KR20130058378A

KR20130058378A - 표시장치

Info

Publication number: KR20130058378A
Application number: KR20110124354A
Authority: KR
Inventors: 전진영
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-06-04
Also published as: TWI579816B; JP2013114260A; CN202749073U; KR102011324B1; CN103137086B; DE102012221033A1; JP6234662B2; CN103137086A; DE102012221033B4; US9123309B2; US20130135282A1; TW201322238A

Abstract

표시장치는 신호제어부, 데이터 구동부, 게이트 구동전압 생성부, 게이트 구동부, 및 표시패널을 포함한다. 상기 표시패널은 블랭크 구간과 표시구간을 포함하는 프레임 구간 동안 영상을 표시한다. 상기 게이트 구동전압 생성부는 제어신호 및 아날로그 구동전압을 수신한다. 상기 게이트 구동전압 생성부는 상기 아날로그 구동전압에 근거하여 승압 온 게이트 구동전압과 승압 오프 게이트 구동전압을 생성한다. 상기 게이트 구동전압 생성부는 상기 프레임 구간 중 일부의 구간 동안 상기 승압 온 게이트 구동전압을 출력하고, 나머지 일부의 구간 동안 상기 승압 오프 게이트 구동전압을 출력한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시장치에 관한 것이다.

일반적인 표시장치는 복수 개의 화소전극들, 상기 복수 개의 화소전극들에 각각 연결된 복수 개의 스위칭 소자, 및 복수 개의 게이트 라인들과 복수 개의 데이터 라인들을 포함한다.

표시장치를 구동하기 위해서는 여러 종류의 전압 또는 전원이 요구된다. 표시장치는 여러 종류의 전압을 생성하기 위해 입력된 교류전원을 직류전원으로 변환시키는 AC/DC 변환부, 상기 변환된 직류전원을 아날로그 구동전압(AVDD)으로 변환시키는 아날로그 회로부 등을 포함한다. 상기 아날로그 구동전압은 전원 레귤레이터에서 기준전원이 소정의 레벨로 조정된 다음, 전하 펌프와 같은 승압회로(booster circuit)에서 승압시켜 생성된다.

게이트 구동전압 생성부는 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압으로 변환한다. 상기 게이트 온 전압과 상기 게이트 오프 전압은 상기 아날로그 구동전압을 전하 펌프와 같은 승압회로에서 다시 한번 승압시켜 생성될 수 있다. 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압은 게이트 구동부에 인가된 후, 게이트 신호로써 게이트 라인들에 출력된다.

종래의 게이트 구동전압 생성부는 상기 게이트 구동부에서 상기 게이트 라인들에 상기 게이트 신호를 출력하지 않더라도, 상기 승압된 게이트 온 전압 및 상기 승압된 게이트 오프 전압을 상기 게이트 구동부에 제공했다.

상기 게이트 신호를 출력하지 않는 동안에 게이트 구동부에 걸리는 부하(load)는 감소한다. 따라서, 상기 게이트 구동부에서 상기 게이트 온 전압의 레벨은 증가하고 상기 게이트 오프 전압은 감소한다. 상기 게이트 온 전압의 증가 폭과 상기 게이트 오프 전압의 감소 폭이 크기 때문에 상기 게이트 구동부에서 출력되는 게이트 신호의 안정화가 되기까지 긴 시간이 요구된다. 이는 상기 게이트 구동부의 과부하는 게이트 신호의 변동(fluctuation) 및 리플(ripple)을 유발한다. 게이트 신호의 변동 및 리플은 표시패널의 위치에 따른 플리커 편차를 증가시킨다.

한편, 상기 게이트 신호의 출력 여부와 무관하게 상기 승압된 게이트 온 전압 및 상기 승압된 게이트 오프 전압이 게이트 구동부에 제공되면 표시장치의 소비전력이 증가한다.

본 발명은 소비전력이 감소하고 표시품질이 향상된 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 신호제어부, 데이터 구동부, 게이트 구동전압 생성부, 게이트 구동부, 및 표시패널을 포함한다.

상기 신호제어부는 프레임 구간을 정의하는 수직동기신호, 수평동기신호, 클록 신호, 및 데이터 인에이블 신호에 근거하여 복수 개의 제어신호들을 출력하고, 영상데이터를 출력한다. 상기 데이터 인에이블 신호는 상기 표시구간과 상기 블랭크 구간을 정의할 수 있다.

상기 데이터 구동부는 상기 영상데이터를 수신하고, 데이터 신호를 상기 표시구간 동안 출력한다. 상기 데이터 신호는 상기 영상데이터 신호가 변환된 신호일 수 있다. 상기 게이트 구동부는 승압 온 게이트 구동전압을 수신하고, 게이트 신호를 상기 표시구간 동안 출력한다. 상기 게이트 신호는 상기 승압 온 게이트 구동전압이 변환된 신호일 수 있다. 상기 표시패널은 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 영상을 표시한다.

상기 게이트 구동전압 생성부는 상기 제어신호들 중 일부의 신호 및 아날로그 구동전압을 수신한다. 상기 게이트 구동전압 생성부는 승압동작을 수행하여 상기 프레임 구간 중 일부에 대응하는 승압-온 구간 동안 상기 승압 온 게이트 구동전압을 출력한다. 상기 게이트 구동전압 생성부는 상기 프레임 구간 중 나머지 일부에 대응하는 승압-오프 구간 동안 상기 승압 오프 게이트 구동전압을 출력한다. 상기 승압 온 게이트 구동전압은 상기 승압 오프 게이트 구동전압보다 높은 레벨을 가질 수 있다.

상기 게이트 구동전압 생성부는 승압 제어부 및 승압부를 포함한다. 상기 승압 제어부는 상기 제어신호 중 일부의 신호를 수신하고, 상기 일부의 신호를 근거로 승압부 동작신호를 생성한다. 상기 승압부는 상기 아날로그 구동전압을 수신하고, 상기 승압 온 게이트 구동전압 및 상기 승압 오프 게이트 구동전압을 생성한다. 상기 승압부는 상기 승압부 동작신호에 응답하여 상기 승압 온 및 승압 오프 게이트 구동전압을 출력한다. 상기 승압 온 게이트 구동전압은 상기 승압부에서 승압된 전압이고 상기 승압 오프 게이트 구동전압은 승압되지 않은 전압이다.

상기 승압부 동작신호는 상기 승압-온 구간 동안 제1 레벨을 갖고 상기 승압-오프 구간 동안 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨을 갖는다..

상기 승압-온 구간은 상기 표시구간에 대응할 수 있다. 상기 승압 제어부는 상기 데이터 인에이블 신호를 수신하고, 상기 데이터 인에이블 신호의 위상을 반전시켜 상기 승압부 동작신호를 생성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 상기 승압-온 구간은 상기 표시구간 및 상기 블랭크 구간의 일부에 대응하는 구간을 포함할 수 있다. 상기 블랭크 구간은 상기 프레임 구간이 시작된 지점부터 상기 표시구간이 시작되는 지점에 대응하는 제1 포치구간 및 상기 표시구간이 종결되는 지점부터 상기 프레임 구간이 종결되는 지점에 대응하는 제2 포치구간을 포함할 수 있다.

상기 승압 제어부는 상기 수직동기신호, 수평동기신호, 및 클록 신호를 수신하고, 상기 수직동기신호와 상기 클록 신호에 근거하여 상기 표시구간에 대응하게 제1 레벨을 갖는 상기 승압부 동작신호의 제1 구동구간을 결정하고, 상기 수평동기신호에 근거하여 상기 블랭크 구간의 일부에 대응하게 상기 1 레벨을 갖는 제2 구동구간을 결정할 수 있다.

상기 승압부 동작신호는 상기 블랭크 구간에 대응하게 상기 제2 구동구간 및 비 구동구간을 포함하고, 상기 제2 구동구간과 상기 비 구동구간은 상기 블랭크 구간 동안 교번할 수 있다. 상기 제2 구동구간의 길이와 상기 비 구동구간의 길이는 실질적으로 동일하다.

상기 표시패널은 복수 개의 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 절연되게 교차하는 복수 개의 게이트 라인들, 및 각각이 상기 데이터 라인들 및 상기 게이트 라인들에 연결된 복수 개의 화소를 포함할 수 있다.

상기 복수 개의 화소들 각각은 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 출력하는 스위칭 소자, 및 상기 데이터 신호 및 상기 데이터 신호와 다른 레벨을 갖는 공통전압을 수신하는 액정 커패시터를 포함할 수 있다.

상기 게이트 구동전압은 제1 레벨을 갖는 게이트 온 전압 및 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 표시장치는 승압된 게이트 구동전압을 상기 표시구간 동안에 상기 게이트 구동부에 제공하고, 승압되지 않은 게이트 구동전압을 상기 블랭크 구간에 제공한다. 상기 블랭크 구간 동안 상기 게이트 구동부에 인가되는 상기 게이트 구동전압의 변동 폭이 감소한다. 그에 따라 상기 표시장치는 게이트 신호의 변동(fluctuation) 및 리플(ripple)이 감소된다. 따라서, 표시장치의 표시품질이 향상된다.

다른 실시예에 따른 표시장치는 상기 승압된 게이트 구동전압을 상기 게이트 구동부에 상기 블랭크 구간 중 일부 구간에 더 제공한다. 상기 블랭크 구간 동안 상기 게이트 온 전압이 과도하게 감소하거나 게이트 오프 전압이 과도하게 증가하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 블랭크 구간 동안 상기 게이트 구동부에 인가되는 상기 게이트 구동전압의 변동 폭이 감소한다.

상기 표시장치들은 상기 게이트 구동전압 생성부가 필요에 따라 동작하여 소비전력이 감소한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 신호들의 타이밍도이다.
도 3은 도 1에 도시된 게이트 구동전압 생성부의 블럭도이다.
도 4a는 종래의 표시장치에서 측정된 게이트 온 전압을 도시한 그래프이다.
도 4b는 종래의 표시장치에서 측정된 게이트 오프 전압을 도시한 그래프이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에서 측정된 게이트 온 전압을 도시한 그래프이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에서 측정된 게이트 오프 전압을 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 각 신호들의 타이밍도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 각 신호들의 타이밍도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각 신호들의 타이밍도이며, 도 3은 도 1에 도시된 게이트 구동전압 생성부의 블럭도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(LDP), 신호 제어부(100), 데이터 구동부(200), 게이트 구동부(300), 게이트 구동전압 생성부(400)를 포함한다.

상기 표시패널(LDP)은 영상을 표시한다. 상기 표시패널(LDP)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 액정 표시패널(liquid crystal display panel), 유기 전계 발광 표시패널(organic light emitting display panel), 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 일렉트로웨팅 표시패널(electrowetting display panel) 등 다양한 표시패널이 채용될 수 있다. 도 1에는 액정표시패널(LDP)이 예시적으로 도시되어 있다.

상기 표시패널(LDP)은 제1 방향으로 연장된 복수 개의 게이트 라인들(G1~Gn) 및 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 상기 게이트 라인들(G1~Gn)과 절연되게 연장된 복수 개의 데이터 라인(D1~Dm)을 포함한다. 또한, 상기 표시패널(LDP)은 각각이 상기 데이터 라인들(D1~Dm) 및 상기 게이트 라인들(G1~Gn)에 연결된 복수 개의 화소(PX)를 포함한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 각 화소(PX)는 게이트 신호에 응답하여 데이터 신호를 출력하는 스위칭 소자(SW) 및 상기 데이터 신호를 수신하는 액정 커패시터(Clc)를 포함한다. 상기 스위칭 소자(SW)는 상기 데이터 라인들(D1~Dm) 중 어느 하나에 연결되고, 상기 게이트 라인들(G1~Gn) 중 어느 하나에 연결된다. 액정표시패널(LDP)은 서로 대향하는 2 개의 기판(미도시)과 상기 2 개의 기판 사이에 개재된 액정층(미도시)을 포함한다.

상기 스위칭 소자(SW), 상기 게이트 라인들(G1~Gn), 및 데이터 라인들(D1~Dm)은 상기 2 개의 기판 중 어느 하나에 구비된다. 상기 스위칭 소자(SW)는 박막 트랜지스터 일 수 있다. 상기 액정 커패시터(Clc)는 상기 스위칭 소자(SW)에 연결된 제1 전극, 상기 제1 전극과 대향하는 제2 전극, 및 상기 액정층을 포함한다. 상기 제2 전극은 상기 2 개의 기판 중 어느 하나에 구비되어 상기 데이터 신호와 다른 레벨을 갖는 공통전압을 수신한다. 예컨대, 상기 제2 전극은 상기 2 개의 기판 중 상기 제1 전극이 구비되지 않은 다른 기판에 구비된 공통전극일 수 있다.

상기 신호 제어부(100)는 외부의 그래픽 제어부(미도시)로부터 입력되는 영상신호(R, G, B) 및 이의 제어신호를 수신한다. 상기 제어신호는, 예를 들어 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 클록 신호(CLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 포함한다. 상기 신호 제어부(100)는 영상데이터(R', G', B') 및 제1 제어신호(CONT1), 제2 제어신호(CONT2), 및 제3 제어신호(CONT3)를 출력한다.

상기 영상데이터(R', G', B')는 상기 영상신호(R, G, B)를 상기 표시패널(LDP)의 동작 조건에 적합하게 처리된 신호이고, 상기 제1 내지 제3 제어신호(CONT1, CONT2, CONT3) 각각은 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 클록 신호(CLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제3 제어신호(CONT1, CONT2, CONT3) 각각은 상기 신호들 이외의 다른 신호들을 더 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 것과 같이, 상기 수직동기신호(Vsync)는 복수의 프레임 구간들(FR)을 정의한다. 상기 수직동기신호(Vsync)는 각 주기마다 하이 구간과 로우 구간을 포함하고, 상기 수직동기신호(Vsync)의 주기는 프레임 구간(FR)의 주기에 대응한다.

상기 데이터 인에이블 신호(DE)는 상기 프레임 구간들(FR) 각각에 구비된 블랭크 구간(FPP, BPP)과 표시구간(DP)을 정의한다. 예컨대, 상기 데이터 인에이블 신호(DE)는 상기 표시구간(DP)에서 로우 레벨을 갖고, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)에서 하이 레벨을 가질 수 있다. 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)은 상기 프레임 구간(FR)이 시작된 시점부터 상기 표시구간(DP)이 시작되는 시점까지에 대응하는 제1 포치구간(FPP) 및 상기 표시구간(DP)이 종결되는 시점부터 상기 프레임 구간(FR)이 종결되는 시점까지에 대응하는 제2 포치구간(BPP)을 포함한다.

상기 수평동기신호(Hsync)는 상기 데이터 구동부(200)에서 상기 데이터 신호(D_RGB)를 출력하는 복수의 수평구간을 정의한다. 상기 수평동기신호(Hsync)의 주기는 상기 수평구간의 주기에 대응한다. 상기 수평동기신호(Hsync)는 각 주기마다 하이 구간과 로우 구간을 포함한다.

상기 제1 제어신호(CONT1)는 상기 데이터 구동부(200)에 제공된다. 상기 제1 제어신호(CONT1)는 상기 데이터 인에이블 신호(DE), 상기 영상데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평동기신호(Hsync), 상기 데이터 라인들(D₁~D_m)에 해당 데이터 신호(D_RGB)를 인가하라는 로드 신호, 공통전압에 대한 상기 데이터 신호(D_RGB)의 극성을 반전시키는 반전 신호 및 데이터 클록 신호 등을 포함한다. 상기 데이터 클록 신호는 상기 신호 제어부(100)가 수신한 상기 클록 신호(CLK)와 동일 할 수 있다.

상기 제2 제어신호(CONT2)는 상기 게이트 구동부(300)에 제공된다. 상기 제2 제어신호(CONT2)는 게이트 신호의 출력 시작을 지시하는 수직동기신호(Vsync), 게이트 신호의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호 및 게이트 신호의 폭(특히, 게이트 온 신호의 폭)를 한정하는 출력 인에이블 신호 등을 포함할 수 있다. 상기 게이트 클록 신호는 상기 신호 제어부(100)가 수신한 상기 클록 신호(CLK)와 동일 할 수 있다.

상기 제3 제어신호(CONT3)는 데이터 인에이블 신호(DE)에 근거하여 생성된 신호를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3 제어신호(CONT3)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 클록 신호(CLK)에 근거하여 생성된 신호들을 포함할 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 상기 데이터 구동부(200)는 상기 데이터 라인들(D1-Dm)에 연결되고, 외부로부터 입력된 감마기준전압(GVDD)을 영상데이터(R', G', B')에 적합하게 변조하여 이를 데이터 신호(DRGB: 도2 참조)로서 상기 데이터 라인들(D1-Dm)에 출력한다.

상기 데이터 구동부(200)는 상기 데이터 인에이블 신호(DE)와 상기 수평동기신호(Hsync)에 근거하여 상기 표시구간(DP) 동안에 상기 데이터 신호(DRGB)를 상기 데이터 라인들(D1-Dm)에 출력한다. 상기 데이터 구동부(200)는 상기 데이터 인에이블 신호(DE)가 로우 레벨일 때, 상기 수평동기신호(Hsync)에 동기되어 상기 데이터 신호(DRGB)를 출력한다.

도 1에 도시된 것과 같이, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 라인들(G1~Gn)에 연결된다. 상기 게이트 구동부(300)는 게이트 구동 전압을 수신하고, 게이트 신호를 프레임 구간(FR) 동안 상기 게이트 라인들(G1~Gn)에 출력한다. 상기 게이트 구동부(300)는 복수 개의 스테이지 회로로 구성될 수 있다. 상기 게이트 구동 전압은 게이트 온 전압(VGH1, VGH2)과 게이트 오프 전압(VGL1, VGL2)을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 게이트 온 전압(VGH)의 극성은 플러스일 수 있고, 상기 게이트 오프 전압(VGL)의 극성은 마이너스일 수 있다.

상기 게이트 구동부(300)는 상기 수직동기신호(Vsync)와 클록 신호(CLK)에 근거하여 상기 표시구간(DP) 동안 상기 게이트 신호를 상기 게이트 라인들(G1~Gn)에 순차적으로 출력한다. 상기 게이트 구동부(300)는 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 수직동기신호(Vsync)의 폴링 엣지(falling edge)로부터 6개의 클록 이후에 상기 게이트 신호를 출력할 수 있다.

도 1에 도시된 것과 같이, 상기 게이트 구동전압 생성부(400)는 상기 제어신호 중 일부의 신호와 아날로그 구동전압(AVDD)을 수신한다. 또한, 상기 게이트 구동전압 생성부(400)는 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 게이트 구동전압(VGH1, VGH2, VGL1, VGL2)으로 변환하여 상기 프레임 구간(FP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 게이트 구동전압 생성부(400) 상기 프레임 구간 중 일부의 구간(이하, 승압-온 구간) 동안 승압된 게이트 구동전압(이하, 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1))을 출력하고, 나머지 일부의 구간(승압-오프 구간) 동안 승압되지 않은 게이트 구동전압(승압 오프 게이트 구동전압(VGH2, VGL2))을 출력한다.

본 실시예에서 상기 승압-온 구간은 상기 표시구간(DP)에 대응할 수 있다. 상기 게이트 구동전압 생성부(400)는 상기 게이트 구동부(300)가 상기 게이트 신호를 출력하지 않을 때 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 상기 게이트 구동부(300)에 출력하지 않고, 상기 승압 오프 게이트 구동전압(VGH2, VGL2)을 출력한다. 따라서, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에 입력되는 전압은 상기 표시구간(DP) 동안 입력되는 전압보다 레벨이 낮기 때문에 상기 게이트 구동부(300)에서 측정되는 상기 게이트 온 전압은 소폭 감소하고, 상기 게이트 오프 전압은 소폭 증가한다. 즉, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에서 상기 게이트 온 전압과 상기 게이트 오프 전압의 변동 폭은 종래의 표시장치에 비해 작다. 이에 따른 효과는 도 4a 내지 도 5b를 참조하여 후술한다.

도 3에 도시된 것과 같이, 상기 게이트 구동전압 생성부(400)는 승압 제어부(410)와 승압부(420)를 포함할 수 있다. 상기 승압 제어부(410)는 제3 제어신호(CONT3)를 수신하고, 상기 제3 제어신호(CONT3)를 근거로 승압부 동작신호를 생성하여 출력한다. 상기 승압부(420)는 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 수신하고, 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 승압시켜 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 생성하며, 상기 승압부 동작신호에 응답하여 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1) 및 상기 승압 오프 게이트 구동전압(VGH2, VGL2)을 출력한다. 상기 승압부(420)는 전하 펌프와 같은 부스터 회로(booster circuit)로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 승압 제어부(410)는 동작신호 생성부(412), 스위치부(414), 및 레벨 쉬프터(416)를 포함할 수 있다. 상기 동작신호 생성부(412)는 상기 제3 제어신호(CONT3)를 수신한다. 본 실시예에서 상기 제3 제어신호(CONT3)는 데이터 인에이블 신호(DE)를 포함할 수 있다. 상기 동작신호 생성부(412)는 상기 데이터 인에이블 신호(DE)의 위상을 반전시켜 승압부 동작신호(B_D)를 생성한다.

따라서, 상기 승압부 동작신호(B_D)는 상기 데이터 인에이블 신호(DE)의 로우 레벨에 대응하여 하이 레벨을 갖는 제1 구간(BP_1) 및 상기 데이터 인에이블 신호(DE)의 하이 레벨에 대응하여 로우 레벨을 갖는 제2 구간(BP_2, BP_3)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 제1 구간(BP_1)은 상기 승압-온 구간이고, 상기 제2 구간(BP_2, BP_3)은 상기 승압-오프 구간이다.

본 실시예에서 상기 제1 구간(BP_1)은 상기 표시구간(DP)에 대응하고, 상기 제2 구간(BP_2, BP_3)은 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)에 대응한다. 따라서, 상기 제2 구간(BP_2, BP_3)은 상기 제1 포치구간(FPP)과 제2 포치구간(BPP)에 대응하는 구간들을 포함할 수 있다.

한편, 상기 제3 제어신호(CONT3)는 수직동기신호(Vsync), 클록 신호(CLK)일 수 있다. 이때, 상기 동작신호 생성부(412)는 수직동기신호(Vsync), 클록 신호(CLK)에 근거하여 상기 승압부 동작신호(B_D)를 생성할 수 있다. 예컨대, 상기 제2 구간(BP_2, BP_3)이 상기 제1 포치구간(FPP)과 제2 포치구간(BPP)에 대응하는 구간들을 포함하는 경우, 상기 수직동기신호(Vsync)의 폴링 엣지(falling edge)로부터 6개의 클록 구간을 상기 제1 포치구간(FPP)에 대응하는 제2 구간(BP_2)으로 설정하고, 상기 제2 구간 이후의 다수의 클록 구간을 제1 구간(BP_1)으로 설정하고, 상기 제1 구간(BP_1) 이후의 6개의 클록 구간을 상기 제2 포치구간(BPP)에 대응하는 제2 구간(BP3)으로 설정할 수 있다.

상기 스위치부(414)는 상기 승압부 동작신호(B_D)와 승압부 인에이블 신호(B_EN)를 수신한다. 상기 승압부 인에이블 신호(B_EN)는 상기 승압부의 동작을 지시하는 신호이다. 상기 승압부 인에이블 신호(B_EN)는 2진 신호일 수 있다. 예컨대, 상기 스위치부(414)는 상기 승압부 인에이블 신호(B_EN)가 1일 때 상기 승압부 동작신호(B_D)를 출력하고, 상기 승압부 인에이블 신호(B_EN)가 0일 때 상기 승압부 동작신호(B_D)를 출력하지 않을 수 있다.

상기 레벨 쉬프터(416)는 상기 승압부 동작신호(B_D)의 제1 구간(BP_1)과 제2 구간(BP_2, BP_3)의 구별이 명확하도록 상기 승압부 동작신호(B_D)의 레벨을 조정한다. 상기 레벨 쉬프터(416)는 생략될 수도 있다. 레벨이 조정된 승압부 동작신호(SB_D)는 상기 승압부(420)에 인가된다.

상기 승압부(420)는 레벨이 조정된 승압부 동작신호(SB_D)를 수신하고, 상기 레벨이 조정된 승압부 동작신호(SB_D)의 제1 구간(BP_1)에 대응하여 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 승압하여 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 또한, 상기 승압부(420)는 상기 레벨이 조정된 승압부 동작신호(SB_D)의 제2 구간(BP_2)에 대응하여 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 승압하지 않고 상기 승압 오프 게이트 구동전압(VGH2, VGL2)을 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다.

도 4a 내지 도 5b에서 제1 그래프(G_1)는 수직동기신호(Vsync)를 나타낸다. 도 4a의 제2 그래프(G_2)와 도 4b의 제3 그래프(G_3)는 종래의 표시장치에서 측정된 게이트 구동전압을 도시한 그래프이다. 도 5a의 제4 그래프(G_4)와 도 5b의 제5 그래프(G_5)는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치에서 측정한 게이트 구동전압을 도시한 그래프이다.

상기 제2 및 상기 제4 그래프(G_2, G_4)는 상기 게이트 구동부(300)에서 측정한 상기 게이트 온 전압을 나타내고, 상기 제3 및 상기 제5 그래프(G_3, G_5)는 상기 게이트 구동부(300)에서 측정한 상기 게이트 오프 전압을 나타낸다.

도 4a의 제2 그래프(G_2)에 도시된 것과 같이, 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)의 부하가 감소하는 반면 상기 게이트 구동부(300)는 승압된 게이트 온 전압을 수신 하기 때문에 상기 게이트 구동부(300)에서 측정되는 상기 게이트 온 전압의 레벨은 증가한다. 상기 게이트 온 전압은 표시구간(DP)에 비해 약 570 ㎷ 증가한다. 도 5a의 제4 그래프(G_4)에 도시된 것과 같이, 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)은 승압되지 않은 상기 게이트 온 전압을 수신하기 때문에 상기 게이트 구동부(300)에서 측정되는 상기 게이트 온 전압의 레벨은 감소한다. 상기 게이트 온 전압(VGH)은 표시구간(DP)에 비해 약 52 ㎷ 감소한다.

도 4a 및 도 5a에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 표시장치는 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 게이트 온 전압(VGH)의 변동 폭이 종래의 표시장치에 비해 작다. 따라서, 본 실시예에 따른 표시장치는 종래의 표시장치에 비해 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 에서 상기 표시구간(예)으로 변환될 때, 짧은 시간 내에 상기 게이트 온 전압(VGH)이 일정한 레벨을 갖는다. 그에 따라 본 실시예에 따른 표시장치는 게이트 신호의 변동(fluctuation) 및 리플(ripple)이 감소된다.

도 4b의 제3 그래프(G_3)에 도시된 것과 같이, 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)의 부하가 감소하는 반면 상기 게이트 구동부(300)는 승압된 게이트 오프 전압을 수신하기 때문에 상기 게이트 구동부(300)에서 측정되는 상기 게이트 오프 전압의 레벨은 감소한다. 상기 게이트 오프 전압은 표시구간(DP)에 비해 약 488 ㎷ 감소한다. 도 5b의 제5 그래프(G_5)에 도시된 것과 같이, 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에 승압된 상기 게이트 오프 전압이 인가되지 않기 때문에 상기 게이트 구동부(300)에서 측정되는 상기 게이트 오프 전압의 레벨은 증가한다. 상기 게이트 오프 전압은 표시구간(DP)에 비해 약 47 ㎷ 증가한다.

도 4b 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 본 실시예에 따른 표시장치는 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 게이트 오프 전압의 변동 폭이 종래의 표시장치에 비해 작다. 따라서, 본 실시예에 따른 표시장치는 종래의 표시장치에 비해 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 에서 상기 표시구간(예)으로 변환될 때, 짧은 시간 내에 상기 게이트 오프 전압(VGL)이 일정한 레벨을 갖는다.

도 4a 내지 도 5b를 참조하여 설명한 것과 같이, 본 실시예에 따른 표시장치는 종래의 표시장치에 비해 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에 인가되는 게이트 구동전압의 변동 폭이 작다. 그에 따라 아래의 표 1에 나타난 것과 같이 표시장치의 플리커 편차가 감소한다.

	플리커 값(㏈)
	상부	중간	하부
종래의 표시장치	22.5	15.1	15
본 실시예에 따른 표시장치	8.2	7.1	7.3

상기 표 1에서 표시장치에 나타나는 플리커 값을 표시패널의 상부, 중간, 하부에서 측정하였다. 여기서 상부는 표시패널(LCP)의 대략 첫 번째 게이트 라인(G1)에 대응하는 지점의 위치이고, 하부는 표시패널(LCP)의 대략 n 번째 게이트 라인(Gn)에 대응하는 지점의 위치이고, 중간은 표시패널(LCP)의 첫 번째 게이트 라인과 n 번째 게이트 라인의 중간에 위치한 게이트 라인에 대응하는 지점의 위치이다.

표 1에 나타난 것과 같이, 본 실시예에 따른 표시장치는 상기 블랭크 구간(BPP+FPP) 동안 전압변동의 폭이 좁기 때문에 표시패널의 위치에 따른 플리커 편차가 종래의 표시장치에 비해 작다. 따라서, 표시장치에서 표시하는 영상의 표시품질이 향상된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 각 신호들의 타이밍도이고, 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 각 신호들의 타이밍도이다. 이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시장치를 검토한다. 한편, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 표시장치와 동일한 구성에 대해 동일한 부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예들에 따른 표시장치는 도 1에 도시된 것과 같이, 표시패널(LDP), 신호 제어부(100), 데이터 구동부(200), 게이트 구동부(300), 게이트 구동전압 생성부(400)를 포함한다.

상기 게이트 구동전압 생성부(400)는 상기 표시구간(DP)에 대응하는 구간뿐 아니라, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 일부에 대응하는 구간에도 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 상기 게이트 구동부(300)에 제공한다. 여기서, 상기 표시구간(DP) 및 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 일부에 대응하는 구간은 승압-온 구간으로 정의되고, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 나머지 일부에 대응하는 구간은 승압-오프 구간으로 정의된다.

상기 게이트 구동전압 생성부(400: 도 3 참조)는 상기 승압 제어부(410)와 상기 승압부(420)를 포함한다. 상기 제3 제어신호(CONT3)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 클록 신호(CLK)를 포함할 수 있다. 상기 동작신호 생성부(412)는 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync), 및 클록 신호(CLK)에 근거하여 상기 승압부 동작신호(B_D)를 생성할 수 있다. 상기 승압부 동작신호(B_D)는 상기 표시구간(DP)에 대응하여 제1 구동구간(B_D1) 동안 하이 레벨을 갖고, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 일부에 대응하여 제2 구동구간(B_D2) 동안 하이 레벨을 갖는다. 반면에, 상기 승압부 동작신호(B_D)는 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 나머지 일부에 대응하는 비 구동구간(NB_D) 동안 로우 레벨을 갖는다. 상기 동작신호 생성부(412)는 상기 수직동기신호(Vsync)와 클록 신호(CLK)에 근거하여 상기 승압부 동작신호(B_D)의 상기 제1 구동구간(B_D1)과 상기 제1 구동구간(B_D1) 이외의 구간을 설정한다. 여기서, 상기 제1 구동구간(B_D1) 이외의 구간은 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)에 대응한다.

상기 동작신호 생성부(412)는 상기 수평동기신호(Hsync)에 근거하여 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 일부에 대응하게 상기 승압부 동작신호(B_D)의 상기 제2 구동구간(B_D2)을 설정한다. 그에 따라 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)의 나머지 일부에 대응하게 상기 승압부 동작신호(B_D)의 상기 비 구동구간(NB_D)이 설정된다. 상기 승압부 동작신호(B_D)는 상기 제1 포치구간(FPP)과 상기 제2 포치구간(BPP) 각각에 대응하게 상기 제2 구동구간(B_D2)과 상기 비 구동구간(NB_D)을 포함할 수 있다.

이때, 6에 도시된 것과 같이, 상기 승압부 동작신호(B_D)는 상기 블랭크 구간(FPP, BPP)에 대응하여 상기 제2 구동구간(B_D2)과 상기 비 구동구간(NB_D)이 교번할 수 있다. 상기 수평동기신호(Hsync)의 1개 주기를 상기 제2 구동구간(B_D2)으로 설정하고, 다음 1개 주기를 상기 비 구동구간(NB_D) 설정할 수 있다. 이때, 상기 제2 구동구간(B_D2)의 길이와 상기 비 구동구간(NB_D)의 길이는 실질적으로 동일하다.

상기 승압부(420)는 상술한 승압부 동작신호(B_D)를 수신하고, 상기 제1 구동구간(B_D1) 및 상기 제2 구동구간(B_D2)에 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 또한, 상기 승압부(420)는 상기 비 구동구간(NB_D)에 상기 승압 오프 게이트 구동전압(VGH2, VGL2)을 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다.

상기 승압부 동작신호(B_D)의 상기 제2 구동구간(B_D2)은 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 중 복수 개의 수평동기신호들(Hsync)의 주기에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 예컨대, 상기 수평동기신호(Hsync)의 2개의 주기에 대응하는 길이를 가질 수 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, 상기 제2 포치구간(BPP)의 길이는 4개의 수평동기신호(Hsync)의 길이에 대응할 수 있다. 이때, 상기 승압부 동작신호(B_D)는 상기 4개의 수평동기신호(Hsync) 중 2번째 수평동기신호(Hsync)의 폴링 엣지(falling edge)에 대응하여 라이징 엣지(rising edge)를 갖고, 상기 4개의 수평동기신호(Hsync) 중 2번째 수평동기신호(Hsync)의 폴링 엣지(falling edge)에 대응하여 라이징 엣지(rising edge)를 갖는다. 이때, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 승압부 동작신호(B_D)의 상기 제2 구동구간(B_D2)과 상기 비 구동구간(NB_D)은 교번하지 않을 수도 있다.

상술한 실시예들에 따른 표시장치는 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 중 일부 구간 동안 상기 게이트 구동부(300)에 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 더 제공한다. 상기 승압부(420)는 상기 도 6 및 도 7에 도시된 상기 승압부 동작신호(B_D)에 응답하여 상기 승압 온 게이트 구동전압(VGH1, VGL1)을 출력한다. 그에 따라 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에서 상기 게이트 온 전압이 과도하게 감소하거나 게이트 오프 전압이 과도하게 증가하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 블랭크 구간(FPP, BPP) 동안 상기 게이트 구동부(300)에 인가되는 상기 게이트 구동전압의 변동 폭이 감소된다.

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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 신호 제어부 200: 데이터 구동부
300: 게이트 구동부 400: 게이트 구동전압 생성부
DP: 표시패널 PX: 화소
SW: 스위칭 소자 Clc: 액정 커패시터

Claims

블랭크 구간과 표시구간을 포함하는 프레임 구간을 정의하는 수직동기신호, 수평동기신호, 클록신호, 및 데이터 인에이블 신호에 근거하여 복수 개의 제어신호들 및 영상데이터를 출력하는 신호제어부;
상기 영상데이터를 수신하고, 상기 표시구간 동안 데이터 신호를 출력하는 데이터 구동부;
상기 제어신호들 중 일부의 신호 및 아날로그 구동전압을 수신하고, 상기 프레임 구간 중 일부에 대응하는 승압 온-구간 동안 승압 온 게이트 구동전압을 출력하고 상기 프레임 구간 중 나머지 일부에 대응하는 승압 오프-구간 동안 승압 오프 게이트 구동전압을 출력하는 게이트 구동전압 생성부;
상기 승압 온 게이트 구동전압을 수신하고, 상기 표시구간 동안 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부; 및
상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 게이트 구동전압 생성부는,
상기 일부의 신호를 수신하고, 상기 일부의 신호를 근거로 승압부 동작신호를 생성하여 출력하는 승압 제어부; 및
상기 아날로그 구동전압을 수신하고, 상기 승압부 동작신호에 응답하여 상기 승압 온 게이트 구동전압 및 상기 승압 오프 게이트 구동전압을 출력하는 승압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2 항에 있어서,
상기 승압부 동작신호는 상기 승압 온-구간 동안 제1 레벨을 갖고, 상기 승압 오프-구간 동안 상기 제1 레벨과 다른 제2 레벨을 갖으며,상기 승압부는 상기 승압부 동작신호의 레벨에 따라서 상기 승압 온 게이트 구동전압 및 상기 승압 오프 게이트 구동전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 승압 온-구간은 상기 표시구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4 항에 있어서,
상기 일부의 신호는 상기 데이터 인에이블 신호에 근거하여 생성되고, 상기 데이터 인에이블 신호는 상기 블랭크 구간과 상기 표시구간을 정의하며,
상기 승압 제어부는 상기 데이터 인에이블 신호의 위상을 반전시켜 상기 제1 레벨과 상기 제2 레벨을 갖는 상기 승압부 동작신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3 항에 있어서,
상기 승압 온-구간은 상기 표시구간 및 상기 블랭크 구간의 일부에 대응하는 구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6 항에 있어서,
상기 일부의 신호는 상기 수직동기신호, 상기 수평동기신호, 및 상기 클록신호에 근거하여 생성되고,
상기 승압 제어부는 상기 수직동기신호와 상기 클록신호에 근거하여 상기 표시구간에 대응하게 상기 제1 레벨을 갖는 상기 승압부 동작신호의 제1 구동구간을 결정하고, 상기 수평동기신호에 근거하여 상기 블랭크 구간의 일부에 대응하게 상기 제1 레벨을 갖는 상기 승압부 동작신호의 제2 구동구간을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 블랭크 구간은,
상기 프레임 구간이 시작된 시점부터 상기 표시구간이 시작되는 시점에 대응하는 제1 포치구간; 및
상기 표시구간이 종결되는 시점부터 상기 프레임 구간이 종결되는 시점에 대응하는 제2 포치구간을 포함하는 것을 특징으로 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 승압부 동작신호는 상기 블랭크 구간에 대응하게 상기 제2 구동구간 및 상기 제2 레벨을 갖는 비 구동구간을 포함하고,
상기 제2 구동구간과 상기 비 구동구간은 상기 블랭크 구간 동안 교번하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제7 항에 있어서,
상기 승압부 동작신호는 상기 블랭크 구간에 대응하게 상기 제2 구동구간 및 상기 제2 레벨을 갖는 비 구동구간을 포함하고,
상기 제2 구동구간의 길이는 상기 수평동기신호의 복수 개의 주기에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 승압 온-구간은 상기 표시구간에 대응하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11 항에 있어서,
상기 블랭크 구간은,
상기 프레임 구간이 시작된 시점부터 상기 표시구간이 시작되는 시점에 대응하는 제1 포치구간; 및
상기 표시구간이 종결되는 시점부터 상기 프레임 구간이 종결되는 시점에 대응하는 제2 포치구간을 포함하는 것을 특징으로 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 승압 온-구간은 상기 표시구간에 대응하는 제1 구동구간 및 상기 블랭크 구간의 일부에 대응하는 제2 구동구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제13 항에 있어서,
상기 블랭크 구간은,
상기 프레임 구간이 시작된 시점부터 상기 표시구간이 시작되는 시점에 대응하는 제1 포치구간; 및
상기 표시구간이 종결되는 시점부터 상기 프레임 구간이 종결되는 시점에 대응하는 제2 포치구간을 포함하는 것을 특징으로 표시장치.
제14 항에 있어서,
상기 제1 포치구간 및 상기 제2 포치구간은 상기 제2 구동구간을 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제13 항에 있어서,
상기 블랭크 구간은 상기 제2 구동구간 및 비 구동구간을 포함하고,
상기 블랭크 구간은 상기 제2 구동구간과 상기 비 구동구간이 교번하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제16 항에 있어서,
상기 제2 구동구간의 길이와 상기 비 구동구간의 길이는 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1 항에 있어서,
상기 표시패널은,
복수 개의 데이터 라인들;
상기 데이터 라인들과 절연되게 교차하는 복수 개의 게이트 라인들; 및
각각이 상기 데이터 라인들 및 상기 게이트 라인들에 연결된 복수 개의 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제18 항에 있어서,
상기 복수 개의 화소들 각각은,
상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 신호를 출력하는 스위칭 소자; 및
상기 데이터 신호 및 상기 데이터 신호와 다른 레벨을 갖는 공통전압을 수신하는 액정 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
영상데이터를 출력하는 신호제어부;
표시구간과 블랭크 구간을 포함하는 프레임 구간 중 상기 표시구간 동안 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부; 및
상기 영상데이터를 수신하고, 상기 영상데이터를 데이터 신호로 변환하여 상기 표시구간 동안 출력하는 데이터 구동부;
아날로그 구동전압을 수신하고, 상기 아날로그 구동전압에 근거하여 생성된 승압 온 게이트 구동전압을 상기 표시구간 동안 상기 게이트 구동부에 출력하고, 상기 아날로그 구동전압에 근거하여 생성된 승압 오프 게이트 구동전압을 상기 블랭크 구간 동안 상기 게이트 구동부에 출력하는 게이트 구동전압 생성부;
상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 수신하고, 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.