KR20080022318A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 제1 화소를 포함하는 제1 표시판, 제2 화소를 포함하는 제2 표시판, 상기 제1 표시판으로 데이터 신호 및 게이트 신호를 출력하는 제1 구동부, 상기 제2 표시판으로 데이터 신호 및 게이트 신호를 출력하는 제2 구동부, 그리고 입력 전압에 기초하여 상기 제1 구동부용 제1 기준 전압 및 상기 제2구동부용 제2 기준 전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 구동부에 각각 출력하는 전압 생성부를 포함한다. 따라서 주 표시판용 전압 생성부의 입력 전압을 공급받아 그 전압 레벨을 상승시켜 부 표시판용 기준 전압을 생성함으로써 전압 생성 회로의 크기를 줄일 수 있다.
듀얼 표시 장치, 액정 표시 장치, 유기 발광 소자, 전압 생성부

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 듀얼 표시 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전압 생성부의 회로도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 전압 상승부의 회로도이다.
본 발명은 듀얼 표시 장치에 관한 것이다.
최근 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 경량화 및 박형화에 따라 표시 장치도 경량화 및 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관(cathode ray tube, CRT)이 평판 표시 장치로 대체되고 있다.
이러한 평판 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전계 방출 표시 장치(field emission display, FED), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display), 플라스마 표시 장치(plasma display panel, PDP) 등이 있다. 일반적으로 능동형 평판 표시 장치에서는 행렬 형태로 배열된 복수의 화소가 행렬 형태로 배열되며, 주어진 영상 정보에 따라 각 화소의 휘도를 제어함으로써 영상을 표시한다.
한편, 핸드폰 등에 사용되는 중소형 표시 장치로서 외부와 내부에 각각 표시판부를 구비하는 이른바 듀얼 표시 장치가 활발히 개발 중이다.
이러한 듀얼 표시 장치는 내부에 장착되는 주 표시판, 외부에 장착되는 부 표시판을 포함하며, 양 표시판 중 한쪽은 유기 발광 표시 장치이고, 다른 쪽은 액정 표시 장치일 수 있다.
그런데 듀얼 표시 장치의 양 쪽이 서로 다른 표시 장치인 경우, 각 표시 장치에 공급되는 기준 전압의 수가 서로 달라 전압을 생성하는 회로의 크기가 커지며 비용이 증가한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 부 표시판용 전압을 주 표시판용 전압과 함께 생성할 수 있는 듀얼 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 화소를 포함하는 제1 표시판, 제2 화소를 포함하는 제2 표시판, 상기 제1 표시판으로 데이터 신호 및 게이트 신호를 출력하는 제1 구동부, 상기 제2 표시판으로 데이터 신호 및 게이트 신호를 출력하는 제2 구동부, 그리고 입력 전압에 기초하여 상기 제1 구동부용 제1 기준 전압 및 상기 제2구동부용 제2 기준 전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 구동부에 각각 출력하는 전압 생성부를 포함한다.
상기 제1 화소는 액정 축전기를 포함하고, 상기 제2 화소는 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 전압 생성부는 상기 입력 전압의 레벨을 변화하여 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부, 그리고 상기 기준 전압을 상기 제2 기준 전압까지 상승시키는 전압 상승부를 포함할 수 있다.
기준 전압 생성부는 복수의 제어 신호에 따라 결정된 상수를 상기 입력 전압과 곱하여 상기 기준 전압을 생성할 수 있다.
상기 전압 상승부는 제1 전압과 제1 절점 사이에 연결되어 있는 제1 스위칭 소자, 상기 제1 절점과 제2 절점 사이에 연결되어 있는 축전기, 상기 제2 절점과 제2 전압 사이에 연결되어 있는 제2 스위칭 소자, 상기 제2 절점과 제3 전압 사이에 연결되어 있는 제3 스위칭 소자, 그리고 상기 제1 절점과 출력단 사이에 연결되어 있는 제4 스위칭 소자를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 전압은 상기 기준 전압의 정수 배일 수 있다.
상기 전압 상승부는 상기 제1 및 제2 스위칭 소자가 턴 온되어 상기 축전기를 충전한 후 상기 제3 및 제4 스위칭 소자가 턴 온될 수 있다.
상기 제3 전압은 상기 제2 전압보다 높을 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기 술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 표시 장치의 한 예인 액정 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 듀얼 표시 장치의 개략도이며, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 듀얼 표시 장치는 주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S), 주 표시판부(300M)에 부착된 FPC(flexible printed circuit film)(650), 주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S) 사이에 부착된 보조 FPC(680), 그리고 주 표시판부(300M) 위에 장착된 통합 칩(700)을 포함한다.
FPC(650)는 주 표시판부(300M)의 한 변 부근에 부착되어 있다. 또한, 조립 상태에서 FPC(650)를 접었을 때 주 표시판부(300M)의 일부를 드러내는 개구부(690) 를 가지고 있다. 개구부(690)의 아래쪽에는 외부로부터의 신호가 입력되는 입력부(660)가 구비되어 있으며 기타 입력부(660)와 통합 칩(700), 통합 칩(700)과 주 표시판부(300M)의 전기적 연결을 위한 다수의 신호선(도시하지 않음)을 갖추고 있는데, 이들 신호선은 통합 칩(700)과 연결되는 지점 및 주 표시판부(300M)와 부착되는 지점에서 대체적으로 폭이 넓어져 패드(도시하지 않음)를 이룬다.
보조 FPC(680)는 주 표시판부(300M)의 다른 변과 부 표시판부(300S)의 한 변 사이에 부착되어 있으며, 통합 칩(700)과 부 표시판부(300S)의 전기적 연결을 위한 신호선(SL2, 920)을 구비한다.
각 표시판부(300M, 300S)는 화면을 이루는 표시 영역(310M, 310S)과 주변 영역(320M, 320S)을 포함하고, 주변 영역(320M, 320S)에는 빛을 차단하기 위한 차광층(도시하지 않음)("블랙 매트릭스")이 구비될 수 있다. FPC(650) 및 보조 FPC(680)는 이 차광 영역(320M, 320S)에 각각 부착되어 있다.
도 2에 도시한 것처럼, 각 표시판부(300M, 300S)는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함하는 복수의 표시 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함한다. 도 1과 같이 화소와 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)의 대부분은 표시 영역(310M, 310S) 내에 위치하고, 데이터 구동부(500M, 500S)와 게이트 구동부(400M, 400S)는 주변 영역(320M, 320S)에 각각 위치한다. 게이트 구동부(400M, 400S)가 위치한 쪽의 주변 영역(320M, 320S)은 좀더 큰 폭을 갖는다.
상부 표시판(200)은 하부 표시판(100)보다 크기가 작아서 하부 표시판(100)의 일부 영역이 노출되며 이 영역으로 데이터선(D1-Dm)이 연장되어 데이터 구동부(500)와 연결된다. 데이터선(D1-Dm) 및 게이트선(G1-Gn)은 또한 주변 영역(320M, 320S)으로 가려진 영역으로 연장되어 데이터 구동부(500M, 500S) 및 게이트 구동부(400M, 400S)와 각각 연결된다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 FPC(650, 680)와 연결되는 지점에서 대체로 폭이 넓어져 패드(도시하지 않음)를 이루며, 표시판부(300M, 300S)와 FPC(650, 680)는 이들 패드의 전기적 접속을 위한 이방성 도전막(도시하지 않음)으로 부착되어 있다.
주 표시판부(300M)는 액정 표시판으로서, 도 3과 같이 각 화소가 액정 축전기(Clc)를 포함하며, 부 표시판부(300S)는 유기 발광 표시판으로서, 도 4와 같이 각 화소가 유기 발광 소자(LD)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 주 표시판부(300M)의 각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전 기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)에 연결되어 있다. 스위칭 소자(Q)는 다결정 규소(polysilicon)로 이루어지는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 비정질 규소(amorphous silicon)로 이루어질 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 표시판부(300)가 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 그 사이의 액정층(3)을 포함하며, 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있다.
액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 3에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전 극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 삼원색, 예를 들면 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 3에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
표시판부(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 부 표시판부(300S)의 한 화소, 예를 들면 i번째 게이트선(Gi)(i=1, 2, …, n)과 j번째 데이터선(Dj)(j=1, 2, …, m)에 연결되어 있는 화소는 유기 발광 다이오드(LD), 구동 트랜지스터(Qd), 축전기(Cst) 및 스위칭 트랜지스터(Qs)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 삼단자 소자로서, 제어 단자(control terminal), 입력 단자(input terminal) 및 출력 단자(output terminal)를 가진다. 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 연결되어 있다. 이러한 스위칭 트랜지스터(Qs)는 게이트선(Gi)을 통해 인가되는 게이트 신호에 응답하여 데이터 전압을 전달한다.
구동 트랜지스터(Qd) 또한 삼단자 소자로서, 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가진다. 제어 단자는 스위칭 트랜지스터(Qs)와 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압(VDD)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 소자(LD)와 연결되어 있다. 이러한 구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(ILD)를 흘린다.
축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(Cst)는 스위칭 트랜지스터(Qs)를 통하여 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자에 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(Qs)가 턴 오프된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자와 연결되어 있는 애노드(anode) 및 공통 전압(Vcom)과 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 출력 전류(ILD)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 유기 발광 소자(LD)는 재료에 따라 기본색(primary color) 중 한 색상 또는 백색의 빛을 낸다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며, 이들 삼원색의 공간적 합으로 원하는 색상을 표시한다.
게이트 구동부(400M, 400S)는 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 스위칭 소자(Q)를 턴 온시킬 수 있는 게이트 온 전압(Von)과 스위칭 소자(Q)를 턴 오프시킬 수 있는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트 전압 생성부(900)로부터 인가받아 차례로 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 게이트 구동부(400M, 400S)는 스위칭 소자(Q)와 동일한 공정으로 형성되어 표시판부(300M, 300S)에 집적되어 있으며, 신호선(SL1, SL2)을 통하여 통합 칩(700)과 연결되어 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400M, 400S)는 집적 회로 형태로서 표시판부(300M, 300S)에 장착될 수 있다.
통합 칩(700)은 연결부(660)와 FPC(650)에 구비된 신호선을 통하여 외부로부터 신호를 입력 받고 처리한 신호를 주 표시판부(300M)의 주변 영역(320M)과 보조 FPC(680)에 구비된 배선을 통하여 주 표시판부(300M) 및 부 표시판부(300S)에 공급함으로써 이들을 제어하는데, 전압 생성부(750) 및 도 2에 도시한 계조 전압 생성부(800), 신호 제어부(600) 등을 포함한다.
전압 생성부(750)는 입력 전압을 서로 다른 레벨의 전압으로 변환하여 각 구동부로 출력한다. 이러한 전압 생성부(750)에 대하여는 뒤에서 상세히 설명한다.
계조 전압 생성부(800)는 주 표시판부(300M)의 화소의 휘도와 관련된 한 벌 또는 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌이 있는 경우 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.
데이터 구동부(500M, 500S)는 표시판부(300M, 300S)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가하며, 게이트 구동부(400M, 400S)와 마찬가지로 표시판부(300M, 300S)에 집적되어 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.
그러면 이러한 듀얼 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받아 입력 제어 신호 및 입력 영상 신호(R, G, B)를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 표시판부(300M, 300S)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400M, 400S) 중 하나로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 신호(DAT)의 입력 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신 호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 신호(DAT)를 차례로 입력 받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 신호(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환하고 이를 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q/Qs)를 턴 온시킨다. 데이터선(D1-Dm)에 공급된 데이터 전압은 턴 온된 스위칭 소자(Q/Qs)를 통해 해당 화소에 인가된다.
주 표시판부(300M)의 화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리한다. 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레 임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 특히 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(보기: "열 반전", "점 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: "행 반전", "점 반전").
부 표시판부(300S)의 화소에 인가된 데이터 전압은 구동 트랜지스터(Qd)에 공급된다. 각각의 구동 트랜지스터(Qd)는 인가된 데이터 전압에 상응하는 구동 전류(ILD)를 유기 발광 소자(LD)에 출력한다. 이에 따라 유기 발광 소자(LD)는 구동 전류(ILD)에 상응하는 크기의 빛을 발광한다.
이와 같은 동작이 n번째 행의 화소까지 차례로 진행되어 하나의 영상이 표시된다.
이와 같이 주 표시판부(300M)와 부 표시판부(300S)의 화소가 서로 다른 경우, 각각의 표시판부(300M, 300S)를 구동하는 구동 회로, 예를 들어 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작일 달라질 수 있으며, 이에 따라 공급되는 기준 전압의 수가 달라진다.
특히, 유기 발광 소자(LD)를 이용한 부 표시판부(300S)의 경우, 액정 축전 기(Clc)를 이용하는 주 표시판부(300M)보다 많은 수의 기준 전압이 사용된다.
이러한 부 표시판부(300S)의 기준 전압의 수에 맞추어 전압 생성 회로를 두는 경우, 구동 회로의 크기가 커지고 비용이 증가한다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여, 주 표시판부(300M)의 구동에 사용되는 복수의 기준 전압(V1, V2, …, Vk)을 생성하는 전압 생성부(750)에서 부 표시판부(300S)의 구동에 사용되는 부 표시판용 기준 전압(VCC)을 함께 생성하는 듀얼 표시 장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 전압 생성부의 회로도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 전압 상승부의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 전압 생성부(750)는 주 표시판용 전압 생성부(751) 및 부 표시판용 전압 생성부(755)를 포함한다.
주 표시판용 전압 생성부(751)는 DC-DC컨버터(도시하지 않음)를 포함하며, 입력 전압(VCI)을 공급받아 주 표시판부(300M)를 구동시키기 위한 복수의 기준 전압(V1, V2,…, Vk)을 생성하며, 이러한 기준 전압으로는 게이트 온 전압(Von), 게이트 오프 전압(Voff), 계조 전압 생성부(800)의 계조 기준 전압 및 공통 전압(Vcom) 등을 포함할 수 있다.
부 표시판용 전압 생성부(755)는 기초 전압 생성부(752) 및 전압 상승부(754)를 포함한다.
기초 전압 생성부(752)는 입력 전압(VCI)에 기초하여 부 표시판용 기준 전압(VCC)을 생성하기 위한 기초 전압(VCI')을 생성한다.
이러한 기초 전압 생성부(752)는, 예를 들어 입력 전압(VCI)이 2.5~3.3V인 경우, 입력 전압(VCI)을 특정 레벨의 전압인 2.4V정도의 전압으로 맞추어 부 표시판용 기준 전압(VCC)을 생성하기 위한 기초 전압(VCI')으로서 출력한다.
한편, 기초 전압 생성부(752)는 복수의 제어 신호(도시하지 않음)에 대하여 상수를 기억하며, 제어 신호(도시하지 않음)의 값에 따라 선택된 상수를 입력 전압(VCI)과 곱하여 기초 전압(VCI')을 생성할 수 있다.
전압 상승부(754)는 기초 전압(VCI')을 부 표시판용 기준 전압(VCC) 레벨까지 상승시켜 출력하며, 복수의 축전기(C1, C2) 및 복수의 스위칭 소자(SW1-SW5)를 포함한다.
제1 스위칭 소자(SW1)는 제1 전압(aVCI')과 절점(n1) 사이에 연결되어 있고, 축전기(C1)는 절점(n1)과 절점(n2) 사이에 연결되어 있고, 제2 스위칭 소자(SW2)는 제2 전압(bVCI')과 절점(n2) 사이에 연결되어 있고, 제3 스위칭 소자(SW3)는 제3 전압(cVCI')과 절점(n2) 사이에 연결되어 있으며, 제4 스위칭 소자(SW4)는 절점(n2)과 출력단(OUT) 사이에 연결되어 있다.
이러한 전압 상승부(754)는 접지 전압과 절점(n2) 사이에 연결되어 있는 제5 스위칭 소자(SW5) 및 출력단(OUT)과 접지 전압 사이에 연결되어 있는 축전기(C2)를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 전압 상승부(754)의 동작에 대하여 설명한다.
제1 스위칭 소자(SW1)와 제2 스위칭 소자(SW2)가 턴 온되면, 축전기(C1)의 양단에 제1 전압(aVCI')과 제2 전압(bVCI')이 각각 인가되어 축전기(C1)는 제1 전 압(aVCI')과 제2 전압(bVCI')의 차에 해당하는 전압을 충전한다.
다음으로 제3 스위칭 소자(SW3)와 제4 스위칭 소자(SW4)가 턴 온되고 제1 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)가 턴 오프되면, 절점(n1)이 부유(floating) 상태에서 절점(n2)의 전압이 제3 전압(cVCI')이 됨에 따라 절점(n1)의 전압은 제1 전압(aVCI')과 제3 전압(cVCI')의 합까지 상승된다.
따라서 턴 온된 제4 스위칭 소자(SW4)를 통하여 출력단(OUT)으로 제1 전압(aVCI')과 제3 전압(cVCI')의 합 전압이 부 표시판용 기준 전압(VCC)으로서 부 표시판부(300S)의 구동부에 공급된다.
이때, 제1 전압 내지 제3 전압(aVCI', bVCI', cVCI')은 기초 전압 생성부(751)로부터 인가된 기초 전압(VCI')의 정수 배인 경우(a, b, c는 정수), 부 표시판용 기준 전압(VCC)은 기초 전압(VCI')의 정수 배를 가지며, 이때 제3 전압(cVCI')은 제2 전압(bVCI')보다 높다.
예를 들어, 제1 전압(aVCI') 및 제3 전압(cVCI')이 기초 전압(VCI')의 2배이고(a, c=2), 제2 전압(bVCI')이 기초 전압(VCI')의 -1배인 경우(c=-1), 제1 및 제2 스위칭 소자(SW1, SW2)가 턴 온되면, 축전기(C1)는 기초 전압(VCI')의 3배에 해당하는 전압을 충전한다. 다음으로 턴 온된 제3 스위칭 소자(SW3)를 통하여 2VCI'의 전압이 절점(n2)에 인가되면, 절점(n1)의 전압은 5VCI'까지 상승한다. 따라서 제4 스위칭 소자(SW4)를 통하여 출력단(OUT)으로 5VCI'의 부 표시판용 기준 전압(VCC)이 부 표시판부(300S)로 출력된다.
이때, 제2 또는 제3 스위칭 소자(SW2, SW3) 대신 제5 스위칭 소자(SW5)를 턴 온시켜 다른 크기의 부 표시판용 기준 전압(VCC)을 생성할 수도 있다.
이와 같이 제1 내지 제3 전압(aVCI', bVCI', cVCI')의 크기를 조절함으로써 부 표시판용 기준 전압(VCC)의 크기를 설정할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 주 표시판용 전압 생성부의 입력 전압을 공급받아 그 전압 레벨을 상승시켜 부 표시판용 기준 전압을 생성함으로써 전압 생성 회로의 크기를 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (8)

  1. 제1 화소를 포함하는 제1 표시판,
    제2 화소를 포함하는 제2 표시판,
    상기 제1 표시판으로 데이터 신호 및 게이트 신호를 출력하는 제1 구동부,
    상기 제2 표시판으로 데이터 신호 및 게이트 신호를 출력하는 제2 구동부, 그리고
    입력 전압에 기초하여 상기 제1 구동부용 제1 기준 전압 및 상기 제2구동부용 제2 기준 전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 구동부에 각각 출력하는 전압 생성부
    를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 화소는 액정 축전기를 포함하고, 상기 제2 화소는 유기 발광 소자를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 전압 생성부는
    상기 입력 전압의 레벨을 변화하여 기준 전압을 생성하는 기준 전압 생성부, 그리고
    상기 기준 전압을 상기 제2 기준 전압까지 상승시키는 전압 상승부
    를 포함하는 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    기준 전압 생성부는 복수의 제어 신호에 따라 결정된 상수를 상기 입력 전압과 곱하여 상기 기준 전압을 생성하는 표시 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에서,
    상기 전압 상승부는
    제1 전압과 제1 절점 사이에 연결되어 있는 제1 스위칭 소자,
    상기 제1 절점과 제2 절점 사이에 연결되어 있는 축전기,
    상기 제2 절점과 제2 전압 사이에 연결되어 있는 제2 스위칭 소자,
    상기 제2 절점과 제3 전압 사이에 연결되어 있는 제3 스위칭 소자, 그리고
    상기 제1 절점과 출력단 사이에 연결되어 있는 제4 스위칭 소자
    를 포함하는 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 내지 제3 전압은 상기 기준 전압의 정수 배인 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 전압 상승부는 상기 제1 및 제2 스위칭 소자가 턴 온되어 상기 축전기 를 충전한 후 상기 제3 및 제4 스위칭 소자가 턴 온되는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제3 전압은 상기 제2 전압보다 높은 표시 장치.
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