KR20070025648A - 표시장치 - Google Patents

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KR20070025648A
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김영길
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조흥수
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Abstract

전류 소비를 감소시킴과 동시에 콘트라스트비(contrast ratio)를 향상시켜 표시 품질을 향상시킨 표시장치가 개시된다. 표시부는 복수의 화소부들을 구비하여 화상을 표시한다. 데이터 비교부는 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 전압 제어신호를 출력한다. 전원 공급부는 아날로그 구동 전압을 출력하고, 전압 제어신호에 응답하여 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 제어한다. 계조 전압 발생부는 아날로그 구동 전압에 응답하여 기준 계조 전압을 출력한다. 데이터 구동부는 기준 계조 전압을 이용하여 현재 프레임 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 표시부에 출력한다. 블랙 계조의 데이터가 입력되는 경우에만 아날로그 구동 전압(AVDD)을 향상시킴으로써 소비 전류의 증가를 방지할 수 있음과 동시에 콘트라스트비를 향상시켜 표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 비교부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 4는 비교예에 의한 데이터 구동부에서 출력되는 출력 신호를 개략적으로 도시한 파형도이다.
도 5는 본 발명에 의한 데이터 구동부에서 출력되는 출력 신호를 개략적으로 도시한 파형도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 표시장치 110 : 표시부
120 : 타이밍 제어부 130 : 데이터 비교부
131 : 입력 버퍼부 132 : 메모리부
133 : 제어부 134 : 데이터 판단부
135 : 출력 버퍼부 140 : 전원 공급부
141 : 전원 변환부 141a : 변환 모듈부
141b : 피드백부 141c : 온도 보상부
150 : 계조 전압 발생부 160 : 데이터 구동부
170 : 게이트 구동부
본 발명은 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표시 품질을 향상시킨 표시장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 어레이 기판, 상기 어레이 기판과 마주하여 결합되는 대향 기판 및 상기 두 기판 사이에 주입되는 굴절율 이방성(△n)을 갖는 액정 물질을 포함하고, 상기 액정 물질에 인가되는 전계의 세기를 조절하여 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 표시하는 표시장치이다.
상기 액정표시장치의 표시 품질을 측정하는 기준 중 선명도를 가름하는 척도로 콘트라스트비(contrast ratio)가 사용된다. 상기 콘트라스트비는 화이트(white) 휘도와 블랙(black) 휘도의 비(ratio) 즉, 화이트 휘도를 블랙 휘도로 나눈 값으로 정의할 수 있다.
상기 콘트라스트비가 클수록 상기 액정표시장치의 선명도가 높아, 보다 고화질의 화상이 표시될 수 있기 때문에 상기 콘트라스트비를 향상시키기 위한 다양한 방법이 사용되고 있다.
일례로, 상기 콘트라스트비를 향상시키기 위하여 컬러필터 표면의 형태를 개선하거나, 컬러필터에 사용되는 포토 레지스터(photo resister)를 높은 콘트라스트비를 갖는 포토 레지스터를 사용하거나 또는 배향막, 러빙(rubbing)각도 및 액정을 변경하는 방법 등이 사용될 수 있다.
그러나, 상기한 방법에 의해 콘트라스트비를 향상시킬 경우, 상기 방법들은 모두 장기간에 걸쳐 수행될 수 있는 것이고, 각 제품의 성격에 따라 적용하기 곤란한 문제점이 있다.
이에 반하여, 회로적으로 아날로그 구동 전압(AVDD)을 상승시켜 상기 콘트라스트비를 향상시키는 방법이 있다. 그러나, 원하는 수준의 콘트라스트비를 얻기 위해 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 상승시킬 경우, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)에 응답하여 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동 칩에 손상을 가져올 수 있으며, 특히 모바일 제품의 경우 소비 전류가 증가하게 되어 적용하기 어려운 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 콘트라스트비를 향상시켜 표시 품질을 향상시킨 표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시장치의 구동방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치는 표시부, 데이터 비교부, 전원 공급부, 계조 전압 발생부 및 데이터 구동부를 포함한다. 상기 표시부는 복수의 화소부들을 구비하여 화상을 표시한다. 상기 데이터 비교부는 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 전압 제어신호를 출력한다. 상기 전원 공급부는 아날로그 구동 전압을 출력하고, 상기 전압 제어신호에 응답하여 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 제어한다. 상기 계조 전압 발생부는 상기 아날로그 구동 전압에 응답하여 기준 계조 전압을 출력한다. 상기 데이터 구동부는 상기 기준 계조 전압을 이용하여 상기 현재 프레임 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 표시부에 출력한다.
상기 데이터 비교부는 프레임 단위로 이전 프레임 데이터를 저장하는 메모리부, 상기 제1 메모리에 상기 이전 프레임 데이터를 기입 및 독출하는 제어부 및 상기 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 전압 제어신호를 출력하는 데이터 판단부를 포함한다.
상기 전원 공급부는 소정 레벨의 상기 아날로그 구동 전압을 출력하고, 상기 전압 제어신호에 응답하여 일정한 시간동안 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 상승시킨다.
이를 위해, 상기 전원 공급부는 외부에서 제공되는 구동 전압과 피드백 신호에 응답하여 소정 레벨의 아날로그 구동 전압을 출력하는 변환 모듈부 및 상기 전압 제어신호에 응답하여 현재 프레임에서 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 상승시키는 피드백 신호를 출력하는 피드백부를 포함한다.
이러한 표시장치 및 이의 구동방법에 의하면, 블랙 계조의 데이터가 입력되는 경우에만 아날로그 구동 전압(AVDD)을 향상시킴으로써 소비 전류의 증가를 방지 할 수 있고, 동시에 콘트라스트비를 향상시켜 표시장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시장치(100)는 표시부(110), 타이밍 제어부(120), 데이터 비교부(130), 전원 공급부(140), 계조 전압 발생부(150), 데이터 구동부(160) 및 게이트 구동부(170)를 포함한다.
상기 표시부(110)는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 TFT) 어레이가 형성된 어레이 기판(도시되지 않음), 상기 어레이 기판과 대향하여 구비되는 대향 기판(도시되지 않음) 및 상기 어레이 기판 및 대향 기판 사이에 개재되는 액정층(도시되지 않음)으로 이루어진다.
상기 어레이 기판에는 로우(row)방향으로 배열된 복수의 데이터 라인(DL)과 컬럼(column) 방향으로 배열된 복수의 게이트 라인(GL)이 형성된다. 따라서, 상기 어레이 기판에는 첫 번째 데이터 라인인 제1 데이터 라인(DL1)부터 마지막 데이터 라인인 제m 데이터 라인(DLm)과 첫 번째 게이트 라인인 제1 게이트 라인(GL1)부터 마지막 게이트 라인인 제n 게이트 라인(GLn)이 형성된다.
또한, 상기 제1 데이터 라인(DL1)과 제1 게이트 라인(GL1)이 교차되는 영역에는 스위칭 소자인 TFT(111)와 화소 전극(112)이 형성된다. 상기 TFT(111)의 게이 트 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 화소 전극(112)에 연결된다.
동일한 방법으로 제m 데이터 라인(DLm)과 제n 게이트 라인(GLn)들이 교차하는 영역마다 TFT와 화소 전극이 각각 형성된다.
상기 타이밍 제어부(120)는 상기 표시장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 타이밍 제어부(120)는 그래픽 컨트롤러(도시되지 않음)와 같은 호스트 시스템으로부터 레드(R), 그린(G) 및 블루(B)의 원시 데이터 신호(DATA_O)와 제1 제어 신호(CNTL1)가 제공됨에 따라 상기 표시부(110)에 형상을 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(160)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(170)를 제어하는 개시 신호(STV), 클록 신호(CK) 및 출력 인에이블 신호(OE)등을 포함한다. 상기 제4 제어 신호(CNTL4)는 상기 전원 공급부(140)를 제어하는 클럭 신호(CLK) 및 반전 신호(REV) 등을 포함한다.
또한, 상기 타이밍 제어부(120)는 상기 원시 데이터 신호(DATA_O)의 출력 타이밍이 제어된 R', G', B'의 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 데이터 구동부(160)로 제공한다.
상기 데이터 비교부(130)는 상기 타이밍 제어부(120)에서 출력되는 현재 프레임의 제1 데이터 신호를 프레임 단위로 저장하고, 현재 프레임에서 저장되어 있는 이전 프레임의 제1 데이터 신호를 비교한다.
비교 결과, 상기 이전 프레임의 제1 데이터 신호가 화이트 계조의 데이터 신호이고 현재 프레임의 제1 데이터 신호가 블랙 계조의 데이터 신호인 경우 전압 제어신호(SCV)를 출력한다. 상기 전압 제어신호(SCV)는 상기 전원 공급부(140)로 제공되어 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 제어한다.
상기 계조 보상부(130)에 관하여는 도 2를 통하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 전원 공급부(140)는 상기 표시부(110)로 제공되는 공통 전압들(Vcom, Vcst), 상기 게이트 구동부(170)로 제공되는 게이트 온/오프 전압(Von, Voff) 및 상기 계조 전압 발생부(150)로 제공되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 출력한다.
상기 전원 공급부(140)는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 생성하고, 그 출력 레벨을 제어하는 전원 변환부(141)를 더 포함한다.
상기 전원 변환부(141)에 관하여는 도 3을 통하여 상세히 설명하기로 한다.
상기 계조 전압 발생부(150)는 상기 전원 공급부(140)에서 제공되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 기준 전압으로 사용하여 감마 커브가 적용된 저항비를 갖는 분배 저항을 기초로 계조 레벨수에 대응하는 다수개의 기준 계조 전압(VGMA_R)을 출력한다.
상기 데이터 구동부(160)는 데이터 구동 칩(도시되지 않음)을 포함한다. 상기 데이터 구동부(160)는 상기 계조 전압 발생부(150)에서 출력되는 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 데이터 전압(D1,..., Dm)으로 변환하며, 상기 데이터 전압(D1,..., Dm)의 출력 타이밍을 제어하여 상기 데이터 라인(DL)들에 출력한다.
이를 위해, 상기 데이터 구동 칩에는 상기 기준 계조 전압(VGMA_R)을 감마 커브에 대응하여 분배하는 감마 스트링과 상기 제1 데이터 신호(DATA1)를 상기 데이터 전압(D1,..., Dm)으로 변환하는 디지털-아날로그 변환기를 포함한다.
상기 게이트 구동부(170)는 게이트 구동 회로(도시되지 않음)를 포함한다. 상기 게이트 구동 회로는 상기 표시부(110)를 구성하는 상기 어레이 기판의 소정 영역에 형성될 수 있고, 단일 칩으로 구성되어 상기 어레이 기판과 연성회로필름(도시되지 않음)등에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 게이트 구동부(170)는 상기 타이밍 제어부(120)에서 제공되는 제3 제어 신호(CNTL3)와 상기 전원 공급부(140)에서 제공되는 상기 게이트 온/오프 전압(Von, Voff)에 응답하여 상기 게이트 구동 회로에서 출력되는 게이트 신호(G1,..., Gn)를 상기 표시부(110)에 형성된 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 출력한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 데이터 비교부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 데이터 비교부(130)는 입력 버퍼부(131), 메모리부 (132), 제어부(133), 데이터 판단부(134) 및 출력 버퍼부(135)를 포함한다.
상기 입력 버퍼부(131)는 도 1에 도시된 타이밍 제어부(120)에서 출력되는 현재 프레임의 제1 데이터 신호(DATA1)를 이후 데이터 처리 속도에 대응하는 소정개씩 묶어 k 비트의 제2 데이터 신호(Gn)로 출력한다.
상기 메모리부(132)는 상기 제2 데이터 신호(Gn)를 소정 단위로 저장한다. 바람직하게는 프레임 단위로 상기 제2 데이터 신호(Gn)를 저장한다.
상기 제어부(133)는 상기 메모리부(132)를 제어하여 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)를 기입하거나, 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)를 독출한다. 즉, 현재 입력되는 제2 데이터 신호(Gn)를 저장하고, 상기 제2 데이터 신호(Gn)에 대응하는 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)를 독출한다.
상기 데이터 판단부(134)는 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)와 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)를 비교하여 전압 제어신호(SCV)를 출력한다.
먼저, 상기 데이터 판단부(134)는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호가 아닌 경우, 또는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이나 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호가 아닌 경우에는 제1 전압 제어신호(SCV1)를 출력한다.
다음으로, 상기 데이터 판단부(134)는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이고, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호인 경우에는 제2 전압 제어신호(SCV2)를 출력한다.
상기 제1 및 제2 전압 제어신호(SCV2)는 도 1에 도시된 전원 공급부(140), 보다 상세하게는 전원 변환부(141)로 제공된다.
상기 데이터 판단부(134)는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)와 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)를 읽기 어드레스로 사용하는 룩 업 테이블로 형성할 수도 있다.
상기 룩 업 테이블에 의해 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호인 경우, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호인지 여부를 판단한다. 판단 결과, 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조이고, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호인 경우에는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)에 대한 보상 데이터 신호(Gn')를 출력한다.
이 때, 상기 룩 업 테이블은 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이고, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 화이트 계조의 데이터 신호인 경우에만 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)에 대한 보상 데이터 신호(Gn')를 출력하면 족하다.
즉, 상기 룩 업 테이블은 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호가 아닌 경우, 또는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이나 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호가 아닌 경우에는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)를 그대로 출력한다.
또한, 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이고, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호인 경우에는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)에 대한 보상 데이터 신호(Gn')을 출력한다.
예를 들어, 상기 룩 업 테이블을 이용하는 경우 다음과 같은 방법으로 상기 보상 데이터 신호(Gn')를 출력한다.
단위 화소를 구성하는 R, G, B 각각의 화소 영역에 대응되는 제1 데이터 신호(DATA1)가 6비트의 데이트 신호인 경우, 상기 입력 버퍼(131)는 상기 단위 화소에 제공되는 18비트의 데이터 신호를 묶어 제2 데이터 신호(Gn)로 출력한다.
또한, 상기 제2 데이터 신호(Gn)는 상기 메모리부(132)와 데이터 판단부(134)로 제공되고, 상기 메모리부(132)에서 출력되는 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)와 상기 입력 버퍼(131)에서 출력되는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)는 상기 데이터 판단부(134)에 포함된 룩 업 테이블의 읽기 어드레스가 되어 상기 룩 업 테이블에 저장된 보상 데이터 신호(Gn')를 독출한다.
이 경우, 상기 룩 업 테이블에는 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호이고, 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호인 경우에 대응하는 어드레스에 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 보다 블랙으로 표현되도록 보상된 보상 데이터 신호(Gn')가 저장되고, 그 외의 어드레스에는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)와 동일한 계조의 데이터 신호가 저장될 수 있다.
상기 출력 버퍼(135)는 상기 데이터 판단부(134)에서 출력되는 상기 전압 제어신호(SCV)의 출력 타이밍을 제어하여 출력하거나, 상기 데이터 판단부(134)에 룩 업 테이블을 형성한 경우 출력되는 보상 데이터 신호(Gn') 또는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)를 시리얼로 출력한다(DATA1'). 출력된 상기 전압 제어신호(SCV) 또는 상기 보상 데이터 신호(DATA1')는 도 1에 도시된 전원 변환부(141)로 제공된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 전원 변환부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 전원 변환부(141)는 변환 모듈부(141a), 피드백부(141b) 및 온도 보상부(141c)를 포함한다.
상기 변환 모듈부(141a)는 집적회로로 구성된 하나의 단일 칩인 DC/DC 컨버터(converter)로 형성되고, 외부로부터 입력되는 구동 전압(PVDD)에 기초하여 소정의 출력 신호를 생성한다.
예를 들어, 상기 출력 신호는 도 1에 도시된 계조 전압 발생부(150)에 제공되는 아날로그 구동 전압(AVDD) 또는 게이트 신호(G1,...,Gn)를 생성하기 위해 도 1에 도시된 게이트 구동부로 제공되는 게이트 온/오프 전압(Von, Voff)의 생성의 기초가 되는 게이트 구동 펄스(PWM_SW)를 포함한다.
상기 피드백부(141b)는 상기 변환 모듈부(141a)에서 출력되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)과 도 1과 도 2에 도시된 데이터 비교부(130)에서 출력되는 전압 제어신호(SCV) 또는 보상 데이터 신호(DATA1')에 의해 제1 피드백 신호(VFB1)를 생 성한다.
이를 위해, 상기 피드백부(141b)는 저항부(141ba) 및 활성 로드부(141bb)를 포함한다.
상기 저항부(141ba)는 적어도 하나의 저항으로 구성되고, 일단은 상기 변환 모듈부(141a)와 연결되어 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)을 제공받고, 타단은 상기 활성 로드부(141bb)와 연결된다.
상기 활성 로드부(141bb)는 일단은 상기 저항부(141ba)와 연결되고, 타단은 접지 전원(GND)과 연결되며, 상기 활성 로드부(141bb)에는 상기 전압 제어신호(SCV) 또는 보상 데이터 신호(DATA1')가 제어 신호로 인가된다.
상기 저항부(141ba)와 활성 로드부(141bb)가 직렬 연결되고, 상기 저항부(141ba)와 활성 로드부(141bb)에 의해 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 분압되며, 상기 저항부(141ba)와 활성 로드부(141bb)가 연결된 노드(node)에서 제1 피드백 신호(VFB1)가 출력된다. 이 때, 상기 활성 로드부(141bb)에 제공되는 상기 전압 제어신호(SCA) 또는 보상 데이터 신호(DATA1')에 의해 상기 제1 피드백 신호(VFB1)의 전위 레벨이 제어된다.
즉, 도 2에서 설명한 바와 같이 상기 활성 로드부(141bb)는 상기 데이터 판단부(134)에서 판단 결과, 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호가 아닌 경우, 또는 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이나 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호가 아닌 경우에 출력되는 제1 전압 제어신호(SCV1) 또는 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)를 제어 신호로 입력받는다.
이에 따라, 상기 활성 로드부(141bb)는 소정 레벨로 기 설정된 기준 저항값을 갖고, 상기 전원 변환부(141)는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 출력을 일정하게 유지한다.
또한, 상기 활성 로드부(141bb)는 상기 데이터 판단부(134)에서 판단 결과, 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이고, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호인 경우에 출력되는 제2 전압 제어신호(SCV2) 또는 보상 데이터 신호(Gn')를 제어 신호로 입력받는다.
이에 따라, 상기 활성 로드부(141bb)는 상기 기준 저항값에 비해 상대적으로 낮은 저항값을 갖도록 형성된다.
따라서, 상기 피드백부(141b)에서 출력되는 상기 제1 피드백 신호(VFB1)는 상기 제1 전압 제어신호(SCV1) 또는 제2 데이터 신호(Gn)가 제어 신호로 입력되는 경우에 출력되는 제1 피드백 신호(VFB1)에 비해 상대적으로 낮은 전위 레벨을 갖는다.
이는 상기 전원 변환부(141) 보다 상세하게는, 상기 변환 모듈부(141a)에서 출력되는 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 소정 시간동안 상승시킨다.
이에 따라, 상기 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호이고, 상기 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호인 경우에만 출력되는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨이 순간적으로 상승된다. 이는 도 4와 도 5를 참조하면 보다 명확해진다.
도 4는 비교예에 의한 데이터 구동부에서 출력되는 출력 신호를 개략적으로 도시한 파형도이고, 도 5는 본 발명에 의한 데이터 구동부에서 출력되는 출력 신호를 개략적으로 도시한 파형도이다. 특히, 도 4와 도 5에는 연속된 프레임에서 하나의 단위 화소에 제공되는 데이터 전압을 도시한 파형도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 타이밍 제어부(120)에서 출력되는 제1 데이터 신호(DATA1) 중 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호이고, 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호인 경우(A 구간), 데이터 비교부(130)는 이를 검출하여 제2 전압 제어신호(SCV2) 또는 보상 데이터 신호(DATA1')를 전원 변환부(141)로 제공한다.
이에 따라, 상기 전원 변환부(141)는 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 제어하는 제1 피드백 신호(VFB1)의 전위 레벨을 제어한다. 이에 의해, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)은 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)에서 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 제공될 때 소정 레벨 상승된 전압이 제공된다.
일례로, 상기 블랙 계조의 제2 데이터 신호(Gn)가 제공될 때 이와 대응하여 데이터 구동부(160)에서 출력되는 데이터 전압이 7.8V인 경우, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)이 승압함에 따라 상기 데이터 전압은 8.2V로 출력될 수 있다.
또한, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 상승 구간은 하나의 단위 화소가 활성화되는 전 구간(B 구간)동안으로 형성될 수 있고, 상기 단위 화소에 포함되는 단일 화소가 활성화되는 구간(C 구간)동안만으로 형성될 수도 있다. 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 상승 구간은 소모 전류의 증가를 방지하기 위해 상기 단일 화소가 활성화되는 구간(C 구간)동안만 제공되는 것이 바람직하다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 온도 보상부(141c)는 도 1에 도시된 표시부(110)의 게이트 라인(GL)들과 연결된 TFT의 구동 능력이 저온의 사용 환경에서 저하되는 것을 보상하기 위해 형성한다.
이를 위해, 상기 온도 보상부(141c)는 상기 피드백부(141b)에서 출력되는 제1 피드백 신호(VFB1)의 전위 레벨을 제어하여 제2 피드백 신호(VFB2)로 출력한다. 상기 제2 피드백 신호(VFB2)는 상기 변환 모듈부(141a)로 제공되어 게이트 구동 펄스(PWM_SW)의 펄스 폭을 증가시키고, 상기 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 상승시킨다.
이와 같은 방법에 의해, 이전 프레임의 제2 데이터 신호(Gn-1)가 화이트 계조의 데이터 신호이고, 현재 프레임의 제2 데이터 신호(Gn)가 블랙 계조의 데이터 신호인 경우에만 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 상승시킴으로써, 콘트라시트비를 향상시키고, 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전위 레벨을 상승시킴에도 소모 전류의 증가를 방지한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 블랙 계조의 데이터가 입력되는 경우만 아날로그 구동 전압(AVDD)을 향상시킴으로써 소비 전류의 증가를 방지할 수 있음과 동시에 콘트라스트비를 향상시켜 표시장치의 표시 품질을 향상시킬 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 (14)

  1. 복수의 화소부들을 구비하여 화상을 표시하는 표시부;
    이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 전압 제어신호를 출력하는 데이터 비교부;
    아날로그 구동 전압을 출력하고, 상기 전압 제어신호에 응답하여 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 제어하는 전원 공급부;
    상기 아날로그 구동 전압에 응답하여 기준 계조 전압을 출력하는 계조 전압 발생부; 및
    상기 기준 계조 전압을 이용하여 상기 현재 프레임 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 표시부에 출력하는 데이터 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 비교부는 이전 프레임 데이터가 화이트 계조 데이터이고, 현재 프레임 데이터가 블랙 계조 데이터인 경우 전압 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이터 비교부는,
    프레임 단위로 이전 프레임 데이터를 저장하는 메모리부;
    상기 메모리부에 상기 이전 프레임 데이터를 기입 및 독출하는 제어부; 및
    상기 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 전압 제어신호를 출력하는 데이터 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전원 공급부는 소정 레벨의 상기 아날로그 구동 전압을 출력하고, 상기 전압 제어신호에 응답하여 일정한 시간동안 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 상승시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전원 공급부는,
    외부에서 제공되는 구동 전압과 피드백 신호에 응답하여 소정 레벨의 아날로그 구동 전압을 출력하는 변환 모듈부; 및
    상기 전압 제어신호에 응답하여 현재 프레임에서 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 상승시키는 피드백 신호를 출력하는 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 피드백부는
    저항부; 및
    상기 저항부와 직렬 연결되는 활성 로드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 활성 로드부는 상기 전압 제어신호 중 제1 전압 제어 신호에 응답하여 소정의 기준 저항값을 유지하고, 제2 전압 제어신호에 응답하여 상기 기준 저항값보다 상대적으로 낮은 저항값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 활성 로드부는 상기 제2 전압 제어신호에 응답하여 상기 기준 저항값에 의해 출력되는 피드백 신호에 비해 상대적으로 낮은 전위 레벨의 피드백 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 변환 모듈부는 상기 상대적으로 낮은 전위 레벨의 피드백 신호에 의해 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 일정한 시간동안 상승시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제5항에 있어서, 상기 전원 공급부는 온도 환경에 따라 상기 피드백 신호의 전위 레벨을 제어하여 상기 변환 모듈부로 제공하는 온도 보상부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 표시부는 두 개의 기판 사이에 개재되는 액정을 갖는 액정 패널인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 데이터 비교부는,
    프레임 단위로 이전 프레임 데이터를 저장하는 메모리부;
    상기 제1 메모리에 상기 이전 프레임 데이터를 기입 및 독출하는 제어부; 및
    상기 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 보상 데이터 신호를 출력하는 룩 업 테이블부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 룩 업 테이블부는 단위 화소들에 제공되는 이전 프레임 데이터가 화이트 계조의 데이터이고, 현재 프레임 데이터가 블랙 계조의 데이터인 경우 보상 데이터 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 전원 공급부는 소정 레벨의 상기 아날로그 구동 전압을 출력하고, 상기 보상 데이터 신호에 응답하여 일정한 시간동안 상기 아날로그 구동 전압의 전위 레벨을 상승시키는 것을 특징으로 하는 표시장치.
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KR101407295B1 (ko) * 2007-10-19 2014-06-13 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법
US9966030B2 (en) 2016-01-22 2018-05-08 Samsung Display Co., Ltd. Liquid crystal display device and driving method thereof

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