KR20060119308A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060119308A
KR20060119308A KR1020050042060A KR20050042060A KR20060119308A KR 20060119308 A KR20060119308 A KR 20060119308A KR 1020050042060 A KR1020050042060 A KR 1020050042060A KR 20050042060 A KR20050042060 A KR 20050042060A KR 20060119308 A KR20060119308 A KR 20060119308A
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박대양
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 액정표시장치는, 제1 제어신호, 제2제어신호 및 제3제어신호를 생성하기 위한 정보를 저장하고 있는 저장부와; 상기 저장부의 상기 정보를 읽어 상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 적어도 어느 하나와 상기 제3제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 타이밍 컨트롤러에서 생성된 상기 제어신호를 수신하여, 상기 제3제어신호에 따라 상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 선택부와; 상기 선택부로부터 출력된 상기 제1제어신호 또는 상기 제2제어신호에 기초하여 영상을 표시하는 액정패널을 포함한다. 이로 인해 액정패널에 발생하는 노이즈를 방지하고, 비정상구동 시 비정상구동 보호화면을 표시할 수 있는 액정표시장치가 제공된다.

Description

액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 배치도,
도 2 및 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 정상구동시 수직동기시작신호의 출력을 설명하기 위한 도면,
도4및 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 비정상구동시 수직동기시작신호의 출력을 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 액정패널 110 : 게이트선
120 : 데이터선 130 : 게이트 드라이브
140 : 데이터 드라이브 132 : 시프트 레지스터
134 : 신호선 패드 210 : 저장부
220 : 타이밍 컨트롤러 230 : 선택부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 비정상구동 시 보호화면을 표시하는 액정표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치는 박막트랜지스터가 형성되어 있는 박막트랜지스터 기판과 컬러필터층이 형성되어 있는 컬러필터 기판으로 구성된 액정패널을 포함하며, 박막트랜지스터 기판과 컬러필터 기판 사이에는 액정층이 위치하고 있다.
이외에 액정패널의 각 화소를 구동하기 위해서, 구동회로와, 구동회로로부터 구동신호를 받아 표시영역내의 데이터선과 게이트선에 전압을 인가하는 데이터 드라이버와 게이트 드라이버가 마련되어 있다. 게이트 드라이버와 데이터 드라이버는 타이밍 컨트롤러의 제어를 받아 각 구동회로에 구동 신호를 인가한다.
타이밍 컨트롤러에서 발생되는 제어신호 중 프레임이 시작할 때 게이트 온 펄스(게이트 신호의 하이 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직동기시작신호(vertical synchronization start signal, STV)는 부팅이나 화면 전환시 한 프레임이 생성되는 중간에 발생하여 액정패널에 가로줄 노이즈를 발생시킨다. 이를 방지하기 위하여 수직동기시작신호 및 수직동기시작신호와 동일한 복사 수직동기시작신호(masked STV)를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 사용하게 되었다. 복사 수직동기시작신호는 프레임이 생성되는 중간에 발생하지 않으므로 수직동기시작신호 및 복사 수직동기시작신호 발생에 대한 신호를 모두 수신한 경우에만 동기신호를 수신하도록 하는 논리곱 회로(AND gate)를 사용하면, 가로줄 노이즈의 원인이 되는 수직동기시작신호의 출력을 배제할 수 있다.
하지만, 디스플레이장치가 외부로부터 영상신호를 정상적으로 입력 받지 못하여 영상을 표시할 수 없는 경우, 타이밍 컨트롤러는 디폴트(default) 값으로 설정된 수직동기시작신호는 생성하지만 복사 수직동기시작신호는 생성하지 않는다. 이러한 경우 논리곱 회로에 의해 타이밍 컨트롤러는 수직동기시작신호에 해당하는 어떠한 신호도 출력하지 않는다. 결국 영상신호를 정상적으로 입력 받지 못하거나 디스플레이장치의 구동에 이상이 발생한 경우 사용자에게 이를 알려주는 보호화면조차 표시할 수 없는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 액정패널에 발생하는 노이즈를 방지하고, 비정상구동 시 비정상모드 보호화면을 표시할 수 있는 액정표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 제1 제어신호, 제2제어신호 및 제3제어신호를 생성하기 위한 정보를 저장하고 있는 저장부와; 상기 저장부의 상기 정보를 읽어 상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 적어도 어느 하나와 상기 제3제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와; 상기 타이밍 컨트롤러에서 생성된 상기 제어신호를 수신하여, 상기 제3제어신호에 따라 상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 선택부와; 상기 선택부로부터 출력된 상기 제1제어신호 또는 상기 제2제어신호에 기초하여 영상을 표시하는 액정패널에 의해 달성된다.
상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 어느 하나는 수직동기시작신호이고, 다른 하나는 복사 수직동기시작신호인 것을
상기 타이밍 컨트롤러가 상기 저장부로부터 상기 정보를 읽을 수 없는 경우, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 선택부가 상기 수직동기시작신호를 출력하도록 제3제어신호를 생성하는 것을
상기 액정패널은 비정상모드 보호화면을 표시하는 것을
상기 타이밍 컨트롤러가 상기 저장부로부터 상기 정보를 읽을 수 있는 경우, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 선택부가 복사 수직동기시작신호를 출력하도록 상기 제3제어신호를 생성하는 것을
상기 액정패널은 게이트선과 상기 게이트선에 구동신호를 인가하는 시프트 레지스터를 포함하고, 상기 시프트 레지스터는 상기 수직동기시작신호 및 상기 복사 수직동기시작신호에 의해 상기 구동신호를 상기 게이트선에 인가하는 것을
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 배치도이다. 도시된 바와 같이 액정표시장치(1)는 액정패널(100), 액정패널(100)에 인가되는 신호 발생에 대한 정보를 저장하고 있는 저장부(210), 액정패널(100)에 인가되는 각종 신호를 생성, 제어하는 타이밍 컨트롤러(220), 타이밍 컨트롤러(220)로부터 입력된 신호를 선택하여 액정패널(100)로 출력하는 선택부(230), 타이밍 컨트롤러(220)의 제어에 따라 게이트 신호를 생성하는 게이트 신호 생성부(240) 및 액정패널(100)으로 데이터 전압을 인가하는 데이터 드라이버(140)을 포함한다. 또한 도시하지는 않았지만, 데이터 드라이버(140)에 연결되어 있으며 타이밍 컨트롤러(220)의 제어를 받아 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함한다.
액정패널(100)은 복수의 게이트선(110), 데이터선(120) 및 게이트선(110)에 게이트 신호를 순차적으로 인가하는 게이트 드라이버(130)로 이루어진다.
점선으로 표시된 표시영역에는 게이트선(110) 및 데이터선(120)이 서로 교차 하여 형성된 복수의 화소영역이 매트릭스 형상으로 배열되어 있다. 화소영역에는 데이터선(120)과 게이트선(110)의 교차점에 위치하는 박막트랜지스터와 이에 전기적으로 연결된 화소전극이 마련되어 있다. 각 화소영역은 스위칭 소자인 박막트랜지스터와 화소전극 사이에 형성되는 액정용량(Clc) 및 컬러필터 기판(미도시)의 공통전극과 화소전극 간에 형성된 유지용량(Cst)을 포함한다. 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 게이트선(110)은 주사 신호 또는 게이트 신호를 전달하며, 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(120)은 화상 데이터 신호 등을 전달한다. 박막트랜지스터는 삼단자 소자로서, 그 제어단자는 게이트선(110)에 연결되어 있고 입력단자는 데이터선(120)에 연결되며, 출력단자는 액정용량(Clc) 및 유지용량(Cst)을 형성하는 화소전극에 연결되어 있다.
이러한 구조로 이루어지는 액정패널(100)에서, 게이트선(110)에 게이트 온 전압이 인가되어 박막트랜지스터가 온 되면, 데이터선(120)에 공급된 화소전압이 박막트랜지스터를 통하여 화소전극에 인가된다. 그러면, 화소전극에 걸리는 화소전압과 공통전압의 차이에 해당하는 전계가 액정에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과된다.
게이트 드라이버(130)은 스캔 드라이버라고도 하는데 본 발명과 같이 게이트 드라이버(130)가 액정패널(100)에 집적되어 있는 경우 각 게이트선(110)에 연결되어 있는 시프트 레지스터(132) 및 시프트 레지스터(132)에 게이트 온 전압 및 게이트 오프 전압을 포함한 각종 게이트 신호를 전달하는 신호선 패드(134)를 포함한다.
시프트 레지스터(132)는 비표시영역의 일측에 마련되어 게이트선(110)의 연장방향으로 게이트선(110)의 단부와 연결되어 있다. 또한, 시프트 레지스터(132)는 신호선 패드(134)에 연결되어 시프트 레지스터(132)의 외측에 마련된 복수의 신호선을 통해 구동신호를 전달 받는다. 복수의 신호선을 통해 전달 받는 구동신호로는 게이트 온 전압인 제 1 클락신호(CKV), 제 1 클럭신호와 반대 위상을 가지고 있는 제 2 클락신호(CKVB), 수직동기시작신호(vertical synchronization start signal, STV), 게이트 오프 전압(Voff) 및 게이트 온 전압(Von) 등이다.
시프트 레지스터(132)의 구동을 간단히 살펴보면 다음과 같다. 첫 번째 시프트 레지스터는 스캔개시신호와 클락신호에 동기되어 게이트 온 전압의 출력을 시작하고 두 번째 시프트 레지스터부터는 전단 시프트 레지스터의 출력전압과 클락신호에 동기되어 게이트 온 전압의 출력을 시작한다. 각 시프트 레지스터의 게이트 온 전압 출력의 종료는 후단 시프트 레지스터의 출력 시작 시점과 밀접한 관계가 있다.
데이터 드라이버(140)는 소스 드라이버라고도 하며, 액정패널(100)의 데이터선(120)에 연결되어 있다. 데이트 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터 입력되는 화상 신호에 따라 계조전압 생성부에서 생성된 계조 전압을 적절히 조절하여 화소전극으로 전달될 데이터 전압을 데이터선(120)에 인가한다.
저장부(210)는 일반적으로 프로그램을 지우고 쓸 수 있는EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)으로 구성되며EDID(extended display identification data) 등을 저장하고 있다. EDID는 타이밍 컨트롤러(220)가 생성하는 제어신호에 대한 명령문 및 외부 영상소스인 호스트(host)가 액정표시장치를 인식할 수 있는 전반적인 정보를 포함한다. EDID에는 주로 선택적인 변수와 구조형식(format)에 관하여 설명되어 있으며, 타이밍 컨트롤러(220)에서 생성되어야 할 신호에 대한 명령문을 포함하고 있다. EDID에 저장된 명령문에 따라 타이밍 컨트롤러(220)에서 다수의 제어신호가 생성되고, 생성된 제어신호가 논리곱 또는 논리합 회로에 의해 선택적으로 출력될 수도 있다. EDID정보는 액정표시장치에 전원이 입력되면 호스트로 전달되어 호스트에게 액정표시장치를 인식시키는 기능을 한다.
타이밍 컨트롤러(220)는 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140), 그리고 게이트 신호 발생부(240)의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하며, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 드라이버(130), 데이터 드라이버(140) 그리고 게이트 신호 발생부(240)에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(220)에서 데이터 드라이버(140)로 공급하는 제어 신호에는, 외부의 호스트로부터 전달되는 화상 데이터 신호(DATA)를 데이터 드라이버(140)에 입력하라고 명령하는 수평시작신호(STH), 데이터 드라이버(140) 내에서 아날로그로 변환된 화상 데이터 신호를 패널에 인가할 것을 명령하는 로드신호(LOAD) 및 데이터 드라이버(140) 내 데이터 시프트를 하기 위한 수평 클락신호(HCLK)등이 있다.
타이밍 컨트롤러(220)에서 게이트 드라이버(130)로 공급하는 제어 신호에는, 게이트선(110)에 게이트 온 전압이 인가되도록 하기 위한 수직동기시작신호(STV), 수직동기시작신호와 동일한 복사 수직동기시작신호(masked STV), 게이트 온 전압을 각각의 게이트선(110)에 순차적으로 인가하기 위한 수직클락 신호(CPV) 그리고 게이트 드라이버(130)의 출력을 인에이블(enable)시키는 인에이블 신호(OE) 등이 있다. 수직동기시작신호와 복사 수직동기시작신호는 한 프레임의 시작을 알리는 스캔개시신호로, 게이트 드라이버(130)는 수직동기시작신호 또는 복사 수직동기시작신호를 수신하여 게이트 신호를 출력하기 시작한다. 수직동기시작신호, 복사 수직동기시작신호 및 이들을 선택 출력하기 위한 선택제어신호(CTL)는 선택부(230)로 입력된다.
액정표시장치가 정상적으로 구동 된다면, 타이밍 컨트롤러(220)는 저장부(210)에 저장되어 있는 제어신호에 관한 명령문을 읽어 수직동기시작신호, 복사 수직동기시작신호 및 선택제어신호를 비롯한 다양한 제어신호를 생성한다. 수직동기시작신호, 복사 수직동기시작신호 및 선택제어신호는 생성되면 하이값으로, 출력되지 않으면 로우값으로 인식되는 펄스 신호이다.
하지만, EDID정보를 호스트가 읽지 못하여 영상이 정상적으로 입력되지 않는 경우 또는 타이밍 컨트롤러(220)와 호스트의 신호 전달방식(low voltage differential signaling; LVDS)에 문제가 발생하는 경우 타이밍 컨트롤러(220)는 제어신호 생성에 관한 정보를 읽을 수 없으므로 디폴트(default)값으로 설정되어 있는 수직동기시작신호만을 출력한다. 즉, 복사 수직동기시작신호, 선택제어신호는 타이밍 컨트롤러(220)에서 생성되지 않으므로 선택부(230)는 이들의 신호를 로우값으로 인식하게 된다.
선택부(230)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터 입력된 수직동기시작신호, 복사 수직동기시작신호 중 적어도 하나를 수신하고 선택제어신호의 인식여부에 따라 수직동기시작신호 및 복사 수직동기시작신호 중 어느 하나를 출력한다. 선택제어신호는 선택부(230)가 하이 또는 로우값으로 인식할 수 있는 펄스신호이기만 하면 타이밍 컨트롤러(220)에서 별도로 생성되지 않아도 된다. 즉, 액정표시장치가 정상적으로 구동되는 경우 발생하고, 타이밍 컨트롤러(220)에서 저장부(210)의 명령문을 읽지 못할 경우 발생하지 않는 신호 중 어느 하나를 선택부(230)에 입력시켜 수직동기시작신호 및 복사 수직동기시작신호를 선택하는 제어신호로 사용한다.
선택부(230)는 복수로 입력되는 신호 중 어느 하나의 입력신호를 선택하여 출력하는 데이터 선택 논리 회로인 멀티 플렉서(Multiplexer; Mux)일 수 있다. 본 실시예에 따른 멀티 플렉서는 두 개의 신호를 입력받아 하나로 출력하는 2 대 1 멀티 플렉서이다.
게이트 신호 발생부(240)는 박막트랜지스터를 온 시키는 게이트 온 전압과 오프 시키는 게이트 오프 전압의 차이에 따른 진폭을 갖는 펄스 신호를 생성한다.
도2 및 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 정상구동시 수직동기시작신호 출력을 설명하기 위한 도면으로, 도2는 제어블럭도이고 도3은 출력되는 신호파형을 나타낸다. 도시된 바와 같이 액정표시장치는 수직동기시작신호를 출력하기 위하여 저장부(210), 타이밍 컨트롤러(220) 및 선택부(230)를 포함한다.
저장부(210)에는 액정표시장치를 인식시키기 위한 데이터 및 타이밍 컨트롤러(220)가 생성하는 신호에 대한 명령문에 대한 EDID 정보가 저장되어 있다. 사용자는 저장부(210)에 저장되어 있는 명령문을 새롭게 설정하여 타이밍 컨트롤러(220)에서 생성되는 신호를 제어할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(220)는 복수의 신호를 출력하는 다수의 출력단(general port output)을 포함하며, 출력단 1로 인에이블 신호(OE), 출력단 2로 수직클락 신호(CPV), 출력단 3으로 수직동기시작신호(STV), 출력단 4로 복사 수직동기시작신호(masked STV) 및 출력단 5로 선택제어신호를 출력한다. 타이밍 컨트롤러(220)는 출력단 1 내지 5이외에도 다른 제어신호를 출력하기 위한 복수의 출력단을 포함할 수 있다. 정상적으로 액정표시장치가 구동되는 경우, 타이밍 컨트롤러(220)는 저장부(210)에 저장되어 있는 명령문을 읽어 수직동기시작신호 및 복사 수직동기시작신호를 비롯한 선택제어신호를 출력한다.
선택부(230)는 선택제어신호가 하이값으로 입력되는 경우 입력되는 수직동기시작신호 및 복수 수직동기시작신호 중에서 복수 수직동기시작신호를 선택하여 게이트 드라이버(130)로 출력한다. 출력된 복사 수직동기시작신호에 의해 게이트 드라이브(130)는 정상적으로 게이트 신호를 액정패널(100)로 인가할 수 있게 되며, 이로써 정상적인 영상이 표시된다.
도3에 도시된 바와 같이 복사 수직동기시작신호는 하나의 프레임이 시작할 때만 출력되는 반면, 수직동기시작신호는 액정표시장치가 부팅되거나 화면 전환이 발생하는 경우 하나의 프레임이 새롭게 시작되기 전에도 발생된다. 이러한 수직동기시작신호는 액정패널(100)에 가로줄 노이즈를 발생시키는 문제가 있었으나, 선택부(230)에 의해 두 개의 신호가 모두 수신되는 경우 복사 수직동기시작신호만이 출력되기 때문에 수직동기시작신호에 의한 노이즈 발생을 방지할 수 있다.
도4 및 도5은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 비정상구동시 수직동기시작신호 출력을 설명하기 위한 도면으로, 도4는 제어블럭도이고 도5은 출력되는 신호파형을 나타낸다.
액정표시장치가 정상적으로 구동되지 못하여 타이밍 컨트롤러(220)가 저장부(210)의 명령문을 읽지 못하는 경우, 타이밍 컨트롤러(220)는 디폴트 값인 수직동기시작신호를 생성하고, 복사 수직동기시작신호 및 선택제어신호는 생성하지 않는다.
선택부(230)는 입력되지 않는 선택제어신호를 로우값으로 인식하고 수직동기시작신호를 출력한다. 선택부(230)는 선택제어신호가 하이값이면 복사 수직동기시작신호를, 로우값이면 수직동기시작신호를 출력한다. 두 개의 신호 중 어느 하나라도 게이트 드라이버(130)에 입력된다면, 게이트선(110)에 게이트 신호가 인가되기 때문에 액정패널(100)에 영상을 표시할 수 있다. 액정표시장치가 정상적으로 구동되지 않아 정상적인 영상을 표시할 수 없는 경우, 선택부(230)에서 출력된 수직동기시작신호에 의해 액정패널(100)은 비정상모드 보호화면을 표시함으로써 사용자로 하여금 액정표시장치가 정상적으로 구동되지 못함을 알리게 된다.
이러한 선택부(230)를 타이밍 컨트롤러(220)에 연결함으로써, 액정패널(100)에 발생하는 가로줄 노이즈도 방지하고, 비정상모드 보호화면도 표시할 수 있는 액정표시장치가 제공된다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 액정패널에 발생하는 노이즈를 방지하고, 비정상구동 시 비정상구동 보호화면을 표시할 수 있는 액정표시장치가 제공된다.

Claims (6)

  1. 제1 제어신호, 제2제어신호 및 제3제어신호를 생성하기 위한 정보를 저장하고 있는 저장부와;
    상기 저장부의 상기 정보를 읽어 상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 적어도 어느 하나와 상기 제3제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러와;
    상기 타이밍 컨트롤러에서 생성된 상기 제어신호를 수신하여, 상기 제3제어신호에 따라 상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 어느 하나를 선택 출력하는 선택부와;
    상기 선택부로부터 출력된 상기 제1제어신호 또는 상기 제2제어신호에 기초하여 영상을 표시하는 액정패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1제어신호와 상기 제2제어신호 중 어느 하나는 수직동기시작신호이고, 다른 하나는 복사 수직동기시작신호인 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러가 상기 저장부로부터 상기 정보를 읽을 수 없는 경우, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 선택부가 상기 수직동기시작신호를 출력하도록 제3제 어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 액정패널은 비정상모드 보호화면을 표시하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러가 상기 저장부로부터 상기 정보를 읽을 수 있는 경우, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 선택부가 복사 수직동기시작신호를 출력하도록 상기 제3제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 액정패널은 게이트선과 상기 게이트선에 구동신호를 인가하는 시프트 레지스터를 포함하고,
    상기 시프트 레지스터는 상기 수직동기시작신호 및 상기 복사 수직동기시작신호에 의해 상기 구동신호를 상기 게이트선에 인가하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101510879B1 (ko) * 2008-02-04 2015-04-10 엘지디스플레이 주식회사 표시장치
KR20150086825A (ko) * 2014-01-20 2015-07-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법

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