KR20130017892A - 액정표시장치와 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는, 액정패널; 액정패널에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동부; 게이트 구동부에 전압을 공급하는 전원부; 및 전원부의 입력전원이 다운되면 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호를 공급하는 방전제어부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.

Description

액정표시장치와 이의 구동방법{Liquid Crystal Display Device and Driving Method thereof}
본 발명의 실시예는 액정표시장치와 이의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 액정 표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), 유기전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 및 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 평판 표시장치(Flat Panel Display: FPD)의 사용이 증가하고 있다. 그 중 고해상도를 구현할 수 있고 소형화뿐만 아니라 대형화가 가능한 액정 표시장치가 널리 사용되고 있다.
액정표시장치는 트랜지스터, 스토리지 커패시터 및 픽셀전극 등이 형성된 트랜지스터기판과 컬러필터 및 블랙매트릭스 등이 형성된 컬러필터기판 사이에 위치하는 액정층으로 구성된 액정패널을 포함한다.
액정표시장치는 게이트 구동부로부터 게이트신호가 공급되면, 데이터구동부로부터 공급된 데이터전압과 전원부로부터 공급된 공통전압 간의 차이에 의해 액정층이 구동을 하게 되고, 이를 통해 백라이트유닛으로부터 입사된 광을 조절하게 됨으로써 영상을 표시하게 된다.
한편, 액정표시장치에는 전원부를 턴오프할 때, 액정표시장치를 구동하는 구동부 및 액정패널에 충전되어 있는 전하를 방전시키는 방전제어부가 포함된다. 종래 방전제어부는 전원부를 턴오프 하면 방전 레벨보다 낮은 전압에서 방전 동작이 이루어지도록 설계되어 있었다.
도 1은 종래 방전제어부에 의해 일어나는 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 전원부의 전원을 다운시키면 전원부가 턴온과 턴오프를 반복하게 되고, 종래 방전제어부 또한 턴온과 턴오프를 반복하게 된다. 이후, 전원부가 턴온과 턴오프를 반복하다가 지속적으로 입력전원이 다운되면 전원부는 완전히 턴오프되고 방전이 이루어진다. 여기서, DSCG ON/OFF는 방전제어부의 턴온과 턴오프 시점을 나타내고, UVLO ON/OFF는 전원부(PWR IC)의 턴온과 턴오프 시점을 나타내며, Vin은 전원부(PWR IC)의 입력전원을 나타내고, DSCG는 방전레벨을 나타낸다.
하지만, 종래 방전제어부는 낮은 방전레벨을 갖는 방전신호를 공급한다. 따라서, 액정패널에 방전이 진행되는 중 "TP1" 및 "TP2"와 같이 오동작을 일으키게 되어 정상적인 방전 동작 수행이 어려운 문제가 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 전원부의 입력전원이 다운되면 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨에 의해 지연되며 방전되도록 하여 방전이 진행되는 중 발생할 수 있는 비정상적인 방전을 방지하고 이를 통해 장치의 오동작이 일어나는 문제를 개선할 수 있는 액정표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 액정패널; 액정패널에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동부; 게이트 구동부에 전압을 공급하는 전원부; 및 전원부의 입력전원이 다운되면 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호를 공급하는 방전제어부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
방전제어부는 게이트 구동부를 통해 방전신호를 공급할 수 있다.
방전제어부는 전원부의 입력전원이 기저전압 사이의 중간레벨에 위치하면 방전신호를 공급할 수 있다.
방전제어부는 전원부의 입력전원이 방전신호가 공급되는 중간레벨보다 하강하면 전원부를 턴오프 하고, 전원부의 입력전원이 방전신호가 공급되는 중간레벨보다 상승하면 전원부를 턴온하고, 전원부가 턴온된 후, 전원부의 입력전원이 안정화레벨에 도달하기 전에 방전신호를 차단할 수 있다.
방전제어부는 액정패널을 방전시키는 방전부와, 전원부를 턴온 또는 턴오프하는 전원제어부와, 전원부의 입력전원을 센싱하여 센싱전압을 생성하는 센싱전압생성부와, 액정표시장치의 특성치를 측정한 측정치를 기반으로 마련된 참조전압들을 생성하는 참조전압생성부를 포함할 수 있다.
방전부 및 전원제어부는 센싱전압생성부 및 참조전압생성부로부터 공급된 전압들에 의해 능동적으로 제어될 수 있다.
방전부는 센싱전압과 방전신호 온 참조전압을 기반으로 제1논리전압을 생성하는 제1비교부와, 센싱전압과 방전신호 오프 참조전압을 기반으로 제2논리전압을 생성하는 제2비교부와, 제1비교부 및 제2비교부로부터 공급된 제1 및 제2논리전압을 기반으로 방전신호를 생성하는 제1 SR래치부를 포함하고, 전원제어부는 센싱전압과 전원부 오프 참조전압을 기반으로 제3논리전압을 생성하는 제3비교부와, 센싱전압과 전원부 온 참조전압을 기반으로 제4논리전압을 생성하는 제4비교부와, 제3비교부 및 제4비교부로부터 공급된 제3 및 제4논리전압을 기반으로 전원부를 턴온 또는 턴오프하는 전원부제어신호를 생성하는 제2 SR래치부를 포함할 수 있다.
센싱전압생성부는 센싱전압을 생성하도록 전원부의 입력전원을 분압하는 제1저항기와 제2저항기를 포함하고, 참조전압생성부는 방전신호 오프 참조전압, 전원부 온 참조전압, 방전신호 온 참조전압 및 전원부 오프 참조전압을 생성하도록 전원부로부터 출력된 전원전압을 다수의 레벨로 분압하는 제3저항기 내지 제7저항기를 포함할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명의 실시예는, 전원부의 전원을 감지하는 단계; 전원부의 입력전원이 다운되면 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호를 공급하는 단계; 전원부의 입력전원을 참조하여 방전신호를 조절함과 더불어 전원부를 턴오프하는 단계; 및 전원부의 입력전원이 업되면 전원부의 입력전원을 참조하여 방전신호를 차단함과 더불어 전원부를 턴온하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.
방전신호를 공급하는 단계는 전원부의 입력전원이 기저전압 사이의 중간레벨에 위치하면 방전신호를 공급할 수 있다.
방전신호를 공급하는 단계 내지 전원부를 턴온하는 단계는 전원부의 입력전원이 방전신호가 공급되는 중간레벨보다 하강하면 전원부를 턴오프 하고, 전원부의 입력전원이 방전신호가 공급되는 중간레벨보다 상승하면 전원부를 턴온하고, 전원부가 턴온된 후, 전원부의 입력전원이 안정화레벨에 도달하기 전에 방전신호를 차단할 수 있다.
방전신호를 공급하는 단계 내지 전원부를 턴온하는 단계는 전원부의 입력전원을 센싱하여 센싱전압과 액정표시장치의 특성치를 측정한 측정치를 기반으로 마련된 참조전압들에 의해 능동적으로 제어될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 전원부의 입력전원이 다운되면 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨에 의해 지연되며 방전되도록 하여 방전이 진행되는 중 발생할 수 있는 비정상적인 방전을 방지하고 이를 통해 장치의 오동작이 일어나는 문제를 개선할 수 있는 액정표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 종래 방전제어부에 의해 일어나는 현상을 설명하기 위한 도면.
도 2는 액정표시장치의 블록도.
도 3은 게이트 구동부의 블록도.
도 4는 데이터 구동부의 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 방전제어부를 개략적으로 설명하기 위한 구성도.
도 6은 도 5에 도시된 방전제어부의 동작 특성에 따른 방전 현상을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전제어부의 개략적인 구성도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전제어부의 상세 구성도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 액정표시장치의 블록도 이고, 도 3은 게이트 구동부의 블록도 이며, 도 4는 데이터 구동부의 블록도 이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치에는 타이밍 구동부(TCN), 액정패널(PNL), 게이트 구동부(SDRV), 데이터 구동부(DDRV), 백라이트유닛(BLU), 전원부(PWR) 및 방전제어부(DIS)가 포함된다.
타이밍 구동부(TCN)는 외부로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK), 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍 구동부(TCN)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 클럭신호(CLK) 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터 구동부(DDRV)와 게이트 구동부(SDRV)의 동작 타이밍을 제어한다.
타이밍 구동부(TCN)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)는 생략될 수 있다. 타이밍 구동부(TCN)는 게이트 구동부(SDRV) 및 데이터 구동부(DDRV)와 같이 액정패널(PNL)을 구동하는 패널구동부를 제어하는 제어신호(GDC, DDC)를 생성한다. 여기서, 제어신호들(GDC, DDC)에는 게이트 구동부(SDRV)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(DDRV)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함된다.
액정패널(PNL)은 트랜지스터기판(이하 TFT기판으로 약칭)과 컬러필터기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하며 매트릭스형태로 배치된 서브 픽셀을 포함한다. TFT기판에는 데이터라인, 게이트라인, 박막트랜지스터, 스토리지 커패시터 등이 형성되고, 컬러필터기판에는 블랙매트릭스, 컬러필터 등이 형성된다.
서브 픽셀(SP)은 상호 교차하는 데이터라인(DL1)과 게이트라인(GL1)에 의해 정의된다. 서브 픽셀(SP)에는 게이트라인(GL1)을 통해 공급된 게이트신호에 의해 구동하는 박막트랜지스터(TFT), 데이터라인(DL1)을 통해 공급된 데이터신호를 데이터전압으로 저장하는 스토리지 커패시터(Cst), 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 의해 구동하는 액정셀(Clc)이 포함된다.
액정셀(Clc)은 화소전극(1)에 공급된 데이터전압과 공통전극(2)에 공급된 공통전압(Vcom)에 의해 구동된다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 컬러필터 기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 TFT기판 상에 형성된다. 액정패널(PNL)의 TFT기판과 컬러필터 기판에는 편광판이 부착되고 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 액정패널(PNL)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다.
게이트 구동부(SDRV)는 타이밍 구동부(TCN)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 표시패널(PNL)에 포함된 서브 픽셀들(SP)의 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트 구동전압의 스윙폭으로 신호의 레벨을 시프트시키면서 게이트신호를 순차적으로 생성한다. 게이트 구동부(SDRV)에는 게이트라인들(GL1~GLm)을 통해 생성된 게이트신호를 표시패널(PNL)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 공급한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 구동부(SDRV)는 게이트 드라이브 IC들로 구성된다. 게이트 드라이브 IC들은 각각 쉬프트레지스터(61), 레벨쉬프터(63), 쉬프트레지스터(61)와 레벨쉬프터(63) 사이에 접속된 다수의 논리곱 앤드게이트(62) 및 게이트 출력 인에이블신호(GOE)를 반전시키기 위한 인버터(64) 등을 포함한다. 쉬프트레지스터(61)는 종속적으로 접속된 다수의 D-플립플롭을 이용하여 게이트 스타트 펄스(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시킨다. 앤드게이트들(62)은 각각 쉬프트레지스터(61)의 출력신호와 게이트 출력 인에이블신호(GOE)의 반전신호를 논리곱하여 출력을 발생한다. 인버터(64)는 게이트 출력 인에이블신호(GOE)를 반전시켜 앤드게이트들(62)에 공급한다. 레벨쉬프터(63)는 앤드게이트(62)의 출력전압 스윙폭을 표시패널(PNL)에 포함된 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트전압의 스윙폭으로 쉬프트시킨다. 레벨쉬프터(63)로부터 출력되는 게이트신호는 게이트라인들(GL1~GLm)에 순차적으로 공급된다. 한편, 게이트 구동부(SDRV)는 방전제어부(DIS)로부터 방전신호(DSCG)가 공급되면 액정패널(PNL)을 방전시킨다.
데이터 구동부(DDRV)는 타이밍 구동부(TCN)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍 구동부(TCN)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환한다. 데이터 구동부(DDRV)는 병렬 데이터 체계의 데이터로 변환할 때, 데이터신호(DATA)를 감마 기준전압으로 변환한다. 데이터 구동부(DDRV)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 변환된 데이터신호(DATA)를 표시패널(PNL)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 공급한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 쉬프트 레지스터(51), 데이터 레지스터(52), 제1래치(53), 제2래치(54), 변환부(55), 출력회로(56) 등을 포함한다. 쉬프트레지스터(51)는 타이밍 구동부(TCN)로부터 공급된 소스 샘플링 클럭(SSC)을 쉬프트시킨다. 쉬프트레지스터(51)는 이웃하는 다음 단의 소스 드라이브 IC의 쉬프트레지스터에 캐리신호(CAR)를 전달한다. 데이터레지스터(52)는 타이밍 구동부(TCN)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 일시 저장하고 이를 제1래치(53)에 공급한다. 제1래치(53)는 쉬프트레지스터(51)로부터 순차적으로 공급되는 클럭에 따라 직렬로 입력되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하여 래치한 다음 래치한 데이터들을 동시에 출력한다. 제2래치(54)는 제1래치(53)로부터 공급되는 데이터들을 래치한 다음 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 다른 소스 드라이브 IC들의 제2래치(54)와 동기 하여 래치한 데이터들을 동시에 출력한다. 변환부(55)는 제2래치(54)로부터 입력되는 데이터신호(DATA)를 감마기준전압(GMA1~GMAn)을 기반으로 변환한다. 출력회로(56)로부터 출력되는 데이터신호(DATA)는 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 데이터라인들(DL1~DLn)에 공급된다.
백라이트유닛(BLU)은 액정패널(PNL)에 광을 제공한다. 백라이트유닛(BLU)에는 발광소스들, 발광소스들을 구동하는 구동 트랜지스터들을 포함하는 광원소자부와 커버버텀, 도광판 및 광학시트 등을 포함하는 광학기구부를 포함한다. 백라이트유닛(BLU)은 엣지형(edge type), 듀얼형(dual type), 직하형(direct type) 등으로 다양하게 구성될 수 있다. 여기서, 엣지형은 액정패널(PNL)의 일측면에 발광다이오드들이 줄(또는 스트링) 형태로 배치된 것이다. 듀얼형은 액정패널(PNL)의 양측면에 발광다이오드들이 줄(또는 스트링) 형태로 배치된 것이다. 직하형은 액정패널(PNL)의 하부에 발광다이오드들이 블록 또는 매트릭스 형태로 배치된 것이다.
전원부(PWR)는 외부로부터 공급되는 입력전원을 구동전압으로 생성하고 생성된 구동전압을 타이밍 구동부(TCN), 액정패널(PNL), 게이트 구동부(SDRV), 데이터 구동부(DDRV) 및 방전제어부(DIS) 중 하나 이상에 공급한다. 전원부(PWR)로부터 생성된 구동전압에는 전원전압(VDD), 로직 전원전압(VCC), 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL), 공통전압(VCOM), 정극성/부극성의 감마기준전압(GMA1~GMAn) 등이 포함된다. 여기서, 전원전압(VDD), 로직 전원전압(VCC)은 구동부를 구동하기 위한 전압이 되고, 게이트 하이전압(VGH), 게이트 로우전압(VGL)은 게이트 구동부(SDRV)가 게이트신호를 생성하기 위한 전압이 되며, 공통전압(VCOM)은 액정패널(PNL)에 공급되는 전압이 되고, 정극성/부극성의 감마기준전압(GMA1~GMAn)은 데이터 구동부(DDRV)가 감마전압을 생성하기 위한 전압이 된다.
방전제어부(DIS)는 전원부(PWR)의 입력전원이 다운되면 액정패널(PNL)이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호(DSCG)를 공급한다. 방전제어부(DIS)는 액정패널(PNL)뿐만 아니라 전원부(PWR)를 제어하기 위해 전원부(PWR)에 전원부제어신호(PCS)를 공급한다.
방전제어부(DIS)에 대해서는 이하에서 더욱 자세히 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 방전제어부를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이고, 도 6은 도 5에 도시된 방전제어부의 동작 특성에 따른 방전 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에는 액정패널(PNL)을 방전시키는 방전부(DCHG)와, 전원부(PWR)를 턴온(PWR ON) 또는 턴오프(PWR OFF)하는 전원제어부(UVLO)를 포함하는 방전제어부(DIS)가 포함된다.
여기서, 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)에 연결된 박막트랜지스터(TFT)를 갖는 서브 픽셀(SP)은 액정패널(PNL)을 등가적으로 나타낸 것이고, "Cp"는 액정패널(PNL)의 기생 커패시턴스를 등가적으로 나타낸 것이다. 그리고 레벨쉬프터(63)는 게이트 구동부(SDRV)를 등가적으로 나타낸 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 방전제어부(DIS)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 다운되면 액정패널(PNL)이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호(DSCG)를 공급한다.(도 6의 Discharging 참조)
방전제어부(DIS)의 방전부(DCHG)는 게이트 구동부(SDRV)를 통해 방전신호(DSCG)를 공급한다. 방전부(DCHG)가 게이트 구동부(SDRV)를 통해 방전신호(DSCG)를 공급하면 액정패널(PNL)에 포함된 모든 서브 픽셀(SP)에 충전된 전하는 박막트랜지스터(TFT)를 통해 데이터라인(DL)으로 방전된다.
한편, 방전제어부(DIS)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 다운되면 액정패널(PNL)이 히스테리시스를 갖고 지연되며 방전되도록 다음과 같이 동작한다.
방전제어부(DIS)의 방전부(DCHG)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 기저전압(VSS) 사이의 중간레벨에 위치하면 방전신호(DSCG)를 공급한다.(도 6의 DSCG ON 참조)
방전제어부(DIS)의 전원제어부(UVLO)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 방전신호(DSCG)가 공급되는 중간레벨보다 하강하면 전원부(PWR)를 턴오프 한다.(도 6의 UVLO OFF 참조)
이와 같은 과정에서, "PT1"과 같이 입력전원(Vin)이 상승하게 됨에 따라 전원부(PWR)가 다시 턴온되는 일이 발생할 수도 있다. 하지만, 전원제어부(UVLO)가 전원부(PWR)를 강제로 턴오프하기 때문에 입력전원(Vin)은 바로 떨어지게 되고, 액정패널(PNL)이 방전레벨에 도달하지 못하더라도 방전제어부(DIS)의 동작에 의해 기저전압(VSS)으로 방전이 유도된다.
또한, 방전제어부(DIS)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 업되면 전원부(PWR)가 안정적인 입력전원(Vin)을 기반으로 구동하도록 다음과 같이 동작한다.
방전제어부(DIS)의 전원제어부(UVLO)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 방전신호(DSCG)가 공급되는 중간레벨보다 상승하면 전원부(PWR)를 턴온한다.(도 6의 UVLO ON 참조)
방전제어부(DIS)의 방전부(DCHG)는 전원부(PWR)가 턴온된 후, 전원부(PWR)의 입력전원(PWR)이 안정화레벨에 도달하기 전에 방전신호(DSCG)를 차단한다.(도 6의 DSCG OFF 참조)
이와 같은 과정에서, 방전제어부(DIS)는 방전부(DCHG)를 이용하여 액정패널(PNL)이 지속적으로 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호(DSCG)를 공급한다. 그러므로, 액정패널(PNL)은 "PT1"과 같이 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 일시적으로 상승하여 다시 턴온되더라도 히스테리시스를 갖는 방전레벨에 의해 방전이 계속 이루어진다. 따라서, 액정패널(PNL)에 대한 방전이 진행되는 중 발생할 수 있는 비정상적인 방전을 방지할 수 있게 되고, 이로 인하여 오동작을 일어나는 문제를 개선할 수 있게 된다.
한편, 도 6에서 나타나는 입력전원(Vin)의 흐름은 액정표시장치를 과도상태에 준하는 조건으로 형성하고 실시예의 방전제어부(DIS)가 방전구동을 했을 때 나타낸 시뮬레이션을 기반으로 한 것이다. 따라서, 입력전원(Vin)의 흐름은 반드시 도 6과 같지 않을 수 있으며, 방전제어부(DIS)의 구동 양상 또한 달라질 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치에 포함된 방전제어부의 구성에 대해 더욱 자세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전제어부의 개략적인 구성도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전제어부의 상세 구성도이다.
도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방전제어부(DIS)에는 방전부(DCHG), 전원제어부(UVLO), 센싱전압생성부(95) 및 참조전압생성부(93)가 포함된다.
방전부(DCHG)는 앞서 설명한 바와 같이 액정패널을 방전시키는 역할을 하고, 전원제어부(UVLO)는 전원부(PWR)를 턴온 또는 턴오프하는 역할을 한다. 그리고 센싱전압생성부(95)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 센싱하여 센싱전압(VSEN)을 생성하는 역할을 하고, 참조전압생성부(93)는 액정표시장치의 특성치를 측정한 측정치를 기반으로 마련된 참조전압들(REF)을 생성하는 역할을 한다.
방전부(DCHG)와 전원제어부(UVLO)는 액정패널(PNL)이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 센싱전압생성부(95) 및 참조전압생성부(93)으로부터 공급된 전압들을 기반으로 구동을 한다. 즉, 방전부(DCHG)와 전원제어부(UVLO)는 센싱전압생성부(95) 및 참조전압생성부(93)로부터 공급된 전압들에 의해 능동적으로 제어된다.
도 2 및 도 8에 도시된 바와 같이, 방전부(DCHG)에는 제1비교부(71), 제2비교부(73) 및 제1 SR래치부(75)가 포함된다. 제1비교부(71)는 센싱전압(VSEN)과 방전신호 온 참조전압(DSCG_ON_REF)을 기반으로 제1논리전압을 생성하는 역할을 한다. 제2비교부(73)는 센싱전압(VSEN)과 방전신호 오프 참조전압(DSCG_OFF_REF)을 기반으로 제2논리전압을 생성하는 역할을 한다. 제1 SR래치부(75)는 제1비교부(71) 및 제2비교부(73)로부터 공급된 제1 및 제2논리전압을 기반으로 방전신호(DSCG)를 생성하는 역할을 한다.
전원제어부(UVLO)에는 제3비교부(81), 제4비교부(83), 제2 SR래치부(85) 및 인버터부(87)가 포함된다. 제3비교부(81)는 센싱전압(VSEN)과 전원부 오프 참조전압(UVLO_OFF_REF)을 기반으로 제3논리전압을 생성하는 역할을 한다. 제4비교부(83)는 센싱전압(VSEN)과 전원부 온 참조전압(UVLO_ON_OFF)을 기반으로 제4논리전압을 생성하는 역할을 한다. 제2 SR래치부(85)는 제3비교부(81) 및 제4비교부(83)로부터 공급된 제3 및 제4논리전압을 기반으로 전원부(PWR)를 턴온 또는 턴오프하는 전원부제어신호(PCS)를 생성하는 역할을 한다. 인버터부(87)는 제2 SR래치부(85)로부터 출력된 전원부제어신호(PCS)를 반전하여 출력하는 역할을 한다. 한편, 제2 SR래치부(85)로부터 출력된 전원부제어신호(PCS)를 반전하여 출력하는 방법은 제2 SR래치부(85)의 출력단(/Q)을 이용할 수도 있고, 이 경우 인버터부(87)는 삭제된다.
센싱전압생성부(95)에는 센싱전압(VSEN)을 생성하도록 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 분압하는 제1저항기(R1)와 제2저항기(R2)가 포함된다. 입력전원(Vin)은 방전부(DCHG) 및 전원제어부(UVLO)가 필요로 하거나 센싱 가능한 전압보다 높은 레벨을 갖는다. 따라서, 센싱전압생성부(95)는 방전부(DCHG) 및 전원제어부(UVLO)가 센싱 가능한 전압 레벨을 형성해주는 역할을 한다.
참조전압생성부(93)에는 방전신호 오프 참조전압(DSCG_OFF_REF), 전원부 온 참조전압(UVLO_ON_REF), 방전신호 온 참조전압(DSCG_ON_REF) 및 전원부 오프 참조전압(UVLO_OFF_REF)을 생성하도록 전원부(PWR)로부터 출력된 전원전압(VDD)을 다수의 레벨로 분압하는 제3저항기(R3) 내지 제7저항기(R7)가 포함된다.
참조전압생성부(93)에 포함된 제3저항기(R3) 내지 제7저항기(R7)는 방전부(DCHG) 및 전원제어부(UVLO)가 능동적으로 구동시 필요한 구동조건을 형성하기 위한 참조전압들(REF)을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해, 제3저항기(R3) 내지 제7저항기(R7)의 저항값은 액정표시장치의 특성치를 측정한 값을 기반으로 마련된다.
앞서 설명된 방전부(DCHG) 및 전원제어부(UVLO)에 포함된 제1 내지 제4비교부(71, 73, 81, 83)는 (+)단자를 통해 입력된 전압이 (-)단자를 통해 입력된 전압보다 낮으면 로직로우에 해당하는 논리전압을 출력한다. 반면, (+)단자를 통해 입력된 전압이 (-)단자를 통해 입력된 전압보다 높으면 로직하이에 해당하는 논리전압을 출력한다. 이에 따라, 이들로부터 논리전압을 입력받는 제1 SR래치부(75) 및 제2 SR래치부(85)의 출력은 일반적인 SR래치의 진리표를 기반으로 로직로우 또는 로직하이의 신호를 자신의 출력단자들(Q)을 통해 출력하게 된다.
다만, 제2 SR래치부(85)의 경우 출력단자(Q)에 인버터부(87)가 접속되어 있으므로, 이는 전원제어부(UVLO)의 최종출력은 제2 SR래치부(85)의 출력값과 반대되는 논리값이 된다. 앞서 설명하였듯이, 제2 SR래치부(85)의 출력단자(/Q)를 통해 출력할 경우 인버터부(87)는 삭제된다.
예컨대, 방전부(DCHG)의 출력이 로직하이가 되면 액정패널(PNL)은 히스테리시스를 갖는 방전레벨에 의해 지연되며 방전이 이루어지도록 방전신호(DSCG)를 입력받게 된다. 이와 달리, 방전부(DCHG)의 출력이 로직로우가 되면 방전신호(DSCG)는 차단된다. 그리고 전원제어부(UVLO)의 출력이 로직하이가 되면 전원부(PWR)는 턴온되는 전원제어신호(PCS)를 입력받게 된다. 이와 달리, 전원제어부(UVLO)의 출력이 로직로우가 되면 전원부(PWR)는 턴오프되는 전원제어신호(PCS)를 입력받게 된다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법에 대해 설명한다. 설명의 이해를 돕기 위해 도 2 내지 도 8을 함께 참고한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 감지한다.(S111)
다음, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 감지하던 중 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 다운되면(Y, S113) 액정패널(PNL)이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호(DSCG)를 공급한다.(S115) 이와 달리, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 다운되지 아니하면(N, S113) 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 감지한다.(S111)
다음, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 참조하여 방전신호(DSCG)를 조절함과 더불어 전원부(PWR)를 턴오프한다.(S117)
다음, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 업되면(Y, S119) 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 참조하여 방전신호(DSCG)를 차단함과 더불어 전원부(PWR)를 턴온한다.(S121) 이와 달리, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 업되지 아니하면(N, S119) 액정패널(PNL)에 방전신호(DSCG)를 공급하거나(S115), 방전신호(DSCG)를 조절함과 더불어 전원부(PWR)를 턴오프한다.(S117)
한편, 위의 단계 중 방전신호(DSCG)를 공급하는 단계(S115)에서는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 기저전압(VSS) 사이의 중간레벨에 위치하면 방전신호(DSCG)를 공급한다.(도 6의 DSCG ON 참조)
그리고, 위의 단계 중 방전신호(DSCG)를 공급하는 단계(S115) 내지 전원부(PWR)를 턴온하는 단계(S121)에서는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 방전신호(DSCG)가 공급되는 중간레벨보다 하강하면 전원부(PWR)를 턴오프한다.(도 6의 UVLO OFF 참조) 그리고, 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 방전신호(DSCG)가 공급되는 중간레벨보다 상승하면 전원부(PWR)를 턴온한다.(도 6의 UVLO ON 참조) 그리고, 전원부(PWR)가 턴온된 후 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)이 안정화레벨에 도달하기 전에 방전신호(DSCG)를 차단한다.(도 6의 DSCG OFF 참조)
위와 같이 방전신호(DSCG)를 공급하는 단계(S115) 내지 전원부(PWR)를 턴온하는 단계(S121)는 이를 행하는 방전제어부(DIS)가 능동적으로 위의 과정을 제어할 수 있도록 설정된다. 이를 위해, 방전제어부(DIS)는 전원부(PWR)의 입력전원(Vin)을 센싱하여 마련된 센싱전압(VSEN)과 액정표시장치의 특성치를 측정한 측정치를 기반으로 마련된 참조전압들(REF)에 의해 구동하게 된다.
이상 본 발명의 실시예는 전원부의 입력전원이 다운되면 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨에 의해 지연되며 방전되도록 하여 방전이 진행되는 중 발생할 수 있는 비정상적인 방전을 방지하고 이를 통해 장치의 오동작이 일어나는 문제를 개선할 수 있는 액정표시장치와 이의 구동방법을 제공하는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
TCN: 타이밍 구동부 PNL: 액정패널
SDRV: 게이트 구동부 DDRV: 데이터 구동부
BLU: 백라이트유닛 PWR: 전원부
DIS: 방전제어부 DCHG: 방전부
UVLO: 전원제어부 DSCG: 방전신호
PCS: 전원제어신호

Claims (12)

  1. 액정패널;
    상기 액정패널에 게이트신호를 공급하는 게이트 구동부;
    상기 게이트 구동부에 전압을 공급하는 전원부; 및
    상기 전원부의 입력전원이 다운되면 상기 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호를 공급하는 방전제어부를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방전제어부는
    상기 게이트 구동부를 통해 상기 방전신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방전제어부는
    상기 전원부의 상기 입력전원이 기저전압 사이의 중간레벨에 위치하면 상기 방전신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방전제어부는
    상기 전원부의 상기 입력전원이 상기 방전신호가 공급되는 상기 중간레벨보다 하강하면 상기 전원부를 턴오프 하고,
    상기 전원부의 상기 입력전원이 상기 방전신호가 공급되는 상기 중간레벨보다 상승하면 상기 전원부를 턴온하고,
    상기 전원부가 턴온된 후, 상기 전원부의 상기 입력전원이 안정화레벨에 도달하기 전에 상기 방전신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방전제어부는
    상기 액정패널을 방전시키는 방전부와,
    상기 전원부를 턴온 또는 턴오프하는 전원제어부와,
    상기 전원부의 상기 입력전원을 센싱하여 센싱전압을 생성하는 센싱전압생성부와,
    상기 액정표시장치의 특성치를 측정한 측정치를 기반으로 마련된 참조전압들을 생성하는 참조전압생성부를 포함하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 방전부 및 상기 전원제어부는
    상기 센싱전압생성부 및 상기 참조전압생성부로부터 공급된 전압들에 의해 능동적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 방전부는 상기 센싱전압과 방전신호 온 참조전압을 기반으로 제1논리전압을 생성하는 제1비교부와, 상기 센싱전압과 방전신호 오프 참조전압을 기반으로 제2논리전압을 생성하는 제2비교부와, 상기 제1비교부 및 상기 제2비교부로부터 공급된 제1 및 제2논리전압을 기반으로 상기 방전신호를 생성하는 제1 SR래치부를 포함하고,
    상기 전원제어부는 상기 센싱전압과 전원부 오프 참조전압을 기반으로 제3논리전압을 생성하는 제3비교부와, 상기 센싱전압과 전원부 온 참조전압을 기반으로 제4논리전압을 생성하는 제4비교부와, 상기 제3비교부 및 상기 제4비교부로부터 공급된 제3 및 제4논리전압을 기반으로 상기 전원부를 턴온 또는 턴오프하는 전원부제어신호를 생성하는 제2 SR래치부를 포함하는 액정표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 센싱전압생성부는 상기 센싱전압을 생성하도록 상기 전원부의 상기 입력전원을 분압하는 제1저항기와 제2저항기를 포함하고,
    상기 참조전압생성부는 상기 방전신호 오프 참조전압, 상기 전원부 온 참조전압, 상기 방전신호 온 참조전압 및 상기 전원부 오프 참조전압을 생성하도록 상기 전원부로부터 출력된 전원전압을 다수의 레벨로 분압하는 제3저항기 내지 제7저항기를 포함하는 액정표시장치.
  9. 전원부의 전원을 감지하는 단계;
    상기 전원부의 입력전원이 다운되면 상기 액정패널이 히스테리시스를 갖는 방전레벨로 지연되며 방전되도록 방전신호를 공급하는 단계;
    상기 전원부의 상기 입력전원을 참조하여 방전신호를 조절함과 더불어 상기 전원부를 턴오프하는 단계; 및
    상기 전원부의 상기 입력전원이 업되면 상기 전원부의 상기 입력전원을 참조하여 방전신호를 차단함과 더불어 상기 전원부를 턴온하는 단계를 포함하는 액정표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 방전신호를 공급하는 단계는
    상기 전원부의 상기 입력전원이 기저전압 사이의 중간레벨에 위치하면 상기 방전신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 방전신호를 공급하는 단계 내지 상기 전원부를 턴온하는 단계는
    상기 전원부의 상기 입력전원이 상기 방전신호가 공급되는 상기 중간레벨보다 하강하면 상기 전원부를 턴오프 하고,
    상기 전원부의 상기 입력전원이 상기 방전신호가 공급되는 상기 중간레벨보다 상승하면 상기 전원부를 턴온하고,
    상기 전원부가 턴온된 후, 상기 전원부의 상기 입력전원이 안정화레벨에 도달하기 전에 상기 방전신호를 차단하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 방전신호를 공급하는 단계 내지 상기 전원부를 턴온하는 단계는
    상기 전원부의 상기 입력전원을 센싱하여 센싱전압과 상기 액정표시장치의 특성치를 측정한 측정치를 기반으로 마련된 참조전압들에 의해 능동적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
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