KR102635230B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102635230B1
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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치를 개시한다. 디스플레이 장치는 제1 전원전압의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 제1 전원전압을 제공하는 제1 조절기; 제2 전원전압의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 제2 전원전압을 제공하는 제2 조절기; 및 제1 전원전압과 제2 전원전압의 레벨에 따라 소스 신호들의 레벨을 변경하고 소스 신호들을 디스플레이 패널에 제공하는 소스 드라이버;를 포함한다. 상기 디스플레이 패널에 인가되는 공통 전압의 레벨은 고정된다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 전원전압의 레벨을 조절하여 화상을 제어하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.
일반적으로 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 소스 드라이버, 게이트 드라이버 및 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 소스 드라이버는 화상 데이터를 소스 신호로 변환하고 소스 신호를 디스플레이 패널에 제공한다.
한편, 종래 기술에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널에 제공되는 공통 전압의 레벨을 조절하여 화상을 제어할 수 있다. 이러한 종래 기술에 따른 디스플레이 장치는 공통 전압의 레벨을 조절하기 위하여 디지털 아날로그 컨버터와 증폭기를 이용한다. 그런데, 종래 기술은 증폭기 특성상 부하 전류에 대한 전력 소비가 큰 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 공통 전압의 레벨을 고정한 상태에서 전원전압의 레벨을 조절하여 화상을 제어할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 제1 전원전압의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 상기 제1 전원전압을 제공하는 제1 조절기; 및 상기 제1 전원전압의 레벨에 따라 소스 신호들의 레벨을 변경하고 상기 소스 신호들을 디스플레이 패널에 제공하는 소스 드라이버;를 포함한다. 상기 디스플레이 패널에 인가되는 공통 전압의 레벨은 고정된다.
일 실시예에 따른 디스플레이 장치는, 제1 및 제2 코드 신호들을 이용하여 제1 전원전압의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 상기 제1 전원전압을 제공하는 제1 조절기; 및 상기 제1 전원전압을 수신하고, 상기 제1 전원전압의 레벨에 따라 소스 신호들의 레벨을 변경하며, 상기 소스 신호들을 디스플레이 패널에 제공하는 소스 드라이버;를 포함한다. 상기 디스플레이 패널에 인가되는 공통 전압의 레벨은 고정된다.
실시예들에 따르면, 공통 전압의 레벨을 고정한 상태에서 전원전압의 레벨을 조절하여 소스 신호들을 변경하므로 화상을 제어할 수 있다.
또한, 공통 전압을 제어하기 위한 증폭기를 배제할 수 있으므로 전력 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 블럭도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 전원전압 변환기의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이 패널의 등가 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
실시예들은 공통 전압(VCOM)의 레벨을 고정한 상태에서 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 조절하여 디스플레이 패널(40)의 화상을 제어할 수 있는 디스플레이 장치(100)를 개시한다.
도 1은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 블럭도이다.
도 1을 참고하면, 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 제1 조절기(10), 제2 조절기(20), 소스 드라이버(30), 게이트 드라이버(50) 및 디스플레이 패널(40)을 포함한다.
제1 조절기(10)는 제1 전원전압(VDDP)의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 제1 전원전압(VDDP)을 소스 드라이버들(30)에 제공한다.
제2 조절기(20)는 제2 전원전압(VDDN)의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 제2 전원전압(VDDN)을 소스 드라이버들(30)에 제공한다.
일례로, 제1 및 제2 조절기들(10, 20)은 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 센터 전압인 평균 전압에 상응하는 코드 신호를 이용하여 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨을 조절할 수 있다.
제1 조절기(10)는 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 수신하고, 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 논리 연산하여 제1 전원전압(VDDP)의 레벨을 조절할 수 있다.
그리고, 제2 조절기(20)는 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 수신하고, 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 논리 연산하여 제2 전원전압(VDDN)의 레벨을 조절할 수 있다.
여기서, 제1 코드 신호(CODE1)는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압에 상응하는 디지털 신호로 설정될 수 있고, 제2 코드 신호(CODE2)는 일정 레벨의 전압에 상응하는 디지털 신호로 설정될 수 있다.
이와 같이 일 실시예는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨을 조절 시 목표한 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압에 상응하는 제1 코드 신호(CODE1)를 이용할 수 있다.
다른 일례로, 제1 조절기(10)는 제1 전원전압(VDDP)에 상응하는 제3 코드 신호를 이용하여 제1 전원전압(VDDP)의 레벨을 조절할 수 있고, 제2 조절기(20)는 제2 전원전압(VDDN)에 상응하는 제4 코드 신호를 이용하여 제2 전원전압(VDDN)의 레벨을 조절할 수 있다.
그리고, 제1 및 제2 조절기들(10, 20)은 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨을 조절 시 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN) 간의 전압 차이가 일정 레벨로 유지되도록 제어한다.
일례로, 제1 및 제2 조절기들(10, 20)은 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN) 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키고 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 순차적으로 감소시킬 수 있다.
다른 일례로, 제1 및 제2 조절기들(10, 20)은 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN) 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키고 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 순차적으로 증가시킬 수 있다.
소스 드라이버(30)는 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)을 이용하여 디지털 영상 신호를 소스 신호들로 변환하고, 소스 신호들을 디스플레이 패널(40)에 제공한다.
여기서, 소스 드라이버(30)는 제1 및 제2 조절기들(10, 20)에 의해 조절되는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨에 따라 소스 신호들의 레벨을 변경하고, 소스 신호들을 디스플레이 패널(40)에 제공한다.
그리고, 도 1에 도시하지 않았으나, 소스 드라이버(30)는 디지털 영상 신호를 래치하는 래치 회로, 래치 회로로부터 전달되는 디지털 영상 신호를 아날로그인 소스 신호들로 변환하는 디지털 아날로그 컨버터, 소스 신호들를 소스 라인들(SL)을 통해서 디스플레이 패널(40)에 제공하는 출력 회로를 포함할 수 있다.
게이트 드라이버(50)는 스캔 신호를 게이트 라인(GL)을 통해서 디스플레이 패널(40)에 제공한다.
디스플레이 패널(40)은 액정 패널, 오엘이디(OLED) 패널 등이 이용될 수 있다. 본 실시예들은 액정 패널에 적용되는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
디스플레이 패널(40)은 게이트 라인들(GL)과 소스 라인들(SL)의 교차로 정의되는 영역의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 포함하고, 픽셀들 각각은 박막 트랜지스터(TFT) 및 셀(CELL)을 포함한다.
여기서, 셀(CELL)의 일단에 소스 신호가 인가되고 셀의 타단에 공통 전압(VCOM)이 인가된다.
셀의 일단에 인가되는 소스 신호는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨에 따라 변경되고, 셀의 타단에 인가되는 공통 전압(VCOM)은 일정 레벨로 고정된다.
일례로, 공통 전압(VCOM)은 접지전압 레벨로 고정될 수 있다. 이러한 공통 전압(VCOM)은 셀의 타단과 연결된 공통 전압 라인(CL)을 통해서 인가될 수 있다.
이와 같이, 실시예는 공통 전압(VCOM)을 고정한 상태에서 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨을 조절하여 셀(CELL) 양단의 전압 차이를 변경하므로 디스플레이 패널(40)의 화상을 제어할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제1 및 제2 조절기들(10, 20)의 블록도이다.
도 2를 참고하면, 제1 조절기(10)는 제1 코드 연산기(12)와 제1 디지털 아날로그 컨버터(14)를 포함한다.
제1 코드 연산기(12)는 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 수신하고, 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 논리 연산하여 제1 연산 코드 신호(CAL1)를 제공한다.
여기서, 제1 코드 신호(CODE1)는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압에 상응하는 디지털 신호로 설정되고, 제2 코드 신호(CODE2)는 일정 레벨의 전압에 상응하는 디지털 신호로 설정된다.
일례로, 제1 코드 연산기(12)는 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 합산하여 제1 전원전압(VDDP)의 레벨에 상응하는 제1 연산 코드 신호(CAL1)를 생성한다.
제1 디지털 아날로그 컨버터(14)는 제1 연산 코드 신호(CAL1)에 상응하는 레벨의 제1 전원전압(VDDP)을 소스 드라이버(30)에 제공한다.
이와 같이 제1 조절기(10)는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압과 일정 레벨의 전압을 합산하여 제1 전원전압(VDDP)을 생성한다.
즉, 제1 조절기(10)는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압에 상응하는 제1 코드 신호(CODE1)를 변경하여 제1 전원전압(VDDP)의 레벨을 조절할 수 있다.
다음으로, 제2 조절기(20)는 제2 코드 연산기(22)와 제2 디지털 아날로그 컨버터(24)를 포함한다.
제2 코드 연산기(22)는 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 수신하고, 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 논리 연산하여 제2 연산 코드 신호(CAL2)를 제공한다.
일례로, 제2 코드 연산기(22)는 제1 및 제2 코드 신호들(CODE1, CODE2)을 차감하여 제2 전원전압(VDDN)의 레벨에 상응하는 제2 연산 코드 신호(CAL2)를 생성한다.
제2 디지털 아날로그 컨버터(24)는 제2 연산 코드 신호(CAL2)에 상응하는 레벨의 제2 전원전압(VDDN)을 소스 드라이버(30)에 제공한다.
이와 같이, 제2 조절기(20)는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압과 일정 레벨의 전압을 차감하여 제2 전원전압(VDDN)을 생성한다.
즉, 제2 조절기(20)는 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 평균 전압에 상응하는 제1 코드 신호(CODE1)를 변경하여 제2 전원전압(VDDN)의 레벨을 조절할 수 있다.
이러한 실시예는 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨 조절 시 제2 코드 신호(CODE2)를 고정된 값으로 유지한 상태에서 제1 코드 신호(CODE1)를 변경하므로, 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨이 변경되어도 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN) 간의 전압 차이는 일정 레벨로 유지된다.
따라서, 실시예는 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨 조절 시 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN) 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시킬 수 있으므로, 조절되는 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)을 통해서 디스플레이 패널(40)의 화상을 제어할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
도 3을 참고하면, 일 실시예는 공통 전압(VCOM)의 레벨을 고정한 상태에서 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키고 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 순차적으로 감소시킨다.
이때, 소스 신호(S1, S2)의 레벨은 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨에 따라 변경된다.
도 3의 실시예는 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 순차적으로 감소시키는 것을 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)는 공통 전압(VCOM)의 레벨을 고정한 상태에서 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키고 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 순차적으로 증가시키는 것으로 구성할 수 있다.
이러한 실시예 역시 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 평균 전압에 상응하는 제1 코드 신호(CODE1)를 변경하여 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨이 순차적으로 증가되도록 조절할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(100)의 디스플레이 패널(40)의 등가 회로도이다.
도 4를 참고하면, 디스플레이 패널(40)은 게이트 라인들(GL1, GL2)과 소스 라인들(SL1, SL2)의 교차로 정의되는 영역에 형성되는 픽셀들을 포함하고, 각 픽셀들은 박막 트랜지스터(TFT) 및 셀(CELL)을 포함한다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인들(GL1, GL2)의 스캔 신호에 응답하여 턴-온 되고, 턴-온 시 소스 라인들(SL1, SL2)의 소스 신호(S1, S2)를 셀(CELL)에 제공한다.
셀(CELL)의 일단에 제1 및 제2 전원전압들(VDDP, VDDN)의 레벨에 따라 변경되는 소스 신호(S1, S2)가 인가되고, 셀의 타단에 공통 전압 라인(CL)의 고정된 레벨의 공통 전압(VCOM)이 인가된다.
셀(CELL)의 양단은 고정된 레벨의 공통 전압(VCOM)과 변경되는 소스 신호(S1, S2)에 의해 전압 차이가 변경되므로, 디스플레이 패널(40)의 화상이 제어될 수 있다.
상술한 실시예들에 따르면, 공통 전압(VCOM)의 레벨을 고정한 상태에서 제1 및 제2 전원전압(VDDP, VDDN)의 레벨을 조절하여 소스 신호를 변경하므로 디스플레이 패널(40)의 화상을 제어할 수 있다.
또한, 공통 전압(VCOM)을 제어하기 위한 증폭기를 배제할 수 있으므로 전력 효율을 개선할 수 있다.
10: 제1 조절기 20: 제2 조절기
30: 소스 드라이버 40: 디스플레이 패널

Claims (18)

  1. 제1 전원전압의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 상기 제1 전원전압을 제공하는 제1 조절기;
    제2 전원전압의 레벨을 조절하고 레벨이 조절된 상기 제2 전원전압을 제공하는 제2 조절기; 및
    상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압의 레벨에 따라 소스 신호들의 레벨을 변경하고 상기 소스 신호들을 디스플레이 패널에 제공하는 소스 드라이버;를 포함하며,
    상기 디스플레이 패널에 인가되는 공통 전압의 레벨은 고정되고,
    상기 제1 조절기 및 상기 제2 조절기는 상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압의 레벨 조절 시 상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지하는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절기들은 상기 제1 및 제2 전원전압들의 레벨 조절 시 목표한 제1 및 제2 전원전압들의 평균 전압을 이용하는 디스플레이 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    픽셀들이 배열되고, 상기 픽셀들 각각은 셀을 포함하는 상기 디스플레이 패널;을 더 포함하고,
    상기 셀의 일단에 상기 제1 및 제2 전원전압들의 레벨에 따라 변경되는 상기 소스 신호가 인가되고, 상기 셀의 타단에 고정된 레벨의 상기 공통 전압이 인가되는 디스플레이 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 조절기는
    제1 및 제2 코드 신호들을 수신하고, 상기 제1 및 제2 코드 신호들을 논리 연산하여 제1 연산 코드 신호를 제공하는 제1 코드 연산기; 및
    상기 제1 연산 코드 신호를 상기 제1 전원전압의 레벨로 변환하는 제1 디지털 아날로그 컨버터;를 포함하고,
    상기 제1 코드 신호는 상기 제1 및 제2 전원전압들의 평균 전압에 상응하는 신호로 설정되고,
    상기 제2 코드 신호는 일정 레벨의 전압에 상응하는 신호로 설정되는 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 코드 연산기는 상기 제1 및 제2 코드 신호들을 합산 연산하는 디스플레이 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 조절기는
    상기 제1 및 제2 코드 신호들을 수신하고, 상기 제1 및 제2 코드 신호들을 논리 연산하여 제2 연산 코드 신호를 제공하는 제2 코드 연산기; 및
    상기 제2 연산 코드 신호를 상기 제2 전원전압의 레벨로 변환하는 제2 디지털 아날로그 컨버터;
    를 포함하는 디스플레이 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 코드 연산기는 상기 제1 및 제2 코드 신호들을 차감 연산하는 디스플레이 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절기들은 상기 제1 및 제2 전원전압들 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키고, 상기 제1 및 제2 전원전압의 레벨을 순차적으로 감소시키는 디스플레이 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 조절기들은 상기 제1 및 제2 전원전압들 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키고, 상기 제1 및 제2 전원전압의 레벨을 순차적으로 상승시키는 디스플레이 장치.
  12. 제1 코드 신호 및 제2 코드 신호를 이용하여 제1 전원전압의 레벨을 조절하고, 레벨이 조절된 상기 제1 전원전압을 제공하는 제1 조절기;
    상기 제1 코드 신호 및 상기 제2 코드 신호를 이용하여 제2 전원전압의 레벨를 조절하고, 레벨이 조절된 상기 제2 전원전압을 제공하는 제2 조절기; 및
    상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압의 레벨에 따라 소스 신호들의 레벨을 변경하며, 상기 소스 신호들을 디스플레이 패널에 제공하는 소스 드라이버;를 포함하고,
    상기 디스플레이 패널에 인가되는 공통 전압의 레벨은 고정되며,
    상기 제1 조절기 및 상기 제2 조절기는 상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압의 레벨 조절 시 상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압 간의 전압 차이를 일정 레벨로 유지시키는 디스플레이 장치.
  13. 삭제
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 코드 신호는 상기 제1 및 제2 전원전압들의 평균 전압에 상응하는 신호로 설정되고, 상기 제2 코드 신호는 일정 레벨의 전압에 상응하는 신호로 설정되는 디스플레이 장치.
  15. 삭제
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 조절기는 상기 제1 및 제2 코드 신호들을 합산 연산하고, 합산 연산한 제1 연산 코드 신호를 이용하여 상기 제1 전원전압의 레벨을 조절하는 디스플레이 장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 조절기는 제1 및 제2 코드 신호들을 차감 연산하고, 차감 연산한 제2 연산 코드 신호를 이용하여 상기 제2 전원전압의 레벨을 조절하는 디스플레이 장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    픽셀들이 배열되고, 상기 픽셀들 각각은 셀을 포함하는 상기 디스플레이 패널;을 더 포함하고,
    상기 셀의 일단에 상기 제1 및 제2 전원전압들의 레벨에 따라 변경되는 상기 소스 신호가 인가되고, 상기 셀의 타단에 고정된 레벨의 상기 공통 전압이 인가되는 디스플레이 장치.
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