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KR102764135B1 - 감마 전압 생성 회로, 이를 포함하는 소스 드라이버 및 표시 장치 - Google Patents

감마 전압 생성 회로, 이를 포함하는 소스 드라이버 및 표시 장치 Download PDF

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KR102764135B1
KR102764135B1 KR1020240048746A KR20240048746A KR102764135B1 KR 102764135 B1 KR102764135 B1 KR 102764135B1 KR 1020240048746 A KR1020240048746 A KR 1020240048746A KR 20240048746 A KR20240048746 A KR 20240048746A KR 102764135 B1 KR102764135 B1 KR 102764135B1
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KR
South Korea
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gamma
voltage
buffers
voltages
turned
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김수빈
채세병
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 감마 인에이블 신호에 응답하여 상호 다른 전압 레벨들을 갖는 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성기를 포함한다. 감마 전압 생성기는, 감마 전압들의 전압 범위를 설정하는 제1 저항 스트링, 전압 범위 내에서 감마 전압들의 일부에 대응되는 탭 감마 전압들을 설정하는 제2 저항 스트링, 탭 감마 전압들을 출력하는 감마 버퍼들, 감마 버퍼들의 출력단자들에 각각 연결되는 탭들(tabs)을 포함하고, 상기 탭들 간의 전압을 분압하여 감마 전압들을 생성하는 제3 저항 스트링을 포함한다. 수평 시간의 일부 시간동안 감마 전압 생성기는 감마 인에이블 신호에 응답하여 탭 감마 전압들을 출력하고, 수평 시간의 나머지 시간동안 탭 감마 전압들 중 일부의 출력을 중단한다.

Description

감마 전압 생성 회로, 이를 포함하는 소스 드라이버 및 표시 장치{GAMMA VOLTAGE GENERATING CIRCUIT, SOURCE DRIVER AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 실시예는 감마 전압 생성 회로, 이를 포함하는 소스 드라이버 및 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 표시 패널 및 구동부를 포함한다. 표시 패널은 주사선들, 데이터선들 및 화소들을 포함한다. 구동부는 주사선들에 주사 신호를 순차적으로 제공하는 주사 구동부 및 데이터선들에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부를 포함한다. 화소들 각각은 해당 주사선을 통해 제공되는 주사 신호에 응답하여 해당 데이터선을 통해 제공되는 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
데이터 구동부는 복수의 계조들에 대응하는 감마 전압들을 생성하고, 감마 전압들을 이용하여 영상 데이터의 계조값을 데이터 신호로 변환할 수 있다.
휘도에 따라 감마 전압들의 범위는 변경될 수 있으며, 경우에 따라, 변경된 전압 레벨들을 가지는 감마 전압들의 특성이 이상적인 감마 전압들과 달라질 수 있다.
본 발명의 일 목적은 이상적인 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성 회로, 이를 포함하는 소스 드라이버, 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 주사선, 데이터선 및 상기 주사선 및 상기 데이터선에 연결되는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 주사선에 주사 신호를 제공하는 게이트 구동부; 및 상기 데이터선에 데이터 전압을 제공하는 소스 드라이버를 포함하며, 상기 소스 드라이버는, 감마 인에이블 신호에 응답하여 상호 다른 전압 레벨들을 갖는 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성기; 상기 감마 전압들을 이용하여, 계조값에 대응하는 상기 데이터 전압을 생성하는 디지털-아날로그 변환기; 및 상기 데이터 전압을 상기 데이터선에 출력하는 소스 버퍼를 포함하고, 상기 감마 전압 생성기는, 상기 감마 전압들의 전압 범위를 설정하는 제1 저항 스트링; 상기 전압 범위 내에서 상기 감마 전압들의 일부에 대응되는 탭 감마 전압들을 설정하는 제2 저항 스트링; 상기 탭 감마 전압들을 출력하는 감마 버퍼들; 및 상기 감마 버퍼들의 출력단자들에 각각 연결되는 탭들(tabs)을 포함하고, 상기 탭들 간의 전압을 분압하여 상기 감마 전압들을 생성하는 제3 저항 스트링을 포함하며, 수평 시간의 일부 시간동안 상기 감마 전압 생성기는 상기 감마 인에이블 신호에 응답하여 상기 탭 감마 전압들을 출력하고, 상기 수평 시간의 나머지 시간동안 상기 탭 감마 전압들 중 일부의 출력을 중단한다.
수평 동기 신호의 주기는 상기 수평 시간으로 정의되고, 상기 소스 드라이버는 하나의 수평 시간의 간격으로 상기 데이터선에 상기 데이터 전압을 공급할 수 있다.
상기 탭 감마 전압들 중 적어도 일부는 비선형적인 특성을 가지는 상기 감마 전압들의 변곡점에 대응할 수 있다.
상기 제1 저항 스트링은 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압들 간의 전압을 분압하고, 상기 제1 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 하나를 최대 감마 전압으로서 출력하고, 상기 제1 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 다른 하나를 최소 감마 전압으로서 출력할 수 있다.
상기 감마 인에이블 신호에 응답하여 상기 감마 버퍼들은 상기 수평 시간의 상기 일부 시간 동안 턴온되고, 상기 감마 버퍼들 중 일부는 상기 수평 시간의 상기 나머지 시간 동안 턴오프될 수 있다.
상기 수평 시간의 상기 일부 시간에서 상기 주사 신호는 턴오프 전압 레벨을 가지며, 상기 수평 시간의 상기 나머지 시간에서 상기 주사 신호는 턴온 전압 레벨을 가질 수 있다.
상기 주사 신호가 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨로 천이되는 시점에, 상기 감마 버퍼들 중 일부가 턴오프될 수 있다.
상기 주사 신호가 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨로 천이되는 시점 이후에, 상기 감마 버퍼들 중 일부가 턴오프될 수 있다.
상기 수평 시간에서, 상기 감마 버퍼들 중 상기 제3 저항 스트링의 최상단탭에 연결되는 상기 감마 버퍼들 중 제1 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지하고, 상기 수평 시간에서, 상기 감마 버퍼들 중 상기 제3 저항 스트링의 최하단탭에 연결되는 상기 감마 버퍼들 중 제2 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지할 수 있다.
상기 수평 시간의 상기 나머지 시간에서 상기 버퍼들 중 상기 제1 및 제2 감마 버퍼들을 제외한 나머지 감마 버퍼들은 턴오프될 수 있다.
제2 구간에서, 상기 버퍼들 중 상기 제1 및 제2 감마 버퍼들로부터 가장 멀리 이격된 제3 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지할 수 있다.
제1 감마 버퍼 그룹은 상기 제1 감마 버퍼 또는 상기 제2 감마 버퍼에 인접한 제4 감마 버퍼를 포함할 수 있다.
프레임 구간은 영상이 표시되는 표시 구간 및 상기 표시 구간과 다른 표시 구간 사이의 포치 구간을 포함하고, 상기 소스 버퍼는 상기 포치 구간에서 턴오프되고 상기 표시 구간에서 턴온되고, 상기 감마 버퍼들 중 적어도 일부는 상기 포치 구간에서 턴오프되고 상기 표시 구간에서 턴온될 수 있다.
상기 포치 구간의 일부 구간에서 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴오프되고, 상기 포치 구간의 나머지 일부 구간에서 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴온될 수 있다.
상기 표시 구간은 블랙 색상에 대응하는 블랙 데이터 전압이 상기 표시 패널에 제공되는 블랙 구간 및 상기 블랙 구간과 상이한 유효 구간을 포함하고, 상기 소스 버퍼는 상기 블랙 구간에서 턴오프되고 상기 유효 구간에서 턴온되며, 상기 감마 버퍼들 중 적어도 일부는 상기 블랙 구간에서 턴오프되고 상기 유효 구간에서 턴온될 수 있다.
상기 블랙 구간에서, 상기 제3 저항 스트링의 최상단탭에 연결되는 제1 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지하고, 상기 블랙 구간에서, 상기 버퍼들 중 상기 제1 감마 버퍼를 제외한 나머지 버퍼들은 턴오프될 수 있다.
상기 블랙 구간의 일부 구간에서 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴오프되고, 상기 블랙 구간의 나머지 구간의 종료 시점 이전에 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴온될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 소스 드라이버는 감마 인에이블 신호에 응답하여 상호 다른 전압 레벨들을 갖는 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성기; 상기 감마 전압들을 이용하여, 계조값에 대응하는 데이터 전압을 생성하는 디지털-아날로그 변환기; 및 상기 데이터 전압을 출력하는 소스 버퍼들을 포함하고, 상기 감마 전압 생성기는, 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압들 간의 전압을 분압하는 제1 저항 스트링; 상기 제1 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 두 개의 선택된 전압들 간의 전압을 분압하는 제2 저항 스트링; 상기 제2 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 일부를 탭 감마 전압들로써 출력하는 감마 버퍼들; 상기 감마 버퍼들의 출력단자들에 각각 연결되는 탭들(tabs)을 포함하고, 상기 탭들 간의 전압을 분압하여 상기 감마 전압들을 생성하는 제3 저항 스트링을 포함하며, 수평 시간의 일부 시간동안 상기 감마 전압 생성기는 상기 감마 인에이블 신호에 응답하여 상기 감마 버퍼들을 턴온하고, 상기 수평 시간의 나머지 시간동안 상기 감마 버퍼들 중 일부를 턴오프한다.
수평 동기 신호의 주기는 상기 수평 시간으로 정의되고, 기 소스 드라이버는 상기 하나의 수평 시간의 간격으로 데이터선에 상기 데이터 전압을 공급할 수 있다.
상기 탭 감마 전압들 중 적어도 일부는 비선형적인 특성을 가지는 상기 감마 전압들의 변곡점에 대응할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 감마 전압 생성 회로, 소스 드라이버, 및 표시 장치는, 저항 스트링을 이용하여 감마 전압들을 생성하되, 제1 구간에서 감마 버퍼들(또는, 감마 증폭기들)을 이용하여 저항 스트링의 탭들(tabs)에 대표 감마 전압들을 인가하여 감마 전압들을 이상적인 감마 전압들까지 빠르게 변화하도록 하며, 또한, 제2 구간에서 감마 버퍼들의 적어도 일부를 턴오프시켜(또는, 출력을 차단하여) 감마 버퍼들의 오프셋(offset)에 의한 오차 성분을 제거할 수 있다. 따라서, 이상적인 감마 전압들과 동일한 감마 전압들이 생성될 수 있다. 즉, 감마 전압들의 선형성이 보장될 수 있다.
또한, 상기 소스 드라이버 및 상기 표시 장치는, 포치(porch) 구간(즉, 영상이 표시되는 표시 구간들 사이의 구간) 및 표시 구간 내 블랙 구간(즉, 블랙 영상만이 표시되는 구간)에서, 소스 버퍼(또는, 소스 증폭기)의 출력을 감소시키고, 감마 버퍼들의 적어도 일부를 턴오프시킬 수 있다. 따라서, 소비전력이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함된 데이터 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3의 데이터 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 3의 데이터 구동부에 포함된 감마 전압 생성부의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 5의 감마 전압 생성부에 포함된 제3 저항 스트링에 연결된 감마 버퍼들의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 7은 도 5의 감마 전압 생성부에서 출력되는 감마 전압들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 5의 감마 전압 생성부의 동작을 설명하는 파형도이다.
도 9는 도 5의 감마 전압 생성부의 동작의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 10은 도 5의 감마 전압 생성부의 동작의 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 11은 도 5의 감마 전압 생성부의 동작의 또 다른 예를 나타내는 회로도이다.
도 12는 도 3의 데이터 구동부의 동작의 일 예를 설명하는 파형도이다.
도 13은 도 3의 데이터 구동부의 동작의 다른 예를 설명하는 파형도이다.
도 14는 도 3의 데이터 구동부의 동작의 또 다른 예를 설명하는 파형도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지는 않으며, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다.
한편, 도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시부(110)(또는, 표시 패널), 주사 구동부(120)(또는, scan driver, gate driver), 데이터 구동부(130)(또는, data driver, source driver), 타이밍 제어부(140)(또는, timing controller), 및 발광 구동부(150)(또는, emission driver)를 포함할 수 있다.
표시부(110)는 주사선들(SL1 내지 SLn, 단, n은 양의 정수)(또는, 게이트선들), 데이터선들(DL1 내지 DLm, 단, m은 양의 정수), 발광 제어선들(EL1 내지 ELn), 및 화소(PXL)를 포함할 수 있다. 화소(PXL)는 주사선들(SL1 내지 SLn), 데이터선들(DL1 내지 DLm), 및 발광 제어선들(EL1 내지 ELn)에 의해 구획된 영역(예를 들어, 화소 영역)에 배치될 수 있다.
화소(PXL)는 주사선들(SL1 내지 SLn) 중 적어도 하나, 데이터선들(DL1 내지 DLm) 중 하나, 및 발광 제어선들(EL1 내지 ELn) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. 예를 들어, 화소(PXL)는 주사선(SLi), 주사선(SLi)에 인접한 이전 주사선(SLi-1), 데이터선(DLj), 및 발광 제어선(ELi)에 연결될 수 있다(단, i 및 j 각각은 양의 정수).
화소(PXL)는 이전 주사선(SLi-1)을 통해 제공되는 주사 신호(또는, 이전 시점에 제공된 주사 신호, 이전 게이트 신호)에 응답하여 초기화되고, 주사선(SLi)을 통해 제공되는 주사 신호(또는, 현재 시점에 제공된 주사 신호, 게이트 신호)에 응답하여 데이터선(DLj)을 통해 제공되는 데이터 신호를 저장하거나 기록하며, 발광 제어선(ELi)을 통해 제공되는 발광 제어 신호에 응답하여 저장된 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
표시부(110)에는 제1 및 제2 전원전압들(VDD, VSS)이 제공될 수 있다. 전원전압들(VDD, VSS)은 화소(PXL)의 동작에 필요한 전압들이며, 제1 전원전압(VDD)은 제2 전원전압(VSS)의 전압 레벨보다 높은 전압 레벨을 가질 수 있다. 또한, 표시부(110)에는 초기화 전원전압(Vint)이 제공될 수도 있다. 제1 및 제2 전원전압들(VDD, VSS), 및 초기화 전원전압(Vint)은 별도의 전원 공급부로부터 표시부(110)에 제공될 수 있다.
주사 구동부(120)는 주사 제어 신호(SCS)에 기초하여 주사 신호를 생성하고, 주사 신호를 주사선들(SL1 내지 SLn)에 순차적으로 제공할 수 있다. 여기서, 주사 제어 신호(SCS)는 개시 신호, 클럭 신호들 등을 포함하고, 타이밍 제어부(140)로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(120)는 클럭 신호들을 이용하여 펄스 형태의 개시 신호에 대응하는 펄스 형태의 주사 신호를 순차적으로 생성 및 출력하는 쉬프트 레지스터(shift register)(또는, 스테이지)를 포함할 수 있다.
발광 구동부(150)는 발광 구동 제어 신호(ECS)에 기초하여 발광 제어 신호를 생성하고, 발광 제어 신호를 발광 제어선들(EL1 내지 ELn)에 순차적으로 또는 동시에 제공할 수 있다. 여기서, 발광 구동 제어 신호(ECS)는 발광 개시 신호, 발광 클럭 신호들 등을 포함하고, 타이밍 제어부(140)로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, 발광 구동부(150)는 발광 클럭 신호들을 이용하여 펄스 형태의 발광 개시 신호에 대응하는 펄스 형태의 발광 제어 신호를 순차적으로 생성 및 출력하는 쉬프트 레지스터를 포함할 수 있다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 제어부(140)로부터 제공되는 영상 데이터(DATA2) 및 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 데이터 신호들을 생성하고, 데이터 신호들을 표시부(110)(또는, 화소(PXL))에 제공할 수 있다. 여기서, 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(130)의 동작을 제어하는 신호이며, 유효 데이터 신호의 출력을 지시하는 로드 신호(또는, 데이터 인에이블 신호) 등을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 구동부(130)는 감마 전압들을 생성하고, 영상 데이터(DATA2) 내 계조값에 대응하는 감마 전압들 중 하나를 선택하여, 데이터 신호(또는, 데이터 전압)를 출력할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 감마 버퍼들(또는, 감마 증폭기들(gamma amplifiers))을 통해 감마 전압들 중 적어도 일부(예를 들어, 대표 감마 전압들)를 출력하되, 감마 버퍼들 중 적어도 일부를 주기적으로 턴오프시킬 수 있다.
휘도에 따라, 감마 전압들의 전체 전압 범위 및 감마 전압들의 목표 전압 레벨들이 변경될 수 있다. 이 경우, 감마 버퍼들의 오프셋(offset)(또는, 오프셋 전압으로, 이상적인 출력 전압과 실제 출력 전압 간의 차이)에 의해 감마 버퍼들로부터 출력되는 감마 전압들의 실제 전압 레벨들은 목표 전압 레벨들을 기준으로 오차를 가질 수 있다. 즉, 감마 버퍼들로부터 출력되는 감마 전압들은 비선형적인 특성을 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)(또는, 데이터 구동부(130))는 제1 구간에서 감마 버퍼들을 턴온시키고, 제2 구간에 감마 버퍼들 중 적어도 일부(예를 들어, 중간 계조들에 대응하는 중간 감마 전압들을 출력하는 감마 버퍼들)를 턴오프시킬 수 있다. 여기서, 제2 구간은 계조값에 대응하는 감마 전압들 중 하나를 선택하여 데이터 신호를 생성하는, 데이터 신호 생성 구간이고, 제1 구간은 제2 구간의 이전 구간일 수 있다. 이 경우, 제1 구간에서, 턴온된 감마 버퍼들에 의해 감마 전압들이 목표 전압 레벨들에 유사한 전압 레벨들로 빠르게 변화하거나 충전되고, 제2 구간에서, 감마 버퍼들의 오프셋 성분이 제거되면서, 감마 전압들(특히, 중간 감마 전압들)의 선형성(linearity)이 보장될 수 있다.
감마 전압들을 생성하는 구성 및 감마 버퍼들을 제어하는 구성에 대해서는 도 5 내지 도 11을 참조하여 후술하기로 한다.
실시예들에서, 데이터 구동부(130)는 포치(Porch) 구간(또는, 블랭크 구간) 및 블랙 구간에서, 감마 버퍼들 중 적어도 일부를 턴오프시킬 수 있다. 여기서, 포치 구간은 표시 구간들(즉, 영상이 표시되는 구간들) 사이의 구간이며, 블랙 구간은 표시 구간 중에서 블랙 영상만이 표시되는 구간일 수 있다. 포치 구간에서 유효한 데이터 신호가 생성되지 않으며, 또한, 블랙 구간에서는 블랙 색상에 대응하는 감마 전압만이 요구되기 때문이다. 따라서, 데이터 구동부(130)(및, 표시 장치(100))의 소비 전력이 감소될 수 있다.
포치 구간 및 블랙 구간에서 감마 버퍼들을 제어하는 구성에 대해서는 도 12 내지 도 14를 참조하여 후술하기로 한다.
타이밍 제어부(140)는 외부(예를 들어, 그래픽 프로세서)로부터 입력 영상 데이터(DATA1) 및 제어 신호(CS)를 수신하고, 제어 신호(CS)에 기초하여 주사 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하며, 입력 영상 데이터(DATA1)를 변환하여 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다. 여기서, 제어 신호(CS)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 클럭(CLK) 등을 포함할 수 있다. 수직 동기 신호는 프레임 데이터(즉, 하나의 프레임 영상이 표시되는 프레임 구간에 대응하는 데이터)의 시작을 나타내고, 수평 동기 신호는 데이터 행(즉, 프레임 데이터에 포함된 복수의 데이터 행들 중 하나의 데이터 행)의 시작을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(140)는 RGB 포맷의 입력 영상 데이터(DATA1)를 표시부(110) 내 화소 배열에 부합하는 RGBG 포맷의 영상 데이터(DATA2)로 변환할 수 있다.
한편, 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 제어부(140), 및 발광 구동부(150) 중 적어도 하나는 표시부(110)에 형성되거나, IC로 구현되어 테이프 캐리어 패키지 형태로 표시부(110)에 연결될 수 있다. 또한, 주사 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 제어부(140), 및 발광 구동부(150) 중 적어도 2개는 하나의 IC로 구현될 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2를 참조하면, 화소(PXL)는 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7), 스토리지 커패시터(Cst) 및 발광 소자(LD)를 구비할 수 있다.
제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 각각은 P형 트랜지스터로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제7 트랜지스터들(T1 내지 T7) 중 적어도 일부는 N형 트랜지스터로 구현될 수도 있다.
제1 트랜지스터(T1; 구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제2 노드(N2)에 연결되거나, 제5 트랜지스터(T5)를 경유하여 제1 전원선(즉, 제1 전원전압(VDD)이 인가된 전원선)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제1 노드(N1)에 연결되거나, 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 발광 소자(LD)의 애노드에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제3 노드(N3)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제3 노드(N3)의 전압에 대응하여 제1 전원선으로부터 발광 소자(LD)를 경유하여 제2 전원선(즉, 제2 전원전압(VSS)을 전달하는 전원선)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2; 스위칭 트랜지스터)는 데이터선(DLj)과 제2 노드(N2) 사이에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 주사선(SLi)에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 주사선(SLi)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(DLj)과 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제1 노드(N1) 및 제3 노드(N3) 사이에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 주사선(SLi)에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 주사선(SLi)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 노드(N1) 및 제3 노드(N3)를 전기적으로 접속시킬 수 있다. 따라서, 제3 트랜지스터(T3)가 턴-온 될 때 제1 트랜지스터(T1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전원선과 제3 노드(N3) 사이에 접속될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
제4 트랜지스터(T4)는 제3 노드(N3)와 초기화 전원선(즉, 초기화 전원전압(Vint)을 전달하는 전원선) 사이에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 이전 주사선(SLi-1)에 접속될 수 있다. 제4 트랜지스터(T4)는 이전 주사선(SLi-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 노드(N1)로 초기화 전원전압(Vint)을 공급할 수 있다. 여기서, 초기화 전원전압(Vint)은 데이터 신호보다 낮은 전압 레벨을 갖도록 설정될 수 있다.
제5 트랜지스터(T5)는 제1 전원선과 제2 노드(N2) 사이에 접속될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 발광 제어선(ELi)에 접속될 수 있다. 제5 트랜지스터(T5)는 발광 제어선(ELi)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제6 트랜지스터(T6)는 제1 노드(N1)와 발광 소자(LD) 사이에 접속될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6) 게이트 전극은 발광 제어선(ELi)에 접속될 수 있다. 제6 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(ELi)으로 발광 제어 신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제7 트랜지스터(T7)는 초기화 전원선과 발광 소자(LD)의 애노드 사이에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)의 게이트 전극은 주사선(SLi)에 접속될 수 있다. 제7 트랜지스터(T7)는 주사선(SLi)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원전압(Vint)을 발광 소자(LD)의 애노드로 공급할 수 있다.
발광 소자(LD)의 애노드는 제6 트랜지스터(T6)를 경유하여 제1 트랜지스터(T1)에 접속되고, 캐소드는 제2 전원선에 접속될 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 발광 소자(LD)로 전류가 흐르도록, 제1 전원전압(VDD)은 제2 전원전압(VSS)보다 높은 전압 레벨을 갖도록 설정될 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함된 데이터 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 데이터 구동부(130)(또는, 소스 드라이버)는 제어부(310)(또는, 제어 회로), 바이어스 전압 생성부(320)(또는, 바이어스 전압 생성 회로), 감마 전압 생성부(330)(또는, 감마 전압 생성 회로), 쉬프트 레지스터(340), 래치(350), 디코더(360)(또는, 디지털-아날로그 컨버터, DAC), 및 출력 버퍼(370)를 포함할 수 있다.
제어부(310)는 타이밍 제어부(140)로부터 데이터 제어 신호(DCS)를 수신할 수 있다.
제어부(310)는 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 바이어스 제어 신호(BCS)를 생성할 수 있다. 바이어스 제어 신호(BCS)는 출력 버퍼(370)를 구성하는 소스 버퍼들(또는, 소스 증폭기들(source amplifiers))로 인가되는 바이어스 전압(Vbias)을 조절하는데 이용될 수 있다.
도 12를 참조하여 후술하겠지만, 포치 구간(및 블랙 구간)에서, 바이어스 전압(Vbias)은 감소될 수 있다. 출력 버퍼(370) 및 데이터 구동부(130)의 소비 전력이 감소될 수 있다.
제어부(310)는 감마 인에이블 신호(G_EN)를 생성할 수 있다. 감마 인에이블 신호(G_EN)는, 감마 전압 생성부(330)로 하여금 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)을 생성하도록, 감마 전압 생성부(330)를 제어할 수 있다. 여기서, 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)은 데이터(DATA)(즉, 도 1을 참조하여 설명한 영상 데이터(DATA2))를 데이터 전압(즉, 계조 전압(gray scale voltage))으로 변환시키는데 사용될 수 있다. 한편, 감마 전압들(VG0 내지 V2047)은 11비트 데이터에 대응하는 2048개의 감마 전압들을 포함할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(310)는 타이밍 제어부(140)로부터 수신된 직렬화된 데이터를 병렬화된 데이터(DATA)로 변경시킬 수 있다. 제어부(310)는 병렬화된 데이터(DATA)를 쉬프트 레지스터(340)에 제공할 수 있다.
바이어스 전압 생성부(320)는 바이어스 제어 신호(BCS)에 응답하여 다양한 전압 레벨을 갖는 바이어스 전압(Vbias)을 생성할 수 있다.
감마 전압 생성부(330)는 감마 인에이블 신호(G_EN)를 수신하여 다양한 전압 레벨을 갖는 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)을 생성할 수 있다.
실시예들에서, 감마 전압 생성부(330)는 저항 스트링 및 저항 스트링의 탭들에 대표 감마 전압들을 전달하는 감마 버퍼들을 포함하되, 제1 구간에서 감마 버퍼들을 턴온시키고, 제2 구간에서 감마 버퍼들 중 적어도 일부(예를 들어, 중간 계조들에 대응하는 중간 감마 전압들을 출력하는 감마 버퍼들)를 턴오프시킬 수 있다.
일 실시예에서, 감마 전압 생성부(330)는 포치 구간 및 블랙 구간에서, 감마 버퍼들 중 적어도 일부를 턴오프시킬 수 있다.
일 실시예에서, 감마 전압 생성부(330)는 디지털 감마 전압 생성기일 수 있다. 이 경우, 감마 전압 생성부(330)로부터 출력되는 감마 전압들은 선형적일 수 있다.
쉬프트 레지스터(340)는 병렬화된 데이터(DATA)를 래치(350)에 제공할 수 있다. 쉬프트 레지스터(340)는 래치 클럭 신호를 생성하여 래치에 제공할 수 있으며, 래치 클럭 신호는 병렬화된 데이터(DATA)가 출력되는 타이밍을 제어하는데 이용될 수 있다.
래치(350)는 쉬프트 레지스터(340)로부터 순차적으로 수신한 데이터를 래치하거나 임시적으로 저장하여, 디코더(360)에 전달할 수 있다.
디코더(360)는 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)을 이용하여 디지털 형태의 데이터(즉, 병렬화된 데이터(DATA)의 계조값)를 아날로그 형태의 데이터 신호(또는, 데이터 전압)으로 변환할 수 있다.
출력 버퍼(370)는 데이터 신호를 수신하여 데이터선들(DLs)(즉, 도 1을 참조하여 설명한 표시부(110)의 데이터선들(DL1 내지 DLm))에 출력할 수 있다. 출력 버퍼(370)는 데이터선들(DLs)에 연결되는 소스 버퍼들을 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 데이터 구동부의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 4에는, 설명의 편의상, 하나의 화소(PXL)를 구동하기 위해 필요한 바이어스 전압 생성부(320), 감마 전압 생성부(330), 디코더(360), 및 출력 버퍼(370)를 중심으로, 데이터 구동부(130)가 간략하게 도시되어 있다. 바이어스 전압 생성부(320), 감마 전압 생성부(330), 디코더(360), 및 출력 버퍼(370)는 도 3을 참조하여 설명하였으므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
감마 전압 생성부(330)에서 출력되는 감마 전압들(VG0~VG2047)은 선형적일 수 있다. 예를 들어, 감마 전압들(VG0~VG2047)은 감마 코드(CODE)(또는, 디지털 입력값)에 대한 1차 방정식에 대응하는 직선 상에 위치할 수 있다.
디코더(360)는 데이터(DATA) 내 계조값에 기초하여 감마 전압들(VG0~VG2047) 중 하나를 선택하여, 데이터 전압(VGS)으로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 디코더(360)는 계조값(GRAY)과 감마 전압들(VG0~VG2047) 간의 관계가 정의된 별도의 룩업 테이블을 이용하거나, 계조값에 대한 논리적인 처리를 통해, 계조값에 대응하는 데이터 전압(VGS)을 출력할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전압(VGS)은 8비트 계조값들에 대응하는 265개의 전압 레벨들을 가질 수 있다. 계조별 데이터 전압(VGS)은 감마 곡선(예를 들어, 2.2 감마 곡선(2.2 Curve)) 상에 위치할 수 있다. 즉, 디코더(360)는 선형적인 감마 전압들(VG0~VG2047)을 논리적인 처리를 통해 2.2 감마 곡선에 부합하는 데이터 전압(VGS)을 출력할 수 있다.
출력 버퍼(370)는 소스 버퍼(381)(또는, 소스 증폭기)를 포함할 수 있다.
소스 버퍼(381)는 디코더(360)로부터 데이터 전압(VGS)(또는, 데이터 신호, 계조 전압)을 수신하고, 바이어스 전압(Vbias)의 레벨에 따라 데이터 전압(VGS)을 구동시킬 수 있다. 구동된 데이터 전압(VGS)은 데이터선(DL)을 통하여 화소(PXL)로 출력될 수 있다. 화소(PXL)를 구동하기 위해 많은 전류가 소모되므로, 소스 버퍼(381)를 통해 데이터 전압(VGS)이 화소(PXL)에 제공될 수 있다.
도 5는 도 3의 데이터 구동부에 포함된 감마 전압 생성부의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 6은 도 5의 감마 전압 생성부에 포함된 제3 저항 스트링에 연결된 감마 버퍼들의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 감마 전압 생성부(330)는 제1 저항 스트링(RST1), 제2 저항 스트링(RST2), 제3 저항 스트링(RST3), 제1 기준 선택기(DEC_TOP), 제2 기준 선택기(DEC_BOT), 선택기들(DEC1 내지 DEC10), 제1 기준 버퍼(AMP_REF1), 제2 기준 버퍼(AMP_REF2), 제1 버퍼(AMP_TOP), 제2 버퍼(AMP_BOT), 및 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)(또는, 제1 내지 제10 감마 증폭기들)을 포함할 수 있다. 도 5에서 10개의 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 감마 버퍼들의 수는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
제1 기준 버퍼(AMP_REF1)는 제1 기준 전압(VREF1)을 출력하고, 제2 기준 버퍼(AMP_REF2)는 제2 기준 전압(VREF2)을 출력할 수 있다. 여기서, 제1 기준 전압(VREF1)은 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)이 가질 수 있는 최소 전압이며, 제2 기준 전압(VREF2)은 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)이 가질 수 있는 최대 전압이며, 제1 및 제2 기준 전압들(VREF1, VREF2) 각각은 감마 전압 생성 회로에 인가되는 구동 전압(또는, 전원 전압)에 기초하여 설정되며, 예를 들어, 제1 및 제2 기준 전압들(VREF1, VREF2) 각각은 감마 전압 생성 회로에 인가되는 구동 전압을 분압한 전압들 중에서 선택되어, 제1 및 제2 기준 버퍼들(AMP_REF1, AMP_REF2)에 제공될 수 있다.
제1 저항 스트링(RST1)은 복수 개의 저항들로 구성되며, 저항들에 의해 제1 및 제2 기준 전압들(VREF1, VREF2) 간의 전압이 분압될 수 있다.
제1 기준 선택기(DEC_TOP)는 제1 저항 스트링(RST1)에 의해 분압된 전압들 중 하나를 선택하고, 제1 버퍼(AMP_TOP)는 분압된 전압들 중 선택된 하나를 최대 감마 전압(VG_TOP)으로서 출력할 수 있다. 여기서, 최대 감마 전압(VG_TOP)은 감마 전압들(VG0 내지 VG2047) 중 가장 큰 전압 레벨을 가지는 감마 전압(예를 들어, 최소 계조에 대응하는 기준 감마 전압(VG0))으로 설정될 수 있다.
유사하게, 제2 기준 선택기(DEC_BOT)는 제1 저항 스트링(RST1)에 의해 분압된 전압들 중 다른 하나를 선택하고, 제2 버퍼(AMP_BOT)는 분압된 전압들 중 선택된 다른 하나를 최소 감마 전압(VG_BOT)으로서 출력할 수 있다. 여기서, 최소 감마 전압(VG_BOT)은 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)의 범위의 최소값을 정의할 수 있다.
제1 및 제2 기준 선택기들(DEC_TOP, DEC_BOT) 각각은 12비트 디코더로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 저항 스트링(RST2)은 복수 개의 제1 저항들(Ra)로 구성되며, 감마 전압들(VG0 내지 VG2047)의 범위를 설정할 수 있다. 제2 저항 스트링(RST2)의 일단(예를 들어, 상단탭)에는 최대 감마 전압(VG_TOP)이 제공되고, 제2 저항 스트링(RST2)의 타단(예를 들어, 하단탭)에는 최소 감마 전압(VG_BOT)이 제공되며, 제2 저항 스트링(RST2)은 최대 감마 전압(VG_TOP) 및 최소 감마 전압(VG_BOT) 사이의 전압을 제1 저항들(Ra)을 통해 분압할 수 있다. 한편, 제1 저항들(Ra)은 상호 동일한 저항 값을 가질 수 있다.
제1 선택기(DEC1)는 제2 저항 스트링(RST2)에 의해 분압된 전압들 중 하나를 선택하고, 제1 감마 버퍼(AMP_G1)는 제2 저항 스트링(RST2)에 의해 분압된 전압들 중 선택된 하나를 출력하며, 분압된 전압들 중 선택된 하나는 최저 계조의 감마 전압(또는, 제1 감마 전압(VG1), 제1 대표 감마 전압(VGR1), 제1 탭 감마 전압)으로 설정될 수 있다.
유사하게, 제2 내지 제10 선택기들(DEC2 내지 DEC10) 각각은 제2 저항 스트링(RST2)에 의해 분압된 전압들 중 하나를 선택하고, 제2 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G10)은 제2 내지 제10 선택기들(DEC2 내지 DEC10)에 의해 선택된 전압들을 각각 출력할 수 있다. 제10 선택기(DEC10)에 의해 선택되어 제10 감마 버퍼(AMP_G10)를 통해 출력되는 전압은 최대 계조의 감마 전압(VG2047)(또는, 제10 대표 감마 전압(VGR10), 제10 탭 감마 전압)으로 설정되며, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)을 통해 출력되는 전압들은 중간 계조들의 감마 전압들(VG223, VG455, VG679, VG911, VG1135, VG1367, VG1591, VG1823)(또는, 제2 내지 제9 대표 감마 전압들(VGR2 내지 VGR9), 제2 내지 제9 탭 감마 전압들, 중간 계조들의 탭 감마 전압들)로 설정될 수 있다.
제1 내지 제10 선택기들(DEC1 내지 DEC10) 각각은 13비트 디코더로 구현될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)을 통해 출력되는 감마 전압들(VG1, VG223, VG455, VG679, VG911, VG1135, VG1367, VG1591, VG1823, VG2047)(또는, 탭 감마 전압들)은 대체로 상호 등간격을 가지고 설정될 수 있다.
제3 저항 스트링(RST3)은 복수개의 제2 저항들(Rb)로 구성되며, 제2 저항 스트링(RST2)에서 설정된 감마 전압 범위 내에서, 감마 전압들(VG1 내지 VG2047)을 생성할 수 있다. 제2 저항들(Rb)은 상호 동일한 저항 값을 가질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 제3 저항 스트링(RST3)의 특정 탭들(또는, 특정 탭 지점들)에 연결되어, 감마 전압들(VG1, VG223, VG455, VG679, VG911, VG1135, VG1367, VG1591, VG1823, VG2047)의 RC 지연을 감소시키고, 감마 전압들(VG1, VG223, VG455, VG679, VG911, VG1135, VG1367, VG1591, VG1823, VG2047)의 설정 시간을 단축시킬 수 있다. 즉, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 감마 전압들(VG1, VG223, VG455, VG679, VG911, VG1135, VG1367, VG1591, VG1823, VG2047)을 목표 감마 전압들까지 빠르게 충전시킴으로써, 감마 전압들의 선형성이 향상되고, 감마 전압들이 보다 용이하게 제어될 수 있다.
실시예들에서, 제2 버퍼(AMP_BOT)는 휘도 제어 신호(LCS)에 응답하여 최소 감마 전압(VG_BOT)을 가변시킬 수 있다. 여기서, 휘도 제어 신호(LCS)는 외부(예를 들어, 타이밍 제어부(140))로부터 제공될 수 있다. 즉, 제2 버퍼(AMP_BOT)는, 표시 장치(100)의 표시 휘도에 따라 최소 감마 전압(VG_BOT)을 가변시키고, 이에 따라, 감마 전압들(V0 내지 V2047)의 범위가 조절될 수 있다.
다만, 이 경우, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 오프셋에 의해, 감마 전압들에 비선형적인 특성이 발생할 수 있다. 즉, 디지털 입력값(CODE) 대비 아날로그 출력이 비선형적인 특성을 가질 수 있다.
한편, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부는 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)(또는, 감마 인에이블 신호(G_EN, 도 3 참조))에 의해 턴온되거나, 턴오프될 수 있다. 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 턴온/턴오프 동작에 대해서는 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 7은 도 5의 감마 전압 생성부에서 출력되는 감마 전압들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 곡선(CURVE1)은 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)만이 동작하거나 턴온된 경우(즉, 제2 내지 제9 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)이 동작하지 않거나 턴오프된 경우), 제1 휘도에 대응하여 제3 저항 스트링(RST3)을 통해 출력되는 감마 전압들을 나타낸다. 제2 곡선(CURVE2)은 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 동작하는 경우, 제1 휘도에 대응하여 제3 저항 스트링(RST3)을 통해 출력되는 감마 전압들을 나타낸다. 제3 곡선(CURVE3) 및 제4 곡선(CURVE4)은 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 동작하는 경우, 제2 휘도 및 제3 휘도에 대응하여 제3 저항 스트링(RST3)을 통해 출력되는 감마 전압들을 각각 나타낸다.
제1 곡선(CURVE1)을 참조하면, 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)만이 동작하는 경우(즉, 제2 내지 제9 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)이 동작하지 않거나 턴오프 된 경우), 탭 감마 전압들(특히, 중간 감마 전압들)은 RC 지연에 의해 특정 시간 내에 목표 감마 전압들(즉, 제2 곡선(CURVE2) 상의 감마 전압들)에 도달하지 못하고, 비선형적인 특성을 나타낼 수 있다.
제2 곡선(CURVE2)을 참조하면, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 모두 동작하는 경우, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)에 의해 감마 전압들의 RC 지연이 감소되고, 감마 전압들은 특정 시간 내에 목표 감마 전압들에 도달하며, 선형적인 특성을 가질 수 있다.
제3 곡선(CURVE3)을 참조하면, 표시 장치(100)의 표시 휘도가 제1 휘도에서 제2 휘도로 변경되는 경우, 도 5를 참조하여 설명한 최소 감마 전압(VG_BOT)이 변경되고, 이에 따라 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 제2 휘도에 대응하는 탭 감마 전압들을 출력할 수 있다. 다만, 최소 감마 전압(VG_BOT)의 변경에 따라 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 각각의 오프셋이 변화하면서, 감마 전압들(VG1, VG233, VG455, VG1135, VG1823, VG2047)은 목표 감마 전압들(예를 들어, 제3 곡선(CURVE3)과 교차하는 점선)을 기준으로 오차를 가질 수 있으며, 전체적으로 비선형적인 특성을 가질 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 원하는 영상을 정확하게 표시하지 못하며, 표시 품질이 저하될 수 있다.
제2 휘도에 대응하여, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 설정을 변경하거나, 제1 내지 제10 선택기들(DEC1 내지 DEC10)의 제어값을 변경할 수 있으나, 변경 가능한 모든 휘도들에 대해 제1 내지 제10 선택기들(DEC1 내지 DEC10)의 제어값 등을 설정하는 경우, 비용이 증가될 수 있다.
제3 곡선(CURVE3)과 유사하게, 표시 장치(100)의 표시 휘도가 제3 휘도로 변경되는 경우, 제4 곡선(CURVE4)에 따른 감마 전압들은 비선형적인 특성을 가지게 된다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 감마 전압 생성부(330)는 제1 구간(예를 들어, 데이터 전압을 생성하기 이전의 구간)에서 감마 버퍼들을 턴온시켜 감마 전압들을 목표 감마 전압들의 근처로 빠르게 충전시키고, 제2 구간(예를 들어, 데이터 전압을 생성하는 구간)에서 감마 버퍼들 중 적어도 일부(예를 들어, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9) 중 적어도 하나)를 턴오프시켜 감마 전압들의 오차를 제거할 수 있다. 예를 들어, 제2 구간에서 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)는 턴온 상태를 유지하면서 최대 감마 전압 및 최소 감마 전압의 변동을 방지하고, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)는 턴오프되므로, 감마 탭 지점들은 플로팅 상태(즉, 해당 지점의 전압이 변동 가능한 상태)가 되고, 감마 전압들 각각이 제3 저항 스트링(RST3)에 의해 조절되므로, 제1 구간에서의 감마 전압들의 오차 성분들이 제거될 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 도 5의 감마 전압 생성부의 동작을 설명하는 파형도이다. 도 8a 및 도 8b에는 도 1을 참조하여 설명한 주사 신호(SCAN), 수평 동기 신호(HSYNC), 및 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 동작을 제어하는 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 도시되어 있다. 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 도 3을 참조하여 설명한 감마 인에이블 신호(G_EN)에 포함되거나 감마 인에이블 신호(G_EN)와 함께, 제어부(310)으로부터 감마 전압 생성부(330)에 제공될 수 있다. 도 9는 도 5의 감마 전압 생성부의 동작의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 9에는 도 8에 도시된 제1 구간에서 감마 전압 생성부(330)의 동작이 도시되어 있다.
먼저, 도 1, 도 5, 및 도 8a를 참조하면, 제1 시점(t1)에서, 주사 신호(SCAN)는 턴오프 전압 레벨(또는, 논리 하이 레벨)을 가질 수 있다. 따라서, 화소(PXL)에는 데이터 신호가 제공되지 않을 수 있다.
수평 동기 신호(HSYNC)는 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨(예를 들어, 논리 로우 레벨)로 천이되며, 일정 시간 동안 턴온 전압 레벨로 유지될 수 있다. 즉, 수평 동기 신호(HSYNC)는 제1 시점(t1)에서 턴온 전압 레벨의 제1 펄스를 가지며, 예를 들어, 제1 펄스는 제1 펄스폭(PW1)을 가질 수 있다.
감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제1 값(예를 들어, FULL)(또는, 제1 상태)을 가질 수 있다. 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 턴온 전압 레벨의 수평 동기 신호(HSYNC)에 응답하여 제1 값을 가질 수 있고, 예를 들어, 도 3을 참조하여 설명한 제어부(310)는 수평 동기 신호(HSYNC)에 기초하여 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)를 생성할 수 있다.
이 경우, 제1 값을 가지는 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)에 응답하여 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 모두 턴온되거나, 턴온 상태를 유지할 수 있다. 도 7을 참조하여 설명한 제3 곡선(CURVE3)(또는, 제4 곡선(CURVE4))과 같이, 감마 전압들은 목표 감마 전압들에 가까운 전압들로 빠르게 충전될 수 있으며, 감마 전압들은 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 오프셋에 기인한 오차를 가지거나, 비선형적인 특성을 나타낼 수 있다.
이후, 제2 시점(t2)에서, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제1 값에서 제2 값(예를 들어, LESS)(또는, 제2 상태)을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 값을 가지는 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)에 응답하여 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부가 턴오프될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)(즉, 제1 그룹(GROUP1)에 포함된 감마 버퍼들)이 턴오프될 수 있다. 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)은 턴온 상태를 유지할 수 있다.
이 경우, 감마 전압들 중 최대 감마 전압과 최소 감마 전압은 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)의 출력에 따라 고정된 전압 레벨을 유지하고, 중간 감마 전압들(예를 들어, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)에 대응하는 감마 전압들)은 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9)의 출력으로부터 자유로워질 수 있다. 따라서, 중간 감마 전압들은 제3 저항 스트링(RST3)에 의해 조절되며, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 오프셋에 기인한 오차 성분이 제거될 수 있다. 즉, 중간 감마 전압들은 선형적인 특성을 가질 수 있다.
한편, 제2 시점(t2)에서, 주사 신호(SCAN)는 턴온 전압 레벨을 가질 수 있다. 예를 들어, 주사 신호(SCAN)는 제2 펄스폭(PW2) 동안 턴온 전압 레벨을 가지는 펄스를 가질 수 있다. 주사 신호(SCAN)에 대응하여 데이터 구동부(130)는 감마 전압들(즉, 제2 시점(t2)에서 선형적인 특성을 가지는 감마 전압들)을 이용하여 데이터 신호를 생성하고, 도 1을 참조하여 설명한 화소(PXL)는 주사 신호(SCAN)에 응답하여 데이터 신호(즉, 보다 정확한 전압 레벨을 가지는 데이터 전압)에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
한편, 제3 시점(t3)에서의 주사 신호(SCAN), 수평 동기 신호(HSYNC), 및 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제1 시점(t1)에서의 주사 신호(SCAN), 수평 동기 신호(HSYNC), 및 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 주사 신호(SCAN), 수평 동기 신호(HSYNC), 및 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제1 시점(t1) 및 제3 시점(t3) 사이의 구간을 주기로 가질 수 있다.
도 8a 및 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 주사 신호(SCAN)가 턴오프 전압 레벨을 가지는 제1 구간(P1)(또는, 수평 동기 신호(HSYNC)가 턴온 전압 레벨을 가지는 구간)에서, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 모두 턴온되고, 주사 신호(SCNA)가 턴온 전압 레벨을 가지는 제2 구간(P2)(또는, 수평 동기 신호(HSYNC)가 턴오프 전압 레벨을 가지는 구간)에서, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부(예를 들어, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9))은 턴오프될 수 있다. 따라서, 감마 전압들은 보다 용이하게 제어되면서도, 감마 전압들의 선형적인 특성이 보장될 수 있다.
한편, 도 8a에서, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부가, 제2 시점(t2)(즉, 주사 신호(SCAN)가 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨로 천이되는 시점)에 턴오프되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8b에 도시된 바와 같이, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부는, 제3 시점(t3)에 턴오프될 수 있고, 제3 시점(t3)은 제2 시점(t2)(즉, 주사 신호(SCAN)가 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨로 천이되는 시점)보다 이후의 시점일 수 있다. 화소(PXL, 도 4 참조)에 데이터 전압이 기록되는 데에도 지연이 발생할 수 있으며, 이를 고려하여 제1 구간(P1')은 주사 신호(SCAN)가 턴온 전압 레벨을 가지는 구간과 부분적으로 중첩할 수도 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 주사 신호(SCAN)가 턴오프 전압 레벨을 가지는 제1 구간(P1)(또는, 수평 동기 신호(HSYNC)가 턴온 전압 레벨을 가지는 구간)에서, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 모두 턴온되고, 주사 신호(SCNA)가 턴온 전압 레벨을 가지는 제2 구간(P2)(또는, 수평 동기 신호(HSYNC)가 턴오프 전압 레벨을 가지는 구간)에서, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부(예를 들어, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G9))은 턴오프될 수 있다. 따라서, 감마 전압들은 보다 용이하게 제어되면서도, 감마 전압들의 선형적인 특성이 보장될 수 있다.
도 10은 도 5의 감마 전압 생성부의 동작의 다른 예를 나타내는 회로도이다. 도 11은 도 5의 감마 전압 생성부의 동작의 또 다른 예를 나타내는 회로도이다. 도 10 및 도 11에는 도 8에 도시된 제2 구간(P2)에서 감마 전압 생성부(330)의 동작이 예시적으로 도시되어 있다.
도 8a 및 도 10을 참조하면, 제2 구간(P2)에서, 제1 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 최대 감마 전압 및 최소 감마 전압에 대응하는 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)은 턴온 상태를 유지할 수 있다. 또한, 최대 감마 전압 및 최소 감마 전압의 평균에 가장 가까운 감마 버퍼(또는, 제1 및 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G10)로부터 가장 이격된 감마 버퍼)는 턴온 상태를 유지할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 제5 감마 버퍼(AMP_G5) 및 제6 감마 버퍼(AMP_G6)가 턴온 상태를 유지할 수 있다. 제1 감마 전압(VG1) 및 제2047 감마 전압(VG2047)의 평균은 제1024 감마 전압이며, 제1135 감마 전압(및/또는 제911 감마 전압)이 제1024 감마 전압에 가장 인접할 수 있다. 따라서, 제5 감마 버퍼(AMP_G5) 및 제6 감마 버퍼(AMP_G6)가 턴온 상태를 유지할 수 있다. 한편, 제2 내지 제4 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G4)(즉, 제2 그룹(GROUP2)에 포함된 감마 버퍼들), 및 제7 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G7 내지 AMP_G9)(즉, 제3 그룹(GROUP3)에 포함된 감마 버퍼들)은 턴오프될 수 있다.
참고로, 최대 감마 전압 및 최소 감마 전압으로부터 멀어질수록, 해당 감마 전압이 목표 감마 전압으로부터 이탈될 가능성이 높아질 수 있다. 따라서, 최대 감마 전압 및 최소 감마 전압으로부터 가장 멀리 이격된 중간 전압을 감마 버퍼로 고정시켜줄 수 있다.
한편, 도 10에서 제2 내지 제4, 및 제7 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G4, AMP_G7 내지 AMP_G9)은 턴오프되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 및 제8 감마 버퍼들(AMP_G3, AMP_G8) 중 적어도 하나가 더 턴온 상태를 유지할 수도 있다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 제2 구간(P2)에서, 특정 계조 영역에 대응하는 감마 버퍼들만이 턴오프 될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 저계조 영역에 대응하는 제2 내지 제4 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G4)(즉, 제2 그룹(GROUP2)에 포함된 감마 버퍼들)은 턴오프되고, 제1 및 제5 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G1, AMP_G5 내지 AMP_G10)은 턴온 상태를 유지할 수 있다.
즉, 오프셋 등에 의해 틀어진 감마 전압이 사용자에게 시인되는 계조 영역에 대응하는 감마 버퍼들만을 오프시킬 수 있다.
한편, 도 11에서 제2 내지 제4 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G4)이 턴오프되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제6 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G6 내지 AMP_G9) 중 적어도 하나가 턴온될 수도 있다.
도 12는 도 3의 데이터 구동부의 동작의 일 예를 설명하는 파형도이다. 도 12에는 도 1을 참조하여 설명한 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기 신호(HSYNC), 데이터 인에이블 신호(D_EN), 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)(또는, 도 3을 참조하여 설명한 바이어스 전압(Vbias)), 소스 버퍼(381, 도 4 참조)의 소비 전력(SAP) 및 도 8a를 참조하여 설명한 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 도시되어 있다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 수직 동기 신호(VSYNC)는 프레임 영상이 표시되는 프레임 구간을 정의하고, 수평 동기 신호(HSYNC)는 데이터 구동부(130)에서 데이터 신호를 출력하는 수평 구간을 정의한다. 데이터 인에이블 신호(D_EN)는 표시 구간(DISP)(또는, 유효한 데이터 신호가 제공되는 유효 구간(ACTIVE))과 포치 구간(PORCH)(또는, 블랭크 구간)을 정의하며, 표시 구간(DISP)에서 프레임 데이터에 대응하는 영상이 제공 및 표시되고, 포치 구간(PORCH)은 표시 구간(DISP)의 종료 시점과 시작 시점 사이의 구간일 수 있다.
도 1, 도 3, 도 4, 도 5 및 도 12를 참조하면, 수평 동기 신호(HSYNC)는 주기적으로 논리 로우 레벨을 가지는 펄스 신호일 수 있다. 수평 동기 신호(HSYNC)의 주기는 1 수평 시간(1H)으로 정의될 수 있다.
제1 시점(t1)에서, 데이터 인에이블 신호(D_EN)에 따라 표시 구간(DISP)이 종료되고, 포치 구간(PORCH)이 시작될 수 있다. 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(D_EN)는 표시 구간(DISP)에서 논리 로우 레벨을 가지고, 포치 구간(PORCH)에서 논리 하이 레벨을 가질 수 있다.
제2 시점(t2)에서, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 제1 상태값(FULL SAP)에서 제2 상태값(LESS SAP)을 갖도록 변화할 수 있다. 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)가 제1 상태값(FULL SAP)을 가지는 경우 소스 버퍼(381)에 풀 바이어스 전압이 인가되며, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)가 제2 상태값(LESS SAP)을 가지는 경우 소스 버퍼(381)에 상대적으로 낮은 바이어스 전압이 인가될 수 있다. 즉, 데이터 전압을 부스팅(boosting)하는 소스 버퍼(381)는 포치 구간(PCRCH) 구간에서 소비 전력이 크게 요구되지 않기 때문이다.
소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 데이터 인에이블 신호(D_EN)에 기초하여 변화할 수 있다. 예를 들어, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)의 상태값은 데이터 인에이블 신호(D_EN)의 값이 논리 로우 레벨에서 논리 하이 레벨로 변화되는 경우, 제1 수평 시간(1H) 이후에 변화될 수 있다.
소스 버퍼(381)의 소비 전력(SAP)은 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)의 제2 상태값(LESS SAP)에 응답하여 낮아질 수 있다.
감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제1 값(FULL)에서 제2 값(LESS)을 갖도록 변화할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 제1 값(FULL)을 가지는 경우 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 모두 턴온되거나 턴온 상태를 유지하며, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 제2 값(LESS)을 가지는 경우 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부는 턴오프될 수 있다. 예를 들어, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 모두는 턴오프될 수 있다.
포치 구간(PCRCH) 구간에서 유효한 데이터 신호가 생성되지 않으므로, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부를 턴오프시킬 수 있다. 따라서, 소비 전력이 감소될 수 있다.
제3 시점(t3)에서, 수직 동기 신호(VSYNC)는 논리 하이 레벨에서 논리 로우 레벨로 천이될 수 있다.
이후, 제4 시점(t4)에서, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 제2 상태값(LESS SAP)에서 제1 상태값(FULL SAP)을 갖도록 변화할 수 있다. 예를 들어, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 수직 동기 신호(VSYNC)에 응답하여 제2 상태값(LESS SAP)에서 제1 상태값(FULL SAP)을 갖도록 변화할 수 있다.
소스 버퍼(381)의 소비 전력(SAP)은 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)의 제1 상태값(FULL SAP)에 응답하여 커질 수 있다.
또한, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제2 값(LESS)에서 제1 값(FULL)을 갖도록 변화할 수 있다. 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)의 제1 값(FULL)에 응답하여, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)은 모두 턴온될 수 있다.
즉, 제4 시점(t4)에서, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 및 소스 버퍼(381)는 유효한 데이터 신호의 생성(또는 데이터 신호의 생성에 이용되는 감마 전압들의 생성) 및 출력을 준비할 수 있다.
이후, 제5 시점(t5)에서, 데이터 인에이블 신호(D_EN)에 따라 포치 구간(PORCH)이 종료되고, 표시 구간(DISP)이 시작될 수 있다. 즉, 표시 구간(DISP)의 시작 이전에(예를 들어, 제1 수평 시간(1H) 이전에), 소스 버퍼(381) 및 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 정상 구동되며, 소스 버퍼(381) 및 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 충전 시간이 확보될 수 있다.
소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP) 및 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 논리 로우 레벨을 가지는 구간의 폭은 포치 구간(PORCH)보다 작고, 포치 구간(PORCH)에 포함되며, 포치 구간(PORCH)의 시작 시점 및 종료 시점 각각을 기준으로 마진(예를 들어, 1 수평 시간(1H))이 확보될 수 있다.
제6 시점(t6)에서 데이터 구동부(130)의 동작은 제1 시점(t1)에서의 데이터 구동부(130)의 동작과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
한편, 도 12에는 표시 구간(DISP)에서 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 제1 상태값(FULL)(또는, 논리 하이 레벨)만을 가지는 것으로 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 수평 동기 신호(HSYNC)에 응답하여 1 수평 시간(1H) 내에서 상태 변화를 가질 수 있으며, 이에 따라, 표시 구간(DISP)에서 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부는 1 수평 시간(1H)을 주기로 턴온 및 턴오프될 수 있다.
도 13은 도 3의 데이터 구동부의 동작의 다른 예를 설명하는 파형도이다. 도 14는 도 3의 데이터 구동부의 동작의 또 다른 예를 설명하는 파형도이다. 도 13 및 도 14에는 도 12에 대응되는 신호들이 도시되어 있다.
먼저 도 12, 및 도 13을 참조하면, 제1 내지 제6 시점들(t1 내지 t6) 각각에서 데이터 구동부(130)의 동작은 도 12를 참조하여 설명한 제1 내지 제6 시점들(t1 내지 t6) 각각에서 데이터 구동부(130)의 동작과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
데이터 인에이블 신호(D_EN)는 표시 구간(DISP) 내에서 유효 구간(ACTIVE) 및 블랙 구간(BLACK)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)가 시계 영상과 같이 표시부(110)의 특정 영역에만 영상을 표시하는 저전력 모드로 구동되는 경우, 영상 데이터(DATA2, 도 1 참조)는 특정 영역의 영상(예를 들어, 시계 영상)에만 유효한 계조값을 가지고, 나머지 영역에는 블랙 계조값(예를 들어, 최소 계조값)을 가질 수 있다. 유효 구간(ACTIVE)은 유효한 계조값에 대응되는 영상이 표시되는 구간이고, 블랙 구간(BLACK)은 블랙 계조값에 대응되는 영상만이 표시되는 구간일 수 있다.
제5 시점(t5)에서, 데이터 인에이블 신호(D_EN)에 따라 표시 구간(DISP)이 시작되되, 블랙 구간(BLACK) 구간이 시작될 수 있다.
제7 시점(t7)에서, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 제1 상태값(FULL SAP)에서 제2 상태값(LESS SAP)을 갖도록 변화할 수 있다. 블랙 데이터 전압만을 부스팅하는 소스 버퍼(381)의 소비 전력이 상대적으로 낮게 요구되기 때문이다.
소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)의 상태값은 블랙 구간(BLACK)이 시작된 시점으로부터 제1 수평 시간(1H) 이후에 변화될 수 있다.
소스 버퍼(381)의 소비 전력(SAP)은 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)의 제2 상태값(LESS SAP)에 응답하여 낮아질 수 있다.
감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제1 값(FULL)에서 제2 값(LESS)을 갖도록 변화할 수 있다. 포치 구간(PCRCH) 구간에서 블랙에 대응하는 데이터 신호만이 생성되므로, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 적어도 일부를 턴오프시킬 수 있다. 예를 들어, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 모두는 턴오프될 수 있다. 다른 예로, 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10) 중 제2 내지 제10 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G10)은 턴오프되고, 제1 감마 버퍼(AMP_G1)는 턴온 상태를 유지할 수도 있다. 따라서, 소비 전력이 감소될 수 있다.
일 실시예에서, 제7 시점(t7)에서, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 제3 상태값을 가질 수 있다. 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)가 제3 상태값을 가지는 경우, 제1 감마 버퍼(AMP_G1)만이 턴온 상태를 유지하고, 제2 내지 제9 감마 버퍼들(AMP_G2 내지 AMP_G10)은 턴오프될 수 있다. 즉, 블랙 색상을 구현하는데 제1 감마 전압(GV1)만이 이용되므로, 이에 대응하는 제1 감마 버퍼(AMP_G1)만이 턴온 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 소비 전력이 보다 감소될 수 있다.
이후, 제8 시점(t8)에서, 소스 버퍼 제어 신호(CS_SAP)는 제2 상태값(LESS SAP)에서 제1 상태값(FULL SAP)을 갖도록 변화하고, 감마 버퍼 제어 신호(CS_AMP)는 제2 값(LESS)에서 제1 값(FULL)을 갖도록 변화할 수 있다. 이후, 제9 시점(t9)에서, 데이터 인에이블 신호(D_EN)에 따라 유효 구간(ACTIVE)이 시작될 수 있다.
즉, 도 12를 참조하여 설명한 제4 시점(t4) 및 제5 시점(t5)에서의 데이터 구동부(130)의 동작과 같이, 유효 구간(ACTIVE)의 시작되는 제9 시점(t9)보다 1 수평 시간(1H)만큼 이전인 제8 시점(t8)에서, 소스 버퍼(381) 및 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)이 정상 구동되며, 소스 버퍼(381) 및 감마 버퍼들(AMP_G1 내지 AMP_G10)의 충전 시간이 확보될 수 있다.
제10 시점(t10), 제11 시점(t11), 및 제12 시점(t12)에서 데이터 구동부(130)의 동작은 제5 시점(t5), 제7 시점(t7), 및 제8 시점(t8)에서의 에서의 데이터 구동부(130)의 동작과 각각 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
한편, 도 13에서, 블랙 구간(BLACK)은 포치 구간(PORCH)과 유효 구간(ACTIVE) 사이에 위치하는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 14에 도시된 바와 같이, 블랙 구간(BALCK)은 표시 구간(DISP) 내에 포함되되, 유효 구간(ACTIVE) 및 다른 유효 구간(ACTIVE) 사이에 위치할 수 있다. 제13 시점(t13), 제14 시점(t14), 제15 시점(t15), 제16 시점(t16)에서 데이터 구동부(130, 도 1 참조)의 동작은, 도 13을 참조하여 설명한 제5 시점(t5), 제7 시점(t7), 제8 시점(t8), 제9 시점(t9)에서 데이터 구동부(130)의 동작과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시부
120: 주사 구동부 130: 데이터 구동부
140: 타이밍 제어부 150: 발광 구동부
310: 제어부 320: 바이어스 전압 생성부
330: 감마 전압 생성부 340: 쉬프트 레지스터
350: 래치 360: 디코더
370: 출력 버퍼 381: 소스 버퍼
AMP_G1 내지 AMP_G10: 제1 내지 제10 감마 버퍼들

Claims (20)

  1. 주사선, 데이터선 및 상기 주사선 및 상기 데이터선에 연결되는 화소를 포함하는 표시 패널;
    상기 주사선에 주사 신호를 제공하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터선에 데이터 전압을 제공하는 소스 드라이버를 포함하며,
    상기 소스 드라이버는,
    감마 인에이블 신호에 응답하여 상호 다른 전압 레벨들을 갖는 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성기;
    상기 감마 전압들을 이용하여, 계조값에 대응하는 상기 데이터 전압을 생성하는 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 데이터 전압을 상기 데이터선에 출력하는 소스 버퍼를 포함하고,
    상기 감마 전압 생성기는,
    상기 감마 전압들의 전압 범위를 설정하는 제1 저항 스트링;
    상기 전압 범위 내에서 상기 감마 전압들의 일부에 대응되는 탭 감마 전압들을 설정하는 제2 저항 스트링;
    상기 탭 감마 전압들을 출력하는 감마 버퍼들; 및
    상기 감마 버퍼들의 출력단자들에 각각 연결되는 탭들(tabs)을 포함하고, 상기 탭들 간의 전압을 분압하여 상기 감마 전압들을 생성하는 제3 저항 스트링을 포함하며,
    수평 시간의 일부 시간동안 상기 감마 전압 생성기는 상기 감마 인에이블 신호에 응답하여 상기 탭 감마 전압들을 출력하고, 상기 수평 시간의 나머지 시간동안 상기 탭 감마 전압들 중 일부의 출력을 중단하고,
    상기 수평 시간의 상기 일부 시간에서 상기 주사 신호는 턴오프 전압 레벨을 갖는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 수평 동기 신호의 주기는 상기 수평 시간으로 정의되고,
    상기 소스 드라이버는 하나의 수평 시간의 간격으로 상기 데이터선에 상기 데이터 전압을 공급하는, 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 탭 감마 전압들 중 적어도 일부는 비선형적인 특성을 가지는 상기 감마 전압들의 변곡점에 대응하는, 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제1 저항 스트링은 제1 기준 전압 및 제2 기준 전압들 간의 전압을 분압하고,
    상기 제1 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 하나를 최대 감마 전압으로서 출력하고, 상기 제1 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 다른 하나를 최소 감마 전압으로서 출력하는, 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 감마 인에이블 신호에 응답하여 상기 감마 버퍼들은 상기 수평 시간의 상기 일부 시간 동안 턴온되고, 상기 감마 버퍼들 중 일부는 상기 수평 시간의 상기 나머지 시간 동안 턴오프되는, 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 수평 시간의 상기 나머지 시간에서 상기 주사 신호는 턴온 전압 레벨을 가지는, 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 주사 신호가 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨로 천이되는 시점에, 상기 감마 버퍼들 중 일부가 턴오프되는, 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 주사 신호가 턴오프 전압 레벨에서 턴온 전압 레벨로 천이되는 시점 이후에, 상기 감마 버퍼들 중 일부가 턴오프되는, 표시 장치.
  9. 제5 항에 있어서, 상기 수평 시간에서, 상기 감마 버퍼들 중 상기 제3 저항 스트링의 최상단탭에 연결되는 상기 감마 버퍼들 중 제1 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지하고,
    상기 수평 시간에서, 상기 감마 버퍼들 중 상기 제3 저항 스트링의 최하단탭에 연결되는 상기 감마 버퍼들 중 제2 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지하는, 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 수평 시간의 상기 나머지 시간에서 상기 버퍼들 중 상기 제1 및 제2 감마 버퍼들을 제외한 나머지 감마 버퍼들은 턴오프되는, 표시 장치.
  11. 제9 항에 있어서, 제2 구간에서, 상기 버퍼들 중 상기 제1 및 제2 감마 버퍼들로부터 가장 멀리 이격된 제3 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지하는, 표시 장치.
  12. 제9 항에 있어서, 제1 감마 버퍼 그룹은 상기 제1 감마 버퍼 또는 상기 제2 감마 버퍼에 인접한 제4 감마 버퍼를 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 프레임 구간은 영상이 표시되는 표시 구간 및 상기 표시 구간과 다른 표시 구간 사이의 포치 구간을 포함하고,
    상기 소스 버퍼는 상기 포치 구간에서 턴오프되고 상기 표시 구간에서 턴온되고,
    상기 감마 버퍼들 중 적어도 일부는 상기 포치 구간에서 턴오프되고 상기 표시 구간에서 턴온되는, 표시 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 포치 구간의 일부 구간에서 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴오프되고,
    상기 포치 구간의 나머지 일부 구간에서 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴온되는, 표시 장치.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 표시 구간은 블랙 색상에 대응하는 블랙 데이터 전압이 상기 표시 패널에 제공되는 블랙 구간 및 상기 블랙 구간과 상이한 유효 구간을 포함하고,
    상기 소스 버퍼는 상기 블랙 구간에서 턴오프되고 상기 유효 구간에서 턴온되며,
    상기 감마 버퍼들 중 적어도 일부는 상기 블랙 구간에서 턴오프되고 상기 유효 구간에서 턴온되는, 표시 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 블랙 구간에서, 상기 제3 저항 스트링의 최상단탭에 연결되는 제1 감마 버퍼는 턴온 상태를 유지하고,
    상기 블랙 구간에서, 상기 버퍼들 중 상기 제1 감마 버퍼를 제외한 나머지 버퍼들은 턴오프되는, 표시 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 블랙 구간의 일부 구간에서 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴오프되고,
    상기 블랙 구간의 나머지 구간의 종료 시점 이전에 상기 감마 버퍼들 중 상기 적어도 일부는 턴온되는, 표시 장치.
  18. 감마 인에이블 신호에 응답하여 상호 다른 전압 레벨들을 갖는 감마 전압들을 생성하는 감마 전압 생성기;
    상기 감마 전압들을 이용하여, 계조값에 대응하는 데이터 전압을 생성하는 디지털-아날로그 변환기; 및
    상기 데이터 전압을 출력하는 소스 버퍼들을 포함하고,
    상기 감마 전압 생성기는,
    제1 기준 전압 및 제2 기준 전압들 간의 전압을 분압하는 제1 저항 스트링;
    상기 제1 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 두 개의 선택된 전압들 간의 전압을 분압하는 제2 저항 스트링;
    상기 제2 저항 스트링에 의해 분압된 전압들 중 일부를 탭 감마 전압들로써 출력하는 감마 버퍼들;
    상기 감마 버퍼들의 출력단자들에 각각 연결되는 탭들(tabs)을 포함하고, 상기 탭들 간의 전압을 분압하여 상기 감마 전압들을 생성하는 제3 저항 스트링을 포함하며,
    수평 시간의 일부 시간동안 상기 감마 전압 생성기는 상기 감마 인에이블 신호에 응답하여 상기 감마 버퍼들을 턴온하고, 상기 수평 시간의 나머지 시간동안 상기 감마 버퍼들 중 일부를 턴오프하고,
    상기 데이터 전압은 상기 수평 시간의 상기 일부 시간동안 화소에 공급되지 않는, 소스 드라이버.
  19. 제18 항에 있어서, 수평 동기 신호의 주기는 상기 수평 시간으로 정의되고,
    상기 소스 드라이버는 하나의 상기 수평 시간의 간격으로 데이터선에 상기 데이터 전압을 공급하는, 소스 드라이버.
  20. 제18 항에 있어서, 상기 탭 감마 전압들 중 적어도 일부는 비선형적인 특성을 가지는 상기 감마 전압들의 변곡점에 대응하는, 소스 드라이버.
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