KR102232915B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치에서 통합칩은 외부 제어 신호들에 응답하여 영상 데이터의 출력을 결정하며, 상기 외부 제어 신호에 근거하여 데이터 제어신호 및 게이트측 제어신호를 생성하는 타이밍 제어블럭; 상기 데이터 제어신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 소오스 구동블럭; 상기 외부 제어 신호들 중 일부를 수신하여 저전력 구동 구간을 검출하고, 검출된 결과에 따라 전력 제어 신호의 상태를 결정하는 저주파 검출블럭; 및 제1 구동전압 및 제2 구동전압을 수신하고, 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 저전력 구동 구간동안 소오스 구동블럭의 일부 회로를 턴-오프시키는 제1 스위치 블럭을 포함한다. 상기 게이트 구동회로는 상기 게이트 제어신호에 응답하여 게이트 신호를 생성하고, 상기 표시패널은 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 전압을 수신하여 영상을 표시한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명의 표시 장치에 관한 것으로, 특히, 소비 전력을 저감할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 표시 패널 및 표시패널을 구동하기 위한 구동부를 포함한다. 구동부는 외부로부터 인가받은 영상 신호와 함께 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 생성하여 표시 패널로 전송하여 표시 장치를 구동한다.
표시 패널이 표시하는 화상은 크게 정지 영상과 동영상으로 구분된다. 표시 패널은 1초당 여러 개의 프레임을 나타내고, 이때 각 프레임이 가진 영상 데이터가 동일하면 정지 영상을 표시하게 된다. 또한, 각 프레임이 가진 영상 데이터가 상이하면 동영상을 표시하게 된다.
이때, 신호 제어부는 표시 패널이 동영상을 표시할 때뿐만 아니라 정지 영상을 표시할 때에도 그래픽 처리 장치로부터 동일한 영상 데이터를 매 프레임마다 전송받게 되어 소비 전력이 많이 소비된다.
따라서, 본 발명의 목적은 소비 전력을 저감할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 표시장치는 통합칩, 게이트 구동회로, 및 표시패널을 포함한다. 상기 통합칩은 외부 제어 신호들에 응답하여 영상 데이터의 출력을 결정하며, 상기 외부 제어 신호에 근거하여 데이터 제어신호 및 게이트측 제어신호를 생성하는 타이밍 제어블럭; 상기 데이터 제어신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 소오스 구동블럭; 상기 외부 제어 신호들 중 일부를 수신하여 저전력 구동 구간을 검출하고, 검출된 결과에 따라 전력 제어 신호의 상태를 결정하는 저주파 검출블럭; 및 제1 구동전압 및 제2 구동전압을 수신하고, 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 저전력 구동 구간동안 소오스 구동블럭의 일부 회로를 턴-오프시키는 제1 스위치 블럭을 포함한다. 상기 게이트 구동회로는 상기 게이트 제어신호에 응답하여 게이트 신호를 생성하고, 상기 표시패널은 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 전압을 수신하여 영상을 표시한다.
본 발명에 따르면, 저전력 구동 구간동안 일부 블럭의 불필요한 가동을 중지시키거나, 제어신호들의 상태를 그라운드 전압 등으로 홀딩시켜 표시장치의 전체적인 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 통합칩의 블럭도이다.
도 3은 노멀 구동 모드와 저주파 구동 모드의 프레임 구간을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 소오스 구동블럭의 내부 블럭도이다.
도 5는 도 2에 도시된 전압 변환 블럭 및 게이트 제어블럭의 내부 블럭도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 변환 블럭 및 게이트 제어블럭의 내부 블럭도이다.
도 7은 도 6에 도시된 신호들의 파형도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 통합칩 및 구동칩의 내부 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 각 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 도시되었음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(400)는 표시패널(100), 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2), 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)를 포함한다.
상기 표시패널(100)은 제1 기판(110), 상기 제1 기판(110)과 대향하여 결합하는 제2 기판(200) 및 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(120) 사이에 개재되어 광 투과율을 제어하는 계조 제어층(미도시)을 구비한다.
본 발명의 일 예로, 상기 표시패널(100)은 액정층을 상기 계조 제어층으로서 구비하는 액정표시패널일 수 있다. 다른 실시예로, 상기 표시패널(100)에는 상기 액정표시패널 이외에 유기전계발광 소자, 전기 영동 소자 등을 이용한 기타 다른 표시패널이 사용될 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 표시패널(100)이 상기 액정표시패널을 포함하는 경우, 상기 표시장치(400)는 상기 표시패널(100)의 후면에 배치된 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 백라이트 유닛은 상기 표시패널(100)의 후면에 구비되어 광을 발생한다. 상기 백라이트 유닛은 광원으로써 발광 다이오드 또는 냉음극 형광 램프 등을 사용할 수 있다.
상기 표시패널(100)은 영상을 표시하는 표시영역(DA) 및 상기 표시영역(DA)을 둘러싼 블랙 매트릭스 영역(BA)으로 구분된다. 상기 표시영역(DA)은 실질적으로 영상이 표시되는 영역이며, 상기 블랙 매트릭스 영역(BA)은 누설광을 차단하기 위한 블랙 매트릭스가 구비되는 영역이다.
상기 표시영역(DA)에는 다수의 게이트 라인(GL1~GL2n), 다수의 데이터 라인(DL1~DL2m), 및 다수의 화소가 구비된다. 구체적으로, 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GL2n)은 제1 방향(D1)으로 연장하고, 상기 제1 방향(D1)과 직교하는 제2 방향(D2)으로 배열된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DL2m)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장하고 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DL2m)과 상기 다수의 게이트 라인(GL1~GL2n)은 서로 다른 층 상에 구비되어 서로 전기적으로 절연되게 교차한다.
상기 게이트 라인들(GL1~GL2n) 및 상기 데이터 라인들(DL1~DL2m)에 의해서 상기 표시영역(DA)에는 다수의 화소영역이 정의된다. 상기 화소영역들에는 다수의 화소가 각각 배치되고, 각 화소는 박막 트랜지스터 및 액정 커패시터를 포함한다. 상기 액정 커패시터는 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 액정층은 유전체로서 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 개재된다.
본 발명의 일 예로, 상기 게이트 라인들(GL1~GL2n), 상기 데이터 라인들(DL1~DL2m), 상기 각 화소의 박막 트랜지스터 및 상기 액정 커패시터의 제1 전극인 화소전극은 상기 제1 기판(110)에 구비될 수 있다. 상기 액정 커패시터의 제2 전극인 기준 전극은 상기 제2 기판(120)에 구비될 수 있다.
상기 제1 기판(110)에는 상기 화소전극이 복수개 구비되고, 상기 화소 전극들은 상기 화소들에 일대일 대응하여 배치된다. 상기 화소전극들 각각은 대응하는 박막 트랜지스터를 통해 데이터 전압을 수신한다. 상기 제2 기판(120)에는 상기 기준전극이 하나의 통 전극 형태로 구비되어, 상기 복수의 화소전극들과 마주한다. 상기 기준전극에는 기준 전압이 인가될 수 있다. 상기 각 화소전극과 상기 기준전극 사이에는 상기 데이터 전압과 상기 기준 전압 사이의 전위차에 의해서 전계가 형성되고, 상기 액정층은 상기 전계에 크기에 따라서 상기 광 투과율을 제어할 수 있다.
상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)는 상기 블랙 매트릭스 영역(BA)에 구비된다. 특히, 상기 제1 게이트 구동회로(301)는 상기 표시영역(DA)을 기준으로 상기 게이트 라인들(GL1~GL2n)의 일단부에 인접하여 배치되고, 상기 게이트 라인들(GL1~GL2n) 중 홀수번째 게이트 라인에 연결된다. 상기 제2 게이트 구동회로(302)는 상기 표시영역(DA)을 기준으로 상기 게이트 라인들(GL1~GL2n)의 타단부에 인접하여 배치되고, 상기 게이트 라인들(GL1~GL2n) 중 짝수번째 게이트 라인에 연결된다. 그러나 본 발명의 다른 일 예로, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302) 각각은 상기 게이트 라인들(GL1~GL2n) 전체에 연결될 수 있다.
상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302) 각각은 서로 종속적으로 연결된 다수의 스테이지를 포함하고, 상기 각 게이트 구동회로(301, 302)에 포함된 상기 스테이지들의 개수는 n개 이상일 수 있다. 즉, 상기 스테이지들의 개수는 각 게이트 구동회로에 연결되는 게이트 라인들의 개수보다 적어도 하나 이상 많을 수 있다. 상기 다수의 스테이지 각각은 다수의 구동 트랜지스터를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터들 각각은 비정질 트랜지스터 또는 산화물 반도체 트랜지스터 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 구동 트랜지스터들은 상기 제1 기판(110) 상에 상기 화소의 박막 트랜지스터를 형성하는 박막 공정을 통해서 상기 제1 기판(110)의 상기 블랙 매트릭스 영역(BA) 상에 직접적으로 형성될 수 있다.
상기 표시패널(100)은 주변 영역(PA)을 더 포함하고, 상기 주변 영역(PA)은 상기 제1 기판(110)이 상기 제2 기판(120)보다 긴 영역으로, 상기 주변 영역(PA)에는 상기 제1 기판(110)에 각종 신호들을 공급하기 위한 패드들(미도시)이 구비된다.
상기 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2)은 상기 주변 영역(PA)에 실장되어 상기 패드들과 전기적으로 연결된다. 상기 제1 통합칩(200_1)은 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DL2m) 중 제1 내지 제m 데이터 라인(DL1~DLm)에 연결되어 데이터 신호를 공급하고, 상기 제2 통합칩(200_2)은 상기 다수의 데이터 라인(DL1~DL2m) 중 제m+1 내지 제2m 데이터 라인(DLm+1~DL2m)에 연결되어 데이터 신호를 공급한다.
또한, 상기 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2) 중 어느 하나는 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)에 연결될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 통합칩(200_1)은 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)에 연결되어 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1)를 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)로 각각 공급한다. 그러나, 다른 실시예로 상기 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2)이 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)에 각각 연결될 수도 있다.
상기 제1 게이트 구동회로(301)는 상기 제1 게이트 제어신호(GCS1)에 응답하여 홀수번째 게이트 신호들을 출력하고, 상기 홀수번째 게이트 신호들을 상기 홀수번째 게이트 라인에 순차적으로 인가한다. 상기 제2 게이트 구동회로(302)는 상기 제2 게이트 제어신호(GCS2)에 응답하여 짝수번째 게이트 신호들을 출력하고, 상기 짝수번째 게이트 신호들을 상기 짝수번째 게이트 라인에 순차적으로 인가한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)는 한 게이트 라인 단위로 교번적으로 게이트 신호를 출력할 수 있다.
도 1에서는, 본 발명의 일 예로 상기 표시패널(100) 상에 두 개의 통합칩(200_1, 200_2)이 실장되는 구조를 도시하였으나, 상기 표시패널(100) 상에 실장되는 통합칩의 개수는 상기 표시패널(100)의 사이즈 또는 해상도에 따라서 달라질 수 있다. 즉, 상기 표시패널(100) 상에 하나의 통합칩이 구비되거나 또는 세 개 이상의 통합칩이 구비될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 예로, 상기 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2)이 상기 표시패널(100) 상에 직접적으로 실장된 것을 도시하였다. 그러나, 상기 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2)은 상기 표시패널(100)에 부착된 연성회로필름(미도시) 상에 실장될 수 있다. 이 경우, 상기 제1 및 제2 통합칩(200_1, 200_2)으로부터 출력된 신호들은 상기 연성회로필름을 통해 상기 표시패널(100)로 제공될 수 있다.
도 1에서는 2개의 게이트 구동회로(301, 302)가 상기 표시패널(100)에 내장되는 구조를 본 발명의 일 실시예로 도시하였다. 그러나, 본 발명은 도 1에 한정되지 않으며, 상기 표시패널(100)에 내장되는 게이트 구동회로의 개수 및 위치 등은 다양하게 변형 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 통합칩의 블럭도이고, 도 3은 노멀 구동 모드와 저주파 구동 모드의 프레임 구간을 나타낸 도면이다. 상기 제1 통합칩(200_1)은 상기 제2 통합칩(200_2)과 유사한 구성을 가지므로, 도 2를 참조하여 상기 제1 통합칩(200_1)에 대해 구체적으로 설명하고, 상기 제2 통합칩(200_2)에 대한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략하기로 한다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 통합칩(200_1)은 타이밍 제어블럭(210), 소오스 구동블럭(220), 게이트 제어블럭(230), 저주파 검출블럭(240), 전압 변환블럭(250), 및 제1 스위치 블럭(260)을 포함한다.
상기 타이밍 제어블럭(210)은 외부 장치(미도시)로부터 외부 제어신호들(O_CS) 및 외부 영상 데이터(I_DAT)을 입력받아서 게이트측 제어신호(GCS), 데이터측 제어신호(DCS) 및 영상 데이터(R,G,B)를 출력한다. 상기 소오스 구동블럭(220)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 상기 데이터측 제어신호(DCS) 및 상기 영상 데이터(R,G,B)를 입력받아서 데이터 신호들을 출력한다. 도면에 도시하지는 않았지만, 상기 데이터측 제어신호(DCS) 및 상기 영상 데이터(R,G,B)는 상기 제2 통합칩(200_2)의 소오스 구동블럭 측으로 전달될 수 있다.
상기 소오스 구동블럭(220)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 상기 데이터측 제어신호(DCS) 및 영상 데이터(R,G,B)를 수신하여 데이터 전압으로 변환한 후 적절한 시기에 상기 표시패널(100)의 상기 데이터 라인들(DL1~DL2m)로 상기 데이터 전압을 공급한다.
상기 게이트 제어블럭(230)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 공급된 상기 게이트측 제어신호(GCS)를 상기 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1, GCS2)로 변환하여 출력한다.
상기 게이트 제어블럭(230)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 상기 게이트측 제어신호(GCS)를 수신하여 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)를 구동하기에 적절한 상기 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1, GCS2)로 각각 변환한다. 상기 제1 게이트 제어신호(GCS1)는 제1 수직개시신호(STVP1), 제1 및 제2 클럭 신호(CKV1, CKVB1)를 포함할 수 있고, 상기 제2 게이트 제어신호(GCS2)는 제2 수직개시신호(STVP2), 제3 및 제4 클럭 신호(CKV2, CKVB2)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 클럭 신호(CKV1, CKVB1)는 서로 다른 위상을 가질 수 있고, 상기 제3 및 제4 클럭 신호(CKV2, CKVB2)는 서로 다른 위상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제3 클럭 신호(CKV1, CKV2)는 서로 다른 위상을 가질 수 있고, 상기 제2 및 제4 클럭 신호(CKVB1, CKVB2)는 서로 다른 위상을 가질 수 있다.
상기 전압 변환 블럭(250)은 외부로부터 제1 및 제2 구동 전압(AVDDP, AVDDN)을 수신한다. 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDDP, AVDDN)은 기준 전압에 대해서 정극성 및 부극성을 각각 가질 수 있다. 상기 전압 변환 블럭(250)은 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDDP, AVDDN)을 게이트 하이 전압(VGH) 및 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하여 상기 게이트 제어블럭(230)으로 전송한다. 상기 게이트 제어블럭(230)은 상기 게이트 하이 전압(VGH) 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 의해서 상기 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1, GCS2)의 하이 레벨 및 로우 레벨을 결정할 수 있다.
상기 게이트 하이 전압(VGH)은 상기 기준 전압에 대해서 정극성을 갖는다. 상기 게이트 로우 전압(VGL)은 상기 기준 전압에 대해서 부극성을 갖는다. 상기 전압 변환 블럭(250)은 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 상기 게이트 제어블럭(230)으로 더 공급한다. 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)은 상기 기준 전압과 동일한 전압일 수 있다.
상기 저주파 검출블럭(240)은 외부로부터 상기 외부 제어신호들(O_CS) 중 일부를 수신하여 전원모드를 제어하기 위한 제1 내지 제3 전력제어신호(BPC_EN, DSB, GSB)를 출력한다. 상기 전원모드는 기 설정된 기준 주파수(예를 들어, 60Hz) 이상으로 영상을 표시하는 노멀 구동 모드 및 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파수로 영상을 표시하는 상기 저주파 구동 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정지 영상을 표시하는 경우, 상기 표시장치(400)는 상기 저주파 구동 모드로 동작할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 노멀 구동 모드에서, 60Hz로 영상을 표시하는 경우, 1초의 구간은 60개의 제1 프레임 구간들(1F)로 분할된다. 각 제1 프레임 구간(1F)은 실질적으로 상기 데이터 전압이 상기 소오스 구동블럭(220, 도 2에 도시됨)으로부터 출력되는 제1 액티브 구간(1F) 및 상기 데이터 전압이 출력되지 않는 제1 블랭크 구간(1B)으로 분할될 수 있다.
한편, 상기 저주파 구동 모드의 경우, 상기 표시패널(100)은 60Hz보다 낮은 저주파수로 동작한다. 예를 들어, 상기 저주파 구동모드에서, 30Hz로 영상을 표시하는 경우, 1초의 구간은 30개의 제2 프레임 구간들(2F)로 분할된다. 상기 제2 프레임 구간들(2F) 각각의 폭은 상기 제1 프레임 구간들(1F) 각각의 폭보다 길다. 또한, 각 제2 프레임 구간(2F)은 실질적으로 상기 데이터 전압이 상기 소오스 구동블럭(220)으로부터 출력되는 제2 액티브 구간(2A) 및 상기 데이터 전압이 출력되지 않는 제2 블랭크 구간(2B)으로 분할될 수 있다.
실질적으로 상기 데이터 전압이 인가되는 않는 상기 제2 블랭크 구간(2B) 동안 상기 표시장치(400)는 저전력 구동모드로 동작할 수 있다.
상기 노멀 구동 모드의 상기 제1 액티브 구간(1A) 및 제1 블랭크 구간(1B), 그리고 상기 저주파 구동 모드의 상기 제2 액티브 구간(2A) 동안 상기 제1 내지 제3 전력제어신호(BPC_EN, DSB, GSB)는 제1 상태(0)를 가질 수 있다. 상기 저주파 구동 모드의 상기 제2 블랭크 구간(2B) 동안 상기 제1 내지 제3 전력제어신호(BPC_EN, DSB, GSB)는 제2 상태(1)를 가져, 상기 표시장치(400)를 상기 저전력 구동모드로 동작시킬 수 있다.
상기 제2 블랭크 구간(2B)을 이용하여 상기 표시장치(400)를 상기 저전력 구동모드로 구동시킴으로써, 상기 제1 및 제2 액티브 구간(1A, 2A) 동안에 상기 표시장치(400)에서 소비되는 전력보다, 상기 제2 블랭크 구간(2B) 동안에 상기 표시장치(400)에서 소비되는 전력을 낮출 수 있다.
도 3에서는 상기 제2 블랭크 구간(2B)과 상기 저전력 구동모드로 동작하는 저전력 구동구간의 폭이 실질적으로 동일하게 도시하였으나, 상기 저전력 구동구간은 상기 제2 블랭크 구간(2B)과 반드시 일치하는 것은 아니다. 즉, 저전력 구동구간은 상기 제2 블랭크 구간(2B)보다 작은 폭을 갖고, 상기 제2 블랭크 구간(2B) 내에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 저전력 구동 모드는 스탠바이 모드 및 파워오프 모드로 구분될 수 있다. 상기 스탠바이 모드는 소오스 구동블럭(220)의 일부 회로로 인가되는 바이어스 커런트를 감소시킴으로써, 소비 전력을 감소시키는 것이고, 상기 파워오프 모드는 각 블럭에 포함된 일부 회로를 턴-오프시킴으로써, 소비 전력을 감소시키는 것이다. 상기 스탠바이 모드 및 상기 파워오프 모드에 대해서는 이후 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 저주파 검출블럭(240)은 상기 표시패널(100)을 구동하는 구동 주파수와 상기 기준 주파수를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 제1 내지 제3 전력제어신호(BPC_EN, DSB, GSB)의 상태를 결정한다. 본 발명의 일 예로, 상기 제1 내지 제3 전력제어신호들(BPC_EN, DSB, GSB) 각각이 1비트 신호인 경우, 상기 제1 상태는 '0'이고, 상기 제2 상태는 '1'일 수 있다.
상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)는 상기 제1 스위치 블럭(260) 및 상기 전압 변환 블럭(250)으로 공급되고, 상기 제2 전력제어신호(DSB)는 상기 소오스 구동블럭(220)으로 제공되며, 상기 제3 전력제어신호(GSB)는 상기 게이트 제어블럭(230)으로 공급된다.
상기 제1 스위치 블럭(260)은 외부로부터 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)을 수신한다. 상기 제1 구동 전압(AVDD_P)은 상기 기준 전압에 대해서 정극성을 갖고, 상기 제2 구동 전압(AVDD_N)은 상기 기준 전압에 대해서 부극성을 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)은 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)의 상태에 따라서 상기 소오스 구동블럭(220)으로 공급되거나 또는 차단될 수 있다. 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)가 상기 제1 상태를 가지면, 상기 제1 스위칭 블럭(260)은 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)을 상기 소오스 구동블럭(220)으로 공급한다. 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)가 상기 제2 상태를 가지면, 상기 제1 스위칭 블럭(260)은 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)이 상기 소오스 구동블럭(220)으로 공급되지 않도록 차단한다.
따라서, 상기 저전력 구동 구간동안 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)의 차단에 의해서, 상기 소오스 구동블럭(220)의 내부 구동회로부들 중 일부 구동회로가 동작하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 저전력 구동 구간동안 일부 블럭의 불필요한 가동을 중지시키는 상기 파워오프 모드로 동작하여 소비 전력을 저감할 수 있다.
상기 저주파 검출 블럭(240)로부터 출력된 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)는 상기 전압 변환 블럭(250)으로 공급된다. 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)는 자신의 상태에 따라서 상기 전압 변환 블럭(250)으로부터 상기 게이트 하이 전압(VGH)이 출력되지 않도록 차단할 수 있다.
상기 제2 전력제어신호(DSB)는 상기 소오스 구동블럭(220)으로 공급되고, 상기 제3 전력제어신호(GSB)는 상기 게이트 제어블럭(230)으로 공급된다. 상기 제2 및 제3 전력제어신호(DSB, GSB)에 의한 상기 소오스 및 게이트 구동블럭(220, 230)의 동작에 대해서는 이후 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 4는 도 2에 도시된 소오스 구동블럭의 내부 블럭도이다.
도 4를 참조하면, 상기 소오스 구동블럭(220)은 디지털 처리블럭(220_1) 및 아날로그 처리블럭(220_2)으로 구분된다. 상기 디지털 처리블럭(220_1)은 데이터 수신부(221), 쉬프트 레지스터(222) 및 래치부(223)를 포함하고, 상기 아날로그 처리블럭(220_2)은 감마전압 발생부(224), 데이터 컨버터(225), 출력 버퍼(226) 및 바이어스 커런트 제어부(227)를 포함한다.
상기 데이터 수신부(221)는 상기 타이밍 제어블럭(210, 도 2에 도시됨)으로부터 상기 영상 데이터(R,G,B)를 수신하여 상기 소오스 구동블럭(220)에 적절한 형태로 변환한 후 상기 쉬프트 레지스터(222)로 공급한다. 상기 쉬프트 레지스터(222)는 상기 데이터 수신부(221)로부터 공급된 상기 영상 데이터를 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 공급되는 데이터측 제어신호(DCS)에 응답하여 한 라인 분량의 영상 데이터들로 정렬시킨다.
상기 래치부(223)는 상기 쉬프트 레지스터(222)로부터 공급되는 상기 한 라인 분량의 영상 데이터들을 저장한다.
상기 감마전압 발생부(224)는 상기 제1 스위치 블럭(260)으로부터 상기 제1 및 제2 구동전압(AVDDP, AVDDN)을 수신하여 다수의 감마전압을 생성한다. 상기 다수의 감마전압은 정극성 감마전압들 및 부극성 감마전압들을 포함할 수 있다. 도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명의 일 예로, 상기 감마전압 발생부(224)는 상기 제1 구동전압(AVDDP)을 수신하여 상기 정극성 감마전압들을 생성하는 정극성 감마전압 발생부 및 상기 제2 구동전압(AVDDN)을 수신하여 상기 부극성 감마전압들을 생성하는 부극성 감마전압 발생부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 감마전압 발생부(224)는 감마 기준 전압들을 더 수신할 수 있다. 상기 감마 기준 전압들 각각은 상기 제1 및 제2 구동전압(AVDDP, AVDDN) 사이에 위치하는 전압 레벨들 중 어느 하나를 가질 수 있다.
상기 데이터 컨버터(225)는 상기 래치부(223)로부터 한 라인 분량의 영상 데이터들을 수신하고, 상기 다수의 감마전압들을 근거로 하여 상기 영상 데이터들을 한 라인 분량의 데이터 전압들로 변환한다.
상기 데이터 전압들은 상기 출력 버퍼(226)를 통해 상기 표시패널(100)로 공급된다. 상기 출력 버퍼(226)는 상기 데이터 전압들을 일정 시간 저장하고 있다가 상기 데이터 전압들이 동시에 상기 표시패널(100)로 출력될 수 있도록 한다.
상기 바이어스 커런트 제어부(227)는 상기 저주파 검출 블럭(240)으로부터 상기 제2 전력제어신호(DSB)를 수신하여 상기 출력 버퍼(226)로 공급되는 바이어스 커런트를 제어한다. 구체적으로, 상기 바이어스 커런트 제어부(227)는 외부로부터 바이어스 전압(VB)을 수신하고, 상기 제2 전력제어신호(DSB)의 상태에 따라서 상기 바이어스 전압(VB)의 전압 레벨을 조절하는 것을 통해 상기 바이어스 커런트를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 예로, 상기 제2 전력제어신호(DSB)는 상기 저전력 구동 구간동안 상기 제2 상태를 갖고, 나머지 구간동안 상기 제1 상태를 가질 수 있다. 따라서, 상기 저전력 구동 구간동안 상기 출력 버퍼(226)의 상기 바이어스 커런트를 감소시키는 상기 스탠바이 모드로 동작하여 소비 전력을 저감할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 전압 변환 블럭 및 게이트 제어 블럭을 나타낸 블럭도이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 전압 변환 블럭(250)은 제1 차지 펌핑부(251), 제2 차지 펌핑부(252) 및 레벨 조정부(253)를 포함한다. 상기 제1 차지 펌핑부(251)는 상기 제1 구동 전압(AVDDP)을 수신하여 상기 게이트 하이 전압(VGH)을 생성하고, 상기 제2 차지 펌핑부(252)는 상기 제2 구동 전압(AVDDN)을 수신하여 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 생성한다. 상기 레벨 조정부(253)는 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 수신하여 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 변환한다. 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)은 상기 기준 전압과 동일한 전압레벨(예를 들어, 0V)을 가질 수 있다.
상기 제1 차징 펌핑부(251)는 상기 저주파 검출 블럭(240)으로부터 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)를 수신한다. 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)에 의해서 상기 제1 차징 펌핑부(251)는 상기 저전력 구동 구간동안 턴-오프되거나, 상기 게이트 하이 전압(VGH)을 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)까지 다운시킬 수 있다.
상기 게이트 제어블럭(230)은 제어신호 생성블럭(231) 및 제2 스위치 블럭(233)을 포함한다. 상기 제어신호 생성블럭(231)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 게이트측 제어신호(GCS)를 수신한다. 상기 게이트측 제어신호(GCS)는 내부 수직개시신호(STV) 및 내부 클럭신호(CPV)를 포함한다. 상기 제2 스위치 블럭(233)은 상기 제2 차지 펌핑부(252) 및 상기 레벨 조정부(253)로부터 상기 게이트 로우 전압(VGL) 및 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 각각 수신한다. 상기 제2 스위치 블럭(233)은 상기 저주파 검출블럭(240)으로부터 상기 제3 전력제어신호(GSB)를 수신한다.
상기 제3 전력제어신호(GSB)는 상기 노멀 구동 모드의 상기 제1 액티브 구간(1A) 및 제1 블랭크 구간(1B), 상기 저주파 구동 모드의 상기 제2 액티브 구간(2A)에서는 상기 제1 상태를 유지하고, 상기 저전력 구동 구간(2B)에서는 상기 제2 상태를 갖는다. 상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제1 상태를 가지면, 상기 제2 스위치 블럭(233)은 상기 게이트 로우 전압(VGL) 및 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND) 중 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 선택하여 상기 제어신호 생성블럭(231)으로 공급한다. 상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제2 상태를 가지면, 상기 제2 스위치 블럭(233)은 상기 게이트 로우 전압(VGL) 및 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND) 중 상기 게이트 그라운드 전압(VG-GND)을 선택하여 상기 제어신호 생성블럭(231)으로 공급한다.
상기 제어신호 생성블럭(231)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 상기 내부 수직개시신호(STV) 및 내부 클럭신호(CPV)를 수신하고, 상기 저주파 검출 블럭(240)으로부터 내부 리셋 신호(GRST)를 수신한다. 상기 제어신호 생성블럭(231)은 상기 게이트 하이 전압(VGH) 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 근거하여 상기 내부 리셋신호(GRST), 내부 수직개시신호(STV) 및 내부 클럭신호(CPV)를 리셋신호(RSTP), 제1 수직개시신호(STVP1), 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)로 변환하여 상기 제1 게이트 구동회로(301)로 공급한다.
도 5에서는 설명의 편의를 위하여 상기 제어신호 생성블럭(231)이 상기 제1 게이트 구동회로(301)로 공급하기 위한 상기 제1 게이트 제어신호(GCS1)를 생성하는 것만을 일 예로 도시하였다. 그러나, 상기 제어신호 생성블럭(231)은 상기 제2 게이트 구동회로(302)로 공급되는 상기 제2 게이트 제어신호(GCS2)를 생성한다.
상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제1 상태를 갖는 구간동안, 상기 리셋신호(RSTP) 및 상기 제1 게이트 제어신호(GCS1) 각각은 하이 구간에서 상기 게이트 하이 전압(VGH)에 대응하는 하이 레벨을 갖고, 로우 구간에서 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 대응하는 로우 레벨을 갖는다.
상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제2 상태를 갖는 상기 저전력 구동 구간동안, 상기 제2 스위칭 블럭(233)은 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 대신하여 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 상기 제어신호 생성블럭(231)으로 공급한다. 따라서, 상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제2 상태를 갖는 구간동안, 상기 리셋신호(RSTP) 및 상기 제1 게이트 제어신호(GCS1) 각각은 하이 구간에서 상기 게이트 하이 전압(VGH)에 대응하는 하이 레벨을 갖고, 로우 구간에서 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)에 대응하는 로우 레벨을 갖는다.
또한, 상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제1 상태를 갖는 구간동안, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)의 제1 및 제2 전압 단자(Vss1, Vss2)에는 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND) 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)이 각각 인가된다. 그러나, 상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제2 상태를 갖는 상기 저전력 구동 구간동안, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)의 제1 및 제2 전압 단자(VSS1, VSS2)에는 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND) 만이 인가되어, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)를 구동하는데 소비되는 전력을 저감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전압 변환 블럭 및 게이트 제어 블럭을 나타낸 블럭도이다. 도 6에 도시된 구성요소 중 도 5에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 게이트 제어블럭(270)은 제어신호 생성블럭(271) 및 제2 스위치 블럭(273)을 포함한다. 상기 제어신호 생성블럭(271)은 상기 타이밍 제어블럭(210)으로부터 게이트측 제어신호(GCS)를 수신하고, 상기 저주파 검출 블럭(240)으로부터 내부 리셋 신호(GRST)를 수신한다. 상기 게이트측 제어신호(GCS)는 내부 수직개시신호(STV) 및 내부 클럭신호(CPV)를 포함한다.
상기 제어신호 생성블럭(271)은 상기 제1 차징 펌핑부(251)로부터 상기 게이트 하이 전압(VGH)을 수신하고, 상기 제2 차징 펌핑부(252)로부터 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 수신한다. 상기 제어신호 생성블럭(271)은 상기 게이트 하이 전압(VGH) 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 근거하여 상기 내부 리셋신호(GRST), 내부 수직개시신호(STV) 및 내부 클럭신호(CPV)를 리셋신호(RSTP), 제1 수직개시신호(STVP) 및 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)로 변환한다.
상기 제2 스위치 블럭(273)은 상기 제어신호 생성블럭(271)으로부터 상기 수직개시신호(STVP), 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)을 수신하는 제1 선택부(273a), 및 상기 제2 차지 펌핑부(252)와 상기 레벨 조정부(253)로부터 상기 게이트 로우 전압(VGL) 및 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 각각 수신하는 제2 선택부(273b)를 포함한다. 상기 제1 선택부(273a)는 상기 레벨 조정부(253)로부터 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 더 수신한다.
상기 제2 스위치 블럭(273)은 상기 저주파 검출블럭(240)으로부터의 상기 제3 전력제어신호(GSB)에 응답하여 상기 제1 및 제2 선택부(273a, 273b)의 동작을 제어한다. 구체적으로, 상기 제1 선택부(273a)는 상기 제3 전력제어신호(GSB)에 응답하여 상기 제1 수직개시신호(STVP1)와 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 스위칭하는 제1 스위칭 소자(273a_1), 상기 제1 클럭신호(CKV1)와 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 스위칭하는 제2 스위칭 소자(273a_2), 및 상기 제2 클럭신호(CKVB1)와 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 스위칭하는 제3 스위칭 소자(273a_3)를 포함할 수 있다.
상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제1 상태를 갖는 구간에서, 상기 제1 스위칭 소자(273a_1)는 상기 제1 수직개시신호(STVP1)를 출력하고, 상기 제2 스위칭 소자(273a_2)는 상기 제1 클럭신호(CKV1)를 출력하며, 상기 제3 스위칭 소자(273a_3)는 상기 제2 클럭신호(CKVB1)를 출력한다. 한편, 상기 제3 전력제어신호(GSB)가 상기 제2 상태를 갖는 상기 저전력 구동 구간에서, 상기 제1 내지 제3 스위칭 소자(273a_1)는 상기 제1 수직개시신호(STVP1), 상기 제1 클럭신호(CKV1) 및 상기 제2 클럭신호(CKVB1) 대신에 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 출력한다. 따라서, 상기 저전력 구동 구간동안 상기 제1 게이트 구동회로(301)로 공급되는 상기 제1 수직개시신호(STVP1), 상기 제1 클럭신호(CKV1) 및 상기 제2 클럭신호(CKVB1)는 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND) 레벨을 가질 수 있다. 즉, 상기 제1 선택부(273a)는 상기 저전력 구동 구간동안 상기 제1 게이트 제어신호(GCS1)를 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩시킬 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 상기 제1 선택부(273a)는 상기 저전력 구동 구간동안 상기 제2 게이트 구동회로(302)로 공급되는 제2 게이트 제어신호(GCS2), 즉 상기 제2 수직개시신호(STVP2), 상기 제3 클럭신호(CKV2) 및 상기 제4 클럭신호(CKVB2)를 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩시키기 위한 스위칭 소자들을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 선택부(273b)는 상기 저주파 검출블럭(240)으로부터의 상기 제2 전력제어신호(GSB)에 응답하여 상기 게이트 로우 전압(VL)과 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 스위칭하는 제4 스위칭 소자(273b_1)를 포함할 수 있다. 상기 제2 전력제어신호(GSB)가 상기 제1 상태를 갖는 구간에서, 상기 제4 스위칭 소자(273b_1)는 상기 게이트 로우 전압(VGL)을 제2 전압 단자(VSS2)에 출력한다. 한편, 상기 제2 전력제어신호(GSB)가 상기 제2 상태를 갖는 상기 저전력 구동 구간에서, 상기 제4 스위칭 소자(273b_1)는 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)을 상기 제2 전압 단자(VSS2)에 출력한다.
따라서, 상기 저주파 구동모드 중 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)가 동작할 필요가 없는 상기 저전력 구동 구간에서, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 신호들의 파형도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 저주파 구동모드의 제2 프레임 구간들(2F) 각각은 제2 액티브 구간(2A) 및 제2 블랭크 구간(2B)으로 구분된다. 설명의 편의를 위하여, 도 7에서는 상기 제2 액티브 구간(2A) 중 일부분을 생략하여 축소하여 도시하였고, 상기 제2 블랭크 구간(2B)을 주요하게 도시하였다. 그러나, 실제 상기 제2 액티브 구간(2A)은 상기 제2 블랭크 구간(2B)보다 길다.
상기 제2 액티브 구간(2A)동안 상기 제1 수직개시신호(STVP1), 상기 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)는 정상적인 전압 파형을 갖는다. 구체적으로, 상기 제1 수직개시신호(STVP1)는 상기 제1 게이트 구동회로(301)의 시작을 개시하는 신호이므로, 상기 제2 액티브 구간(2A)의 시작 시점에서 하이 상태를 갖는다. 상기 제1 수직개시신호(STPV1)는 하이 구간동안 상기 게이트 하이 전압(VGH)에 대응하는 레벨을 갖고, 로우 구간동안 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 대응하는 레벨을 갖는다.
상기 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)는 서로 반전된 위상을 가질 수 있다. 상기 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)는 각각의 하이 구간동안 상기 게이트 하이 전압(VGH)에 대응하는 레벨을 갖고, 각각의 로우 구간동안 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 대응하는 레벨을 갖는다.
상기 리셋신호(RSTP)는 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)를 리셋시키는 신호이다. 상기 리셋신호(RSTP)는 상기 제2 블랭크 구간(2B)의 시작시점 이후 및 종료시점 이전에서 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)를 리셋시킬 수 있다. 리셋 시점 및 횟수는 도 7의 경우에 한정되지 않는다.
상기 제2 블랭크 구간(2B) 중 적어도 하나, 예를 들어, 도 7의 좌측에 위치하는 제2 블랭크 구간(2B) 내에서 상기 제1 전력 제어 신호(BPC_EN) 및 제3 전력 제어 신호(GSB)의 상태가 전환된다. 구체적으로, 상기 좌측 제2 블랭크 구간(B2)이 시작되면, 상기 제1 전력 제어 신호(BPC_EN)는 하이 상태에서 로우 상태로 전환되고, 상기 제3 전력 제어 신호(GSB)는 로우 상태에서 하이 상태로 전환된다. 상기 제1 전력 제어신호(BPC_EN)가 로우 상태인 경우, 파워오프 모드가 동작하게 된다. 파워오프 모드에서 상기 게이트 하이 전압(VGH)은 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 다운된다. 상기 제3 전력 제어 신호(GSB)가 하이 상태인 경우, 스탠바이 모드가 동작하게 된다. 스탠바이 모드에서 상기 제1 수직개시신호(STVP1), 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)는 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩된다. 또한, 상기 스탠바이 모드에서 상기 게이트 로우 전압(VGL)은 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩된다. 즉, 상기 좌측 제2 블랭크 구간(2B) 동안에는 상기 파워오프 모드와 스탠바이 모드가 모두 동작하게 된다.
한편, 도 7의 우측에 위치하는 제2 블랭크 구간(2B) 내에서 상기 제1 전력 제어 신호(BPC_EN)는 상기 로우 상태로 전환되지 않고, 상기 하이 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 상기 파워오프 모드는 동작하지 않으므로, 상기 게이트 하이 전압(VGH)은 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 다운되지 않는다. 그러나, 상기 우측 제2 블랭크 구간(2B) 내에서 상기 제3 전력 제어 신호(GSB)는 로우 상태에서 하이 상태로 전환된다. 상기 제3 전력 제어 신호(GSB)가 하이 상태인 경우, 스탠바이 모드가 동작하게 된다. 따라서, 스탠바이 모드가 가동되어, 상기 제1 수직개시신호(STVP1), 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)는 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩되고, 상기 게이트 로우 전압(VGL)도 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩된다. 즉, 상기 우측 제2 블랭크 구간(2B) 동안에는 상기 파워오프 모드는 동작하지 않고 상기 스탠바이 모드만 동작하게 된다.
상기 저전력 구동 구간동안 상기 표시장치(400)가 상기 파워오프 모드와 상기 스캔바이 모드 중 어느 하나로 동작하거나 또는 상기 두 가지 모드를 모두 사용하여 동작하도록 하는 것은 상기 표시장치(400)의 구동 주파수에 따라서 달라질 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 제1 통합칩 및 구동칩의 내부 블럭도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치(450)는 표시패널(100), 상기 표시패널(100)의 블랙 매트릭스 영역(BA)에 구비된 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302), 상기 표시패널(100)의 주변 영역(PA)에 구비된 제1 내지 제3 통합칩(310_1, 310_2, 310_3)을 포함한다. 상기 표시장치(450)는 상기 표시패널(100)에 인접하여 구비되는 인쇄회로기판(350) 및 상기 인쇄회로기판(350)과 상기 표시패널(100)을 전기적으로 연결시키기 위한 연결필름들(360)을 더 포함한다.
상기 인쇄회로기판(350) 상에는 구동칩(330)이 실장되고, 상기 구동칩(330)은 상기 제1 내지 제3 통합칩(310_1, 310_2, 310_3) 중 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 본 발명의 일 예로, 상기 구동칩(330)은 상기 제1 통합칩(310_1)과 전기적으로 연결되어, 상기 제1 통합칩(310_1)으로부터 각종 제어신호를 수신한다. 상기 구동칩(330)은 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)와 전기적으로 연결되어 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1, GCS2)를 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)로 각각 공급한다.
도 9를 참조하면, 상기 제1 통합칩(310_1)은 타이밍 제어블럭(311), 소오스 구동블럭(312), 저주파 검출 블럭(313) 및 제1 스위치 블럭(314)을 포함한다. 상기 제1 통합칩(310_1)은 도 2에 도시된 제1 통합칩(200_1)과 동일한 유사한 구성을 가지므로, 구체적인 설명은 생략한다.
상기 구동칩(330)은 전압 변환 블럭(331) 및 게이트 제어 블럭(332)을 포함한다. 상기 전압 변환 블럭(331)은 외부로부터 제1 및 제2 구동 전압(AVDDP, AVDDN)을 수신한다. 상기 전압 변환 블럭(331)은 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDDP, AVDDN)을 게이트 하이 전압(VGH) 및 게이트 로우 전압(VGL)으로 변환하여 상기 게이트 제어블럭(332)으로 전송한다. 상기 게이트 제어블럭(332)은 상기 게이트 하이 전압(VGH) 및 상기 게이트 로우 전압(VGL)에 의해서 상기 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1, GCS2)의 하이 레벨 및 로우 레벨을 결정할 수 있다. 도 9에서는 설명의 편의를 위하여 상기 제2 게이트 제어신호(GCS2)는 생략하였다.
상기 제1 통합칩(310_1)의 상기 저주파 검출블럭(313)은 외부로부터 상기 외부 제어신호들(O_CS) 중 일부를 수신하여 전원모드를 제어하기 위한 제1 내지 제3 전력제어신호(BPC_EN, DSB, GSB)를 출력한다. 상기 전원모드는 기 설정된 기준 주파수(예를 들어, 60Hz) 이상으로 영상을 표시하는 노멀 구동 모드 및 상기 기준 주파수보다 낮은 저주파수로 영상을 표시하는 상기 저주파 구동 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 정지 영상을 표시하는 경우, 상기 표시장치(400)는 상기 저주파 구동 모드로 동작할 수 있다.
상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)는 상기 제1 스위치 블럭(314) 및 상기 전압 변환 블럭(331)으로 공급되고, 상기 제2 전력제어신호(DSB)는 상기 소오스 구동블럭(312)으로 제공되며, 상기 제3 전력제어신호(GSB)는 상기 게이트 제어블럭(332)으로 공급된다.
상기 제1 스위치 블럭(314)은 외부로부터 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)을 수신한다. 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)은 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)의 상태에 따라서 상기 소오스 구동블럭(312)으로 공급되거나 또는 차단될 수 있다. 따라서, 상기 저전력 구동 구간동안 상기 제1 및 제2 구동 전압(AVDD_P, AVDD_N)의 차단에 의해서, 상기 소오스 구동블럭(312)의 내부 구동회로부들 중 일부 구동회로가 동작하지 않을 수 있다. 따라서, 상기 저전력 구동 구간동안 일부 블럭의 불필요한 가동을 중지시키는 상기 파워오프 모드로 동작하여 소비 전력을 저감할 수 있다.
상기 저주파 검출 블럭(313)으로부터 출력된 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)는 상기 전압 변환 블럭(331)으로 공급된다. 상기 제1 전력제어신호(BPC_EN)는 자신의 상태에 따라서 상기 전압 변환 블럭(331)으로부터 상기 게이트 하이 전압(VGH)이 출력되지 않도록 차단할 수 있다.
상기 게이트 제어블럭(332)은 상기 타이밍 제어블럭(311)으로부터 게이트측 제어신호(GCS)를 수신한다. 상기 게이트측 제어신호(GCS)는 내부 수직개시신호(STV) 및 내부 클럭신호(CPV)를 포함한다. 상기 게이트 제어블럭(332)은 상기 저주파 검출 블럭(313)으로부터 출력된 상기 제3 전력제어신호(GCB) 및 내부 리셋 신호(GRST)를 더 수신한다.
상기 제3 전력제어신호(GSB)의 상태에 따라서, 상기 게이트 제어블럭(332)은 상기 제1 및 제2 게이트 제어신호(GCS1, GCS2)의 상태를 결정할 수 있다. 즉, 상기 제3 전력제어신호(GSB)는 자신의 상태에 따라서, 상기 제1 수직개시신호(STVP1), 제1 및 제2 클럭신호(CKV1, CKVB1)를 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩시킬 수 있고, 상기 게이트 로우 전압(VGL)은 상기 게이트 그라운드 전압(VG_GND)으로 홀딩시킬 수 있다.
따라서, 상기 저주파 구동모드 중 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)가 동작할 필요가 없는 상기 저전력 구동 구간에서, 상기 제1 및 제2 게이트 구동회로(301, 302)가 소비하는 전력을 감소시킬 수 있다.
이상 실시예를 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 : 표시패널 400, 450 : 표시장치
200_1, 200_2 : 제1 및 제2 통합칩 210 : 타이밍 제어블럭
220 : 소오스 구동블럭 230, 270 : 게이트 제어블럭
240 : 저주파 검출블럭 250 : 전압 변환 블럭
260 : 제1 스위치 블럭 251 : 제1 차지 펌핑부
252 : 제2 차지 펌핑부 253 : 레벨 조정부
231 : 제어신호 생성블럭 232 : 제2 스위치 블럭
350 : 인쇄회로기판 360 : 연결 필름

Claims (14)

  1. 외부 제어 신호들에 응답하여 영상 데이터의 출력을 결정하며, 상기 외부 제어 신호에 근거하여 데이터 제어신호 및 게이트측 제어신호를 생성하는 타이밍 제어블럭,
    상기 데이터 제어신호에 응답하여 상기 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 소오스 구동블럭,
    상기 외부 제어 신호들 중 일부를 수신하여 저전력 구동 구간을 검출하고, 검출된 결과에 따라 전력 제어 신호의 상태를 결정하는 저주파 검출블럭, 및
    기준 전압에 대해 정극성을 갖는 제1 구동전압 및 상기 기준 전압에 대해 부극성을 갖는 제2 구동전압을 수신하고, 상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 저전력 구동 구간동안 소오스 구동블럭의 일부 회로를 턴-오프시키는 제1 스위치 블럭을 포함하는 통합칩;
    상기 게이트측 제어신호에 응답하여 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로; 및
    기준 주파수 이상으로 구동하는 노멀 구동 모드 또는 상기 기준 주파수보다 낮은 주파수로 구동하는 저주파 구동모드로 구동되고, 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 전압을 수신하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하고,
    상기 노멀 구동 모드는 다수의 제1 프레임 구간을 포함하고, 상기 저주파 구동 모드는 다수의 제2 프레임 구간을 포함하고,
    상기 제1 프레임 구간은 상기 표시 패널에 상기 데이터 전압을 인가하는 제1 액티브 구간 및 상기 표시 패널에 상기 데이터 전압을 차단하는 제1 블랭크 구간을 포함하고,
    상기 제2 프레임 구간은 상기 표시 패널에 상기 데이터 전압을 인가하는 제2 액티브 구간 및 상기 표시 패널에 상기 데이터 전압을 차단하는 제2 블랭크 구간을 포함하고,
    상기 제2 블랭크 구간은 상기 제1 블랭크 구간보다 길고, 상기 저전력 구동 구간은 상기 제2 블랭크 구간 내에 위치하고, 상기 제2 블랭크 구간에서 게이트 구동회로는 상기 저주파 검출 블록으로부터 출력된 리셋 신호에 의해 리셋되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 통합칩은,
    상기 제1 구동전압 및 상기 제2 구동전압을 수신하여 게이트 하이 전압, 게이트 로우 전압 및 게이트 그라운드 전압을 출력하는 전압 변환 블럭; 및
    상기 타이밍 제어블럭으로부터 상기 게이트측 제어신호를 수신하고, 상기 전압 변환 블럭으로부터 상기 게이트 하이 전압 및 게이트 로우 전압을 수신하는 게이트 제어블럭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전압 변환 블럭은,
    상기 제1 구동 전압을 수신하여 상기 게이트 하이 전압으로 변환하는 제1 차지 펌핑부;
    상기 제2 구동 전압을 수신하여 상기 게이트 로우 전압으로 변환하는 제2 차지 펌핑부; 및
    상기 게이트 로우 전압을 수신하여 상기 게이트 그라운드 전압으로 변환하는 레벨 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 차지 펌핑부는 상기 저주파 검출 블럭으로부터 상기 전력 제어 신호를 수신하고, 상기 저전력 구동 구간동안 상기 게이트 하이 전압을 상기 게이트 그라운드 전압으로 다운시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 게이트 제어블럭은
    상기 게이트측 제어신호를 게이트 제어신호로 변환하고, 상기 게이트 하이 전압 및 상기 게이트 로우 전압으로 상기 게이트 제어신호의 하이 레벨 및 로우 레벨을 결정하는 제어신호 생성블럭; 및
    상기 전력 제어 신호를 수신하고, 상기 저전력 구동 구간동안 상기 게이트 로우 전압을 상기 게이트 그라운드 전압으로 홀딩시키는 제2 스위치 블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 게이트 제어블럭은
    상기 게이트측 제어신호를 상기 게이트 제어신호로 변환하고, 상기 게이트 하이 전압 및 상기 게이트 로우 전압으로 상기 게이트 제어신호의 하이 레벨 및 로우 레벨을 결정하는 제어신호 생성블럭; 및
    상기 게이트 제어신호 및 상기 게이트 로우 전압을 수신하고, 상기 전력 제어 신호에 따라서 상기 저전력 구동 구간동안 상기 게이트 제어신호 및 상기 게이트 로우 전압을 상기 게이트 그라운드 전압으로 홀딩시키는 제2 스위치 블럭을 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 스위치 블럭은,
    상기 전력 제어 신호에 응답하여 상기 저전력 구동 구간동안 상기 게이트 제어신호를 상기 게이트 그라운드 전압으로 홀딩시키는 제1 선택부; 및
    상기 저전력 구동 구간동안 상기 게이트 로우 전압을 상기 게이트 그라운드 전압으로 홀딩시키는 제2 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 통합칩은 복수개로 이루어지고,
    상기 통합칩 중 어느 하나는 상기 게이트 제어블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동전압 및 상기 제2 구동전압을 수신하여 게이트 하이 전압, 게이트 로우 전압 및 게이트 그라운드 전압을 출력하는 전압 변환 블럭; 및
    상기 타이밍 제어블럭으로부터 상기 게이트측 제어신호를 수신하고, 상기 전압 변환 블럭으로부터 상기 게이트 하이 전압 및 게이트 로우 전압을 수신하는 게이트 구동블럭을 포함하는 구동칩을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 구동칩이 실장되는 인쇄회로기판; 및
    상기 인쇄회로기판을 상기 표시패널과 전기적으로 연결시키는 연결 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제9항에 있어서, 상기 통합칩은 복수개로 이루어지고,
    상기 통합칩 중 어느 하나는 상기 구동칩에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 소오스 구동 블럭은,
    상기 영상 데이터들을 한 라인 분량의 데이터 전압들로 변환하는 데이터 변환부;
    상기 데이터 전압들을 일정 시간 저장하고 있다가 상기 데이터 전압들이 동시에 상기 표시패널로 출력하는 출력 버퍼;
    상기 저주파 검출 블럭으로부터 상기 전력제어신호를 수신하여 상기 출력 버퍼로 공급되는 바이어스 커런트를 제어하는 바이어스 커런트 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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