KR102342739B1

KR102342739B1 - 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치

Info

Publication number: KR102342739B1
Application number: KR1020140137888A
Authority: KR
Inventors: 황현식; 박봉임; 안익현; 오원식; 김윤구; 손호석; 최영우
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-10-13
Filing date: 2014-10-13
Publication date: 2021-12-24
Also published as: US20160104445A1; US9837037B2; KR20160043627A; CN105513520B; CN105513520A

Abstract

표시 패널의 구동 방법은 이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 EQ 신호를 생성하는 단계, 차지 쉐어링 전압을 이용하여 상기 현재 라인 데이터에 상기 EQ 신호에 따라 선택적으로 차지 쉐어링을 적용하여 데이터 전압을 생성하는 단계 및 상기 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 단계를 포함한다. 이에 따라, 표시 장치의 소비 전력 및 발열을 감소시킬 수 있고 표시 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치{METHOD OF DRIVING DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS FOR PERFORMING THE METHOD}

본 발명은 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력 및 발열을 감소시키고, 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널 및 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함한다. 상기 패널 구동부는 타이밍 컨트롤러, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 포함한다.

상기 데이터 구동부로부터 상기 표시 패널에 출력되는 데이터 신호가 각 픽셀 별로 하이 레벨 및 로우 레벨을 스윙하는 것과 같이 상기 데이터 신호의 픽셀 별 편차가 큰 경우 표시 장치의 소비 전력이 증가하고 데이터 구동부의 발열 문제가 있다.

또한, 표시 패널에 출력되는 데이터 신호의 픽셀 별 편차가 큰 경우, 픽셀 전압의 충전율이 부족하게 되어, 표시 패널의 표시 품질이 감소하는 문제점이 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 장치의 소비 전력 및 발열을 감소시키고, 표시 품질을 향상시키는 표시 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 패널의 구동 방법을 수행하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널의 구동 방법은 이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 EQ 신호를 생성하는 단계, 차지 쉐어링 전압을 이용하여 상기 현재 라인 데이터에 상기 EQ 신호에 따라 선택적으로 차지 쉐어링을 적용하여 데이터 전압을 생성하는 단계 및 상기 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 중 어느 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 작고 나머지 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 클 때, 상기 현재 데이터 라인에 상기 차지 쉐어링이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터의 차이가 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 차이의 절반보다 크거나 같을 때, 상기 현재 데이터 라인에 상기 차지 쉐어링이 적용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 차지 쉐어링 전압은 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 중심에 대응하는 값을 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 데이터 구동부에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때, 상기 픽셀의 극성이 정극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 3/4 AVDD이고, 상기 픽셀의 극성이 부극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 1/4 AVDD일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 표시 패널의 구동 방법은 상기 EQ 신호를 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 단계 및 상기 현재 라인 데이터 신호로부터 상기 EQ 신호를 추출하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 단계에서, 상기 EQ 신호는 상기 현재 라인 데이터 신호의 컨피규레이션 신호 영역에 합성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 단계에서, 상기 EQ 신호는 상기 현재 라인 데이터 신호의 계조 데이터 영역에 합성될 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 타이밍 컨트롤러 및 데이터 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시한다. 상기 타이밍 컨트롤러는 이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 EQ 신호를 생성한다. 상기 데이터 구동부는 차지 쉐어링 전압을 이용하여 상기 현재 라인 데이터에 상기 EQ 신호에 따라 선택적으로 차지 쉐어링을 적용하여 데이터 전압을 생성하고, 상기 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 중 어느 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 작고 나머지 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 클 때, 상기 현재 데이터 라인에 상기 차지 쉐어링을 적용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터의 차이가 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 차이의 절반보다 크거나 같을 때, 상기 현재 데이터 라인에 상기 차지 쉐어링을 적용할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때, 상기 픽셀의 극성이 정극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 3/4 AVDD이고, 상기 픽셀의 극성이 부극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 1/4 AVDD일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 이전 라인 데이터와 상기 현재 라인 데이터를 비교하여 상기 EQ 신호를 생성하는 EQ 신호 생성부 및 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 인터페이스 포맷터를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 인터페이스 포맷터는 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호의 컨피규레이션 신호 영역에 합성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 인터페이스 포맷터는 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호의 계조 데이터 영역에 합성할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 전압을 상기 픽셀로 출력하는 버퍼부, 상기 버퍼부에 연결되며, 상기 차지 쉐어링을 선택적으로 적용하는 스위칭부 및 상기 현재 라인 데이터 신호로부터 상기 EQ 신호를 추출하는 EQ 신호 추출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스위칭부는 상기 EQ 신호에 따라, 상기 버퍼부 및 데이터 라인 사이의 연결을 조절하는 제1 스위치 및 상기 EQ 신호에 따라, 상기 제1 스위치 및 상기 데이터 라인 사이에 상기 차지 쉐어링 전압의 공급을 조절하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 스위칭부는 극성 신호에 따라, 상기 제2 스위치의 일단에 제1 차지 쉐어링 전압을 제공하는 제3 스위치 및 상기 극성 신호에 따라, 상기 제2 스위치의 상기 일단에 제2 차지 쉐어링 전압을 제공하는 제4 스위치를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치에 따르면, 데이터 전압을 픽셀에 충전할 때, 차지 쉐어링을 적용하므로 픽셀 전압의 충전율을 증가시킬 수 있다. 따라서, 표시 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이전 라인의 데이터와 현재 라인의 데이터를 비교하여 차지 쉐어링 여부를 결정하므로 불필요한 데이터 토글을 방지하여 표시 장치의 소비 전력 및 발열을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 타이밍 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 1의 데이터 구동부를 나타내는 회로도이다.
도 4a 및 4b는 이전 라인 데이터 및 현재 라인 데이터와 무관하게 차지 쉐어링이 적용된 경우의 데이터 전압을 나타내는 타이밍도이다.
도 5a 및 5b는 이전 라인 데이터 및 현재 라인 데이터에 따라 선택적으로 차지 쉐어링이 적용된 경우의 데이터 전압을 나타내는 타이밍도이다.
도 6 및 도 7은 도 1의 타이밍 컨트롤러에 의해 EQ 신호와 합성된 현재 라인 데이터 신호를 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100) 및 패널 구동부를 포함한다. 상기 패널 구동부는 타이밍 컨트롤러(200), 게이트 구동부(300), 감마 기준 전압 생성부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시부 및 상기 표시부에 이웃하여 배치되는 주변부를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL), 복수의 데이터 라인들(DL) 및 상기 게이트 라인들(GL)과 상기 데이터 라인들(DL) 각각에 전기적으로 연결된 복수의 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 픽셀은 스위칭 소자(미도시), 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터(미도시) 및 스토리지 캐패시터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 픽셀들은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)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 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호를 포함할 수 있다. 상기 입력 제어 신호(CONT)는 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 더 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 영상 데이터(RGB) 및 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 데이터 신호(DATA2)를 생성한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하여 상기 게이트 구동부(300)에 출력한다. 상기 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 데이터 구동부(500)의 동작을 제어하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성하여 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있다. 상기 제2 제어 신호(CONT2)는 극성 신호 및 차지 쉐어링 인에이블 신호(EQ 신호)를 더 포함할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 근거로 데이터 신호(DATA2)를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 데이터 신호(DATA2)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 상기 EQ 신호를 생성할 수 있다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)는 상기 입력 제어 신호(CONT)를 근거로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 동작을 제어하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성하여 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.

상기 타이밍 컨트롤러(200)에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 후술한다.

상기 게이트 구동부(300)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제1 제어 신호(CONT1)에 응답하여 상기 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 생성한다. 상기 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다.

상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장(mounted)되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 게이트 구동부(300)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적(integrated)될 수 있다.

상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 입력 받은 상기 제3 제어 신호(CONT3)에 응답하여 감마 기준 전압(VGREF)을 생성한다. 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 데이터 구동부(500)에 제공한다. 상기 감마 기준 전압(VGREF)은 각각의 데이터 신호(DATA2)에 대응하는 값을 갖는다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)는 상기 타이밍 컨트롤러(200) 내에 배치되거나 상기 데이터 구동부(500) 내에 배치될 수 있다.

상기 데이터 구동부(500)는 상기 타이밍 컨트롤러(200)로부터 상기 제2 제어 신호(CONT2) 및 상기 데이터 신호(DATA2)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 신호(DATA2)를 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 이용하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.

상기 데이터 구동부(500)는 현재 라인 데이터에 상기 EQ 신호에 따라 선택적으로 차지 쉐어링을 적용할 수 있다.

상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)에 직접 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 상기 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 한편, 상기 데이터 구동부(500)는 상기 표시 패널(100)의 상기 주변부에 집적될 수도 있다.

상기 데이터 구동부(500)에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 후술한다.

도 2는 도 1의 타이밍 컨트롤러(200)를 나타내는 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 영상 보정부(220), 인터페이스 포맷터(240) 및 EQ 신호 생성부(260)를 포함한다.

상기 영상 보정부(220)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)의 계조를 보정하고, 상기 데이터 구동부(500)의 형식에 맞도록 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 재배치하여 중간 데이터 신호(DATA1)를 생성한다. 상기 중간 데이터 신호(DATA1)는 디지털 신호일 수 있다. 상기 영상 보정부(220)는 상기 중간 데이터 신호(DATA1)를 상기 인터페이스 포맷터(240)에 출력한다.

예를 들어, 상기 영상 보정부(220)는 색 특성 보상부(미도시) 및 능동 캐패시턴스 보상부(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 색 특성 보상부는 입력 영상 데이터(RGB)의 계조 데이터를 수신하여 색 특성 보상(Adaptive Color Correction, ACC)을 수행한다. 상기 색 특성 보상부는 감마 곡선을 이용하여 상기 계조 데이터를 보상할 수 있다.

상기 능동 캐패시턴스 보상부는 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 이용하여 상기 현재 프레임 데이터의 계조 데이터를 보정하는 능동 캐패시턴스 보상(Dynamic Capacitance Compensation, DCC)을 수행한다.

상기 EQ 신호 생성부(260)는 상기 입력 영상 데이터(RGB)를 수신한다. 상기 EQ 신호 생성부(260)는 이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 EQ 신호를 생성한다.

예를 들어, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 중 어느 하나는 차지 쉐어링 전압보다 작고 나머지 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 클 때, 상기 EQ 신호는 하이 레벨을 가질 수 있다. 즉, 상기 차지 쉐어링 전압이 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 사이에 있을 때, 상기 EQ 신호는 하이 레벨을 가질 수 있다.

상기 차지 쉐어링 전압은 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 중심에 대응하는 값을 가질 수 있다. 상기 최대 픽셀 전압이란 최대 계조에 대응하는 픽셀 전압을 의미한다. 예를 들어, 상기 최대 픽셀 전압은 화이트 계조에 대응하는 픽셀 전압일 수 있다. 상기 최소 픽셀 전압이란 최소 계조에 대응하는 픽셀 전압을 의미한다. 예를 들어, 상기 최소 픽셀 전압은 블랙 계조에 대응하는 픽셀 전압일 수 있다.

예를 들어, 상기 데이터 구동부(500)에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때, 상기 픽셀의 극성이 정극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 3/4 AVDD일 수 있다.

예를 들어, 상기 데이터 구동부(500)에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때, 상기 픽셀의 극성이 부극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 1/4 AVDD일 수 있다.

예를 들어, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 모두 상기 차지 쉐어링 전압보다 클 때, 상기 EQ 신호는 로우 레벨을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 모두 상기 차지 쉐어링 전압보다 작을 때, 상기 EQ 신호는 로우 레벨을 가질 수 있다.

상기 EQ 신호가 하이 레벨을 가지면 상기 데이터 구동부(500)는 상기 현재 라인 데이터에 차지 쉐어링을 적용하고, 상기 EQ 신호가 로우 레벨을 가지면 상기 데이터 구동부(500)는 상기 현재 라인 데이터에 차지 쉐어링을 적용하지 않는다.

상기 차지 쉐어링 적용 여부는 각 픽셀 별로 적용된다. 예를 들어, 제1 데이터 라인에 인가되는 이전 라인 데이터가 상기 차지 쉐어링 전압보다 작고, 상기 제1 데이터 라인에 인가되는 현재 라인 데이터가 상기 차지 쉐어링 전압보다 크면 상기 제1 데이터 라인에 인가되는 상기 현재 라인 데이터에는 차지 쉐어링을 적용한다. 예를 들어, 제2 데이터 라인에 인가되는 이전 라인 데이터가 상기 차지 쉐어링 전압보다 작고, 상기 제2 데이터 라인에 인가되는 현재 라인 데이터가 상기 차지 쉐어링 전압보다 작으면 상기 제2 데이터 라인에 인가되는 상기 현재 라인 데이터에는 차지 쉐어링을 적용하지 않는다.

예를 들어, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터의 차이가 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 차이의 절반보다 크거나 같을 때, 상기 EQ 신호는 하이 레벨을 가질 수 있다.

상기 차지 쉐어링 전압이 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 중심에 대응하는 값을 가진다고 할 때, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터의 차이가 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 차이의 절반보다 큰 경우는 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 중 어느 하나는 차지 쉐어링 전압보다 작고 나머지 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 큰 것을 의미할 수 있다.

상기 EQ 신호 생성부(260)는 상기 EQ 신호를 상기 인터페이스 포맷터(240)에 출력한다. 예를 들어, 상기 EQ 신호는 1bit 신호일 수 있다.

상기 인터페이스 포맷터(240)는 상기 EQ 신호를 상기 중간 데이터 신호(DATA1)에 합성하여 상기 데이터 신호(DATA2)를 생성한다.

상기 인터페이스 포맷터(240)는 상기 데이터 신호(DATA2)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력한다.

도시하지 않았으나, 상기 타이밍 컨트롤러(200)는 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.

상기 신호 생성부는 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 상기 입력 제어 신호(CONT) 및 구동 주파수를 기초로 상기 게이트 구동부(300)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 생성하고, 상기 데이터 구동부(500)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 생성한다. 상기 신호 생성부는 상기 입력 제어 신호(CONT) 및 구동 주파수를 기초로 상기 감마 기준 전압 생성부(400)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 생성한다.

상기 신호 생성부는 상기 제1 제어 신호(CONT1)를 상기 게이트 구동부(300)에 출력하고 상기 제2 제어 신호(CONT2)를 상기 데이터 구동부(500)에 출력하며, 상기 제3 제어 신호(CONT3)를 상기 감마 기준 전압 생성부(400)에 출력한다.

도 3은 도 1의 데이터 구동부(500)를 나타내는 회로도이다. 도 4a 및 4b는 이전 라인 데이터 및 현재 라인 데이터와 무관하게 차지 쉐어링이 적용된 경우의 데이터 전압(VD)을 나타내는 타이밍도이다. 도 5a 및 5b는 이전 라인 데이터 및 현재 라인 데이터에 따라 선택적으로 차지 쉐어링이 적용된 경우의 데이터 전압(VD)을 나타내는 타이밍도이다. 도 6 및 도 7은 도 1의 타이밍 컨트롤러(200)에 의해 EQ 신호와 합성된 현재 라인 데이터 신호를 나타내는 개념도이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 상기 데이터 구동부(500)는 래치(510), 레벨 쉬프터(520), 디지털-아날로그 컨버터(DAC, 530), 버퍼부(540), 스위칭부(550) 및 EQ 신호 추출부(560)를 포함한다. 상기 데이터 구동부(500)는 역류 방지 다이오드(DI1, DI2)를 더 포함할 수 있다.

상기 래치(510)는 상기 데이터 신호(DATA2)를 일시 저장한 후 상기 레벨 쉬프터(520)로 출력한다. 상기 래치(510)는 제1 전원 전압(DVDD)으로 구동될 수 있다.

상기 레벨 쉬프터(520)는 상기 래치(510)에서 출력된 상기 데이터 신호(DATA2)의 레벨을 증가시킬 수 있다. 상기 레벨 쉬프터는 제2 전원 전압(AVDD) 및 제3 전원 전압(VSS)을 이용하여 상기 데이터 신호(DATA2)의 레벨을 증가시킬 수 있다. 상기 제2 전원 전압(AVDD)은 아날로그 전원 전압일 수 있다.

상기 디지털-아날로그 컨버터(530)는 상기 레벨 쉬프터(510)로부터 상기 데이터 신호(DATA2)를 입력 받고, 상기 감마 기준 전압 생성부(400)로부터 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 입력 받는다.

상기 디지털-아날로그 컨버터(530)는 상기 데이터 신호(DATA2) 및 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 근거로 아날로그 형태의 상기 픽셀 전압을 생성하여 상기 버퍼부(540)에 출력한다. 상기 디지털-아날로그 컨버터(530)는 상기 데이터 신호(DATA2)에 대응하는 상기 감마 기준 전압(VGREF)을 상기 픽셀 전압으로 생성할 수 있다.

상기 버퍼부(540)는 상기 픽셀 전압의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 픽셀 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다. 예를 들어, 상기 버퍼부(540)는 증폭기를 포함할 수 있다.

상기 스위칭부(550)는 상기 버퍼부(540)에 연결되며, 상기 차지 쉐어링을 선택적으로 적용한다. 상기 스위칭부(550)는 상기 버퍼부(540)에서 출력되는 상기 픽셀 전압 및 상기 차지 쉐어링 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 선택적으로 출력한다.

상기 스위칭부(550)는 상기 EQ 신호에 따라, 상기 픽셀 전압 및 상기 차지 쉐어링 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 선택적으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 EQ 신호가 하이 신호를 갖는 경우, 상기 차지 쉐어링 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력하고, 상기 EQ 신호가 로우 신호를 갖는 경우, 상기 픽셀 전압을 상기 데이터 라인(DL)에 출력할 수 있다.

상기 스위칭부(550)는 상기 EQ 신호에 따라, 상기 버퍼부(540) 및 데이터 라인(DL) 사이의 연결을 조절하는 제1 스위치(SW1) 및 상기 EQ 신호에 따라, 상기 제1 스위치(SW1) 및 상기 데이터 라인(DL1) 사이에 상기 차지 쉐어링 전압의 공급을 조절하는 제2 스위치(SW2)를 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 스위치(SW1)는 상기 EQ 신호의 반전 신호(EN1)에 따라 동작하고, 상기 제2 스위치(SW2)는 상기 EQ 신호에 따라 동작할 수 있다. 상기 EQ 신호가 하이 레벨을 갖는 경우, 상기 제1 스위치(SW1)는 턴 오프되어, 상기 버퍼부(540)와 상기 데이터 라인(DL)의 연결을 차단하고, 상기 제2 스위치(SW2)는 턴 온되어, 상기 데이터 라인(DL)에 상기 차지 쉐어링 전압을 전달한다. 상기 EQ 신호가 로우 레벨을 갖는 경우, 상기 제1 스위치(SW1)는 턴 온되어, 상기 버퍼부(540)와 상기 데이터 라인(DL)을 연결하여 상기 데이터 라인(DL)에 상기 버퍼부(540)의 상기 픽셀 전압을 출력하고, 상기 제2 스위치(SW2)는 턴 오프되어, 상기 차지 쉐어링 전압이 상기 데이터 라인(DL)에 공급되는 것을 차단한다.

예를 들어, 상기 스위칭부(550)는 극성 신호(POL)에 따라, 상기 제2 스위치(SW2)의 일단에 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)을 제공하는 제3 스위치(SW3) 및 상기 극성 신호에 따라, 상기 제2 스위치(SW2)의 상기 일단에 제2 차지 쉐어링 전압(QAVDD2)을 제공하는 제4 스위치(SW4)를 더 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 픽셀의 극성 신호(POL)가 정극성을 나타내면, 상기 제2 스위치(SW2)의 일단에는 상기 제3 스위치(SW3)를 통해 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)이 전달된다. 상기 데이터 구동부(500)에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때, 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)은 3/4 AVDD일 수 있다. 예를 들어, 공통 전압은 1/2 AVDD일 수 있고, 상기 정극성 픽셀 전압은 상기 1/2 AVDD 및 AVDD 사이의 값을 가질 수 있다.

예를 들어, 상기 픽셀의 극성 신호(POL)가 부극성을 나타내면, 상기 제2 스위치(SW2)의 일단에는 상기 제4 스위치(SW4)를 통해 상기 제2 차지 쉐어링 전압(QAVDD2)이 전달된다. 상기 데이터 구동부(500)에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때, 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)은 1/4 AVDD일 수 있다. 예를 들어, 공통 전압은 1/2 AVDD일 수 있고, 상기 부극성 픽셀 전압은 상기 0 및 1/2 AVDD 사이의 값을 가질 수 있다.

상기 데이터 구동부(500)의 출력단과 상기 제2 전원 전압(AVDD) 단자 사이에는 제1 다이오드(DI1)가 배치되어, 상기 제2 전원 전압(AVDD)이 상기 데이터 구동부(500)의 출력단으로 흐르는 것을 방지할 수 있다.

상기 데이터 구동부(500)의 출력단과 상기 제3 전원 전압(VSS) 단자 사이에는 제2 다이오드(DI2)가 배치되어, 상기 데이터 전압(VD)이 상기 제3 전원 전압(VSS) 단자로 흐르는 것을 방지할 수 있다.

상기 EQ 신호 추출부(560)는 상기 데이터 신호(DATA2)로부터 상기 EQ 신호를 추출한다. 상기 EQ 신호 추출부(560)는 상기 EQ 신호를 상기 스위칭부(550)로 출력한다. 예를 들어, 상기 EQ 신호는 상기 제2 스위치(Q2)로 인가되고, 상기 EQ 신호의 반전 신호(EN1)는 상기 제1 스위치(Q1)로 인가될 수 있다.

도 4a 및 4b는 상기 EQ 신호를 이용하여 상기 스위칭부(550)의 제1 및 제2 스위치(SW1, SW2)를 동작시키지 않는 경우의 차지 쉐어링 구동을 나타내는 타이밍도이다.

도 4a 및 도 4b에서, 픽셀의 극성은 정극성이고, 상기 차지 쉐어링 전압은 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)인 경우를 예시하였다. 로드 신호(TP)가 하이인 구간 동안 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)이 상기 픽셀에 인가되고, 상기 로드 신호(TP)의 폴링 에지로부터 상기 픽셀의 계조에 대응하는 픽셀 전압이 상기 픽셀에 인가된다.

도 4a에서는 상기 데이터 라인(DL)에 출력되는 픽셀 전압이 하이 레벨(V2) 및 로우 레벨(V1) 사이를 스윙하는 경우를 나타낸다. 예를 들어, 상기 픽셀 전압의 하이 레벨(V2)은 최대 픽셀 전압이고, 상기 픽셀 전압의 로우 레벨(V1)은 최소 픽셀 전압일 수 있다. 이러한 패턴은 가로 줄 반전 패턴(Horizontal line inversion pattern)이라 불린다. 이러한 패턴에서 상기 데이터 전압(VD)은 최고 레벨 및 최저 레벨 사이에서 계속하여 스윙하므로 소비 전력 및 발열 문제가 발생할 수 있다.

또한, 픽셀 전압의 충전율 부족으로 인해 표시 패널(100)의 표시 품질의 감소가 일어날 수 있다.

상기 픽셀 전압이 로우 레벨(V1)에서 하이 레벨(V2)로 이동할 때, 상기 로드 신호(TP)의 하이 구간에서 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)이 인가되므로, 상기 로드 신호(TP)의 폴링 에지 이후로 상기 픽셀에는 상기 하이 레벨(V2)의 전압이 빠르게 인가될 수 있다.

상기 픽셀 전압이 하이 레벨(V2)에서 로우 레벨(V1)로 이동할 때, 상기 로드 신호(TP)의 하이 구간에서 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)이 인가되므로, 상기 로드 신호(TP)의 폴링 에지 이후로 상기 픽셀에는 상기 로우 레벨(V1)의 전압이 빠르게 인가될 수 있다.

DC의 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)의 단자에 연결하는 방식(차지 쉐어링 방식)으로 상기 픽셀 전압을 끌어 올리거나 끌어 내리는 경우, 상기 버퍼부(540)에서 출력되는 픽셀 전압에 의존하는 경우에 비해 상기 데이터 구동부(500)의 소비 전력 및 발열을 감소시킬 수 있다.

또한, 상기 차지 쉐어링에 의해 상기 픽셀의 충전율을 향상시켜 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 4b에서는 상기 데이터 라인(DL)에 출력되는 픽셀 전압이 계속하여 하이 레벨(V2)을 유지하는 경우를 나타낸다. 예를 들어, 상기 픽셀 전압의 하이 레벨(V2)은 최대 픽셀 전압일 수 있다. 이러한 패턴에서 상기 데이터 전압(VD)은 최고 레벨을 유지하므로 상기 차지 쉐어링 방식을 적용하지 않는다면 소비 전력 및 발열 문제가 거의 발생하지 않는다.

그러나, 상기 차지 쉐어링 방식을 이용할 경우, 상기 로드 신호(TP)의 하이 구간 동안 상기 하이 레벨(V2)의 데이터 전압을 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)으로 계속하여 폴링시켜 오히려 소비 전력 및 발열을 증가시키는 문제점이 있다.

도 5a를 보면, 상기 도 4a와 같이 상기 차지 쉐어링의 적용이 필요한 경우, 상기 EQ 신호가 하이 레벨을 갖는다. 구체적으로 상기 타이밍 컨트롤러(200)의 상기 EQ 신호 생성부(260)는 상기 이전 라인 데이터와 상기 현재 라인 데이터를 비교하여 하이 레벨의 상기 EQ 신호를 생성한다. 이때, 상기 EQ 신호의 하이 구간의 폭은 상기 차지 쉐어링 구간을 결정하는 상기 로드 신호(TP)의 하이 구간의 폭과 동일하게 생성될 수 있다.

따라서, 도 4a에서 설명한 바와 같이, 상기 로드 신호(TP)의 하이 구간 동안 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)이 인가되어, 상기 표시 장치의 소비 전력 및 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 픽셀 전압의 충전율을 향상시켜 상기 표시 패널(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 5b를 보면, 상기 도 4b와 같이 상기 차지 쉐어링의 적용이 필요하지 않은 경우, 상기 EQ 신호가 로우 레벨을 갖는다. 구체적으로 상기 타이밍 컨트롤러(200)의 상기 EQ 신호 생성부(260)는 상기 이전 라인 데이터와 상기 현재 라인 데이터를 비교하여 로우 레벨의 상기 EQ 신호를 생성한다.

따라서, 도 4b에서 설명한 바와 달리, 상기 로드 신호(TP)의 하이 구간 동안 상기 제1 차지 쉐어링 전압(QAVDD1)이 인가되지 않아, 상기 표시 장치의 소비 전력 및 발열이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 픽셀 전압의 충전율을 높게 유지하여 상기 표시 패널(100)의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 6 및 도 7은 상기 타이밍 컨트롤러(200)에서 상기 데이터 구동부(500)로 출력되는 상기 데이터 신호(DATA2)의 데이터 구조를 예시한다. 도 6 및 도 7에 도시된 데이터 구조는 상기 데이터 신호(DATA2) 중 하나의 게이트 라인에 대응하는 하나의 라인 데이터를 의미한다.

상기 데이터 신호(DATA2)의 라인 데이터는 라인 데이터의 시작을 의미하는 수평 개시 신호 영역(SOL, Start of Line), 데이터의 특성 및 설정값을 포함하는 컨피규레이션 신호 영역(CONFIG), 픽셀의 계조 값을 나타내는 계조 데이터 영역(PIXEL DATA) 및 수평 블랭크 구간을 의미하는 수평 블랭크 신호 영역(HBP, Horizontal Blank Period)을 가질 수 있다.

도 6에서 도시한 바와 같이, 각 픽셀에 상기 차지 쉐어링을 적용할 지 적용하지 않을 지를 결정하는 상기 EQ 신호는 상기 현재 라인 데이터 신호의 컨피규레이션 신호 영역(CONFIGURATION)에 합성될 수 있다. 상기 컨피규레이션 신호 영역은 상기 픽셀의 극성 신호(POL)도 포함할 수 있다.

도 7에서 도시한 바와 같이, 각 픽셀에 상기 차지 쉐어링을 적용할 지 적용하지 않을 지를 결정하는 상기 EQ 신호는 상기 현재 라인 데이터 신호의 계조 데이터 영역(PIXEL DATA)에 합성될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치에 따르면, 상기 이전 라인 데이터와 상기 현재 라인 데이터를 비교하여 선택적으로 상기 차지 쉐어링을 적용하여 상기 표시 장치의 소비 전력 및 발열을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 픽셀 전압의 충전율을 향상시켜 표시 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상 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.

100: 표시 패널 200: 타이밍 컨트롤러
220: 영상 보정부 240: 인터페이스 포맷터
260: EQ 신호 생성부 300: 게이트 구동부
400: 감마 기준 전압 생성부 500: 데이터 구동부
510: 래치 520: 레벨 쉬프터
530: 디지털-아날로그 컨버터 540: 버퍼부
550: 스위칭부 560: EQ 신호 추출부

Claims

이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 EQ 신호를 생성하는 단계;
차지 쉐어링 전압을 인가하는 단자를 출력부에 연결하여 상기 현재 라인 데이터에 상기 EQ 신호에 따라 선택적으로 차지 쉐어링을 적용하여 데이터 전압을 생성하는 단계; 및
상기 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 단계를 포함하는 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 중 어느 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 작고 나머지 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 클 때, 상기 현재 라인 데이터에 상기 차지 쉐어링이 적용되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터의 차이가 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 차이의 절반보다 크거나 같을 때, 상기 현재 라인 데이터에 상기 차지 쉐어링이 적용되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 차지 쉐어링 전압은 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 중심에 대응하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
제4항에 있어서, 데이터 구동부에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때,
상기 픽셀의 극성이 정극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 3/4 AVDD이고,
상기 픽셀의 극성이 부극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 1/4 AVDD인 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
제1항에 있어서, 상기 EQ 신호를 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 단계; 및
상기 현재 라인 데이터 신호로부터 상기 EQ 신호를 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
제6항에 있어서, 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 단계에서, 상기 EQ 신호는 상기 현재 라인 데이터 신호의 컨피규레이션 신호 영역에 합성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
제6항에 있어서, 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 단계에서, 상기 EQ 신호는 상기 현재 라인 데이터 신호의 계조 데이터 영역에 합성되는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
영상을 표시하는 표시 패널;
이전 라인 데이터와 현재 라인 데이터를 비교하여 픽셀 별로 차지 쉐어링 여부를 결정하는 EQ 신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러; 및
차지 쉐어링 전압을 인가하는 단자를 출력부에 연결하여 상기 현재 라인 데이터에 상기 EQ 신호에 따라 선택적으로 차지 쉐어링을 적용하여 데이터 전압을 생성하고, 상기 데이터 전압을 상기 픽셀에 출력하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터 중 어느 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 작고 나머지 하나는 상기 차지 쉐어링 전압보다 클 때, 상기 현재 라인 데이터에 상기 차지 쉐어링을 적용하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
상기 이전 라인 데이터 및 상기 현재 라인 데이터의 차이가 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 차이의 절반보다 크거나 같을 때, 상기 현재 라인 데이터에 상기 차지 쉐어링을 적용하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 차지 쉐어링 전압은 최대 픽셀 전압 및 최소 픽셀 전압의 중심에 대응하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제12항에 있어서, 상기 데이터 구동부에 인가되는 아날로그 전원 전압이 AVDD일 때,
상기 픽셀의 극성이 정극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 3/4 AVDD이고,
상기 픽셀의 극성이 부극성이면, 상기 차지 쉐어링 전압은 1/4 AVDD인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제9항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는
상기 이전 라인 데이터와 상기 현재 라인 데이터를 비교하여 상기 EQ 신호를 생성하는 EQ 신호 생성부; 및
상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호에 합성하는 인터페이스 포맷터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 인터페이스 포맷터는 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호의 컨피규레이션 신호 영역에 합성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 인터페이스 포맷터는 상기 EQ 신호를 상기 현재 라인 데이터 신호의 계조 데이터 영역에 합성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제14항에 있어서, 상기 데이터 구동부는
상기 데이터 전압을 상기 픽셀로 출력하는 버퍼부;
상기 버퍼부에 연결되며, 상기 차지 쉐어링을 선택적으로 적용하는 스위칭부; 및
상기 현재 라인 데이터 신호로부터 상기 EQ 신호를 추출하는 EQ 신호 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제17항에 있어서, 상기 스위칭부는
상기 EQ 신호에 따라, 상기 버퍼부 및 데이터 라인 사이의 연결을 조절하는 제1 스위치; 및
상기 EQ 신호에 따라, 상기 제1 스위치 및 상기 데이터 라인 사이에 상기 차지 쉐어링 전압의 공급을 조절하는 제2 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제18항에 있어서, 상기 스위칭부는
극성 신호에 따라, 상기 제2 스위치의 일단에 제1 차지 쉐어링 전압을 제공하는 제3 스위치; 및
상기 극성 신호에 따라, 상기 제2 스위치의 상기 일단에 제2 차지 쉐어링 전압을 제공하는 제4 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.