KR102660588B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 생성하는 전압 생성부, 영상 신호를 수신하고, 영상 신호가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 생성하는 전압 제어부, 게이트 온 전압에 기초하여 화소들에 공급되는 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부, 영상 신호에 기초하여 화소들에 공급되는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부, 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어하는 제어 신호들을 생성하는 타이밍 제어부를 포함한다. 전압 생성부는 전압 제어 신호에 기초하여 게이트 온 전압을 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법 {DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등이 있다.
표시 장치는 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 각각의 화소는 영상 신호에 상응하는 데이터 전압을 저장하는 저장 캐패시터를 포함할 수 있다. 표시 장치의 고주파 구동, 패널 편차 등으로 인해 상기 화소의 충전율이 부족한 경우, 저계조에서 휘도가 역전되는 등의 화질 불량이 발생할 수 있다. 이를 개선하기 위해 화소에 공급되는 게이트 온 전압의 전압 레벨을 증가시켜 화소의 충전율을 향상시키는 방법을 사용하고 있으나, 게이트 온 전압의 전압 레벨이 높아짐에 따라 고온 환경 또는 고휘도 패턴에서 가로줄 불량 등의 화질 불량이 발생하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 게이트 온 전압 상승으로 인한 화질 불량을 개선하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 게이트 온 전압 상승으로 인한 화질 불량을 개선하는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 목적은 상술한 목적으로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 생성하는 전압 생성부, 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 생성하는 전압 제어부, 상기 게이트 온 전압에 기초하여 상기 화소들에 공급되는 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부, 상기 영상 신호에 기초하여 상기 화소들에 공급되는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 제어 신호들을 생성하는 타이밍 제어부를 포함하고, 상기 전압 생성부는 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어부는 상기 기준 패턴이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 상기 전압 제어 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 생성부는 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압을 상기 제1 전압 레벨에서 상기 제2 전압 레벨로 순차적으로 변경할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 생성부는 상기 화소의 상기 타겟 충전율을 충족시키는 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 더 생성하고, 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 오프 전압을 상기 제3 전압 레벨 보다 높은 제4 전압 레벨로 변경할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 생성부는 상기 화소의 최적 공통 전압인 제5 전압 레벨을 갖는 공통 전압을 더 생성하고, 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 공통 전압을 상기 제5 전압 레벨 보다 낮은 제6 전압 레벨로 변경할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어부는 상기 영상 신호를 프레임 별로 저장하는 프레임 저장부 및 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 패턴 검출부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 패턴 검출부는 상기 영상 신호 내에서 데이터 토글(toggle) 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 패턴 검출부는 상기 영상 신호 내에서 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터가 기 설정된 기준 개수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어부는 상기 기준 패턴을 저장하는 패턴 저장부를 더 포함하고, 상기 패턴 검출부는 상기 영상 신호와 상기 패턴 저장부에 저장된 상기 기준 패턴을 비교하여 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 지 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어부는 상기 타이밍 제어부에 포함될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어부는 상기 타이밍 제어부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 패턴은 상기 화소들에 상기 제1 전압 레벨을 갖는 상기 게이트 온 전압이 공급되는 경우, 화질 불량을 야기하는 패턴일 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 생성하는 단계 상기 전압 제어 신호에 기초하여 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압의 전압 레벨을 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 패턴이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 상기 전압 제어 신호가 출력될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소의 상기 타겟 충전율을 충족시키는 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압의 전압 레벨을 상기 제3 전압 레벨보다 높은 제4 전압 레벨로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소의 최적 공통 전압인 제5 전압 레벨을 갖는 공통 전압의 전압 레벨을 상기 제3 전압 레벨보다 낮은 제6 전압 레벨로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계는 상기 영상 신호 내에서 데이터 토글(toggle) 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계는 상기 영상 신호 내에서 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터가 기 설정된 기준 개수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계는 상기 영상 신호가 기 저장된 상기 기준 패턴을 포함하는 지 비교할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 기준 패턴은 상기 화소들에 상기 제1 전압 레벨을 갖는 상기 게이트 온 전압이 공급되는 경우, 화질 불량을 야기하는 패턴일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법은 일반적인 영상이 입력되는 경우, 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 공급하여 표시 장치의 화질을 향상시키고, 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 영상이 입력되는 경우, 상기 게이트 온 전압을 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경함으로써, 게이트 신호의 스윙폭 증가로 인해 발생하는 화질 불량을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2a는 도1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 2b는 도 2a의 화소의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 도1의 표시 장치에 포함되는 전압 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3b는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 제어부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 4a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4b는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 5a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부에서 생성되는 게이트 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5b는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부에서 생성되는 게이트 신호의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 전자 기기가 스마트폰으로 구현되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 화소의 일 예를 나타내는 회로도이며, 도 2b는 도 2a의 화소의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 전압 생성부(120), 전압 제어부(130), 게이트 구동부(140), 데이터 구동부(150) 및 타이밍 제어부(160)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 데이터 라인(DL)들, 게이트 라인(GL)들 및 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 게이트 라인(GL)들은 제1 방향(D1)으로 연장하고, 제1 방향(D1)에 수직한 제2 방향(D2)으로 배열될 수 있다. 데이터 라인(DL)들은 제2 방향(D2)으로 연장하고, 제1 방향(D1)으로 배열될 수 있다. 제1 방향(D1)은 표시 패널(110)의 장변과 평행할 수 있고, 제2 방향(D2)은 표시 패널(110)의 단변과 평행할 수 있다. 각각의 화소(PX)들은 데이터 라인(DL)들과 게이트 라인(GL)들이 교차되는 영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널(110)은 액정 표시 패널일 수 있고, 상기 표시 장치(100)는 액정 표시 장치일 수 있다. 도 2a를 참조하면, 각각의 화소(PX)들은 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)에 연결된 액정 캐패시터(Clc) 및 저장 캐패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 게이트 라인(GL)을 통해 공급되는 게이트 신호(GS)에 응답하여 박막 트랜지스터(TFT)가 턴온되면, 데이터 신호(DS)에 상응하는 전압이 저장 캐패시터(Cst)에 충전될 수 있다. 이 때, 게이트 신호(GS)는 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff) 사이를 스윙하는 신호일 수 있다. 게이트 신호(GS)의 게이트 온 전압(Von)의 전압 레벨이 증가할수록(즉, 박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 전극에 공급되는 전압 레벨이 증가할수록) 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인-소스 사이의 전류(Ids)가 증가할 수 있다. 따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 게이트 신호(GS)의 게이트 온 전압(Von)의 전압 레벨이 증가할수록 화소에 충전되는 전압(CR)이 증가할 수 있다. 화소(Px)의 충전율이 부족한 경우, 저계조에서 휘도가 역전되는 등의 화질 불량이 발생할 수 있으므로, 게이트 신호(GS)의 게이트 온 전압(Von)의 전압 레벨을 높게 설정하여 화소(Px)의 충전율을 높일 수 있다. 다만, 게이트 온 전압(Von)의 전압 레벨을 높게 설정하는 경우, 게이트 신호(GS)의 스윙 폭이 증가하여, 고온 환경 또는 고휘도 패턴에서 가로줄 불량 등의 화질 불량이 발생하는 문제점이 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 일반적인 영상 신호가 입력되는 경우, 화소(Px)의 타겟 충전율(예를 들어, 100%)을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(Von)을 공급하고, 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 영상 신호가 입력되는 경우, 제1 전압 레벨 보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(Von)을 공급함으로써, 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에는 표시 장치(100) 가 액정 표시 장치인 경우에 대해 설명하였으나, 상기 표시 장치(100)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 연결된 저장 캐패시터, 저장 캐패시터에 연결된 구동 트랜지스터, 및 구동 트랜지스터에 연결되는 유기 발광 다이오드를 포함하는 화소들을 포함하는 유기 발광 표시 장치일 수도 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 전압 생성부(120)는 외부로부터 직류 전원을 공급받아 표시 패널(110)을 동작시키는 데 필요한 복수 개의 전압들을 생성할 수 있다. 전압 생성부(120)는 게이트 구동부(140)에 공급되는 게이트 구동 전압(DVG) 및 데이터 구동부(150)에 공급되는 데이터 구동 전압(DVD)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(120)는 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 포함하는 게이트 구동 전압(DVG)을 생성하여 게이트 구동부(140)에 공급할 수 있다. 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)은 표시 패널(110)에 형성되는 게이트 라인(GL)에 인가되는 게이트 신호(GS)를 생성하기 위한 구동 전압이다. 전압 생성부(120)는 아날로그 전원 전압, 디지털 전원 전압, 공통 전압(Vcom) 등을 포함하는 데이터 구동 전압(DVD)을 생성하여 데이터 구동부(150)에 공급할 수 있다. 아날로그 전원 전압 및 디지털 전원 전압은 표시 패널(110)에 형성되는 데이터 라인에 공급되는 데이터 신호(DS)를 생성하기 위한 구동 전압이고, 공통 전압(Vcom)은 화소(Px)에 인가되는 구동 전압이다.
전압 생성부(120)는 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 전압 생성부(120)는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(Von)을 생성할 수 있다. 이 때, 제1 전압 레벨은 화소(Px)의 타겟 충전율(예를 들어, 100%)을 충족시키는 전압 레벨일 수 있다. 다른 실시예에서, 전압 생성부(120)는 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압(Voff)을 생성할 수 있다. 이 때, 제3 전압 레벨은 화소(Px)의 타겟 충전율(예를 들어, 100%)을 충족시키는 전압 레벨일 수 있다. 또한, 전압 생성부(120)는 제5 전압 레벨을 갖는 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 이 때, 제5 전압 레벨은 표시 패널(110)의 킥백(kickback)이 고려된 최적 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨일 수 있다.
전압 제어부(130)는 제1 영상 신호(RGB1)를 수신하고, 제1 영상 신호(RGB1)가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 생성할 수 있다. 전압 제어부(130)는 제1 영상 신호(RGB1)를 수신하고, 프레임 별로 저장할 수 있다. 전압 제어부(130)는 각각의 프레임 별 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴을 포함하는 지 판단할 수 있다. 기준 패턴은 상기 타겟 충전율을 충족시키는 게이트 구동 전압(DVG)(즉, 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff))이 공급되는 경우, 화질 불량을 야기하는 패턴일 수 있다. 즉, 기준 패턴은 게이트 신호(GS)의 스윙폭이 증가함에 따라 화질 불량을 야기하는 패턴일 수 있다. 기준 패턴은 타겟 충전율을 충족시키는 게이트 구동 전압(DVG)이 공급되는 경우, 플리커(flicker) 불량, 크로스 토크 (crosstalk) 불량, 고온 불량 등을 야기하는 패턴일 수 있다. 예를 들어, 기준 패턴은 2도트(2dot) 패턴, 1도트(1dot) 패턴, 고휘도 패턴 등일 수 있다. 일 실시예에서, 전압 제어부(130)는 제1 영상 신호(RGB1) 내에서 데이터 토글(toggle) 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 상기 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 다른 실시예에서, 전압 제어부(130)는 제1 영상 신호(RGB1)가 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터를 기 설정된 기준 개수 이상 포함하는 경우, 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전압 제어부(130)는 제1 영상 신호(RGB1)와 기 저장된 기준 패턴을 비교하여 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴을 포함하는 지 판단할 수 있다. 전압 제어부(130)는 기준 패턴이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전압 제어부(130)는 기준 패턴을 포함하는 제1 영상 신호(RGB1)가 60프레임 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 출력할 수 있다. 도 1에는 전압 제어부(130)가 타이밍 제어부(160) 내에 위치하는 것으로 도시하였으나, 전압 제어부(130)는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전압 제어부(130)는 타이밍 제어부(160)에 포함되지 않고, 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 전압 생성부(120)는 전압 제어부(130)에서 출력되는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 온 전압(Von)을 제1 전압 레벨 보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경할 수 있다. 상술한 바와 같이, 화소(Px)의 타겟 충전율을 충족시키는 게이트 구동 전압(DVG)이 공급되는 경우, 기준 패턴을 포함하는 영상 신호는 표시 패널(110)의 플리커 불량, 크로스토크 불량, 고온 불량 등을 야기할 수 있다. 따라서, 전압 생성부(120)는 기준 패턴이 검출될 때 전압 제어부(130)에서 출력되는 전압 제어 신호(CTLV)에 응답하여 게이트 온 전압(Von)을 제2 전압 레벨로 변경함으로써, 게이트 신호(GS)의 스윙폭을 감소시키고, 게이트 신호(GS)의 스윙폭이 증가하여 발생하는 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 다른 실시예에서, 전압 생성부(120)는 전압 제어부(130)에서 출력되는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 오프 전압(Voff)을 제3 전압 레벨보다 높은 제4 전압 레벨로 변경할 수 있다. 전압 생성부(120)는 기준 패턴이 검출될 때 전압 제어부(130)에서 출력되는 전압 제어 신호(CTLV)에 응답하여 게이트 오프 전압(Voff)을 제4 전압 레벨로 변경함으로써, 게이트 신호(GS)의 스윙폭을 감소시키고, 게이트 신호(GS)의 스윙폭이 증가하여 발생하는 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전압 생성부(120)는 전압 제어부(130)에서 출력되는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 공통 전압을 제5 전압 레벨보다 낮은 제6 전압 레벨로 변경할 수 있다. 게이트 온 전압(Von) 또는 게이트 오프 전압(Voff)의 전압 레벨이 변경되어 게이트 신호(GS)의 스윙폭이 감소함에 따라 최적 공통 전압의 전압 레벨이 변경될 수 있다. 게이트 신호(GS)의 스윙폭 변동에 따른 공통 전압의 전압 레벨은 표시 패널(110)의 특성에 따라 결정될 수 있다. 게이트 신호(GS)의 스윙폭 변동에 따른 공통 전압의 전압 레벨은 실험적으로 결정되어 표시 장치(100)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(120)는 게이트 신호(GS)의 스윙폭이 4V 감소하는 경우, 공통 전압의 전압 레벨은 0.05V 감소시킬 수 있다.
전압 생성부(120)는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 온 전압(Von) 또는 게이트 오프 전압(Voff)의 전압 레벨을 순차적으로 변경시킬 수 있다. 전압 생성부(120)는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 온 전압(Von)을 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 순차적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(120)는 1V/sec의 속도로 게이트 온 전압(Von)을 변경시킬 수 있다. 전압 생성부(120)는 전압 제어 신호에 기초하여 게이트 오프 전압(Voff)을 제3 전압 레벨에서 제4 전압 레벨로 순차적으로 변경할 수 있다. 예를 들어, 전압 생성부(120)는 1V/sec의 속도로 게이트 오프 전압(Voff)을 변경시킬 수 있다.
게이트 구동부(140)는 전압 생성부(120)에서 공급되는 게이트 구동 전압(DVG) 및 타이밍 제어부(160)에서 공급되는 게이트 제어 신호(CTLG)에 기초하여 게이트 신호(GS)를 생성할 수 있다. 게이트 구동부(140)는 전압 생성부(120)로부터 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 포함하는 게이트 구동 전압(DVG)을 수신할 수 있다. 또한, 게이트 구동부(140)는 타이밍 제어부(160)로부터 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함하는 게이트 제어 신호(CTLG)를 수신할 수 있다. 게이트 구동부(140)는 게이트 구동 전압(DVG) 및 게이트 제어 신호(CTLG)에 기초하여 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff) 사이를 스윙하는 게이트 신호(GS)를 생성할 수 있다. 게이트 구동부(140)는 표시 패널(110)에 형성되는 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 게이트 신호(GS)를 공급할 수 있다. 게이트 구동부(140)는 화소들의 트랜지스터들과 함께 동시에 형성되어 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 또는OSG(Oxide Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 표시 패널(110)에 실장될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(140)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 표시 패널(110)의 비표시 영역에 칩 온 글래스(Chip on Glass; COG) 방식으로 실장될 수 있다. 또는, 게이트 구동부(140)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 가요성 인쇄회로 기판 상에 실장되고, 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 방식으로 표시 패널(110)에 연결될 수 있다.
데이터 구동부(150)는 데이터 라인(DL)을 통해 데이터 신호(DS)를 화소(Px)들에 공급할 수 있다. 데이터 구동부(150)는 타이밍 제어부(160)에서 공급되는 데이터 제어 신호(CTLD) 및 제2 영상 신호(RGB2), 전압 생성부(120)에서 공급되는 데이터 구동 전압(DVD)에 기초하여 데이터 신호(DS)들을 생성할 수 있다. 데이터 제어 신호(CTLD)는 수평 개시 신호 및 데이터 클럭 신호를 포함할 수 있다. 데이터 구동 전압(DVD)은 아날로그 구동 전압, 디지털 구동 전압, 공통 전압(Vcom) 등을 포함할 수 있다. 데이터 구동부(150)는 전압 생성부(120)에서 제공되는 아날로그 구동 전압 및 디지털 구동 전압에 기초하여 제2 영상 데이터(RGB2)에 상응하는 데이터 신호(DS)를 생성하고, 타이밍 제어부(160)에서 제공되는 수평 개시 신호 및 데이터 클럭 신호에 기초하여 상기 데이터 신호(DS)를 데이터 라인(DL)들에 출력할 수 있다. 또한, 데이터 구동부(150)는 전압 생성부(120)에서 제공되는 공통 전압(Vcom)을 표시 패널(110)의 공통 전극에 인가할 수 있다.
타이밍 제어부(160)는 게이트 구동부(140) 및 데이터 구동부(150)를 제어하는 제어 신호들(CTLG, CTLD)을 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(160)는 외부 장치로부터 제어 신호(CON)를 수신할 수 있다. 타이밍 제어부(160)는 제어 신호(CON)에 기초하여 게이트 구동부(140)에 공급되는 게이트 제어 신호(CTLG)를 생성할 수 있다. 게이트 제어 신호(CTLG)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호를 포함할 수 있다. 타이밍 제어부(160)는 제어 신호(CON)에 기초하여 데이터 구동부(150)에 공급되는 데이터 제어 신호(CTLD)를 생성할 수 있다. 데이터 제어 신호(CTLD)는 수평 개시 신호 및 데이터 클럭 신호를 포함할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(160)는 외부 장치에서 공급되는 제1 영상 데이터(RGB1)를 제2 영상 데이터(RGB2)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(160)는 제1 영상 데이터(RGB1)의 화질을 보정하는 알고리즘을 적용하여 제1 영상 데이터(RGB1)를 제2 영상 데이터(RGB2)로 변환할 수 있다. 타이밍 제어부(160)는 게이트 제어 신호(CTLG)를 게이트 구동부(140)에 공급하고, 데이터 제어 신호(CTLD) 및 제2 영상데이터(RGB2)를 데이터 구동부(150)에 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 일반적인 제1 영상 신호(RGB1)가 입력되는 경우, 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(Von)을 공급하여 표시 장치(100)의 화질을 향상시키고, 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 제1 영상 신호(RGB1)가 입력되는 경우, 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨을 공급함으로써, 게이트 신호(GS)의 스윙폭 증가로 인해 발생하는 화질 불량을 방지할 수 있다.
도 3a는 도1의 표시 장치에 포함되는 전압 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 3b는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 제어부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 3a를 참조하면, 전압 제어부(130)는 프레임 저장부(132) 및 패턴 검출부(134)를 포함할 수 있다. 프레임 저장부(132)는 제1 영상 신호(RGB1)를 프레임 별로 저장할 수 있다. 패턴 검출부(134)는 프레임 별로 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴(RP)을 포함하는 지 판단할 수 있다. 일 실시예에서, 패턴 검출부(134)는 제1 영상 신호(RGB1) 내에서 데이터 토글 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴(RP)을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 다른 실시예에서, 패턴 검출부(134)는 제1 영상 신호(RGB1) 내에서 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터가 기 설정된 기준 개수 이상인 경우, 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴(RP)을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 패턴 검출부(134)는 200 계조 이상의 계조를 갖는 데이터가 전체 화소 개수의 1/3 이상인 경우, 상기 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴(RP)을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 패턴 검출부(134)는 기준 패턴(RP)이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전압 제어부(130)는 기준 패턴(RP)을 포함하는 제1 영상 신호(RGB1)가60 프레임 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 출력할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 전압 제어부(130)는 프레임 저장부(132), 패턴 저장부(136) 및 패턴 검출부(134)를 포함할 수 있다. 패턴 저장부(136)는 기준 패턴(RP)을 저장할 수 있다. 패턴 검출부(134)는 프레임 별 제1 영상 신호(RGB1)를 패턴 저장부(136)에 저장된 기준 패턴(RP)과 비교할 수 있다. 패턴 검출부(134)는 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴(RP)과 일치하는 경우, 제1 영상 신호(RGB1)가 기준 패턴(RP)을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 패턴 검출부(134)는 기준 패턴(RP)이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 전압 제어부(130)는 기준 패턴(RP)을 포함하는 제1 영상 신호(RGB1)가 60 프레임 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호(CTLV)를 출력할 수 있다.
도 4a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부의 일 예를 나타내는 블록도이고, 도 4b는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
전압 생성부(120)는 외부로부터 직류 전원(VDD)을 공급받아 표시 패널을 동작시키는 데 필요한 복수 개의 전압들을 생성할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 전압 생성부(120)는 게이트 온 전압 발생부(122) 및 게이트 오프 전압 발생부(124)를 포함할 수 있다. 게이트 온 전압 발생부(122)는 직류 전원(VDD)에 기초하여 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(Von)을 생성할 수 있다. 게이트 온 전압 발생부(122)는 게이트 제어부에서 공급되는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 온 전압(Von)의 전압 레벨을 제2 전압 레벨로 변경할 수 있다. 게이트 온 전압 발생부(122)는 기 설정된 시간 동안 게이트 온 전압(Von)을 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 순차적으로 변경할 수 있다. 게이트 오프 전압 발생부(124)는 직류 전원(VDD)에 기초하여 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압(Voff)을 생성할 수 있다. 게이트 오프 전압 발생부(124)는 게이트 제어부에서 공급되는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 오프 전압(Voff)의 전압 레벨을 제4 전압 레벨로 변경할 수 있다. 게이트 오프 전압 발생부(124)는 기 설정된 시간 동안 게이트 오프 전압(Voff)을 제3 저압 레벨에서 제4 전압 레벨로 순차적으로 변경할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 전압 생성부(120)는 게이트 온 전압 발생부(122), 게이트 오프 전압 발생부(124) 및 공통 전압 발생부(126)를 포함할 수 있다. 도 4b의 게이트 온 전압 발생부(122) 및 게이트 오프 전압 발생부(124)는 도 4a의 게이트 온 전압 발생부(122) 및 게이트 오프 전압 발생부(124)와 유사하거나 동일한 구성을 가지므로, 중복되는 설명은 생략한다. 공통 전압 발생부(126)는 직류 전원(VDD)에 기초하여 제5 전압 레벨을 갖는 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 이 때, 제5 전압 레벨은 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압(Von)이 공급될 때 킥백(kickback) 전압이 보상된 최적 공통 전압의 전압 레벨일 수 있다. 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)의 전압 레벨이 변경되는 경우, 킥백 전압이 변경됨에 따라 최적 공통 전압의 전압 레벨이 변경될 수 있다. 공통 전압 생성부(120)는 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)이 변경됨에 따라 변경되는 킥백 전압을 보상하기 위해 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨을 변경할 수 있다. 일 실시예에서, 공통 전압 생성부(120)는 게이트 제어부에서 공급되는 전압 제어 신호(CTLV)에 기초하여 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨을 제6 전압 레벨로 변경할 수 있다. 다른 실시예에서, 공통 전압 생성부(120)는 게이트 온 전압(Von) 생성부(120)에서 공급되는 게이트 온 전압(Von)의 전압 레벨에 따라 공통 전압(Vcom)의 전압 레벨을 제6 전압 레벨로 변경할 수 있다. 예를 들어, 게이트 온 전압(Von) 레벨이 0.4V 감소하는 경우, 공통 전압 발생부(126)는 공통 전압의 전압 레벨을 0.05V 감소시킬 수 있다.
도 5a는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부에서 생성되는 게이트 신호의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5b는 도 1의 표시 장치에 포함되는 전압 생성부에서 생성되는 게이트 신호의 다른 예를 나타내는 도면이다.
전압 제어부에 일반적인(즉, 기준 패턴을 포함하지 않는)한 영상 신호가 입력되는 경우(A), 전압 생성부는 제1 전압 레벨(LV1)을 갖는 게이트 온 전압 및 제3 전압 레벨(LV3)을 갖는 게이트 오프 전압을 생성할 수 있다. 도 5a및 도 5b를 참조하면, 게이트 구동부는 전압 생성부에서 공급되는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압에 기초하여 제1 전압 레벨(LV1)과 제3 전압 레벨(LV3)을 스윙하는 게이트 신호(GS)를 생성할 수 있다. 이 때, 제1 전압 레벨(LV1)과 제3 전압 레벨(LV3)을 스윙하는 게이트 신호(GS)는 화소의 타겟 충전율을 충전함으로써, 화질을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 전압 레벨(LV1)은35V일고, 제3 전압 레벨(LV3)은 -7.5V일 수 있다.
일 실시예에서, 전압 제어부에서 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단하는 경우(B), 전압 생성부에 전압 제어 신호를 공급할 수 있다. 전압 생성부는 전압 제어 신호에 기초하여 제2 전압 레벨(LV2)을 갖는 게이트 온 전압 및 제3 전압 레벨(LV3)을 갖는 게이트 오프 전압을 생성할 수 있다. 도 5a를 참조하면, 게이트 구동부는 전압 생성부에서 공급되는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압에 기초하여 제2 전압 레벨(LV2)과 제3 전압 레벨(LV3)을 스윙하는 게이트 신호(GS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 전압 레벨(LV2)은 28V일 수 있다. 이 경우, 제2 전압 레벨(LV2)과 제3 전압 레벨(LV3)을 스윙하는 게이트 신호(GS)의 스윙 폭이 제1 전압 레벨(LV1)과 제3 전압 레벨(LV3)을 스윙하는 게이트 신호(GS)의 스윙 폭보다 작으므로, 기준 패턴을 포함하는 영상에서 야기되는 화질 불량이 개선될 수 있다.
다른 실시예에서, 전압 생성부는 전압 제어 신호에 기초하여 제2 전압 레벨(LV2)을 갖는 게이트 온 전압 및 제4 전압 레벨(LV4)을 갖는 게이트 오프 전압을 생성할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 게이트 구동부는 전압 생성부에서 공급되는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압에 기초하여 제2 전압 레벨(LV2)과 제4 전압 레벨(LV4)을 스윙하는 게이트 신호(GS)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제2 전압 레벨(LV2)은 28V이고, 제4 전압 레벨(LV4)은 6.5V일 수 있다. 이 경우, 제2 전압 레벨(LV2)과 제4 전압 레벨(LV4)을 스윙하는 게이트 신호(GS)의 스윙 폭이 제1 전압 레벨(LV1)과 제3 전압 레벨(LV3)을 스윙하는 게이트 신호(GS)의 스윙 폭보다 작으므로, 기준 패턴을 포함하는 영상에서 야기되는 화질 불량이 개선될 수 있다.
도 6은 도 1의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이고, 도 7은 도 6의 전자 기기가 스마트폰으로 구현되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전자 기기(200)는 프로세서(210), 메모리 장치(220), 저장 장치(230), 입출력 장치(240), 파워 서플라이(250) 및 표시 장치(260)를 포함할 수 있다. 이 때, 표시 장치(260)는 도 1의 표시 장치(100)에 상응할 수 있다. 나아가, 전자 기기(200)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 전자 기기(200)는 스마트폰(300)으로 구현될 수 있으나, 전자 기기(200)가 그에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(210)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(210)는 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(210)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(220)는 전자 기기(200)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(220)는 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치(230)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다.
입출력 장치(240)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 표시 장치(260)는 입출력 장치(240) 내에 구비될 수도 있다. 파워 서플라이(250)는 전자 기기(200)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시 장치(260)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(260)는 표시 패널, 전압 생성부, 전압 제어부, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부를 포함할 수 있다. 표시 패널은 데이터 라인들, 게이트 라인들 및 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 표시 패널은 액정 표시 패널일 수 있고, 상기 표시 장치(260)는 액정 표시 장치일 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 표시 패널은 유기 발광 표시 패널일 수 있고, 상기 표시 장치(260)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 상기 표시 장치(260)가 액정 표시 장치인 경우, 표시 패널에 형성되는 각각의 화소들은 게이트 라인 및 데이터 라인에 전기적으로 연결된 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터에 연결된 액정 캐패시터 및 저장 캐패시터를 포함할 수 있다. 게이트 라인을 통해 입력되는 게이트 신호에 응답하여 박막 트랜지스터가 턴온되면, 데이터 신호에 상응하는 전압이 저장 캐패시터에 충전될 수 있다. 이 때, 게이트 신호는 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압 사이를 스윙하는 신호일 수 있다. 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극의 전압 차가 클수록 드레인-소스 사이의 전류가 증가하므로, 게이트 신호의 게이트 온 전압의 전압 레벨이 증가할수록 저장 캐패시터의 충전율이 증가할 수 있다. 이 때, 게이트 온 전압의 전압 레벨이 증가함에 따라 게이트 신호의 스윙 폭이 증가하여 영상 신호가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 경우, 화질 불량이 발생할 수 있다. 이 때, 기준 패턴은 플리커 불량, 크로스 토크 불량, 고온 불량 등을 야기하는 2도트 패턴, 1 도트 패턴, 고휘도 패턴 등일 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(260)는 일반적인 영상 신호가 공급되는 경우, 화소의 충전율을 증가시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 포함하는 게이트 신호를 생성하고, 상기 기준 패턴이 검출되는 경우, 게이트 신호의 게이트 온 전압의 전압 레벨을 제2 전압 레벨로 감소시킴으로써, 일반적인 영상 신호에서의 화질을 개선하고, 기준 패턴에서 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 전압 생성부는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압 및 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 생성할 수 있다. 전압 제어부는 영상 신호를 수신하고, 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지를 판단할 수 있다. 전압 제어부는 영상 신호가 기 설정된 시간 동안 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 출력할 수 있다. 전압 생성부는 전압 제어 신호에 기초하여 게이트 온 전압의 전압 레벨을 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경하고, 게이트 오프 전압의 전압 레벨을 제3 전압 레벨보다 높은 제4 전압 레벨로 변경할 수 있다. 전압 생성부는 기 설정된 시간 동안 게이트 온 전압의 전압 레벨 및 게이트 오프 전압의 전압 레벨을 순차적으로 변경할 수 있다. 게이트 구동부는 전압 생성부에서 공급되는 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압에 기초하여 게이트 신호를 생성할 수 있다. 표시 장치(260)에 일반적인 영상 신호가 공급되는 경우, 게이트 구동부는 제1 전압 레벨과 제3 전압 레벨 사이를 스윙하는 게이트 신호를 생성할 수 있다. 표시 장치(260)에 기준 패턴을 포함하는 영상 신호가 공급되는 경우, 게이트 구동부는 제2 전압 레벨과 제3 전압 레벨 또는 제2 전압 레벨과 제4 전압 레벨 사이를 스윙하는 게이트 신호를 생성할 수 있다. 이 때, 게이트 온 전압의 전압 레벨이 변경됨에 따라 최적 공통 전압이 변경되므로, 게이트 온 전압의 전압 레벨의 변화에 기초하여 공통 전압의 전압 레벨이 변경될 수 있다. 예를 들어, 게이트 온 전압의 전압 레벨이 감소함에 따라 공통 전압의 전압 레벨이 감소할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 전자 기기는 일반적인 영상 신호가 공급되는 경우, 저장 캐패시터의 충전율을 증가시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압에 기초하여 게이트 신호를 생성하고, 기준 패턴을 포함하는 영상 신호가 공급되는 경우, 제1 전압 레벨 보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압에 기초하여 게이트 신호를 생성하는 표시 장치(260)를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 표시 장치(260)는 일반적인 영상 신호에 상응하는 영상의 화질을 개선하고, 기준 패턴을 포함하는 영상 신호에 상응하는 영상에 화질 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계(S100), 전압 제어 신호를 생성하는 단계(S200) 및 게이트 구동 전압의 전압 레벨을 변경하는 단계(S300)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단(S100)할 수 있다. 표시 장치는 외부 장치로부터 영상 신호를 수신하고, 영상 신호가 기 설정된 패턴을 포함하는 지 판단할 수 있다. 기준 패턴은 화소의 저장 캐패시터의 타겟 충전율을 충족시키는 게이트 신호가 공급되는 경우, 화질 불량을 야기하는 패턴일 수 있다. 즉, 기준 패턴은 게이트 신호의 스윙 폭이 증가함에 따라 화질 불량을 야기하는 패턴일 수 있다. 일 실시예에서, 표시 장치는 영상 신호 내에서 데이터 토글 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 장치는 영상 신호가 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터를 기 설정된 기준 개수 이상 포함하는 경우, 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 표시 장치는 영상 신호와 기 저장된 기준 패턴을 비교하여 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 생성(S200)할 수 있다. 표시 장치는 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 경우, 게이트 신호의 게이트 온 전압의 전압 레벨을 변경하는 전압 제어 신호를 생성할 수 있다. 표시 장치는 기준 패턴이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 전압 제어 신호를 출력할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 전압 제어 신호에 기초하여 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압의 전압 레벨을 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경(S300)할 수 있다. 이 때, 제1 전압 레벨은 화소에 포함되는 저장 캐패시터의 타겟 충전율(예를 들어, 100%)을 충족시키는 전압 레벨일 수 있다. 표시 장치는 일반적인 영상 신호가 공급되는 경우, 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 포함하는 게이트 신호를 생성하고, 기준 패턴을 포함하는 영상 신호가 검출되는 경우, 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 포함하는 게이트 신호를 생성할 수 있다. 표시 장치는 기준 패턴을 포함하는 영상 신호가 검출되는 경우, 게이트 온 전압의 전압 레벨을 감소시킴으로써, 게이트 신호의 스윙 폭을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 전압 제어 신호에 기초하여 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압의 전압 레벨을 제3 전압 레벨보다 높은 제4 전압 레벨로 변경할 수 있다. 표시 장치는 기준 패턴을 포함하는 영상 신호가 검출되는 경우, 게이트 오프 전압의 전압 레벨을 증가시킴으로써, 게이트 신호의 스윙 폭을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 전압 제어 신호에 기초하여 제 5 전압 레벨을 갖는 공통 전압의 전압레벨을 제5 전압 레벨보다 낮은 제6 전압 레벨로 변경할 수 있다. 게이트 신호의 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압의 전압 레벨이 변경되는 경우, 표시 장치의 최적 공통 전압의 전압 레벨이 변경될 수 있으므로, 전압 제어 신호에 기초하여 공통 전압의 전압 레벨을 변경할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 신호가 기준 패턴을 포함하지 않는 경우, 저장 캐패시터의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 포함하는 게이트 신호를 생성하여 화질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 경우, 제1 전압 레벨 보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 포함하는 게이트 신호를 생성함으로써, 상기 기준 패턴에 의해 야기되는 화질 불량을 개선할 수 있다.
본 발명은 표시 장치를 구비한 모든 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 타블렛 PC, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), MP3 플레이어, 네비게이션, 비디오폰, 헤드 마운트 디스플레이(Head Mount Display; HMD) 장치 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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 장치 110: 표시 패널
120: 전압 생성부 130: 전압 제어부
140: 게이트 구동부 150: 데이터 구동부
160: 타이밍 제어부 200: 전자 기기
300: 스마트폰

Claims (20)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압을 생성하는 전압 생성부;
    영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 생성하는 전압 제어부;
    상기 게이트 온 전압에 기초하여 상기 화소들에 공급되는 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부;
    상기 영상 신호에 기초하여 상기 화소들에 공급되는 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동부;
    상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 제어 신호들을 생성하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 전압 생성부는 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경하며,
    상기 기준 패턴은 상기 화소들에 상기 제1 전압 레벨을 갖는 상기 게이트 온 전압이 공급되는 경우 화질 불량을 야기하는 것으로 판단되어 설정된 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 전압 제어부는 상기 기준 패턴이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 상기 전압 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 전압 생성부는 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 온 전압을 상기 제1 전압 레벨에서 상기 제2 전압 레벨로 순차적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 전압 생성부는 상기 화소의 상기 타겟 충전율을 충족시키는 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압을 더 생성하고, 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 게이트 오프 전압을 상기 제3 전압 레벨 보다 높은 제4 전압 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 전압 생성부는 상기 화소의 최적 공통 전압인 제5 전압 레벨을 갖는 공통 전압을 더 생성하고, 상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 공통 전압을 상기 제5 전압 레벨 보다 낮은 제6 전압 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 전압 제어부는
    상기 영상 신호를 프레임 별로 저장하는 프레임 저장부; 및
    상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 패턴 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 패턴 검출부는 상기 영상 신호 내에서 데이터 토글(toggle) 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 패턴 검출부는 상기 영상 신호 내에서 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터가 기 설정된 기준 개수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 전압 제어부는
    상기 기준 패턴을 저장하는 패턴 저장부를 더 포함하고,
    상기 패턴 검출부는 상기 영상 신호와 상기 패턴 저장부에 저장된 상기 기준 패턴을 비교하여 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 전압 제어부는 상기 타이밍 제어부에 포함되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 전압 제어부는 상기 타이밍 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 삭제
  13. 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호가 기 설정된 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계;
    상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 경우, 전압 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 전압 제어 신호에 기초하여 화소의 타겟 충전율을 충족시키는 제1 전압 레벨을 갖는 게이트 온 전압의 전압 레벨을 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨로 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 기준 패턴은 상기 화소에 상기 제1 전압 레벨을 갖는 상기 게이트 온 전압이 공급되는 경우 화질 불량을 야기하는 것으로 판단되어 설정된 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 기준 패턴이 기 설정된 검출 시간 이상 검출되는 경우, 상기 전압 제어 신호가 출력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소의 상기 타겟 충전율을 충족시키는 제3 전압 레벨을 갖는 게이트 오프 전압의 전압 레벨을 상기 제3 전압 레벨보다 높은 제4 전압 레벨로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 전압 제어 신호에 기초하여 상기 화소의 최적 공통 전압인 제5 전압 레벨을 갖는 공통 전압의 전압 레벨을 상기 제5 전압 레벨보다 낮은 제6 전압 레벨로 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제13 항에 있어서, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계는 상기 영상 신호 내에서 데이터 토글(toggle) 횟수가 기 설정된 기준 횟수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제13 항에 있어서, 상기 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계는 상기 영상 신호 내에서 기 설정된 기준 계조 이상의 계조를 갖는 데이터가 기 설정된 기준 개수 이상인 경우, 상기 영상 신호가 상기 기준 패턴을 포함하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제13 항에 있어서, 상기 영상 신호가 기준 패턴을 포함하는 지 판단하는 단계는 상기 영상 신호가 기 저장된 상기 기준 패턴을 포함하는 지 비교하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 삭제
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