KR20080046987A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

게이트 신호의 딜레이로 인한 휘도 편차 및 플리커 현상을 개선하기 위한 표시 장치가 개시된다. 표시 장치는 표시 패널, 타이밍 제어부, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 포함한다. 표시 패널은 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의된다. 타이밍 제어부는 영상 데이터를 출력하며, 영상 데이터의 계조에 따른 전압 제어신호를 출력한다. 데이터 구동부는 타이밍 제어부의 제어로 영상 데이터에 기초한 데이터 전압을 데이터 배선들에 출력한다. 게이트 구동부는 타이밍 제어부의 제어로 게이트 배선들에 순차적으로 게이트 온 신호를 출력하며, 전압 제어신호에 기초하여 게이트 온 신호의 전압 값을 조절한다. 이에 따라, 영상 데이터의 계조에 따라서 게이트 온 신호의 전압 값을 차등적으로 적용하여 휘도 편차 및 플리커 현상을 개선한다.
Figure P1020060116767
게이트 온 신호, 딜레이, 킥백전압, 휘도 편차, 플리커

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 영상 데이터의 계조에 따른 게이트 온 신호를 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 표시 패널 200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부 310: 감마 기준전압 발생부
400: 타이밍 제어부 410: 룩 업 테이블
500: 직류-직류 변환부 CONT: 동기신호들
CONT1: 게이트 제어신호들 CONT2: 데이터 제어신호들
DATA: 원시 영상 데이터 DATA': 영상 데이터
GVCS: 전압 제어신호 Von: 게이트 온 전압
Voff: 게이트 오프 전압 CLC: 액정 커패시터
CST: 스토리지 커패시터 TFT: 박막 트랜지스터
GL1 ~ GLn: 게이트 배선들 DL1 ~ DLm: 데이터 배선들
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 킥백전압에 의한 게이트 온 신호의 딜레이로 인해 발생하는 휘도 편차 및 플리커 현상을 개선하기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정표시장치는 두 기판 사이에 개재된 이방성 유전율을 갖는 액정층에 인위적으로 전계를 인가하고, 인가되는 전계의 세기에 따라 액정 분자의 배열각이 변화되어 투과되는 광량을 조절함으로써, 원하는 화상을 표시하는 평판형 표시 장치이다.
액정표시장치는 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의되어 영상을 표시하는 표시 패널과, 게이트 배선들에 게이트 온 신호를 출력하는 게이트 구동부, 데이터 배선들에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함한다.
액정표시장치는 게이트 배선들에 인가되는 게이트 온 신호에 의해 데이터 배선을 통해 가변적인 데이터 전압이 화소부에 전달되면, 화소부의 액정 분극 상태를 단계적으로 바꾸어 액정표시장치에서의 그레이 레벨을 다양하게 변경하여 원하는 영상을 표시한다.
여기서, 게이트 구동부에서 출력되는 게이트 온 신호는 게이트 배선을 따라 진행하면서 기생캡에 의한 킥백전압(Kickback Voltage)으로 인해서 딜레이(delay)가 발생된다. 게이트 온 신호의 딜레이는 데이터 전압의 충전율 불량을 유발하여 게이트 배선의 진행 방향에 따라 휘도 편차가 발생하는 문제점이 있다.
또한, 킥백전압은 데이터 전압이 정극성(+)일 경우와 부극성(-)일 경우에 미치는 영향이 다르기 때문에 플리커(Flicker) 불량이 발생하여 화질이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 킥백전압에 의한 게이트 온 신호의 딜레이로 인해서 발생하는 휘도 편차 및 플리커 현상을 개선하기 위한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 타이밍 제어부, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의된다. 상기 타이밍 제어부는 영상 데이터를 출력하며, 상기 영상 데이터의 계조에 따른 전압 제어신호를 출력한다. 상기 데이터 구동부는 상기 타이밍 제어부의 제어로 상기 영상 데이터에 기초한 데이터 전압을 데이터 배선들에 출력한다. 상기 게이트 구동부는 기 타이밍 제어부의 제어로 상기 게이트 배선들에 순차적으로 게이트 온 신호를 출력하며, 상기 전압 제어신호에 기초하여 상기 게이트 온 신호의 전압 값을 조절한다.
이러한 표시 장치에 의하면, 영상 데이터의 계조에 따라 게이트 온 신호의 전압 값이 차등적으로 적용됨으로써, 킥백전압에 의한 게이트 온 신호의 딜레이로 인해서 발생하는 휘도 편차 및 저계조에서의 플리커 현상을 개선하여 화질을 개선할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 개념적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널(100)과, 영상 표시를 위해 표시 패널(100)을 구동하기 위한 구동 회로부를 포함한다.
표시 패널(100)은 소정간격 이격되어 합착된 어레이 기판 및 대향 기판(예컨대 컬러필터 기판)과, 어레이 기판과 대향 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다.
이러한, 표시 패널(100)에는 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)이 일방향으로 나란하게 형성되고, 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)과 교차하는 방향으로 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)이 나란하게 형성되어 복수개의 화소부를 정의한다. 게이트 배선들(GL1 ~ GLn) 및 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 의해 정의되는 각 화소부에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(TFT), 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 형성된다. 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 전극 및 소스 전극이 각각 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)과 연결되고, 드레인 전극에는 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 연결된다.
표시 패널(100)을 구동하기 위한 구동 회로부는 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 타이밍 제어부(400), 감마 기준전압 발생부(310), 직류-직류 변환부(500) 및 룩 업 테이블(410)을 포함한다. 여기서, 구동 회로부의 구성부재들은 독립적 유닛으로 구성할 수도 있고, 몇 개의 구성부재를 하나로 통합하여 형성할 수도 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부의 화상소스로부터 동기신호들(CONT) 및 원시 영상 데이터(DATA)를 입력받고, 동기신호들(CONT)에 기초하여 게이트 구동부(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호들(CONT1)과, 데이터 구동부(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호들(CONT2)을 생성하여 각각 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)에 출력한다. 입력받은 원시 영상 데이터(DATA)는 데이터 구동부(300)에서 처리할 수 있도록 영상 처리한 후, 동기신호들(CONT)에 동기하여 데이터 구동부(300)에 출력한다. 여기서, 타이밍 제어부(400)가 입력받는 동기신호들(CONT)은 수평 동기신호(Hsync), 수직 동기신호(Vsync), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 메인 클럭 신호(MCLK)를 포함한다.
또한, 타이밍 제어부(400)는 룩 업 테이블(410)을 읽어들여, 룩 업 테이블(410)에 기초하여 데이터 구동부(300)로 출력되는 영상 데이터(DATA')의 계조에 따른 전압 제어신호(GVCS)를 선택하여 게이트 제어신호들(CONT1)과 함께 게이트 구동부(200)에 출력한다.
룩 업 테이블(410)은 영상 데이터(DATA')의 계조에 따른 전압 제어신호(GVCS)가 정리된 데이터이며, 전압 제어신호(GVCS)는 영상 데이터(DATA')의 계조 에 따른 게이트 온 신호의 전압정보로 정의할 수 있다. 이러한, 룩 업 테이블(410)은 일반적으로 메모리 등에 저장되었다가 타이밍 제어부(410)의 요구에 응답하여 제공된다.
데이터 구동부(300)는 타이밍 제어부(400)로부터 데이터 제어신호들(CONT2) 및 영상 데이터(DATA')를 제공받고, 감마 기준전압 발생부(310)로부터 복수개의 감마 기준전압(VREF)을 제공받는다. 입력받은 데이터 제어신호들(CONT2)의 제어에 따라서 복수개의 감마 기준전압(VREF)을 기초로 영상 데이터(DATA')를 대응하는 아날로그 데이터 전압(예컨대 데이터 신호)으로 변환한 후, 데이터 배선들(DL1 ~ DLm)에 출력한다.
감마 기준전압 발생부(310)는 직류-직류 변환부(500)로부터 아날로그 구동전압(AVDD)을 제공받아, 복수개의 감마 기준전압(VREF)을 생성하여 데이터 구동부(300)에 출력한다. 감마 기준전압 발생부(310)는 아날로그 구동전압(AVDD)을 복수개의 레벨로 전압분배하기 위한 저항열로 이루어진다.
직류-직류 변환부(500)는 외부에서 제공되는 전원을 이용하여 게이트 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 구동하기 위한 구동전압을 생성하여 출력한다. 구체적으로, 외부 전원을 이용하여 게이트 구동부(200)를 구동하기 위한 게이트 구동전압을 생성하여 게이트 구동부(200)에 제공하며, 아날로그 구동전압(AVDD)을 생성하여 데이터 구동부(300) 및 감마 기준전압 발생부(310)에 제공한다.
게이트 구동부(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 게이트 제어신호들(CONT1)을 제공받고, 직류-직류 변환부(500)로부터 게이트 구동전압을 제공받으며, 게이트 구동전압은 게이트 온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 포함한다. 제공받은 게이트 제어신호들(CONT1)의 제어로 게이트 구동전압에 기초한 게이트 신호를 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 출력한다. 게이트 신호는 게이트 온 전압(Von)에 기초한 게이트 온 신호와 게이트 오프 전압(Voff)에 기초한 게이트 오프 신호로 구분되며, 게이트 신호를 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 출력한다는 것은 게이트 온 신호의 순차적 출력을 의미한다.
여기서, 게이트 구동부(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 전압 제어신호(GVCS)를 제공받아, 전압 제어신호(GVCS)에 응답하여 게이트 온 신호의 전압 값을 차등적으로 조절하여 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 출력한다. 즉, 전압 제어신호(GVCS)에 대응하여, 영상 데이터(DATA')의 계조에 따른 게이트 온 신호의 전압 값을 차등적으로 조절하여 출력한다.
도 2는 영상 데이터의 계조에 따른 게이트 온 신호의 전압 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 게이트 구동부(200)는 영상 데이터(DATA')의 계조에 따라서 게이트 온 신호의 전압 값을 조정하여 출력한다.
구체적으로, 영상 데이터(DATA')의 계조가 높은 계조(예컨대 화이트 계조)이면 직류-직류 변환부(500)에서 제공되는 게이트 온 전압(Von)과 동일한 전압 값을 갖는 게이트 온 신호를 출력한다. 반면에 영상 데이터(DATA')의 계조가 낮은 계조(예컨대 블랙 계조)이면 조절을 통해 직류-직류 변환부(500)에서 제공된 게이트 온 전압(Von)보다 낮은 전압 값을 갖는 게이트 온 신호를 출력한다. 즉, 영상 데이터(DATA')가 높은 계조이면 직류-직류 변환부(500)에서 제공된 게이트 온 전압(Von)을 변경 없이 동일한 전압 값을 갖도록 출력하고, 낮은 계조 일수록 게이트 온 전압(Von)보다 낮은 전압 값을 갖도록 차등적으로 출력한다.
게이트 온 신호의 전압 값은 계조 단위마다 차등적으로 조절되도록 구성할 수도 있고, 복수 단계의 계조를 그룹으로 묶어 그룹별로 차등적으로 조절되도록 구성할 수도 있다. 또한, 일정한 계조 이상에서는 게이트 온 신호의 딜레이에 의한 휘도 편차 및 플리커 현상이 미미하게 나타나므로, 일정 계조 이상에서는 게이트 온 전압(Von)과 동일한 전압 값으로 출력하고, 일정 계조 이하에서만 계조에 따라서 차등적으로 낮은 전압 값을 출력하도록 형성할 수도 있다.
도시하진 않았지만, 게이트 구동부(300)는 전압 제어신호(GVCS)에 응답하여, 영상 데이터(DATA')의 계조에 따른 전압 값을 생성하여, 게이트 온 신호(Von)를 조절하기 위한 조절부를 포함한다. 일 예로, 조절부는 복수개의 저항이 직렬 연결되고, 저항과 저항 사이마다 출력단을 구비하여 게이트 온 전압(Von)을 전압 분배하는 저항열과, 저항열에 구비된 출력단마다 형성되고 전압 제어신호(GVCS)에 응답하여 어느 하나가 턴-온(turn-on) 동작하고, 대응하는 전압 값으로 분배하여 출력시키는 스위칭 소자들로 이루어진다.
이러한, 영상 데이터(DATA')의 계조에 따른 게이트 온 신호의 전압 값 조절은 프레임(Frame) 단위로 이루어지거나, 수평 화소열 단위(예컨대 게이트 배선 단위)로 이루어지며, 프레임 단위 및 수평 화소열 단위의 선택은 영상 데이터(DATA') 의 처리 방식 및 구동 방식등을 고려하여 적용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 구동부(200)는 영상 데이터(DATA')의 계조에 따라서 차등적인 전압 값의 게이트 온 신호를 게이트 배선들(GL1 ~ GLn)에 출력하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 데이터 구동부에 제공되는 영상 데이터의 계조에 따라서 게이트 구동부에서 게이트 온 신호의 전압 값을 조절하여 차등적으로 게이트 배선들에 출력함으로써, 킥백전압에 의한 게이트 온 신호의 딜레이로 발생하는 휘도 편차 및 플리커 현상을 개선한다. 따라서, 화질을 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 (4)

  1. 게이트 배선들 및 데이터 배선들에 의해 복수의 화소부가 정의된 표시 패널;
    영상 데이터를 출력하며, 상기 영상 데이터의 계조에 따른 전압 제어신호를 출력하는 타이밍 제어부;
    상기 타이밍 제어부의 제어로 상기 영상 데이터에 기초한 데이터 전압을 데이터 배선들에 출력하는 데이터 구동부; 및
    상기 타이밍 제어부의 제어로 상기 게이트 배선들에 순차적으로 게이트 온 신호를 출력하며, 상기 전압 제어신호에 기초하여 상기 게이트 온 신호의 전압 값을 조절하는 게이트 구동부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영상 데이터의 계조에 대응하는 상기 전압 제어신호를 정리한 룩업 테이블을 더 포함하며, 상기 전압 제어신호는 게이트 온 신호의 전압정보인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 게이트 온 신호의 전압 값은 상기 영상 데이터가 일정 계조 이상이면 동일한 값을 갖고, 일정 계조 이하이면 차등적인 값을 가지며, 상기 영상 데이터의 계조가 낮을수록 낮은 전압 값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 게이트 온 신호의 전압 값 조절은 프레임 단위 또는 상기 게이트 배선 단위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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