KR102125281B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

저주파 구동시 발생하는 화질 저하를 개선할 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법이 개시된다. 표시 장치는 표시 패널 및 누설 전류 발생부를 포함한다. 표시 패널은 게이트 라인, 데이터 라인, 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자, 일단이 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터, 일단이 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함한다. 누설 전류 발생부는 예를 들어, 데이터 구동부로 구현되어 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킨다. 이에 따라, 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키므로써, 중간 계조의 휘도 프로파일을 보상하여 저주파 구동시 발생하는 화질 저하를 개선할 수 있고 표시 가능 계조 범위를 넓힐 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저주파 구동시 발생하는 화질 저하를 개선할 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 표시 장치는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 영상을 표시한다. 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정 표시 장치는 액정셀마다 형성된 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 이용하여 액정셀들에 공급되는 데이터전압을 스위칭하여 데이터를 능동적으로 제어하므로 동영상의 표시품질을 높일 수 있다.
정지영상을 표시하기 위해 표시 패널을 저주파 구동하면, 일반적인 60Hz 구동에 비해 상대적으로 소비전력이 절감된다. 즉, 데이터를 리프레쉬하지 않고 이전 데이터를 유지하다가 다음 데이터가 리프레쉬되는 시간을 조절하여 구동 주파수를 선택하므로 소비전력이 절감된다.
한편, 저주파 구동시 화소내의 전압이 감소하면서 휘도가 감소한다. 다음 프레임에서 데이터를 리프레쉬할 경우 갑작스럽게 휘도가 상승하여 이러한 휘도 변화 정도가 플리커로 인지된다. 예를들어 30Hz 미만과 같은 초저주파 구동에서 이러한 휘도 변화 정도가 매우 크므로 플리커가 더욱 강하게 인지된다.
휘도가 감소하는 요인은 크게 2가지이다. 하나는 오랜 시간 동안 화소가 리프레쉬되지 않아 생성되는 잔류 DC 성분이고, 다른 하나는 TFT의 누설전류이다.
저주파 구동시 정지 영상에 많이 포함되는 계조인 중간 계조에서 플리커 특성이 가장 취약하다. 따라서, 저주파 구동을 할 수 있는 영상은 매우 제한적이다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 중간 계조의 휘도 프로파일을 보상하여 저주파 구동시 발생하는 화질 저하를 개선할 수 있고 표시 가능 계조 범위를 넓힐 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 누설 전류 발생부를 포함한다. 상기 표시 패널은 게이트 라인, 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자, 일단이 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터, 일단이 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함한다. 상기 누설 전류 발생부는 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킨다.
일실시예에서, 상기 누설 전류 발생부는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 제공하는 데이터 구동부일 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 출력할 수 있다. 상기 데이터 구동부는 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 더 출력할 수 있다.
일실시예에서, 상기 누설 전류 발생부는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 제공하는 데이터 구동부일 수 있다. 상기 데이터 구동부는 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력할 수 있다. 상기 데이터 구동부는 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력할 수 있다.
일실시예에서, 상기 누설 전류 발생부는 게이트 신호를 상기 게이트 라인에 제공하는 게이트 구동부일 수 있다. 상기 게이트 구동부는 전체 정지 영상에서 차지하는 고계조 또는 저계조의 퍼센트에 따라 게이트 오프 전압을 선택적으로 출력할 수 있다.
일실시예에서, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 일정 퍼센트 이상이면 상기 게이트 구동부는 -5V의 게이트 오프 전압을 출력할 수 있고, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 상기 일정 퍼센트 미만이면 상기 게이트 구동부는 -0.4V의 게이트 오프 전압을 출력할 수 있다.
일실시예에서, 상기 누설 전류 발생부는 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 스토리지 전압을 제공하는 기준전압 인가부일 수 있다. 상기 기준전압 인가부는 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 스토리지 전압보다 높은 전압을 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 출력할 수 있다.
일실시예에서, 상기 표시 패널의 저주파 구동은 60Hz 보다 낮은 주파수로 구동될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따르면, 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시킨다. 이어, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시킨다. 이어, 상기 게이트 라인에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-오프시킨다. 이어, 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킨다.
일실시예에서, 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킬 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 또 다른 실시예에 따르면, 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시킨다. 이어, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시킨다. 이어, 상기 게이트 라인에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-오프시킨다. 이어, 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킨다.
일실시예에서, 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킬 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 또 다른 실시예에 따르면, 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시킨다. 이어, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시킨다. 이어, 상기 스위칭 소자를 턴-오프시키기 위해 상기 표시 패널상에 표시되는 전체 정지 영상에서 차지하는 고계조 또는 저계조의 퍼센트에 따라 게이트 오프 전압을 선택적으로 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킨다.
일실시예에서, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 일정 퍼센트 이상이면 -5V의 게이트 오프 전압이 출력될 수 있고, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 상기 일정 퍼센트 미만이면 -0.4V의 게이트 오프 전압이 출력될 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 또 다른 실시예에 따르면, 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시킨다. 이어, 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시킨다. 이어, 상기 게이트 라인에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-오프시킨다. 이어, 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 스토리지 전압보다 높은 전압을 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시킨다.
이러한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키므로써, 중간 계조의 휘도 프로파일을 보상하여 저주파 구동시 발생하는 화질 저하를 개선할 수 있고 표시 가능 계조 범위를 넓힐 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a는 게이트 온 전압의 인가에 따른 도 1의 화소 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 2b는 게이트 오프 전압의 인가에 따른 도 1의 화소 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 2c는 게이트 오프 전압을 인가한 후 1초 경과에 따른 화소 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 3은 게이트 전압에 따른 드레인-소스 전압을 설명하기 위한 V-I 곡선이다.
도 4는 화이트 누설을 이용한 플리커 보상 전후 시간에 따른 휘도 프로파일을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 구동부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 도 5에 도시된 프레임별 아날로그 전압을 설명하기 위한 파형도이다.
도 8은 도 5에 도시된 화소의 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 도 9에 도시된 게이트 구동부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 11은 도 9의 게이트 구동부에서 출력되는 게이트 신호의 일례를 설명하기 위한 파형도이다.
도 12a는 보상 이전 시간에 따른 휘도 프로파일을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12b는 화이트 누설 보상 이후 시간에 따른 휘도 프로파일을 설명하기 위한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 도 13에 도시된 기준전압 인가부를 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(110), 타이밍 제어부(120), 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 데이터 구동부(140)는 상기 표시 패널(110)의 저주파 구동시 플리커에 의한 화질 저하를 개선하기 위해 상기 표시 패널(110)에 구비되는 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키는 누설 전류 발생부의 역할을 수행한다. 본 실시예에서, 상기 표시 패널의 저주파 구동은 60Hz 보다 낮은 주파수로 구동되는 것일 수 있다.
상기 표시 패널(110)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 공통전극 라인들(CL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 단위 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.
각 단위 픽셀은 스위칭 소자(QS), 상기 스위칭 소자(QS)에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터(Clc) 및 스토리지 캐패시터(Cstg)를 포함할 수 있다. 상기 액정 캐패시터(Clc)의 일단 및 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)의 일단은 상기 스위칭 소자(QS)의 드레인 전극에 연결되고, 상기 액정 캐패시터(Clc)의 타단 및 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)의 타단은 공통전극 라인들(CL)에 연결된다. 상기 단위 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 타이밍 제어부(120)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(RGB) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호, 수직 개시 신호 및 수평 개시 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(120)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 게이트 구동 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 타이밍 제어부(120)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(130)의 동작을 제어하기 위한 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(140)에 출력한다. 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호(STV) 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(120)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(140)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(140)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 게이트 구동부(130)는 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)에 응답하여 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(130)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1) 중 제1 클럭 신호(CK), 상기 제1 클럭 신호(CK)와 서로 다른 타이밍을 갖는 제2 클럭 신호(CKB) 및 수직 개시 신호(STV)에 따라 상기 게이트 라인들(GL)에 출력되는 상기 게이트 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 클럭 신호(CKB)는 상기 제1 클럭 신호(CK)가 반전된 신호일 수 있다.
상기 게이트 구동부(130)는 상기 표시 패널(110)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(110)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 표시 패널(110)에 집적(integrated)될 수도 있다.
상기 데이터 구동부(140)는 데이터 신호를 상기 데이터 라인(DL)에 제공하되, 상기 스위칭 소자(QS)가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 제공한다.
상기 데이터 구동부(140)는 상기 타이밍 제어부(120)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력받는다. 상기 데이터 구동부(140)는 상기 데이터 신호(DATA)를 감마기준전압 생성부(미도시)에서 출력되는 감마기준전압을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(140)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 데이터 구동부(140)는 쉬프트 레지스터(미도시), 래치(미도시), 신호 처리부(미도시) 및 버퍼부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 래치 펄스를 상기 래치에 출력한다. 상기 래치는 상기 데이터 신호(DATA)를 일시 저장한 후 상기 신호 처리부에 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 디지털 형태인 상기 데이터 신호(DATA) 및 상기 감마기준전압을 근거로 아날로그 형태의 상기 데이터 전압을 생성하여 상기 버퍼부에 출력한다. 상기 버퍼부는 상기 데이터 전압의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
동작시, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-온시킨다.
이어, 상기 데이터 구동부(140)는 상기 데이터 라인(DL)에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)에 연결된 상기 액정 캐패시터(Clc) 및 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 충전시킨다.
이어, 상기 게이트 구동부(130)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-오프시킨다.
상기 스위칭 소자(QS)가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 구동부(140)는 상기 데이터 라인(DL)에 인가되는 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인(DL)에 출력하여 상기 스위칭 소자(QS)에서 전류 누설을 발생시킨다.
도 2a는 게이트 온 전압의 인가에 따른 도 1의 화소 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다. 도 2b는 게이트 오프 전압의 인가에 따른 도 1의 화소 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다. 도 2c는 게이트 오프 전압을 인가한 후 1초 경과에 따른 화소 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 2a를 참조하면, 제1 게이트 라인(GL1)에 +20V와 같은 게이트 온 전압이 인가되면, 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 제1 스위칭 소자(QS1) 및 제2 스위칭 소자(QS2)는 턴-온된다.
제1 스위칭 소자(QS1)가 턴-온됨에 따라, 제1 스위칭 소자(QS1)에 연결된 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 인가되는 5.8V의 데이터 신호는 제1 액정 캐패시터(Clc1) 및 제2 스토리지 캐패시터(Cstg1)에 충전된다.
또한, 제2 스위칭 소자(QS2)가 턴-온됨에 따라, 제2 스위칭 소자(QS2)에 연결된 제2 데이터 라인(DL2)을 통해 인가되는 2.2V의 데이터 신호는 제2 액정 캐패시터(Clc2) 및 제2 스토리지 캐패시터(Cstg2)에 충전된다.
도 2b를 참조하면, 제1 게이트 라인(GL1)에 게이트 온 전압이 인가된 후 제1 게이트 라인(GL1)에 게이트 오프 전압이 인가되면, 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된 제1 스위칭 소자(QS1) 및 제2 스위칭 소자(QS2)는 턴-오프된다.
제1 스위칭 소자(QS1)가 턴-오프되더라도 화이트 누설전류가 제1 스위칭 소자(QS1)의 소스 전극에서 드레인 전극으로 흐르므로, 5.3V의 킥백전압이 제1 스위칭 소자(QS1)의 게이트-소스 기생캐패시터(Cgs1)에 생성되어 부극성의 잔류 DC 성분이 존재한다.
일반적으로, 킥백전압은 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극으로 구성되는 박막트랜지스터를 사용함으로써 나타나며, 좀 더 상세하게는 게이트 전극과 드레인 전극이 소정면적에서 오버랩 되어 기생 캐패시터를 형성하고, 이러한 기생 캐패시터에 의해 데이터 신호(전압)에 ΔVp 만큼의 전압변위가 일어나는데. 이러한 전압변위 ΔVp를 킥백전압이라고 한다. 이러한, 킥백전압(ΔVp), 정확하게는 킥백전압을 유발하는 기생 캡은 표시 패널 내부의 잔류 직류전압의 원인이 되므로 잔상이 나타난다.
또한, 제2 스위칭 소자(QS2)가 턴-오프되더라도 화이트 누설전류가 제2 스위칭 소자(QS2)의 드레인 전극에서 소스 전극으로 흐르므로, 1.8V의 킥백전압이 제2 스위칭 소자(QS2)의 게이트-소스 기생캐패시터(Cgs2)에 생성되어 정극성의 잔류 DC 성분이 존재한다.
도 2c를 참조하면, 제1 게이트 라인(GL1)에 게이트 오프 전압이 인가된 후 1초가 경과되면, 제1 데이터 라인(DL1)에 7V의 데이터 신호를 인가한다. 이에 따라, 화이트 누설전류가 제1 스위칭 소자(QS1)의 소스 전극에서 드레인 전극으로 지속적으로 흐르므로 0.3V의 전압이 보상되어 제1 스위칭 소자(QS1)의 드레인 전극의 전압은 5.1V이다.
또한, 제1 게이트 라인(GL1)에 게이트 오프 전압이 인가된 후 1초가 경과되면, 제2 데이터 라인(DL2)에 0V의 데이터 신호를 인가한다. 이에 따라, 화이트 누설전류가 제2 스위칭 소자(QS2)의 드레인 전극에서 소스 전극으로 지속적으로 흐르므로 0.3V의 전압이 보상되어 제2 스위칭 소자(QS2)의 드레인 전극의 전압은 2.1V이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 게이트 전극이 닫힌 후 대부분 잔류 DC에 의해 휘도가 감소하므로 이를 보상하기 위해 강제로 스위칭 소자의 누설 전류를 발생시켜 휘도가 밝아질 수 있도록 화소 내부에 화이트 데이터를 역주입한다.
도 3은 게이트 전압에 따른 드레인-소스 전압을 설명하기 위한 V-I 곡선이다.
도 3을 참조하면, 게이트 전극이 닫혔을 때 충분한 누설 전류가 흐를 수 있도록 화소 내부에 화이트 데이터를 역주입하면 게이트 오프 전압을 오른쪽으로 쉬프트한다.
도 4는 화이트 누설을 이용한 플리커 보상 전후 시간에 따른 휘도 프로파일을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 화이트 누설을 화소 내부에 발생시키므로써, 시간이 지남에 따라 감소하는 화소내 전압을 보상하여 휘도 감소를 상쇄시킨다. 예를들어, 화이트 데이터를 인가하지 않은 경우, 휘도는 77[nit]에서 점차적으로 감소한다. 1.01초에 도달함에 따라 휘도는 대략 70[nit]이다.
하지만, 화이트 데이터를 인가하는 경우, 휘도는 감소하다가 0.25초를 경과하면서 점차적으로 증가한다. 1.01초에 도달함에 따라 휘도는 초기 휘도인 77[nit]로 복귀하는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 6은 도 5에 도시된 데이터 구동부를 설명하기 위한 블록도이다. 도 7은 도 5에 도시된 프레임별 아날로그 전압을 설명하기 위한 파형도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(210), 타이밍 제어부(220), 게이트 구동부(230) 및 데이터 구동부(240)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 데이터 구동부(240)는 상기 표시 패널(210)의 저주파 구동시 플리커에 의한 화질 저하를 개선하기 위해 상기 표시 패널(210)에 구비되는 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키는 누설 전류 발생부의 역할을 수행한다.
상기 표시 패널(210), 상기 타이밍 제어부(220) 및 상기 게이트 구동부(230)는 도 1에 도시된 표시 패널(110), 타이밍 제어부(120) 및 게이트 구동부(130)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 데이터 구동부(240)는 데이터 구동 모듈(242), 아날로그 전압 입력 모듈(244) 및 스위칭 모듈(246)을 포함하고, 데이터 신호를 상기 데이터 라인(DL)에 제공하고, 프레임 스캔이 종료된 후 아날로그 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 제공한다.
상기 데이터 구동 모듈(242)은 상기 타이밍 제어부(220)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력받는다. 상기 데이터 구동부(240)는 상기 데이터 신호(DATA)를 감마기준전압 생성부(미도시)에서 출력되는 감마기준전압을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(240)는 상기 데이터 전압을 상기 스위칭 모듈(246)에 출력한다.
상기 데이터 구동 모듈(242)은 쉬프트 레지스터(미도시), 래치(미도시), 신호 처리부(미도시) 및 버퍼부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 래치 펄스를 상기 래치에 출력한다. 상기 래치는 상기 데이터 신호(DATA)를 일시 저장한 후 상기 신호 처리부에 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 디지털 형태인 상기 데이터 신호(DATA) 및 상기 감마기준전압을 근거로 아날로그 형태의 상기 데이터 전압을 생성하여 상기 버퍼부에 출력한다. 상기 버퍼부는 상기 데이터 전압의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 아날로그 전압 입력 모듈(244)은 아날로그 전압을 상기 스위칭 모듈(246)에 제공한다. 상기 아날로그 전압은 상기 데이터 라인에 인가되는 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 값이다.
예를들어, 공통전극전압(VCOM)이 3.5V라면, 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호는 7V이고, 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호가 0V이다. 이때, 정극성에 대응하는 아날로그 전압은 7V보다 높은 +8V이고, 부극성에 대응하는 아날로그 전압은 0V보다 작은 -1V일 수 있다.
상기 스위칭 모듈(246)은 상기 데이터 구동 모듈(242)에서 출력되는 아날로그 형태의 데이터 전압 또는 상기 아날로그 전압 입력 모듈(244)에서 출력되는 아날로그 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다. 상기 스위칭 모듈(246)의 동작은 상기 타이밍 제어부(220)에 의해 이루어질 수 있다. 예를들어, 프레임 스캔이 종료된 후 상기 타이밍 제어부(220)는 상기 스위칭 모듈(246)의 동작을 개시할 수 있다.
동작시, 상기 게이트 구동부(230)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-온시킨다.
이어, 상기 데이터 구동부(240)는 상기 데이터 라인(DL)에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)에 연결된 상기 액정 캐패시터(Clc) 및 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 충전시킨다.
이어, 상기 게이트 구동부(230)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-오프시킨다.
상기 스위칭 소자(QS)가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 구동부(240)는 상기 데이터 라인(DL)에 인가되는 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력하여 상기 스위칭 소자(QS)에서 전류 누설을 발생시킨다.
도 8은 도 5에 도시된 화소의 충방전 특성을 설명하기 위한 회로도이다.
도 8을 참조하면, 제1 게이트 라인(GL1)에 -5V의 게이트 오프 전압을 인가하여 제1 스위칭 소자(QS1)의 턴-오프 상태에서 제1 데이터 라인(DL1)에 8V의 아날로그 전압을 인가한 후 1초가 경과되면, 화이트 누설전류가 제1 스위칭 소자(QS1)의 소스 전극에서 드레인 전극으로 지속적으로 흐른다. 이에 따라, 제1 스위칭 소자(QS1)의 드레인 전극의 전압은 보상되어 제1 스위칭 소자(QS1)의 드레인 전극의 전압은 7V이다.
또한, 제1 게이트 라인(GL1)에 게이트 오프 전압을 인가하여 제2 스위칭 소자(QS2)의 턴-오프 상태에서 제2 데이터 라인(DL2)에 -1V의 아날로그 전압을 인가한 후 1초가 경과되면, 화이트 누설전류가 제2 스위칭 소자(QS2)의 드레인 전극에서 소스 전극으로 지속적으로 흐른다. 이에 따라, 제2 스위칭 소자(QS2)의 드레인 전극의 전압은 보상되어 제2 스위칭 소자(QS2)의 드레인 전극의 전압은 0V이다.
이상에서 설명된 바와 같이, 게이트 전극이 닫힌 후 대부분 잔류 DC에 의해 휘도가 감소하므로 이를 보상하기 위해 강제로 스위칭 소자의 누설 전류를 발생시켜 휘도가 밝아질 수 있도록 화소 내부에 화이트 데이터에 대응하는 전압보다 높은 아날로그 전압을 역주입한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 10은 도 9에 도시된 게이트 구동부를 설명하기 위한 블록도이다. 도 11은 도 9의 게이트 구동부에서 출력되는 게이트 신호의 일례를 설명하기 위한 파형도이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(310), 타이밍 제어부(320), 게이트 구동부(330) 및 데이터 구동부(340)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 게이트 구동부(330)는 상기 표시 패널(310)의 저주파 구동시 플리커에 의한 화질 저하를 개선하기 위해 상기 표시 패널(310)에 구비되는 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키는 누설 전류 발생부의 역할을 수행한다.
상기 표시 패널(310), 상기 타이밍 제어부(320) 및 상기 데이터 구동부(340)는 도 1에 도시된 표시 패널(110), 타이밍 제어부(120) 및 데이터 구동부(340)와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 게이트 구동부(330)는 하이전압 생성 모듈(332), 제1 로우전압 생성 모듈(334), 제2 로우전압 생성 모듈(336) 및 스위칭 모듈(338)을 포함하고, 상기 타이밍 제어부(320)로부터 입력받은 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)에 응답하여 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(330)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(330)는 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1) 중 제1 클럭 신호(CK), 상기 제1 클럭 신호(CK)와 서로 다른 타이밍을 갖는 제2 클럭 신호(CKB) 및 수직 개시 신호(STV)에 따라 상기 게이트 라인들(GL)에 출력되는 상기 게이트 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 클럭 신호(CKB)는 상기 제1 클럭 신호(CK)가 반전된 신호일 수 있다.
상기 게이트 구동부(330)는 상기 표시 패널(310)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(310)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(330)는 상기 표시 패널(310)에 집적(integrated)될 수도 있다.
상기 하이전압 생성 모듈(332)은 스위칭 소자(QS)들을 턴-온하기 위한 게이트 온 전압(Von)을 생성하여 상기 스위칭 모듈(338)에 제공한다.
상기 제1 로우전압 생성 모듈(334)은 스위칭 소자(QS)들을 턴-오프하기 위한 제1 게이트 오프 전압(Voff1)을 생성하여 상기 스위칭 모듈(338)에 제공한다. 상기 게이트 온 전압(Von)이나 상기 제1 게이트 오프 전압(Voff1)은 통상적으로 스위칭 소자를 턴-온 또는 턴-오프하기 위한 전압이다.
상기 제2 로우전압 생성 모듈(336)은 스위칭 소자(QS)들을 턴-오프하기 위한 제2 게이트 오프 전압(Voff2)을 생성하여 상기 스위칭 모듈(338)에 제공한다. 상기 제2 게이트 오프 전압(Voff2)은 상기 제1 게이트 오프 전압(Voff1)보다 높은 값일 수 있다. 예를들어, 상기 제1 게이트 오프 전압(Voff1)이 -5V라면, 상기 제2 게이트 오프 전압(Voff2)은 -0.4V일 수 있다.
상기 스위칭 모듈(338)은 상기 게이트 온 전압(Von), 상기 제1 게이트 오프 전압(Voff1) 및 상기 제2 게이트 오프 전압(Voff2) 중 어느 하나를 상기 게이트 라인(GL)에 제공한다. 상기 스위칭 모듈(338)의 동작은 상기 타이밍 제어부(320)에 의해 이루어질 수 있다.
동작시, 상기 게이트 구동부(330)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-온시킨다.
이어, 상기 데이터 구동부(340)는 상기 데이터 라인(DL)에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)에 연결된 상기 액정 캐패시터(Clc) 및 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 충전시킨다.
이어, 상기 표시 패널(310)상에 표시되는 전체 정지 영상에서 차지하는 고계조 또는 저계조의 퍼센트에 따라 상기 게이트 구동부(330)는 게이트 오프 전압을 선택적으로 출력하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-오프시킨다. 예를들어, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 20% 이상이면 상기 게이트 구동부(330)는 -5V의 게이트 오프 전압을 출력하고, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 20% 미만이면 상기 게이트 구동부(330)는 -0.4V의 게이트 오프 전압을 출력한다.
도 12a는 보상 이전 시간에 따른 휘도 프로파일을 설명하기 위한 그래프이다. 도 12b는 화이트 누설 보상 이후 시간에 따른 휘도 프로파일을 설명하기 위한 그래프이다.
도 12a를 참조하면, -6.4V의 게이트 오프 전압이 인가되는 경우, 32계조에 대응하는 휘도 변화는 대략 5.35nit이고 52계조에 대응하는 휘도 변화는 대략 9.96nit임을 확인할 수 있다.
도 12b를 참조하면, -0.4V의 게이트 오프 전압이 인가되는 경우, 32계조에 대응하는 휘도 변화는 대략 1.58nit이고, 52계조에 대응하는 휘도 변화는 대략 2.66nit임을 확인할 수 있다.
따라서, 저주파 구동시 순간적인 휘도 변화량이 급격히 줄어듦으로써 플리커가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 14는 도 13에 도시된 기준전압 인가부를 설명하기 위한 블록도이다. 특히, 공통기준전압(VCOM)과 스토리지기준전압(VST)을 표시 패널에 인가하는 기준전압 인가부가 도시된다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(410), 타이밍 제어부(420), 게이트 구동부(430), 데이터 구동부(440) 및 기준전압 인가부(450)를 포함한다. 본 실시예에서, 상기 기준전압 인가부(450)는 상기 표시 패널(410)의 저주파 구동시 플리커에 의한 화질 저하를 개선하기 위해 상기 표시 패널(410)에 구비되는 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키는 누설 전류 발생부의 역할을 수행한다.
상기 표시 패널(410)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 단위 픽셀들을 포함한다. 상기 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 상기 데이터 라인들(DL)은 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장된다.
각 단위 픽셀은 스위칭 소자(QS), 상기 스위칭 소자(QS)에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터(Clc) 및 스토리지 캐패시터(Cstg)를 포함할 수 있다. 상기 액정 캐패시터(Clc)의 일단 및 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)의 일단은 상기 스위칭 소자(QS)의 드레인 전극에 연결된다. 상기 액정 캐패시터(Clc)의 타단에는 공통전극전압(VCOM)이 인가되고, 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)의 타단에는 스토리지 전압(VST)이 인가된다. 상기 단위 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.
상기 타이밍 제어부(420)는 외부의 장치(미도시)로부터 입력 영상 데이터(RGB) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 영상 데이터는 적색 영상 데이터(R), 녹색 영상 데이터(G) 및 청색 영상 데이터(B)를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호, 수직 개시 신호 및 수평 개시 신호를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(420)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 게이트 구동 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA)를 생성한다.
상기 타이밍 제어부(420)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(430)의 동작을 제어하기 위한 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(440)에 출력한다. 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호(STV) 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(420)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(440)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(440)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(420)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 기준전압 인가부(450)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 기준전압 인가부(450)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(430)는 입력받은 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1)에 응답하여 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(430)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다. 예를 들어, 상기 게이트 구동부(430)는 상기 게이트 구동 제어 신호(CONT1) 중 제1 클럭 신호(CK), 상기 제1 클럭 신호(CK)와 서로 다른 타이밍을 갖는 제2 클럭 신호(CKB) 및 수직 개시 신호(STV)에 따라 상기 게이트 라인들(GL)에 출력되는 상기 게이트 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 클럭 신호(CKB)는 상기 제1 클럭 신호(CK)가 반전된 신호일 수 있다.
상기 게이트 구동부(430)는 상기 표시 패널(410)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(410)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(430)는 상기 표시 패널(410)에 집적(integrated)될 수도 있다.
상기 데이터 구동부(440)는 데이터 신호를 상기 데이터 라인(DL)에 제공하되, 상기 스위칭 소자(QS)가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 제공한다.
상기 데이터 구동부(440)는 상기 타이밍 제어부(420)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA)를 입력받는다. 상기 데이터 구동부(440)는 상기 데이터 신호(DATA)를 감마기준전압 생성부(미도시)에서 출력되는 감마기준전압을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(440)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 데이터 구동부(440)는 쉬프트 레지스터(미도시), 래치(미도시), 신호 처리부(미도시) 및 버퍼부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 래치 펄스를 상기 래치에 출력한다. 상기 래치는 상기 데이터 신호(DATA)를 일시 저장한 후 상기 신호 처리부에 출력한다. 상기 신호 처리부는 상기 디지털 형태인 상기 데이터 신호(DATA) 및 상기 감마기준전압을 근거로 아날로그 형태의 상기 데이터 전압을 생성하여 상기 버퍼부에 출력한다. 상기 버퍼부는 상기 데이터 전압의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 기준전압 인가부(450)는 공통전압 생성모듈(452), 제1 기준전압 생성모듈(454), 제2 기준전압 생성모듈(456) 및 스위칭 모듈(458)을 포함하고, 상기 스위칭 소자(QS)가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)에 인가되는 스토리지 전압보다 높은 전압을 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 출력한다.
상기 공통전압 생성모듈(452)은 공통전극전압(VCOM)을 생성하여 액정 캐패시터의 타단에 제공한다.
상기 제1 기준전압 생성모듈(454)은 제1 기준전압(VST1)을 생성하여 상기 스위칭 모듈(458)에 제공한다. 상기 제1 기준전압(VST1)은 통상적으로 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)의 타단에 인가되는 전압이다.
상기 제2 기준전압 생성모듈(456)은 제2 기준전압(VST2)을 생성하여 상기 스위칭 모듈(458)에 제공한다. 상기 제2 기준전압(VST2)은 상기 제1 기준전압(VST1) 보다 높은 전압이다. 예를 들어, 상기 제1 기준전압(VST1)이 0V라면, 상기 제2 기준전압(VST2)은 1V일 수 있다.
상기 스위칭 모듈(458)은 상기 타이밍 제어부(420)에서 제공되는 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 상기 제1 기준전압(VST1) 또는 상기 제2 기준전압(VST2)을 상기 스토리지 캐패시터(Cstg)의 타단에 제공한다.
동작시, 상기 게이트 구동부(430)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-온시킨다.
이어, 상기 데이터 구동부(440)는 상기 데이터 라인(DL)에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)에 연결된 상기 액정 캐패시터(Clc) 및 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 충전시킨다.
이어, 상기 게이트 구동부(430)는 상기 게이트 라인(GL)에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자(QS)를 턴-오프시킨다.
이어, 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 기준전압 인가부(450)는 상기 스토리지 캐패시터(Cst)에 인가되는 스토리지 전압(예를 들어, 제1 기준전압(VST1))보다 높은 전압(예를 들어, 제2 기준전압(VST2))을 상기 스토리지 캐패시터(Cst)의 타단에 출력한다.
이상에서는 실시예들을 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.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 저주파 구동시 플리커와 같은 화질 저하를 개선하기 위해 스위칭 소자에서 누설 전류를 발생시켜 휘도가 리프레쉬 되기 전까지 감소하는 휘도 프로파일을 보상한다. 따라서, 저주파 구동에 의한 플리커가 감소되고, 저주파에 의한 표시 가능 계조 범위를 확장시키고, 소비전력을 절감시킬 수 있다.
110, 210, 310, 410 : 표시 패널 120, 220, 320, 420 : 타이밍 제어부
130, 230, 330, 430 : 게이트 구동부 140, 240, 340, 440 : 데이터 구동부
450 : 기준전압 인가부 242 : 데이터 구동 모듈
244 : 아날로그 전압 입력 모듈 246, 338, 458 : 스위칭 모듈
332 : 하이전압 생성 모듈 334 : 제1 로우전압 생성 모듈
336 : 제2 로우전압 생성 모듈 452 : 공통전압 생성모듈
454 : 제1 기준전압 생성모듈 456 : 제2 기준전압 생성모듈

Claims (16)

  1. 게이트 라인, 데이터 라인, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자, 일단이 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터, 일단이 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 패널; 및
    저주파 구동시 휘도가 리프레쉬 되기 전까지 감소하는 휘도 프로파일을 보상하기 위해, 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 강제로 발생시키는 누설 전류 발생부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 누설 전류 발생부는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 제공하는 데이터 구동부이고,
    상기 데이터 구동부는 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 더 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 누설 전류 발생부는 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 제공하는 데이터 구동부이고,
    상기 데이터 구동부는 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 데이터 구동부는 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 누설 전류 발생부는 게이트 신호를 상기 게이트 라인에 제공하는 게이트 구동부이고,
    상기 게이트 구동부는 전체 정지 영상에서 차지하는 고계조 또는 저계조의 퍼센트에 따라 게이트 오프 전압을 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 일정 퍼센트 이상이면 상기 게이트 구동부는 -5V의 게이트 오프 전압을 출력하고,
    상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 상기 일정 퍼센트 미만이면 상기 게이트 구동부는 -0.4V의 게이트 오프 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 누설 전류 발생부는 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 스토리지 전압을 제공하는 기준전압 인가부이고,
    상기 기준전압 인가부는 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 스토리지 전압보다 높은 전압을 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 표시 패널의 저주파 구동은 60Hz 보다 낮은 주파수로 구동되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시키는 단계;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시키는 단계;
    상기 게이트 라인에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-오프시키는 단계; 및
    상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후, 저주파 구동시 휘도가 리프레쉬 되기 전까지 감소하는 휘도 프로파일을 보상하기 위해, 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 강제로 발생시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 하이 데이터 신호를 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시키는 단계;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시키는 단계;
    상기 게이트 라인에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-오프시키는 단계; 및
    프레임 스캔 종료후, 저주파 구동시 휘도가 리프레쉬 되기 전까지 감소하는 휘도 프로파일을 보상하기 위해, 상기 데이터 라인에 인가되는 정극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 높은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 강제로 발생시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서, 프레임 스캔 종료후 상기 데이터 라인에 인가되는 부극성의 화이트 계조에 대응하는 데이터 신호보다 낮은 아날로그 전압을 상기 데이터 라인에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 발생시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시키는 단계;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시키는 단계; 및
    저주파 구동시 휘도가 리프레쉬 되기 전까지 감소하는 휘도 프로파일을 보상하기 위해, 상기 스위칭 소자를 턴-오프시키기 위해 표시 패널상에 표시되는 전체 정지 영상에서 차지하는 고계조 또는 저계조의 퍼센트에 따라 게이트 오프 전압을 선택적으로 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 강제로 발생시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 일정 퍼센트 이상이면 -5V의 게이트 오프 전압이 출력되고,
    상기 전체 정지 영상에서 차지하는 화이트 영상 또는 블랙 영상이 상기 일정 퍼센트 미만이면 -0.4V의 게이트 오프 전압이 출력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 게이트 라인과, 데이터 라인과, 상기 게이트 라인 및 상기 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 상기 스위칭 소자에 연결된 액정 캐패시터와, 상기 스위칭 소자에 연결된 스토리지 캐패시터를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에서,
    상기 게이트 라인에 턴-온전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-온시키는 단계;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하여 상기 스위칭 소자에 연결된 상기 액정 캐패시터 및 상기 스토리지 캐패시터를 충전시키는 단계;
    상기 게이트 라인에 턴-오프전압을 제공하여 상기 스위칭 소자를 턴-오프시키는 단계; 및
    상기 스위칭 소자가 턴-온 상태에서 턴-오프된 후, 저주파 구동시 휘도가 리프레쉬 되기 전까지 감소하는 휘도 프로파일을 보상하기 위해, 상기 스토리지 캐패시터에 인가되는 스토리지 전압보다 높은 전압을 상기 스토리지 캐패시터의 타단에 출력하여 상기 스위칭 소자에서 전류 누설을 강제로 발생시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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