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KR102612451B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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KR102612451B1
KR102612451B1 KR1020190029451A KR20190029451A KR102612451B1 KR 102612451 B1 KR102612451 B1 KR 102612451B1 KR 1020190029451 A KR1020190029451 A KR 1020190029451A KR 20190029451 A KR20190029451 A KR 20190029451A KR 102612451 B1 KR102612451 B1 KR 102612451B1
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Abstract

표시 장치는, 복수의 데이터 라인들, 복수의 스캔 라인들, 및 복수의 발광 제어 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시부; 디밍 신호에 응답하여 디밍 주기에 속하는 복수의 프레임들 각각의 비발광 구간에 대응하는 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭을 결정하는 제어부; 및 상기 발광 제어 신호를 상기 발광 제어 라인들을 통해 연속된 복수의 화소행들 단위로 공급하는 발광 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광 제어 신호를 제어하는 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 전반적인 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 구동 제어부, 게이트 신호를 화소에 제공하는 스캔 구동부, 데이터 신호를 화소에 제공하는 데이터 구동부, 및 발광 제어 신호를 화소에 제공하는 공급하는 발광 구동부를 포함한다.
표시 장치의 디밍(dimming) 모드를 구현하기 위하여, 소정의 휘도 레벨(예를 들어, 최대 휘도 레벨)에서의 그레이스케일(grayscale)을 이용하여 전체 계조 전압들을 변경하는 디밍 기술, 한 프레임 내에서의 발광 구간(또는 비발광 구간)의 길이를 조절하는 디밍 기술 등이 이용된다.
본 발명의 일 목적은 표시 휘도를 조절하는 디밍을 위해 디밍 레벨에 따라 프레임 별 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭을 조절하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 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 표시 장치는, 복수의 데이터 라인들, 복수의 스캔 라인들, 및 복수의 발광 제어 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시부; 디밍 신호에 응답하여 디밍 주기에 속하는 복수의 프레임들 각각의 비발광 구간에 대응하는 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭을 결정하는 제어부; 및 상기 발광 제어 신호를 상기 발광 제어 라인들을 통해 연속된 복수의 화소행들 단위로 공급하는 발광 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 신호는 표시부의 표시 휘도에 대응하는 디밍 레벨의 정보를 포함하고, 상기 제어부는, 제1 기준 디밍 레벨에 대응하는 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제1 폭으로 결정하고, 상기 제1 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 기준 디밍 레벨에 대응하는 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제2 폭으로 결정하며, 상기 제2 폭이 상기 제1 폭보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기준 디밍 레벨이 지시하는 상기 게이트-오프 구간의 폭은 상기 제1 폭과 동일하고, 상기 제2 기준 디밍 레벨이 지시하는 상기 게이트-오프 구간의 폭은 상기 제2 폭과 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 디밍 레벨들 각각에 대응하는 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간은, 상기 디밍 주기 내에서 상기 제1 폭을 갖는 제1 오프 구간과 상기 제2 폭을 갖는 제2 오프 구간의 조합을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 상기 디밍 레벨의 범위에서, 상기 디밍 레벨이 증가할수록 상기 발광 제어 신호의 상기 제1 오프 구간의 의 개수가 감소하고 상기 제2 오프 구간의 개수가 증가할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 주기에 포함되는 상기 제1 오프 구간의 개수와 상기 디밍 주기에 포함되는 상기 제2 오프 구간의 개수의 합은 일정할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 주기 내에서의 프레임 경과에 대응하는 상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 배열이, 상기 디밍 레벨들 각각에 대하여 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 주기에 포함되는 상기 발광 제어 신호의 전체 게이트-오프 구간들 폭들의 프레임 당 평균이 상기 디밍 레벨이 지시하는 게이트-오프 구간의 폭과 동일할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 폭은 k(단, k는 4의 배수) 수평주기이고, 상기 제2 폭은 (k+4) 수평주기일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 간격은 4 수평주기일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 주기는 4프레임일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광 구동부는 한 프레임 내에서 i개의(단, i는 1보다 큰 정수) 비발광 구간들에 대응하는 i개의 게이트-오프 구간들을 갖는 상기 발광 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 주기는 (4*i) 프레임일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 상기 디밍 레벨의 차이는 4*i 수평주기에 대응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이 (k*i) 수평주기를 지시하는 경우, 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간들의 폭은 각각 상기 k 수평주기에 대응하고, 상기 디밍 레벨이 (k+4)*i 수평주기를 지시하는 경우, 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간들의 폭은 각각 상기 (k+4) 수평주기에 대응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 디밍 레벨이, 상기 (k*i) 수평주기와 (k+4)*i 수평주기 사이의 수평주기를 지시하는 경우, 상기 제1 폭은 상기 k 수평주기에 대응하고, 상기 제2 폭은 (k+4) 수평주기에 대응할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 발광 구동부는 제(2n-1) 화소행(단, n은 자연수) 및 제2n 화소행에 상기 발광 제어 신호를 동시에 공급할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는, 상기 스캔 라인들을 통해 스캔 신호를 상기 제(2n-1) 화소행 및 제2n 화소행에 순차적으로 공급하는 주사 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 제1 기준 디밍 레벨이 지시하는 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 제1 폭과 제2 기준 디밍 레벨이 지시하는 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간의 제2 폭을 결정하는 단계; 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨의 중간 값인 제1 중간 디밍 레벨에 응답하여, 기 설정된 디밍 주기 동안 출력되는 상기 발광 제어 신호의 상기 제1 폭을 갖는 제1 오프 구간과 상기 제2 폭을 갖는 제2 오프 구간의 조합을 결정하는 단계; 및 상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 조합이 결정된 디밍 레벨들의 중간 값인 제2 중간 디밍 레벨에 응답하여, 상기 디밍 주기 동안 출력되는 상기 발광 제어 신호의 상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 배열을 재조합하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치의 구동 방법은, 디밍 신호에 포함되는 디밍 레벨에 대응하는 상기 발광 제어 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법에 있어서, 디밍 주기 내에서의 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭이 디밍 레벨 각각에 대하여 서로 다르게 변화됨으로써, 표시 장치의 휘도 디밍 시의 표시 휘도의 분해능이 향상될 수 있다. 따라서, 휘도 디밍 시, 부드러운 휘도 변화가 시인되고, 휘도 품질이 개선될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 표시 장치의 구동 방법의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 출력의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 발광 구동부의 출력을 결정하는 방식의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 6은 도 4의 발광 구동부의 출력을 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 출력의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 발광 구동부의 출력을 결정하는 방식의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 9는 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 출력의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 따른 휘도 변화를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(1000)는 표시부(100), 스캔 구동부(200), 발광 구동부(300), 데이터 구동부(400), 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.
표시부(100)는 복수의 스캔 라인들(S1 내지 Sn), 복수의 발광 제어 라인들(E1 내지 E(n/2)), 복수의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 포함하고 스캔 라인들(S1 내지 Sn), 발광 제어 라인들(E1 내지 E(n/2)), 및 데이터 라인들(D1 내지 Dn)에 각각 연결되는 복수의 화소(P)들을 포함할 수 있다(단, m은 1보다 큰 정수, n은 짝수). 화소(P)들 각각은 구동 트랜지스터와 복수의 스위칭 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
제어부(500)는 디밍 신호(DIM)에 포함되는 디밍 레벨(DIL)에 응답하여 디밍 주기에 포함되는 프레임들 각각에 대한 발광 제어 신호의 출력 오프 듀티(또는 게이트-오프 구간의 폭)를 결정할 수 있다. 디밍 신호(DIM)는 디밍 레벨(DIL) 또는 휘도 레벨을 제어하기 위한 신호이다. 디밍 레벨(DIL)은 디밍을 위한 표시 휘도 레벨을 수치화한 소정의 명령 값일 수 있다. 실시예에 따라, 디밍 레벨(DIL)은 발광 제어 신호의 게이트-오프(gate-off) 구간의 폭(길이) 를 결정하기 위한 명령일 수 있다. 예를 들어, 디밍 레벨(DIL)은 출력하고자 하는 발광 제어 신호의 한 프레임 내에서의 게이트-오프 구간의 총 길이를 지시할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 발광 구동부(300) 및 표시 장치(1000)의 설계 조건에 따라, 발광 구동부(300)로부터 실제로 출력되는 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 총 길이가 디밍 레벨(DIL)이 지시하는 게이트-오프 구간의 길이에 부합하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(500)는 디밍 레벨(DIL)에 응답하여 소정의 게이트-오프 구간을 갖는 발광 제어 스타트 신호(FLM)를 생성할 수 있다. 게이트-오프 구간은 실제 출력되는 발광 제어 신호가 한 프레임(또는, 한 주기)에 갖는 비발광 구간의 길이(또는, 오프 듀티(off-duty)에 대응할 수 있다. 이에 따라, 입력되는 휘도 레벨이 감소될수록(또는, 디밍 레벨(DIL)이 증가될수록) 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭은 증가할 수 있다. 또한, 디밍 레벨(DIL)이 감소할수록 표시 휘도가 증가할 수 있다.
제어부(500)는 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭을 기 설정된 수평주기(H) 단위로 제어할 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭은, 4 수평주기(4H), 8 수평주기(8H), 12 수평주기(12H), 16 수평주기(16H) 등과 같이, 4의 배수에 상응하는 수평주기를 가질 수 있다. 이 경우, 발광 제어 신호는 5 수평주기(5H), 6 수평주기(6H) 등의 게이트-오프 구간을 가지지 못한다. 따라서, 디밍 레벨(DIL)에 완전히 대응하는 게이트-오프 구간이 생성되지 않으며, 디밍 레벨(DIL)의 변화에 따른 정밀한 휘도 제어가 불가능하다.
제어부(500)는 디밍 주기에 포함되는 프레임들의 비발광 구간의 폭(게이트-오프 구간의 폭)을 조절함으로써 디밍 레벨(DIL) 전체에 각각 대응하는 발광 제어 신호의 출력을 결정할 수 있다. 이에 대해서는 도 4 이하를 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
일 실시예에서, 제어부(500)는 스캔 구동부(200), 발광 구동부(300), 및 데이터 구동부(400)의 구동을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(500)는 스캔 구동부(200), 발광 구동부(300), 및 데이터 구동부(400)의 구동을 제어하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
제어부(500)는 외부로부터 공급되는 동기 신호들에 대응하여 제1 제어 신호(SCS), 제2 제어 신호(ECS), 및 제3 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 제1 제어 신호(SCS)는 스캔 구동부(200)로 공급되고, 제2 제어 신호(ECS)는 발광 구동부(300)로 공급되며, 제3 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(400)로 공급될 수 있다. 그리고, 제어부(500)는 외부로부터 공급되는 영상 데이터를 재정렬하여 데이터 구동부(400)에 공급할 수 있다.
제1 제어 신호(SCS)에는 스캔 스타트 신호 및 클럭 신호들이 포함될 수 있다. 스캔 스타트 펄스는 스캔 신호의 첫 번째 타이밍을 제어할 수 있다. 클럭 신호들은 스캔 스타트 신호를 시프트시키기 위해 사용될 수 있다.
제2 제어 신호(ECS)에는 발광 제어 스타트 신호(FLM) 및 클럭 신호들이 포함될 수 있다. 발광 제어 스타트 신호(FLM)는 스캔 신호의 첫 번째 타이밍을 제어할 수 있다. 클럭 신호들은 발광 제어 스타트 신호(FLM)를 시프트시키기 위해 사용될 수 있다.
제3 제어 신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스 및 클럭 신호들이 포함될 수 있다. 소스 스타트 펄스는 데이터의 샘플링 시작 시점을 제어한다. 클럭 신호들은 샘플링 동작을 제어하기 위하여 사용된다.
스캔 구동부(200)는 제어부(500)로부터 제1 제어 신호(SCS)를 수신하고, 제1 제어 신호(SCS)에 기초하여 스캔 라인들(S1 내지 Sn)로 스캔 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 스캔 구동부(200)는 스캔 라인들(S1 내지 Sn)로 스캔 신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 스캔 신호가 순차적으로 공급되면 화소(P)들은 수평 라인 단위(또는 화소행 단위)로 선택될 수 있다.
스캔 신호는 게이트-온 전압(예를 들어, 로우 전압)으로 설정될 수 있다. 화소(P)에 포함되며 스캔 신호를 수신하는 트랜지스터는 스캔 신호가 공급될 때 턴-온 상태로 설정될 수 있다.
발광 구동부(300)는 제어부(500)로부터 제2 제어 신호(ECS)를 수신하고, 제2 제어 신호(ECS)에 기초하여 발광 제어 라인들(E1 내지 E(n/2))로 스캔 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 발광 구동부(300)는 발광 제어 라인들(E1 내지 E(n/2))로 발광 제어 신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
발광 제어 신호는 게이트-온 전압(예를 들어, 로우 전압)으로 설정될 수 있다. 화소(P)에 포함되며 발광 제어 신호를 수신하는 트랜지스터는 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-온되고, 그 외의 경우에 턴-오프 상태로 설정될 수 있다.
발광 제어 신호는 화소(P)들의 발광 시간을 제어하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 발광 제어 신호는 스캔 신호보다 넓은 폭으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 구동부(300)는 발광 제어 라인들(E1 내지 E(n/2))을 통해 발광 제어 신호를 연속된 화소행들 단위로 공급할 수 있다. 예를 들어, 발광 구동부(300)는 제(2i-1) 화소행(단, n은 자연수) 및 제2i 화소행에 상기 발광 제어 신호를 동시에 공급할 수 있다. 즉, 연속된 2개의 화소행들에 동일한 발광 제어 신호가 동시에 공급될 수 있다. 따라서, 2개의 화소행들의 발광이 동시에 제어될 수 있다. 예를 들어, 하나의 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간(즉, 발광 제어 신호가 게이트-오프 전압을 갖는 구간) 동안 이에 대응하는 2개의 화소행들에 대한, 초기화, 보상, 및 데이터 기입 동작이 수행될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 하나의 발광 제어 라인이 3개 이상의 화소행들에 공통으로 연결될 수도 있다.
이에 따라, 발광 구동부(300)에 포함되는 스테이지(또는 시프트 레지스터)의 개수가 절반 이하로 감소될 수 있으며, 표시부(100) 주변의 베젤 면적이 줄어들 수 있다.
스캔 구동부(200) 및 발광 구동부(300)는 각각 박막 공정을 통해서 기판에 실장될 수 있다. 또한, 스캔 구동부(200)는 표시부(100)를 사이에 두고 양측에 위치될 수도 있다. 발광 구동부(300) 또한 표시부(100)를 사이에 두고 양측에 위치될 수도 있다.
데이터 구동부(400)는 제어부(500)로부터 제3 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(RGB)를 수신할 수 있다. 데이터 구동부(400)는 제3 제어 신호(DCS)에 대응하여 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 데이터 신호를 공급할 수 있다. 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터 신호는 스캔 신호에 의하여 선택된 화소(P)들로 공급될 수 있다. 이를 위하여, 데이터 구동부(400)는 스캔 신호와 동기되도록 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 데이터 신호를 공급할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2에서는 설명의 편의를 위하여 q번째 수평 라인(또는 q번째 화소행)에 위치되며 p번째 데이터 라인(Dp)과 접속된 화소(P)를 도시하기로 한다(단, p, q는 자연수).
도 2를 참조하면, 화소(P)는 발광 소자(LED), 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(LED)의 제1 전극은 제8 트랜지스터(T7)의 일 전극에 접속되고, 제2 전극은 제2 전원(VSS)에 접속될 수 있다. 발광 소자(LED)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량(구동 전류)에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 발광 소자(LED)는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드 또는 무기 물질로 형성되는 무기 발광 소자일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 전원(VDD)에 전기적으로 연결되는 제2 노드(N2)와 발광 소자(LED)의 제1 전극에 전기적으로 연결되는 제3 노드(N3) 사이에 결합될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 구동 전류를 생성하여 발광 소자(LED)에 제공할 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 결합될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 화소(P)의 구동 트랜지스터로서 기능한다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(p번째 데이터 라인, Dp)과 제2 노드(N2) 사이에 결합될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 q번째 화소행의 제1 스캔 라인(Sq)에 연결될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 노드(N1)와 제3 노드(N3) 사이에 전기적으로 결합될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 제1 스캔 라인(Sq)에 연결되는 게이트 전극을 포함할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제1 전원(VDD)과 제2 노드(N2) 사이에 결합될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 발광 제어 라인(Ei)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 발광 제어 라인(Ei)은 연속된 두 개의 화소행에 공통으로 연결될 수 있다. 예를 들어, q-1번째 화소행 및 q번째 화소행에 발광 제어 라인(Ei)이 공통으로 연결되고, q-1번째 화소행 및 q번째 화소행에 발광 제어 신호가 실질적으로 동시에 공급될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제3 노드(N3)와 발광 소자(LED)의 제1 전극 사이에 결합될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)는 발광 제어 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어 라인(Ei)에 연결될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(VINT) 사이에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제6 트랜지스터(T6)는 q번째 화소행의 제2 스캔 라인(Sq-1)에 연결되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 스캔 라인(Sq-1)은 이전 화소행(예를 들어, q-1번째 화소행)의 제1 스캔 라인과 동일할 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원(VINT)과 발광 소자(LED)의 제1 전극 사이에 결합될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 제2 스캔 라인(Sq-1)에 연결되는 게이트 전극을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 제6 및 제7 트랜지스터들(T6, T7)의 게이트 전극들 각각에 연결되는 스캔 라인이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6 및 제7 트랜지스터들(T6, T7)에는 서로 다른 타이밍에 스캔 신호를 전달하는 스캔 라인들이 각각 연결될 수 있다.
실시예에 따라, 제4 및 제5 트랜지스터들(T4, T5)가 턴-온 되면 제1 트랜지스터(T1)에 흐르는 전류가 발광 소자(LED)에 전달되고, 발광 소자(LED)가 발광할 수 있다. 제4 및 제5 트랜지스터들(T4, T5)의 턴-온 구간에 대응하여 상기 발광 소자(LED)의 발광 구간이 결정될 수 있다. 또한, 제4 및 제5 트랜지스터들(T4, T5)의 턴-온 구간은 발광 제어 신호의 게이트-온 구간에 대응하고, 제4 및 제5 트랜지스터들(T4, T5)의 턴-오프 구간은 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간에 대응할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 표시 장치의 구동 방법의 일 예들을 나타내는 파형도들이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 하나의 프레임에 대응하는 발광 제어 신호(Ei_1cyc, Ei_4cyc)는 적어도 하나의 발광 구간(EP)과 적어도 하나의 비발광 구간(NEP)을 정의할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 발광 제어 신호(Ei_1cyc)는 하이 레벨에 대응하는 하나의 비발광 구간(NEP) 및 로우 레벨에 대응하는 하나의 발광 구간(EP)을 정의할 수 있다. 비발광 구간(NEP)은 발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간에 대응할 수 있다.
발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간(즉, 비발광 구간(NEP))은 기 설정된 수평주기에 대응할 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간의 폭은 약 4 수평주기(4H)로 설정될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광 제어 신호(Ei_cyc1)가 연속한 두 개의 화소행들에 공통으로 공급되는 경우, 상기 두 개의 화소행들의 초기화, 데이터 기입 등의 동작이 안정적으로 수행되기 위해 발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간의 폭은 기본적으로 4 수평주기로 설정될 수 있다. 여기서, 1 수평주기(1H)는 스캔 신호가 시프트되는 주기, 또는 데이터 신호가 화소열 방향으로 인가되는 주기일 수 있다.
일 실시예에서, 디밍 모드 구동에 있어서, 디밍 신호(도 1의 DIM)에 응답하여 비발광 구간(NEP)의 길이를 조절함으로써 표시 휘도가 조절될 수 있다. 구체적으로, 비발광 구간의 길이를 조절하는 디밍 방식은 약 100nit 이하의 저휘도 범위에서 이용될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로서, 비발광 구간의 길이를 조절하는 디밍 방식은 기 설정된 임의의 휘도 범위에 적용될 수도 있다.
실시예에 따라, 발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간의 폭은 4 수평주기 단위로 제어될 수 있다. 예를 들어, 발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간의 폭은 4 수평주기, 8 수평주기, 12 수평주기의 순서로 증가할 수 있다. 디밍 레벨이 증가하는 경우, 발광 제어 신호(Ei_cyc1)의 게이트-오프 구간의 폭이 증가함으로써 표시 휘도가 감소할 수 있다.
실시예에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이, 한 프레임 내에서 발광 제어 신호(Ei_4cyc)는 하이 레벨에 대응하는 복수의 비발광 구간(NEP)들 및 로우 레벨에 대응하는 복수의 발광 구간(EP)들을 정의할 수 있다. 예를 들어, 연속되는 하나의 비발광 구간(NEP)과 하나의 발광 구간(EP)이 하나의 발광 사이클을 정의할 수 있다. 한 프레임 내에서, 발광 사이클들(CYC1 내지 CYC4)의 길이는 서로 동일할 수 있다. 도 3b에는 발광 제어 신호(Ei_4cyc)가 4개의 발광 사이클들(CYC1 내지 CYC4)을 갖는 것으로 도시되었으나, 발광 제어 신호(Ei_4cyc)의 파형이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 표시 장치의 설계에 따라, 발광 제어 신호(Ei_4cyc)는 2개의 발광 사이클 또는 8개의 발광 사이클을 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 출력의 일 예를 나타내는 파형도이다.
설명의 편의상, 도 4는 i번째 발광 제어 라인(Ei)으로 출력되는 발광 제어 신호(EM)의 출력을 도시하기로 한다. 또한, 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간(즉, 비발광 구간)은 발광 제어 신호(EM)의 하이 레벨 구간이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 발광 구동부(300)는 하나의 발광 사이클을 갖는 발광 제어 신호(EM)를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 하나의 프레임이 하나의 발광 사이클을 포함하는 경우, 디밍 주기(DP)는 4프레임일 수 있다. 즉, 디밍 주기(DP)에는 제1 내지 제4 프레임들(1F 내지 4F)이 포함될 수 있다. 디밍 주기(DP)는 해당 발광 사이클에 대하여 하나의 프레임 주기로 결정될 수 있다. 디밍 주기(DP)는 프레임 경과에 따라 출력되는 게이트-오프 구간들의 배열 규칙에 의해 결정된다.
예를 들어, 하나의 프레임이 하나의 발광 사이클을 포함하는 경우, 모든 디밍 레벨(DIL)들에 대응하는 발광 제어 신호(EM)는 공통적으로 4프레임 마다 동일한 게이트-오프 구간의 폭을 가질 수 있다.
발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭은 4 수평주기 단위로 제어될 수 있다. 여기서, 디밍 레벨(DIL)은 출력하고자 하는 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭 (또는, 게이트-오프 구간에 대응하는 수평주기의 길이)일 수 있다.
이 경우, 디밍 레벨(DIL)이 4k(단, k는 자연수)인 경우, 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭은 4k 수평주기(도 4에 (4k)H로 표시됨)로 결정될 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 4k 수평주기의 게이트-오프 구간을 갖는 발광 제어 신호(EM)가 매 프레임 출력될 수 있다. 표시 장치(1000)는 4k 수평주기의 게이트-오프 구간에 대응하는 휘도로 발광 할 수 있다. 예를 들어, 4 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 응답하여 발광 구동부(300)는 4 수평주기의 게이트-오프 구간의 폭을 갖는 발광 제어 신호(EM)를 출력할 수 있다.
이와 마찬가지로, 디밍 레벨(DIL)이 4(k+1)인 경우, 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭은 (4(k+1)) 수평주기(도 4에 (4(k+1))H로 표시됨)로 결정될 수 있다. 따라서, 4개의 디밍 레벨(DIL) 마다 게이트-오프 구간의 폭이 4 수평주기씩 증가할 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위해, 4k 수평주기의 게이트-오프 구간을 제1 오프 구간(DT1)으로, 4(k+1) 수평주기의 게이트-오프 구간을 제2 오프 구간(DT2)으로 설명하기로 한다.
또한, 4k 수평주기의 게이트-오프 구간의 출력을 지시하는 디밍 레벨(DIL)은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로 설정될 수 있고, 4(k+1) 수평주기의 게이트-오프 구간의 출력을 지시하는 디밍 레벨(DIL)은 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로 설정될 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 기준 디밍 레벨들(RDL1, RDL2)은 각각 4k 수평주기의 게이트-오프 구간 및 4(k+1) 수평주기의 게이트-오프 구간의 출력을 지시하는 디밍 레벨(DIL)일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)이 지시하는 게이트-오프 구간의 제1 폭폭(예를 들어, DIL=4k)은 제1 오프 구간(DT1)과 동일하고, 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)이 지시하는 게이트-오프 구간의 제2 폭(예를 들어, DIL= 4(k+1))은 제2 오프 구간(DT2)과 동일할 수 있다. 즉, 제2 오프 구간(DT2)의 길이(또는 폭)는 제1 오프 구간(DT1)의 길이보다 클 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭은 4수평주기 단위로 변경된다. 따라서, 5 수평주기(5H), 6 수평주기(6H) 등의 게이트-오프 구간이 출력되지 않는다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)는, 디밍 주기(DP) 동안 출력되는 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간들의 프레임 당 평균이 디밍 레벨(DIL)이 요구하는 수평주기에 상응하도록 게이트-오프 구간의 출력을 제어한다. 예를 들어, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제2 기준 디밍 레벨(RDL2) 사이의 디밍 레벨들(예를 들어, 도 4에 DIL=4k+1, DIL=4k+2, DIL=4k+3으로 도시됨) 각각에 대응하는 발광 제어 신호(EM)는, 디밍 주기(DP) 내에서 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 조합을 포함할 수 있다.
4k+1 수평주기에 대응하는 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 하나의 제2 오프 구간(DT2) 및 3개의 제1 오프 구간(DT1)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 5 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 8-4-4-4 수평주기의 순서로 게이트-오프 구간의 폭을 가질 수 있다. 이 때, 프레임 당 평균 게이트-오프 구간의 폭은 5 수평주기일 수 있다(즉, (8+4+4+4)/4 = 5). 따라서, 4 수평주기의 제1 오프 구간(DT1)과 8 수평주기의 제2 오프 구간(DT2)의 조합으로부터, 디밍 주기(DP) 동안, 평균적으로 5 수평주기의 게이트-오프 구간에 상응하는 휘도의 영상이 표시될 수 있다.
이와 마찬가지로, 4k+2 수평주기에 대응하는 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 2개의 제2 오프 구간(DT2)들 및 2개의 제1 오프 구간(DT1)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 6 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 8-4-8-4 수평주기의 순서로 게이트-오프 구간의 폭을 가질 수 있다. 이 때, 프레임 당 평균 게이트-오프 구간의 폭은 6 수평주기일 수 있다(즉, (8+4+8+4)/4 = 6). 따라서, 평균적으로 6 수평주기의 게이트-오프 구간에 상응하는 휘도의 영상이 표시될 수 있다.
4k+3 수평주기에 대응하는 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 3개의 제2 오프 구간(DT2)들 및 1개의 제1 오프 구간(DT1)을 가질 수 있다. 예를 들어, 7 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 8-8-8-4 수평주기의 순서로 게이트-오프 구간의 폭을 가질 수 있다. 이 때, 프레임 당 평균 게이트-오프 구간의 폭은 7 수평주기일 수 있다(즉, (8+8+8+4)/4 = 7). 따라서, 평균적으로 7 수평주기의 게이트-오프 구간에 상응하는 휘도의 영상이 표시될 수 있다.
이와 같이, 디밍 주기(DP)에 포함되는 전체 게이트-오프 구간들의 프레임 당 평균이 디밍 레벨(DIL)이 지시하는 게이트-오프 구간의 폭과 동일할 수 있다. 한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 디밍 주기(DP) 내에서의 프레임 경과에 대응하는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 배열은, 디밍 레벨들 각각에 대하여 서로 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제2 기준 디밍 레벨(RDL2) 사이의 디밍 레벨의 범위에서, 디밍 레벨(DIL)이 증가할수록 제1 오프 구간(DT1)의 개수가 감소하고 제2 오프 구간(DT2)의 개수가 증가할 수 있다. 이에 따라, 디밍 레벨(DIL)이 증가할수록 표시 휘도가 부드럽게 낮아질 수 있다.
한편, 디밍 주기(DP)에 포함되는 제1 오프 구간(DT1)의 개수와 디밍 주기(DP)에 포함되는 제2 오프 구간(DT2)의 개수의 합은 디밍 레벨(DIL)에 관계없이 일정할 수 있다. 즉, 하나의 발광 사이클을 포함하는 발광 제어 신호(EM)의 디밍 주기(DP)가 4프레임인 경우, 제1 오프 구간(DT1)의 개수와 디밍 주기(DP)에 포함되는 제2 오프 구간(DT2)의 개수의 합은 4일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(1000)는 디밍 레벨(DIL)들에 따라 디밍 주기(DP) 내에서 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭을 조절하여 출력함으로써, 비발광 구간의 길이를 조절하는 디밍 방식의 표시 휘도의 분해능이 개선(정밀화)될 수 있다. 따라서, 휘도 디밍 시, 더욱 부드러운 휘도 변화(smooth dimming)가 구현될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 발광 구동부의 출력을 결정하는 방식의 일 예를 나타내는 도면들이고, 도 6은 도 4의 발광 구동부의 출력을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 디밍 주기(DP) 동안 출력되는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 조합으로부터 각각의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)가 출력될 수 있다.
먼저, 4k 수평주기에 대응하는 디밍 레벨이 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로 정의되고, 4(k+1) 수평주기에 대응하는 디밍 레벨이 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로 정의될 수 있다. 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 제1 오프 구간(DT1, 4k 수평주기에 대응함)이 결정될 수 있고, 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로부터 제2 오프 구간(DT2, 4(k+1) 수평주기에 대응함)이 결정될 수 있다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제2 기준 디밍 레벨의(RDL2) 중간 값인 제1 중간 디밍 레벨(IDL1, 4k+2)이 선택된다. 또한, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)에 대응하여, 디밍 주기(DP)에 포함되는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 조합이 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 홀수 번째 프레임들(예를 들어, 제1 및 제3 프레임들(1F, 3F))에 대응하는 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)의 출력 게이트-오프 구간의 폭은 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로부터 선택되고, 짝수 번째 프레임들(예를 들어, 제2 및 제4 프레임들(2F, 4F))에 대응하는 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)의 출력 게이트-오프 구간의 폭은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 선택될 수 있다.
즉, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)에 상응하는 출력 게이트-오프 구간의 폭은 제2 오프 구간(DT2)과 제1 오프 구간(DT1)이 번갈아 출력되는 형태일 수 있다. 따라서, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)에 의한 발광 제어 신호(EM)의 디밍 주기(DP) 내에서의 프레임 당 평균 비발광 구간의 길이는 (4k+2) 수평주기일 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1) 대응하는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 출력 순서가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 및 제2 프레임들(1F, 2F)에 제2 오프 구간(DT2)을 갖는 발광 제어 신호가 출력되고, 제3 및 제4 프레임들(3F, 4F)에 제1 오프 구간(DT1)을 갖는 발광 제어 신호가 출력될 수 있다.
한편, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)은 새로운 기준 디밍 레벨로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)은 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)로 결정되고, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)의 중간 값인 제2 기준 디밍 레벨(RDL2, 예를 들어, (4k+1) 수평주기에 대응하는 디밍 레벨)의 출력 게이트-오프 구간의 폭이 결정될 수 있다.
제1 기준 디밍 레벨(RDL1)에 대응하는 출력 게이트-오프 구간들과 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)에 대응하는 출력 게이트-오프 구간들의 조합으로부터 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)에 대응하는 출력 게이트-오프 구간들이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 프레임들(1F, 2F)의 출력 게이트-오프 구간들은 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)로부터 선택되고, 제3 및 제4 프레임들(3F, 4F)의 출력 게이트-오프 구간들은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 선택될 수 있다. 즉, 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 배열이 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)에 부합하도록 재조합될 수 있다.
제2 중간 디밍 레벨(IDL2)에 대응하는 프레임 당 평균 비발광 구간의 길이는 (4k+1) 수평주기일 수 있다. 예를 들어, 디밍 주기(DP)에 3개의 제1 오프 구간(DT1)들 및 1개의 제2 오프 구간(DT2)이 포함될 수 있다.
도 5c에 도시된 바와 같이, 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)은 새로운 기준 디밍 레벨로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)은 제4 기준 디밍 레벨(RDL4)로 결정되고, 제4 기준 디밍 레벨(RDL4)과 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)의 중간 값인 제3 중간 디밍 레벨(IDL3, 예를 들어, (4k+3) 수평주기에 대응하는 디밍 레벨)의 게이트-오프 구간들이 결정될 수 있다. 제3 중간 디밍 레벨(IDL3)의 게이트-오프 구간들은 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)의 게이트-오프 구간들을 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 결정될 수 있다.
예를 들어, 제1 및 제2 프레임들(1F, 2F)의 게이트-오프 구간의 폭들은 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로부터 선택되고, 제3 및 제4 프레임들(3F, 4F)의 게이트-오프 구간의 폭들은 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)로부터 선택될 수 있다. 즉, 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 배열이 제3 중간 디밍 레벨(IDL3)에 부합하도록 재조합될 수 있다.
제3 중간 디밍 레벨(IDL3)에 대응하는 프레임 당 평균 비발광 구간의 길이는 (4k+3) 수평주기일 수 있다. 예를 들어, 디밍 주기(DP)에 3개의 제2 오프 구간(DT2)들 및 1개의 제1 오프 구간(DT1)이 포함될 수 있다.
도 6은 디밍 주기(DP)에서의 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간(비발광 구간)를 보여준다. 여기서, 제1 오프 구간(DT1)은 4 수평주기(4H)이고, 제2 오프 구간(DT2)은 8 수평주기(8H)일 수 있다. 디밍 주기(DP) 내에서 프레임 경과에 대응하는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 배열이, 디밍 레벨(DIL)들 각각에 대하여 서로 다르게 설정될 수 있다. 일 실시예에서, 디밍 레벨(DIL)이 증가할수록 제1 오프 구간(DT1, 예를 들어, 4H)의 개수가 감소하고 제2 오프 구간(DT2, 예를 들어, 8H)의 개수가 증가할 수 있다. 이에 따라, 디밍 레벨(DIL)이 증가할수록 표시 휘도가 부드럽게 감소할 수 있다.
도 7은 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 출력의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 7에서는 도 4를 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 7의 발광 구동부의 출력은 프레임에 포함되는 발광 사이클을 제외하면, 도 4의 발광 구동부의 출력과 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 발광 구동부(300)는 복수의 발광 사이클들을 포함하는 발광 제어 신호(EM)를 출력할 수 있다.
발광 구동부(300)는 한 프레임 내에서 i개의(단, i는 1보다 큰 정수) 비발광 구간들에 대응하는 i개의 게이트-오프 구간들을 포함하는 발광 제어 신호(EM)를 출력할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 발광 제어 신호(EM)는 하나의 프레임에 2개의 비발광 구간들(즉, 2개의 게이트-오프 구간들)을 포함하는 2사이클로 구동될 수 있다. 여기서, 한 프레임은 제1 사이클 및 제2 사이클을 포함할 수 있다.
하나의 프레임이 i개의 게이트-오프 구간들을 갖는 경우, 디밍 주기(DP)는 (4*i) 프레임일 수 있다. 일 실시예에서, 하나의 프레임에 2번의 게이트-오프 구간들(비발광 구간들)이 출력되는 경우, 디밍 주기(DP)는 8프레임일 수 있다.
발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭은 4 수평주기 단위로 제어될 수 있다. 여기서, 디밍 레벨(DIL)은 출력하고자 하는 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 폭(또는, 게이트-오프 구간의 폭에 대응하는 수평주기의 길이)일 수 있다.
8k 수평주기의 게이트-오프 구간의 출력을 지시하는 디밍 레벨(DIL)은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로 설정될 수 있고, 8(k+1) 수평주기의 게이트-오프 구간의 출력을 지시하는 디밍 레벨(DIL)은 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로 설정될 수 있다. 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)이 지시하는 게이트-오프 구간의 폭(예를 들어, DIL=8k)은 제1 오프 구간(DT1)과 동일하고, 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)이 지시하는 게이트-오프 구간의 폭(예를 들어, DIL=8(k+1))은 제2 오프 구간(DT2)과 동일할 수 있다.
제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제2 기준 디밍 레벨(RDL2) 사이의 디밍 레벨들(예를 들어, 도 4에 DIL=8k+1, ..., DIL=8k+7로 도시됨) 각각에 대응하는 발광 제어 신호(EM)는, 디밍 주기(DP) 내에서 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 조합을 포함할 수 있다.
8k+1 수평주기에 대응하는 디밍 레벨(DIL)에 응답하여, 디밍 주기(DP) 동안 발광 제어 신호(EM)는 2개의 제2 오프 구간(DT2)들 및 14개의 제1 오프 구간(DT1)들을 가질 수 있다. 예를 들어, 9 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 응답하여 출력된 발광 제어 신호(EM)의 프레임 당 평균 게이트-오프 구간의 길이는 9 수평주기(9H)일 수 있다(즉, (4*14+8*2)/8 = 9). 따라서, 4 수평주기의 제1 오프 구간(DT1)과 8 수평주기의 제2 오프 구간(DT2)의 조합으로부터, 디밍 주기(DP) 동안, 평균적으로 9 수평주기의 비발광 구간에 상응하는 휘도의 영상이 표시될 수 있다.
이와 마찬가지로, 8k+2 수평주기 내지 8k+7 수평주기에 각각 대응하는 디밍 레벨(DIL)들의 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간들이 결정될 수 있다.
디밍 주기(DP) 내에서의 프레임 경과에 대응하는 제1 오프 구간(DT1)과 상기 제2 오프 구간(DT2)의 배열은, 디밍 레벨들 각각에 대하여 서로 다를 수 있다. 일 실시예에서, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제2 기준 디밍 레벨(RDL2) 사이의 범위에서, 디밍 레벨(DIL)이 증가할수록 제1 오프 구간(DT1)의 개수가 감소하고 제2 오프 구간(DT2)의 개수가 증가할 수 있다. 이에 따라, 디밍 레벨(DIL)이 증가할수록 표시 휘도가 부드럽게 낮아질 수 있다.
한편, 디밍 주기(DP)에 포함되는 제1 오프 구간(DT1)의 개수와 디밍 주기(DP)에 포함되는 제2 오프 구간(DT2)의 개수의 합은 디밍 레벨(DIL)에 관계없이 일정할 수 있다. 즉, 하나의 발광 사이클을 포함하는 발광 제어 신호(EM)의 디밍 주기(DP)가 8프레임인 경우, 제1 오프 구간(DT1)의 개수와 디밍 주기(DP)에 포함되는 제2 오프 구간(DT2)의 개수의 합은 16일 수 있다.
상기 실시예는 예시적인 것으로서, 발광 사이클이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 한 프레임 내에 4개의 비발광 구간들이 포함되는 경우(4 사이클 구동), 디밍 주기(DP)는 16프레임일 수 있고, 16프레임 주기로 디밍 레벨(DIL) 별 발광 제어 신호의 출력이 변화될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7의 발광 구동부의 출력을 결정하는 방식의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 8a 내지 도 8c에서는 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 7 내지 도 8c를 참조하면, 디밍 주기(DP) 동안 출력되는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 조합으로부터 각각의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)가 출력될 수 있다.
프레임의 제1 사이클 및 제2 사이클의 오프 구간의 조합은 각각 독립적으로 결정된다. 8k 수평주기에 대응하는 디밍 레벨이 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로 정의되고, 8(k+1) 수평주기에 대응하는 디밍 레벨이 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로 정의될 수 있다. 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 제1 오프 구간(DT1, 4k 수평주기에 대응함)이 결정될 수 있고, 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로부터 제2 오프 구간(DT2, 4(k+1) 수평주기에 대응함)이 결정될 수 있다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제2 기준 디밍 레벨의(RDL2) 중간 값인 제1 중간 디밍 레벨(IDL1, 8k+4)이 선택된다. 또한, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)에 대응하여, 디밍 주기(DP)에 포함되는 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 조합이 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 홀수 번째 프레임들(예를 들어, 1F, 3F, 5F, 7F)의 제1 사이클에 대응하는 제1 중간 디밍 레벨(DIL1)의 게이트-오프 구간의 폭은 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로부터 선택되고, 홀수 번째 프레임들의 제2 사이클에 대응하는 게이트-오프 구간의 폭은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 선택될 수 있다. 또한, 짝수 번째 프레임들(예를 들어, 2F, 4F, 6F, 8F)의 제1 사이클에 대응하는 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)의 게이트-오프 구간의 폭은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 선택되고, 상기 짝수 프레임들의 제2 사이클에 대응하는 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)의 게이트-오프 구간의 폭은 제2 기준 디밍 레벨(RDL2)로부터 선택될 수 있다.
제1 중간 디밍 레벨(IDL1)에 대응하는 제1 오프 구간(DT1)의 개수와 제2 오프 구간(DT2)의 개수는 서로 동일할 수 있다. 따라서, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)에 의한 발광 제어 신호(EM)는 (4k+2) 수평주기의 프레임 당 평균 비발광 구간의 길이를 가질 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)은 새로운 기준 디밍 레벨로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제1 중간 디밍 레벨(IDL1)은 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)로 결정되고, 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)과 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)의 중간 값인 제2 기준 디밍 레벨(RDL2, 예를 들어, (8k+1) 수평주기에 대응하는 디밍 레벨)의 게이트-오프 구간의 폭들이 결정될 수 있다.
제1 기준 디밍 레벨(RDL1)에 대응하는 게이트-오프 구간의 폭들과 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)에 대응하는 게이트-오프 구간의 폭들의 조합으로부터 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)에 대응하는 게이트-오프 구간의 폭들이 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 프레임들(1F, 2F)의 게이트-오프 구간의 폭들은 제3 기준 디밍 레벨(RDL3)로부터 선택되고, 제3 및 제4 프레임들(3F, 4F)의 게이트-오프 구간의 폭들은 제1 기준 디밍 레벨(RDL1)로부터 선택될 수 있다. 즉, 제1 오프 구간(DT1)과 제2 오프 구간(DT2)의 배열이 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)에 부합하도록 재조합될 수 있다.
제2 중간 디밍 레벨(IDL2)에 대응하는 프레임 당 평균 비발광 구간의 길이는 (8k+1) 수평주기일 수 있다. 예를 들어, 디밍 주기(DP)에 14개의 제1 오프 구간(DT1)들 및 2개의 제2 오프 구간(DT2)들이 포함될 수 있다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)은 새로운 기준 디밍 레벨로 이용될 수 있다. 제3 중간 디밍 레벨(IDL3)의 게이트-오프 구간의 폭들은 제2 중간 디밍 레벨(IDL2)의 게이트-오프 구간의 폭들을 결정하는 방식과 실질적으로 동일한 방식으로 결정될 수 있다.
나머지 디밍 레벨들에 대해서도 도 8b 및 도 8c의 방식과 실질적으로 동일 또는 유사한 방식으로 게이트-오프 구간의 폭들이 결정될 수 있다. 이에 따라, 도 7의 디밍 레벨(DIL)들에 따라 서로 다른 발광 제어 신호(EM)의 출력이 결정될 수 있다. 따라서, 복수의 화소행들마다 동시에 발광 제어 신호(EM)를 공급하는 표시 장치에 있어서, 비발광 구간의 길이를 조절하는 디밍 방식의 표시 휘도의 분해능이 개선될 수 있다. 따라서, 휘도 디밍 시, 부드러운 휘도 변화가 시인될 수 있다.
도 9는 도 1의 표시 장치에 포함되는 발광 구동부의 출력의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 9에서는 도 7을 참조하여 설명한 구성 요소들에 대해 동일한 참조 부호들을 사용하며, 이러한 구성 요소들에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 9의 발광 구동부의 출력은 일부 프레임의 출력 파형을 제외하면, 도 7의 발광 구동부의 출력과 동일하거나 유사한 구성을 가질 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 발광 구동부(300)는 복수의 발광 사이클들을 포함하는 발광 제어 신호(EM)를 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 발광 제어 신호(EM)는 하나의 프레임에 2개의 비발광 구간들(즉, 2개의 게이트-오프 구간들)을 포함하는 2사이클로 구동될 수 있다. 영상이 표시될 때, 디밍 주기(DP)가 완전히 표현되지 않는 경우가 발생될 수 있다. 예를 들어, 도 7의 구동 방식에 의해 하나의 영상이 4프레임 또는 5프레임 동안만 표시되는 경우, (8k+1) 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)의 출력과 (8k+2) 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)의 출력이 서로 동일할 수 있다. 따라서, 디밍 레벨(DIL)에 따른 휘도 변화가 제대로 구현되지 않을 수 있다.
휘도 분해능을 더욱 개선하기 위해, 일 실시예에서, 디밍 주기(DP) 내에서, 도 7의 발광 제어 신호(EM)의 일부 프레임들의 게이트-오프 구간들의 출력이 서로 교환될 수 있다. 예를 들어, (8k+1) 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)에 있어서, 제2 프레임(2F)의 출력과 제5 프레임(5F)의 출력이 서로 바뀔 수 있다. 또한, (8k+2) 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)에 있어서, 제2 프레임(2F)과 제3 프레임(3F)의 출력이 서로 바뀌고, 제6 프레임(6F)과 제7 프레임(7F)의 출력이 서로 바뀔 수 있다. (8k+6) 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)에 있어서, 제2 프레임(2F)과 제3 프레임(3F)의 출력이 서로 바뀌고, 제6 프레임(6F)과 제7 프레임(7F)의 출력이 서로 바뀔 수 있다. 마찬가지로, (8k+7) 수평주기의 디밍 레벨(DIL)에 대응하는 발광 제어 신호(EM)에 있어서, 제4 프레임(4F)과 제7 프레임(7F)의 출력이 서로 바뀔 수 있다.
이에 따라, 서로 인접한 디밍 레벨(DIL)들에 따른 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 출력 변화가 더욱 세분화됨으로써, 표시 장치의 디밍 시의 표시 휘도의 분해능이 더욱 개선될 수 있다.
다만, 이는 예시적인 것으로서, 다른 프레임 구간들 간의 발광 제어 신호의 출력이 서로 교환될 수도 있다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 레벨에 따른 휘도 변화를 나타내는 개념도이다.
도 10을 참조하면, 디밍 레벨(DIL)에 따른 발광 제어 신호(EM)의 게이트-오프 구간의 변화에 따라 표시 휘도가 변할 수 있다.
제1 곡선(L1)은 기존의 디밍 방식에 의한 화이트 255계조의 표시 휘도 변화를 보여주고, 제2 곡선(L2)은 본 발명의 실시예들에 따른 디밍 방식에 의한 화이트 255계조의 표시 휘도 변화를 보여준다.
발광 제어 신호가 4 수평주기 단위로 공급되는 종래의 디밍 방식의 경우, 소정의 디밍 레벨(DIL)들의 간격으로 표시 휘도가 변화한다. 따라서, 표시 장치의 디밍 시 휘도 변화가 자연스럽지 않다.
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 있어서, 디밍 주기 내에서의 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 폭이 디밍 레벨(DIL) 각각에 대하여 서로 다르게 변화됨으로써, 표시 장치의 휘도 디밍 시의 표시 휘도의 분해능이 개선될 수 있다. 따라서, 휘도 디밍 시, 부드러운 휘도 변화가 시인되고, 휘도 품질이 개선될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시부 200: 스캔 구동부
300: 발광 구동부 400: 데이터 구동부
500: 제어부 1000: 표시 장치
DIL: 디밍 레벨 EM: 발광 제어 신호
DT1: 제1 오프 구간 DT2: 제2 오프 구간

Claims (20)

  1. 복수의 데이터 라인들, 복수의 스캔 라인들, 및 복수의 발광 제어 라인들에 연결된 복수의 화소들을 포함하는 표시부;
    디밍 신호에 응답하여 디밍 주기에 속하는 복수의 프레임들 각각의 비발광 구간에 대응하는 발광 제어 신호의 게이트-오프(gate-off) 구간의 폭을 결정하는 제어부; 및
    상기 발광 제어 신호를 상기 발광 제어 라인들을 통해 연속된 복수의 화소행들 단위로 공급하는 발광 구동부를 포함하고,
    상기 디밍 신호는 상기 표시부의 표시 휘도에 대응하는 디밍 레벨의 정보를 포함하고,
    상기 제어부는, 제1 기준 디밍 레벨에 대응하는 상기 게이트-오프 구간의 폭을 제1 폭으로 결정하고, 상기 제1 기준 디밍 레벨보다 높은 제2 기준 디밍 레벨에 대응하는 상기 게이트-오프 구간의 폭을 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭으로 결정하며,
    상기 디밍 레벨이 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이인 범위에서, 상기 디밍 주기 내에서 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간은, 상기 디밍 레벨이 증가할수록 상기 제1 폭을 갖는 제1 오프 구간의 개수가 감소하고, 상기 제2 폭을 갖는 제2 오프 구간의 개수가 증가하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 기준 디밍 레벨이 지시하는 상기 게이트-오프 구간의 폭은 상기 제1 폭과 동일하고, 상기 제2 기준 디밍 레벨이 지시하는 상기 게이트-오프 구간의 폭은 상기 제2 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 디밍 레벨들 각각에 대응하는 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간은, 상기 디밍 주기 내에서 상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 디밍 주기에 포함되는 상기 제1 오프 구간의 개수와 상기 디밍 주기에 포함되는 상기 제2 오프 구간의 개수의 합은 일정한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 디밍 주기 내에서의 프레임 경과에 대응하는 상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 배열이, 상기 디밍 레벨들 각각에 대하여 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 디밍 주기에 포함되는 상기 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간들 폭들의 프레임 당 평균이 상기 디밍 레벨이 지시하는 게이트-오프 구간의 폭과 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 폭은 k(단, k는 4의 배수) 수평주기이고, 상기 제2 폭은 (k+4) 수평주기인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 간격은 4 수평주기인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 디밍 주기는 4프레임인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 발광 구동부는 한 프레임 내에서 i개의(단, i는 1보다 큰 정수) 비발광 구간들에 대응하는 i개의 게이트-오프 구간들을 갖는 상기 발광 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 디밍 주기는 (4*i) 프레임인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이의 상기 디밍 레벨의 차이는 4*i 수평주기에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이 (k*i) 수평주기를 지시하는 경우, 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간들의 폭은 각각 상기 k 수평주기에 대응하고,
    상기 디밍 레벨이 (k+4)*i 수평주기를 지시하는 경우, 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간들의 폭은 각각 상기 (k+4) 수평주기에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 디밍 레벨이, 상기 (k*i) 수평주기와 (k+4)*i 수평주기 사이의 수평주기를 지시하는 경우,
    상기 제1 폭은 상기 k 수평주기에 대응하고,
    상기 제2 폭은 (k+4) 수평주기에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 1 항에 있어서, 상기 발광 구동부는 제(2n-1) 화소행(단, n은 자연수) 및 제2n 화소행에 상기 발광 제어 신호를 동시에 공급하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 스캔 라인들을 통해 스캔 신호를 상기 제(2n-1) 화소행 및 제2n 화소행에 순차적으로 공급하는 주사 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제1 기준 디밍 레벨이 지시하는 발광 제어 신호의 게이트-오프 구간의 제1 폭과 제2 기준 디밍 레벨이 지시하는 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간의 제2 폭을 결정하는 단계;
    상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨의 중간 값인 제1 중간 디밍 레벨에 응답하여, 기 설정된 디밍 주기 동안 출력되는 상기 발광 제어 신호의 상기 제1 폭을 갖는 제1 오프 구간과 상기 제1 폭보다 큰 상기 제2 폭을 갖는 제2 오프 구간의 조합을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 조합이 결정된 디밍 레벨들의 중간 값인 제2 중간 디밍 레벨에 응답하여, 상기 디밍 주기 동안 출력되는 상기 발광 제어 신호의 상기 제1 오프 구간과 상기 제2 오프 구간의 배열을 재조합하는 단계를 포함하고,
    상기 기 설정된 디밍 주기는 복수의 프레임들을 포함하고,
    디밍 레벨이 상기 제1 기준 디밍 레벨과 상기 제2 기준 디밍 레벨 사이인 범위에서, 상기 디밍 주기 내에서 상기 발광 제어 신호의 상기 게이트-오프 구간은, 상기 디밍 레벨이 증가할수록 상기 제1 폭을 갖는 제1 오프 구간의 개수가 감소하고, 상기 제2 폭을 갖는 제2 오프 구간의 개수가 증가하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 디밍 신호에 포함되는 디밍 레벨에 대응하는 상기 발광 제어 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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