KR102454169B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 이용하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 게이트 신호들을 상기 화소들에 제공하는 게이트 구동부, 데이터 전압들을 상기 화소들에 제공하는 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러, 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압을 상기 게이트 구동부에 제공하는 전압 생성부, 및 동작시간을 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 타이머를 포함하고, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 동작시간에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 조절되고, 상기 게이트 온 전압의 크기에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 다르게 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 구동부, 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부, 및 게이트 구동부와 데이터 구동부의 동작을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 화소들은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받고, 데이터 전압들을 이용하여 영상을 표시할 수 있다.
화소들은 게이트 신호들에 응답하여 턴온되는 트랜지스터들 및 트랜지스터들에 연결된 화소 전극들을 포함한다. 턴온된 트랜지스터들은 데이터 전압들을 수신하여 화소 전극들에 제공한다. 트랜지스터들의 특성은 동작 시간, 온도, 전압, 및 휘도(예를 들어 광의 세기)와 같은 다양한 요인들에 의해 열화될 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 게이트 온 전압 및 상기 게이트 온 전압보다 낮은 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 이용하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 게이트 신호들을 상기 화소들에 제공하는 게이트 구동부, 영상 데이터들에 대응하는 복수 개의 데이터 전압들을 생성하고, 상기 데이터 전압들을 상기 화소들에 제공하는 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러, 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압을 생성하여 상기 게이트 구동부에 제공하는 전압 생성부, 및 동작시간을 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 타이머를 포함하고, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 동작시간에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 조절되고, 상기 게이트 온 전압의 크기에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 다르게 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수 개의 게이트 라인들 및 복수 개의 데이터 라인들에 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 게이트 온 전압 및 상기 게이트 온 전압보다 낮은 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 이용하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 게이트 신호들을 게이트 라인들을 통해 상기 화소들에 제공하는 게이트 구동부, 복수 개의 데이터 전압들을 상기 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 제공하는 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러, 상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압을 생성하여 상기 게이트 구동부에 제공하는 전압 생성부, 동작시간을 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 타이머, 및 상기 표시 패널의 주변 온도를 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 온도 측정부를 더 포함하고, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 동작시간 및 상기 온도에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 조절되고, 상기 화소들의 색 종류에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 다르게 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 동작 시간, 온도, 게이트 온 전압, 및 휘도에 따라서, 게이트 온 전압, 게이트 오프 전압, 영상 데이터 값, 및 공통 전압을 조절함으로써, 화소들의 충전률 저하를 보상할 수 있다. 그 결과 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 화질 열화를 방지하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 게이트 구동부에서 생성된 어느 하나의 게이트 신호를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 블록도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전압 생성부의 블록도이다.
도 6은 동작 시간, 온도, 및 게이트 온 및 오프 전압들의 크기에 따른 트랜지스터의 I-V 특성을 도시한 도면이다.
도 7은 동작시간에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 동작시간 및 온도에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 동작시간에 따른 게이트 오프 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 동작시간 및 온도에 따른 게이트 오프 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 휘도에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 휘도에 다른 데이터 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 동작시간 및 온도에 따른 공통 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 화소들의 종류에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 도 14에 도시된 화소들의 종류에 따른 게이트 오프 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 일부 구성을 도시한 도면이다.
도 18은 도 17에 도시된 화소들의 종류에 따른 공통 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 게이트 구동부에서 생성된 어느 하나의 게이트 신호를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 게이트 구동부(120), 데이터 구동부(130), 타이밍 컨트롤러(140), 전압 생성부(150), 타이머(160), 온도 측정부(170), 및 백라이트 유닛(180)을 포함한다.
표시 패널(110)은 액정층을 포함하는 액정 표시 패널일 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 표시 패널(110)로서, 전기 영동층을 포함하는 전기 영동 표시 패널, 전기 습윤층을 포함하는 전기 습윤 표시 패널, 또는 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 표시 패널이 사용될 수 있다.
표시 패널(110)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLm), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 복수 개의 화소들(PX)을 포함한다. 설명의 편의를 위해 도 1에는 하나의 화소가 도시되었으나, 실질적으로 복수 개의 화소들(PX)이 표시 패널(110)에 배치될 수 있다. m 및 n은 자연수이다.
게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)은 서로 절연되어 교차하도록 배치된다. 게이트 라인들(GL1~GLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 게이트 구동부(120)에 연결된다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 데이터 구동부(130)에 연결된다.
화소들(PX)은 서로 교차하는 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 의해 구획된 영역들에 배치된다. 화소들(PX)은 매트릭스 형태로 배열되어 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 연결된다. 각 화소(PX)는 주요색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 주요색은 레드, 그린, 및 블루 색을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 주요색은 화이트, 옐로우, 시안, 및 마젠타 등 다양한 색을 더 포함할 수 있다.
타이밍 커트롤러(140)는 외부(예를 들어, 시스템 보드)로부터 영상을 표시하기 위한 복수 개의 영상 신호들(RGB) 및 게이트 구동부(120)와 데이터 구동부(130)의 동작을 제어하기 위해 제어 신호(CS)를 수신한다. 영상 신호들(RGB)은 레드, 그린, 및 블루 영상 신호들을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 구동부(130)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환한다. 타이밍 컨트롤러(140)는 데이터 포맷이 변환된 영상 신호들(RGB)로서 복수 개의 영상 데이터들(DATA)을 데이터 구동부(130)에 제공한다.
타이밍 컨트롤러(140)는 제어 신호(CS)에 응답하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호로서 게이트 구동부(120)에 제공된다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호로서 데이터 구동부(130)에 제공된다.
타이밍 컨트롤러(140)는 영상 신호들(RGB)을 분석하여 영상을 표시하는데 필요한 휘도 값을 산출할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 산출된 휘도 값을 참조하여, 백라이트 유닛(180)의 휘도를 제어하는 백라이트 제어 신호(BCS)를 생성한다. 백라이트 제어 신호(BCS)는 백라이트 유닛(180)에 제공되고, 백라이트 유닛(180)은 백라이트 제어 신호(BCS)에 응답하여 산출된 휘도 값에 대응하는 휘도를 갖는 광(L)을 생성하여 표시 패널(110)에 제공한다.
백라이트 제어 신호(BCS)는 백라이트 유닛(180)을 디밍 방식으로 구동하기 위한 제어 신호이다. 디밍 방식은 소비 전력을 감소시키기 위해 영상의 휘도를 고려하여 백라이트 유닛(180)의 광량(또는 휘도)을 제어하는 기술이다. 도시하지 않았으나, 백라이트 제어 신호(BCS)는 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 신호를 포함할 수 있다. 영상의 휘도에 따라서, 백라이트 유닛(180)을 구동하기 위한 펄스 폭 변조 신호의 듀티비가 조절될 수 있다.
전압 생성부(150)는 외부로부터 입력 전압(VIN)을 수신하고, 입력 전압(VIN)을 이용하여 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 아날로그 전압(AVDD), 및 공통 전압(VCOM)을 생성한다. 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)은 게이트 구동부(120)에 제공되고, 아날로그 전압(AVDD)은 데이터 구동부(130)에 제공되고, 공통 전압(VCOM)은 표시 패널(110)에 제공된다.
게이트 구동부(120)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 게이트 제어 신호(GCS)를 수신하고, 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성한다. 게이트 구동부(120)는 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)을 이용하여 게이트 신호들을 생성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 게이트 신호(GSi)의 하이 레벨은 게이트 온 전압(VON)으로 결정되고, 로우 레벨은 게이트 오프 전압(VOFF)으로 결정될 수 있다. 게이트 신호들은 순차적으로 출력되어 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 행 단위로 배열된 화소들(PX)에 제공된다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 영상 데이터들(DATA) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 수신하고, 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 영상 데이터들(DATA)에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압들을 생성하여 출력한다. 데이터 전압들은 아날로그 전압(AVDD)을 이용하여 생성될 수 있다. 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 제공된다.
타이머(160)는 표시 장치(100)의 동작시간을 측정할 수 있다. 타이머(160)는 표시 장치(100)의 동작이 시작될 때, 동작될 수 있다. 타이머(160)는 내부에 배치된 클럭 발생기(미 도시됨)에서 발생된 클럭들을 카운트하여 표시 장치(100)의 동작시간을 측정할 수 있다.
표시 장치(100)의 동작시간은 실질적으로 화소들(PX)의 동작시간이며, 타이머(160)에서 측정된 동작시간은 화소들(PX)의 트랜지스터들의 동작시간으로 추정될 수 있다. 타이머(160)에서 측정된 동작시간에 대한 정보는 제1 신호(OT)로서 타이밍 컨트롤러(140)에 제공된다.
온도 측정부(170)는 표시 패널(110)의 주변 온도를 측정하고, 측정된 온도에 대한 정보를 제2 신호(TM)로서 타이밍 컨트롤러(140)에 제공한다. 도시하지 않았으나, 온도 측정부(170)는 표시 패널(110)의 주변 온도를 측정하기 위해 온도 센서 또는 온도에 따라 저항값이 변하는 서미스터를 포함할 수 있다.
예시적으로, 타이머(160) 및 온도 측정부(170)는 타이밍 컨트롤러(140)와 별도로 배치되었으나, 이에 한정되지 않고, 타이머(160) 및 온도 측정부(170)는 타이밍 컨트롤러(140)의 내부에 배치될 수도 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 제1 신호(OT) 및 제2 신호(TM)를 수신하고, 제1 신호(OT) 및 제2 신호(TM)에 의해 동작시간 및 온도를 확인할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(140)는 동작시간 및 온도에 따라서 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 또는 공통 전압(VCOM)을 조절하기 위한 전압 제어 신호(VCS)를 전압 생성부(150)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 게이트 온 전압(VON)의 크기에 따라서 게이트 온 전압(VON)을 다르게 조절하고, 게이트 오프 전압(VOFF)의 크기에 따라서 게이트 오프 전압(VOFF)의 크기를 다르게 조절하기 위한 전압 제어 신호(VCS)를 전압 생성부(150)에 제공할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(140)는 영상 신호들(RGB)을 이용하여 산출된 휘도 값에 따라서 게이트 온 전압(VON)을 조절하기 위한 전압 제어 신호(VCS)를 전압 생성부(150)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 영상 신호들(RGB)을 이용하여 산출된 휘도 값에 따라서 영상 데이터들(DATA)의 값들을 조절하여 출력할 수 있다. 전압 생성부(150)는 전압 제어 신호(VCS)에 응답하여 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 또는 공통 전압(VCOM)을 조절하여 출력할 수 있다. 이러한 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들(PX)이 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 영상이 표시될 수 있다. 데이터 전압들에 의해 구동되는 화소들(PX)은 백라이트 유닛(180)으로부터 제공받은 광의 투과율을 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 화소의 구성을 보여주는 도면이다.
설명의 편의를 위해, 도 3에는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 화소(PXij)가 도시되었으나, 표시 패널(110)의 다른 화소들(PX)의 구성은 도 3에 도시된 화소(PXij)와 동일할 것이다.
도 3을 참조하면, 화소(PXij)는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 트랜지스터(TR), 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 생략될 수 있다. i 및 j는 자연수이다.
트랜지스터(TR)는 제1 기판(111)에 배치될 수 있다. 트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극(미 도시됨), 데이터 라인(DLj)에 연결된 소스 전극(미 도시됨), 및 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)에 연결된 드레인 전극(미 도시됨)을 포함한다.
액정 커패시터(Clc)는 제1 기판(111)에 배치된 화소 전극(PE), 제2 기판(112)에 배치된 공통 전극(CE), 및 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 배치된 액정층(LC)을 포함한다. 액정층(LC)은 유전체로서의 역할을 한다. 화소 전극(PE)은 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 연결된다.
도 3에서 화소 전극(PE)은 비 슬릿 구조이나, 이에 한정되지 않고, 화소 전극(PE)은 십자 형상의 줄기부 및 줄기부로부터 방사형으로 연장된 복수 개의 가지부들을 포함하는 슬릿 구조를 가질 수 있다. 공통 전극(CE)은 제2 기판(112)에 전체적으로 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 공통 전극(CE)은 제1 기판(111)에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE) 중 적어도 하나는 슬릿을 포함할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극(PE), 스토리지 라인(미 도시됨)으로부터 분기된 스토리지 전극(미 도시됨), 및 화소 전극(PE)과 스토리지 전극 사이에 배치된 절연층을 포함할 수 있다. 스토리지 라인은 제1 기판(111)에 배치되며, 게이트 라인들(GL1~GLm)과 동일층에 동시에 형성될 수 있다. 스토리지 전극은 화소 전극(PE)과 부분적으로 오버랩될 수 있다.
화소(PXij)는 레드, 그린, 및 블루 색 중 하나를 나타내는 컬러 필터(CF)를 더 포함할 수 있다. 예시적인 실시 예로서 컬러 필터(CF)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 기판(112)에 배치될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 컬러 필터(CF)는 제1 기판(111)에 배치될 수 있다.
트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)을 통해 제공받은 게이트 신호에 응답하여 턴 온된다. 데이터 라인(DLj)을 통해 수신된 데이터 전압은 턴 온된 트랜지스터(TR)를 통해 액정 커패시터(Clc)의 화소 전극(PE)에 제공된다. 공통 전극(CE)에는 공통 전압(VCOM)이 인가된다.
데이터 전압 및 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨의 차이에 의해 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 전계가 형성된다. 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 형성된 전계에 의해 액정층(LC)의 액정 분자들이 구동된다. 전계에 의해 구동된 액정 분자들에 의해 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.
스토리지 라인에는 일정한 전압 레벨을 갖는 스토리지 전압이 인가될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 스토리지 라인은 공통 전압(VCOM)을 인가받을 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)의 충전률을 보완해 주는 역할을 할 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 블록도이다. 도 5는 도 1에 도시된 전압 생성부의 블록도이다.
이하 전압의 크기는 기준 레벨과 전압이 갖는 레벨의 차이값의 절대값으로 정의된다. 게이트 온 전압은 기준 레벨보다 높은 플러스 전압 레벨을 갖고, 게이트 오프 전압은 기준 레벨보다 낮은 마이너스 전압 레벨을 가질 수 있다.
도 4를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(140)는 제어 신호 생성부(141), 데이터 변환부(142), 전압 제어부(143), 및 백라이트 유닛 제어부(144)를 포함할 수 있다. 제어 신호 생성부(141)는 제어 신호(CS)를 수신하고 제어 신호(CS)에 응답하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성하여 출력한다. 데이터 변환부(142)는 영상 신호들(RGB)를 수신하고, 영상 신호들(RGB)을 영상 데이터들(DATA)로 변환하여 출력한다.
백라이트 유닛 제어부(144)는 영상 신호들(RGB)을 수신하고, 영상 신호들(RGB)을 분석하여 영상을 표시하는데 필요한 휘도 값(BV)을 산출할 수 있다. 백라이트 유닛 제어부(144)는 산출된 휘도 값(BV)에 기초하여 백라이트 유닛(180)의 휘도를 제어하는 백라이트 제어 신호(BCS)를 생성하고, 백라이트 제어 신호(BCS)를 백라이트 유닛(180)에 제공된다. 백라이트 유닛 제어부(144)는 휘도 값(BV)을 데이터 변환부(142) 및 전압 제어부(143)에 제공할 수 있다.
전압 제어부(143)는 제1 신호(OT), 제2 신호(TM), 및 휘도 값(BV)을 수신하고, 제1 신호(OT), 제2 신호(TM), 및 휘도 값(BV)에 기초하여 전압 제어 신호(VCS)를 생성한다. 전압 제어부(143)는 전압 제어 신호(VCS)를 전압 생성부(150)에 제공한다.
전압 제어부(143)는 전압 제어 신호(VCS)를 통해 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 또는 공통 전압(VCOM)이 조절되도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다. 또한, 전압 제어부(143)는 게이트 온 전압(VON)의 크기에 따라서 게이트 온 전압(VON)이 다르게 조절되고, 게이트 오프 전압(VOFF)의 크기에 따라서, 게이트 오프 전압(VOFF)이 다르게 조절되도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 전압 제어부(143)는 동작시간이 길어질수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 더 높아지고, 온도가 높을수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 더 높아지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다. 전압 제어부(143)는 초기 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 높을수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨 상승률이 더 커지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
전압 제어부(143)는 동작시간이 길어질수록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 더 낮아지고, 온도가 높을수록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 더 낮아지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다. 전압 제어부(143)는 초기 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 낮을수록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨 하강률이 더 커지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
전압 제어부(143)는 동작시간이 길어질수록 그리고 온도가 높을수록 공통 전압이 레벨이 더 높아지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다. 전압 제어부(143)는 휘도값이 클수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 더 높아지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
데이터 변환부(142)는 백라이트 유닛 제어부(144)로부터 제공받은 휘도 값(BV)에 기초하여 영상 데이터들(DATA)의 값들을 조절한다. 예를 들어, 휘도가 높을 수록 영상 데이터들(DATA)의 값들(예를 들어 계조 값들)이 커지도록 영상 데이터들(DATA)의 값들을 조절할 수 있다.
영상 데이터들(DATA)의 값들이 커질 경우, 영상 데이터들(DATA)을 이용하여 생성되는 데이터 전압들의 레벨이 높아질 수 있다. 따라서, 데이터 변환부(142)는 휘도가 높을수록 데이터 구동부(130)에서 생성되는 데이터 전압들의 레벨이 더 높아지도록 데이터 구동부(130)를 제어할 수 있다.
도 5를 참조하면, 전압 생성부(150)는 전압 생성 회로(151) 및 비교부(152)를 포함한다. 전압 생성 회로(151)는 입력 전압(VIN)을 수신하고, 전압 제어부(143)로부터 제공받은 전압 제어 신호(VCS)에 응답하여 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 공통 전압(VCOM), 및 아날로그 전압(AVDD)을 생성한다.
게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 및 공통 전압(VCOM)은 비교부(152)에 제공되고, 아날로그 전압(AVDD)은 데이터 구동부(130)에 제공된다. 비교부(152)는 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 및 공통 전압(VCOM)을 제1, 제2, 및 제3 임계 전압 값들(VkT1,VkT2,VkT3)과 각각 비교한다.
비교부(152)는 게이트 온 전압(VON)이 제1 임계 전압(VkT1)보다 작을 경우, 게이트 온 전압(VON)을 출력하고, 게이트 온 전압(VON)이 제1 임계 전압(VkT1)과 같을 경우, 게이트 온 전압(VON)으로서 제1 임계 전압(VkT1)을 출력한다.
비교부(152)는 게이트 오프 전압(VOFF)이 제2 임계 전압(VkT2)보다 작을 경우, 게이트 오프 전압(VOFF)을 출력하고, 게이트 오프 전압(VOFF)이 제2 임계 전압(VkT2)과 같을 경우, 게이트 오프 전압(VOFF)으로서 제2 임계 전압(VkT2)을 출력한다.
비교부(152)는 공통 전압(VCOM)이 제3 임계 전압(VkT3)보다 작을 경우, 공통 전압(VCOM)을 출력하고, 공통 전압(VCOM)이 제3 임계 전압(VkT3)과 같을 경우, 공통 전압(VCOM)으로서 제3 임계 전압(VkT3)을 출력한다.
도 6은 동작 시간, 온도, 및 게이트 온 및 오프 전압들의 크기에 따른 트랜지스터의 V-I 특성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 동작 시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록, 게이트 온 전압(VON)이 커질수록, 게이트 오프 전압(VOFF)이 작을수록, 초기 상태의 트랜지스터(TR)의 I-V 특성을 나타낸 제1 그래프(T1)는 열화 상태인 제2 및 제3 그래프들(T2,T3)로 시프트될 수 있다.
동작 시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록, 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 커질수록, 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 낮을수록, 트랜지스터(TR)의 I-V 특성 그래프가 공통되게 우측으로 시프트 되므로, 동작 시간, 온도, 게이트 온 전압(VON), 및 게이트 오프 전압(VOFF) 각각 별로 I-V 특성 그래프를 도시하지 않고, 도 6과 같이, 하나의 도면으로 도시하였다.
트랜지스터(TR)가 열화될 경우, 트랜지스터(TR)를 통해 흐르는 전류량이 작아지고, 그 결과 화소들(PX)이 정상적으로 충전되지 않아 영상이 정상적으로 표시되지 않을 수 있다. 따라서, 트랜지스터(TR)가 열화될 경우, 트랜지스터(TR)를 통해 화소 전극(PE)에 소정의 전류(Ic)를 제공하기 위한 전압값이 제1 전압(V1)보다 큰 제2 전압(V2) 또는 제3 전압(V3)으로 보상되어야 한다.
본 발명의 실시 예에서, 동작 시간, 온도, 게이트 온 전압(VON)의 크기, 및 게이트 오프 전압(VOFF)의 크기에 따라서, 게이트 온 전압(VON)의 레벨 및 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 다양하게 조절될 수 있다. 또한, 추가적으로, 본 발명의 실시 예에서, 휘도에 따라 게이트 온 전압(VON) 및 데이터 전압들의 레벨들이 조절되고, 동작 시간 및 온도에 따라서 공통 전압(VCOM)의 레벨이 조절될 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 13을 참조하여 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF), 데이터 전압들, 및 공통 전압(VCOM)이 조절되는 동작이 보다 구체적으로 설명된다.
도 7은 동작시간에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 게이트 온 전압(VON)의 초기 전압 레벨은 표시 장치(100)에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 게이트 온 전압(VON)의 초기 전압 레벨은 제1 초기 전압 레벨(Vk1) 또는 제1 초기 전압 레벨(Vk1)보다 높은 제2 초기 전압 레벨(Vk2)로 설정될 수 있다.
동작시간 및 게이트 온 전압의 크기에 따라서 게이트 온 전압의 레벨 상승률이 다르게 조절될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)의 동작 시간이 길어질수록 트랜지스터들(TR)이 더 열화되므로, 동작 시간이 길어질수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 더 높아지도록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 조절될 수 있다. 또한, 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 높을수록, 트랜지스터들(TR)이 더 열화되므로, 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 높을수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨 상승률이 더 커지도록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 조절될 수 있다.
구체적으로, 제1 초기 전압 레벨(Vk1)을 갖는 제1 게이트 온 전압(VON1)의 레벨은 동작 시간이 길어질수록 제1 초기 전압 레벨(Vk1)로 유지되지 않고 제1 초기 전압 레벨(Vk1)보다 점차적으로 높아지도록 조절될 수 있다. 제2 초기 전압 레벨(Vk2)을 갖는 제2 게이트 온 전압(VON2)의 레벨은 동작 시간이 길어질수록 제2 초기 전압 레벨(Vk2)로 유지되지 않고 제2 초기 전압 레벨(Vk2)보다 점차적으로 높아지도록 조절될 수 있다.
제2 게이트 온 전압(VON2)의 레벨이 제1 게이트 온 전압(VON1)의 레벨보다 높으므로, 제2 게이트 온 전압(VON2)의 레벨 상승률이 제1 게이트 온 전압(VON1)의 레벨 상승률보다 크도록 제2 게이트 온 전압(VON2)의 레벨이 조절될 수 있다.
동작 시간이 길어질수록 트랜지스터(TR)가 더 열화되나, 트랜지스터(TR)의 열화는 포화 상태에 도달할 수 있다. 트랜지스터(TR)의 열화가 포화 상태일 경우, 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 더이상 높아질 필요가 없다. 트랜지스터(TR)의 열화가 포화 상태일 때, 트랜지스터(TR)의 열화의 포화 상태에 대응하는 게이트 온 전압(VON)의 레벨은 제1 임계 전압(VkT1)로 설정될 수 있다.
전술한 비교부(152)의 동작에 의해, 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 제1 임계 전압(VkT1)에 도달할 경우, 게이트 온 전압(VON)은 제1 임계 전압(VkT1)으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제2 게이트 온 전압(VON2)의 레벨이 점차적으로 상승하다가 제1 임계 전압(VkT1)과 같은 값을 가질 경우, 제2 게이트 온 전압(VON2)은 제1 임계 전압(VkT1)으로 유지된다.
도 2에서 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 높아질 경우, 게이트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)의 차이가 커질 수 있다. 이러한 경우, 게이트 신호(GSi)의 크기가 커지고, 게이트 신호(GSi)의 크기가 커질 경우, 게이트 신호(GSi)에 의해 턴 온되는 트랜지스터(TR)를 통해 흐르는 전류량이 커질 수 있다. 따라서, 화소들(PX)이 정상적으로 충전되어 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 8은 동작시간 및 온도에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 동작시간, 온도, 및 게이트 온 전압(VON)의 크기에 따라서 게이트 온 전압(VON)의 레벨 상승률이 다르게 조절될 수 있다. 표시 장치(100)의 온도가 높아질수록 트랜지스터들(TR)가 더 열화될 수 있다. 따라서, 동작 시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 더 높아지도록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 조절될 수 있다. 또한, 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 클수록 게이트 온 전압(VON)의 레벨 상승률이 더 커지도록 게이트 온 전압(VON)의 레벨이 조절될 수 있다.
구체적으로, 제1 초기 전압 레벨(Vk1)을 갖는 제1 서브 게이트 온 전압(VON1_1)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 때, 제1 초기 전압 레벨(Vk1)로 유지되지 않고 제1 초기 전압 레벨(Vk1)보다 점차적으로 높아지도록 조절될 수 있다.
제1 초기 전압 레벨(Vk1)을 갖는 제2 서브 게이트 온 전압(VON1_2)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제1 온도(TM1)보다 높은 제2 온도(TM2)로 높아질 때, 제1 초기 전압 레벨(Vk1)로 유지되지 않고 제1 초기 전압 레벨(Vk1)보다 점차적으로 높아지고, 제1 서브 게이트 온 전압(VON1_1)의 레벨보다 높도록 조절될 수 있다.
제2 초기 전압 레벨(Vk2)을 갖는 제3 서브 게이트 온 전압(VON2_1)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 때, 제2 초기 전압 레벨(Vk2)로 유지되지 않고 제2 초기 전압 레벨(Vk2)보다 점차적으로 높아지도록 조절될 수 있다.
제2 초기 전압 레벨(Vk2)을 갖는 제4 서브 게이트 온 전압(VON2_2)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제2 온도(TM2)로 높아질 때, 제2 초기 전압 레벨(Vk2)로 유지되지 않고 제2 초기 전압 레벨(Vk2)보다 점차적으로 높아지고, 제3 서브 게이트 온 전압(VON2_1)의 레벨보다 높도록 조절될 수 있다.
또한, 제3 및 제4 서브 게이트 온 전압들(VON2_1,VON2_2)의 레벨 상승률들이 제1 및 제2 서브 게이트 온 전압들(VON1_1,VON1_2)의 레벨 상승률들보다 크도록 제3 및 제4 서브 게이트 온 전압들(VON2_1,VON2_2)의 레벨들이 조절될 수 있다. 제3 및 제4 서브 게이트 온 전압들(VON2_1,VON2_2)의 레벨들이 점차적으로 상승하다 제1 임계 전압(VkT1)과 같은 값을 가질 경우, 제3 및 제4 서브 게이트 온 전압들(VON2_1,VON2_2)은 제1 임계 전압(VkT1)으로 유지된다.
도 9는 동작시간에 따른 게이트 오프 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 게이트 오프 전압(VOFF)의 초기 전압 레벨은 제3 초기 전압 레벨(Vk3) 또는 제3 초기 전압 레벨(Vk3)보다 낮은 제4 초기 전압 레벨(Vk4)로 설정될 수 있다.
동작시간 및 게이트 오프 전압(VOFF)의 크기에 따라서 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨 하강률이 다르게 조절될 수 있다. 예를 들어, 동작 시간이 길어질수록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 더 낮아지도록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 조절될 수 있다. 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 낮을수록, 트랜지스터들(TR)가 더 열화될 수 있다. 따라서, 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 낮을수록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨 하강률이 더 커지도록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 조절될 수 있다.
구체적으로, 제3 초기 전압 레벨(Vk3)을 갖는 제1 게이트 오프 전압(VOFF1)의 레벨은 동작 시간이 길어질수록 제3 초기 전압 레벨(Vk3)로 유지되지 않고 제3 초기 전압 레벨(Vk3)보다 점차적으로 낮아지도록 조절될 수 있다. 제4 초기 전압 레벨(Vk4)을 갖는 제2 게이트 오프 전압(VOFF2)의 레벨은 동작 시간이 길어질수록 제4 초기 전압 레벨(Vk4)로 유지되지 않고 제4 초기 전압 레벨(Vk4)보다 점차적으로 낮아지도록 조절될 수 있다.
제2 게이트 오프 전압(VOFF2)의 레벨이 제1 게이트 오프 전압(VOFF1)의 레벨보다 낮으므로, 제2 게이트 오프 전압(VOFF2)의 레벨 하강률이 제1 게이트 오프 전압(VOFF1)의 레벨 하강률보다 크도록 제2 게이트 온 전압(VON2)의 레벨이 조절될 수 있다.
트랜지스터의 열화(TR)의 포화 상태에 대응하는 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨은 제2 임계 전압(VkT2)로 설정될 수 있다. 전술한 비교부(152)의 동작에 의해, 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 제2 임계 전압(VkT2)에 도달할 경우, 게이트 오프 전압(VOFF)은 제2 임계 전압(VkT2)으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제2 게이트 오프 전압(VOFF2)의 레벨이 점차적으로 낮아지다 제2 임계 전압(VkT2)과 같은 값을 가질 경우, 제2 게이트 오프 전압(VOFF2)은 제2 임계 전압(VkT2)으로 유지된다.
도 2에서 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 낮아질 경우, 게이트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)의 차이가 커질 수 있다. 이러한 경우, 게이트 신호(GSi)의 크기가 커지므로, 게이트 신호(GSi)에 의해 턴 온되는 트랜지스터(TR)를 통해 흐르는 전류량이 커질 수 있다.
도 10은 동작시간 및 온도에 따른 게이트 오프 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 동작 시간, 온도, 및 게이트 오프 전압의 크기에 따라서 게이트 오프 전압의 레벨 하강률이 다르게 조절될 수 있다. 동작 시간이 길어질수록, 온도 높아질수록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 더 낮아지도록 게이트 오프 전압(VOFF)의 레벨이 조절될 수 있다.
예를 들어, 제3 초기 전압 레벨(Vk3)을 갖는 제1 서브 게이트 오프 전압(VOFF1_1)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 때, 제3 초기 전압 레벨(Vk3)보다 점차적으로 낮아지도록 조절될 수 있다.
제3 초기 전압 레벨(Vk3)을 갖는 제2 서브 게이트 오프 전압(VOFF1_2)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제1 온도(TM1)보다 높은 제2 온도(TM2)로 높아질 때, 제3 초기 전압 레벨(Vk3)보다 점차적으로 낮아지고, 제1 서브 게이트 오프 전압(VOFF1_1)의 레벨보다 낮도록 조절될 수 있다.
제4 초기 전압 레벨(Vk4)을 갖는 제3 서브 게이트 오프 전압(VOFF2_1)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 때, 제4 초기 전압 레벨(Vk4)보다 점차적으로 낮아지도록 조절될 수 있다.
제4 초기 전압 레벨(Vk4)을 갖는 제4 서브 게이트 오프 전압(VOFF2_2)의 레벨은 동작 시간이 길어지고, 온도가 제2 온도(TM2)로 높아질 때, 제4 초기 전압 레벨(Vk4)보다 점차적으로 낮아지고, 제3 서브 게이트 오프 전압(VOFF2_1)의 레벨보다 낮도록 조절될 수 있다.
제3 및 제4 서브 게이트 오프 전압들(VOFF2_1,VOFF2_2)의 레벨 하강률들이 제1 및 제2 서브 게이트 오프 전압들(VOFF1_1,VOFF1_2)의 레벨 하강률들보다 크도록 제3 및 제4 서브 게이트 오프 전압들(VOFF2_1,VOFF2_2)의 레벨들이 조절될 수 있다.
제3 및 제4 서브 게이트 오프 전압들(VOFF2_1,VOFF2_2)의 레벨들이 점차적으로 하강하다 제2 임계 전압(VkT2)과 같은 값을 가질 경우, 제3 및 제4 서브 게이트 오프 전압들(VOFF2_1,VOFF2_2)은 제2 임계 전압(VkT2)으로 유지된다.
본 발명의 실시 예에서, 도 7 및 도 9처럼 동작시간의 변화만 고려하여 게이트 온 및 오프 전압들의 레벨들이 조절될 수 있고, 도 8 및 도 10처럼 동작시간과 온도를 고려하여 게이트 온 및 오프 전압들의 레벨들이 조절될 수도 있다. 도 7 및 도 9처럼 동작시간만 고려될 경우, 표시 장치(100)는 타이머(160)만 포함할 수 있다.
도 11은 휘도에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 게이트 온 전압(VON)은 제5 초기 전압 레벨(Vk5)을 갖는 제3 게이트 온 전압(VON3)을 가질 수 있다. 백라이트 유닛(180)에서 생성된 광(L)은 화소들(PX)에 제공되므로, 화소들(PX) 각각의 트랜지스터(TR)에도 제공된다.
트랜지스터(TR)에 광(L)이 입사될 때, 트랜지스터(TR)는 광(L)의 세기가 클수록 누설 전류가 커지는 특성을 갖는다. 누설 전류가 커질 경우, 화소들(PX)에 제공되는 전류량이 작아서 화소들(PX)이 정상적으로 충전되지 않을 수 있다.
광(L)의 세기는 광의 휘도 값에 대응한다. 백라이트 유닛 제어부(144)에서 산출된 휘도 값(BV)은 전압 제어부(143)에 제공되고, 전압 제어부(143)는 휘도 값(BV)이 높을수록 제3 게이트 온 전압(VON3)의 레벨이 점차적으로 높아지도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
최대 휘도값(MB)은 미리 설정되어 있을 수 있으며, 산출된 휘도 값(BV)이 최대 휘도값(MB)일 때, 제3 게이트 온 전압(VON3)의 레벨이 더 이상 높아지지 않는다. 즉, 제3 게이트 온 전압(VON3)의 레벨은 최대 휘도값(MB)까지 상승할 수 있다.
도 12는 휘도에 다른 데이터 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 백라이트 유닛 제어부(144)에서 산출된 휘도 값(BV)은 데이터 변환부(142)에 제공되고, 데이터 변환부(142)는 휘도 값(BV)이 높을수록 영상 데이터들(DATA)의 값들을 크게 변경할 수 있다. 데이터 전압들(VD)의 크기는 영상 데이터들(DATA)의 값들에 대응하므로, 휘도 값(BV)이 높을수록 데이터 전압들(VD)의 레벨들이 높아질 수 있다.
예를 들어 어느 한 영상 데이터(DATA)의 값이 제6 초기 전압 레벨(Vk6)에 대응할 경우, 제6 초기 전압 레벨(Vk6)을 갖는 데이터 전압(VD)의 레벨은 휘도 값(BV)이 높아질수록 점차적으로 높아질 수 있다. 영상 데이터들(DATA)의 값들이 최대 휘도값(MB)에 대응할 경우, 영상 데이터들(DATA)의 값들은 더 이상 크게 변경되지 않는다. 즉, 데이터 전압들(VD)의 레벨들은 휘도 값(BV)에 따라 상승하되 최대 휘도값(MB)에 대응하는 값까지 상승할 수 있다.
도 13은 동작시간 및 온도에 따른 공통 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 공통 전압(VCOM)은 제7 초기 전압 레벨(Vk7)을 가질 수 있다. 동작시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록 공통 전극(CE)의 분극 현상에 의해 공통 전압(VCOM)의 레벨이 제7 초기 전압 레벨(Vk7)로 일정하게 유지되지 않고 변할 수 있다. 분극 현상은 화소 전극(PE)에 인가되는 전압 레벨 및 공통 전극(CE)에 인가되는 공통 전압(VCOM)의 레벨 차이에 의해 공통 전극(CE)에 음전하 또는 양전하가 축적되는 현상으로 정의된다.
이러한 경우, 공통 전극(CE)에 축적된 전하의 영향으로 공통 전압(VCOM)의 레벨이 동작시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록 낮아질 수 있다. 공통 전압(VCOM)의 레벨이 일정하게 유지되지 않고, 낮아질 경우, 화소들(PX)이 정상적으로 충전되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 동작시간 및 온도에 따라서 공통 전압(VCOM)이 다양하게 보상될 수 있다. 예를 들어, 공통 전압(VCOM)의 레벨을 보상하기 위해 전압 제어부(143)는 동작시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록 공통 전압(VCOM)의 레벨이 상승되도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 온도가 제1 온도(TM1)로 높아지고 동작시간이 길어질수록 공통 전압(VCOM)의 레벨은 제1 공통 전압(VCOM1)의 레벨과 같이 점차적으로 상승될 수 있다. 온도가 제2 온도(TM2)로 높아지고 동작시간이 길어질수록 공통 전압(VCOM)의 레벨은 제1 공통 전압(VCOM1)의 레벨보다 높은 제2 공통 전압(VCOM2)의 레벨과 같이 점차적으로 상승될 수 있다. 따라서 공통 전압(VCOM)의 레벨이 보상되므로, 화소들(PX)이 정상적으로 충전될 수 있다.
공통 전극(CE)의 분극량은 동작시간 및 온도에 따라 상승하다가 포화상태에 도달할 수 있다. 공통 전극(CE)의 분극량이 포화 상태일 때, 포화 상태의 분극량에 대응하는 공통 전압(VCOM)의 레벨은 제3 임계 전압(VkT3)로 설정될 수 있다. 전술한 비교부(152)의 동작에 의해, 공통 전압(VCOM)의 레벨이 제3 임계 전압(VkT3)에 도달할 경우, 공통 전압(VCOM)의 레벨은 제3 임계 전압(VkT3)으로 유지될 수 있다. 예를 들어, 제2 공통 전압(VCOM2)의 레벨은 점차적으로 상승하다 제3 임계 전압(VkT3)에 도달할 경우, 제3 임계 전압(VkT3)으로 유지될 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 일부 구성을 도시한 도면이다.
화소들(PX)의 배치 구성에 따른 동작을 제외하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 동일한 블록 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 도 1에 도시된 표시 장치(100)의 동작과 다른 동작을 위주로 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 동작이 설명될 것이다.
도 14를 참조하면, 화소들(PX)은 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수 개의 적색 화소들(R), 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수 개의 녹색 화소들(G), 및 제1 방향(DR1)으로 배열된 복수 개의 청색 화소들(B)을 포함한다. 적색 화소들(R), 녹색 화소들(G), 및 청색 화소들(B)은 제2 방향(DR2)으로 적색, 녹색, 및 청색 화소들(R,G,B)의 순서로 배열될 수 있다. 화소들(PX)은 복수 개의 행들 및 복수 개의 열들로 배열되고, 행들은 제1 방향(DR1)으로 배열된 화소들(PX)로 정의되고, 열들은 제2 방향(DR2)으로 배열된 화소들로 정의될 수 있다.
h 번째 행의 화소들(PX)은 h 번째 게이트 라인에 연결된다. 따라서 동일 색을 갖는 h 번째 행의 화소들(PX)은 동일한 h 번째 게이트 라인에 연결될 수 있다. k 번째 열의 화소들(PX)은 k 번째 데이터 라인 및 k+1 번째 데이터 라인 사이에 배치되고, k 번째 데이터 라인 및 k+1 번째 데이터 라인에 교대로 연결될 수 있다.
예시적으로 제1 내지 제6 게이트 라인들(GL1~GL6) 및 제1 내지 제4 데이터 라인들(DL1~DL4)에 연결된 화소들(PX)이 도시되었으나, 화소들(PX)의 개수는 이에 한정되지 않는다.
도 15는 도 14에 도시된 화소들의 종류에 따른 게이트 온 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다. 도 16은 도 14에 도시된 화소들의 종류에 따른 게이트 오프 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 트랜지스터들(TR)의 열화는 화소들(PX)의 종류에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터들(TR)의 열화는 빛의 에너지에 비례하고, 청색 광이 녹색 광보다 높은 에너지를 갖고, 녹색 광이 적색 광보다 높은 에너지를 갖는다. 따라서, 청색 화소들(B) 각각의 트랜지스터(TR)의 열화량이 녹색 화소들(G) 각각의 트랜지스터(TR)의 열화량보다 클 수 있고, 녹색 화소들(G) 각각의 트랜지스터(TR)의 열화량이 적색 화소들(R) 각각의 트랜지스터(TR)의 열화량보다 클 수 있다.
게이트 라인들(GL1~GL6)은 적색 화소들(R)에 연결된 제1 게이트 라인들, 녹색 화소들(G)에 연결된 제2 게이트 라인들, 및 청색 화소들(B)에 연결된 제3 게이트 라인들을 포함할 수 있다. 제1 게이트 라인들에 인가되는 제1 게이트 신호들이 별도로 생성되고, 제2 게이트 라인들에 인가되는 제2 게이트 신호들이 별도로 생성되고, 및 제3 게이트 라인들에 인가되는 제3 게이트 신호들이 별도로 생성될 수 있다.
이하, 제1 게이트 신호들을 생성하기 위한 게이트 온 및 오프 전압들(VON,VOFF)은 적색 게이트 온 및 오프 전압들(VONR_1,VONR_2,VOFFR_1,VOFFR_2)로 각각 정의되고, 제2 게이트 신호들을 생성하기 위한 게이트 온 및 오프 전압들(VON,VOFF)은 녹색 게이트 온 및 오프 전압들(VONG_1,VONG_2,VOFFG_1,VOFFG_2)로 각각 정의되고, 제3 게이트 신호들을 생성하기 위한 게이트 온 및 오프 전압들(VON,VOFF)은 청색 게이트 온 및 오프 전압들(VONB_1,VONB_2,VOFFB_1,VOFFB_2)로 각각 정의된다.
화소들(PX)의 종류별로 트랜지스터들(TR)의 열화량들이 다르므로, 전압 제어부(143)는 화소들(PX)의 종류에 따라서 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압이 서로 다르게 보상되도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다. 청색 게이트 온 및 오프 전압들(VONB_1,VONB_2,VOFFB_1,VOFFB_2)이 녹색 게이트 온 및 오프 전압들(VONG_1,VONG_2,VOFFG_1,VOFFG_2)보다 크게 보상되고, 녹색 게이트 온 및 오프 전압들(VONG_1,VONG_2,VOFFG_1,VOFFG_2)이 적색 게이트 온 및 오프 전압들(VONR_1,VONR_2,VOFFR_1,VOFFR_2)보다 크게 보상될 수 있다.
예를 들어, 청색 게이트 온 전압(VONB_1,VONB_2)의 초기 전압 레벨(VkB)은 녹색 게이트 온 전압(VONG_1,VONG_2)의 초기 전압 레벨(VkG)보다 높게 설정되고, 녹색 게이트 온 전압(VONG_1,VONG_2)의 초기 전압 레벨(VkG)이 적색 게이트 온 전압(VONR_1,VONR_2)의 초기 전압 레벨(VkR)보다 높게 설정된다.
청색 게이트 온 전압(VONB_1,VONB_2)의 레벨, 녹색 게이트 온 전압(VONG_1,VONG_2)의 레벨, 및 적색 게이트 온 전압(VONR_1,VONR_2)의 레벨은 동작시간이 길어질수록 점진적으로 상승하고, 제1 온도(TM1)보다 높은 제2 온도(TM2)에서 더 크게 상승할 수 있다.
청색 게이트 온 전압(VONB_1,VONB_2)의 레벨 상승률은 녹색 게이트 온 전압(VONG_1,VONG_2)의 레벨 상승률보다 크고, 녹색 게이트 온 전압(VONG_1,VONG_2)의 레벨 상승률은 적색 게이트 온 전압(VONR_1,VONR_2)의 레벨 상승률보다 클 수 있다. 청색 게이트 온 전압(VONB_1,VONB_2)이 제1 임계 전압(VkT1)에 도달할 경우, 청색 게이트 온 전압(VONB_1,VONB_2)은 제1 임계 전압(VkT1)으로 유지된다.
청색 게이트 오프 전압(VOFFB_1,VOFFB_2)의 초기 전압 레벨(VkB')은 녹색 게이트 오프 전압(VOFFG_1,VOFFG_2)의 초기 전압 레벨(VkG')보다 낮게 설정되고, 녹색 게이트 오프 전압(VOFFG_1,VOFFG_2)의 초기 전압 레벨(VkG')이 적색 게이트 오프 전압(VOFFR_1,VOFFR_2)의 초기 전압 레벨(VkR')보다 낮게 설정된다.
청색 게이트 오프 전압(VOFFB_1,VOFFB_2)의 레벨, 녹색 게이트 오프 전압(VOFFG_1,VOFFG_2)의 레벨, 및 적색 게이트 오프 전압(VOFFR_1,VOFFR_2)의 레벨은 동작시간이 길어질수록 점진적으로 하강하고, 제1 온도(TM1)보다 높은 제2 온도(TM2)에서 더 크게 하강할 수 있다.
청색 게이트 오프 전압(VOFFB_1,VOFFB_2)의 레벨 하강률은 녹색 게이트 오프 전압(VOFFG_1,VOFFG_2)의 레벨 하강률보다 크고, 녹색 게이트 오프 전압(VOFFG_1,VOFFG_2)의 레벨 하강률은 적색 게이트 오프 전압(VOFFR_1,VOFFR_2)의 레벨 하강률보다 클 수 있다. 청색 게이트 오프 전압(VOFFB_1,VOFFB_2)이 제2 임계 전압(VkT2)에 도달할 경우, 청색 게이트 오프 전압(VOFFB_1,VOFFB_2)은 제2 임계 전압(VkT2)으로 유지된다.
따라서, 화소들(PX)의 색 종류별로 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)이 보상되므로, 화소들(PX)이 정상적으로 충전될 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 일부 구성을 도시한 도면이다.
공통 전극들(CE1,CE2,CE3)의 구성에 따른 동작을 제외하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 동일한 블록 구성을 갖는다. 따라서, 이하, 도 1에 도시된 표시 장치(100)의 동작과 다른 동작을 위주로 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 표시 장치의 동작이 설명될 것이다.
도 17을 참조하면, 화소들(PX)의 종류 및 화소들(PX)이 게이트 라인들(GL1~GL6) 및 데이터 라인들(DL1~DL4)에 연결된 구조는 도 14와 동일하므로 설명을 생략한다.
공통 전극들(CE1,CE2,CE3)은 복수 개의 제1 공통 전극들(CE1), 복수 개의 제2 공통 전극들(CE2), 및 복수 개의 제3 공통 전극들(CE3)을 포함한다. 제1, 제2, 및 제3 공통 전극들(CE1,CE2,CE3)은 제1 방향(DR1)으로 연장하고 제2 방향(DR2)으로 배열된다. 제1, 제2, 및 제3 공통 전극들(CE1,CE2,CE3)은 행들에 배열된 화소들(PX) 중 대응하는 행에 배열된 화소들(PX)에 오버랩하도록 배치된다.
제1 공통 전극들(CE1)은 적색 화소들(R)과 오버랩하도록 배치되고, 제2 공통 전극들(CE2)은 녹색 화소들(G)과 오버랩하도록 배치되고, 제3 공통 전극들(CE3)은 청색 화소들(B)과 오버랩하도록 배치된다. 제1 공통 전극들(CE1)은 서로 연결되어 공통으로 적색 공통 전압(VCOMR)을 인가받을 수 있다. 제2 공통 전극들(CE2)은 서로 연결되어 공통으로 연결되어 녹색 공통 전압(VCOMG)을 인가받을 수 있다. 제3 공통 전극들(CE3)은 서로 연결되어 공통으로 청색 공통 전압(VCOMB)을 인가받을 수 있다.
도 18은 도 17에 도시된 화소들의 종류에 따른 공통 전압의 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 18을 참조하면, 분극 현상에 따른 공통 전압들(VCOMR,VCOMG,VCOMB)의 하강률들은 화소들(PX)의 종류에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 분극 현상에 따라 청색 화소들(B)에 인가되는 청색 공통 전압(VCOMB)의 하강률이 녹색 화소들(G)에 인가되는 녹색 공통 전압(VCOMG)의 하강률보다 높고, 녹색 화소들(G)에 인가되는 녹색 공통 전압(VCOMG))의 하강률이 적색 화소들(R)에 인가되는 적색 공통 전압(VCOMR)의 하강률보다 높을 수 있다.
청색 공통 전압(VCOMB), 녹색 공통 전압(VCOMG), 및 적색 공통 전압(VCOMR)은 제7 초기 전압 레벨(Vk7)을 가질 수 있다. 전압 제어부(143)는 동작시간 및 온도에 따라서, 청색 공통 전압(VCOMB), 녹색 공통 전압(VCOMG), 및 적색 공통 전압(VCOMR)이 서로 다르게 보상되도록 전압 생성부(150)를 제어할 수 있다.
동작시간이 길어질수록, 온도가 높아질수록, 청색 공통 전압(VCOMB), 녹색 공통 전압(VCOMG), 및 적색 공통 전압(VCOMR)의 레벨은 더 높아질 수 있다. 또한, 청색 공통 전압(VCOMB)의 레벨 상승률이 녹색 공통 전압(VCOMG)의 레벨 상승률보다 크고, 녹색 공통 전압(VCOMG)의 레벨 상승률이 적색 공통 전압(VCOMR)의 레벨 상승률보다 클 수 있다.
예를 들어, 동작시간이 길어질수록 청색 공통 전압(VCOMB)의 레벨이 녹색 공통 전압(VCOMG)의 레벨보다 더 높게 상승하고, 녹색 공통 전압(VCOMG)의 레벨이 적색 공통 전압(VCOMR)의 레벨보다 더 높게 상승할 수 있다. 또한, 온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 경우, 적색 공통 전압(VCOMR)의 레벨은 제1 서브 적색 공통 전압(VCOMR1)의 레벨로 상승하고, 온도가 제2 온도(TM2)로 높아질 경우, 적색 공통 전압(VCOMR)의 레벨은 제1 서브 적색 공통 전압(VCOMR1)의 레벨보다 높은 제2 서브 적색 공통 전압(VCOMR2)의 레벨로 상승할 수 있다.
온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 경우, 녹색 공통 전압(VCOMG)의 레벨은 제1 서브 녹색 공통 전압(VCOMG1)의 레벨로 상승하고, 온도가 제2 온도(TM2)로 높아질 경우, 녹색 공통 전압(VCOMG)의 레벨은 제1 서브 녹색 공통 전압(VCOMG1)의 레벨보다 높은 제2 서브 녹색 공통 전압(VCOMG2)의 레벨로 상승할 수 있다.
온도가 제1 온도(TM1)로 높아질 경우, 청색 공통 전압(VCOMB)의 레벨은 제1 서브 청색 공통 전압(VCOMB1)의 레벨로 상승하고, 온도가 제2 온도(TM2)로 높아질 경우, 청색 공통 전압(VCOMB)의 레벨은 제1 서브 청색 공통 전압(VCOMB1)의 레벨보다 높은 제2 서브 청색 공통 전압(VCOMB2)의 레벨로 상승할 수 있다.
공통 전압들(VCOMR,VCOMG,VCOMB)이 화소들(PX)의 색 종류별로 서로 다르게 보상되므로 화소들(PX)이 정상적으로 충전될 수 있다.
이상 실시 예를 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 실시 예는 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: 게이트 구동부 130: 데이터 구동부
140: 타이밍 컨트롤러 150: 전압 생성부
160: 타이머 170: 온도 측정부
180: 백라이트 유닛 141: 제어 신호 생성부
142: 데이터 변환부 143: 전압 제어부
144: 백라이트 유닛 제어부 151: 전압 생성 회로
152: 비교부

Claims (20)

  1. 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    게이트 온 전압 및 상기 게이트 온 전압보다 낮은 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 이용하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 게이트 신호들을 상기 화소들에 제공하는 게이트 구동부;
    영상 데이터들에 대응하는 복수 개의 데이터 전압들을 생성하고, 상기 데이터 전압들을 상기 화소들에 제공하는 데이터 구동부;
    상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압을 생성하여 상기 게이트 구동부에 제공하는 전압 생성부; 및
    동작시간을 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 타이머를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 동작시간에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 조절되고, 상기 게이트 온 전압의 크기에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 다르게 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 동작시간이 길어질수록 상기 게이트 온 전압의 레벨이 더 높아지고, 상기 게이트 온 전압의 초기 전압 레벨이 높을수록 상기 게이트 온 전압의 레벨 상승률이 더 커지도록 상기 전압 생성부를 제어하는 전압 제어부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    영상 신호들을 수신하여 상기 영상 데이터들로 변환하고, 상기 영상 데이터들을 상기 데이터 구동부에 제공하는 데이터 변환부를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시 패널의 주변 온도를 측정하여 상기 데이터 변환부에 제공하는 온도 측정부를 더 포함하고,
    상기 전압 제어부는 상기 온도에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 온도가 높을수록 상기 게이트 온 전압의 레벨은 더 높아지는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 전압 생성부는 상기 게이트 온 전압을 제1 임계 전압과 비교하고, 상기 게이트 온 전압의 레벨이 상기 제1 임계 전압과 같으면, 상기 게이트 온 전압을 상기 제1 임계 전압으로 유지하는 표시 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 전압 제어부는 상기 동작시간 및 상기 온도에 따라서 상기 게이트 오프 전압의 레벨이 조절되고, 상기 게이트 오프 전압의 크기에 따라서 상기 게이트 오프 전압의 레벨이 다르게 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 동작시간이 길어질수록, 상기 온도가 높을수록, 상기 게이트 오프 전압의 레벨은 더 낮아지는 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 게이트 오프 전압의 초기 전압 레벨이 낮을수록 상기 게이트 오프 전압의 레벨 하강률은 더 커지는 표시 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압 생성부는 상기 게이트 오프 전압을 제2 임계 전압과 비교하고, 상기 게이트 오프 전압의 레벨이 상기 제2 임계 전압과 같으면, 상기 게이트 오프 전압을 상기 제2 임계 전압으로 유지하는 표시 장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 화소들 각각은,
    상기 데이터 전압들 중 대응하는 데이터 전압을 제공받는 화소 전극;
    상기 화소 전극과 마주보고 공통 전압을 제공받는 공통 전극; 및
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 배치된 액정층을 포함하고,
    상기 전압 제어부는 상기 동작시간 및 상기 온도에 따라서 상기 공통 전압의 레벨이 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 동작시간이 길어질수록, 상기 온도가 높을수록, 상기 공통 전압의 레벨은 더 높아지는 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전압 생성부는 상기 공통 전압을 제3 임계 전압과 비교하고, 상기 공통 전압의 레벨이 상기 제3 임계 전압과 같으면, 상기 공통 전압의 레벨을 상기 제3 임계 전압으로 유지하는 표시 장치.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트 유닛을 더 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 영상 신호들을 수신하고, 상기 영상 신호들을 분석하여 휘도값을 산출하고, 상기 휘도 값에 따라 상기 백라이트 유닛의 휘도를 제어하는 백라이트 유닛 제어부를 더 포함하고,
    상기 백라이트 유닛 제어부는 상기 산출된 휘도 값을 상기 전압 제어부 및 상기 데이터 변환부에 제공하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는 상기 휘도 값이 높을수록 상기 데이터 전압들의 레벨들이 더 높아지도록 상기 영상 데이터들의 값들을 조절하는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 전압 제어부는 상기 휘도 값이 높을수록 상기 게이트 온 전압의 레벨이 더 높아지도록 상기 전압 생성부를 제어하는 표시 장치.
  16. 복수 개의 게이트 라인들 및 복수 개의 데이터 라인들에 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    게이트 온 전압 및 상기 게이트 온 전압보다 낮은 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 이용하여 복수 개의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 게이트 신호들을 게이트 라인들을 통해 상기 화소들에 제공하는 게이트 구동부;
    복수 개의 데이터 전압들을 상기 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 제공하는 데이터 구동부;
    상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러;
    상기 게이트 온 전압 및 상기 게이트 오프 전압을 생성하여 상기 게이트 구동부에 제공하는 전압 생성부;
    동작시간을 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 타이머; 및
    상기 표시 패널의 주변 온도를 측정하여 상기 타이밍 컨트롤러에 제공하는 온도 측정부를 더 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 동작시간 및 상기 온도에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 조절되고, 상기 화소들의 색 종류에 따라서 상기 게이트 온 전압의 레벨이 다르게 조절되도록 상기 전압 생성부를 제어하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 동작시간이 길어질수록 상기 게이트 온 전압의 레벨이 더 높아지고, 상기 게이트 온 전압의 초기 전압 레벨이 높을수록 상기 게이트 온 전압의 레벨 상승률이 더 커지도록 상기 전압 생성부를 제어하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 화소들은 복수 개의 적색 화소들, 복수 개의 녹색 화소들, 및 복수 개의 청색 화소들을 포함하고,
    상기 게이트 라인들은 상기 적색 화소들에 연결된 복수 개의 제1 게이트 라인들, 상기 녹색 화소들에 연결된 복수 개의 제2 게이트 라인들, 및 상기 청색 화소들에 연결된 복수 개의 제3 게이트 라인들을 포함하고,
    상기 동작시간 및 상기 온도에 따라서 상기 제1 게이트 라인들에 인가되는 제1 게이트 신호들을 생성하기 위한 적색 게이트 온 전압의 레벨, 상기 제2 게이트 라인들에 인가되는 제2 게이트 신호들을 생성하기 위한 녹색 게이트 온 전압의 레벨, 및 상기 제3 게이트 라인들에 인가되는 제3 게이트 신호들을 생성하기 위한 청색 게이트 온 전압의 레벨은 서로 다르게 조절되는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 동작시간이 길어질수록, 상기 온도가 높아질수록, 상기 적색, 녹색, 및 청색 게이트 온 전압들의 레벨들은 더 높아지고,
    상기 청색 게이트 온 전압의 초기 레벨은 상기 녹색 게이트 온 전압의 초기 레벨보다 높고, 상기 녹색 게이트 온 전압의 초기 레벨은 상기 적색 게이트 온 전압의 초기 레벨보다 높고,
    상기 동작시간이 길어질수록, 상기 온도가 높아질수록, 상기 청색 게이트 온 전압의 레벨 상승률은 상기 녹색 게이트 온 전압의 레벨 상승률보다 크고, 상기 녹색 게이트 온 전압의 레벨 상승률은 상기 적색 게이트 온 전압의 레벨 상승률보다 큰 표시 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 동작시간 및 상기 온도에 따라서 상기 제1 게이트 신호들을 생성하기 위한 적색 게이트 오프 전압의 레벨, 상기 제2 게이트 신호들을 생성하기 위한 녹색 게이트 오프 전압의 레벨, 및 상기 제3 게이트 신호들을 생성하기 위한 청색 게이트 오프 전압의 레벨은 서로 다르게 조절되고,
    상기 청색 게이트 오프 전압의 초기 레벨은 상기 녹색 게이트 오프 전압의 초기 레벨보다 낮고, 상기 녹색 게이트 오프 전압의 초기 레벨은 상기 적색 게이트 오프 전압의 초기 레벨보다 낮고,
    상기 동작시간이 길어질수록, 상기 온도가 높아질수록, 상기 청색 게이트 오프 전압의 레벨 하강률은 상기 녹색 게이트 온 전압의 레벨 하강률보다 크고, 상기 녹색 게이트 오프 전압의 레벨 하강률은 상기 적색 게이트 오프 전압의 레벨 하강률보다 큰 표시 장치.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 화소들 각각은,
    상기 데이터 전압들 중 대응하는 데이터 전압을 제공받는 화소 전극;
    상기 화소 전극과 마주보는 공통 전극; 및
    상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이에 배치된 액정층을 포함하고,
    상기 공통 전극은,
    상기 적색 화소들과 오버랩하는 복수 개의 제1 공통 전극들;
    상기 녹색 화소들과 오버랩하는 복수 개의 제2 공통 전극들; 및
    상기 청색 화소들과 오버랩하는 복수 개의 제3 공통 전극들을 포함하고,
    상기 동작시간이 길어질수록, 상기 온도가 높아질수록, 상기 제1, 제2, 및 제3 공통 전극들에 각각 인가되는 적색, 녹색, 및 청색 공통 전압들의 레벨들은 높아지고,
    상기 청색 공통 전압의 레벨 상승률은 상기 녹색 공통 전압의 레벨 상승률보다 크고, 상기 녹색 공통 전압의 레벨 상승률은 상기 적색 공통 전압의 레벨 상승률보다 큰 표시 장치.
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