는 복수의 인버터 스트링들 및 상기 복수의 인버터 스트링들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 스위칭 회로를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 인버터들을 포함하고, 상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 서로 다른 개수의 상기 복수의 인버터들을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널과 전기적으로 연결되는 연성 회로 기판을 더 포함하고, 상기 구동 컨트롤러 및 상기 전력 관리기는 상기 연성 회로 기판 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 기준 전압은 상기 필터링된 구동 전압과 상기 제2 전압의 차와 상기 제1 전압의 합과 같고, 상기 제2 기준 전압은 상기 필터링된 구동 전압과 상기 제2 전압의 차와 상기 제2 전압의 합과 같을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화소는 발광 소자, 상기 구동 전압을 수신하는 제1 구동 전압 라인과 전기적으로 연결되는 제1 전극 및 상기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 제2 전극 사이에 연결된 제1 트랜지스터 및 상기 데이터 라인과 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극 사이에 연결되고, 상기 스캔 라인과 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터를 포함할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 구동 전압에 연동해서 기준 전압을 발생하므로 표시 패널에 적합한 기준 전압을 발생할 수 있다. 특히, 전력 관리기로부터 표시 패널로 제공되는 구동 전압에 포함된 노이즈 성분을 제거한 후 기준 전압을 발생하므로 표시 품질 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 6a 및 도 6b는 제1 구동 전압의 전압 레벨에 따른 제1 기준 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(DD)의 예로써 휴대용 단말기를 도시하였다. 휴대용 단말기는 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), 게임기, 손목 시계형 전자 기기 등을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 텔레비전 또는 외부 광고판과 같은 대형 전자 장비를 비롯하여, 퍼스널 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 키오스크, 자동차 내비게이션 유닛, 카메라와 같은 중소형 전자 장비 등에 사용될 수 있다. 이것들은 단지 실시예로 제시된 것들이며, 본 발명의 개념에서 벗어나지 않은 이상 다른 전자 기기에도 채용될 수 있음은 물론이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 영상(IM)가 표시되는 표시면은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)이 정의하는 면에 평행하다. 표시 장치(DD)는 표시면 상에서 구분되는 복수의 영역들을 포함한다. 표시면은 영상(IM)가 표시되는 표시 영역(DA), 표시 영역(DA)에 인접한 비표시 영역(NDA)을 포함한다. 비표시 영역(NDA)은 베젤 영역으로 불릴 수 있다. 일 예로, 표시 영역(DA)은 사각 형상일 수 있다. 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA)을 둘러싼다. 또한, 도시되지 않았지만, 일 예로, 표시 장치(DD)는 부분적으로 굴곡된 형상을 포함할 수 있다. 그 결과, 표시 영역(DA)의 일 영역이 굴곡된 형상을 가질 수 있다.
영상(IM)가 표시되는 방향 즉, 제3 방향(DR3)을 기준으로 각 부재들의 전면(또는 상면, 또는 제1 면)과 배면(또는 하면, 또는 제2 면)이 정의된다. 그러나, 제1 내지 제3 방향들(DR1, DR3, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(DD)는 외부에서 인가되는 사용자의 입력을 감지할 수도 있다. 사용자의 입력은 사용자 신체의 일부의 터치, 광, 열, 또는 압력 등 다양한 형태의 외부 입력들을 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해도이다. 도 2에 있어서, 표시 장치(DD)의 구성요소들은 그들의 적층 관계를 설명하기 위해 단순하게 도시되었다.
도 2에 도시된 것과 같이, 표시 장치(DD)는 윈도우(WM), 표시 모듈(DM) 및 하부 케이스(BC)를 포함한다. 표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP) 및 입력 감지층(ISP)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(DP)은 발광형 표시 패널일 수 있다. 그 일 예로 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널, 무기 발광 표시 패널 또는 퀀텀닷(quantum dot) 발광 표시 패널일 수 있다. 유기 발광 표시 패널의 발광층은 유기 발광 물질을 포함할 수 있다. 무기 발광 표시 패널의 발광층은 무기 발광 물질을 포함할 수 있다. 퀀텀닷 발광 표시 패널의 발광층은 퀀텀닷, 및 퀀텀로드 등을 포함할 수 있다. 이하, 본 실시예에서 표시 패널(DP)은 유기 발광 표시 패널로 설명된다.
표시 패널(DP)은 영상(IM)을 출력하고, 출력된 영상(IM)은 표시면(IS)을 통해 표시될 수 있다.
입력 감지층(ISP)은 표시 패널(DP) 상에 배치되어 외부 입력을 감지할 수 있다. 입력 감지층(ISP)은 표시 패널(DP) 상에 직접 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입력 감지층(ISP)은 연속공정에 의해 표시 패널(DP) 상에 형성될 수 있다. 즉, 입력 감지층(ISP)이 표시 패널(DP) 상에 직접 배치되는 경우, 내부 접착 필름(미도시)이 입력 감지층(ISP)과 표시 패널(DP) 사이에 배치되지 않는다. 그러나, 입력 감지층(ISP)과 표시 패널(DP) 사이에 내부 접착 필름이 배치될 수 있다. 이 경우, 입력 감지층(ISP)은 표시 패널(DP)과 연속 공정에 의해 제조되지 않으며, 표시 패널(DP)과 별도의 공정을 통해 제조된 후, 내부 접착 필름에 의해 표시 패널(DP)의 상면에 고정될 수 있다.
윈도우(WM)는 영상(IM)을 출사할 수 있는 투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 유리, 사파이어, 플라스틱 등으로 구성될 수 있다. 윈도우(WM)는 단일층으로 도시되었으나, 이에 한정하는 것은 아니며 복수 개의 층들을 포함할 수 있다.
한편, 도시되지 않았으나, 상술한 표시 장치(DD)의 비표시 영역(NDA)은 실질적으로 윈도우(WM)의 일 영역에 소정의 컬러를 포함하는 물질이 인쇄된 영역으로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 윈도우(WM)는 비표시 영역(NDA)을 정의하기 위한 차광 패턴을 포함할 수 있다. 차광 패턴은 유색의 유기막일 수 있으며, 예컨대, 코팅 방식으로 형성될 수 있다.
윈도우(WM)는 접착 필름을 통해 표시 모듈(DM)에 결합될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 접착 필름은 광학투명접착필름(OCA, Optically Clear Adhesive film)을 포함할 수 있다. 그러나, 접착 필름은 이에 한정되지 않으며, 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접착 필름은 광학투명접착수지(OCR, Optically Clear Resin) 또는 감압접착필름(PSA, Pressure Sensitive Adhesive film)을 포함할 수 있다.
윈도우(WM)와 표시 모듈(DM) 사이에는 반사방지층이 더 배치될 수 있다. 반사방지층은 윈도우(WM)의 상측으로부터 입사되는 외부광의 반사율을 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 반사방지층은 위상지연자(retarder) 및 편광자(polarizer)를 포함할 수 있다. 위상지연자는 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있고, λ/2 위상지연자 및/또는 λ/4 위상지연자를 포함할 수 있다. 편광자 역시 필름타입 또는 액정 코팅타입일 수 있다. 필름타입은 연신형 합성수지 필름을 포함하고, 액정 코팅타입은 소정의 배열로 배열된 액정들을 포함할 수 있다. 위상지연자 및 편광자는 하나의 편광필름으로 구현될 수 있다.
본 발명의 일 예로, 반사방지층은 컬러 필터들을 포함할 수도 있다. 표시 패널(DP)에 포함된 복수의 화소들(PX, 도 3 참조)이 생성하는 광의 컬러들을 고려하여 컬러 필터들의 배열이 결정될 수 있다. 반사방지층은 차광 패턴을 더 포함할 수도 있다.
표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상(IM)을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 화소 영역(PA) 및 주변 영역(NPA)으로 정의될 수 있다. 화소 영역(PA)은 표시 모듈(DM)에서 제공되는 영상(IM)을 출사하는 영역으로 정의될 수 있다. 또한 화소 영역(PA)은 입력 감지층(ISP)이 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지하는 영역으로 정의될 수도 있다.
주변 영역(NPA)은 화소 영역(PA)에 인접한다. 예를 들어, 주변 영역(NPA)은 화소 영역(PA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 주변 영역(NPA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시 모듈(DM)의 화소 영역(PA)은 표시 영역(DA)의 적어도 일부와 대응될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 연성 회로 기판(FCB), 구동 컨트롤러(100), 데이터 구동 회로(DDC) 및 전력 관리기(300)를 더 포함할 수 있다. 연성 회로 기판(FCB)은 표시 패널(DP)에 접속되어 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결된다. 연성 회로 기판(FCB)은 복수의 구동 소자를 포함할 수 있다. 복수의 구동 소자는 표시 패널(DP)을 구동하기 구동 컨트롤러(100) 및 전력 관리기(300)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 데이터 구동 회로(DDC)는 표시 패널(DP) 상에 배치된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 데이터 구동 회로(DDC)는 연성 회로 기판(FCB) 상에 배치될 수 있다. 또한 데이터 구동 회로(DDC)는 적어도 1개의 집적 회로 칩을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 컨트롤러(100) 및 전력 관리기(300)는 메인 회로 기판 상에 배치되고, 데이터 구동 회로(DDC)는 연성 회로 기판(FCB) 상에 배치될 수 있다. 이 경우, 메인 회로 기판은 연성 회로 기판(FCB)를 통해 표시 패널(DP)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 구동 컨트롤러(100)는 표시 패널(DP) 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 구동 컨트롤러(100) 및 데이터 구동 회로(DDC)는 단일 칩으로 구성될 수 있다.
도 2에 도시되지 않았으나, 표시 모듈(DM)은 입력 감지층을 제어하기 위한 입력 감지 회로를 더 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 장치의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 구동 컨트롤러(100) 및 전력 관리기(300)를 포함한다.
구동 컨트롤러(100)는 입력 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 구동 컨트롤러(100)는 스캔 제어 신호(SCS), 데이터 제어 신호(DCS), 출력 영상 신호(DS) 및 발광 제어 신호(ECS)를 출력한다.
전력 관리기(300)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 전압들을 발생한다. 이 실시예에서, 전력 관리기(300)는 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 제1 초기화 전압(VINT1) 및 제2 초기화 전압(VINT2)을 발생한다. 일 실시예에서, 전력 관리기(300)는 구동 컨트롤러(100)의 제어에 따라 동작할 수 있다.
표시 패널(DP)은 스캔 라인들(GIL1-GILn, GCL1-GCLn, GWL1-GWLn+1), 발광 제어 라인들(EML1-EMLn), 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 화소들(PX)을 포함한다. 표시 패널(DP)에는 스캔 구동 회로(SDC), 발광 구동 회로(EDC) 및 데이터 구동 회로(DDC)가 배치될 수 있다.
스캔 구동 회로(SDC)는 구동 컨트롤러(100)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신하고, 스캔 라인들(GIL1-GILn, GCL1-GCLn, GWL1-GWLn+1)을 구동할 수 있다. 스캔 라인들(GIL1-GILn, GCL1-GCLn, GWL1-GWLn+1)은 스캔 구동 회로(SDC)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장된다.
발광 구동 회로(EDC)는 구동 컨트롤러(100)로부터 발광 제어 신호(ECS)를 수신하고, 발광 제어 라인들(EML1-EMLn)을 구동할 수 있다. 발광 제어 라인들(EML1-EMLn)은 발광 구동 회로(EDC)로부터 제1 방향(DR1)의 반대 방향으로 연장된다.
데이터 구동 회로(DDC)는 구동 컨트롤러(100)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 출력 영상 신호(DS)를 수신한다. 데이터 구동 회로(DDC)는 출력 영상 신호(DS)를 데이터 신호들로 변환하고, 데이터 신호들을 후술하는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)에 출력한다. 데이터 신호들은 출력 영상 신호(DS)의 계조 레벨에 대응하는 아날로그 전압들이다.
스캔 라인들(GIL1-GILn, GCL1-GCLn, GWL1-GWLn+1) 및 발광 제어 라인들(EML1-EMLn)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격하여 배열된다. 데이터 라인들(DL1-DLm)은 데이터 구동 회로(DDC)로부터 제2 방향(DR2)의 반대 방향으로 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 서로 이격하여 배열된다.
일 실시예에서, 스캔 구동 회로(SDC), 발광 구동 회로(EDC) 및 데이터 구동 회로(DDC)는 표시 패널(DP)의 비화소 영역(NPA)에 배치되며, 표시 패널(DP)의 제1 측, 제2 측 및 제3 측에 각각 배열될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 측은 화소 영역(PA)의 좌측과 인접한 비화소 영역(NPA)이고, 제2 측은 화소 영역(PA)의 우측과 인접한 비화소 영역(NPA)이고, 제3 측은 화소 영역(PA)의 하측과 인접한 비화소 영역(NPA)일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 3에 도시된 예에서, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 화소들(PX)을 사이에 두고 마주보고 배열되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 표시 패널(DP)의 제1 측 및 제2 측 중 어느 하나에 서로 인접하게 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 하나의 회로로 구성될 수 있다.
복수의 화소들(PX)은 스캔 라인들(GIL1-GILn, GCL1-GCLn, GWL1-GWLn+1), 발광 제어 라인들(EML1-EMLn), 그리고 데이터 라인들(DL1-DLm)에 각각 전기적으로 연결된다. 복수의 화소들(PX) 각각은 4개의 스캔 라인들 및 1개의 발광 제어 라인에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 1 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(GIL1, GCL1, GWL1, GWL2) 및 발광 제어 라인(EML1)에 연결될 수 있다. 또한 j 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(GILj, GCLj, GWLj, GWLj+1) 및 발광 제어 라인(EMLj)에 연결될 수 있다.
복수의 화소들(PX)은 화소 영역(PA)에 배치될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 발광 소자(ED, 도 4 참조) 및 발광 소자(ED)의 발광을 제어하는 화소 회로(PXC, 도 4 참조)를 포함한다. 화소 회로(PXC)는 1개 이상의 트랜지스터 및 1개 이상의 커패시터를 포함할 수 있다. 스캔 구동 회로(SDC) 및 발광 구동 회로(EDC)는 화소 회로(PXC)와 동일한 공정을 통해 형성된 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 전력 관리기(300)로부터의 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 제1 초기화 전압(VINT1) 및 제2 초기화 전압(VINT2)을 수신한다.
일 실시예에 따른 데이터 구동 회로(DDC)는 전력 관리기(300)로부터의 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하고, 데이터 라인들(DL1-DLm)의 구동에 필요한 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압을 생성할 수 있다. 데이터 구동 회로(DDC)의 구체적인 회로 구성 및 동작은 추후 상세히 설명된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 회로도이다.
도 4에는 도 3에 도시된 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 i번째 데이터 라인(DLi), 스캔 라인들(GIL1-GILn, GCL1-GCLn, GWL1-GWLn+1) 중 j번째 스캔 라인들(GILj, GCLj, GWLj), j+1번째 스캔 라인(GWLj+1) 그리고 발광 제어 라인들(EML1-EMLn) 중 j번째 발광 제어 라인(EMLj)에 접속된 화소(PXij)의 등가 회로도를 예시적으로 도시하였다.
도 3에 도시된 복수의 화소들(PX) 각각은 도 4에 도시된 화소(PXij)의 등가 회로도와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PXij)는 화소 회로(PXC) 및 적어도 하나의 발광 소자(ED)를 포함한다. 일 실시예에서, 발광 소자(ED)는 발광 다이오드(light emitting diode)일 수 있다. 이 실시예에서는 하나의 화소(PXij)가 하나의 발광 소자(ED)를 포함하는 예를 설명한다. 화소 회로(PXC)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7) 및 커패시터(Cst)를 포함한다.
이 실시예에서 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 중 제3 및 제4 트랜지스터들(T3, T4)은 산화물 반도체를 반도체층으로 하는 N-타입 트랜지스터이고, 제1, 제2, 제5, 제6, 제7 트랜지스터들(T1, T2, T5, T6, T7) 각각은 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) 반도체층을 갖는 P-타입 트랜지스터이다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 전체가 P-타입 트랜지스터 또는 N-타입 트랜지스터일 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1-T7) 중 적어도 하나는 N-타입 트랜지스터이고, 나머지는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화소의 회로 구성은 도 4에 제한되지 않는다. 도 4에 도시된 화소 회로(PXC)는 하나의 예시에 불과하고 화소 회로(PXC)의 구성은 변형되어 실시될 수 있다.
스캔 라인들(GILj, GCLj, GWLj, GWLj+1)은 스캔 신호들(GIj, GCj, GWj, GWj+1)을 각각 전달하고, 발광 제어 라인(EMLj)은 발광 제어 신호(EMj)를 전달할 수 있다. 데이터 라인(DLi)은 데이터 신호(Di)를 전달한다. 데이터 신호(Di)는 표시 장치(DD, 도 3 참조)에 입력되는 영상 신호(RGB)에 대응하는 전압 레벨을 가질 수 있다. 제1 내지 제4 구동 전압 라인들(VL1, VL2, VL3, VL4)은 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS), 제1 초기화 전압(VINT1) 및 제2 초기화 전압(VINT2)을 전달할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결된 제1 전극, 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(ED)의 애노드와 전기적으로 연결된 제2 전극, 커패시터(Cst)의 일단과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 라인(DLi)이 전달하는 데이터 신호(Di)를 전달받아 발광 소자(ED)에 구동 전류(Id)를 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DLi)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 스캔 라인(GWLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 라인(GWLj)을 통해 전달받은 스캔 신호(GWj)에 따라 턴 온되어 데이터 라인(DLi)으로부터 전달된 데이터 신호(Di)를 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극으로 전달할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결된 제2 전극, 스캔 라인(GCLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 스캔 라인(GCLj)을 통해 전달받은 스캔 신호(GCj)에 따라 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 제2 전극을 서로 연결하여 제1 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킬 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제1 전극, 제1 초기화 전압(VINT1)이 전달되는 제3 구동 전압 라인(VL3)과 연결된 제2 전극 및 스캔 라인(GILj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제4 트랜지스터(T4)는 스캔 라인(GILj)을 통해 전달받은 스캔 신호(GIj)에 따라 턴 온되어 제1 초기화 전압(VINT1)을 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전달하여 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압을 초기화시키는 초기화 동작을 수행할 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극과 연결된 제2 전극 및 발광 제어 라인(EMLj)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결된 제1 전극, 발광 소자(ED)의 애노드에 연결된 제2 전극 및 발광 제어 라인(EMLj)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제5 트랜지스터(T5) 및 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어 라인(EMLj)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(EMj)에 따라 동시에 턴 온되고 이를 통해 제1 구동 전압(ELVDD)이 다이오드 연결된 제1 트랜지스터(T1)를 통해 보상되어 발광 소자(ED)에 전달될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 제6 트랜지스터(T6)의 제2 전극과 연결된 제1 전극, 제4 전압 라인(VL4)과 연결된 제2 전극 및 스캔 라인(GWLj+1)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제7 트랜지스터(T7)는 스캔 라인(GWLj+1)을 통해 전달받은 스캔 신호(GWj+1)에 따라 턴 온되어 발광 소자(ED)의 애노드의 전류를 제4 전압 라인(VL4)으로 바이패스한다.
커패시터(Cst)의 일단은 앞에서 설명한 바와 같이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 타단은 제1 구동 전압 라인(VL1)과 연결되어 있다. 발광 소자(ED)의 캐소드(cathode)는 제2 구동 전압(ELVSS)을 전달하는 제2 구동 전압 라인(VL2)과 연결될 수 있다. 일 실시예에 따른 화소(PXij)의 구조는 도 5에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니고 한 화소(PXij)가 포함하는 트랜지스터의 수와 커패시터의 수 및 연결 관계는 다양하게 변형 가능하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 5를 참조하면, 데이터 구동 회로(200)는 기준 전압 발생기(210) 및 출력 회로(220)를 포함한다.
기준 전압 발생기(210)는 도 3에 도시된 전력 관리기(300)로부터 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하고, 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)을 출력한다.
기준 전압 발생기(210)는 노이즈 필터(NC1), 제1 전압 발생기(211), 제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)를 포함한다.
노이즈 필터(NC1)는 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하고, 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력한다. 노이즈 필터(NC1)는 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 저주파 성분을 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력할 수 있다.
노이즈 필터(NC1)는 저항(R11) 및 커패시터(C11)를 포함할 수 있다. 저항(R11)은 입력단(IN1)과 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 커패시터(C11)는 제2 노드(N2)와 접지 단자 사이에 연결될 수 있다. 제2 노드(N2)는 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)이 출력되는 출력 노드일 수 있다.
저항(R11)의 저항값 및 커패시터(C11)의 커패시턴스에 따라 노이즈 필터(NC1)의 컷-오프 주파수가 결정될 수 있다. 그러므로 표시 장치(DD)의 특성에 적합하도록 저항(R11)의 저항값 및 커패시터(C11)의 커패시턴스를 설정할 수 있다.
노이즈 필터(NC1)의 회로 구성은 도 5에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다.
제1 전압 발생기(211)는 전압들(V1, V2, V3, VLIN1, VSSA, VSSA_REF)을 수신하고, 제1 전압(VREG1), 제2 전압(NELVDD) 및 제3 전압(VREF1)을 출력한다. 제1 전압 발생기(211)는 연산 증폭기들(AP1, AP2, AP3)을 포함할 수 있다. 연산 증폭기들(AP1, AP2, AP3)은 제1 전압(VREG1), 제2 전압(NELVDD) 및 제3 전압(VREF1)을 각각 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전압(VREG1), 제2 전압(NELVDD) 및 제3 전압(VREF1)은 서로 다른 전압 레벨일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전압(VREG1), 제2 전압(NELVDD) 및 제3 전압(VREF1)은 VREG1> NELVDD> VREF1의 관계를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 연산 증폭기(AP2)로부터 출력되는 제2 전압(NELVDD)은 도 3에 도시된 전력 관리기(300)로부터 출력되는 제1 구동 전압(ELVDD)과 동일한 전압 레벨일 수 있다.
제1 전압(VREG1), 제2 전압(NELVDD) 및 제3 전압(VREF1)은 제3 출력단(OUT3), 제1 노드(N1) 및 제4 출력단(OUT4)으로 각각 출력될 수 있다.
제1 전압 발생기(211)의 회로 구성은 도 5에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
제2 전압 발생기(212)는 제1 전압(VREG1), 제2 전압(NELVDD) 및 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 수신하고, 제1 기준 전압(AVC_VREG1)을 출력한다. 제1 기준 전압(AVC_VREG1)은 제1 출력단(OUT1)으로 출력될 수 있다.
제2 전압 발생기(212)는 저항들(R1, R2, R3, R4) 및 연산 증폭기(AP4)를 포함한다. 저항(R1)은 제3 출력단(OUT3)과 연산 증폭기(AP4)의 제1 입력단(+) 사이에 연결된다. 저항(R2)은 연산 증폭기(AP4)의 제1 입력단(+)과 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 저항(R3)은 제1 노드(N1)와 연산 증폭기(AP4)의 제2 입력단(-) 사이에 연결된다. 저항(R4)은 연산 증폭기(AP4)의 제2 입력단(-)과 제1 출력단(OUT1) 사이에 연결된다.
제2 전압 발생기(212)로부터 출력되는 제1 기준 전압(AVC_VREG1)은 다음 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 1]
AVC_VREG1 = (ELVDD-F - NELVDD) + VREG1
제2 전압 발생기(212)의 회로 구성은 도 5에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
제3 전압 발생기(213)는 제2 전압(NELVDD), 제3 전압(VREF1) 및 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 수신하고, 제2 기준 전압(AVC_VREF1)을 출력한다. 제2 기준 전압(AVC_VREF1)은 제2 출력단(OUT2)으로 출력될 수 있다.
제3 전압 발생기(213)는 저항들(R5, R6, R7, R8) 및 연산 증폭기(AP5)를 포함한다. 저항(R5)은 제4 출력단(OUT4)과 연산 증폭기(AP5)의 제1 입력단(+) 사이에 연결된다. 저항(R6)은 연산 증폭기(AP5)의 제1 입력단(+)과 제2 노드(N2) 사이에 연결된다. 저항(R7)은 제1 노드(N1)와 연산 증폭기(AP5)의 제2 입력단(-) 사이에 연결된다. 저항(R8)은 연산 증폭기(AP5)의 제2 입력단(-)과 제2 출력단(OUT2) 사이에 연결된다.
제3 전압 발생기(213)로부터 출력되는 제2 기준 전압(AVC_VREF1)은 다음 수학식 2에 의해 계산될 수 있다.
[수학식 2]
AVC_VREF1 = (ELVDD-F - NELVDD) + VREF1
제3 전압 발생기(213)의 회로 구성은 도 5에 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.
출력 회로(220)는 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)에 근거해서 출력 영상 신호(DS)에 대응하는 전압 레벨을 갖는 데이터 신호(Di)를 출력한다.
출력 회로(220)는 저항 스트링(221), 디지털-아날로그 변환기(222) 및 버퍼(223)를 포함한다. 저항 스트링(221)은 제1 출력단(OUT1)과 제2 출력단(OUT2) 사이에 연결된 복수의 저항들을 포함한다. 도면에 도시되지 않았으나, 저항 스트링(221)은 복수의 저항들 사이의 연결 노드들의 전압들을 감마 기준 전압들로 출력할 수 있다.
디지털-아날로그 변환기(222)는 도 3에 도시된 구동 컨트롤러(100)로부터 출력 영상 신호(DS)를 수신한다. 디지털-아날로그 변환기(222)는 저항 스트링(221)으로부터 복수의 감마 기준 전압들 중 i번째 데이터 라인(DLi)에 대응하는 출력 영상 신호(DS)에 대응하는 데이터 신호(Di)를 출력한다. 버퍼(223)는 디지털-아날로그 변환기(222)로부터의 데이터 신호(Di)를 i번째 데이터 라인(DLi)으로 출력한다.
도 5에는 출력 회로(220)가 i번째 데이터 라인(DLi)으로 데이터 신호(Di)를 출력하는 것만을 일 예로 도시하였다. 출력 회로(220)는 i번째 데이터 라인(DLi)을 구동하는 방식과 동일한 방식으로 도 3에 도시된 데이터 라인들(DL1-DLn) 전체를 구동할 수 있다.
상술한 바와 같이, 출력 회로(220)로부터 출력되는 데이터 신호(Di)의 전압 레벨은 출력 영상 신호(DS)에 대응하나, 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)의 전압 레벨에 따라 데이터 신호(Di)의 전압 레벨이 변경될 수 있다.
수학식 1 및 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)는 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)에 근거해서 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)을 각각 출력할 수 있다.
제2 전압(NELVDD)은 도 3에 도시된 전력 관리기(300)로부터 출력되는 제1 구동 전압(ELVDD)과 동일한 전압 레벨이나, 표시 패널(DP)에서의 전압 강하 현상, 연성 회로 기판(FCB)과 표시 패널(DP) 간의 접촉 저항 등에 의해서 표시 패널(DP) 및 데이터 구동 회로(DDC)로 제공되는 제1 구동 전압(ELVDD)은 전력 관리기(300)로부터 출력되는 제1 구동 전압(ELVDD)과 다른 전압 레벨로 변경될 수 있다. 이 경우, 제2 전압(NELVDD)과 표시 패널(DP) 및 데이터 구동 회로(DDC)로 실질적으로 제공되는 제1 구동 전압(ELVDD)의 차가 발생한다.
제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)는 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 수신하고, 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)에 근거해서 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)을 각각 출력한다. 즉, 제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)는 표시 패널(DP)로 실질적으로 제공되는 제1 구동 전압(ELVDD)에서 노이즈를 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)의 전압 레벨을 반영하여 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)을 생성할 수 있으므로 표시 패널(DP)에 표시되는 영상의 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 제1 구동 전압의 전압 레벨에 따른 제1 기준 전압(AVC_VREG1)의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3, 도 5 및 도 6a를 참조하면, 전력 관리기(300)에서 발생된 제1 구동 전압(ELVDD)은 데이터 구동 회로(DDC) 및 표시 패널(DP)로 제공될 수 있다.
표시 패널(DP)로 제공된 제1 구동 전압(ELVDD)은 도 4에 도시된 것과 같이, 제1 구동 전압 라인(VL1)을 통해 화소(PXij)로 제공될 수 있다. 제1 구동 전압 라인(VL1)은 제1 방향(DR1) 및/또는 제2 방향(DR2)으로 신장되며, 배선 저항 및 커패시턴스 성분에 의해 고주파 노이즈가 감소될 수 있다.
그러나, 전력 관리기(300)로부터 데이터 구동 회로(DDC)의 입력단(IN1)으로 직접 제공된 제1 구동 전압(ELVDD)은 노이즈 성분(예를 들면, 리플)을 포함할 수 있다.
기준 전압 발생기(210)가 노이즈 필터(NC1)를 포함하지 않는 경우, 제1 구동 전압(ELVDD)이 제2 전압 발생기(212)로 직접 제공될 수 있다.
이 경우, 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 노이즈 성분이 제2 전압 발생기(212) 내 연산 증폭기(AP4)의 제1 입력단(+)으로 전달될 수 있다. 그러므로 연산 증폭기(AP4)로부터 출력되는 제1 기준 전압(AVC_VREG1)은 제1 구동 전압(ELVDD)과 유사한 노이즈 성분을 포함할 수 있다.
기준 전압 발생기(210)가 노이즈 필터(NC1)를 포함하지 않는 경우, 제1 구동 전압(ELVDD)이 제3 전압 발생기(213)로 직접 제공될 수 있다. 이 경우, 도 6a에 도시되지 않았으나, 제2 기준 전압(AVC_VREF1)도 제1 구동 전압(ELVDD)과 유사한 노이즈 성분을 포함할 수 있다.
출력 회로(220)는 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)에 근거해서 데이터 신호(Di)를 출력하므로, 제1 기준 전압(AVC_VREG1) 및 제2 기준 전압(AVC_VREF1)에 노이즈 성분이 포함된 경우, 데이터 신호(Di)의 전압 레벨이 변동될 수 있다. 동일한 출력 데이터 신호(DS)가 출력 회로(220)로 입력되더라도 데이터 신호(Di)의 전압 레벨이 변경되는 경우 표시 패널(DP)에 표시된 영상의 휘도가 변경될 수 있다.
도 5에 도시된 기준 전압 발생기(210)는 노이즈 필터(NC1)를 포함한다. 노이즈 필터(NC1)는 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 고주파 성분을 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력할 수 있다. 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)이 연산 증폭기(AP4)의 제1 입력단(+)으로 제공되므로, 연산 증폭기(AP4)로부터 출력되는 제1 기준 전압(AVC_VREG1)은 제1 구동 전압(ELVDD)의 노이즈 성분에 영향을 받지 않는다.
마찬가지로 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)이 연산 증폭기(AP5)의 제1 입력단(+)으로 제공되므로, 연산 증폭기(AP4)로부터 출력되는 제2 기준 전압(AVC_VREF1)은 제1 구동 전압(ELVDD)의 노이즈 성분에 영향을 받지 않는다.
그러므로 도 6b에 도시된 것과 같이, 제1 구동 전압(ELVDD)에 노이즈 성분이 포함되어 있더라도 표시 패널(DP)에 표시되는 영상의 휘도는 안정적인 레벨로 유지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 7에 도시된 데이터 구동 회로(200-1)는 노이즈 필터(NC2)를 제외하고 도 5에 도시된 데이터 구동 회로(200)와 유사한 구성을 갖는다. 그러므로 동일한 회로 구성에 대해서는 동일한 인출부호를 병기하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 데이터 구동 회로(200-1)는 기준 전압 발생기(210-1) 및 출력 회로(220)를 포함한다. 기준 전압 발생기(210-1)는 노이즈 필터(NC2), 제1 전압 발생기(211), 제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)를 포함한다.
노이즈 필터(NC2)는 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하고, 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력한다. 노이즈 필터(NC2)는 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 고주파 성분을 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력할 수 있다.
노이즈 필터(NC2)는 인버터들(IV1, IV2)을 포함할 수 있다. 인버터들(IV1, IV2)은 제2 노드(N2)와 입력단(IN1) 사이에 직렬로 연결된다. 즉, 인버터(IV1)은 입력단(IN1)으로부터 수신되는 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신한다. 인버터(IV2)의 출력은 인버터(IV1)의 입력으로 제공된다. 인버터(IV1)는 인버터(IV2)의 출력을 수신하고, 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력한다.
인버터들(IV1, IV2)은 제2 전압(NELVDD)과 전압(VSSA)을 수신할 수 있다. 일 실시예에서, 인버터들(IV1, IV2) 각각은 연산 증폭기(또는 반전 증폭기)일 수 있다.
인버터들(IV1, IV2)은 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 고주파 성분을 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력할 수 있다.
노이즈 필터(NC2)의 회로 구성은 도 7에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 8에 도시된 데이터 구동 회로(200-2)는 노이즈 필터(NC2)를 제외하고 도 5에 도시된 데이터 구동 회로(200)와 유사한 구성을 갖는다. 그러므로 동일한 회로 구성에 대해서는 동일한 인출부호를 병기하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 8에 도시된 데이터 구동 회로(200-2)는 기준 전압 발생기(210-2) 및 출력 회로(220)를 포함한다. 기준 전압 발생기(210-2)는 노이즈 필터(NC3), 제1 전압 발생기(211), 제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)를 포함한다.
노이즈 필터(NC3)는 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하고, 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력한다. 노이즈 필터(NC2)는 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 고주파 성분을 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력할 수 있다.
노이즈 필터(NC3)는 제1 스위칭 회로(SWC1), 저항들(R21, R22, R23, R24), 제2 스위칭 회로(SWC2), 커패시터들(C21, C22, C23, C24)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 스위칭 회로(SWC1)는 제1 스위칭 신호(SW1)에 응답해서 저항들(R21, R22, R23, R24) 중 어느 하나를 입력단(IN1)과 제2 노드(N2) 사이에 연결한다. 일 실시예에서, 저항들(R21, R22, R23, R24)은 서로 다른 저항값을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제1 스위칭 회로(SWC1)는 제1 스위칭 신호(SW1)에 응답해서 저항들(R21, R22, R23, R24) 중 1 개 이상을 입력단(IN1)과 제2 노드(N2) 사이에 연결한다. 일 실시예에서, 저항들(R21, R22, R23, R24)은 서로 같거나 다른 저항값을 가질 수 있다.
제2 스위칭 회로(SWC2)는 제2 스위칭 신호(SW2)에 응답해서 커패시터들(C21, C22, C23, C24) 중 어느 하나를 제2 노드(N2)와 접지 단자 사이에 연결한다. 일 실시예에서, 커패시터들(C21, C22, C23, C24)은 서로 다른 커패시턴스를 가질 수 있다.
제2 스위칭 회로(SWC2)는 제2 스위칭 신호(SW2)에 응답해서 커패시터들(C21, C22, C23, C24) 중 1개 이상을 제2 노드(N2)와 접지 단자 사이에 연결한다. 일 실시예에서, 커패시터들(C21, C22, C23, C24)은 서로 같거나 다른 커패시턴스를 가질 수 있다
입력단(IN1)과 제2 노드(N2) 사이에 연결된 저항(들)의 저항값 및 제2 노드(N2)와 접지 단자 사이에 연결된 커패시터(들)의 커패시턴스에 따라 노이즈 필터(NC3)의 컷-오프 주파수가 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 컷-오프 주파수는 저항값(R이라 칭함)과 커패시턴스(C라 칭함)의 곱 즉, R x C에 반비례할 수 있다.
그러므로 표시 장치(DD)의 특성에 적합하도록 저항들(R21, R22, R23, R24)의 저항값 및 커패시터들(C21, C22, C23, C24)의 커패시턴스를 설정하고, 저항들(R21, R22, R23, R24) 중 적어도 하나를 입력단(IN1)과 제2 노드(N2) 사이에 연결하고, 커패시터들(C21, C22, C23, C24) 중 적어도 하나를 제2 노드(N2)와 접지 단자 사이에 연결한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 구동 회로의 회로도이다.
도 9에 도시된 데이터 구동 회로(200-3)는 노이즈 필터(NC4)를 제외하고 도 5에 도시된 데이터 구동 회로(200)와 유사한 구성을 갖는다. 그러므로 동일한 회로 구성에 대해서는 동일한 인출부호를 병기하고, 중복되는 설명을 생략한다.
도 9에 도시된 데이터 구동 회로(200-3)는 기준 전압 발생기(210-3) 및 출력 회로(220)를 포함한다. 기준 전압 발생기(210-3)는 노이즈 필터(NC4), 제1 전압 발생기(211), 제2 전압 발생기(212) 및 제3 전압 발생기(213)를 포함한다.
노이즈 필터(NC4)는 제1 구동 전압(ELVDD)을 수신하고, 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력한다. 노이즈 필터(NC4)는 제1 구동 전압(ELVDD)에 포함된 고주파 성분을 제거한 필터링된 구동 전압(ELVDD-F)을 출력할 수 있다.
노이즈 필터(NC4)는 인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14) 및 제3 스위칭 회로(SWC3)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14)은 서로 다른 개수의 인버터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14)은 각각 2개, 4개, 6개 및 8개의 인버터들을 포함할 수 있다. 인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14) 각각에 포함된 인버터들은 제2 노드(N2)와 제3 스위칭 회로(SWC3) 사이에 직렬로 순차적으로 연결될 수 있다.
인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14) 내 인버터들 각각은 도 7에 도시된 인버터들(IV1, IV2)과 동일하게 제2 전압(NELVDD)과 전압(VSSA)을 수신할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 스위칭 회로(SWC3)는 제3 스위칭 신호(SW3)에 응답해서 인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14) 중 어느 하나를 입력단(IN1)과 제2 노드(N2) 사이에 연결한다.
인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14) 각각에 포함된 인버터들의 개수가 많을수록 저항 및 커패시턴스가 증가하므로 컷-오프 주파수가 낮아질 수 있다. 예를 들어, 인버터 스트링(IV11)보다 인버터 스트링(IV12)의 컷-오프 주파수가 낮다.
표시 장치(DD)는 요구되는 컷-오프 주파수에 따라서 인버터 스트링들(IV11, IV12, IV13, IV14) 중 적어도 하나가 입력단(IN1)과 제2 노드(N2)에 연결되도록 제3 스위칭 신호(SW3)를 출력할 수 있다.
노이즈 필터(NC4)의 회로 구성은 도 9에 한정되지 않고, 다양하게 변경될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치
DP: 표시 패널
100: 구동 컨트롤러
200: 데이터 구동 회로
300: 전압 발생기
SD: 스캔 구동 회로
EMD: 발광 구동 회로
PX: 화소
PXC: 화소 회로
FCB: 연성 회로 기판

Claims (19)

  1. 구동 전압을 수신하고, 상기 구동 전압의 노이즈를 제거한 필터링된 구동 전압을 출력하는 노이즈 필터;
    제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 발생하는 제1 전압 발생기;
    상기 필터링된 구동 전압, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 근거해서 제1 기준 전압을 생성하는 제2 전압 발생기;
    상기 필터링된 구동 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제3 전압에 근거해서 제2 기준 전압을 생성하는 제3 전압 발생기; 및
    상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압에 근거해서 영상 신호에 대응하는 전압 레벨의 데이터 신호를 출력하는 출력 회로를 포함하는 데이터 구동 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는,
    상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 저항; 및
    상기 출력 노드와 접지 단자 사이에 연결된 커패시터를 포함하는 데이터 구동 회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 전압 발생기는,
    제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기;
    상기 제1 전압이 출력되는 제1 전압 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제1 저항;
    상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제2 저항;
    상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제3 저항; 및
    상기 제2 입력단과 제1 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함하는 데이터 구동 회로.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 전압 발생기는,
    제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기;
    상기 제3 전압이 출력되는 제3 전압 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제5 저항;
    상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제6 저항;
    상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제7 저항; 및
    상기 제2 입력단과 제2 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제8 저항을 포함하는 데이터 구동 회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 복수의 인버터들을 포함하는 데이터 구동 회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는
    복수의 저항들;
    상기 복수의 저항들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 제1 스위칭 회로;
    복수의 커패시터들; 및
    상기 복수의 커패시터들 중 적어도 하나를 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 및 접지 단자 사이에 연결하는 제2 스위칭 회로를 포함하는 데이터 구동 회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는
    복수의 인버터 스트링들; 및
    상기 복수의 인버터 스트링들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 스위칭 회로를 포함하는 데이터 구동 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 인버터들을 포함하고,
    상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 서로 다른 개수의 상기 복수의 인버터들을 포함하는 데이터 구동 회로.
  9. 스캔 라인 및 데이터 라인에 연결된 화소를 포함하는 표시 패널;
    상기 스캔 라인을 구동하는 스캔 구동 회로;
    영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호에 대응하는 데이터 신호를 상기 데이터 라인으로 출력하는 데이터 구동 회로;
    상기 스캔 구동 회로 및 상기 데이터 구동 회로를 제어하고, 상기 영상 신호를 출력하는 구동 컨트롤러; 및
    구동 전압을 상기 표시 패널 및 상기 데이터 구동 회로로 제공하는 전력 관리기를 포함하되;
    상기 데이터 구동 회로는,
    구동 전압을 수신하고, 상기 구동 전압의 노이즈를 제거한 필터링된 구동 전압을 출력하는 노이즈 필터;
    제1 전압, 제2 전압 및 제3 전압을 발생하는 제1 전압 발생기;
    상기 필터링된 구동 전압, 상기 제1 전압 및 상기 제2 전압에 근거해서 제1 기준 전압을 생성하는 제2 전압 발생기;
    상기 필터링된 구동 전압, 상기 제2 전압 및 상기 제3 전압에 근거해서 제2 기준 전압을 생성하는 제3 전압 발생기; 및
    상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압에 근거해서 상기 영상 신호에 대응하는 전압 레벨의 상기 데이터 신호를 출력하는 출력 회로를 포함하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는,
    상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 저항; 및
    상기 출력 노드와 접지 단자 사이에 연결된 커패시터를 포함하는 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 전압 발생기는,
    제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기;
    상기 제1 전압이 출력되는 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제1 저항;
    상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제2 저항;
    상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제3 저항; 및
    상기 제2 입력단과 제1 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제4 저항을 포함하는 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3 전압 발생기는,
    제1 입력단 및 제2 입력단을 포함하는 연산 증폭기;
    상기 제3 전압이 출력되는 제3 전압 출력단과 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제5 저항;
    상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드와 상기 제1 입력단 사이에 연결된 제6 저항;
    상기 제2 전압이 출력되는 제1 노드와 상기 제2 입력단 사이에 연결된 제7 저항; 및
    상기 제2 입력단과 제2 기준 전압 출력단 사이에 연결된 제8 저항을 포함하는 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결된 복수의 인버터들을 포함하는 표시 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는
    복수의 저항들;
    상기 복수의 저항들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 제1 스위칭 회로;
    복수의 커패시터들; 및
    상기 복수의 커패시터들 중 적어도 하나를 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 및 접지 단자 사이에 연결하는 제2 스위칭 회로를 포함하는 표시 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 노이즈 필터는
    복수의 인버터 스트링들; 및
    상기 복수의 인버터 스트링들 중 적어도 하나를 상기 구동 전압을 수신하는 입력단 및 상기 필터링된 구동 전압이 출력되는 출력 노드 사이에 연결하는 스위칭 회로를 포함하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 인버터들을 포함하고,
    상기 복수의 인버터 스트링들 각각은 서로 다른 개수의 상기 복수의 인버터들을 포함하는 표시 장치.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 표시 패널과 전기적으로 연결되는 연성 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 구동 컨트롤러 및 상기 전력 관리기는 상기 연성 회로 기판 상에 배치되는 표시 장치.
  18. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 기준 전압은 상기 필터링된 구동 전압과 상기 제2 전압의 차와 상기 제1 전압의 합과 같고,
    상기 제2 기준 전압은 상기 필터링된 구동 전압과 상기 제2 전압의 차와 상기 제2 전압의 합과 같은 표시 장치.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 화소는
    발광 소자;
    상기 구동 전압을 수신하는 제1 구동 전압 라인과 전기적으로 연결되는 제1 전극 및 상기 발광 소자와 전기적으로 연결되는 제2 전극 사이에 연결된 제1 트랜지스터; 및
    상기 데이터 라인과 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 전극 사이에 연결되고, 상기 스캔 라인과 연결된 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
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