KR101282189B1 - 전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치 - Google Patents

Abstract

전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치에서, 구동전압 발생부는 외부로부터의 입력전압을 입력받아 제1 구동전압을 출력하고, 피드백 전압에 응답하여 온도에 반비례하는 제2 구동전압을 출력한다. 온도보상부는 온도 변화에 따라서 다른 값을 갖는 피드백 전압을 구동전압 발생부로 인가한다. 게이트 온전압 발생부는 제2 구동전압을 펌핑하여 게이트 온전압을 생성하고, 감마전압 발생부는 제1 구동전압과 접지전압과의 사이에서 서로 다른 전압레벨을 갖는 다수의 감마전압을 출력한다. 따라서, 온도에 반비례하는 게이트 온전압을 게이트 구동회로로 인가할 수 있고, 온도와 무관하게 일정하게 유지되는 다수의 감마전압을 생성하여 표시장치의 응답속도가 온도에 따라서 변화되는 것을 방지할 수 있다.

Description

전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치{VOLTAGE GENERATING CIRCUIT AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.

도 2는 도 1에 도시된 전압발생회로의 블럭도이다.

도 3은 도 2에 도시된 구동전압 발생부의 블럭도이다.

도 4는 도 2에 도시된 온도보상부의 회로도이다.

도 5는 도 2에 도시된 게이트 온전압 발생부의 회로도이다.

도 6은 온도에 따른 게이트 온전압 및 제2 구동전압의 특성을 나타낸 그래프이다.

도 7은 온도에 따른 제1 구동전압의 특성을 나타낸 그래프이다.

도 8은 도 1에 도시된 액정표시장치의 적용된 모델을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 -- 표시패널 200 -- 타이밍 컨트롤러

300 -- 전압발생회로 310 -- 구동전압 발생부

320 -- 온도보상부 330 -- 게이트 온전압 발생부

340 -- 게이트 오프전압 발생부 350 -- 감마전압 발생부

400 -- 데이터 구동회로 500 -- 게이트 구동회로

600 -- 액정표시장치

본 발명은 전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온도에 따른 응답속도의 변화를 방지할 수 있는 전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정표시장치는 하부기판, 하부기판과 대향하여 구비되는 상부기판 및 하부기판과 상부기판과의 사이에 형성된 액정층으로 이루어져 영상을 표시하는 액정표시패널을 구비한다. 액정표시패널에는 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인, 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인에 연결된 다수의 화소가 구비된다.

액정표시장치는 다수의 게이트 라인에 게이트 펄스를 순차적으로 출력하기 위한 게이트 구동회로 및 다수의 데이터 라인에 픽셀전압을 출력하는 데이터 구동회로를 구비한다. 일반적으로, 게이트 구동회로 및 데이터 구동회로는 칩 형태로 이루어져 필름 또는 액정표시패널 상에 실장된다.

최근 액정표시장치는 칩의 개수를 감소시키기 위하여 게이트 구동회로가 박막 공정을 통해서 하부기판 상에 직접적으로 형성된 지아이엘(Gate IC Less: GIL) 구조를 채택하고 있다. GIL 액정표시장치에서 게이트 구동회로는 서로 종속적으로 연결된 다수의 스테이지로 이루어진 하나의 쉬프트 레지스터를 구비한다. 각 스테 이지는 박막 트랜지스터가 유기적으로 연결된 구조로 이루어져 대응하는 게이트 라인에 연결되어 게이트 펄스를 출력한다.

GIL 액정표시장치는 상온 대비 저온 시에는 화면이 상대적으로 하얗게 되고, 고온 시에는 화면이 검게 변하는 특성을 나타낸다. 이와 같이, 온도 변화에 따라서 액정표시장치의 화질이 변화되는 것은 게이트 구동회로에 구비된 박막 트랜지스터의 온도 특성 때문이다. 즉, 박막 트랜지스터는 저온에서 동작 특성이 저하되고, 고온에서 동작 특성이 지나치게 향상된다. 따라서, 온도 변화에 따라서 게이트 구동회로는 불안정하게 동작하고, 그 결과 액정표시장치의 화질이 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 온도 변화에도 안정적인 게이트 구동회로를 제공하고, 온도에 따라서 표시패널의 응답속도가 변화하는 것을 방지하기 위한 전압발생회로를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 전압발생회로를 채용하는 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 전압발생회로는 구동전압 발생부, 온도보상회로, 게이트 온전압 발생부 및 감마전압 발생부를 포함한다.

상기 구동전압 발생부는 외부로부터의 입력전압을 제1 구동전압으로 변환하여 출력하고, 피드백 전압에 응답하여 상기 입력전압을 온도에 반비례하는 제2 구동전압으로 변환하여 출력한다. 상기 온도보상부는 상기 제2 구동전압을 입력받고, 온도 변화에 따라서 다른 값을 갖는 상기 피드백 전압을 상기 구동전압 발생부로 인가한다. 상기 게이트 온전압 발생부는 상기 제2 구동전압을 펌핑하여 게이트 온 전압을 생성한다. 상기 감마전압 발생부는 상기 제1 구동전압을 입력받고, 상기 제1 구동전압과 접지전압과의 사이에서 서로 다른 전압레벨을 갖는 다수의 감마전압을 출력한다.

본 발명에 따른 표시장치는 구동전압 발생부, 온도보상부, 게이트 온전압 발생부, 게이트 오프전압 발생부, 감마전압 발생부, 게이트 구동회로, 데이터 구동회로 및 표시패널을 포함한다.

상기 구동전압 발생부는 외부로부터의 입력전압을 제1 구동전압으로 변환하여 출력하고, 피드백 전압에 응답하여 상기 입력전압을 온도에 반비례하는 제2 구동전압으로 변환하여 출력한다. 상기 온도보상부는 상기 제2 구동전압을 입력받고, 온도 변화에 따라서 다른 값을 갖는 상기 피드백 전압을 상기 구동전압 발생부로 인가한다. 상기 게이트 온전압 발생부는 상기 제2 구동전압을 펌핑하여 게이트 온전압을 생성한다. 상기 게이트 오프전압 발생부는 상기 제1 구동전압을 입력받아서 상기 게이트 오프전압으로 다운시켜 출력한다. 상기 감마전압 발생부는 상기 제1 구동전압을 입력받고, 상기 제1 구동전압과 접지전압과의 사이에서 서로 다른 전압레벨을 갖는 다수의 감마전압을 출력한다. 상기 게이트 구동회로는 상기 게이트 온전압 및 상기 게이트 오프전압에 응답하여 게이트 펄스를 순차적으로 출력한다. 상기 데이터 구동회로는 상기 다수의 감마전압을 근거로하여 영상신호를 픽셀전압으로 변환하여 출력한다. 상기 표시패널은 상기 게이트 펄스에 응답하여 상기 픽셀전 압을 화소에 충전하여 영상을 표시한다.

이러한 전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치에 따르면, 온도에 반비례하는 게이트 온전압을 게이트 구동회로로 인가함으로써, 게이트 구동회로가 안정적으로 동작할 수 있고, 온도와 무관하게 일정하게 유지되는 다수의 감마전압을 생성함으므로써, 표시장치의 응답속도가 온도에 따라서 변화되는 것을 방지할 수 있다.

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

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 액정표시장치(600)는 표시패널(100), 타이밍 컨트롤러(200), 전압발생회로(300), 데이터 구동회로(400) 및 게이트 구동회로(500)를 포함한다.

상기 표시패널(100)은 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn), 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 절연되게 교차하는 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm) 및 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)과 상기 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 의해서 매트릭스 형태로 정의된 다수의 화소영역에 구비된 다수의 화소로 이루어진다. 상기 각 화소는 박막 트랜지스터(Tr)와 액정 커패시터(Clc)를 구비한다.

본 발명의 일 예로, 첫 번째 화소에서 박막 트랜지스터(Tr)의 제어전극은 제1 게이트 라인(GL1)에 전기적으로 연결되고, 입력전극은 제1 데이터 라인(DL1)에 전기적으로 연결되며, 출력전극은 상기 액정 커패시터(Clc)의 제1 전극은 화소전극에 전기적으로 연결된다. 상기 액정 커패시터(Clc)의 제2 전극은 공통전압이 인가 되고, 액정층을 사이에 두고 상기 화소전극과 마주하는 공통전극이다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 외부의 그래픽 제어기(미도시)로부터 영상신호(I-data) 및 각종 제어신호(O-CS)를 입력받는다. 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 각종 제어신호(O-CS), 예를 들면 수직동기신호, 수평동기신호, 메인클럭, 데이터 인에이블신호 등을 입력받아 제1 및 제2 타이밍 제어신호(CS1, CS2)를 출력한다. 상기 영상신호(I-data)는 상기 제1 타이밍 제어신호(CS1)에 동기하여 상기 데이터 구동회로(400)로 인가되고, 상기 제2 타이밍 제어신호(CS2)는 상기 게이트 구동회로(500)로 인가된다.

상기 제1 타이밍 제어신호(CS2)는 상기 데이터 구동회로(400)의 동작을 제어하는 신호로써, 수평개시신호, 반전신호 및 출력지시신호 등을 포함한다. 상기 제2 타이밍 제어신호(CS2)는 상기 게이트 구동회로(500)의 동작을 제어하기 위한 신호로써, 수직개시신호, 게이트 클럭신호 및 출력 인에이블 신호 등을 포함한다.

상기 전압발생회로(300)는 외부로부터 입력되는 입력전압(PVDD)을 이용하여 상기 액정표시장치(600)에서 필요한 전압들(VGMMA, VON, VOFF)을 생성한다. 상기 전압발생회로(300)에서 생성된 감마전압(VGMMA)은 상기 데이터 구동회로(400)로 인가되어 상기 영상신호(I-data)를 계조를 갖는 픽셀전압으로 변환하는 기준전압으로써 이용된다. 상기 전압발생회로(300)에서 생성되는 게이트 온전압(VON) 및 게이트 오프전압(VOFF)은 게이트 구동회로(500)로 인가되어, 게이트 펄스를 발생하는데 이용된다.

상기 데이터 구동회로(400)는 상기 제1 타이밍 제어신호(CS1)에 동기하여 상 기 영상신호(I-data)를 입력받고, 상기 전압발생회로(300)로부터 상기 감마전압(VGMMA)을 입력받는다. 상기 데이터 구동회로(400)는 상기 감마전압(VGMMA)을 근거로하여 상기 영상신호(I-data)의 디지털 값에 대응하는 계조를 갖는 픽셀전압으로 변환하여 출력한다. 상기 데이터 구동회로(400)는 상기 표시패널(100)에 구비된 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 데이터 구동회로(400)로부터 출력된 상기 픽셀전압은 상기 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)으로 인가된다.

상기 게이트 구동회로(500)는 상기 전압발생회로(300)로부터 상기 게이트 온전압(VON) 및 상기 게이트 오프전압(VOFF)을 입력받고, 상기 제2 타이밍 제어신호S2)CS에 응답하여 게이트 펄스를 순차적으로 출력한다. 상기 게이트 구동회로(500)는 상기 표시패널(100)에 구비된 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 게이트 구동회로(500)로부터 출력된 상기 게이트 펄스는 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 인가된다.

상기 표시패널(100)의 각 화소에서 박막 트랜지스터(Tr)는 대응하는 게이트 라인으로 인가된 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 대응하는 데이터 라인으로 인가된 픽셀전압을 출력한다. 상기 픽셀전압와 상기 공통전압과의 전위차만큼 상기 액정 커패시터(Clc)에 충전되어, 화소전극과 공통전극과의 사이에는 전계가 형성되고, 그 결과 액정층에 포함된 액정분자들이 상기 전계에 의해서 소정의 방향으로 배열된다. 배열된 액정분자들에 의해서 표시패널(100)의 광투과도가 제어됨으로써, 상기 표시패널(100)의 화면에는 영상이 표시된다.

도 2는 도 1에 도시된 전압발생회로의 내부 블럭도이고, 도 3은 도 2에 도시된 구동전압 발생부의 내부 블럭도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 전압발생회로(300)는 구동전압 발생부(310), 온도보상부(320), 게이트 온전압 발생부(330), 게이트 오프전압 발생부(340), 감마전압 발생부(350)를 포함한다.

상기 구동전압 발생부(310)는 제1 구동전압 생성부(311), 스위칭 전압 발생부(312) 및 제2 구동전압 생성부(313)로 이루어진다.

상기 제1 구동전압 생성부(311)는 외부로부터 입력전압(PVDD)을 제1 구동전압(AVDD1)으로 변환하여 출력한다.

상기 스위칭 전압 발생부(312)는 상기 입력전압(PVDD)을 소정 배수 정도 승압하여, 0V에서 승압된 전압 레벨 사이를 스윙하는 스위칭 펄스 전압(PWM)을 발생한다. 예를 들어, 3.3V인 입력전압(PVDD)이 3배 승압의 능력을 가진 상기 스위칭 전압 발생부(312)를 거치게 되면, 0V에서 약 10V 사이를 스윙하는 스위칭 펄스 전압(PWM)이 발생된다. 상기 스위칭 전압 발생부(312)는 상기 온도보상부(320)로부터 피드백되는 피드백 전압(VFB)을 입력받고, 상기 피드백 전압(VFB)에 따라서 상기 스위칭 펄스 전압(PWM)의 진폭이 달라진다.

상기 제2 구동전압 생성부(313)는 상기 스위칭 전압 발생부(312)로부터 상기 스위칭 펄스 전압(PWM)을 입력받아, 상기 스위칭 펄스 전압(PWM)을 정류하여 제2 구동전압(AVDD2)을 생성한다. 따라서, 상기 제2 구동전압(AVDD2)의 전압레벨은 상기 온도보상부(320)로부터의 상기 피드백 전압(VFB)에 따라서 달라질 수 있다.

이로써, 상기 구동전압 발생부(310)는 온도에 무관하게 일정한 전압레벨을 유지하는 제1 구동전압(AVDD1)과 상기 온도에 따라서 전압레벨이 변화되는 제2 구동전압(AVDD2)을 출력한다.

상기 온도보상부(320)는 상기 구동전압 발생부(310)로부터 상기 제2 구동전압(AVDD2)을 입력받고, 온도 센서(미도시)로부터 온도 변화를 반영한 센서전압을 입력받는다. 상기 온도보상부(320)는 상기 제2 구동전압(AVDD2)과 상기 센서전압에 대응하는 온도에 따른 기 설정된 기준전압과 비교하고, 비교결과에 따라서 온도 변화에 따른 전압 보상 과정을 거친 피드백 전압(VFB)을 발생한다. 구체적으로, 상기 피드백 전압(VFB)은 온도에 비례하는 특성을 갖는다. 상기 온도보상부(320)는 고온에서 상기 피드백 전압(VFB)을 증가시키고, 저온에서 피드백 전압(VFB)을 감소시킨다.

상기 피드백 전압(VFB)은 상기 구동전압 발생부(310)의 스위칭 전압 발생부(312)로 인가된다. 따라서, 상기 스위칭 전압 발생부(312)는 고온에서 상기 증가된 피드백 전압(VFB)에 응답하여 진폭이 작아진 스위칭 펄스 전압(PWM)을 생성하고, 저온에서 상기 감소된 피드백 전압(VFB)에 응답하여 진폭이 커진 스위칭 펄스 전압(PWM)을 생성한다.

결과적으로, 상기 구동전압 발생부(310)는 온도가 증가하면 감소되고, 온도가 감소하면 증가되는 상기 제2 구동전압(AVDD2)을 출력하고, 이후 상기 제2 구동전압(AVDD2)은 상기 게이트 온전압 발생부(330)로 인가된다.

상기 게이트 온전압 발생부(330)는 상기 제2 구동전압(AVDD2)과 상기 스위칭 펄스 전압(PWM)을 이용하여 게이트 온 전압(VON)을 생성한다. 상기 게이트 온전압 발생부(330)는 차지 펌프 회로로 구성되어, 상기 제2 구동전압(AVDD2)에서 상기 스위칭 펄스 전압(PWM)의 배수(2배 혹은 3배)만큼 펌핑된 게이트 온 전압(VON)을 발생한다. 따라서, 상기 게이트 온전압 발생부(330)에서 출력되는 상기 게이트 온전압(VON)은 온도가 증가하면 감소되고, 온도가 감소하면 증가된다. 즉, 상기 게이트 온전압(VON)은 온도에 반비례하는 특성을 갖는다.

도 1에 도시된 게이트 구동회로(500)는 표시패널에 직접적으로 형성된다. 구체적으로, 상기 표시패널(100)에 화소들을 형성하는 박막 공정을 통해서 상기 게이트 구동회로(500)도 상기 표시패널(100) 내에 형성된다. 여기서, 상기 게이트 구동회로(500)는 다수의 스테이지가 종속적으로 연결된 쉬프트 레지스터로 이루어지고, 각 스테이지는 다수의 박막 트랜지스터가 유기적으로 연결된 구조로 이루어진다. 특히, 상기 각 스테이지에서 대응하는 게이트 라인과 연결되어 게이트 펄스를 출력하는 출력 트랜지스터의 특성이 온도에 따라 변화하여 상기 표시패널(100)의 화질이 저하될 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 상기 출력 트랜지스터에 인가되는 상기 게이트 온 전압(VON)을 온도 변화에 따라서 가변시킴으로써, 상기 게이트 구동회로(500)는 온도 변화에도 안정적으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 출력 트랜지스터는 저온에서 동작 특성이 저하되므로, 높은 게이트 온전압(VON)을 출력 트랜지스터에 인가하고, 반대로, 출력 트랜지스터는 고온에서 동작 특성이 향상되므로, 낮은 게이트 온전압(VON)을 출력 트랜지스터에 인가한다. 이로써, 상기 출력 트랜지스터의 특성이 온도에 의하여 변화하더라도, 온도에 반비례하는 상기 게이트 온전압(VON)에 의하여 상기 게이트 구동회로(100)는 안정적으로 동작할 수 있고, 그 결과 표시패널(100)의 화질이 개선될 수 있다.

상기 게이트 오프전압 발생부(340)는 상기 구동전압 발생부(310)에 연결되어 상기 제1 구동전압(AVDD1)을 입력받고, 상기 제1 구동전압(AVDD1)을 게이트 오프전압(VOFF)으로 다운시켜 출력한다. 상기 게이트 오프전압 발생부(340)는 상기 제1 구동전압(AVDD1)은 상기 온도와 무관하게 일정한 전압레벨로 유지되므로, 상기 게이트 오프전압(VOFF)도 상기 온도와 무관하게 일정하게 유지될 수 있다.

상기 감마전압 발생부(350)는 상기 구동전압 발생부(310)에 연결되어 상기 제1 구동전압(AVDD1)을 입력받고, 상기 제1 구동전압(AVDD1)과 접지전압과의 사이에서 서로 다른 전압레벨을 갖는 다수의 감마전압(VGMMA)을 출력한다. 상기 감마전압 발생부(350)는 상기 제1 구동전압(AVDD1)과 상기 접지전압 사이에 연결된 저항 스트링를 포함하고, 저항 분배를 통해 계조 레벨이 결정된 상기 다수의 감마전압(VGMMA)을 출력한다. 상기 다수의 감마전압(VGMMA)은 상기 데이터 구동회로(400)로 인가되어 상기 영상신호(I-data, 도 1에 도시됨)를 계조를 갖는 픽셀전압으로 변환할 때 기준전압으로써 이용된다.

도 4는 도 2에 도시된 온도보상부의 회로도이고, 도 5는 도 2에 도시된 게이트 온전압 발생부의 회로도이다.

도 4를 참조하면, 온도보상부(320)는 제1, 제2 및 제3 다이오드(D1, D2, D3), 제1, 제2 및 제3 저항(R1, R2, R3)으로 이루어진다.

상기 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)은 상기 제2 구동전압(AVDD2)과 접지전압 사이에 직렬 연결된다. 상기 제1 저항(R1)과 상기 제2 저항(R2)의 접점은 제 1 노드(N1)가 된다. 상기 제3 저항(R3)은 스위칭 전압 발생부(312)의 피드백단과 상기 접지전압 사이에 연결된다.

상기 제1 내지 제3 다이오드(D1, D2, D3)는 상기 스위칭 전압 발생부(510)의 피드백단과 제1 노드(N1) 사이에서 역방향으로 연결된다. 상기 피드백 전압(VFB)의 값은 상기 제1 노드(N1)의 전압에서 상기 제1 내지 제3 다이오드(D1 ~ D3)의 개수만큼 순방향 전압(Forward Voltage, VF)을 뺀 나머지 값이 된다. 상기 제1 내지 제3 다이오드(D1 ~ D3)의 순방향 전압(VF)은 온도에 따라 반비례하는 특성을 가진다. 예를 들어, 고온에서 상기 제1 내지 제3 다이오드(D1 ~ D3)의 순방향 전압(VF)이 작아지므로 상기 피드백 전압(VFB)의 값은 커지고, 저온에서 상기 제1 내지 제3 다이오드(D1 ~ D3)의 순방향 전압(VF)이 커지므로 상기 피드백 전압(VFB)의 값은 작아지게 된다.

도 4에서는 본 발명의 일 실시예로, 상기 온도보상부(320)가 세 개의 다이오드들(D1 ~ D3)로 구성된 구조를 예시하였으나, 상기 온도보상부(320)에 구비되는 다이오드의 개수는 가감될 수 있다. 상기 온도보상부(320)의 다이오드 개수가 증가할수록 온도 변화에 민감한 피드백 전압(VFB)을 발생할 수 있다.

도 5를 참조하면, 게이트 온전압 발생부(330)는 제1, 제2, 제3 및 제4 다이오드(D4, D5, D6, D7) 및 제1, 제2, 제3 및 제4 커패시터(C1, C2, C3, C4)로 이루어진 챠지 펌프 회로로 이루어진다. 상기 제1 내지 제4 다이오드(D1 ~ D4)는 상기 제2 구동전압(AVDD2)와 상기 게이트 온전압 발생부(330)의 출력단에 순방향으로 연결된다.

상기 게이트 온전압 발생부(330)는 상기 제2 구동전압(AVDD2)을 기준으로 하여, 입력되는 스위칭 펄스 전압(PWM)을 소정 배수로 펌핑하여 게이트 온전압(VON)으로 발생한다. 이때, 상기 게이트 온전압 발생부(330)로 입력되는 상기 제2 구동전압(AVDD2)과 스위칭 펄스 전압(PWM)은 온도에 반비례하는 특성을 가지므로, 출력되는 상기 게이트 온전압(VON)도 온도에 반비례하는 특성을 가진다.

도 6은 온도에 따른 게이트 온전압 및 제2 구동전압의 특성을 나타낸 그래프이고, 도 7은 온도에 따른 제1 구동전압의 특성을 나타낸 그래프이다.

도 6을 참조하면, 온도보상부(330, 도 2에 도시됨)로부터 피드백되는 피드백 전압(VFB, 도 2에 도시됨)의 영향으로 스위칭 전압 발생부(312)에서 생성된 스위칭 펄스 전압(PWM)은 온도에 반비례하는 특성을 가진다. 따라서, 상기 스위칭 펄스 전압(VSW)을 정류하여 생성되는 제2 구동전압(AVDD2)은 온도에 반비례하는 특성을 갖는다.

또한, 상기 제2 구동전압(AVDD2)을 기준으로 하여 상기 스위칭 펄스 전압(PWM)을 소정 배수로 펌핑하여 생성된 상ㄱ 게이트 온전압(VON)도 온도에 반비계하는 특성을 가진다.

그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 구동전압(AVDD1)은 온도보상부에 연결되지 않고 개별적으로 생성된 것이므로, 상기 제1 구동전압(AVDD1)은 온도와 무관하게 일정한 전압레벨을 유지한다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 구동전압(AVDD1)은 감마전압 발생부로(350) 인가되어 상기 감마전압(VGMMA)의 기준이 된다. 온도와 무관한 상기 제1 구동전압(AVDD1)을 근거로하여 상기 감마전압(VGMMA)을 생성함으로써, 상기 감마전압(VGMMA)도 온도와 상관없이 초기 설정된 상태로 유지된다. 결과적으로, 상기 표시패널(100)의 액정 응답속도는 온도에 상관없이 일정하게 유지됨으로써, 상기 표시패널(100)의 휘도 특성이 안정화되고, 그 결과 액정표시장치(600)의 제품 신뢰성이 향상될 수 있다.

도 8은 도 1에 도시된 액정표시장치의 적용된 모델을 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 액정표시장치(900)는 영상을 표시하는 표시패널(100), 상기 표시패널(100)에 인접한 인쇄회로기판(700) 및 상기 표시패널(100)과 상기 인쇄회로기판(700)을 전기적으로 연결시키는 테이프 캐리어 패키지(800)를 포함한다.

상기 액정표시패널(100)은 어레이 기판(110), 상기 어레이 기판(110)과 마주하는 컬러필터기판(120) 및 상기 어레이 기판(110)과 상기 컬러필터기판(120)과의 사이에 개재된 액정층(미도시)으로 이루어진다. 상기 어레이 기판(110)은 영상을 표시하는 표시영역(DA), 상기 표시영역(DA)에 인접한 제1 및 제3 주변영역(PA1, PA3)으로 구분된다.

상기 어레이 기판(110)의 표시영역(DA)에는 매트릭스 형태로 다수의 화소가 구비된다. 상기 제1 주변영역(PA1)은 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)의 제1 단부에 인접하는 영역이고, 상기 제1 주변영역(PA1)에는 상기 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)에 게이트 펄스를 순차적으로 인가하는 게이트 구동회로(500)가 구비 된다.

상기 게이트 구동회로(500)는 상기 어레이 기판(110) 상에 직접적으로 형성된다. 구체적으로, 상기 게이트 구동회로(500)는 상기 어레이 기판(110)에 화소들을 형성하는 박막 공정을 통해서 상기 어레이 기판(110)에 형성된다.

상기 게이트 구동회로(500)는 서로 종속적으로 연결된 다수의 스테이지로 이루어진 하나의 쉬프트 레지스터를 포함한다. 상기 각 스테이지의 출력단자는 대응하는 게이트 라인의 제1 단부에 연결된다. 따라서, 상기 다수의 스테이지는 순차적으로 턴-온되면서 대응하는 게이트 라인에 순차적으로 게이트 펄스를 인가한다.

한편, 상기 제3 주변영역(PA3)은 상기 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)의 일단부에 인접하는 영역이고, 상기 테이프 캐리어 패키지(800)의 제1 단부가 부착된다. 상기 테이프 캐리어 패키지(800)의 제2 단부는 상기 인쇄회로기판(700)에 부착된다. 상기 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)에 픽셀 전압을 제공하는 데이터 구동회로(400)는 칩 형태로 이루어져 상기 테이프 캐리어 패키지(800) 상에 실장된다.

도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(200) 및 전압발생회로(300)는 상기 인쇄회로기판(700) 상에 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 상기 타이밍 컨트롤러(200) 및 상기 전압발생회로(300)의 온도보상부(320)는 칩 형태로 이루어져 상기 인쇄회로기판(700) 상에 실장된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 어레이 기판(110)에 구비되는 다수의 화소는 제1 방향(D1)보다 제2 방향(D2)으로 긴 세로 픽셀 구조로 이루어진다. 이러한 세로 픽셀 구조에서는 상기 제1 방향(D1)으로 순차적으로 구비되는 상기 레드, 그린 및 블루 색화소(R, G, B)에 각각 대응하는 3개의 화소가 하나의 색을 표현하는 단위 화소로 정의된다.

도 8에서는 상기 게이트 구동회로(500)가 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)의 제1 단부에만 구비된 구조를 도시하였다. 그러나, 상기 게이트 구동회로(500)는 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)의 제2 단부에 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 어레이 기판(110)에 구비되는 다수의 화소는 제2 방향(D2)보다 제1 방향(D1)으로 긴 가로 픽셀 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 도 8에서는 상기 게이트 구동회로(500)가 박막 공정을 통해서 상기 어레이 기판(110) 상에 직접적으로 형성된 구조를 제시하였다. 그러나, 상기 게이트 구동회로(500)는 칩 형태로 이루어져 상기 어레이 기판(110) 또는 상기 어레이 기판(110)에 부착된 필름(미도시) 상에 실장될 수 있다.

이와 같은 전압발생회로 및 이를 갖는 표시장치에 따르면, 게이트 구동회로의 박막 트랜지스터는 온도에 따라서 특성이 변화되므로, 온도에 반비례하는 제2 구동전압을 근거로하여 게이트 온전압을 생성한다. 따라서, 상기 게이트 구동회로는 온도에 반비례하는 상기 게이트 온전압을 입력받아서 안정적으로 동작할 수 있고, 그 결과 온도에 의해서 상기 표시장치의 화질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 온도와 무관하게 일정하게 유지되는 제1 구동전압을 근거로하여 다수의 감마전압이 생성됨으로써, 표시장치의 응답속도가 온도에 따라서 변화되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 표시장치의 제품 신뢰성을 향상시킬 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.

Claims (13)

1. 외부로부터의 입력전압을 제1 구동전압으로 변환하여 출력하고, 피드백 전압에 응답하여 온도에 따라서 가변되는 제2 구동전압을 출력하는 구동전압 발생부;

   상기 제2 구동전압을 입력받고, 온도 변화에 따라서 다른 값을 갖는 상기 피드백 전압을 상기 구동전압 발생부로 인가하는 온도보상부;

   상기 제2 구동전압을 펌핑하여 게이트 온전압을 생성하는 게이트 온전압 발생부; 및

   상기 제1 구동전압을 입력받고, 상기 제1 구동전압과 접지전압과의 사이에서 서로 다른 전압레벨을 갖는 다수의 감마전압을 출력하는 감마전압 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압발생회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 구동전압 및 상기 게이트 온전압은 상기 온도가 증가하면 감소하고, 상기 온도가 감소하면 증가하는 것을 특징으로 하는 전압발생회로.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 구동전압 발생부는,

   상기 입력전압을 상기 제1 구동전압으로 변환하여 출력하는 제1 구동전압 발생부;

   상기 입력전압 및 상기 피드백 전압을 입력받아 스위칭 펄스 전압을 출력하고, 상기 피드백 전압에 따라서 상기 스위칭 펄스 전압의 진폭을 변화시키는 스위칭 전압 발생부; 및

   상기 스위칭 전압 발생부로부터 상기 스위칭 펄스 전압을 입력받고, 상기 스위칭 펄스 전압을 정류하여 상기 제2 구동전압을 생성하는 제2 구동전압 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전압발생회로.
5. 제1항에 있어서, 상기 온도보상부는 상기 온도 변화에 따라서 상기 피드백 전압을 변화시키는 하나 이상의 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 전압발생회로.
6. 제1항에 있어서, 상기 구동전압 발생부에 연결되고, 상기 제1 구동전압을 입력받아서 게이트 오프전압으로 다운시켜 출력하는 게이트 오프전압 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전압발생회로.
7. 외부로부터의 입력전압을 제1 구동전압으로 변환하여 출력하고, 피드백 전압에 응답하여 온도에 따라서 가변되는 제2 구동전압을 출력하는 구동전압 발생부;

   상기 제2 구동전압을 입력받고, 온도 변화에 따라서 다른 값을 갖는 상기 피 드백 전압을 상기 구동전압 발생부로 인가하는 온도보상부;

   상기 제2 구동전압을 펌핑하여 게이트 온전압을 생성하는 게이트 온전압 발생부;

   상기 제1 구동전압을 입력받아서 상기 게이트 오프전압으로 다운시켜 출력하는 게이트 오프전압 발생부;

   상기 제1 구동전압을 입력받고, 상기 제1 구동전압과 접지전압과의 사이에서 서로 다른 전압레벨을 갖는 다수의 감마전압을 출력하는 감마전압 발생부;

   상기 게이트 온전압 및 상기 게이트 오프전압에 응답하여 게이트 펄스를 순차적으로 출력하는 게이트 구동회로;

   상기 다수의 감마전압을 근거로하여 영상신호를 픽셀전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동회로; 및

   상기 게이트 펄스에 응답하여 상기 픽셀전압을 화소에 충전하여 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2 구동전압 및 상기 게이트 온전압은 상기 온도에 반비례하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서, 상기 온도보상부는 상기 온도 변화에 따라서 상기 피드백 전압을 변화시키는 하나 이상의 다이오드로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.
11. 제7항에 있어서, 상기 표시패널은,

    상기 게이트 구동회로와 전기적으로 연결되어 상기 게이트 펄스를 순차적으로 입력받는 다수의 게이트 라인;

    상기 다수의 게이트 라인과 절연되게 교차하고, 상기 데이터 구동회로와 전기적으로 연결되어 상기 픽셀전압을 입력받는 다수의 데이터 라인; 및

    상기 다수의 게이트 라인과 상기 다수의 데이터 라인에 의해서 정의된 다수의 화소영역에 구비된 다수의 화소를 포함하고,

    각 화소는,

    제어전극이 대응하는 게이트 라인에 전기적으로 연결되고, 입력전극이 대응하는 데이터 라인에 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터; 및

    상기 박막 트랜지스터의 출력전극에 전기적으로 연결되어 상기 픽셀전압을 입력받는 액정 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
12. 삭제
13. 제7항에 있어서, 상기 데이터 구동회로와 상기 게이트 구동회로의 구동 타이밍을 제어하고, 타이밍에 맞추어 상기 데이터 구동회로에 상기 영상신호를 인가하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.

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