KR102097411B1 - 전압 발생기 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는, 외부로부터 입력된 전원 전압을 아날로그 구동 전압으로 변환해서 출력단으로 출력하는 아날로그 구동 전압 발생기와, 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결된 커패시터, 그리고 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결되고, 블랭크 동기 신호에 응답해서 상기 출력단의 전류를 디스챠지하는 디스챠지 회로를 포함하는 전압 발생기를 포함한다.

Description

전압 발생기 및 그것을 포함하는 표시 장치{VOLTAGE GENERATOR AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 전압 발생기 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
적층형 세라믹 커패시터(Multi-Layered Ceramic Capacitor: MLCC)는 표시 장치, 이동통신 단말기, 노트북, 컴퓨터, 개인 휴대용 단말기(PDA) 등의 여러 전자 기기의 인쇄 회로 기판에 장착되어 전기를 충전 또는 방전시키는 중요한 역할을 하는 칩 형태의 콘덴서로서, 그 사용 용도 및 용량에 따라 다양한 크기 및 적층 형태를 취하고 있다.
일반적으로 적층형 세라믹 커패시터는 복수의 유전체층 사이에 다른 극성의 내부 전극이 교대로 적층된 구조를 갖는다. 이러한 적층형 세라믹 커패시터는 소형화가 가능하면서도 고용량이 보장되고, 실장이 용이하다는 장점으로 인하여 다양한 전자장치의 부품으로서 널리 사용된다.
적층형 세라믹 커패시터의 적층체를 형성하는 세라믹 재료로서 유전율이 비교적 높은 티탄산바륨 등의 강유전체 재료가 일반적으로 이용되고 있는데, 이러한 강유전체 재료는 압전성 및 전왜성을 갖기 때문에, 강유전체 재료에 전계가 가해질 때에 응력 및 기계적 변형이 진동으로 나타나고, 적층 세라믹 커패시터의 단자 전극으로부터 기판측에 이러한 진동이 전달된다. 즉, 적층 세라믹 커패시터에 교류 전압이 가해진 경우에는, 적층 세라믹 커패시터의 소자 본체에 X, Y, Z의 각방향을 따라 응력(Fx, Ft, Fz)이 발생하고, 그것에 의해 진동이 발생하게 된다. 이 진동이 단자 전극으로부터 기판에 전달되면 기판 전체가 음향 방사면이 되고, 잡음이 되는 진동음을 발생시키게 된다. 이러한 진동음은 대개는 가청 진동수(20Hz ~ 20kHz)의 진동음에 해당하는 것이고, 이러한 진동음은 사람에게 불쾌감을 줄 수 있다.
일반적으로 표시 장치는 외부로부터 공급된 전원 전압을 내부 전원 전압으로 변환하는 전압 발생기를 포함하며, 전압 발생기는 안정된 내부 전원 전압의 발생을 위하여 적층형 커패시터를 사용하게 된다. 영상을 표시하는 표시 장치에서 앞서 설명한 진동음이 발생하는 경우 사용자의 불쾌감은 더욱 크게 느껴질 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 진동 소음이 감소된 전압 발생기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 진동 소음이 감소된 전압 발생기를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 표시 장치는: 외부로부터 입력된 전원 전압을 아날로그 구동 전압으로 변환해서 출력단으로 출력하는 아날로그 구동 전압 발생기와, 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결된 커패시터, 그리고 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결되고, 블랭크 동기 신호에 응답해서 상기 출력단의 전류를 디스챠지하는 디스챠지 회로를 포함한다.
상기 디스챠지 회로는, 상기 출력단과 연결된 일단 및 타단을 갖는 저항; 및
상기 저항의 타단과 접지 전압 사이에 형성된 전류 통로 및 상기 블랭크 동기 신호에 의해서 제어되는 스위칭 소자를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위칭 소자는, 상기 저항의 타단과 연결된 콜렉터 단자, 상기 접지 전압과 연결된 이미터 단자 그리고 상기 블랭크 동기 신호와 연결된 베이스 단자를 포함하는 트랜지스터를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 커패시터는 적층형 커패시터이다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하고, 블랭크 동기 신호를 발생하는 구동 회로, 그리고 상기 구동 회로의 동작에 필요한 아날로그 구동 전압을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 전압 발생기는, 외부로부터 입력된 전원 전압을 아날로그 구동 전압으로 변환해서 출력단으로 출력하는 아날로그 구동 전압 발생기와, 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결된 커패시터, 및 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결되고, 블랭크 동기 신호에 응답해서 상기 출력단의 전류를 디스챠지하는 디스챠지 회로를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 픽셀들은 서로 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 연결되고, 상기 구동 회로는, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버, 그리고 외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 데이터 드라이버로 영상 데이터 신호 및 제1 제어 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버로 제2 제어 신호를 제공하며, 상기 블랭크 동기 신호를 발생하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 블랭크 동기 신호는, 상기 데이터 드라이버로 제공되는 상기 영상 데이터 신호 내 블랭크 구간의 시작을 나타내는 신호이다.
이 실시예에 있어서, 상기 디스챠지 회로는, 상기 출력단과 연결된 일단 및 타단을 갖는 저항 및 상기 저항의 타단과 접지 전압 사이에 형성된 전류 통로 및 상기 블랭크 동기 신호에 의해서 제어되는 스위칭 소자를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위칭 소자는, 상기 저항의 타단과 연결된 콜렉터 단자, 상기 접지 전압과 연결된 이미터 단자 그리고 상기 블랭크 동기 신호와 연결된 베이스 단자를 포함하는 트랜지스터를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 커패시터는 적층형 커패시터이다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 전압 발생기는, 외부로부터 입력된 전원 전압을 아날로그 구동 전압으로 변환해서 출력단으로 출력하는 아날로그 구동 전압 발생기와, 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결된 커패시터와, 상기 출력단으로 출력되는 상기 아날로그 구동 전압을 입력받아 리플 전압 레벨을 감지하고, 감지된 리플 전압 레벨에 대응하는 제어 전압을 출력하는 리플 감지부, 그리고 상기 제어 전압에 대응하는 펄스 폭을 갖는 펄스 폭 변조 신호를 출력하는 펄스 폭 변조 회로를 포함한다. 상기 아날로그 구동 전압 발생기는, 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응하는 전압 레벨을 갖는 상기 아날로그 구동 전압을 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 펄스 폭 변조 회로는, 기준 발진 신호를 발생하는 오실레이터와, 기준 전압과 상기 제어 전압의 차에 대응하는 기준 신호를 출력하는 제1 비교기와, 상기 기준 발진 신호와 상기 기준 신호의 차에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 제2 비교기, 그리고 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 펄스 폭 변조 신호를 출력하는 스위치를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위치는, 상기 아날로그 구동 전압 발생기와 접지 전압 사이에 형성된 전류 통로 및 상기 스위칭 신호에 의해서 제어되는 게이트를 갖는 트랜지스터를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 구동 회로, 그리고 상기 구동 회로의 동작에 필요한 아날로그 구동 전압을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 전압 발생기는, 외부로부터 입력된 전원 전압을 아날로그 구동 전압으로 변환해서 출력단으로 출력하는 아날로그 구동 전압 발생기와, 상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결된 커패시터와, 상기 출력단으로 출력되는 상기 아날로그 구동 전압을 입력받아 리플 전압 레벨을 감지하고, 감지된 리플 전압 레벨에 대응하는 제어 전압을 출력하는 리플 감지부, 그리고 상기 제어 전압에 대응하는 펄스 폭을 갖는 펄스 폭 변조 신호를 출력하는 펄스 폭 변조 회로를 포함한다. 상기 아날로그 구동 전압 발생기는, 상기 펄스 폭 변조 신호에 대응하는 전압 레벨을 갖는 상기 아날로그 구동 전압을 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 픽셀들은 서로 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 연결되고, 상기 구동 회로는, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버, 그리고 외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 데이터 드라이버로 영상 데이터 신호 및 제1 제어 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버로 제2 제어 신호를 제공하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 펄스 폭 변조 회로는, 기준 발진 신호를 발생하는 오실레이터와, 기준 전압과 상기 제어 전압의 차에 대응하는 기준 신호를 출력하는 제1 비교기와, 상기 기준 발진 신호와 상기 기준 신호의 차에 대응하는 스위칭 신호를 출력하는 제2 비교기, 그리고 상기 스위칭 신호에 응답해서 상기 펄스 폭 변조 신호를 출력하는 스위치를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 스위치는, 상기 아날로그 구동 전압 발생기와 접지 전압 사이에 형성된 전류 통로 및 상기 스위칭 신호에 의해서 제어되는 게이트를 갖는 트랜지스터를 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 아날로그 전원 전압의 리플을 최소화하여 전압 발생기에 구비된 적층형 커패시터에서 발생할 수 있는 진동음의 발생을 최소화할 수 있다. 그러므로 전압 발생기를 포함하는 표시 장치에서 발생할 수 있는 소음을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전압 발생기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 커패시터가 회로 기판 상에 실장된 모습의 단면도이다.
도 4는 표시 장치의 동작 상태에 따라서 도 2에 도시된 전압 발생기에서 발생되는 아날로그 구동 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 전압 발생기에서 발생되는 아날로그 구동 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 전압 발생기의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 9 및 도 10은 아날로그 구동 전압에 리플이 발생했는 지의 여부에 따라서 펄스 폭 변조 신호의 변화를 보여주는 타이밍도이다.
도 11은 표시 장치에 표시되는 영상의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 이하 설명에서는 표시 장치의 일 예로 액정 표시 장치를 도시하고 설명하나, 본 발명은 액정 표시 장치에 한정되지 않고, 전압 발생기를 구비한 어떤 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 전압 발생기(130), 게이트 드라이버(140), 데이터 드라이버(150) 그리고 감마 전압 발생기(160)를 포함한다.
표시 패널(110)은 제1 방향(X1)으로 신장된 복수의 데이터 라인들(D1-Dm) 및 데이터 라인들(D1-Dm)에 교차하여 제2 방향(X2)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(G1-Gn) 그리고 그들의 교차 영역에 각각 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(D1-Dm)과 복수의 게이트 라인들(G1-Gn)은 서로 절연되어 있다.
각 픽셀(PX)은 도면에 도시되지 않았으나, 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터와 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(120), 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(150) 및 감마 전압 발생기(160)는 표시 패널(110)에 영상이 표시되도록 제어하는 구동 회로로서 동작한다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호들(CTRL) 예를 들면, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 영상 신호(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 영상 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 드라이버(150)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(140)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 제1 스타트 펄스 신호(STH), 클럭 신호(CLK), 극성 반전 신호(POL) 및 라인 래치 신호(LOAD)를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)는 수직 동기 시작 신호(STV), 출력 인에이블 신호(OE) 그리고 게이트 펄스 신호(CPV)를 포함할 수 있다.
전압 발생기(130)는 외로부터 공급되는 전원 전압(VDD)을 아날로그 구동 전압(AVDD)으로 변환해서 출력한다. 전압 발생기(130)는 아날로그 구동 전압(AVDD) 뿐만 아니라 표시 패널(110)의 동작에 필요한 공통 전압(VCOM)과 게이트 드라이버(140)의 동작에 필요한 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF) 등을 더 발생할 수 있다.
게이트 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 제2 제어 신호(CONT2)에 응답해서 게이트 라인들(G1-Gn)을 구동한다. 게이트 드라이버(140)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함한다. 게이트 드라이버(140)는 게이트 구동 IC에 한정되지 않고, 산화물 반도체, 비정질 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현될 수도 있다.
감마 전압 발생기(160)는 전압 발생기(130)에서 발생된 아날로그 구동 전압(AVDD)을 입력받고, 감마 전압들(VGMA)을 발생한다. 감마 전압 발생기(160)는 아날로그 구동 전압(AVDD)을 블랙 감마 전압의 기준으로 하여 감마 전압들(VGMA)을 발생할 수 있다.
데이터 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 영상 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 감마 전압들(VGMA)을 이용하여 데이터 라인들(D1-Dm)을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력한다.
게이트 드라이버(140)에 의해서 하나의 게이트 라인에 게이트 온 전압(VON)이 인가된 동안 이에 연결된 한 행의 스위칭 트랜지스터들이 턴 온된다. 이때 데이터 드라이버(150)는 영상 데이터 신호(DATA)에 대응하는 계조 전압들을 데이터 라인들(D1-Dm)로 제공한다. 데이터 라인들(D1-Dm)에 공급된 계조 전압들은 턴 온된 스위칭 트랜지스터들을 통해 해당 액정 커패시터들 및 스토리지 커패시터들에 인가된다. 여기서, 한 행의 스위칭 트랜지스터들이 턴 온 되어 있는 기간 즉, 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기를‘1 수평 주기(horizontal period)' 또는 '1H'라고 한다.
도 2는 도 1에 도시된 전압 발생기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 전압 발생기(140)는 아날로그 구동 전압 발생부(141), 커패시터(C1) 그리고 디스챠지 회로(142)를 포함한다. 아날로그 구동 전압 발생기(141)는 외부로부터 입력된 전원 전압(VDD)을 아날로그 구동 전압(AVDD)으로 변환해서 출력단(N1)으로 출력한다.
커패시터(C1)는 출력단(N1)과 접지 전압(VSS) 사이에 연결된다. 커패시터(C1)는 적층형 세라믹 커패시터로 구성될 수 있다.
디스챠지 회로(142)는 출력단(N1)과 접지 전압(VSS) 사이에 연결되고, 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)에 응답해서 동작한다. 디스챠지 회로(142)는 저항(R1) 및 트랜지스터(T1)를 포함한다. 저항(R1)은 출력단(N1)과 연결된 일단 및 타단을 포함한다. 트랜지스터(T1)는 저항(R1)의 타단과 연결된 콜렉터 단자, 접지 전압과 연결된 이미터 단자 그리고 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)와 연결된 베이스 단자를 포함한다. 일 예로, 트랜지스터(T1)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)로 구성될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 커패시터가 회로 기판 상에 실장된 모습의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 적층 세라믹 커패시터로 구성된 커패시터(C1)는 유전체층(11)과 내부 전극(12)이 교대로 적층하여 이루어지는 소체(13)와 소체(13)의 양 단부에서 내부 전극을 교대로 병렬로 접속하고 있는 한 쌍의 외부 전극(14a, 14b)으로 구성되어 있다.
유전체층(11)은 비탄산 바륨 등을 주성분으로 하는 강유전체 재료로 형성되며, 비탄산 바륨 외에도 모든 강유전체 재료를 포함한다.
내부 전극(12)은 금속 페이스트를 소결시킨 금속 박막으로 이루어지며, 금속 페이스트로서는, 예컨대, Ni, Pd, Ag-Pd, Cu와 같은 금속 재료를 주성분으로 하는 것이 사용되고 있다. 외부 전극(14a, 14b)도 Cu, Ni 등과 같은 금속 재료에 의하여 형성되며, 표면에는 땜납 습윤성을 좋게 하기 위하여 땜납 도금이 실시되어 있다.
회로 기판(20)의 표면에는 커패시터(C1)를 실장하기 위한 랜드가 형성되고, 여기에서 랜드는 회로 기판(20)의 내부의 솔더레지스트 상면에 도전재(15)가 코팅되어 커패시터(C1)를 실장하기 위한 부위이다. 여기서, 회로 기판(20)에는 커패시터(C1) 뿐만 아니라 전압 발생기(140)를 구성하는 모든 회로들이 실장된다.
땜납(solder) 등의 도전재(15)는 커패시터(C1)와 회로 기판(20) 사이의 진동 매개체로서 역할을 한다. 적층 세라믹 커패시터를 생산하는 업계에서는 통상적으로 30dB 미만으로 진동 소음을 제한하고 있으나, 아날로그 구동 전압(AVDD)의 주기적인 리플 발생은 커패시터(C1)의 진동 소음을 유발하는 원인이 되고 있다.
도 4는 표시 장치의 동작 상태에 따라서 도 2에 도시된 전압 발생기에서 발생되는 아날로그 구동 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터 게이트 드라이버(150)로 제공되는 출력 인에이블 신호(DE)는 유효한 영상 데이터 신호(DATA)가 데이터 드라이버(130)를 통해 표시 패널(110)로 제공되는 액티브 구간 및 블랭크 구간(BP)을 포함한다. 액티브 구간 동안 출력단(N1)을 통해 소정 레벨의 전류(I_AVDD)가 흐른다. 블랭크 구간(BP) 동안 표시 장치(100)에서 소비되는 전류가 급격하게 감소하면서 아날로그 구동 전압(AVDD)에 리플이 발생한다.
특히, 표시 장치(100)는 매 프레임마다 블랭크 구간(BP)을 포함하며, 한 프레임은 60Hz, 120Hz, 240Hz의 주기를 갖는데, 이는 가청 주파수에 해당한다. 도 2에 도시된 커패시터(C1)와 연결된 출력단(N1)으로 출력되는 아날로그 구동 전압(AVDD)의 리플은 커패시터(C1)의 진동을 유발하고, 이는 곧 진동 소음을 발생시킨다. 그러므로 아날로그 구동 전압(AVDD)의 리플을 최소화하기 위한 스킴이 요구된다.
도 5는 도 2에 도시된 전압 발생기에서 발생되는 아날로그 구동 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)는 블랭크 구간(BP)의 시작을 나타내는 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)를 출력한다. 도 2에 도시된 디스챠지 회로(142) 내 트랜지스터(T1)는 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)에 응답해서 턴 온된다. 따라서 출력단(N1)의 전류는 저항(R1) 및 트랜지스터(T1)를 통해 디스챠지될 수 있다.
블랭크 구간(BP)의 시작 시점에서, 즉, 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)가 하이 레벨로 활성화될 때 디스챠지 회로(142)를 통해 전류 소모가 증가하므로 출력단(N1)의 전류(I_AVDD) 레벨은 도 4에 도시된 예보다 작게 낮아진다. 즉, 도 5에 도시된 예에서, 액티브 구간의 전류 레벨과 블랭크 구간(BP)의 전류 레벨의 차(I2)가 도 4에 도시된 예에서의 액티브 구간의 전류 레벨과 블랭크 구간(BP)의 전류 레벨의 차(I1)보다 작다. 전류(I_AVDD)의 변화가 작아짐에 따라서 아날로그 구동 전압(AVDD)의 리플 크기도 작아질 수 있다. 이는 곧 커패시터(C1)의 진동을 작게 하여 진동 소음의 유발을 최소화하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 표시 장치(200)는 표시 패널(210), 타이밍 컨트롤러(220), 전압 발생기(230), 디스챠지 회로(240), 게이트 드라이버(250), 데이터 드라이버(260) 그리고 감마 전압 발생기(270)를 포함한다.
도 1에 도시된 표시 장치(100)와 달리 도 6에 도시된 표시 장치(200)는 전압 발생기(230)의 외부에 디스챠지 회로(240)가 구비된다. 디스챠지 회로(240)는 저항(R11) 및 트랜지스터(T11)를 포함한다. 저항(R11)의 일단은 아날로그 구동 전압(AVDD)의 출력단과 연결된다. 트랜지스터(T11)는 저항(R11)의 타단과 연결된 콜렉터 단자, 접지 전압과 연결된 이미터 단자 그리고 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)와 연결된 베이스 단자를 포함한다. 일 예로, 트랜지스터(T11)는 BJT(Bipolar Junction Transistor)로 구성될 수 있다. 도 6에 도시된 표시 패널(200)의 구성 중 도 1에 도시된 표시 패널(100)과 동일하게 동작하는 구성들에 대한 중복되는 설명을 생략한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 표시 장치(300)는 표시 패널(310), 타이밍 컨트롤러(320), 전압 발생기(330), 게이트 드라이버(340), 데이터 드라이버(350) 그리고 감마 전압 발생기(260)를 포함한다.
도 7을 참조하면, 표시 장치(300)는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 유사한 구성을 갖는다. 다만, 도 1에 도시된 표시 장치(100)의 전압 발생기(130)는 타이밍 컨트롤러(320)로부터의 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)에 응답해서 아날로그 구동 전압(AVDD)의 리플을 감소시켰으나, 도 7에 도시된 표시 장치(300)의 전압 발생기(330)는 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)를 수신하지 않는다. 전압 발생기(330)는 아날로그 구동 전압(AVDD)에 포함된 리플 레벨을 자체적 감지하고, 감지된 리플 레벨에 따라서 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨을 조절한다.
도 8은 도 7에 도시된 전압 발생기의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 전압 발생기(330)는 아날로그 구동 전압 발생부(410), 펄스 폭 변조 회로(420) 그리고 리플 감지부(430)를 포함한다.
아날로그 구동 전압 발생부(410)는 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)에 응답해서 외부로부터 공급되는 전원 전압(VDD)을 아날로그 구동 전압(AVDD)으로 변환해서 출력단(N2)으로 출력한다.
리플 감지부(430)는 출력단으로 출력되는 아날로그 구동 전압(AVDD)을 입력받아 리플 전압 레벨을 감지하고, 감지된 리플 전압 레벨에 대응하는 제어 전압(Vc)을 출력한다. 예컨대, 제어 전압(Vc)의 전압 레벨은 아날로그 구동 전압(AVDD)에 포함된 리플 전압 레벨에 비례할 수 있다.
펄스 폭 변조 회로(420)는 리플 감지부(430)로부터의 제어 전압(Vc)에 대응하는 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)를 출력한다. 펄스 폭 변조 회로(420)는 오실레이터(421), 비교기들(422, 423) 그리고 트랜지스터(T21)를 포함한다.
오실레이터(421)는 소정의 주파수를 갖는 톱니파 형태의 기준 발진 신호(OSC)를 발생한다.
비교기(422)는 기준 전압(VREF)과 리플 감지부(430)로부터의 제어 전압(Vc)을 비교하고, 그 차에 대응하는 기준 신호(REF)를 출력한다. 기준 전압(VREF)는 밴드갭 레퍼런스와 같은 전압 발생기에 의해서 발생될 수 있다. 비교기(422)는 제어 전압(Vc)이 기준 전압(VREF)보다 높은 레벨로 상승하면 그에 대응하는 기준 신호(REF)를 출력한다.
비교기(423)는 오실레이터(421)로부터의 기준 발진 신호(OSC)와 기준 신호(REF)를 비교하고, 그 차에 대응하는 스위칭 신호(SW)를 출력한다. 예컨대, 기준 발진 신호(OSC)가 기준 신호(REF)보다 높은 전압 레벨을 가지면, 비교기(423)는 제1 레벨(하이 레벨)의 스위칭 신호(SW)를 출력하고, 기준 발진 신호(OSC)가 기준 신호(REF)보다 낮은 전압 레벨을 가지면, 비교기(423)는 제2 레벨(로우 레벨)의 스위칭 신호(SW)를 출력한다.
트랜지스터(T21)는 아날로그 구동 전압 발생부(410)와 접지 전압(VSS) 사이에 연결되고, 비교기(423)로부터의 스위칭 신호(SW)에 의해서 제어되는 게이트를 갖는다. 스위칭 신호(SW)가 제1 레벨이면, 트랜지스터(T21)가 턴 온되어서 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)는 로우 레벨로 천이한다. 반면, 스위칭 신호(SW)가 제2 레벨이면, 트랜지스터(T21)가 턴 오프되어서 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)는 하이 레벨로 천이한다.
도 9 및 도 10은 아날로그 구동 전압에 리플이 발생했는 지의 여부에 따라서 펄스 폭 변조 신호의 변화를 보여주는 타이밍도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 기준 신호(REF)의 전압 레벨은 기준 발진 신호(OSC)의 1 주기(TS) 내 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)의 하이 레벨 구간의 펄스 폭 구간을 결정한다. 아날로그 구동 전압(AVDD)에 리플이 발생하지 않을 때에 비해 아날로그 구동 전압(AVDD)에 리플이 발생하는 경우 기준 신호(REF)의 전압 레벨이 상승한다. 그러므로 아날로그 구동 전압(AVDD)에 리플이 발생하면 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)의 하이 레벨 구간의 펄스 폭(Ton1>Ton2)은 짧아진다.
아날로그 구동 전압 발생부(410)는 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)에 응답해서 아날로그 구동 전압(AVDD)을 발생하므로, 펄스 폭 변조 신호(P_PWM)의 펄스 폭이 감소하면 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨을 낮춘다. 예컨대, 노말 모드에서 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 17.5V였다면, 리플이 감지될 때 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨은 15V로 감소될 수 있다.
아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 낮아지면 그만큼 리플 전압 레벨도 낮아지므로 커패시터(C1)의 진동 폭이 감소하여 진동 소음의 유발을 최소화하게 된다.
도 11은 표시 장치에 표시되는 영상의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 특정 어플리케이션 프로그램에 의하면, 블랙 영상(BK)과 화이트 영상(WH)이 소정 간격을 두고 번갈아 표시 패널에 표시된다. 소정 주기로 블랙 영상(BK)과 화이트 영상(WH)이 번갈아 표시됨에 따라서 아날로그 구동 전압(AVDD)에 리플이 발생할 수 있다. 이는 블랙 영상(BK)과 화이트 영상(WH) 각각이 표시되는 동안 표시 장치에서 소모되는 전류의 양의 변화에 기인한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 12에 도시된 표시 장치(400)는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 유사한 구성을 갖는다. 도 1에 도시된 표시 장치(100) 내 타이밍 컨트롤러(120)는 전압 발생기(130)로 블랭크 동기 신호(AP_SYNC)를 제공하였으나, 도 12에 도시된 표시 장치(400)는 전압 강하 신호(DN)를 전압 발생기(430)로 제공한다.
타이밍 컨트롤러(420)는 외부로부터 입력된 영상 신호(RGB)가 소정의 패턴을 갖는 경우에 전압 강하 신호(DN)를 제1 레벨로 활성화한다. 즉, 한 프레임 내에서 소정 간격마다 영상 신호의 레벨 변화가 큰 경우 타이밍 컨트롤러(420)는 전압 강하 신호(DN)를 제1 레벨로 활성화한다
전압 발생기(430)는 타이밍 컨트롤러(420)로부터의 전압 강하 신호(DN)가 제2 레벨이면, 노말 레벨(예를 들면, 17.5V)의 아날로그 구동 전압(AVDD)을 발생한다. 전압 발생기(4200는 타이밍 컨트롤러(420)로부터의 전압 강하 신호(DN)가 제1 레벨로 활성화되면 노말 레벨보다 낮은 전압 레벨(15V)의 아날로그 구동 전압(AVDD)을 발생한다.
아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 낮아짐에 따라서 리플 전압 레벨도 낮아지므로 전압 발생기(430)의 출력단과 연결된 적층 커패시터의 진동 폭이 감소하여 진동 소음의 유발을 최소화할 될수 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. 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: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 전압 발생기
140: 게이트 드라이버 150: 데이터 드라이버
160: 감마 전압 발생기 141, 410: 아날로그 구동 전압 발생부
142: 디스챠지 회로 420: 펄스 폭 변조 회로
430: 리플 감지부

Claims (17)

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  5. 복수의 픽셀들을 포함하고, 상기 픽셀들 각각은 스위칭 트랜지스터 및 제1 커패시터를 포함하는 표시 패널과;
    블랭크 동기 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 상기 블랭크 동기 신호를 수신하고, 아날로그 구동 전압을 출력하는 전압 발생기;
    상기 아날로그 구동 전압을 수신하여 감마 전압을 발생하는 감마 전압 발생기; 및
    상기 감마 전압을 기반으로 생성된 계조 전압을 상기 표시 패널에 출력하는 데이터 드라이버를 포함하고;
    상기 전압 발생기는,
    외부로부터 입력된 전원 전압을 상기 아날로그 구동 전압으로 변환해서 출력단으로 출력하는 아날로그 구동 전압 발생기와;
    상기 출력단과 접지 전압 사이에 연결된 제2 커패시터; 및
    상기 출력단과 상기 접지 전압 사이에 연결되고, 상기 블랭크 동기 신호에 응답해서 상기 출력단의 전류를 디스챠지하는 디스챠지 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 서로 교차하는 방향으로 연장되어 상기 복수의 픽셀들에 연결된 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들을 더 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 외부로부터 입력된 영상 신호 및 제어 신호에 응답해서 상기 데이터 드라이버로 영상 데이터 신호 및 제1 제어 신호를 제공하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 블랭크 동기 신호는,
    상기 데이터 드라이버로 제공되는 상기 영상 데이터 신호 내 블랭크 구간의 시작을 나타내는 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 디스챠지 회로는,
    상기 출력단과 연결된 일단 및 타단을 갖는 저항; 및
    상기 저항의 타단과 접지 전압 사이에 형성된 전류 통로 및 상기 블랭크 동기 신호에 의해서 제어되는 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는,
    상기 저항의 타단과 연결된 콜렉터 단자, 상기 접지 전압과 연결된 이미터 단자 그리고 상기 블랭크 동기 신호와 연결된 베이스 단자를 포함하는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 커패시터는 적층형 커패시터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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