KR20140080790A - 액정표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 특히, 온도센서를 통해 감지된 온도정보에 따라, 데이터라인으로 출력되는 데이터전압의 전류 증폭율을 제어할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널; 상기 데이터라인들로 출력될 데이터전압의 전류를 증폭시키기 위한 출력버퍼를 포함하는 데이터 구동부; 온도를 감지하기 위한 온도검출부; 상기 온도검출부에서 검출된 온도에 따라, 상기 출력버퍼로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 파워제어신호에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼로 공급하는 전력제어부를 포함한다.

Description

액정표시장치 및 그 구동 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 소비전력을 저감시킬 수 있는 액정표시장치에 관한 것이다.
이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라 이에 적용될 수 있는 평판표시장치(Flat Panel DIPSlay Device)에 대한 요구가 점차 증대되고 있다.
평판표시장치 중, 액정표시장치(Liquid Crystal DISPLAY DEVICE)는 양산 기술, 구동수단의 용이성, 고화질 및 대화면 구현의 장점으로 인해 적용 분야가 확대되고 있다.
액정표시장치는 전계를 이용하여 유전이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
이를 위해, 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스형태로 배열된 패널과, 패널을 구동하기 위한 구동부를 구비한다.
상기 구동부는, 제어부, 게이트 구동부 및 데이터 구동부 등을 포함한다.
상기 게이트 구동부는, 상기 패널의 게이트라인들을 순차적으로 구동한다.
상기 데이터 구동부는, 상기 게이트라인들이 구동될 때마다 디지털 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터 라인들로 공급한다.
상기 제어부는, 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 기능을 수행한다.
도 1은 종래의 액정표시장치에 적용되는 데이터 구동부의 일실시예 구성도이다.
상기 데이터 구동부(30)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 쉬프트 레지스터부(31), 래치부(32), 디지털 아날로그 변환부(DAC)(33) 및 출력버퍼(34)로 구성될 수 있다.
상기 쉬프트 레지스터부(31)는, 상기 제어부로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 발생한다.
상기 래치부(32)는 상기 제어부로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 샘플링 신호에 따라, 상기 디지털 영상데이터들을 상기 디지털 아날로그 변환부(33)(DAC)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부(33)는 상기 래치부(32)로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부(33)는 상기 제어부로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)를 이용하여 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터 전압(데이터신호)로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
상기 출력버퍼(34)는 상기 디지털 아날로그 변환부(33)로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 제어부로부터 전송되어온 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 데이터라인들로 출력한다.
이때, 상기 출력버퍼(34)는 전원공급부(50)로부터 전송되는 고준위구동전압(VDD)을 이용하여, 상기 데이터전압의 전류레벨을 증폭시켜 상기 데이터라인들로 출력한다.
한편, 상기한 바와 같이, 액정표시장치는, 이동통신 단말기, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자제품으로 이용될 수 있으며, 이 경우, 상기 액정표시장치의 사용환경은 다양하게 변경될 수 있다.
즉, 액정표시장치가 적용되는 텔레비젼(TV)과 같은 전자제품도, 온도가 높은 지역에서 사용되다가, 온도가 낮은 지역으로 옮겨져 사용될 수도 있으나, 상기한 바와 같은 휴대용 전자제품의 경우에는, 주변 온도가 다양하게 변경될 수 있다.
액정표시장치가 사용되는 주변 온도가 다양하게 변경될 때, 일반적으로 상기 액정표시장치는 고온 또는 상온에서는 정상적으로 구동되나, 저온에서는 전자의 이동도 등이 감소되어, 정상적으로 구동되지 않을 수도 있다.
이를 방지하기 위해, 종래의 액정표시장치는 저온의 환경에서도 정상적으로 구동될 수 있도록, 설정되어 있다.
이 경우, 종래의 액정표시장치에 적용되는 상기 출력버퍼(34)에서는, 상기 데이터전압의 전류증폭율이 크게 설정되어 있다. 즉, 동일한 데이터전압이 상기 데이터라인으로 출력되더라도, 상기 데이터라인으로 많은 전류가 흐르도록 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시키면, 저온의 환경에서도, 화질저하 없이 정상적으로 영상이 출력될 수 있다.
상기 출력버퍼(34)가 상기 데이터전압의 전류를 증폭시키기 위해 많은 전류를 소비한다는 것은, 상기 종래의 액정표시장치의 소비전력이 높다는 것을 의미한다.
즉, 저온의 환경에서도 정상적으로 구동될 수 있도록, 저온에 최적화되게 설정되어 있는 종래의 액정표시장치에서는, 고온 또는 상온용으로 설정되어 구동되는 액정표시장치에서 소비되는 소비전력보다 높은 소비전력이 소비되고 있다.
그러나, 액정표시장치가 일년 내내 낮은 온도가 지속되는 한대지방에서 사용되는 경우를 제외하고는, 액정표시장치는 고온 또는 상온에서 이용되는 경우가 상대적으로 많다.
따라서, 낮은 온도에서도 최상의 화질을 제공하기 위해, 낮은 온도에 최적화되어 높은 소비전력으로 구동되는 출력버퍼를 내장하고 있는 종래의 액정표시장치에서는, 불필요하게 전력이 낭비되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 온도센서를 통해 감지된 온도정보에 따라, 데이터라인으로 출력되는 데이터전압의 전류 증폭율을 제어할 수 있는, 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널; 상기 데이터라인들로 출력될 데이터전압의 전류를 증폭시키기 위한 출력버퍼를 포함하는 데이터 구동부; 온도를 감지하기 위한 온도검출부; 상기 온도검출부에서 검출된 온도에 따라, 상기 출력버퍼로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 파워제어신호에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼로 공급하는 전력제어부를 포함한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 온도를 검출하는 단계; 상기 검출단계에서 검출된 온도에 따라, 출력버퍼로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 단계; 상기 파워제어신호에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼로 공급하는 단계; 및 상기 구동전압에 따라 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상온에서는 최소의 소비전력으로 액정표시장치가 구동될 수 있으며, 저온에서는 소비전력을 증가시킴으로써, 액정표시장치의 화질이 저하되지 않게 된다.
즉, 본 발명에 의하면, 액정표시장치의 전체 사용시간 중, 극히 일부분에 해당되는 저온에서의 사용기간 동안에만, 높은 소비전력으로 액정표시장치가 구동되고, 나머지 상온에서 사용되는 기간동안에는, 낮은 소비전력으로 액정표시장치가 구동됨으로써, 전체적으로 액정표시장치의 소비전력이 감소될 수 있다.
도 1은 종래의 액정표시장치에 적용되는 데이터 구동부의 일실시예 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 제어부의 일실시예 구성도.
도 4는 도 3에 도시된 제어부에 적용되는 제어신호 생성부의 일실시예 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 데이터 구동부의 일실시예 구성도.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 구동부에 적용되는 출력버퍼의 일실시예 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 파워제어신호들이 온도의 범위에 따라 구분되어 있는 상태를 나타낸 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 액정표시장치의 일실시예 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 제어부의 일실시예 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제어부에 적용되는 제어신호 생성부의 일실시예 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 데이터 구동부의 일실시예 구성도이고, 도 6은 도5에 도시된 데이터 구동부에 적용되는 출력버퍼의 일실시예 구성도이며, 도 7은 본 발명에 따른 액정표시장치에 적용되는 파워제어신호들이 온도의 범위에 따라 구분되어 있는 상태를 나타낸 예시도이다. .
액정표시장치가 저온에서 이용되는 경우에는, 전자의 이동도 감소 등에 의해, 액정표시장치가 정상적으로 구동되지 못하여 화질저하가 발생될 수 있다.
그러나, 액정표시장치는 일반적으로 상온 이상의 온도에서 이용되고 있다.
따라서, 본 발명에 따른 액정표시장치에서는, 액정표시장치가 상온 환경에서 최적의 화질을 낼 수 있도록 하는 소비전력이 기본적으로 설정되며, 액정표시장치가 주변의 온도를 감지하여, 온도가 기 설정된 범위를 벗어난 경우에는, 해당 온도에서 최적의 화질을 낼 수 있도록 소비전력을 가변시킬 수 있다.
이를 위해, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트라인들(GL1 내지 GLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널(100), 상기 데이터라인들로 출력될 데이터전압의 전류를 증폭시키기 위한 출력버퍼(340)를 포함하는 데이터 구동부(300), 온도를 감지하기 위한 온도검출부(510), 상기 온도검출부(510)에서 검출된 온도에 따라, 상기 출력버퍼(340)로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 제어부(400) 및 상기 파워제어신호에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼(340)로 공급하는 전력제어부(350)를 포함한다.
상기 전원공급부(700)는, 메인보드(600)에 장착되어 있으며, 상기 제어부로 입력영상데이터와 타이밍 신호들을 전송하기 위한 외부 시스템(900)은 외부 시스템 보드(800)에 장착되어 있다. 상기 메인보드(600)는 연성인쇄회로기판(FPC) 등을 통해 상기 패널(100) 및 상기 외부 시스템 보드(800)와 연결되어 있다.
또한, 상기 데이터 구동부(300), 상기 게이트 구동부 및 상기 제어부(400)를 총칭하여 구동부(500)라 한다. 상기 온도검출부(510)는 상기 메인보드(600)에 장착될 수도 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동부(500)에 형성될 수도 있다.
우선, 상기 패널(100)의 하부 유리기판에는, 다수의 데이터라인들(DL1 내지 DLm), 데이터라인들과 교차되는 다수의 게이트라인들(GL1 내지 GLn), 데이터라인들과 게이트라인들의 교차부들에 형성되는 다수의 TFT들(Thin FilmTransistor), 픽셀에 데이터전압을 충전시키기 위한 다수의 픽셀전극(화소전극)들 및 픽셀전극과 함께 액정층에 충전된 액정을 구동하기 위한 터치전극이 형성되며, 데이터라인들과 게이트라인들의 교차 구조에 의해 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다.
상기 패널(100)의 상부 유리기판에는 블랙매트릭스(BM)와 컬러필터가 형성된다.
상기 하부 유리기판과 상기 상부 유리기판 사이에는 액정이 충전된다.
본 발명에 적용되는 상기 패널(100)의 액정모드는, TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 종류의 액정모드도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 액정표시장치는 투과형 액정표시장치, 반투과형 액정표시장치, 반사형 액정표시장치 등 어떠한 형태로도 구현될 수 있다.
다음, 상기 구동부(500)는, 상기 패널(100)에 형성되어 있는 게이트라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 게이트 구동부(200), 상기 패널(100)에 형성되어 있는 데이터라인으로 입력되는 신호들을 제어하기 위한 데이터 구동부(300) 및 상기 게이트 구동부와 상기 데이터 구동부를 제어하기 위한 제어부(400)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 구동부(500)에는 상기 온도검출부(510)도 포함될 수 있다.
상기 구동부(500)를 구성하는 상기 게이트 구동부(200), 상기 데이터 구동부(300) 및 상기 제어부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 집적회로(IC)로 구성될 수도 있으나, 개별적으로 구성될 수도 있다.
즉, 스마트폰이나 테블릿PC와 같은 소형단말기에서는, 상기 게이트 구동부(200), 상기 데이터 구동부(300), 상기 제어부(400) 및 상기 온도검출부(510)가 하나의 데이터 드라이브 IC로 형성될 수도 있으나, 텔레비젼과 같은 대형단말기에서는, 상기 게이트 구동부(200), 상기 데이터 구동부(300), 상기 제어부(400) 및 상기 온도검출부(510)가 개별적인 구성요소로 구성될 수 있다.
상기 구동부(500)를 구성하는 상기 게이트 구동부(200), 상기 데이터 구동부(300), 상기 제어부(400) 및 상기 온도검출부(510)의 기능을 개별적으로 설명하면 다음과 같다.
첫째, 상기 게이트 구동부(200)는 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔신호를 공급한다.
둘째, 상기 데이터 구동부(300)는, 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 디지털 영상데이터를 데이터전압으로 변환하여 상기 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 상기 데이터전압을 상기 데이터라인들에 공급한다.
즉, 상기 데이터 구동부(300)는, 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨 후 상기 데이터라인으로 출력시킨다. 이를 위해, 상기 데이터 구동부(300)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 쉬프트 레지스터부(310), 래치부(320), 디지털 아날로그 변환부(DAC)(330) 및 출력버퍼(340)를 포함하고 있다.
상기 쉬프트 레지스터부(310)는, 상기 제어부(400)로부터 수신된 데이터 제어신호들(SSC, SSP 등)을 이용하여 샘플링 신호를 출력한다.
상기 래치부(320)는 상기 제어부(400)로부터 순차적으로 수신된 상기 디지털 영상데이터(Data)를 래치하고 있다가, 상기 디지털 아날로그 변환부(DAC)(330)로 동시에 출력하는 기능을 수행한다.
상기 디지털 아날로그 변환부(330)는 상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 동시에 정극성 또는 부극성의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 즉, 상기 디지털 아날로그 변환부(330)는 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 극성제어신호(POL)를 이용하여 상기 영상데이터들을 정극성 또는 부극성의 데이터 전압(데이터신호)로 변환하여 상기 데이터라인들로 출력한다.
상기 디지털 아날로그 변환부(330)는 고준위구동전압(VDD)을 이용하여 상기 영상데이터를 상기 데이터전압으로 변환시킨다.
상기 출력버퍼(340)는 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로부터 전송되어온 정극성 또는 부극성의 데이터전압을, 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 소스출력인에이블신호(SOE)에 따라, 상기 패널의 데이터라인(DL)들로 출력한다. 특히, 상기 출력버퍼(340)는, 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로부터 전송된 상기 데이터전압의 전류량을 상기 전력제어부(350)로부터 전송되어온 상기 구동전압에 따라 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 출력버퍼(3400는, 도 6에 도시된 바와 같이, 저장기(341), 전류증폭기(342) 및 출력버퍼블럭(343)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 저장기(341)는, 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로부터 전송되어온 상기 데이터전압을 증폭시키기 위해 필요한 정보들을 저장하고 있다.
상기 전류증폭기(342)는 상기 전력제어부(350)로부터 전송되어오는 상기 구동전압 및 상기 저장기에 저장되어 있는 정보들을 이용하여, 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로부터 전송되어온 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시킨다. 즉, 상기 전류증폭기(342)는, 상기 저장기(341)에 저장되어 있는 저항값과 상기 구동전압을 이용하여, 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시킨다.
상기 출력버퍼블럭(343)은 상기 전류증폭기에서 전류량이 증폭된 출력데이터전압을 각각의 데이터라인으로 출력하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 출력버퍼(340)는 상기 전력제어부(350)로부터 고전력이 공급되는 경우에는, 상기 데이터전압의 전류량을 크게 증폭시키며, 상기 전력제어부(350)로부터 저전력이 공급되는 경우에는, 상기 데이터전압의 전류량을 작게 증폭시킨다.
상기 전류량에 따라, 상기 데이터라인으로 출력되는 출력데이터전압의 파워가 증대되거나 감소된다.
상기 액정표시장치의 주변 온도가 저하된 경우에는, 상기 출력데이터전압의 전류량이 증가되어 상기 출력데이터전압의 파워가 증대된다. 이 경우, 온도저하에 따라 감소된 상기 액정표시장치의 기능이, 상기 증대된 파워에 의해 상쇄되어, 상기 패널(100)로 출력되는 영상의 화질이 저하되지 않는다.
반면에, 상기 액정표시장치의 주변 온도가 상온으로 설정된 온도 범위에 해당되는 경우에는, 상기 출력데이터전압의 전류량이 감소되어 상기 출력데이터전압의 파워가 감소된다.
그러나, 상기 액정표시장치는 상기 출력데이전압의 전류량이 감소되어, 상기 출력데이터전압의 파워가 감소된 상태에서 최적의 영상을 출력하도록 설정되어 있기 때문에, 상기 출력데이터전압의 파워가 감소되더라도, 상기 패널(100)로 출력되는 영상의 화질이 저하되지는 않는다.
셋째, 상기 제어부(400)는, 상기 외부 시스템(900)으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 상기 게이트 구동부(200)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 상기 데이터 구동부(300)들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하며, 상기 데이터 구동부(300)로 전송될 영상데이터를 생성한다. 이를 위해, 상기 제어부(400)는, 상기 외부 시스템(900)으로부터 입력영상데이터(Input Data) 및 타이밍 신호들을 수신하기 위한 수신부(410), 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부(420), 상기 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터(Data)를 출력하기 위한 데이터 정렬부(430) 및 상기 제어신호들과 상기 영상데이터를 출력하기 위한 출력부(440)를 포함한다.
즉, 상기 제어부(400)는, 상기 외부 시스템(900)으로부터 입력되는 입력영상데이터(Input Data)를 상기 패널(100)의 구조 및 특성에 맞게 정렬시켜, 정렬된 상기 영상데이터를 상기 데이터 구동부(300)로 전송한다.
이를 위해, 상기 제어부에는, 데이터 정렬부(430)가 형성될 수 있다.
또한, 상기 제어부(400)는 상기 외부 시스템으로부터 전송되어온 타이밍 신호들, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터인에이블신호(DE) 등을 이용하여, 상기 데이터 구동부를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS) 및 상기 게이트 구동부를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)를 생성하여, 상기 제어신호들을 상기 데이터 구동부와 상기 게이트 구동부로 전송하는 기능을 수행한다.
이를 위해, 상기 제어부(400)에는, 제어신호 생성부(420)가 형성될 수 있다.
상기 제어신호 생성부(420)에서 발생되는 게이트 제어신호(GCS)들로는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE), 게이트 스타트신호(VST), 게이트 클럭(GCLK) 등이 있다.
상기 제어신호 생성부에서 발생되는 데이터 제어신호들에는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 쉬프트 클럭신호(SSC), 소스 출력 이네이블 신호(SOE), 극성제어신호(POL) 등이 포함된다.
또한, 상기 제어부(400)에는, 상기 외부 시스템(900)으로부터 상기 입력영상데이터 및 상기 타이밍 신호들을 수신하기 위해 상기 수신부(410)가 형성된다. 상기 수신부(410)는, 저전압 차등 신호링(LVDS : low voltage differential signaling) 등의 인터페이스를 이용하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 제어부(400)는 상기 온도검출부(510)에서 검출된 온도에 따라, 상기 출력버퍼(340)로 공급될 상기 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 파워제어신호는, 특히, 상기 제어신호 생성부(420)에서 생성될 수 있다. 이를 위해 상기 제어신호 생성부(420)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 온도에 따라 선택될 수 있는 두 개 이상의 파워제어신호들을 저장하고 있는 저장기(422), 상기 온도검출부(510)에서 검출된 온도와 매칭되어 있는 파워제어신호를 상기 저장기(422)로부터 추출하는 추출기(421) 및 상기 추출기(421)로부터 전송되어온 상기 파워제어신호를 상기 전력제어부(350)로 전송하는 제어신호 발생기(423)를 포함할 수 있다.
그러나, 상기에서 설명된 상기 제어신호 생성부(420)는, 상기 제어부(400)에 형성되지 않을 수도 있다. 즉, 상기 제어부(400), 상기 게이트 구동부(200) 및 상기 데이터 구동부(300)가 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 IC로 구성된 구동부(500)에 형성되는 경우, 상기 제어신호 생성부(420)는 상기 구동부(500) 내부에서 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 게이트 제어신호 및 상기 데이터 제어신호를 생성하기 위해 상기 제어부에 형성되어 있는 제어신호 생성부(420)와, 상기 파워제어신호를 생성가히 위한 제어신호 생성부(420)는 서로 독립되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 저장기(422)에는, 도 7에 도시된 바와 같이 각 온도의 범위별로, 파워제어신호가 매칭되어 있다. 예를 들어, 20℃~30℃의 범위에 포함되는 온도를 상온이라고 할 때, 상기 상온에 대하여는 상온파워제어신호가 설정될 수 있고, 상기 상온보다 높은 온도에 대하여는 고온파워제어신호가 설정될 수 있으며, 상기 상온보다 낮은 온도에 대하여는 저온파워제어신호가 설정될 수 있다.
이 경우, 상기 저온파워제어신호는, 온도의 범위에 따라, 다시 세분화될 수 있다. 도 7에는 상기 상온보다 낮은 온도가 4단계로 구분되어 있으며, 각각의 단계에 대하여, 제1저온파워제어신호, 제2저온파워제어신호, 제3저온파워제어신호 및 제4저온파워제어신호가 설정되어 있다. 상기한 바와 같은 온도의 구분 및 파워제어신호의 숫자는 액정표시장치 및 액정표시장치가 주로 사용되는 온도에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
상기 제어신호 생성부(420)에서 생성된 상기 파워제어신호(PCS)는 상기 출력부(440)를 통해 상기 전력제어부(350)로 전송된다.
한편, 상기 제어부(400)는, 상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도가 검출된 경우에 생성되는 상온파워제어신호를 기준값으로 설정하여, 상기 상온파워제어신호를 출력하고 있는 상태에서, 상기 온도검출부(510)에서 검출되는 온도가 상기 상온으로 설정된 온도보다 낮은 경우에, 상기 파워제어신호를 변경하여 출력할 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이, 액정표시장치는 상온에서 이용되는 경우가 많다. 따라서, 본 발명에서는 상기 제어부(400)가, 상기 상온파워제어신호를 디폴트 값(default value)으로 출력하고 있다. 따라서, 상기 전력제어부(350)는 상기 상온파워제어신호에 따라 최소의 전력을 생성하여 상기 출력버퍼(340)로 공급하고 있으며, 상기 출력버퍼(340)는, 최소의 전력을 이용하여 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시켜, 최소의 전력을 이용해 전류량이 증폭된 상기 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하고 있다.
넸재, 상기 온도검출부(510)는, 상기 액정표시장치의 주변 온도를 검출하기 위한 것으로서, 현재 일반적으로 이용되고 있는 온도센서들이 이용될 수 있다.
상기 온도검출부(510)는, 상기 패널(100), 상기 메인보드(600) 및 상기 외부 시스템 보드(800)에 장착될 수도 있으나, 집적회로(IC)로 구성된 상기 구동부(500) 내부에, 상기 제어부(400), 상기 데이터 구동부(300) 및 상기 게이트 구동부(200)와 함께 형성될 수 있다.
다음, 상기 전원공급부(700)는, 상기 외부 시스템(900)으로부터 공급되는 전원을 이용하여, 상기 각 구성요소들에 필요한 전원을 생성하는 기능을 수행한다.
상기 전원공급부(700)는 상기 디지털 아날로그 변환부(330)로 고준위구동전압(VDD)을 공급한다.
상기 전력제어부(350)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 구동부(300)에 형성될 수도 있으나, 상기 전원공급부(700)에 형성될 수도 있다.
상기 전력제어부(350)가 상기 전원공급부(700)에 구비되어 있는 경우, 상기 전력제어부(350)는, 상기 제어부(400)로부터 전송되어온 상기 파워제어신호에 따라, 상기 출력버퍼(340)로 공급될 구동전원을 선택하여 상기 데이터 구동부(300)의 상기 출력버퍼(340)로 공급한다.
다음, 상기 전력제어부(350)는, 상기 출력버퍼(340)로 공급되는 구동전압의 크기를 가변시키는 기능을 수행한다. 상기 전력제어부(350)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 데이터 구동부(300)에 구비될 수도 있으나, 상기 전원공급부(700)에 구비될 수도 있으며, 상기 출력버퍼(340) 내부에 구비될 수도 있다.
상기 전력제어부(350)는, 상기 제어부로부터 전송되어온 파워제어신호(PCS)에 따라 스위칭되어, 상기 출력버퍼(340)로 공급되는 상기 구동전압의 크기를 가변시키는 기능을 수행한다.
즉, 상기 전력제어부(350)는, 상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도보다 낮은 온도가 검출된 경우에 생성되는 저온파워제어신호가, 상기 제어부로부터 전송된 경우에는, 상기 상온으로 설정된 온도에서 상기 출력버퍼로 공급되는 전력보다 높은 전력을 생성하여, 상기 출력버퍼로 공급한다.
따라서, 액정표시장치가 저온에서 구동되는 경우, 상기 출력버퍼(340)는 상기 높은 전력을 이용하여, 상기 데이터전압의 전류량을 크게 증폭시킨다. 이로 인해, 상기한 바와 같이, 온도의 저하에 따라 상기 액정표시장치의 감소된 기능이, 상기 증대된 파워에 의해 상쇄되어, 상기 패널(100)로 출력되는 영상의 화질이 저하되지 않는다.
마지막으로, 상기 외부 시스템(900)은, 상기 제어부(400)로, 상기 입력영상데이터 및 상기 타이밍 신호들을 공급하는 기능을 수행한다.
상기 입력영상데이터는, 상기 제어부(400)에서 디지털 영상데이터로 변환된 후, 최종적으로 상기 출력데이터전압으로 변환되어 상기 패널(100)에 형성되어 있는 데이터라인으로 출력된다.
상기 타이밍 신호들은, 상기 제어부(400)가 상기 게이트 제어신호 및 상기 데이터 제어신호를 생성할 때 이용된다.
상기 외부 시스템(900)은 본 발명에 따른 표시장치가 적용되는 스마트폰 또는 핸드폰 또는 테블릿PC의 제어부가 될 수 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 액정표시장치의 구동방법이 간단히 설명된다.
즉, 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 상기 액정표시장치의 기능에 해당되는 것으로서, 상기에서 설명된 내용과 중복된다. 따라서, 이하에서는, 본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법이 간단히 설명된다.
본 발명에 따른 액정표시장치 구동방법은, 온도를 검출하는 제1단계, 상기 검출단계에서 검출된 온도에 따라, 상기 출력버퍼로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호(PCS)를 출력하는 제2단계, 상기 파워제어신호(PCS)에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼(340)로 공급하는 제3단계 및 상기 구동전압에 따라 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 제4단계를 포함한다.
여기서, 상기 파워제어신호를 출력하는 제2단계는, 온도에 따라 선택될 수 있는 두 개 이상의 파워제어신호들을 저장하는 단계, 저장되어 있는 상기 파워제어신호들 중에서, 상기 검출단계에서 검출된 온도와 매칭되어 있는 파워제어신호를 추출하는 단계 및 추출된 파워제어신호를 상기 구동전압을 생성하는 상기 전력제어부(350)로 전송하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 구동전압을 생성하여 상기 출력버퍼로 공급하는 제3단계에서, 상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도보다 낮은 온도가 검출된 경우에 생성되는 저온파워제어신호가, 수신된 경우, 상기 전력제어부(350)는, 상기 상온으로 설정된 온도에서 상기 출력버퍼(340)로 공급되는 전력보다 높은 전력을 생성하여, 상기 출력버퍼(350)로 공급한다.
또한, 상기 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 단계는, 샘플링 신호를 출력하는 단계, 영상데이터를 래치하고 있다가, 상기 샘플링 신호에 따라, 상기 영상데이터들을 동시에 출력하는 단계, 동시에 출력된 상기 영상데이터들을 상기 데이터전압으로 변환하여 출력하는 단계 및 상기 데이터전압의 전류량을 상기 구동전압에 따라 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 파워제어신호를 출력하는 단계에서, 상기 제어부가, 상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도가 검출된 경우에 생성되는 상온파워제어신호를 기준값으로 설정하여, 상기 상온파워제어신호를 출력하고 있는 상태에서, 상기 검출단계에서 검출되는 온도가 상기 상온으로 설정된 온도보다 낮은 경우에, 상기 파워제어신호를 변경하여 출력함으로써, 상온에서 최소의 소비전력을 이용하여 액정표시장치가 구동될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 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 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 패널 200 : 게이트 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 제어부
500 : 구동부 510 : 온도검출부
700 : 전원공급부 350 : 전력제어부

Claims (10)

  1. 게이트라인들과 데이터라인들의 교차 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널;
    상기 데이터라인들로 출력될 데이터전압의 전류를 증폭시키기 위한 출력버퍼를 포함하는 데이터 구동부;
    온도를 감지하기 위한 온도검출부;
    상기 온도검출부에서 검출된 온도에 따라, 상기 출력버퍼로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 파워제어신호에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼로 공급하는 전력제어부를 포함하는 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    온도에 따라 선택될 수 있는 두 개 이상의 파워제어신호들을 저장하고 있는 저장기;
    상기 온도검출부에서 검출된 온도와 매칭되어 있는 파워제어신호를 상기 저장기로부터 추출하는 추출기; 및
    상기 추출기로부터 전송되어온 상기 파워제어신호를 상기 전력제어부로 전송하는 제어신호 발생기를 포함하는 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력제어부는,
    상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도보다 낮은 온도가 검출된 경우에 생성되는 저온파워제어신호가, 상기 제어부로부터 전송된 경우에는, 상기 상온으로 설정된 온도에서 상기 출력버퍼로 공급되는 전력보다 높은 전력을 생성하여, 상기 출력버퍼로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는,
    상기 제어부로부터 수신된 데이터 제어신호들을 이용하여 샘플링 신호를 출력하는 쉬프트 레지스터부;
    상기 제어부로부터 순차적으로 수신된 영상데이터를 래치하고 있다가, 상기 샘플링 신호에 따라, 상기 영상데이터들을 동시에 출력하는 래치부;
    상기 래치부로부터 전송되어온 상기 영상데이터들을 상기 데이터전압으로 변환하여 출력하는 디지털 아날로그 변환부; 및
    상기 디지털 아날로그 변환부로부터 전송된 상기 데이터전압의 전류량을 상기 전력제어부로부터 전송되어온 상기 구동전압에 따라 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 상기 출력버퍼를 포함하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도가 검출된 경우에 생성되는 상온파워제어신호를 기준값으로 설정하여, 상기 상온파워제어신호를 출력하고 있는 상태에서, 상기 온도검출부에서 검출되는 온도가 상기 상온으로 설정된 온도보다 낮은 경우에, 상기 파워제어신호를 변경하여 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 온도를 검출하는 단계;
    상기 검출단계에서 검출된 온도에 따라, 출력버퍼로 공급될 구동전압의 크기를 선택할 수 있는, 파워제어신호를 출력하는 단계;
    상기 파워제어신호에 대응되는 구동전압을 생성하여, 상기 구동전압을 상기 출력버퍼로 공급하는 단계; 및
    상기 구동전압에 따라 상기 데이터전압의 전류량을 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 파워제어신호를 출력하는 단계는,
    온도에 따라 선택될 수 있는 두 개 이상의 파워제어신호들을 저장하는 단계;
    저장되어 있는 상기 파워제어신호들 중에서, 상기 검출단계에서 검출된 온도와 매칭되어 있는 파워제어신호를 추출하는 단계; 및
    추출된 파워제어신호를 상기 구동전압을 생성하는 전력제어부로 전송하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 구동전압을 생성하여 상기 출력버퍼로 공급하는 단계는,
    상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도보다 낮은 온도가 검출된 경우에 생성되는 저온파워제어신호가, 수신된 경우에는, 상기 상온으로 설정된 온도에서 상기 출력버퍼로 공급되는 전력보다 높은 전력을 생성하여, 상기 출력버퍼로 공급하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 단계는,
    샘플링 신호를 출력하는 단계;
    영상데이터를 래치하고 있다가, 상기 샘플링 신호에 따라, 상기 영상데이터들을 동시에 출력하는 단계;
    동시에 출력된 상기 영상데이터들을 상기 데이터전압으로 변환하여 출력하는 단계; 및
    상기 데이터전압의 전류량을 상기 구동전압에 따라 증폭시켜, 증폭된 출력데이터전압을 상기 데이터라인으로 출력하는 단계를 포함하는 액정표시장치 구동방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 파워제어신호를 출력하는 단계는,
    상기 파워제어신호들 중, 상온으로 설정된 온도가 검출된 경우에 생성되는 상온파워제어신호를 기준값으로 설정하여, 상기 상온파워제어신호를 출력하고 있는 상태에서, 상기 검출단계에서 검출되는 온도가 상기 상온으로 설정된 온도보다 낮은 경우에, 상기 파워제어신호를 변경하여 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치 구동방법.
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