KR20070018279A - 전원 변환 장치 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

사용 온도의 변화와 무관하게 표시 장치의 구동 능력을 일정 수준 보장할 수 있는 전원 변환 장치 및 이를 구비한 표시 장치가 개시된다. 변환 모듈부는 입력되는 외부 전압에 응답하여 게이트 구동 펄스를 출력한다. 온도 보상부는 인가되는 원시 기준 전압을 온도 환경에 따라 제어하여 기준 전압을 생성한다. 제1 게이트 구동 신호 생성부는 게이트 구동 펄스와 기준 전압에 응답하여 제1 게이트 구동 신호를 출력한다. 제2 게이트 구동 신호 생성부는 게이트 구동 펄스와 접지 전압에 응답하여 제2 게이트 구동 신호를 출력한다. 사용 온도의 변화와 무관하게 일정 수준의 표시 장치의 구동 능력을 보장할 수 있고, 계조 전압의 변동을 방지하여 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

전원 변환 장치 및 이를 구비한 표시 장치{VOLTAGE CONVERTING DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시패널 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시패널 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환 장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환 장치를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 변환 장치를 도시한 회로도이다.
도 7은 도 6에 도시된 온도 보상부에 제공되는 기준 신호와 게이트 구동 신호의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 비교예에 의한 전원 변환 장치의 일부를 도시한 블록도이다.
도 9는 비교예에 의한 전원 변환 장치의 일 실시예를 도시한 회로도이다.
도 10은 사용 온도에 따른 다이오드의 특성을 도시한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 표시 패널 200 : 패널 구동부
210 : 타이밍 제어부 220 : 계조 전압 발생부
230 : 전원 공급부 240 : 데이터 구동부
250 : 게이트 구동부 300 : 전원 변환부
310 : 변환 모듈부 311 : 변환 모듈
312 : 변압 회로부 320 : 구동 전압 생성부
330 : 피드백부 340 : 온도 보상부
350 : 제1 게이트 구동 신호 생성부
360 : 제2 게이트 구동 신호 생성부
본 발명은 전원 변환 장치 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용 온도의 변화와 무관하게 표시 장치의 구동 능력을 일정 수준 보장할 수 있는 전원 변환 장치 및 이를 구비한 표시 장치가 개시된다.
일반적으로, 표시 장치는 정보 처리 장치에서 처리된 데이터를 사용자가 인식할 수 있도록 소정의 영상을 표시하는 장치로 정의할 수 있다. 이러한 표시 장치는 소형이면서 경량화 및 고 해상도 구현등을 위해 평판 패널형 표시장치가 널리 사용되고 있다.
현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 패널형 표시장치는 액정표시장치인데, 상기 액정표시장치는 전계의 세기에 따라서 광 투과도가 변경되는 액정을 이용하여 디스플레이를 수행하는 장치로 정의할 수 있다.
상기 액정표시장치는 표시패널 어셈블리 및 백라이트 어셈블리를 포함한다. 상기 표시패널 어셈블리는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)가 형성된 어레이 기판, 상기 어레이 기판에 대향하는 대향 기판, 상기 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재되는 액정층을 구비한 액정표시패널을 포함한다.
또한, 상기 표시패널 어셈블리는 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동 신호를 발생하는 데이터 인쇄회로기판, 상기 액정표시패널과 데이터 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하기 위한 데이터 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package; TCP) 및 상기 어레이 기판의 게이트 라인과 연결된 게이트 TCP를 포함한다.
여기서, 상기 데이터 TCP는 상기 어레이 기판의 데이터 라인을 구동하기 위한 데이터 구동 칩을 구비하며, 상기 게이트 TCP는 상기 게이트 라인을 구동하기 위한 게이트 구동 칩을 구비한다. 또한, 상기 액정표시패널 내에 즉, 상기 어레이 기판 상에 상기 게이트 구동 칩을 구성하는 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 및 버퍼 등을 집적하여 상기 게이트 TCP를 생략한 구조로 상기 표시패널 어셈블리를 형성되기도 한다.
상기 데이터 인쇄회로기판은 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 데이터 구동 신호 및 게이트 구동 신호를 상기 데이터 TCP로 출력한다.
상기 백라이트 어셈블리는 소정 휘도의 광을 발생하여 상기 액정표시패널로 제공한다.
이러한 구조를 갖는 표시 장치는 상기 표시패널 어셈블리를 구동하기 위한 패널 구동부를 포함한다.
상기 패널 구동부는 상기 표시패널 어셈블리의 구동을 전반적으로 제어하는 타이밍 제어부, 복수개의 기준 계조 전압들을 출력하는 계조 전압 발생부 및 상기 표시패널 어셈블리의 구동에 필요한 서로 다른 전위 레벨을 갖는 복수개의 구동 전원을 출력하는 전원 공급부등을 포함한다.
특히, 상기 전원 공급부는 상기 표시패널 어셈블리에 포함된 소자들이 요구하는 직류 전압의 요구치가 서로 상이하여 각각의 소자들의 요구치에 적합한 전원을 공급하기 위한 전원 변환 장치를 포함한다.
그러나, 상기 액정표시장치의 경우 일반적으로 상기 TFT가 a-TFT(amorphous TFT)로 구성되어 사용 환경, 즉 온도 환경에 의해 구동 능력이 변동된다. 일례로, 상기 액정표시장치의 경우 상온(27℃)을 기준으로 최적화된 회로를 설계하여 상온에서부터 약 60℃까지는 구동 능력에 영향을 미치지 아니하나, 저온의 환경 약 -20℃의 온도 환경 하에서는 구동 능력이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 저온의 환경 하에서 구동 능력을 향상시키기 위해 온도 보상회로를 추가적으로 구성하여 상기 전원 변환 장치에서 출력되는 출력 신호의 전위 레벨을 상승시킴으로써, 저온 환경 하에서 상기 액정표시장치의 구동 능력을 향상시키는 방법을 사용하고 있다.
그러나, 상기 온도 보상회로는 저온의 환경 하에서는 게이트 구동 펄스의 진폭을 증가시키고 이를 이용하여 생성되는 상기 게이트 라인들을 온/오프(On/Off) 시키는 출력 신호 즉, 제1 및 제2 게이트 구동 신호(Von, Voff)의 전위 레벨을 상 승시켜 상기 액정표시장치의 구동 능력을 향상시킬 수는 있으나, 상기 상온(27℃) 이상의 온도 환경 하에서는 상기 게이트 구동 펄스의 진폭이 증가함에 따라 이를 기초로 생성되는 아날로그 구동 전압(AVDD)도 동반 상승하게 된다.
상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 상승함에 따라 다음과 같은 문제점이 발생한다.
상기 출력 신호를 상기 계조 전압 발생부의 기준 전압으로 사용할 경우, 계조 전압이 변화되어 액정표시장치의 표시 품질이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 계조 전압이 변화되어 상기 계조 전압이 제공되는 상기 데이터 구동 칩의 출력 전압이 상승됨에 따라 출력 패드부의 스트레스가 증가하게 되고, 이는 출력 패드부의 라인 접촉 불량을 유발시켜 표시 장치의 제품 수율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 상기 계조 전압이 변화되어 소비 전력이 증가함에 따라 모바일(mobile) 제품의 경우 전원의 수명이 단축되는 문제점이 있으며, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 전원으로 사용하는 부품들의 최대 허용 전압을 초과할 수 없으므로, 저온 구동 환경에서 상기 게이트 구동 신호의 전압 상승폭이 제한을 받게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사용 온도의 변화와 무관하게 일정 수준의 구동 능력을 보장할 수 있는 전원 변환 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 전원 변환 장치를 구비한 표시 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환 장치는 변환 모듈부, 온도 보상부, 제1 게이트 구동 신호 생성부 및 제2 게이트 구동 신호 생성부를 포함한다. 상기 변환 모듈부는 입력되는 외부 전압에 응답하여 게이트 구동 펄스를 출력한다. 상기 온도 보상부는 인가되는 원시 기준 전압을 온도 환경에 따라 제어하여 기준 전압을 생성한다. 상기 제1 게이트 구동 신호 생성부는 상기 게이트 구동 펄스와 상기 기준 전압에 응답하여 제1 게이트 구동 신호를 출력한다. 상기 제2 게이트 구동 신호 생성부는 상기 게이트 구동 펄스와 접지 전압에 응답하여 제2 게이트 구동 신호를 출력한다.
상기 온도 보상부는 제1 전압 제어부 및 제2 전압 제어부를 포함한다. 상기 제1 전압 제어부는 입력된 정전압을 상기 온도 환경에 따라 제어하여 제1 전압을 출력한다. 상기 제2 전압 제어부는 상기 제1 전압에 응답하여 상기 원시 기준 전압의 전위 레벨을 제어하여 제2 전압을 출력한다.
또한, 상기 온도 보상부는 상기 제2 전압의 전위 레벨을 승압하여 상기 기준 전압을 출력하는 승압 회로부를 더 포함한다.
또한, 상기 전원 변환 장치는 상기 게이트 구동 펄스에 응답하여 아날로그 구동 전압을 출력하는 구동 전압 생성부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부 및 패널 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 데이터 라인들과 게이트 라인들이 교차하는 영역마다 스위칭 소자를 구비한 표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 이루어진다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 라인들에 순차적으로 게이트 구동 신호들을 출력한다. 상기 패널 구동부는 상기 게이트 구동 신호들을 온도 환경에 따라 서로 다른 전위 레벨을 갖도록 생성하여 상기 게이트 구동부로 제공한다.
이러한 전원 변환 장치 및 표시 장치에 의하면, 사용 온도의 변화와 무관하게 일정 수준의 표시 장치의 구동 능력을 보장할 수 있고, 계조 전압의 변동을 방지하여 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시패널 어셈블리를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시패널 어셈블리를 도시한 도면이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 표시 패널(100) 및 패널 구동부(200)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT) 어레이가 형성된 어레이 기판(110), 상기 어레이 기판(110)과 대향하여 구비되는 대향 기판(120) 및 상기 어레이 기판(110)과 대향 기판(120) 사이에 개재되는 액정층(도시되지 않음)으로 이루어진다.
상기 어레이 기판(110)에는 로우(row)방향으로 배열된 복수의 데이터 라인(DL)과 칼럼(column) 방향으로 배열된 복수의 게이트 라인(GL)이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판(110)은 m개의 데이터 라인과 n개의 게이트 라인을 갖는다. 여기서, m과 n은 자연수이다. 따라서, 상기 데이터 라인(DL)은 첫 번째 데이터 라인인 제1 데이터 라인(DL1)부터 마지막 데이터 라인인 제m 데이터 라인(DLm)으로 이루어지며, 상기 게이트 라인(GL)은 첫 번째 게이트 라인인 제1 게이트 라인(GL1)부터 마지막 게이트 라인인 제n 게이트 라인(GLn)으로 이루어진다.
또한, 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 게이트 라인(GL1)이 교차되는 영역에는 스위칭 소자인 TFT(111)와 화소전극(112)이 형성된다. 상기 TFT(111)의 게이트 전극은 상기 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되고, 상기 TFT(111)의 소스 전극은 상기 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되며, 상기 TFT(111)의 드레인 전극은 상기 화소전극(112)에 연결된다.
동일한 방법으로 제m 데이터 라인과 제n 게이트 라인의 교차되는 영역에 이르기까지 상기 데이터 라인(DL)들과 상기 게이트 라인(GL)들이 교차하는 영역마다 TFT와 화소전극이 각각 형성된다.
상기 패널 구동부(200)는 타이밍 제어부(210), 계조 전압 발생부(220), 전원 공급부(230), 데이터 구동부(240) 및 게이트 구동부(250)를 포함한다.
상기 타이밍 제어부(210)는 상기 표시 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 타이밍 제어부(210)는 그래픽 콘트롤러(도시되지 않음)와 같은 호스트 시스템으 로부터 R, G, B의 원시 데이터 신호(DATA_O)와 제1 제어 신호(CNTL1)가 제공됨에 따라, 상기 표시 패널(100)에 영상을 표시하기 위한 제1 데이터 신호(DATA1), 제2 제어 신호(CNTL2), 제3 제어 신호(CNTL3) 및 제4 제어 신호(CNTL4)를 출력한다.
구체적으로, 상기 제1 제어 신호(CNTL1)는 메인 클럭 신호(MCLK), 수평 동기 신호(HSYNC) 및 수직 동기 신호(VSYNC)를 포함한다. 상기 제2 제어 신호(CNTL2)는 상기 데이터 구동부(240)를 제어하는 수평 시작 신호(STH), 반전 신호(REV) 및 데이터 로드 신호(TP)를 포함한다. 상기 제3 제어 신호(CNTL3)는 상기 게이트 구동부(250)를 제어하는 개시 신호(STV), 클록 신호(CK) 및 출력 인에이블 신호(OE)등을 포함한다. 상기 제4 제어 신호(CNTL4)는 상기 전원 공급부(230)를 제어하는 클럭 신호(CLK) 및 반전 신호(REV) 등을 포함한다.
또한, 상기 타이밍 제어부(210)는 상기 원시 데이터 신호(DATA_O)의 출력 타이밍이 제어된 R', G', B'의 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 데이터 구동부(240)로 제공한다.
상기 계조 전압 발생부(220)는 상기 전원 공급부(230)에서 제공되는 아날로그 구동전압(AVDD)을 기준 전압으로 사용하여 감마 커브가 적용된 저항비를 갖는 분배 저항을 기초로 계조 레벨수에 대응하는 다수개의 기준 계조 전압(VGMA_R)을 분배하여 출력한다.
상기 전원 공급부(230)는 상기 표시 패널(100)로 제공되는 공통전압들(Vcom, Vcst), 게이트 온/오프 전압(Von, Voff) 및 상기 아날로그 구동전압(AVDD)을 제공한다. 이를 위해 상기 전원 공급부(230)는 전원 변환부(300)를 더 포함한다.
여기서, 상기 전원 변환부(300)는 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명에서 사용된 전원 변환 장치 및 전원 변환 회로를 의미하고, 이하 전원 변환 장치라는 용어를 사용하여 설명하기로 한다.
상기 전원 변환 장치에 관하여는 도 4 내지 도 10을 통하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 데이터 구동부(240)는 데이터 TCP(241)를 포함한다. 상기 데이터 TCP(241)는 데이터 연성회로필름(241a) 및 데이터 구동 칩(241b)을 포함한다.
상기 데이터 연성회로필름(241a)은 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)등을 매개로 상기 표시 패널(100)의 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(SA) 중 제1 영역(SA1)에 부착된다.
여기서, 상기 표시 영역(DA)과 주변 영역(SA)은 데이터 라인(DL)들과 게이트 라인(GL)들이 교차되는 영역에서 상기 TFT와 상기 화소전극에 의해 영상을 표시하는 영역을 표시 영역(DA)이라 정의하고, 상기 표시 패널(100)에서 상기 표시 영역(DA)을 제외한 영역을 주변 영역(SA)이라 정의한다.
상기 데이터 연성회로필름(241a)에는 상기 표시 패널(100)을 구동하기 위한 데이터 구동 신호 및 상기 계조 전압 발생부(220)에서 출력된 기준 계조 전압(VGMA_R)에 기초하여 제1 데이터 신호(DATA1)들이 소정의 전위 레벨을 갖도록 형성된 데이터 신호들(D1,..., Dm)을 출력하는 회로 패턴이 형성된다.
상기 데이터 구동 칩(241b)은 상기 데이터 연성회로필름(241a)상에 실장된다.
상기 데이터 구동 칩(241b)은 상기 계조 전압 발생부(220)에서 출력된 기준 계조 전압(VGMA_R)에 기초하여 계조 전압(VGMA)을 생성한다. 또한, 디지털 형태의 상기 제1 데이터 신호(DATA1)들을 상기 계조 전압(VGMA)에 기초하여 아날로그 형태의 데이터 신호들(D1,..., Dm)로 변환하며, 상기 데이터 신호들(D1,..., Dm)의 출력 타이밍을 제어하여 상기 데이터 라인(DL)들에 출력한다.
이를 위해, 상기 데이터 구동 칩(241b)은 상기 기준 계조 전압(VGMA_R)을 감마 커브에 대응하여 분배하는 감마 스트링(도시되지 않음)과 상기 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 아날로그 형태의 데이터 신호들(D1,..., Dm)로 변환하는 디지털-아날로그 변환기(도시되지 않음)를 포함한다.
상기 데이터 TCP(241)는 m개의 데이터 라인(DL)을 복수의 블록으로 나누어 구동하기 위해 복수로 구성될 수 있다.
상기 게이트 구동부(250)는 게이트 TCP(251)를 포함한다. 상기 게이트 TCP(251)는 게이트 연성회로필름(251a) 및 게이트 구동 칩(251b)을 포함한다.
상기 게이트 연성회로필름(251a)은 이방성 도전 필름(ACF)등을 매개로 상기 표시 패널(100)의 표시 영역(DA)을 둘러싸는 주변 영역(SA) 중 제2 영역(SA2)에 부착된다.
상기 게이트 연성회로필름(251a)에는 게이트 구동 신호를 상기 게이트 구동 칩(251b)에 제공하고, 상기 게이트 구동 칩(251b)에서 출력되는 게이트 신호(G1,..., Gn)를 상기 표시 패널(100)에 제공하는 회로 패턴이 형성된다.
상기 게이트 구동 칩(251b)은 상기 게이트 연성회로필름(251a)상에 실장되 고, 상기 게이트 신호(G1,..., Gn)의 출력 타이밍을 제어하여 상기 회로 패턴을 통해 상기 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 출력한다.
상기 게이트 TCP(421)는 n개의 게이트 라인(GL)을 복수의 블록으로 나누어 구동하기 위해 복수로 구성될 수 있다.
도 1과 도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시패널 어셈블리에서는 상기 게이트 구동부(250)는 상기 표시 패널(100) 상에 집적된다. 즉, 상기 게이트 구동부(250)는 상기 표시 패널(100)의 주변 영역(SA) 중 제2 영역(SA2)에 형성된다.
도 2에 도시된 게이트 구동 칩(251b)은 게이트 라인(GL)들을 온/오프(On/Off) 시키는 상기 게이트 신호들(G1,..., Gn)을 순차적으로 상기 게이트 라인들에 제공하면 되기 때문에 쉬프트 레지스터(shift register), 레벨 쉬프터(level shifter) 및 버퍼(buffer) 등으로 구성되고, 이러한 구조는 데이터 구동 칩(241b)에 비하여 상대적으로 단순한 구조를 갖는다.
따라서, 표시 패널(100)의 어레이 기판(110)을 제조 시 상기 제2 영역(SA2)에 집적하여 표시패널 어셈블리의 크기 감소 및 표시 패널(100)의 제조 공정을 단순화할 수 있다.
이 경우, 상기 제3 제어 신호(CNTL3)에는 클록 신호(CK)를 포함하지 아니할 수 있다. 이는 상기 표시 패널(100)에 상기 게이트 구동부(250)를 집적하는 경우, 상기 게이트 구동부(250)의 구동 클럭으로 게이트 신호들(G1,..., Gn)의 전위 레벨을 갖는 클록 신호(CKV)를 사용하기 때문이다.
한편, 본 발명에 의한 표시 장치는 데이터 인쇄회로기판(260)을 더 포함한다.
상기 데이터 인쇄회로기판(260)은 상기 데이터 TCP(241)를 통해 상기 어레이 기판(110)과 전기적으로 연결된다. 상기 데이터 인쇄회로기판(260)은 상기 타이밍 제어부(210), 계조 전압 발생부(220) 및 전원 공급부(230)를 포함할 수 있고, 이를 통해 상기 데이터 구동부(240)와 게이트 구동부(250)를 구동하기 위한 데이터 구동 신호와 게이트 구동 신호를 발생시켜 출력한다.
이 경우, 상기 복수의 데이터 TCP(241) 중에서 적어도 하나의 데이터 TCP에는 상기 데이터 인쇄회로기판(260)에서 제공되는 게이트 구동 신호를 상기 어레이 기판(110)에 전송하기 위한 금속 배선(241c)이 형성된다. 또한, 상기 어레이 기판(110)에는 상기 데이터 인쇄회로기판(260)에서 제공되는 상기 게이트 구동 신호를 상기 게이트 구동부(250)에 인가하기 위한 금속 배선(113)이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서는 상기 게이트 구동 신호를 상기 데이터 인쇄회로기판(260)에서 발생시켜 상기 금속 배선들(241c, 113)을 통해 상기 게이트 구동부(250)로 제공하는 것으로 설명하였으나, 도 2에 도시된 바와 같이 게이트 TCP(251)를 형성하는 구조를 갖는 경우, 상기 표시 장치는 상기 게이트 구동 신호를 발생시켜 출력하는 게이트 인쇄회로기판(도시되지 않음)을 포함하여 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 게이트 인쇄회로기판은 상기 게이트 TCP(251)의 일측에 부착된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환 장치를 도시한 블록도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환 장치를 도시한 회로도이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환 장치(300)는 변환 모듈부(310), 구동 전압 생성부(320), 피드백부(330), 온도 보상부(340), 제1 게이트 구동 신호 생성부(350) 및 제2 게이트 구동 신호 생성부(360)를 포함한다.
상기 변환 모듈부(310)는 입력되는 외부 전압(PVDD)에 의해 구동되고, 단일 칩으로 구성된 변환 모듈(311)을 포함한다. 상기 변환 모듈부(310)는 상기 변환 모듈(311) 내부에 형성된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 인덕터(L)에서 유발되는 유도 기전력을 이용하여 소정 진폭을 갖는 게이트 구동 펄스(PGD)를 출력한다.
상기 스위칭 소자로는 일례로 엔모스(NMOS) 트랜지스터가 사용될 수 있다.
상기 구동 전압 생성부(320)는 상기 게이트 구동 펄스(PGD)를 다이오드(d1)를 통해 정류함으로써, 아날로그 구동 전압(AVDD)을 생성하여 출력한다.
상기 피드백부(330)는 직렬 연결된 저항 소자들(r1, r2)을 포함하고, 상기 저항 소자들(r1, r2)에 의해 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배하여 피드백 신호(Vfb)를 생성하며 이를 상기 변환 모듈(311)로 제공한다.
상기 변환 모듈(311)은 상기 피드백 신호(Vfb)와 상기 변환 모듈(311) 내부에 기 설정된 기준 신호(Vref)를 비교하고, 상기 피드백 신호(Vfb)의 전위 레벨이 상기 기준 신호(Vref)에 비해 낮은 경우 내부적으로 상기 기준 신호(Vref)를 유지하기 위해 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 진폭을 증가시킨다.
또한, 상기 피드백 신호(Vfb)의 전위 레벨이 상기 기준 신호(Vref)에 비해 높은 경우 내부적으로 상기 기준 신호(Vref)를 유지하기 위해 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 진폭을 감소시킨다.
즉, 상기 피드백부(330)에서 출력되는 피드백 신호(Vfb)에 의해 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 펄스 폭은 일정하게 유지되고, 이에 따라 상기 구동 전압 생성부(320)에 의해 출력되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨은 일정하게 유지된다.
상기 온도 보상부(340)는 저온의 사용 환경에서 도 2에 도시된 표시 패널(100)의 게이트 라인(GL)들과 연결된 TFT의 구동 능력이 저하되는 것을 보상하기 위해 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 펄스 폭을 증가시킨다.
상기 온도 보상부(340)에 관하여 비교예를 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 8은 비교예에 의한 전원 변환 장치의 일부를 도시한 블록도이고, 도 9는 비교예에 의한 전원 변환 장치의 일 실시예를 도시한 회로도이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 비교예에 의한 전원 변환 장치는 변환 모듈부(10), 구동 전압 생성부(20), 피드백부(30), 온도 보상부(40), 제1 게이트 구동 신호 생성부(50) 및 제2 게이트 구동 신호 생성부(60)를 포함한다.
상기 변환 모듈부(10)는 입력되는 외부 전압(PVDD)에 의해 구동되고, 단일 칩으로 구성된 변환 모듈(11)을 포함한다. 상기 변환 모듈부(10)는 내부에 형성된 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 인덕터(L)에서 발생하는 유도 기전력을 이용하여 소정 진폭을 갖는 게이트 구동 펄스(PGD)를 출력한다. 상기 스위칭 소자로는 엔 모스 트랜지스터가 사용될 수 있다.
상기 구동 전압 생성부(20)는 상기 게이트 구동 펄스(PGD)를 다이오드(D1)를 통해 정류함으로써, 아날로그 구동 전압(AVDD)을 출력한다.
상기 피드백부(30)는 직렬 연결된 저항 소자들(R1, R2)을 포함하고, 상기 저항 소자들(R1, R2)에 의해 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배하여 제1 피드백 신호(Vfb1)를 생성하며 이를 상기 온도 보상부(40)로 제공한다.
상기 온도 보상부(40)는 상기 제1 피드백 신호(Vfb1)를 제공받고, 상기 제1 피드백 신호(Vfb1)의 전위 레벨을 상기 전원 변환 장치가 사용되는 온도 환경에 따라 서로 다른 레벨로 감압하여 제2 피드백 신호(Vfb2)를 생성하며 이를 상기 변환 모듈부(10)로 제공한다.
상기 온도 보상부(30)는 일례로, 다수개의 다이오드들(D1, D2, D3)을 포함하고, 상기 다이오드들(D1, D2, D3)은 직렬 연결된다.
상기 다이오드들(D1, D2, D3)의 특성을 설명하면 다음과 같다.
도 10은 사용 온도에 따른 다이오드의 특성을 도시한 그래프이다.
도 10을 참조하면, 상기 다이오드들(D1, D2, D3)에 흐르는 전류(If)가 0.1㎃라고 가정한 경우, 각각의 다이오드들(D1, D2, D3)은 온도별로 예를 들어, 약 85℃에서는 약 0.4V의 전압 강하가 발생하고, 약 -30℃에서는 약 0.6V의 전압 강하가 발생한다.
복수개의 다이오드들(D1, D2, D3)을 직렬 연결함으로써, 상기 제1 피드백 신호(Vfb1)의 전위 레벨은 상기 다이오드들(D1, D2, D3)에 의해 전압 강하의 정도는 더욱 커지게 된다.
따라서, 상기 다이오드들(D1, D2, D3)을 직렬 연결하여 사용함으로써, 도 8과 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 피드백 신호(Vfb1)는 전위 레벨이 사용 온도에 따라 서로 다른 레벨로 전압 강하된 제2 피드백 신호(Vfb2)로 변화되어 상기 변환 모듈부(10)로 제공된다.
다시 도 8과 도 9를 참조하면, 변환 모듈부(10)는 상기 제2 피드백 신호(Vfb2)가 제공됨에 따라, 변환 모듈(11) 내부에 기 설정된 기준 신호(Vref)의 전위 레벨보다 상기 제2 피드백 신호(Vfb2)의 전위 레벨이 낮은 경우 내부적으로 상기 기준 신호(Vfef)를 유지하기 위해 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 진폭을 증가시키고, 이와 반대의 경우 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 진폭을 감소시킨다.
정리하면, 비교예에 의한 전원 변환 장치는 상기 피드백부(30)에 의해 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 펄스 폭을 일정하게 유지되고, 상기 구동 전압 생성부(20)에서 출력되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 일정하게 유지한다.
즉, 상기 전원 변환 장치를 사용하는 주변 온도가 낮은 경우, 상기 피드백부(30)에서 출력되는 제1 피드백 신호(Vfb1)의 전위를 상기 온도 보상부(40)를 통해 상대적으로 큰 레벨로 감압하여 제2 피드백 신호(Vfb2)를 생성한다. 또한, 상기 전원 변환 장치를 사용하는 주변 온도가 높은 경우, 상기 제1 피드백 신호(Vfb1)의 전위 레벨을 상대적으로 작은 레벨로 감압하여 제2 피드백 신호(Vfb2)를 생성한다.
각각의 경우에서 생성된 상기 제2 피드백 신호(Vfb2)를 상기 변환 모듈(11) 로 제공함으로써, 사용 온도가 낮아짐에 따라 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 펄스 폭은 증가된다.
이에 따라, 상기 게이트 구동 펄스(PGD)에 기초하여 생성되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 사용 온도에 따라 증가 또는 감소되어 출력된다.
상기 제1 게이트 구동 신호 생성부(50)는 상기 변환 모듈부(10)에서 출력되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위를 상기 온도 보상부(40)를 통해 제공되는 상기 게이트 구동 펄스(PGD)를 이용하여 다수개의 다이오드들(D5,..., D8)과 다수개의 커패시터(C1,..., C4)를 통해 차지 펌핑(charge pumping)하여 제1 게이트 구동 신호(Von)를 생성한다.
상기 제2 게이트 구동 신호 생성부(60)는 접지 전압(GND)의 전위를 기초로 상기 온도 보상부(40)를 통해 제공되는 상기 게이트 구동 펄스(AVDD)를 이용하여 다수개의 다이오드들(D9,..., D12)과 다수개의 커패시터(C5,..., C8)를 통해 차지 펌핑하여 제2 게이트 구동 신호(Voff)를 생성한다.
이와 같이 전원 변환 장치를 구성한 경우 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 도 1에 도시된 계조 전압 발생부(220)의 기준 전압으로 사용하는 경우, 사용 온도에 따라 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 변화되고, 이는 상기 계조 전압 발생부(220)에서 출력되는 기준 계조 전압(VGMA_R)이 변화시켜 표시 장치의 표시 품질을 저하시킨다.
또한, 상기 기준 계조 전압(VGMA_R)이 변화되어 도 2에 도시된 바와 같이 상기 기준 계조 전압(VGMA_R)이 제공되는 데이터 구동 칩(241b)의 출력 전압이 상승 됨에 따라 출력 패드부의 스트레스가 증가되어 라인 접촉 불량이 발생하여 제품 수율이 저하된다.
또한, 상기 기준 계조 전압(VGMA_R)을 기초로 생성되는 계조 전압(VGMA)이 변화되어 소비 전력이 증가함에 따라 모바일(mobile) 제품의 경우 전원의 수명이 단축되는 문제점이 있으며, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 전원으로 사용하는 부품들의 최대 허용 전압을 초과할 수 없으므로, 저온 구동 환경에서 게이트 구동 신호들(Von, Voff)의 전압 상승폭이 제한을 받게된다.
다시 도4와 도 5를 참조하면, 상기 온도 보상부(340)는 원시 기준 전압(VSD_O)을 온도 환경에 따라 제어하여 기준 전압(VSD)을 생성한다. 이를 위해, 상기 온도 보상부(340)는 제1 전압 제어부(341) 및 제2 전압 제어부(342)를 포함한다.
상기 제1 전압 제어부(341)는 일례로, 인가되는 정전압(Vs)과 연결되는 복수개의 다이오드들(d2, d3, d4)을 포함한다. 상기 다이오드들(d2, d3, d4)은 도 10에 도시된 바와 같은 사용 온도에 따른 다이오드 자체의 특성에 의해 상기 정전압(Vs)의 전위 레벨을 감압하여 생성된 제1 전압(V1)을 상기 제2 전압 제어부(342)로 제공한다.
상기 제2 전압 제어부(342)는 일례로, 상기 제1 전압 제어부(342)와 연결된 트랜지스터(Tr)를 포함한다. 상기 트랜지스터(Tr)의 제1 전극인 베이스 전극(B)은 상기 제1 전압 제어부(342)와 연결되고, 제2 전극인 컬렉터(C) 전극에는 상기 원시 기준 전압(VSD_O)이 제공되며, 제3 전극인 이미터(E) 전극은 접지 전극(GND)과 연 결된다.
이 때, 상기 정전압(Vs)은 상기 다이오드들(d2, d3, d4)에 의해 감압되어 상기 베이스 전극(B)으로 제공될 때 상기 정전압(Vs)의 전압 강하 정도를 고려하여 상기 트랜지스터(Tr)를 턴-온 시킬 수 있는 정도의 전위 레벨을 갖도록 형성하면 족하다. .
여기서, 상기 원시 기준 전압(VSD_O)으로는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 사용된다.
상기 제1 전압 제어부(341)는 상기 전원 변환 장치(300)의 사용 온도에 따라 상기 정전압(Vs)의 전위 레벨을 다이오드들(d2, d3, d4)을 사용하여 감압함으로써, 상기 베이스 전극(B)에 제공되는 전압 레벨을 제어한다. 이에 따라, 상기 제2 전압 제어부(342)에 흐르는 컬렉터 전류(ic)는 상기 베이스 전극(B)에 인가되는 전압 레벨에 따라 제어된다.
즉, 상기 트랜지스터(Tr)의 특성상 상기 베이스 전극(B)에 인가되는 전압 레벨에 비례하여 상기 컬렉터 전류(ic)의 크기가 증가 또는 감소하게 된다.
상기 컬렉터 전류(ic)의 크기가 작은 경우, 즉 상기 전원 변환 장치(300)의 사용 온도가 낮아 상기 제1 전압 제어부(341)에 의해 상기 정전압(Vs)의 감압 폭이 큰 경우, 상기 컬렉터 단자(C)와 연결되어 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 제공되는 저항(r3) 양단에 인가되는 전압은 옴의 법칙에 의해 상대적으로 작아지고, 컬렉터 전압(Vc)은 상대적으로 증가하게 된다.
이와 반대로, 상기 컬렉터 전류(ic)의 크기가 큰 경우, 즉 상기 전원 변환 장치(300)의 사용 온도가 높아 상기 제1 전압 제어부(341)에 의해 상기 정전압(Vs)의 감압 폭이 작은 경우, 상기 컬렉터 단자(C)와 연결되어 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 제공되는 저항(r3) 양단에 결리는 전압은 옴의 법칙에 의해 상대적으로 커지고, 컬렉터 전압(Vc)은 상대적으로 감소하게 된다.
상기 온도 보상부(340)는 승압 회로부(343)를 더 포함한다.
상기 승압 회로부(343)는 상기 제2 전압 제어부(342)와 연결된다. 보다 상세하게는 상기 승압 회로부(343)는 상기 트랜지스터(Tr)의 컬렉터 단자(C)와 연결된다.
상기 승압 회로부(343)는 상기 컬렉터 단자(C)의 출력 임피던스가 크기 때문에 상기 온도 보상부(340)와 연결된 상기 제1 게이트 구동 신호 생성부(350)가 정상 동작하기 위해 임피던스 매칭을 위해 형성되고, 상기 제2 전압(V2)을 증폭하여 기준 신호(VSD)를 생성하며 이를 출력한다. 상기 승압 회로부(343)는 일례로, 오피-엠프(Operational amplifier, Op-amp)로 형성되고, 이외에도 버퍼(buffer) 등 다양한 형태로 형성할 수 있음은 자명한 사항이다.
상기 제1 게이트 구동 신호 생성부(350)는 상기 온도 보상부(340)에서 출력되는 상기 기준 전압(VSD)을 기초로 상기 변환 모듈부(310)에서 출력되는 상기 게이트 구동 펄스(PGD)를 이용하여 다수개의 다이오드들(d5,..., d8)과 다수개의 커패시터(c1,..., c4)를 통해 차지 펌핑(charge pumping)하여 제1 게이트 구동 신호(Von)를 생성한다.
상기 제2 게이트 구동 신호 생성부(360)는 접지 전압(GND)의 전위를 기초로 상기 변환 모듈부(310)에서 제공되는 상기 게이트 구동 펄스(PGD)를 이용하여 다수개의 다이오드들(d9,..., d12)과 다수개의 커패시터(c5,..., c8)를 통해 차지 펌핑하여 제2 게이트 구동 신호(Voff)를 생성한다. 상기 변환 모듈부(310)와 제2 게이트 구동 신호 생성부(360) 사이에 배치되는 다이오드들(d14, d15)과 저항(r17)은 상기 게이트 구동 펄스(PGD)의 펄스 폭을 미세 조정하여 상기 제2 게이트 구동 신호 생성부(360)로 제공하기 위해 형성한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 변환 장치를 도시한 회로도이고, 도 7은 도 6에 도시된 온도 보상부에 제공되는 기준 신호와 게이트 구동 신호의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 전원 변환 장치(300)는 변환 모듈부(310), 구동 전압 생성부(320), 피드백부(330), 온도 보상부(340), 제1 게이트 구동 신호 생성부(350) 및 제2 게이트 구동 신호 생성부(360)를 포함한다. 여기서, 도 5와 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
상기 변환 모듈부(310)는 입력되는 외부 전압(PVDD)에 의해 구동되고, 단일 칩으로 구성된 변환 모듈(311) 내부에 형성된 트랜지스터(Tr)와 같은 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 소정 진폭을 갖는 게이트 구동 펄스(PGD)를 출력한다.
상기 변환 모듈부(310)는 변압 회로부(312)를 더 포함한다.
상기 변압 회로부(312)는 1차 권선이 상기 변환 모듈부(310)와 연결되고, 2차 권선이 상기 온도 보상부(340)와 연결된 변압기(transformer)로 형성될 수 있 다.
상기 1차 권선은 상기 변환 모듈부(310)와 연결되어 상기 변환 모듈(311) 내부에 형성된 상기 스위칭 소자의 스위칭 동작에 의해 발생하는 유도 기전력을 이용하여 소정 진폭을 갖는 게이트 구동 펄스(PGD)를 출력한다.
또한, 상기 1차 권선과 상기 2차 권선의 권선수비에 의해 상기 2차 권선에는 상기 1차 권선으로부터 유도되는 출력 전압(VT)이 형성되고, 이는 다이오드(d13)를 통해 정류되어 상기 온도 보상부(340)의 원시 기준 전압(VSD_O)으로 제공된다.
상기 구동 전압 생성부(320)는 상기 게이트 구동 펄스(PGD)를 다이오드(d1)를 통해 정류함으로써, 아날로그 구동 전압(AVDD)을 출력한다.
상기 피드백부(330)는 직렬 연결된 저항 소자들(r1, r2)을 포함하고, 상기 저항 소자들(r1, r2)에 의해 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 분배하여 피드백 신호(Vfb)를 생성하고 이를 상기 변환 모듈(311)로 제공한다.
상기 피드백부(330)는 도 8에 도시된 피드백부(330)와 동일하게 형성되는 바, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 온도 보상부(340)는 원시 기준 전압(VSD_O)을 온도 환경에 따라 제어하여 기준 전압(VSD)을 생성한다. 이를 위해, 상기 온도 보상부(340)는 제1 전압 제어부(341) 및 제2 전압 제어부(342)를 포함한다.
상기 제1 전압 제어부(341)는 일례로, 인가되는 정전압(Vs)과 연결되는 복수개의 다이오드들(d1, d2, d3)을 포함한다. 상기 다이오드들(d1, d2, d3)은 도 10에 도시된 바와 같은 사용 온도에 따른 다이오드 자체의 특성에 의해 상기 정전압(Vs) 의 전위 레벨을 감압하여 제1 전압(V1)을 상기 제2 전압 제어부(342)로 제공한다.
상기 제2 전압 제어부(342)는 일례로, 상기 제1 전압 제어부(342)와 연결된 트랜지스터(Tr)를 포함한다. 상기 트랜지스터(Tr)의 제1 전극인 베이스 전극(B)은 상기 제1 전압 제어부(342)와 연결되고, 제2 전극인 컬렉터(C) 전극에는 상기 원시 기준 전압(VSD_O)이 제공되며, 제3 전극인 이미터(E) 전극은 전지 전극(GND)과 연결된다. 여기서, 상기 원시 기준 전압(VSD_O)으로는 상기 변압 회로부(312)에서 출력되는 출력 전압(VT)이 사용된다.
본 발명의 다른 실시예에서는 상기 원시 기준 전압(VSD_O)을 제공하기 위해 상기 전원 변환 장치(300) 내부에 변압기 등의 변압 회로부(312)를 구성하고, 상기 변압 회로부(312)에서 출력되는 출력 전압(VT)을 상기 원시 기준 전압(VSD_O)으로 사용하였으나, 이에 한정되지 아니하고 외부로부터 제공되는 정전압 등을 상기 원시 기준 전압(VSD_O)으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 원시 기준 전압(VSD_O)은 상기 제1 게이트 구동 신호 생성부(350)와 같은 차치 펌프(charge pump) 회로를 추가적으로 상기 제1 게이트 구동 신호 생성부(350)에 직렬로 연결하여 제1 게이트 구동 신호(Von)의 전위 레벨을 증가시키고 이를 피드백 받아 사용할 수도 있다. 이외에도 상기 원시 기준 전압(VSD_O)의 제공 방법은 다양하게 형성될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.
이 때, 상기 원시 기준 전압(VSD_O)의 전위 레벨은 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨보다 크면 족하다.
이는 도 8에 도시된 전원 변환 장치의 경우 상기 전원 변환 장치의 사용 온 도의 변화에 따라 상기 기준 전압(VSD)의 최대 변동폭은 상기 원시 기준 전압(VSD_O)으로 사용되는 아날로그 구동 전압(AVDD)과 접지 전압(GND) 사이에서 변동되나, 상기 기준 전압(VSD)의 최대 변동폭의 마진을 확보하기 위해 상기 원시 기준 전압(VSD_O)을 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨보다 크게 형성함으로써, 상기 기준 전압(VS)의 최대 변동폭을 상기 원시 기준 전압(VSD_O)과 접지 전압(GND) 사이에서 형성할 수 있다.
이에 따라, 상기 기준 전압을 이용하여 게이트 라인을 활성화시키는 제1 게이트 구동 신호(Von)의 전위 레벨은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 기준 전압(VSD)에 비례하여 상기 제1 게이트 구동 신호(Von)가 증감하기 때문에, 온도 변화의 극한 상황에서 상기 전원 변환 장치(300)에서 출력되는 제1 게이트 구동 신호(Von)를 증가시켜 도 1에 도시된 표시 패널에 제공함으로써, 표시 장치의 구동 능력이 향상된다.
상기 온도 보상부(340)는 도 8에 도시된 온도 보상부(340)와 원시 기준 전압(VS_O)으로 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)보다 큰 값으로 제공된다는 점을 제외하고는 동일하게 형성된다. 또한, 상기 제1 및 제2 게이트 구동 신호 생성부(350, 360)는 도 8에 도시된 제1 및 제2 게이트 구동 신호 생성부(350, 360)와 동일하게 형성되는 바, 그 중복되는 상세한 설명은 생략하기로 한다.
정리하면, 본 발명의 실시예들에 의한 전원 변환 장치는 사용 온도에 무관하게 일정한 전위 레벨로 출력되는 아날로그 구동 전압을 표시 패널로 제공하여 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 방지하며, 사용 온도에 따라 상기 표시 패널에 형성된 TFT의 구동 능력이 변화되는 것을 게이트 구동 신호의 전위 레벨을 증가시켜 출력하여 이를 보상함으로써, 온도 변화에 따라 상기 TFT의 구동 능력이 일정 수준으로 보장된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 표시 패널로 제공되는 아날로그 구동 전압을 사용 온도 변화에 무관하게 일정 수준으로 유지함으로써 계조 전압의 변동을 방지하여 표시 장치의 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 계조 전압의 변동을 방지하여 데이터 구동 칩의 출력 전압이 상승을 방지함으로써, 출력 패드부의 스트레스가 감소되고, 이에 따라 출력 패드부의 라인 접촉 불량을 방지할 수 있다. 이에 따라, 표시 장치의 제품 수율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 계조 전압의 변동을 방지하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
또한, 아날로그 구동 전압과 게이트 구동 신호를 상호 독립적으로 출력함으로써, 저온 구동 환경에서 상기 게이트 구동 신호의 전압 상승폭을 임의적으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 극한 사용 환경 하에서도 표시 장치의 구동 능력을 보장할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 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 (22)

  1. 입력되는 외부 전압에 응답하여 게이트 구동 펄스를 출력하는 변환 모듈부;
    인가되는 원시 기준 전압을 온도 환경에 따라 제어하여 기준 전압을 생성하는 온도 보상부;
    상기 게이트 구동 펄스와 상기 기준 전압에 응답하여 제1 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 게이트 구동 신호 생성부; 및
    상기 게이트 구동 펄스와 접지 전압에 응답하여 제2 게이트 구동 신호를 출력하는 제2 게이트 구동 신호 생성부를 포함하는 전원 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 온도 보상부는
    입력된 정전압을 상기 온도 환경에 따라 제어하여 제1 전압을 출력하는 제1 전압 제어부; 및
    상기 제1 전압에 응답하여 상기 원시 기준 전압의 전위 레벨을 제어하고, 제2 전압을 출력하는 제2 전압 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 온도 보상부는 상기 제2 전압의 전위 레벨을 승압하는 승압 회로부를 더 포함한 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 승압 회로부는 오피-앰프를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1 전압 제어부는 온도 환경에 따라 턴-온 전압이 변동되는 전기 소자로 형성된 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 전기 소자는 다이오드인 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 전기 소자는 복수개의 다이오드들을 포함하며, 상기 다이오드들은 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제2 전압 제어부는 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 트랜지스터는
    상기 제1 전압 제어부와 연결된 제1 전극;
    상기 원시 기준 전압이 제공되는 제2 전극; 및
    접지 전원과 연결된 제3 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 게이트 구동 펄스에 응답하여 아날로그 구동 전압을 출력하는 구동 전압 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 원시 기준 전압은 상기 아날로그 구동 전압인 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 원시 기준 전압은 상기 제1 게이트 구동 신호의 전위 레벨을 향상시키기 위해 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨보다 큰 전위 레벨로 제공되는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 원시 기준 전압은 외부 장치로부터 제공된 외부 전원인 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 게이트 구동 펄스를 이용하여 상기 원시 기준 전압을 출력하는 변압 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전원 변환 장치.
  15. 데이터 라인과 게이트 라인에 연결된 스위칭 소자가 형성된 표시 영역과 상기 표시 영역을 둘러싸는 주변 영역으로 이루어진 표시 패널;
    상기 표시 패널의 구동을 제어하고, 온도 환경에 따라 서로 다른 전위 레벨 의 게이트 구동 신호들을 생성하는 패널 구동부; 및
    상기 게이트 구동 신호들을 이용하여 상기 게이트 라인들을 활성화시키는 게이트 신호들을 출력하는 게이트 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 게이트 구동부는 상기 표시 패널의 주변 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 게이트 구동 신호들은
    상기 스위칭 소자를 턴-온 시키는 제1 게이트 구동 신호; 및
    상기 스위칭 소자를 턴-오프 시키는 제2 게이트 구동 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 패널 구동부는,
    상온 이상의 온도 환경에서 상기 제1 게이트 구동 신호들의 전위 레벨을 감소시키고, 상온 이하의 온도 환경에서는 상기 제1 게이트 구동 신호들의 전위 레벨을 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 패널 구동부는
    입력되는 외부 전압에 응답하여 게이트 구동 펄스를 출력하는 변환 모듈부;
    인가되는 원시 기준 전압을 온도 환경에 따라 제어하여 기준 전압을 생성하 는 온도 보상부;
    상기 게이트 구동 펄스와 상기 기준 전압에 응답하여 제1 게이트 구동 신호를 출력하는 제1 게이트 구동 신호 생성부; 및
    상기 게이트 구동 펄스와 접지 전압에 응답하여 제2 게이트 구동 신호를 출력하는 제2 게이트 구동 신호 생성부를 구비한 전원 변환 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 전원 변환 회로는 상기 게이트 구동 펄스에 응답하여 아날로그 구동 전압을 출력하는 구동 전압 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 패널 구동부는 상기 아날로그 구동 전압을 제공받아 다수개의 기준 계조 전압들을 출력하는 계조 전압 발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 패널 구동부는 데이터 구동부를 더 포함하고,
    상기 데이트 구동부는 상기 기준 계조 전압들에 응답하여 다수개의 계조 전압들을 생성하며, 상기 계조 전압들과 입력되는 디지털 형태의 데이터 신호들에 응답하여 아날로그 형태의 데이터 신호들을 상기 데이터 라인들에 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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