KR20180025438A - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수가 변동되는 표시 장치에 관한 것으로, 레퍼런스 클럭 신호 및 주파수 판별 데이터를 입력 받아 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별하고 픽셀 구동 클럭 신호를 생성하는 단계; 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계; 및 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 구동 전압을 출력하는 단계;를 포함하며, 구동 전압은 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 더 큰 값을 갖는다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다. 특히, 주파수가 변동되는 표시 장치의 구동 방법에 대한 것이다.
표시 장치는 발광 방식에 따라 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display, OLED display), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 및 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display) 등으로 분류된다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치(flat panel display, FPD) 중 하나로서 전극이 형성되어 있는 두 장의 기판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어진다. 액정 표시 장치는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층의 액정 분자들을 재배열시킴으로써 투과되는 빛의 양을 조절하는 표시 장치이다.
이러한 액정 표시 장치는 서로 다른 주파수로 구동될 수 있다. 이때, 게이트신호가 비정상적으로 출력될 수 있다. 또한, 액정 표시 장치가 서로 다른 주파수로 구동되는 경우, 화소 전극의 충전율이 주파수에 따라 달라질 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액정 표시 장치를 구동하는 주파수가 달라진 경우에도 게이트 신호를 정상적으로 출력하고, 화소 전극의 충전율을 보상할 수 있는 액정 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 구동 방법은 레퍼런스 클럭 신호 및 주파수 판별 데이터를 입력 받아 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별하고 픽셀 구동 클럭 신호를 생성하는 단계; 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계; 및 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 구동 전압을 출력하는 단계;를 포함하며, 구동 전압은 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 더 큰 값을 갖는다.
구동 전압은 게이트 온 전압 및 데이터 전압 중 적어도 하나일 수 있다.
픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계는, 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 게이트 구동 클럭 생성 데이터를 선택하는 단계; 및 게이트 구동 클럭 생성 데이터에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계;를 포함할 수 있다.
게이트 구동 클럭 생성 데이터는 사용자에 의해 변경 가능하다.
주파수 판별 데이터는 제 1 주파수 판별 데이터 및 제 2 주파수 판별 데이터를 포함할 수 있다.
레퍼런스 클럭 신호 및 주파수 판별 데이터를 입력 받아 픽셀 구동 클럭 주파수를판별하고 픽셀 구동 클럭 신호를 생성하는 단계는, 픽셀 구동 클럭 주파수를 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
픽셀 구동 클럭 주파수는 다음의 수학식을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
(PFREQ: 픽셀 구동 클럭 주파수, FDATA1: 제 1 주파수 판별 데이터, FDATA2: 제 2 주파수 판별 데이터, 및 RFREQ: 레퍼런스 클럭 신호의 주파수)
게이트 구동 클럭 신호는 레퍼런스 클럭 신호와 다른 주파수를 가질 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치는 표시 패널;레퍼런스 클럭 신호, 주파수 판별 데이터 및 입력 영상 데이터 신호를 입력 받고 구동 전압 생성 신호 및 게이트 구동 클럭 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 게이트 구동 클럭 신호를 입력 받아 변환 게이트 구동 클럭 신호를 출력하는 클럭 생성부; 타이밍 컨트롤러로부터 입력 영상 데이터 신호를 입력 받고 영상 데이터 신호를 출력하는 데이터 드라이버; 변환 게이트 구동 클럭 신호를 입력 받아 게이트 신호를 출력하는 게이트 드라이버;및 구동 전압 생성 신호를 입력 받아 구동 전압을 출력하는 전압 생성부;를 포함한다.
타이밍 컨트롤러는 레퍼런스 클럭 신호 및 주파수 판별 데이터에 의해 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별할 수 있다.
픽셀 구동 클럭 주파수는 다음의 수학식을 만족할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00002
(PFREQ: 픽셀 구동 클럭 주파수, FDATA1: 제 1 주파수 판별 데이터, FDATA2: 제 2 주파수 판별 데이터, 및 RFREQ: 레퍼런스 클럭 신호의 주파수)
구동 전압 생성 신호는 게이트 온 전압 생성 신호 및 데이터 전압 생성 신호 중 어느 하나일 수 있다.
구동 전압은 게이트 온 전압 및 데이터 전압 중 어느 하나일 수 있다.
게이트 온 전압 및 상기 데이터 전압은 상기 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 더 큰 값을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.
액정 표시 장치를 구동하는 주파수가 변동되는 경우에도 게이트 신호를 정상적으로 출력할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치를 구동하는 주파수가 증가하여 화소 전극의 충전율이 부족한 경우 게이트 온 전압 및 데이터 전압을 증가시켜 화소 전극의 충전율을 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 표시 패널에 포함된 화소들을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 타이밍도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 파형을 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록 구성도이고, 도 2는 표시 패널에 포함된 화소들을 도식적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 블록 구성도이다.
액정 표시 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시 패널(100), 타이밍 컨트롤러(300), 전압 생성부(500), 클럭 생성부(400), 게이트 드라이버(210) 및 데이터 드라이버(220)를 포함한다.
표시 패널(100)은 영상을 표시한다. 표시 패널(100)은, 액정층(미도시)과, 그리고 이 액정층을 사이에 두고 서로 마주보는 제 1 기판(미도시)과 제 2 기판(미도시)을 포함한다.
표시 패널(100)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLi), 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLj) 및 복수의 화소(R, G, B)들을 포함한다.
게이트 라인들(GL1 내지 GLi)은 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 교차한다.
화소(R, G, B)들은 수평라인들(HL1 내지 HLi)을 따라 배열된다. 화소(R, G, B)들은 게이트 라인들(GL1 내지 GLi)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 접속된다. 구체적으로, 제 n 수평라인(n은 1 내지 i 중 어느 하나)을 따라 배열된 j개의 화소들(이하, 제 n 수평라인 화소들)은 제 1 내지 제 j 데이터 라인들(DL1 내지 DLj) 각각에 개별적으로 접속된다. 아울러, 이 제 n 수평라인 화소들은 제 n 게이트 라인에 공통으로 접속된다. 이에 따라, 제 n 수평라인 화소들은 제 n 게이트 신호를 공통으로 공급받는다. 즉, 동일 수평라인 상에 배열된 j개의 화소들은 모두 동일한 게이트 신호를 공급받지만, 서로 다른 수평라인 상에 위치한 화소들은 서로 다른 게이트 신호를 공급받는다. 예를 들어, 제 1 수평라인(HL1)에 위치한 화소들은 모두 제 1 게이트 신호를 공급받는 반면, 제 2 수평라인(HL2)에 위치한 화소들은 제 1 게이트 신호와 다른 타이밍을 갖는 제 2 게이트 신호를 공급받는다.
각 화소(R, G, B)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 박막 트랜지스터(TFT), 액정용량 커패시터(Clc) 및 보조용량 커패시터(Cst)를 포함한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GLi)으로부터의 게이트 신호에 따라 턴-온된다. 턴-온된 박막 트랜지스터(TFT)는 데이터 라인(DLj)으로부터 제공된 아날로그 데이터 신호를 액정용량 커패시터(Clc) 및 보조용량 커패시터(Cst)로 공급한다.
액정용량 커패시터(Clc)는 서로 대향하여 위치한 화소 전극(미도시)과 공통 전극(미도시)을 포함한다.
보조용량 커패시터(Cst)는 서로 대향하여 위치한 화소 전극(미도시)과 대향 전극(미도시)을 포함한다. 여기서, 대향 전극은 전단 게이트 라인(GLi-1) 또는 공통 전압을 전송하는 전송 라인일 수 있다.
타이밍 컨트롤러(300)는 시스템에 구비된 그래픽 컨트롤러로부터 출력된 주파수 판별 데이터(FDATA), 입력 영상 데이터 신호(DAT), 레퍼런스 클럭 신호(Rclk)를 입력 받는다. 타이밍 컨트롤러(300)와 시스템 사이에 인터페이스회로(도시되지 않음)가 구비되는 바, 시스템으로부터 출력된 위 신호들은 인터페이스회로를 통해 타이밍 컨트롤러(300)로 입력된다. 인터페이스회로는 타이밍 컨트롤러(300)에 내장될 수도 있다.
도시되지 않았지만, 인터페이스회로는 eDP(eDP;embedded Display Port) 수신부 또는 LVDS 수신부를 포함할 수 있다. 한편, 인터페이스회로로부터 타이밍 컨트롤러(300)로 입력되는 신호의 높은 고주파 성분으로 인하여 이들 사이에 전자파장애(Electromagnetic interference)가 발생할 수 있는 바, 이를 방지하기 위해 인터페이스회로와 타이밍 컨트롤러(300) 사이에 EMI필터(도시되지 않음)가 더 구비될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(300)는 입력 받은 주파수 판별 데이터(FDATA), 입력 영상 데이터 신호(DAT), 레퍼런스 클럭 신호(Rclk)를 기초로 게이트 구동 클럭 제어 신호(OE), 게이트 구동 클럭 신호(CPV), 스캔 개시 신호(STV), 영상 데이터 신호(DAT'), 데이터 제어 신호(CONT), 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon) 및 데이터 전압 생성 신호(SVd)를 출력한다. 게이트 구동 클럭 제어 신호(OE)는 게이트 신호를 인에이블시키는 신호이고, 스캔 개시 신호(STV)는 한 프레임의 시작을 알리는 신호일 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(300)는 시스템을 통해 입력되는 입력 영상 데이터 신호들(DAT)들을 재정렬하고, 그리고 이 재정렬된 영상 데이터 신호(DAT')들을 데이터 드라이버(220)에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(300)는 구동 전원에 의해 동작하는 바, 특히 이 구동 전원은 타이밍 컨트롤러(300) 내부에 설치된 위상고정루프회로(Phase Lock Loop: PLL)의 전원 전압으로서 사용된다. 위상고정루프회로는 타이밍 컨트롤러(300)에 입력되는 레퍼런스 클럭 신호(Rclk)를 발진기로부터 발생되는 주파수와 비교한다. 그리고, 그 비교 결과 이들 사이에 오차가 있는 것으로 확인되면, 위상고정루프회로는 그 오차만큼 레퍼런스 클럭 신호(Rclk)의 주파수를 조정한다.
타이밍 컨트롤러(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 주파수 판별부(310), 구동 전압 생성 신호 출력부(320) 및 게이트 구동 클럭 신호 출력부(330)를 포함할 수 있다.
주파수 판별부(310)는 주파수 판별 데이터(FDATA) 및 레퍼런스 클럭 신호(Rclk)를 입력 받는다.
주파수 판별부(310)는 주파수 판별 데이터(FDATA)를 통해 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별할 수 있다.
주파수 판별 데이터(FDATA)는 제 1 주파수 판별 데이터 및 제 2 주파수 판별 데이터로 이루어질 수 있다. 예를 들어, eDP를 통해 신호를 입력 받는 경우, 제 1 주파수 판별 데이터 및 제 2 주파수 판별 데이터는 각각 스트림 클럭 리커버리(stream clock recovery)를 위한 변수인 N값 및 M값일 수 있다. 이때, 픽셀 구동 클럭 주파수는 다음의 수학식 1에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00003
이때, PFREQ는 픽셀 구동 클럭 주파수, FDATA1는 제 1 주파수 판별 데이터, FDATA2는 제 2 주파수 판별 데이터, 및 RFREQ는 레퍼런스 클럭 신호의 주파수를 나타낸다.
위의 수학식 1과 같이, 픽셀 구동 클럭 주파수는 주파수 판별 데이터에 의해 산출하여 판별할 수 있다.
구동 전압 생성 신호 출력부(320)는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 구동전압 생성 신호를 출력한다. 구동 전압 생성 신호는 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon) 또는 데이터 전압 생성 신호(SVd) 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 구동 전압 생성 신호 출력부(320)는 룩업 테이블(lookup table)을 포함할 수 있다. 룩업 테이블에는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon)들 및 데이터 전압 생성 신호(SVd)들이 저장된다. 구동 전압 생성 신호 출력부(320)는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon) 또는 데이터 전압 생성 신호(SVd)를 룩업 테이블로부터 선택하고, 그 선택된 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon) 또는 데이터 전압 생성 신호(SVd)를 출력한다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 방법을 통해 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 구동 전압 생성 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 픽셀 구동 클럭 주파수가 높을수록 전압 생성 신호 출력부(320)는 더 큰 게이트 온 전압(Vgon) 및 데이터 전압(Vd)을 제공하기 위한 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon) 및 데이터 전압 생성 신호(SVd)를 출력할 수 있다.
게이트 구동 클럭 신호 출력부(330)는 룩업 테이블을 포함할 수 있으며, 이 룩업 테이블은 레지스터(331)에 저장될 수 있다. 룩업 테이블에는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 게이트 구동 클럭 생성 데이터들이 저장된다. 게이트 구동 클럭 신호 출력부(330)는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 게이트 구동 클럭 생성 데이터를 룩업 테이블로부터 선택하고, 그 선택된 게이트 구동 클럭 생성 데이터에 의해 게이트 구동 클럭 신호(CPV)를 생성한다.
한편, 룩업 테이블에 저장된 게이트 구동 클럭 생성 데이터는 사용자에 의해 변경될 수 있다. 즉, 사용자에 의해 룩업 테이블에 저장된 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응하는 게이트 구동 클럭 생성 데이터는 변경될 수 있다. 이에 따라, 사용자에 의해 게이트 구동 클럭 신호를 생성할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(300)는 영상 데이터 신호(DAT') 및 데이터 제어 신호(CONT)를 생성하여 출력한다. 데이터 제어 신호(CONT)는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock), 소스 출력 신호(Source Output Enable), 극성신호(Polarity Signal) 등을 포함한다.
전압 생성부(500)는 시스템을 통해 입력되는 구동 전압을 승압 또는 감압하여 표시 패널(100)에 필요한 전압들을 생성한다. 이를 위해, 전압 생성부(500)는, 예를 들어, 이의 출력 단의 출력 전압을 스위칭하기 위한 출력 스위칭소자와, 그 출력 스위칭소자의 제어단자에 인가되는 게이트 온 전압(Vgon) 및 게이트 오프 전압(Voff)과 같은 제어신호의 듀티비(duty ratio)나 주파수를 제어하여 출력 전압을 승압하거나 감압시키기 위한 펄스폭 변조기(Pulse Width Modulator: PWM)를 포함할 수 있다. 여기서, 전술된 펄스폭 변조기 대신에 펄스주파수 변조기(Pulse Frequency Modulator: PFM)가 그 전압 생성부(500)에 포함될 수 있다.
펄스폭 변조기는 전술된 제어신호의 듀티비를 높여 전압 생성부(500)의 출력 전압을 높이거나, 그 제어신호의 듀티비를 낮추어 전압 생성부(500)의 출력 전압을 낮출 수 있다. 펄스주파수 변조기는 전술된 제어신호의 주파수를 높여 전압 생성부(500)의 출력 전압을 높이거나, 제어신호의 주파수를 낮추어 전압 생성부(500)의 출력 전압을 낮춘다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전압 생성부(500)는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 구동 전압 생성 신호를 입력 받는다. 구동 전압 생성 신호는 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon) 및 데이터 전압 생성 신호(SVd) 중 적어도 하나일 수 있다. 입력 받은 구동 전압 생성 신호에 따라 전압 생성부(500)는 게이트 온 전압(Vgon), 게이트 오프 전압(Vgoff) 및 데이터 전압(Vd)을 출력한다. 게이트 온 전압 생성 신호(SVgon)가 전압 생성부(500)에 입력된 경우, 게이트 온 전압(Vgon)이 승압 또는 갑압되고, 데이터 전압 생성 신호(SVd)가 전압 생성부(500)에 입력된 경우, 데이터 전압(Vd)이 승압 또는 감압된다. 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 구동 전압은 증가하며, 구동 전압은 게이트 온 전압(Vgon) 및 데이터 전압(Vd) 중 적어도 하나일 수 있다.
게이트 온 전압(Vgon)은 화소에 구비된 스위칭 소자의 문턱전압 이상으로 설정된 게이트 신호의 하이논리전압이고, 그리고 게이트 오프 전압(Vgoff)은 전술된 스위칭 소자의 오프 전압으로 설정된 게이트 신호의 로우논리전압이다.
도시되지 않았으나, 전원 생성부(500)는 감마기준전압 및 공통 전압을 출력할 수 있다. 감마기준전압은 데이터 전압의 분압에 의해 발생된 전압이다. 데이터 전압과 감마기준전압은 아날로그 감마전압으로서, 이들은 데이터 드라이버(220)에 공급된다. 공통 전압은 데이터 드라이버(220)를 경유하여 표시 패널(100)의 공통 전극에 공급된다.
클럭 생성부(400)는 타이밍 컨트롤러(300)로부터 출력된 게이트 구동 클럭 제어 신호(OE), 게이트 구동 클럭 신호(CPV) 및 스캔 개시 신호(STV)를 입력 받고, 전압 생성부(500)로부터 출력된 게이트 온 전압(Vgon) 및 게이트 오프 전압(Vgoff)을 입력받는다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 클럭 생성부(400)는 전압 생성부(500)로부터입력된 게이트 온 전압(Vgon) 및 게이트 오프 전압(Vgoff)을 이용하여 게이트 구동 클럭 제어 신호(OE), 게이트 구동 클럭 신호(CPV) 및 스캔 개시 신호(STV)에 대응하는 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV) 및 게이트 온 전압(Vgon)을 생성하여 출력한다. 이때, 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV)는 게이트 구동 클럭 신호(CPV)에 증가된 게이트 온 전압(Vgon)이 반영된 신호이다. 또한, 클럭 생성부(400)는 스캔 개시 신호(STV)를 변환 스캔 개시 신호(STVP)로 변환하여 출력한다. 변환 스캔 개시 신호(STVP)는 스캔 개시 신호(STV)의 진폭을 증가시킨 신호이다.
게이트 드라이버(210)는 클럭 생성부(400)로부터 출력된 변환 스캔 개시 신호(STVP), 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV) 및 게이트 온 전압(Vgon)에 따라 게이트 신호들을 생성하고, 그 게이트 신호들을 복수의 게이트 라인들(GL1 내지 GLi)에 차례로 공급한다. 예를 들어, 게이트 드라이버(210)는 변환 스캔 개시 신호(STVP)에 의해 인에이블되어 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV) 및 게이트 온 전압(Vgon)을 이용하여 다수의 게이트 신호들을 생성한다. 게이트 드라이버(210)는 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 각 게이트 신호를 순차적으로 출력한다. 도시되지 않았으나, 게이트 드라이버(210)는 쉬프트 레지스터로 구성될 수 있다. 쉬프트 레지스터는 복수의 구동 스위칭 소자들로 구성될 수 있다. 구동 스위칭 소자들은 표시 패널의 비표시 영역에 위치한다. 구동 스위칭 소자들은 화소의 스위칭 소자와 동일한 공정으로 제조될 수 있다.
데이터 드라이버(220)는 타이밍 컨트롤러(300)로부터 영상 데이터 신호들(DAT') 및 데이터 제어 신호(CONT)를 공급받는다. 데이터 드라이버(220)는 데이터 제어 신호(CONT)에 따라 영상 데이터 신호들(DAT')을 샘플링한 후에, 매 수평기간마다 한 수평 라인에 해당하는 샘플링 영상 데이터 신호들을 래치하고 래치된 영상 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)에 공급한다. 즉, 데이터 드라이버(220)는 타이밍 컨트롤러(300)로부터의 영상 데이터 신호들(DAT')을 전압 생성부(500)로부터 입력되는 감마기준전압들을 이용하여 아날로그 영상 데이터 신호들로 변환하여 데이터 라인들(DL1 내지 DLj)로 공급한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 방법을 나타낸 흐름도이다.
타이밍 컨트롤러(300)는 레퍼런스 클럭 신호(Rclk) 및 주파수 판별 데이터(FDATA)를 입력받는다(S41). 주파수 판별 데이터(FDATA)에 의해 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별한다(S42). 주파수 판별 데이터(FDATA)는 표시 장치를 구동하는 주파수에 따라 다른 값을 가지기 때문에, 주파수 판별 데이터(FDATA)에 의해 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별할 수 있다.
이어서, 타이밍 컨트롤러(300)는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 게이트 구동 클럭 생성 데이터를 룩업 테이블로부터 선택하고, 선택된 게이트 구동 클럭 생성 데이터에 의해 게이트 구동 클럭 신호(CPV)를 생성 및 출력한다(S43). 한편, 룩업 테이블에 저장된 게이트 구동 클럭 생성 데이터는 사용자에 의해 변경될 수 있다.
다음으로, 전압 생성부(500)는 픽셀 구동 클럭 주파수에 대응되는 게이트 온 전압 (Vgon) 및 데이터 전압(Vd)을 출력한다(S44). 본 발명의 일 실시예에 따르면, 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 게이트 온 전압(Vgon) 및 데이터 전압(Vd)은 더 큰 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 액정 충전율을 증가시킬 수 있다.
마지막으로, 클럭 생성부(400)는 게이트 구동 클럭 신호(CPV)에 증가된 게이트 온 전압(Vgon)이 반영된 신호인 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV)를 출력한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 타이밍도이고, 도 6a 및 및 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 파형을 나타낸 도면이다.
도 5a는 A MHz로 구동되는 표시 장치에 대한 구동 타이밍도이고, 도 5b는 B MHz로 구동되는 표시 장치에 대한 구동 타이밍도이다. 도 6a는 A MHz로 구동되는 표시 장치의 게이트 신호 및 데이터 신호의 파형을 나타낸 도면이고, 도 6b는 B MHz로 구동되는 표시 장치의 게이트 전압 및 데이터 전압의 파형을 나타낸 도면이다. 이때, B는 A보다 크다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 게이트 구동 클럭 신호(CPV), 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV) 및 데이터 신호(Sdata)는 더 큰 구동 주파수를 갖는 경우(도 5b 및 도 6b)에 더 큰 주파수를 갖는다.
도 5a 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 표시 장치가 더 큰 주파수로 구동되는 경우(도 5b 및 도 6b) 게이트 온 전압(Vgon) 및 데이터 전압(Vd)이 증가하여 게이트 온 전압(Vgon)이 반영된 신호인 변환 게이트 구동 클럭 신호(CKV) 및 데이터 신호(Sdata)의 진폭이 증가한다. 이에 따라, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 표시 장치가 더 큰 주파수로 구동되는 경우(도 6b) 게이트 전압 및 데이터 전압의 진폭이 증가하며, 표시 장치의 액정 충전율을 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 표시 패널 210: 게이트 드라이버
220: 데이터 드라이버 300: 타이밍 컨트롤러
400: 클럭 생성부 500: 전압 생성부

Claims (14)

  1. 레퍼런스 클럭 신호 및 주파수 판별 데이터를 입력 받아 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별하고 픽셀 구동 클럭 신호를 생성하는 단계;
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계; 및
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 구동 전압을 출력하는 단계;를 포함하며,
    상기 구동 전압은 상기 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 더 큰 값을 갖는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 전압은 게이트 온 전압 및 데이터 전압 중 적어도 하나인 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계는,
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수에 따라 상기 게이트 구동 클럭 생성 데이터를 선택하는 단계; 및
    상기 게이트 구동 클럭 생성 데이터에 따라 게이트 구동 클럭 신호를 생성 및 출력하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 게이트 구동 클럭 생성 데이터는 사용자에 의해 변경 가능한 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 판별 데이터는 제 1 주파수 판별 데이터 및 제 2 주파수 판별 데이터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레퍼런스 클럭 신호 및 주파수 판별 데이터를 입력 받아 픽셀 구동 클럭 주파수를판별하고 픽셀 구동 클럭 신호를 생성하는 단계는,
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수를 산출하는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수는 다음의 수학식을 만족하는 표시 장치의 구동 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00004

    (PFREQ: 픽셀 구동 클럭 주파수, FDATA1: 제 1 주파수 판별 데이터, FDATA2: 제 2 주파수 판별 데이터, 및 RFREQ: 레퍼런스 클럭 신호의 주파수)
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 게이트 구동 클럭 신호는 상기 레퍼런스 클럭 신호와 다른 주파수를 갖는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 표시 패널;
    레퍼런스 클럭 신호, 주파수 판별 데이터 및 입력 영상 데이터 신호를 입력 받고 구동 전압 생성 신호 및 게이트 구동 클럭 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 게이트 구동 클럭 신호를 입력 받아 변환 게이트 구동 클럭 신호를 출력하는 클럭 생성부;
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력 영상 데이터 신호를 입력 받고 영상 데이터 신호를 출력하는 데이터 드라이버;
    상기 변환 게이트 구동 클럭 신호를 입력 받아 게이트 신호를 출력하는 게이트 드라이버;및
    상기 구동 전압 생성 신호를 입력 받아 구동 전압을 출력하는 전압 생성부;를 포함하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 레퍼런스 클럭 신호 및 상기 주파수 판별 데이터에 의해 픽셀 구동 클럭 주파수를 판별하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 픽셀 구동 클럭 주파수는 다음의 수학식을 만족하는 표시 장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00005

    (PFREQ: 픽셀 구동 클럭 주파수, FDATA1: 제 1 주파수 판별 데이터, FDATA2: 제 2 주파수 판별 데이터, 및 RFREQ: 레퍼런스 클럭 신호의 주파수)
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 구동 전압 생성 신호는 게이트 온 전압 생성 신호 및 데이터 전압 생성 신호 중 어느 하나인 표시 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 구동 전압은 게이트 온 전압 및 데이터 전압 중 어느 하나인 표시 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 게이트 온 전압 및 상기 데이터 전압은 상기 픽셀 구동 클럭 주파수가 증가할수록 더 큰 값을 갖는 표시 장치.
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