KR102256357B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 픽셀들이 배치된 표시패널, 고전위 전원전압을 공급하는 전원공급부, 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는 고전위 전원전압을 토대로 감마기준전압들을 생성하고 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나와 공유하는 데이터 구동부 및 데이터 구동부를 제어하며 데이터 구동부의 센싱된 전압을 토대로 보상 프로세스를 수행하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 표시장치 및 그 데이터 구동부에 관한 것이다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 영상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display), 플라즈마표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기전계발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Diode Display Device)와 같은 여러 가지 표시장치가 활용되고 있다.
이 표시장치는 전원공급부로부터 전압들을 공급받아 데이터 구동부에서 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여 표시패널에 공급한다. 이때 전원공급부와 데이터 구동부의 크기를 최소화하고 이들 간에 배선 구조를 단순화할 필요가 있으나 많은 제약들이 존재하고 있다.
본 발명의 목적은, 각 데이터 드라이버 집적회로의 크기를 최소화하고, 데이터 드라이버 집적회로별 출력 전압 편차를 최소화하거나 제거하는 표시장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 목적은, 컨트롤 인쇄회로기판과 소스 인쇄회로기판 사이 불필요한 전압 배선들을 제거하는 표시장치를 제공하는 데 있다.
일측면에서 본 발명은, 픽셀들이 배치된 표시패널, 고전위 전원전압을 공급하는 전원공급부, 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는 고전위 전원전압을 토대로 감마기준전압들을 생성하고 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나와 공유하는 데이터 구동부 및 데이터 구동부를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 표시장치를 제공한다.
다른 측면에서, 본 발명은 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들을 포함하고, 각 데이터 드라이버 집적회로는, 감마기준전압들을 이용하여 디지털 형태의 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(DAC)와 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는 고전위 전원전압을 토대로 감마기준전압들을 생성하고 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나와 공유하는 감마부를 포함하는 데이터 구동부를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 각 데이터 드라이버 집적회로의 크기를 최소화하고, 데이터 드라이버 집적회로별 출력 전압 편차를 최소화하거나 제거할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 컨트롤 인쇄회로기판과 소스 인쇄회로기판 사이 불필요한 전압 배선들을 제거할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 2는 본 실시예들에 따른 표시장치가 유기발광표시장치인 경우 유기발광표시장치의 픽셀의 간략화된 등가회로도를 예시적으로 나타낸다.
도 3은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 보상 구성을 나타낸다.
도 4는 기준전압 공급부와 감마부의 구성을 도시하고 있다.
도 5는 소스 인쇄회로기판 상에 배치되는 데이터 구동부에 포함되는 감마부와 컨트롤 인쇄회로기판 상에 배치되는 전원공급부에 포함되는 기준전압 공급부의 배치 및 배선 구조를 도시하고 있다.
도 6은 유기발광표시장치에서 계조와 감마기준전압의 관계도이다.
도 7은 일실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 8은 소스 인쇄회로기판 상에 배치되는 데이터 구동부에 포함되는 감마부와 컨트롤 인쇄회로기판 상에 배치되는 전원공급부의 배치 및 배선 구조를 도시하고 있다.
도 9는 전원공급부 및 데이터 구동부의 감마부, 인터페이스부의 구성을 도시하고 있다.
도 10은 감마부에 포함되는 저항들 및 출력부의 구성을 도시하고 있다.
도 11은 전원공급부가 공급하는 선형으로 가변되는 고전위 전원전압들을 도시하고 있다.
도 12는 데이터 구동부와 타이밍 컨트롤러 사이 EPI 인터페이스로 교환하는 EPI 신호의 구성도이다.
도 13은 다른 시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는, 표시패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130), 타이밍 컨트롤러(140) 등을 포함한다.
표시패널(110)에는, 제1방향으로 다수의 데이터 라인(DL: Data Line)이 배치되고, 제1방향과 교차하는 제2방향으로 다수의 게이트 라인(GL: Gate Line)이 배치되며, 다수의 픽셀(P: Pixel)이 매트릭스 타입으로 배치된다. 데이터 구동부(120)는, 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하여 데이터 라인들을 구동한다. 게이트 구동부(130)는, 게이트 라인들로 스캔 신호를 순차적으로 공급하여 게이트 라인들을 순차적으로 구동한다. 타이밍 컨트롤러(140)는, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 제어신호를 공급하여, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 호스트 시스템에서 입력되는 영상 데이터(Data)를 데이터 구동부(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data')를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
게이트 구동부(130)는, 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 게이트 라인들로 순차적으로 공급하여 게이트 라인들을 순차적으로 구동한다.
게이트 구동부(130)는, 구동 방식에 따라서, 유기발광표시패널(110)의 양측에 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 한 측에만 위치할 수도 있다.
또한, 게이트 구동부(130)는, 다수의 게이트 드라이버 집적회로들을 포함할 수 있는데, 이러한 다수의 게이트 드라이버 집적회로들은, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape AuTrmated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
데이터 구동부(120)는, 특정 게이트 라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data')를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 데이터 라인들로 공급함으로써, 데이터 라인들을 구동한다.
데이터 구동부(120)는, 다수의 소스 드라이버 집적회로들을 포함할 수 있는데, 이러한 다수의 소스 드라이버 집적회로들은, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape AuTrmated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 유기발광표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 유기발광표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 유기발광표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
위에서 언급한 다수의 소스 드라이버 집적회로들 각각은, 쉬프트 레지스터, 래치, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter), 출력 버터 등을 포함하고, 경우에 따라서, 픽셀 보상을 위해 아날로그 전압 값을 센싱하여 디지털 값으로 변환하고 센싱 데이터를 생성하여 출력하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.
다수의 소스 드라이버 집적회로들은, 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수 있다. 다수의 소스 드라이버 집적회로들 각각에서, 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 유기발광표시패널(110)에 본딩된다.
한편, 위에서 언급한 호스트 시스템은 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(Data)와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 타이밍 컨트롤러(140)로 전송한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 호스트 시스템으로부터 입력된 데이터(Data)를 데이터 구동부(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data')를 출력하는 것 이외에, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 출력한다.
도 1을 참조하면, 표시장치(100)는, 표시패널(110), 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원공급부(150)를 더 포함할 수 있다. 이러한 전원공급부(150)는 전원 관리 집적회로(PMIC: Power Management IC) 및 주변 회로를 포함할 수 있다.
도 1에 간략하게 도시된 표시장치(100)는, 일 예로, 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Device), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등 평판표시장치 중 하나일 수 있다.
이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예들에 따른 표시장치(100)가 유기발광표시장치인 경우 유기발광표시장치의 픽셀 및 보상의 구성을 설명하나, 본 발명은 표시장치로 유기발광표시장치에 제한되지 않고 어떠한 표시장치일 수 있다.
도 2는 본 실시예들에 따른 표시장치가 유기발광표시장치인 경우 유기발광표시장치의 픽셀의 간략화된 등가회로도를 예시적으로 나타낸다.
도 2를 참조하면, 유기발광표시장치(100)의 각 픽셀은, 기본적으로, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 회로로 구성된다. 구동 회로는, 기본적으로, 유기발광다이오드(OLED)로 전류를 공급하여 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT: Driving Transister)를 포함한다.
이러한 구동 트랜지스터(DRT)의 제1노드(N1)는, 게이트 노드로서, V1 전압이 인가된다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제2노드(N2)는, 소스 노드 또는 드레인 노드로서, V2 전압이 인가된다. 구동 트랜지스터(DRT)의 제3노드(N3)는, 드레인 노드 또는 소스 노드로서, 구동전압(EVDD: Driving Voltage)이 인가된다. 여기서, V1 전압은 해당 픽셀에 대응되는 데이터 전압(Vdata)일 수 있다. V2 전압은 V1 전압과 일정 전위차가 나는 전압으로서, 일 예로, 기준전압(Vref: Reference Voltage)일 수 있다.
구동 회로는, 구동 트랜지스터(DRT)의 N1 노드와 N2 노드 사이에 연결되는 스토리지 캐패시터(Cstg: Storage Capacitor)를 포함할 수 있다. 이러한 스토리지 캐패시터(Cstg)는 한 프레임 동안 일정 전압을 유지시켜 준다.
도 2는 각 픽셀의 회로적인 구성을 간략화하여 등가적으로 나타낸 것으로서, 실제적으로, 각 픽셀에서 유기발광다이오드(OELD)를 구동하는 구동 회로는, 구동 트랜지스터(DRT) 및 스토리지 캐패시터(Cstg) 이외에, 하나 이상의 트랜지스터를 더 포함할 수 있고, 경우에 따라서는, 하나 이상의 캐패시터를 더 포함할 수 있다.
한편, 각 픽셀 내 트랜지스터, 특히, 구동 트랜지스터(DRT)는 문턱전압(Vth: Threshold Voltage), 이동도(μ: Mobility) 등의 고유한 특성치를 갖는다.
트랜지스터(특히, 구동 트랜지스터(DRT))는 구동시간이 길어지게 되면, 열화(Degradation)가 진행되어, 트랜지스터의 고유 특성치가 변할 수 있다. 이에 따라, 각 트랜지스터 간의 고유 특성치의 편차가 발생한다. 이러한 트랜지스터 간의 고유 특성치의 편차는, 각 픽셀 간 휘도 편차를 발생시켜 화상 품질을 저하하는 주요 요인이 될 수 있다.
도 3은 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치의 보상 구성을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 데이터 구동부(120)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC: Analog Digital Converter)와 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter)를 포함한다.
ADC는, 각 픽셀(P) 내 센싱 노드(SN: Sensing Node)의 전압을 센싱하고, 센싱된 전압(Vsen)을 토대로, 센싱데이터(Dsen)를 DAC로 전송한다. 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 각 픽셀에서의 센싱 노드(SN)와 센싱라인(SL: Sensing Line)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는, 각 픽셀에서의 센싱 노드(SN)와 전기적으로 연결된 센싱라인(SL)을 통해, 센싱 노드(SN)의 센싱된 전압(Vsen)을 디지털 값으로 변환하여, 변환된 디지털 값들을 포함하는 토대로, 센싱데이터(Dsen)를 생성한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 수신된 센싱데이터(Dsen)를 토대로 보상 프로세스를 수행한다. 보상 프로세스는, 수신된 센싱데이터를 토대로, 다수의 픽셀 각각에 대한 데이터(Data)를 변경하기 위한 데이터 보상량(△Data)을 결정하여, 데이터 보상량을 메모리(미도시)에 저장하는 처리일 수 있다.
또한, 보상 프로세스는, 데이터 보상량(△Data)을 기초로, 호스트 시스템에서 출력된 데이터(Data)를 변경하는 처리를 포함할 수 있다. 이러한 데이터 변경 처리는, 호스트 시스템에서 출력된 데이터(Data)에 데이터 보상량(△Data)을 더하여 변경 데이터(Data'=Data+△Data)로 변경할 수 있다.
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 영상데이터를 표현하는 n계조의 일예로 256계조를 표현하는데 필요한 구성들을 설명한다.
도 4는 기준전압 공급부와 감마부의 구성을 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 표시장치(100)는 기준전압들(R0~R9)을 공급하는 기준전압 공급부(450) 및 기준전압들(R9~R0)을 기초로, 계조값들(0~255계조)에 대응하는 데이터 전압(Vdata)을 발생하는데 사용되는, 감마기준전압들(V0~V225)을 공급하는 감마부(422)를 포함한다. 감마부(422)는 고전위전압(SVDD), 예를 들어 16V와 저전위전압(SVSS), 예를 들어 그라운드전압(GND) 사이 저항열들을 구성하고 저항열들 사이에서 최소 감마기준전압(V0)과 최대 감마기준전압(V255) 사이의 감마기준전압들을 발생한다. 기준전압 공급부(450)는 도 1에 도시한 전원공급부(150) 내에 포함될 수 있다. 감마부(422)는 도 1에 도시한 데이터 구동부(120) 내에 포함될 수 있다.
도 5는 소스 인쇄회로기판 상에 배치되는 데이터 구동부에 포함되는 감마부와 컨트롤 인쇄회로기판 상에 배치되는 전원공급부에 포함되는 기준전압 공급부의 배치 및 배선 구조를 도시하고 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB) 상에 배치되는 기준전압 공급부(450)를 포함하는 전원공급부(150)에서 출력되는 기준전압들을 소스 인쇄회로기판(S-PCB)을 통해 감마부(422)를 포함하는 데이터 구동부(120)에 전달한다. 감마부(422)는 데이터 구동부(120) 내부에서 전달받은 기준전압들(R0~R9)을 선형 저항들로 전압을 분압하여 감마기준전압들(V0~V255)을 생성한다. 이때 통신 인터페이스를 이용하여 수신되는 데이터(Data 또는 Data')를 통해 데이터 구동부(120)의 DAC에서 감마기준전압들(V0~V255)을 선택하여 아날로그 데이터 전압(Vdata)을 출력한다.
도 6은 유기발광표시장치에서 계조와 감마기준전압의 관계도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 설명한 유기발광표시장치(100)가 보상 알고리즘을 사용할 경우 도 6에 도시한 바와 같이 계조들(0~255계조)에 대한 감마기준전압들(V0~V255)을 선형으로 세팅해 주어야 한다. 기준전압 공급부(450)을 전원공급부(150) 내에 프로그래머블 IC(Programmable Integrated)로 구현한 경우 10개의 기준전압들(R0~R10)을 출력하기 위해 10개의 단자들(Tab)을 데이터 구동부(120)와 연결해주어야 한다.
그런데, 도 6에 도시한 바와 같이 계조들(0~255계조)에 대한 감마기준전압(V0~V255)을 선형으로 세팅해 주기 때문에 사실상 최대 전압인 고전위전압(SVDD)을 제외하고는 세팅하는 것이 의미가 없다. 기준전압 공급부(450)를 전원공급부(150) 내에 프로그래머블 IC로 구현한 경우 프로그래머블 IC는 단순히 프로그래머블 기준전압으로 최대 전압인 고전위전압(SVDD)만을 출력하고 선형 저항들로 분압하여 증폭기를 통해 데이터 구동부(120)에 전달한다. 이런 측면에서 프로그래머블 IC는 필요 이상으로 많은 기준전압들을 출력하고 있다.
하지만, 최대 전압인 고전위전압(SVDD)만 출력할 경우, 선형 저항들로 분압하더라도, 데이터 드라이버 집적회로들마다의 저항 편차들로 인해 전체 전압을 균일하게 출력하는데 문제가 있어, 이를 보완하기 위해서는 외부에 10개의 단자들을 출력하는 버퍼(Buffer)가 필요하여 프로그래머블 IC를 제거하도라도 비용절감 효과가 없다.
또한 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB)의 프로그래머블 IC에서 소스 인쇄회로기판(S-PCB)의 데이터 구동부(120)까지 기준전압들을 연결해야 하기 때문에 불필요한 전압 배선들(VL)이 필요하다. 특히 데이터 구동부(120)를 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이 4개의 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC#1~#4)로 구현한 경우 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB)의 프로그래머블 IC에서 소스 인쇄회로기판(S-PCB)의 데이터 드라이버 직접회로들(SDIC#1~#4)까지 기준전압들을 각각 연결해야 하기 때문에 불필요한 전압 배선들(VL)이 필요하다.
이하 도 7 내지 도 14를 참조하여 영상데이터를 표현하는 n계조의 일예로 256계조를 표현한 일실시예에 따른 표시장치를 설명한다.
도 7은 일실시예에 따른 표시장치의 구성도이다. 도 8은 소스 인쇄회로기판 상에 배치되는 데이터 구동부에 포함되는 감마부와 컨트롤 인쇄회로기판 상에 배치되는 전원공급부의 배치 및 배선 구조를 도시하고 있다.
도 7을 참조하면, 일실시예에 따른 표시장치(700)는 표시패널(710), 데이터 구동부(720), 타이밍 컨트롤러(740) 및 전원공급부(750)을 포함한다.
표시패널(710)은 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 픽셀들이 배치된다.
데이터 구동부(720)는 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는 고전위 전원전압을 토대로 감마기준전압들을 생성하고, 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나와 공유할 수 있다. 다시 말해 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나로 출력하고 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 각각으로부터 적어도 하나의 감마기준전압을 수신할 수 있다.
구체적으로 데이터 구동부(720)는 각 픽셀에 데이터 전압(Vdata)을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이 4개의 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC#1~#4)을 포함할 수 있다. 각 데이터 드라이버 집적회로는 고전위 전원전압(SVDD)을 토대로 계조값들에 대응하는, 데이터 전압(Vdata)을 발생하는데 사용되는 감마기준전압들(V0~V255)을 생성하고 감마기준전압들(V0~V255) 중 적어도 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하고 다른 데이터 드라이버 집적회로들 각각으로부터 적어도 하나의 감마기준전압을 수신한다.
타이밍 컨트롤러(740)는 데이터 구동부(720)를 제어하며 데이터 구동부(720)의 센싱된 전압을 토대로 보상 프로세스를 수행한다. 타이밍 컨트롤러(740)는 데이터(Data)에 데이터 보상량(△Data)을 더하여 변경 데이터(Data'=Data+△Data)로 변경할 수 있다.
전원공급부(750)은 데이터 구동부(720)이 계조값들에 대응하여 데이터 전압(Vdata)을 발생하는데 사용하는 고전위 전원전압(SVDD)을 공급한다. 전원공급부(750)는 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 전원 관리 집적회로(Power Management Integrated Circuit: PMIC)와 주변 회로로 구현될 수 있다.
데이터 구동부(720)는, 감마기준전압들(V0~V255)을 이용하여 디지털 형태의 데이터를 아날로그 데이터 전압(Vdata)으로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(DAC)와, 고전위 전원전압(SVDD)을 토대로 계조값들에 대응하는, 데이터 전압(Vdata)을 발생하는데 사용되는 감마기준전압들(V0~V255)을 생성하고 감마기준전압들(V0~V255) 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하고 다른 데이터 드라이버 집적회로들 각각으로부터 하나의 감마기준전압을 수신하는 감마부(722)를 포함한다.
또한 데이터 구동부(720)는 타이밍 컨트롤러(740)로부터 디지털 형태의 데이터와 데이터 구동부(720)를 제어하기 위한 각종 제어신호를 수신하는 인터페이스부(724) 및 구동 트랜지스터의 특성치를 센싱하고 센싱된 값을 타이밍 컨트롤러(740)에 제공하는 ADC를 포함한다. 데이터 구동부(720)는 ADC에 의해 센싱된 전압을 인터페이스부(724)를 통해 타이밍 컨트롤러(740)에 전달한다.
데이터 구동부(720)가 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들, 예를 들어 도 8에 도시한 바와 같이 4개의 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC#1~#4)로 구현된 경우, 각 데이터 드라이버 집적회로는 DAC, 감마부(422), 인터페이스부(724), ADC를 포함할 수 있다. 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(422)는 전원공급부(750)으로부터 공급받은 고전원 전원전압(SVDD)를 토대로 감마기준전압들(V0~V255)를 생성하고, 감마기준전압들(V0~V255) 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하고 다른 데이터 드라이버 집적회로들 각각으로부터 하나의 감마기준전압을 수신할 수 있다. 따라서 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB) 상의 프로그래머블 감마IC로 구현된 전원공급부(750)에서 소스 인쇄회로기판(S-PCB)로 전달되는 10개의 감마기준전압 라인들이 제거될 수 있다.
도 9는 전원공급부 및 데이터 구동부의 감마부, 인터페이스부의 구성을 도시하고 있다. 도 10은 감마부에 포함되는 저항들 및 출력부의 구성을 도시하고 있다. 도 11은 전원공급부가 공급하는 선형으로 가변되는 고전위 전원전압들을 도시하고 있다. 도 12는 데이터 구동부와 타이밍 컨트롤러 사이 EPI 인터페이스로 교환하는 EPI 신호의 구성도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 감마부(722)는 데이터 전압(Vdata)을 발생하는데 사용되는 감마기준전압들(V0~V255)을 생성하는 선형 저항들과, 감마기준전압들(V0~V255) 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하는 출력부(722a)를 포함한다.
출력부(722a)는 둘 이상의 입력단들과 하나의 출력단을 포함하며 둘 이상의 감마기준전압들 중 하나를 선택하는 멀티플렉서(Multiplexer: MUX)와 선택된 감마기준전압을 증폭하는 증폭기(Amplifier: AMP)를 포함한다. 도 10에 도시한 바와 같이 멀티플렉서(MUX)의 입력단들 사이에 출력하는 감마기준전압들 중 일부에 대응하는 저항들(Ra 내지 Rd)이 각각 연결되어 있다.
각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)는 감마기준전압들(V0~V255) 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하는 출력단(Tabout)와 다른 데이터 드라이버 집적회로들 각각으로부터 하나의 감마기준전압을 수신하는 둘 이상의 입력단(Tabin)을 포함하고 있다. 데이터 구동부(720)의 내부에서 출력되는 감마기준전압(1개/SDIC)을 각 데이터 드라이버 집적회로(SDIC) 끼리 공유할 수 있다.
각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 출력단(Tabout)은 다른 데이터 드라이버 집적회로의 입력단(Tabin)과 전기적으로 연결되어 있고, 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 출력단(Tabout)은 자신의 입력단과 연결되어 있다. 따라서, 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 입력단(Tabin)의 개수는 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수와 동일할 수 있다. 다만, 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 입력단(Tabin)의 개수는 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수와 동일하지 않고, 입력단(Tabin)의 개수가 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수보다 크거나 작을 수도 있다. 예를 들어 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 입력단(Tabin)의 개수는 8개이나, 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수가 6개일 수 있다. 이때 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 입력단(Tabin)에 입력은 6개이고 나머지 입력단들(Tabin)은 플루팅(Floating)할 수도 있다. 다른 예를 들어 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)의 입력단(Tabin)의 개수는 8개이나, 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수가 10개일 수 있다. 이때 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 출력은 연결하지 않을 수도 있다.
4개의 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC #1, #2, #3, #4)인 경우 각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)는 1개의 출력단(Tabout)과 4개의 입력단(Tabin)을 포함하고, 1개의 출력단(Tabout)은 다른 3개의 데이터 드라이버 집적회로의 입력단들(Tabin)과 전기적으로 연결되고 동시에 자신의 입력단과 전기적으로 연결되어 있다.
예를 들어 4개의 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC #1, #2, #3, #4)인 경우 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #1)는 출력단(Tabout)을 통해 GMA<1>에 해당하는 감마기준전압을 출력한다. 이때 다른 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC #2, #3, #4)은 입력단(Tabin)을 통해 GMA<1>의 감마기준전압을 입력받는다. 또한 하나의 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #1)의 입력단(Tabin)도 GMA<1>의 감마기준전압을 입력받는다.
동일하게 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #2)는 출력단(Tabout)을 통해 GMA<2>에 해당하는 감마기준전압을 출력한다. 이때 다른 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC #1, #3, #4)은 입력단(Tabin)을 통해 GMA<2> 의 감마기준전압을 입력받는다. 또한 하나의 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #2)의 입력단(Tabin)도 GMA<2>의 감마기준전압을 입력받는다.
마찬가지로 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #3)는 출력단(Tabout)을 통해 GMA<3>에 해당하는 감마기준전압을 출력한다. 이때 다른 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC #1, #2, #4)은 입력단(Tabin)을 통해 GMA<3>의 감마기준전압을 입력받는다. 또한 하나의 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #3)의 입력단(Tabin)도 GMA<3>의 감마기준전압을 입력받는다.
마지막으로 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #4)는 출력단(Tabout)을 통해 GMA<4>에 해당하는 감마기준전압을 출력한다. 이때 다른 데이터 드라이버 집적회로들(SDIC #1, #2, #3)은 입력단(Tabin)을 통해 GMA<4>의 감마기준전압을 입력받는다. 또한 하나의 하나의 데이터 드라이버 집적회로(SDIC #4)의 입력단(Tabin)도 GMA<4>의 감마기준전압을 입력받는다.
도 11을 참조하면, 전원공급부(750)는 선형으로 가변되는 고전위 전원전압들(SVDD1~SVDD4) 중 하나를 감마부(722)에 공급한다. 따라서 전원공급부(750)는 다른 전압의 고전위 전원전압을 공급할 수 있다.
따라서 데이터 구동부(720) 내부의 감마부(722)는 출력 감마기준전압을 최상위 고전위 전원전압(SVDD)에 의해서 선형으로 가변할 수 있다. 또한 가변하는 고전위 전원전압(SVDD)를 통해 분압되는 전압을 데이터 드라이버 집적회로들이 공유하여 최대 피크 전력을 조절하는 PLC(Power Luminance Control) 및 감마값을 동적으로 조절하는 동적 감마 조절이 가능하다.
데이터 구동부(720) 내 감마기준전압을 출력하기 위해 추가되는 감마부(722)는 한개의 증폭기(AMP)와 고전위 전원전압(SVDD)를 최상위 전압으로 하는 둘 이상(기준전압들의 수)의 저항들과 감마선택신호에 따라서 둘 이상의 저항들 사이를 선택하는 멀티플렉서(MUX)를 포함한다. 예를 들어 도 10에 도시한 바와 같이 감마선택신호가 LLLL인 경우 Ra의 전압을 선택하고, LLLH인 경우 Rb의 전압을 선택하고 LLHL인 경우 Rc의 전압을 선택하고 LHLL인 경우 Rd의 전압을 선택할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(740)와 데이터 구동부(720)의 데이터 드라이브 직접회로들(SDIC#1, SDIC#2, SDIC#3)과의 인터페이스는 예를 들어 이피아이(EPI: Embedded Clock Point-Point Interface) 인터페이스(이하, 'EPI'라 함)를 이용할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(740)와 데이터 구동부(720)의 데이터 드라이브 직접회로들(SDIC#1, SDIC#2, SDIC#3)과의 인터페이스로 교환되는 EPI 신호는 도 12에 도시한 바와 같이 프리앰블(Preamble)과 제어정보(Control), 데이터(Data)를 포함한다.
출력부(722b)에서 감마기준전압들중 하나를 선택하는 감마선택신호는 EPI 인터페이스를 이용하는 경우 EPI 신호의 제어정보에 포함된다. 이때 감마부(722)는 어떤 감마기준전압을 증폭기(AMP)를 통해 출력할지는 EPI 신호의 내부 패킷에 제어정보(control bit)를 통해 설정할 수 있다. EPI 인터페이스를 통해 입력된 EPI 신호는 인터페이스부(724)에서 감마선택신호로 변환하여 멀티플렉서(MUX)를 선택한다. 감마선택신호는 기존 데이터 드라이버 집적회로(SDIC)의 EPI의 제어정보(Control packet)를 사용하여 구현할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
도 13은 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 다른 실시예에 따른 표시장치(1300)는 도 7을 참조하여 설명한 표시장치(700)와 동일하게 데이터 구동부(720)과 전원공급부(750)을 포함하고 데이터 구동부(720)는 DAC, 감마부(722), ADC 및 인터페이스부(724)를 포함한다. 또한 감마부(722)는 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 저항들(R1 내지 R255)과, 멀티플렉서(MUX) 및 증폭기(AMP)를 포함하는 출력부(722a)를 포함한다.
도 13을 참조하면, 이때 멀티플렉서(MUX)의 입력단들은 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 저항들중 두개의 저항들 사이에 연결될 수 있다. 예를 들어 멀티플렉서(MUX)의 입력단들이 255계조에 대응하는 12V의 감마기준전압, 192계조에 대응하는 9V의 감마기준전압, 128계조에 대응하는 8V의 감마기준전압, 64계조에 대응하는 3V의 감마기준전압, 0계조에 대응하는 0V의 감마기준전압을 생성하는 두개의 저항들 사이에 연결될 수 있다. 인터페이스부(724)에서 변환하는 감마선택신호에 의해 멀티플렉서(MUX)는 전술한 4개의 감마기준전압들(12V, 9V, 3V, 0V) 중 하나를 선택하여 다른 데이터 드라이버 집적회로의 감마부(722)로 출력한다.
이때 감마부(722)는 DAC로 출력하는 감마기준전압들 중 일부와 멀티플렉서(MUX)의 4개의 입력단(Tabin)을 전기적으로 연결하므로 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 멀티플렉서(MUX)가 출력하는 감마기준전압들을 위한 별도의 저항열들(Ra~Rd)을 별도로 구성하지 않을 수 있다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 구성도이다.
도 14를 참조하면, 다른 실시예에 따른 표시장치(1400)는 도 7을 참조하여 설명한 표시장치(700)와 동일하게 데이터 구동부(720)과 전원공급부(750)을 포함하고 데이터 구동부(720)는 DAC, 감마부(722), ADC 및 인터페이스부(724)를 포함한다. 또한 감마부(722)는 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 저항들(R1 내지 R255)과 출력부(722a)로써 증폭기(AMP)를 포함한다.
도 14를 참조하면, 감마부(722)는 DAC로 출력하는 감마기준전압들 중 하나, 예를 들어 255계조에 대응하는 12V의 감마기준전압과 출력부(722b)의 입력단(Tabin)을 전기적으로 연결하므로 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이 출력하는 감마기준전압들을 위한 별도의 저항열들(Ra~Rd) 및 둘 이상의 감마기준전압들을 선택하는 멀티플렉서(MUX)를 별도로 구성하지 않을 수 있다.
다른 데이터 드라이버 집적회로들 각각의 감마부(722)의 출력부(722b)의 입력단(Tabin)은 각각 9V의 감마기준전압, 8V의 감마기준전압, 3V의 감마기준전압, 0V의 감마기준전압과 전기적으로 연결되어 있을 수 있다.
전술한 실시예에 따른 표시장치는, 각 데이터 드라이버 집적회로(SDIC) 별로 1개의 증폭기(AMP)만 추가하여 크기 증가를 최소화하고 감마기준전압을 공유하여 데이터 드라이버 집적회로(SDIC) 별 동일한 감마기준전압을 사용할 수 있다. 이렇게 데이터 드라이버 집적회로(SDIC) 사이 감마기준전압을 공유하므로 내부 저항의 오차로 인해, 데이터 드라이버 집적회로(SDIC) 별 출력 전압 편차를 최소화하거나 제거할 수 있다.
전술한 실시예에 따른 표시장치는, 컨트롤 인쇄회로기판(C-PCB)의 전원공급부에서 소스 인쇄회로기판(S-PCB)의 데이터 구동부까지 기준전압들을 연결할 필요가 없기 때문에 불필요한 전압 배선들(VL)이 필요없다.
전술한 실시예에 따른 표시장치는 계조들에 대한 감마기준전압들을 선형으로 세팅하는 어떠한 표시장치일 수 있다.
이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시장치
110: 표시패널
120, 420, 720: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부
140, 440, 740: 타이밍 컨트롤러
150, 750: 전원공급부

Claims (24)

  1. 픽셀들이 배치된 표시패널;
    고전위 전원전압을 공급하는 전원공급부;
    상기 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는 상기 고전위 전원전압을 토대로 감마기준전압들을 생성하고, 상기 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나와 공유하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 어느 하나에 의해 공유되는 감마기준전압은 상기 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 다른 하나에 의해 공유되는 감마기준전압과 상이한 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로 중 하나는 상기 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이트 드라이버 집적회로들 중 하나로 출력하고 다른 데이터 드라이버 직접회로들 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 감마기준전압을 수신하는 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 감마기준전압들을 이용하여 디지털 형태의 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(DAC)와
    상기 고전위 전원전압을 토대로 계조값들에 대응하는, 상기 데이터 전압을 발생하는데 사용되는 감마기준전압들을 생성하고 상기 감마기준전압들 중 적어도 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나로 출력하고 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나로부터 하나의 감마기준전압을 수신하는 감마부를 포함하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급부는 다른 전압의 고전위 전원전압을 공급하는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 감마부는,
    상기 데이터 전압을 발생하는데 사용되는 감마기준전압들을 생성하는 선형 저항들과,
    상기 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하는 출력부를 포함하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 출력부는,
    둘 이상의 입력단들과 하나의 출력단을 포함하며 둘 이상의 감마기준전압들 중 하나를 선택하는 멀티플렉서(MUX)와,
    선택된 감마기준전압을 증폭하는 증폭기를 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 멀티플렉서의 입력단들 사이에 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 저항들이 각각 연결되어 있는 표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 멀티플렉서의 입력단들은 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 상기 저항들 중 두개의 저항들 사이에 연결된 표시장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 출력부는 출력하는 감마기준전압에 대응하는 상기 저항들 중 두개의 저항들 사이에 연결된 하나의 입력단과 하나의 출력단을 포함하는 증폭기를 포함하는 표시장치.
  10. 제5항에 있어서,
    각 데이터 드라이버 집적회로의 상기 감마부의 입력단은 상기 출력부와 연결된 표시장치.
  11. 제10항에 있어서,
    각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부의 입력단의 개수는 상기 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수와 동일한 표시장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 출력부에서 상기 감마기준전압들 중 하나를 선택하는 선택신호를 수신하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 선택신호는 EPI 인터페이스를 이용하는 EPI 신호의 제어정보에 포함되는 표시장치.
  14. 각 픽셀에 데이터 전압을 공급하는 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들을 포함하고,
    상기 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나는,
    감마기준전압들을 이용하여 디지털 형태의 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하는 디지털 아날로그 변환부(DAC); 및
    고전위 전원전압을 토대로 상기 감마기준전압들을 생성하고 상기 감마기준전압들 중 적어도 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들 중 적어도 하나와 공유하는 감마부를 포함하고,
    상기 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 어느 하나에 의해 공유되는 감마기준전압은 상기 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로들 중 다른 하나에 의해 공유되는 감마기준전압과 상이한 데이터 구동부.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 둘 이상의 데이터 드라이버 집적회로 중 하나는 상기 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이트 드라이버 집적회로들 중 하나로 출력하고 다른 데이터 드라이버 직접회로들 중 적어도 하나로부터 적어도 하나의 감마기준전압을 수신하는 데이터 구동부.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 감마부는,
    상기 데이터 전압을 발생하는데 사용되는 감마기준전압들을 생성하는 선형 저항들과,
    상기 감마기준전압들 중 하나를 다른 데이터 드라이버 집적회로들로 출력하는 출력부를 포함하는 데이터 구동부.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 출력부는,
    둘 이상의 입력단들과 하나의 출력단을 포함하며 둘 이상의 감마기준전압들 중 하나를 선택하는 멀티플렉서(MUX)와,
    선택된 감마기준전압을 증폭하는 증폭기를 포함하는 데이터 구동부.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 멀티플렉서의 입력단들 사이에 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 저항들이 각각 연결되어 있는 데이터 구동부.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 멀티플렉서의 입력단들은 출력하는 감마기준전압들에 대응하는 상기 저항들 중 두개의 저항들 사이에 연결된 데이터 구동부.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 출력부는 출력하는 감마기준전압에 대응하는 상기 저항들 중 두개의 저항들 사이에 연결된 하나의 입력단과 하나의 출력단을 포함하는 증폭기를 포함하는 데이터 구동부.
  21. 제16항에 있어서,
    각 데이터 드라이버 집적회로의 상기 감마부의 입력단은 상기 출력부와 연결된 데이터 구동부.
  22. 제21항에 있어서,
    각 데이터 드라이버 집적회로의 감마부의 입력단의 개수는 상기 데이터 구동부에 포함되는 데이터 드라이버 집적회로들의 총개수와 동일한 데이터 구동부.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 출력부에서 상기 감마기준전압들 중 하나를 선택하는 선택신호를 수신하는 데이터 구동부.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 선택신호는 EPI 인터페이스를 이용하는 EPI 신호의 제어정보에 포함되는 데이터 구동부.
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