KR20060112155A - 표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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KR20060112155A
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Abstract

일반적인 구동 속도로 임펄시브 구동을 가능하게 하기 위한 표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법이 개시된다. 액정 캐패시터는 게이트 배선과, 데이터 배선에 의해 둘러싸인 영역에 형성된다. 스위칭 소자는 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 데이터 배선에 인가된 데이터 전압을 액정 캐패시터에 전달한다. 스토리지 캐패시터는 액정 캐패시터에 연결된다. 임펄스 게이트 배선은 임펄스 게이트 신호를 전달한다. 임펄스 구동 소자는 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 스토리지 캐패시터의 공통 전압을 액정 캐패시터에 전달한다. 이에 따라, 일반적인 구동 속도로 임펄시브 구동을 가능하게 함으로써 구동 마진을 확보하여 동영상 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
임펄스, 구동 마진, 동영상 표시 특성, OLED

Description

표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE WITH THE SAME AND METHOD FOR DRIVING THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단위 화소에 대한 등가회로도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단위 화소에 대한 등가회로도이다.
도 3은 본 발명이 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 표시 패널의 일 실시예에 따른 평면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 표시 패널의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 일 실시예의 임펄시브 구동방식을 설명하기 위한 타이밍도들이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 따른 다른 실시예의 임펄시브 구동방식을 설명하기 위한 타이밍도들이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단위 화소에 대한 등가회로도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대한 개략적인 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
110, 310 : 타이밍 제어부 120, 320 : 구동전압 발생부
130, 330 : 데이터 구동부 140, 340 : 게이트 구동부
150, 350 : 임펄스 구동부 160 : LCD 패널
360 : OLED 패널
본 발명은 표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일반적인 구동 속도로 임펄시브 구동을 가능하게 하기 위한 표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 액정표시장치는 대형화 및 성능향상으로 용도가 확대되어 텔레비전 시장에 진출하면서, CRT, PDP 등과 같은 다른 표시 장치들과의 경쟁이 가속화되고 있다. 이에 따라 상기 액정표시장치는 시야각, 색 재현성 및 동영상 표시 특성 등이 현재 보다 높은 성능이 요구되고 있다. 특히, 동영상 표시 특성이 CRT에 비해 현저하게 떨어짐에 따라 동영상 표시 특성을 향상시키기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.
그 중 하나의 기술로, 정상화면에 이어 블랙화면을 삽입하는 임펄시브 구동방식이 채용되고 있다. 상기 임펄시브 구동 방식은 한 프레임 구간 동안 정상화면 과 블랙화면을 표시해야 하므로, 120Hz 이상의 고속 구동을 필수적으로 채용해야 한다.
이러한 고속 구동 방식에 의해 액정 셀의 충전율에 대한 구동 마진이 부족한 문제점을 갖는다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 일반적인 구동 속도로 임펄시브 구동을 가능하게 하기 위한 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 패널을 구비한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 패널은 액정 캐패시터, 스위칭 소자, 스토리지 캐패시터, 임펄스 게이트 배선 및 임펄스 구동 소자를 포함한다. 상기 액정 캐패시터는 게이트 배선과, 데이터 배선에 의해 둘러싸인 영역에 형성된다. 상기 스위칭 소자는 상기 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 데이터 배선에 인가된 데이터 전압을 상기 액정 캐패시터에 전달한다. 상기 스토리지 캐패시터는 상기 액정 캐패시터에 연결된다. 상기 임펄스 게이트 배선은 임펄스 게이트 신호를 전달한다. 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 스토리지 캐패시터의 공통 전압을 상기 액정 캐패시터 에 전달한다.
상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 스토리지 캐패시터의 공통 배선에 연결된 소스 전극 및 상기 액정 캐패시터에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 데이터 배선과 평행하고, 임펄스 전압이 인가되는 임펄스 배선을 더 포함하며, 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라 상기 임펄스 전압을 상기 액정 캐패시터에 전달한다. 이때, 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 임펄스 배선에 연결된 소스 전극 및 상기 액정 캐패시터에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 패널은 유기전계 발광소자, 임펄스 게이트 배선, 구동 소자, 스위칭 소자 및 임펄스 구동 소자를 포함한다. 상기 유기전게 발광소자는 게이트 배선과, 데이터 배선 및 전원전압 배선에 둘러싸인 영역에 형성된다. 상기 임펄스 게이트 배선은 임펄스 게이트 신호를 전달한다. 상기 구동 소자는 상기 유기전계 발광소자를 구동시킨다. 상기 스위칭 소자는 상기 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 데이터 배선에 인가된 데이터 전압을 상기 구동 소자에 전달한다. 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 유기전계 발광소자의 공통 전압을 상기 구동 소자에 전달한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 전압발생부, 데이터 구동부, 제어부, 게이트 구동부, 임펄스 구동부 및 표시 패널을 포함 한다. 상기 전압발생부는 임펄스 전압을 출력하고, 상기 데이터 구동부는 데이터 전압으로 출력한다. 상기 제어부는 구동주파수에 근거하여 제1 제어신호와, 상기 제1 제어신호 보다 일정시간 지연된 제2 제어신호를 출력한다. 상기 게이트 구동부는 상기 제1 제어신호에 기초하여 게이트 신호를 출력한다. 상기 임펄스 구동부는 상기 제2 제어신호에 기초하여 임펄스 게이트 신호를 출력한다. 상기 표시 패널은 한 프레임의 제1 구간에는 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 전압에 대응하는 계조를 표시하고, 상기 한 프레임의 제2 구간에는 상기 임펄스 게이트 신호에 응답하여 상기 임펄스 전압에 대응하는 임펄스 계조를 표시한다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 데이터 신호를 출력하는 단계와, 임펄스 신호를 출력하는 단계와, 게이트 신호를 출력하는 단계와, 상기 게이트 신호에 응답하여 한 프레임의 제1 구간에 상기 데이터 신호에 대응하는 계조를 표시하는 단계와, 상기 게이트 신호 보다 일정시간 지연된 임펄스 게이트 신호를 출력하는 단계 및 상기 임펄스 게이트 신호에 응답하여 상기 한 프레임의 제2 구간에 상기 임펄스 신호에 대응하는 임펄스 계조를 표시하는 단계를 포함한다.
이러한 표시 패널과, 이를 구비한 표시 장치 및 이의 구동 방법에 의하면, 일반적인 구동 속도로 임펄시브 구동을 가능하게 함으로써 구동 마진을 확보하여 동영상 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단위 화소에 대한 등가회로 도이다.
도 1을 참조하면, 상기 단위 화소(P1)는 게이트 배선(GLn), 데이터 배선(DLm), 임펄스 게이트 배선(IGL) 및 임펄스 데이터 배선(IDL)에 의해 정의된다.
상기 단위 화소(P1)는 제1 스위칭 소자(TFT1), 액정 캐패시터(CLC), 스토리지 캐패시터(CST) 및 제2 스위칭 소자(TFT2)를 포함한다.
상기 제1 스위칭 소자(TFT1)는 상기 게이트 배선(GLn)에 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극과, 상기 데이터 배선(DLm)에 전기적으로 연결된 제1 소스 전극 및 상기 액정 캐패시터(CLC)와 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함한다.
상기 액정 캐패시터(CLC)는 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)와 전기적으로 연결된 제1 전극과, 공통 전압(Vcom)이 인가되는 제2 전극을 포함한다.
상기 스토리지 캐패시터(CST)는 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)와 상기 액정 캐패시터(CLC)와 각각 전기적으로 연결된 제1 전극과, 공통 전압(Vst)이 인가되는 제2 전극을 포함한다.
상기 제2 스위칭 소자(TFT2)는 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)과 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극과, 상기 임펄스 데이터 배선(IDL)과 전기적으로 연결된 제2 소스 전극과, 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)와 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함한다.
상기 단위 화소(P1)의 구동을 설명하면, 다음과 같다.
상기 게이트 배선(GLn)으로부터 게이트 신호가 인가되면, 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)가 턴-온 되어 상기 데이터 배선(DLm)으로 인가된 데이터 전압이 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)에 각각 충전된다.
상기 액정 캐패시터(CLC)에 충전된 데이터 전압에 기초하여 상기 단위 화소(P1)는 상기 데이터 전압에 대응하는 정상계조를 표시한다.
한편, 소정 시간 이후, 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)에 임펄스 게이트 신호가 인가되면, 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)가 턴-온 되어 상기 임펄스 데이터 배선(IDL)에 인가된 임펄스 전압이 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)에 각각 충전된다. 상기 임펄스 전압은 임펄시브 구동을 위한 전압으로 상기 데이터 전압에 대해 저휘도를 갖는 데이터전압으로, 일반적으로 블랙 또는 그레이에 해당하는 데이터 전압이다.
상기 임펄스 전압에 의해 상기 액정 캐패시터(CLC)가 충전됨에 따라서 상기 단위 화소(P1)는 상기 임펄스 전압에 대응하는 임펄스 계조(예컨대, 블랙계조)를 표시한다. 다른 한편으로는 상기 단위 화소(P1)는 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)가 턴-온 됨에 따라서 상기 액정 캐패시터(CLC)에 기충전된 데이터 전압을 방전한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단위 화소(P2)에 대한 등가회로도이다.
도 2를 참조하면, 상기 단위 화소(P2)는 게이트 배선(GLn), 데이터 배선(DLm), 임펄스 게이트 배선(IGL) 및 임펄스 데이터 배선(IDL)에 의해 정의된다.
상기 단위 화소(P1)는 제1 스위칭 소자(TFT1), 액정 캐패시터(CLC), 스토리지 캐패시터(CST) 및 제2 스위칭 소자(TFT2)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 스위칭 소자(TFT1), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)는 앞서 설명된 도 1에 도시된 구성 요소들과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 제2 스위칭 소자(TFT2')는 제2 게이트 전극, 제2 소스 전극 및 제3 드레인 전극을 포함한다. 상기 제2 게이트 전극은 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)과 전기적으로 연결된다. 상기 제2 소스 전극은 상기 스토리지 캐패시터(CST)에 공통전압(Vst)을 인가하는 공통 배선(미도시)과 전기적으로 연결된다. 상기 드레인 전극은 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)와 전기적으로 연결된다.
상기 제2 스위칭 소자(TFT2')의 소스 전극에 상기 스토리지 캐패시터(CST)의 공통 전압(Vst)이 연결되어 임펄스 구동을 하는 경우에는 상기 표시 패널이 무전계 상태에서 블랙 계조를 표시하는 노멀리 블랙(Normally Black) 모드로 동작해야 한다.
상기 단위 화소(P2)의 구동을 설명하면, 다음과 같다.
상기 게이트 배선(GLn)으로부터 게이트 신호가 인가되면, 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)가 턴-온 되어 상기 데이터 배선(DLm)으로 인가된 데이터 전압이 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)에 각각 충전된다.
상기 액정 캐패시터(CLC)에 충전된 데이터 전압에 기초하여 상기 단위 화소(P1)는 상기 데이터 전압에 대응하는 정상계조를 표시한다.
한편, 소정 시간 이후, 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)에 임펄스 게이트 신호가 인가되면, 상기 제2 스위칭 소자(TFT2')가 턴-온 되어 상기 스토리지 캐패시터(CST)에 인가되는 공통 전압(Vst)이 상기 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)에 각각 충전된다. 즉, 상기 공통 전압(Vst)이 임펄스 전압이 된다.
상기 공통 전압(Vst)에 의해 상기 액정 캐패시터(CLC)가 충전됨에 따라서 상기 단위 화소(P2)는 상기 공통 전압(Vst)에 대응하는 비정상계조(예컨대, 블랙계조)를 표시한다. 다시 말하면, 상기 단위 화소(P')는 상기 제2 스위칭 소자(TFT2')가 턴-온 됨에 따라서 상기 액정 캐패시터(CLC)에 기충전된 데이터 전압을 방전한다.
도 3은 본 발명이 일 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 액정 표시 장치는 타이밍 제어부(110), 구동전압 발생부(120), 데이터 구동부(130), 게이트 구동부(140), 임펄스 구동부(150) 및 LCD 패널(160)을 포함한다.
상기 타이밍 제어부(110)는 외부 장치로부터 입력된 제어신호(102)를 구동주파수에 근거해 제1 내지 제4 제어신호(111, 112, 113, 114)로 변환한다. 상기 구동주파수는 대략 60Hz 또는 75Hz 이다.
상기 제어신호(102)는 메인클럭신호(MCLK), 수평동기신호(HSYNC), 수직동기신호(VSYNC) 및 데이터 인에이블신호(DE)를 포함한다.
상기 제1 제어신호(111)는 메인클럭신호(MCLK)를 포함하며, 상기 구동전압 발생부(120)에 제공된다.
상기 제2 제어신호(112)는 수평시작신호(STH) 및 로드 신호(TP)를 포함하며, 상기 데이터 구동부(130)에 제공된다.
상기 제3 제어신호(113)는 제1 스캔개시신호(STV1), 제1 스캔클럭신호(CPV1) 및 제1 출력인에이블신호(OE1)를 포함하며, 상기 게이트 구동부(140)에 제공된다.
상기 제4 제어신호(114)는 제2 스캔개시신호(STV2), 제2 스캔클럭신호(CPV2) 및 제2 출력인에이블신호(OE2)를 포함하며, 상기 임펄스 구동부(150)에 제공된다.
상기 구동전압 발생부(120)는 상기 제1 제어신호(111)에 기초하여 상기 표시 장치를 구동하기 위한 구동전압들을 발생한다. 구체적으로, 상기 데이터 구동부(130)에는 기준계조전압(121)을 출력한다. 상기 게이트 구동부(140)에는 제1 게이트 전압들(122)을 출력하고 상기 임펄스 구동부(150)에는 제2 게이트 전압들(123)을 출력한다. 상기 액정표시패널(160)에는 액정 캐패시터의 공통 전압(Vcom), 스토리지 캐패시터(CST)의 공통 전압(Vst)을 출력한다. 한편, 상기 액정표시패널(160)이 도 1에 도시된 바와 같은 단위 화소 구조를 갖는 경우, 상기 구동전압 발생부(120)는 상기 임펄스 데이터 배선(IDL)에 인가되는 임펄스 전압을 출력한다.
상기 데이터 구동부(130)는 상기 제2 제어신호(112)에 기초하여 상기 영상데이터(115)를 상기 기준계조전압(121)에 기초하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환시킨다. 상기 데이터 구동부(130)는 변환된 아날로그 형태의 데이터 전압(D1,D2,..DM)을 상기 액정표시패널(160)의 데이터 배선(DL)들에 출력한다.
상기 게이트 구동부(140)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 제3 제어신호(113) 및 상기 구동전압 발생부(120)로부터 제공된 제1 게이트 전압들(122)을 이용하여 게이트 신호들(G1,G2,..GN)을 생성하고, 생성된 게이트 신호들(G1,G2,..GN)을 상기 액정표시패널(160)의 게이트 배선(GL)들에 출력한다.
상기 임펄스 구동부(150)는 상기 타이밍 제어부(110)로부터 제공된 제4 제어 신호(114) 및 상기 구동전압 발생부(120)로부터 제공된 제2 게이트 전압들(123)을 이용하여 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,..IGN)을 생성하고, 생성된 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,..IGN)을 상기 액정표시패널(160)의 게이트 배선(GL)들에 출력한다.
상기 제3 제어신호(113) 중 상기 제1 스캔개시신호(STV1)와, 상기 제4 제어신호(114) 중 상기 제2 스캔개시신호(STV2)는 소정의 지연차를 갖는다. 즉, 상기 제2 스캔개시신호(STV2)는 상기 제1 스캔개시신호(STV1)가 출력되고 소정시간 지연된 후에 출력된다.
결과적으로, 상기 제2 스캔개시신호(STV2)에 의해 시작되는 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,..IGN)은 상기 제1 스캔개시신호(STV1)에 의해 게이트 신호들(G1,G2,..GN)이 출력된 후, 소정시간이후부터 출력된다. 이에 의해 상기 액정표시패널(160)은 한 프레임 구간 동안 데이터 전압에 의한 정상 화면과, 임펄스 전압에 의한 임펄스 화면이 표시된다.
상기 액정표시패널(160)은 액정층과, 상기 액정층을 수용하는 제1 및 제2 기판을 포함하며, 도 1 및 도 2에 도시된 단위 화소(P1, P2)들 중 하나의 화소 구조를 갖는다.
도 4는 도 3에 도시된 표시 패널의 일 실시예에 따른 평면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 표시 패널(165)은 제1 기판(161)과, 제2 기판(162) 및 상기 제1 및 제2 기판(161,162) 사이에 개재된 액정층(163)을 포함한다.
상기 제1 기판(161)은 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 제1 내지 제3 주변영역(PA1,PA2,PA3)으로 이루어진다.
상기 표시 영역(DA)에는 제1 방향으로 연장된 데이터 배선(DL)들 및 임펄스 데이터 배선(IDL)들과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 게이트 배선(GL)들 및 임펄스 게이트 배선(IGL)들이 형성되며, 상기 데이터 배선(DL)들과 게이트 배선(GL)들에 의해 복수의 단위 화소들이 정의된다. 여기서, 상기 임펄스 데이터 배선(IDL)은 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 배선으로 형성할 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 배선을 형성하지 않고 스토리지 캐패시터의 공통 배선을 사용할 수도 있다.
상기 제1 주변 영역(PA1)에는 상기 데이터 배선(DL)들에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동칩이 탑재된 데이터 테이프 캐리어 패키지(이하, TCP)(131)들이 배치된다. 상기 제2 주변 영역(PA2)에는 상기 게이트 배선(GL)들에 게이트 신호를 출력하는 제1 게이트 구동칩이 탑재된 제1 게이트 TCP(142)가 배치된다. 상기 제3 주변 영역(PA3)에는 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)들에 임펄스 게이트 신호를 출력하는 제2 게이트 구동칩이 탑재된 제2 게이트 TCP(153)가 배치된다.
상기 제2 게이트 TCP(153)의 출력단자들은 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)들과 일대 일로 각각 연결된다.
도 5는 도 3에 도시된 표시 패널의 다른 실시예에 따른 평면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 표시 패널(265)은 제1 기판(261)과, 제2 기판(262) 및 상기 제1 및 제2 기판(261,262) 사이에 개재된 액정층(263)을 포함한다.
상기 제1 기판(261)은 표시 영역(DA)과 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 제1 내지 제3 주변영역(PA1,PA2,PA3)으로 이루어진다.
상기 표시 영역(DA)에는 제1 방향으로 연장된 데이터 배선(DL)들 및 임펄스 데이터 배선(IDL)들과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 게이트 배선(GL)들 및 임펄스 게이트 배선(IGL)들이 형성되며, 상기 데이터 배선(DL)들과 게이트 배선(GL)들에 의해 복수의 단위 화소들이 정의된다.
여기서, 상기 임펄스 데이터 배선(IDL)은 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 배선으로 형성할 수도 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 배선을 형성하지 않고 스토리지 캐패시터의 공통 배선을 사용할 수도 있다.
상기 제1 주변 영역(PA1)에는 데이터 TCP(231)가 배치되고, 상기 제2 주변 영역(PA2)에는 제1 게이트 TCP(242)가 배치된다. 상기 제3 주변 영역(PA3)에는 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)들에 임펄스 게이트 신호를 출력하는 제2 게이트 TCP(255)가 배치된다.
상기 제2 게이트 TCP(255)의 출력단자들은 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)들과 일대 다로 연결되는 배선구조를 갖는다. 즉, 하나의 게이트 TCP 출력단자에 소정개의 임펄스 게이트 배선(IGL)들이 전기적으로 연결된다.
이에 의해 임펄스 게이트 구동칩(또는, 게이트 TCP)의 개수를 줄일 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 3개의 임펄스 게이트 배선들에 하나의 출력단자를 연결시켜 일대일 연결된 도 4에 도시된 임펄스 게이트 구동칩(또는, 게이트 TCP)들 보다 2개를 줄인다.
이상의 도 4 및 도 5에서는 게이트 TCP를 이용해 표시 패널에 게이트 구동칩 이 실장되는 예를 도시하였으나, 상기 표시 패널의 주변영역에 아몰퍼스 실리콘 박막트랜지스터들을 실장하여 게이트 구동회로를 구현할 수도 있다.
도 6a 내지 도 6e는 본 발명에 따른 일 실시예의 임펄시브 구동방식을 설명하기 위한 타이밍도들이다. 이하에서는 도 3, 도 4 및 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 게이트 구동부(140)에 제1 스캔개시신호(STV1)를 제공한다.
상기 게이트 구동부(140)는 상기 제1 스캔개시신호(STV1)가 하이 펄스가 인가되면, N개의 게이트 신호들(G1,G2,...,GN)이 순차적으로 출력된다. 즉, 한 프레임을 주기로 N개의 게이트 신호들(G1,G2,...,GN)이 순차적으로 출력된다. 상기 하나의 게이트 신호는 하나의 수평 구간(1H)에 대응한다.
상기 게이트 신호들(G1,G2,...,GN)에 의해 상기 액정표시패널(160)의 게이트 배선들(GL1,GL2,...GLN)이 순차적으로 활성화되고, 이에 의해 제1 스위칭 소자(TFT1)들이 턴-온 된다. 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)들이 턴-온 되면, 상기 액정 캐패시터(CLC)들에 데이터 전압이 충전되어 단위 화소들은 상기 데이터 전압에 해당하는 정상 계조를 각각 표시한다.
도 6c 및 도 6d를 참조하면, 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 임펄스 구동부(150)에 상기 제1 스캔개시신호(STV1)에 대해 소정시간 지연된 제2 스캔개시신호(STV2)를 제공한다.
상기 임펄스 구동부(150)는 상기 제2 스캔개시신호(STV2)가 하이 펄스가 인 가되면, N개의 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,...,IGN)이 순차적으로 출력된다. 즉, 한 프레임을 주기로 N개의 게이트 신호들(IG1,IG2,...,IGN)이 순차적으로 출력된다. 상기 하나의 임펄스 게이트 신호는 하나의 수평 구간(1H)에 대응한다.
상기 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,...,IGN)에 의해 상기 액정표시패널(160)의 임펄스 게이트 배선들(IGL1,IGL2,...IGLN)이 순차적으로 활성화되고, 이에 의해 제2 스위칭 소자(TFT2)들이 턴-온 되어 상기 액정 캐패시터(CLC)들에 충전된 데이터 전압들을 방전시킨다. 즉, 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)들이 턴-온 되면, 임펄스 전압이 상기 액정 캐패시터(CLC)들에 충전됨으로써 단위 화소들은 임펄스 계조를 표시한다.
도 6e는 상기와 같은 임펄시브 구동에 따른 표시 패널의 투과율을 나타낸 그래프이다. 도 6e를 참조하면, 상기 제1 스캔개시신호(STV1)의 하이 펄스가 출력되어 정상 화면이 표시되는 구간(D) 동안에는 투과율이 높은 반면, 상기 제2 스캔개시신호(STV2)의 하이 펄스가 출력되어 임펄스 화면이 표시되는 구간(B) 동안에는 상대적으로 투과율이 낮다.
이와 같이 일반 구동 속도(예컨대, 60Hz)로 한 프레임 구간 동안 정상 화면과 임펄스 화면을 교호로 표시하는 임펄시브 구동 방식을 이용하여 동화상의 표시 특성을 향상시킨다.
또한, 제1 스캔개시신호(STV1)와 제2 스캔개시신호(STV2)의 지연시간을 조정하여 한 프레임 화면에 표시되는 정상 화면과 임펄스 화면의 비율을 다양하게 조정할 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명에 따른 다른 실시예의 임펄시브 구동방식을 설명하기 위한 타이밍도들이다. 이하에서는 도 3, 도 5 및 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 설명한다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 게이트 구동부(140)에 제1 스캔개시신호(STV1)를 제공한다.
상기 게이트 구동부(140)는 상기 제1 스캔개시신호(STV1)가 하이 펄스가 인가되면, N개의 게이트 신호들(G1,G2,...,GN)이 순차적으로 출력된다.
상기 게이트 신호들(G1,G2,...,GN)에 의해 상기 액정표시패널(160)의 게이트 배선들(GL1,GL2,...GLN)이 순차적으로 활성화되고, 이에 의해 제1 스위칭 소자(TFT1)들이 턴-온 된다. 상기 제1 스위칭 소자(TFT1)들이 턴-온 되면, 상기 액정 캐패시터(CLC)들에 데이터 전압이 충전되어 단위 화소들은 상기 데이터 전압에 해당하는 정상 계조를 각각 표시한다.
도 7c 및 도 7d를 참조하면, 상기 타이밍 제어부(110)는 상기 임펄스 구동부(150)에 상기 제1 스캔개시신호(STV1)에 대해 소정시간 지연된 제2 스캔개시신호(STV2)를 제공한다.
상기 임펄스 구동부(150)는 상기 제2 스캔개시신호(STV2)가 하이 펄스가 인가되면, N개의 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,...,IGN)이 순차적으로 출력된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, q 번째의 임펄스 게이트 신호(IGq)가 3q-2, 3q-1, 3q 번째 임펄스 게이트 배선(IGL(3q-1),IGL(3q-2),IGL(3q))에 공용으로 인가된다. 따라서, 상기 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,...,IGN)은 상기 액정표시패널 (160)의 임펄스 게이트 배선들(IGL1,IGL2,...IGLN)이 3개씩 그룹핑되어 동시에 인가된다.
이에 의해 3개의 수평 라인(3H)에 해당하는 제2 스위칭 소자(TFT2)들이 턴-온 되어 상기 액정 캐패시터(CLC)들에 충전된 데이터 전압들을 방전시킨다. 즉, 상기 제2 스위칭 소자(TFT2)들이 턴-온 되면, 임펄스 전압이 상기 액정 캐패시터(CLC)들에 충전됨으로써 단위 화소들은 임펄스 계조를 표시한다.
도 7e는 상기와 같은 임펄시브 구동에 따른 표시 패널의 투과율을 나타낸 그래프이다. 도 7e를 참조하면, 상기 제1 스캔개시신호(STV1)의 하이 펄스가 출력되어 정상 화면이 표시되는 구간(D) 동안에는 투과율이 높은 반면, 상기 제2 스캔개시신호(STV2)의 하이 펄스가 출력되어 임펄스 화면이 표시되는 구간(B) 동안에는 상대적으로 투과율이 낮다.
이와 같이 일반 구동 속도(예컨대, 60Hz)로 한 프레임 구간 동안 정상 화면과 임펄스 화면을 교호로 표시하는 임펄시브 구동 방식을 이용하여 동화상의 표시 특성을 향상시킨다.
또한, 제1 스캔개시신호(STV1)와 제2 스캔개시신호(STV2)의 지연시간을 조정하여 한 프레임 화면에 표시되는 정상 화면과 임펄스 화면의 비율을 다양하게 조정할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 패널의 단위 화소에 대한 등가회로도이다.
도 8을 참조하면, 상기 단위 화소(P3)는 게이트 배선(GLn), 데이터 배선 (DLm), 바이어스 전압 배선(VLk) 및 임펄스 게이트 배선(IGL)에 의해 정의된다.
상기 단위 화소(P3)는 스위칭 소자(Ts), 구동 소자(Td), 유기전계 발광소자(EL), 스토리지 캐패시터(CST) 및 임펄스 구동 소자(Ti)를 포함한다.
상기 스위칭 소자(Ts)는 상기 게이트 배선(GLn)과 전기적으로 연결된 게이트 전극과, 상기 데이터 배선(DLm)에 전기적으로 연결된 소스 전극 및 상기 구동 소자(Td)와 전기적으로 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 구동 소자(Td)는 상기 스위칭 소자(Ts)와 전기적으로 연결된 게이트 전극과, 상기 바이어스 전압 배선(VLk)과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 상기 유기전계 발광소자(EL)와 전기적으로 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 유기전계 발광소자(EL)는 상기 구동 소자(Td)와 전기적으로 연결된 제1 단과, 공통 전압(Vcom)이 전달되는 공통전압배선(미도시)과 전기적으로 연결된 제2 단을 포함한다.
상기 스토리지 캐패시터(CST)는 상기 바이어스 전압 배선(VLk)과 전기적으로 연결된 제1 단과, 상기 스위칭 소자(Ts)와 구동 소자(Td)와 전기적으로 연결된 제2 단을 포함한다.
상기 임펄스 구동 소자(Ti)는 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)과 전기적으로 연결된 게이트 전극과, 상기 유기전계 발광소자(EL)에 공통 전압(Vcom)을 전달하는 공통전압배선(미도시)과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 상기 구동 소자(Td)와 전기적으로 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 단위 화소(P3)의 구동을 설명하면, 다음과 같다.
상기 게이트 배선(GLn)으로부터 게이트 신호가 인가되면, 상기 스위칭 소자(Ts)가 턴-온 되어 상기 데이터 배선(DLm)으로 인가된 데이터 전압은 상기 구동 소자(Td)에 인가된다. 상기 구동 소자(Td)에 인가된 데이터 전압은 상기 유기전계 발광소자(EL)에 인가되고, 상기 유기전계 발광소자(EL)는 상기 데이터 전압에 대응하여 발광한다. 상기 단위 화소(P3)는 상기 데이터 전압에 해당하는 정상 계조를 표시한다.
한편, 소정 시간 이후, 상기 임펄스 게이트 배선(IGL)에 임펄스 게이트 신호가 인가되면, 상기 임펄스 구동 소자(Ti)가 턴-온 되어 상기 공통 전압(Vcom)이 상기 구동 소자(Td)에 인가된다. 상기 구동 소자(Td)에 인가된 상기 공통 전압(Vcom)은 상기 유기전계 발광소자(EL)에 인가되고, 상기 유기전계 발광소자(EL)는 상기 공통 전압(Vcom)에 응답하여 꺼진다. 즉, 상기 유기전계 발광소자(EL)는 방전된다. 결과적으로, 상기 공통 전압(Vcom)은 임펄스 전압이 되어, 상기 단위 화소(P3)에 블랙 계조를 표시시킨다.
이상에서는 임펄스 전압을 상기 유기전계 발광소자(EL)에 인가되는 공통 전압을 사용하는 예를 설명하였으나, 별도의 임펄스 데이터 배선을 형성하여 별도의 임펄스 전압을 인가할 수도 있음은 당연하다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 표시장치에 대한 개략적인 블록도이다.
도 9를 참조하면, 상기 유기발광 표시장치는 타이밍 제어부(310), 구동전압 발생부(320), 데이터 구동부(330), 게이트 구동부(340), 임펄스 구동부(350) 및 OLED 패널(360)을 포함한다.
상기 타이밍 제어부(310)는 외부 장치로부터 입력된 제어신호(302)를 구동주파수에 근거해 제1 내지 제4 제어신호(311, 312, 313, 314)로 변환한다. 상기 구동주파수는 대략 60Hz 또는 75Hz 이다.
상기 타이밍 제어부(310)는 외부 장치로부터 입력된 원시데이터(304)를 신호처리하여 영상데이터(315)로 출력한다.
상기 제1 제어신호(311)는 상기 구동전압 발생부(120)에 제공되고, 상기 제2 제어신호(312)는 데이터 구동부(330)에 제공되고, 상기 제3 제어신호(313)는 상기 게이트 구동부(340)에 제공되고, 상기 제4 제어신호(314)는 상기 임펄스 구동부(350)에 제공된다.
상기 제3 제어신호(313)는 제1 스캔개시신호(STV1), 제1 스캔클럭신호(CPV1) 및 제1 출력인에이블신호(OE1)를 포함하며, 상기 제4 제어신호(314)는 제2 스캔개시신호(STV2), 제2 스캔클럭신호(CPV2) 및 제2 출력인에이블신호(OE2)를 포함한다.
상기 구동전압 발생부(320)는 상기 제1 제어신호(311)에 기초하여 상기 표시 장치를 구동하기 위한 구동전압들을 발생한다. 구체적으로, 상기 데이터 구동부(330)에는 기준계조전압(321)을 출력한다. 상기 게이트 구동부(340)에는 제1 게이트 전압들(322)을 출력하고 상기 임펄스 구동부(350)에는 제2 게이트 전압들(323)을 출력한다. 상기 OLED 패널(360)에는 유기전계 발광소자(EL)의 공통전압(Vcom), 바이어스 전압(Vdd)을 출력한다.
한편, 상기 OLED 패널(360)이 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 임펄스 데이 터 배선(IDL)이 형성된 경우에는 상기 구동전압 발생부(320)는 상기 임펄스 데이터 배선(IDL)에 인가되는 임펄스 전압을 출력한다.
상기 데이터 구동부(330)는 상기 제2 제어신호(312)에 기초하여 상기 영상데이터(315)를 상기 기준계조전압(321)에 기초하여 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환시킨다. 상기 데이터 구동부(330)는 변환된 아날로그 형태의 데이터 전압(D1,D2,..DM)을 상기 OLED 패널(360)의 데이터 배선(DL)들에 출력한다.
상기 게이트 구동부(340)는 상기 제3 제어신호(313) 및 상기 제1 게이트 전압들(322)을 이용하여 게이트 신호들(G1,G2,..GN)을 생성하여 상기 OLED 패널(360)의 게이트 배선(GL)들에 출력한다.
상기 임펄스 구동부(350)는 상기 제4 제어신호(314) 및 상기 제2 게이트 전압들(323)을 이용하여 임펄스 게이트 신호들(IG1,IG2,..IGN)을 생성하여 상기 OLED 패널(360)의 임펄스 게이트 배선(IGL)들에 출력한다.
상기 제3 제어신호(313) 중 상기 제1 스캔개시신호(STV1)와, 상기 제4 제어신호(314) 중 상기 제2 스캔개시신호(STV2)는 소정의 지연차를 갖는다. 상기 제2 스캔개시신호(STV2)에 의해 시작되는 임펄스 게이트 신호들은 상기 제1 스캔개시신호(STV1)에 의해 시작되는 게이트 신호들이 출력된 후, 소정시간이후부터 출력된다. 이에 의해 상기 OLED 패널(360)은 한 프레임 구간 동안 데이터 전압에 의한 정상 화면과, 임펄스 전압에 의한 임펄스 화면이 표시된다.
상기 OLED 패널(360)은 도 8에 도시된 바와 같은 단위 화소 구조(P3)를 갖는다. 상기 OLED 패널(360)의 임펄스 게이트 신호의 인가 방법은 앞서 설명된 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 다양하게 구현할 수 있으며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상의 도 9에 도시된 유기발광 표시장치의 임펄시브 구동 방식 역시, 앞서 설명된 도 6a 내지 도 6e와, 도 7a 내지 도 7e에 도시된 바와 같이 다양하게 구현할 수 있으며, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 단위 화소에 임펄스 구동을 위한 구동 소자를 형성함으로써 일반적인 구동 속도로 임펄시브 구동 방식을 가능하게 할 수 있다. 이에 따라 임펄시브 구동시 구동 마진을 확보하여 동영상 표시 특성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 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

Claims (20)

  1. 게이트 배선과, 데이터 배선에 의해 둘러싸인 영역에 형성된 액정 캐패시터;
    상기 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 데이터 배선에 인가된 데이터 전압을 상기 액정 캐패시터에 전달하는 스위칭 소자;
    상기 액정 캐패시터에 연결된 스토리지 캐패시터;
    임펄스 게이트 신호를 전달하는 임펄스 게이트 배선; 및
    상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 스토리지 캐패시터의 공통 전압을 상기 액정 캐패시터에 전달하는 임펄스 구동 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임펄스 게이트 배선은 상기 게이트 배선들과 평행한 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 스토리지 캐패시터의 공통 배선에 연결된 소스 전극 및 상기 액정 캐패시터에 연결된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 데이터 배선과 평행하고, 임펄스 전압이 인가되는 임 펄스 배선을 더 포함하며,
    상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라 상기 임펄스 전압을 상기 액정 캐패시터에 전달하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  5. 제4항에 있어서, 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 임펄스 배선에 연결된 소스 전극 및 상기 액정 캐패시터에 연결된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  6. 게이트 배선과, 데이터 배선 및 전원전압 배선에 둘러싸인 영역에 형성된 유기전계 발광소자;
    임펄스 게이트 신호를 전달하는 임펄스 게이트 배선;
    상기 유기전계 발광소자를 구동시키는 구동 소자;
    상기 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 데이터 배선에 인가된 데이터 전압을 상기 구동 소자에 전달하는 스위칭 소자; 및
    상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라, 상기 유기전계 발광소자의 공통 전압을 상기 구동 소자에 전달하는 임펄스 구동 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  7. 제6항에 있어서, 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 유기전계 발광소자의 공통 배선에 연결된 소스 전극 및 상 기 구동 소자에 연결된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  8. 제6항에 있어서, 상기 데이터 배선과 평행하고, 임펄스 전압이 인가되는 임펄스 배선을 더 포함하며,
    상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선이 활성화됨에 따라 상기 임펄스 전압을 상기 구동 소자에 전달하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  9. 제8항에 있어서, 상기 임펄스 구동 소자는 상기 임펄스 게이트 배선에 연결된 게이트 전극과, 상기 임펄스 배선에 연결된 소스 전극 및 상기 구동 소자에 연결된 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  10. 임펄스 전압을 출력하는 전압발생부;
    데이터 전압으로 출력하는 데이터 구동부;
    구동주파수에 근거하여 제1 제어신호와, 상기 제1 제어신호 보다 일정시간 지연된 제2 제어신호를 출력하는 제어부;
    상기 제1 제어신호에 기초하여 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;
    상기 제2 제어신호에 기초하여 임펄스 게이트 신호를 출력하는 임펄스 구동부;
    한 프레임의 제1 구간에는 상기 게이트 신호에 응답하여 상기 데이터 전압에 대응하는 계조를 표시하고, 상기 한 프레임의 제2 구간에는 상기 임펄스 게이트 신 호에 응답하여 상기 임펄스 전압에 대응하는 임펄스 계조를 표시하는 표시 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 제어신호는 스캔개시신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 구동주파수는 실질적으로 60 Hz 내지 80 Hz 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 표시 패널은
    계조 전압을 충전하는 액정 캐패시터;
    상기 게이트 신호에 턴-온 되어 상기 액정 캐패시터에 상기 데이터 전압을 충전시키는 제1 스위칭 소자; 및
    상기 임펄스 게이트 신호에 턴-온 되어 상기 액정 캐패시터에 상기 임펄스 전압을 충전시키는 제2 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 표시 패널은 스토리지 캐패시터를 더 포함하며,
    상기 임펄스 전압은 상기 스토리지 캐패시터의 공통 전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시 패널은 무전계 상태에서 블랙 계조를 표시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서, 상기 표시 패널은
    계조를 표시하는 유기전계발광소자;
    유기전계 발광소자를 구동시키는 구동 소자;
    상기 게이트 신호에 턴-온 되어 상기 구동 소자에 상기 데이터 전압을 전달하는 스위칭 소자; 및
    상기 임펄스 게이트 신호에 턴-온 되어 상기 구동 소자에 상기 임펄스 전압을 전달하는 임펄스 구동 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 임펄스 전압은 상기 유기전계 발광소자에 인가되는 공통전압인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제10항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 일정시간을 조정하여 상기 제1 구간과 제2 구간의 비율을 조정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제10항에 있어서, 상기 표시 패널은 복수의 게이트 배선들을 포함하며,
    하나의 임펄스 게이트 신호는 서로 인접한 소정개의 게이트 배선들에 공통으로 인가되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 데이터 신호를 출력하는 단계;
    임펄스 신호를 출력하는 단계;
    게이트 신호를 출력하는 단계;
    상기 게이트 신호에 응답하여 한 프레임의 제1 구간에 상기 데이터 신호에 대응하는 계조를 표시하는 단계;
    상기 게이트 신호 보다 일정시간 지연된 임펄스 게이트 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 임펄스 게이트 신호에 응답하여 상기 한 프레임의 제2 구간에 상기 임펄스 신호에 대응하는 임펄스 계조를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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