KR20140139679A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 데이터 드라이버로 상기 복수의 클럭 신호들 및 상기 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 외부로부터 입력된 영상 신호가 소정 영상 패턴일 때 전압 제어 신호 및 계조 보상 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 동작 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 데이터 드라이버는, 상기 계조 보상 신호에 대응하는 기준 계조 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환하여 상기 복수의 데이터 라인들을 구동한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 표시 품질이 향상된 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버를 포함한다. 표시 패널은 복수의 게이트 라인들, 복수의 데이터 라인들 및 복수의 픽셀들을 포함한다. 복수의 픽셀 각각은 스위칭 트랜지스터, 액정 커패시터 및 스토리지 커패시터를 포함한다. 데이터 드라이버는 데이터 라인들에 데이터 구동 신호를 출력하고, 게이트 드라이버는 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 구동 신호를 출력한다.
이러한 표시 장치는 게이트 드라이버에 의해서 소정 게이트 라인으로 게이트 온 전압을 인가한 후, 데이터 드라이버에 의해서 영상 신호에 대응하는 데이터 전압을 데이터 라인들로 제공하는 것에 의해서 영상을 표시할 수 있다.
외부로부터 제공된 영상 신호가 소정 영상 패턴인 경우 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버에서의 소비 전력과 온도가 상승할 수 있다. 예컨대, 화이트 계조에 대응하는 영상 신호와 블랙 계조에 대응하는 영상 신호가 짧은 주기마다 번갈아 입력되는 경우 데이터 드라이버에서 소비되는 전력이 상승하면서 온도도 높아진다.
따라서 본 발명의 목적은 데이터 드라이버에서 소비되는 전력을 감소시키면서도 표시 패널에 표시되는 영상의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 장치는: 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와, 상기 데이터 드라이버로 상기 복수의 클럭 신호들 및 상기 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 외부로부터 입력된 영상 신호가 소정 영상 패턴일 때 전압 제어 신호 및 계조 보상 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 동작 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 데이터 드라이버는, 상기 계조 보상 신호에 대응하는 기준 계조 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환하여 상기 복수의 데이터 라인들을 구동한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는 제1 전압 레벨의 아날로그 구동 전압을 발생하되, 상기 전압 제어 신호가 활성화될 때 상기 아날로그 구동 전압을 상기 제1 전압 레벨과 다른 제2 전압 레벨로 변경한다.
이 실시예에 있어서, 상기 아날로그 구동 전압의 상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨이다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는, 상기 아날로그 구동 전압에 근거해서 제1 감마 전압 및 제2 감마 전압을 더 발생한다.
이 실시예에 있어서, 상기 데이터 드라이버는, 상기 제1 감마 전압 및 상기 제2 감마 전압 사이의 복수의 감마 전압들을 생성하는 저항 스트링, 복수의 계조 선택 신호들을 저장하고, 상기 계조 보상 신호에 응답해서 상기 복수의 계조 선택 신호들 중 어느 하나를 출력하는 룩업 테이블, 상기 룩업 테이블로부터 출력되는 계조 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 일부를 선택하고, 선택된 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더, 그리고 상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 상기 복수의 데이터 라인들에 각각 대응하는 상기 데이터 신호를 상기 계조 전압으로 변환하는 제2 디코더를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 룩업 테이블은, 상기 선택된 감마 전압들이 제1 감마 곡선 특성을 갖도록 하는 제1 계조 선택 신호 및 상기 선택된 감마 전압들이 제2 감마 곡선 특성을 갖도록 하는 제2 계조 선택 신호를 저장하고, 상기 계조 보상 신호에 응답해서 상기 제1 계조 선택 신호 및 상기 제2 계조 선택 신호 중 어느 하나를 상기 계조 선택 신호로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 전압 제어 신호가 활성화될 때 상기 룩업 테이블에 의해서 제2 계조 선택 신호가 선택되도록 상기 계조 보상 신호를 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 아날로그 구동 전압이 상기 제1 전압 레벨일 때 상기 선택된 감마 전압들은 제1 감마 곡선 특성을 가지며, 상기 아날로그 구동 전압이 상기 제2 전압 레벨일 때 상기 선택된 감마 전압들은 제2 감마 곡선 특성을 갖는다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력 받고, 상기 룩업 테이블로부터 출력되는 계조 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 디코더는, 상기 복수의 데이터 라인들에 각각 대응하고, 상기 데이터 신호를 상기 계조 전압으로 변환하는 복수의 디코더들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 저항 스트링은, 상기 제1 감마 전압과 상기 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며, 상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하며, 복수의 표시 영역들로 구분되는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와, 상기 표시 패널의 상기 복수의 표시 영역들에 각각 대응하고, 대응하는 표시 영역에 배열된 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 복수의 데이터 구동 집적 회로들을 포함하는 데이터 드라이버와, 상기 데이터 드라이버로 상기 복수의 클럭 신호들 및 상기 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 외부로부터 입력된 영상 신호가 소정 영상 패턴일 때 전압 제어 신호 및 상기 복수의 데이터 구동 집적 회로들에 각각 대응하는 복수의 계조 보상 신호들을 출력하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 동작 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 복수의 데이터 구동 집적 회로들 각각은, 입력된 계조 보상 신호에 대응하는 기준 계조 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환해서 대응하는 표시 영역에 배열된 상기 복수의 데이터 라인들을 구동한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는 상기 전압 제어 신호가 비활성 상태일 때 제1 전압 레벨의 아날로그 구동 전압을 발생하고, 상기 전압 제어 신호가 활성 상태일 때 상기 아날로그 구동 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제 2 전압 레벨로 변경한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 발생기는, 상기 아날로그 구동 전압에 근거해서 제1 감마 전압 및 제2 감마 전압을 발생한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 표시 장치는 특정 패턴의 영상 신호가 입력될 때 아날로그 구동 전압의 전압 레벨을 낮추어서 데이터 드라이버에서 소비되는 전력을 감소시킨다. 더욱이, 아날로그 구동 전압이 낮아지더라도 데이터 라인들로 제공되는 계조 전압이 낮아지지 않도록 계조 전압을 변경하는 것에 의해서 표시 패널에 표시되는 영상의 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3은 외부로부터 표시 장치로 입력된 영상 신호의 예를 각각 보여주는 도면들이다.
도 4는 아날로그 구동 전압의 전압 레벨 변화에 따라서 도 1에 도시된 데이터 드라이버로부터 출력되는 정극성 계조 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 5는 아날로그 구동 전압의 전압 레벨 변화에 따라서 도 1에 도시된 데이터 드라이버로부터 출력되는 부극성 계조 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 데이터 드라이버의 구체적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 디지털 아날로그 변환기의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 디지털 아날로그 변환기 내 정극성 변환기의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 정극성 변환기로부터 출력되는 정극성 계조 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 표시 패널에 표시되는 영상의 일 예를 보여주는 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 이하 설명에서는 표시 장치의 일 예로 액정 표시 장치를 도시하고 설명하나, 본 발명은 액정 표시 장치에 한정되지 않고, 다양한 표시 장치에 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 전압 발생기(130), 게이트 드라이버(140) 그리고 데이터 드라이버(150)를 포함한다.
표시 패널(110)은 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 데이터 라인들(DL1-DLm)에 교차하여 배열된 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn) 그리고 그들의 교차 영역에 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)은 서로 절연되어 있다.
각 픽셀(PX)은 도면에 도시되지 않았으나, 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터와 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호들(CTRL) 예를 들면, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 제공받는다. 타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 영상 신호(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 드라이버(150)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(140)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 클럭 신호(CLK), 극성 반전 신호(POL) 및 라인 래치 신호(LOAD)를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호 그리고 게이트 펄스 신호 등을 포함할 수 있다. 또한 타이밍 컨트롤러(120)는 영상 신호(RGB)가 소정 영상 패턴일 때 전압 제어 신호(CTRLV)를 활성화하고, 계조 보상 신호(GCC)를 활성화한다.
전압 발생기(130)는 표시 패널(110)의 동작에 필요한 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF) 및 공통 전압(VCOM)을 발생한다. 그리고 전압 발생기(130)는 데이터 드라이버(150)의 동작에 필요한 제1 감마 전압(VGMA_UH), 제2 감마 전압(VGMA_UL), 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)을 더 발생한다.
전압 발생기(130)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 전압 제어 신호(CTRLV)에 응답해서 전압 발생기(130) 내부에서 사용되는 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨을 설정한다. 예컨대, 전압 제어 신호(CTRLV)가 로우 레벨의 비활성 상태일 때 전압 발생기(130)는 제1 전압 레벨을 갖는 아날로그 구동 전압(AVDD)을 발생한다. 또한 전압 제어 신호(CTRLV)가 하이 레벨의 활성 상태일 때 전압 발생기(130)는 제1 전압 레벨보다 낮은 제2 전압 레벨을 갖는 아날로그 구동 전압(AVDD)을 발생한다. 아날로그 구동 전압(AVDD)이 제2 전압 레벨로 낮아짐에 따라서 전압 발생기(130)에서 발생되는 제1 감마 전압(VGMA_UH), 제2 감마 전압(VGMA_UL), 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)의 전압 레벨도 낮아지게 된다.
게이트 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 제2 제어 신호(CONT2) 및 전압 발생기(130)로부터의 게이트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)에 응답해서 게이트 라인들(GL1-GLn)을 구동한다. 게이트 드라이버(140)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함한다. 게이트 드라이버(140)는 게이트 드라이버(130)는 게이트 구동 IC뿐만 아니라 비정질-실리콘 스위칭 트랜지스터(amorphous Silicon Thin Film Transistor a-Si TFT)를 이용한 ASG(Amorphous silicon gate), 산화물 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현될 수도 있다.
데이터 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 디지털 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 제1 감마 전압(VGMA_UH), 제2 감마 전압(VGMA_UL), 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)을 이용하여 데이터 라인들(DL1-DLm)을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력한다.
게이트 드라이버(140)에 의해서 하나의 게이트 라인에 게이트 온 전압(VON)이 인가된 동안 이에 연결된 한 행의 픽셀들(PX) 내 스위칭 트랜지스터들이 턴 온된다. 이때 데이터 드라이버(150)는 데이터 신호(DATA)에 대응하는 계조 전압들을 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공한다. 데이터 라인들(DL1-DLm)에 공급된 계조 전압들은 턴 온된 스위칭 트랜지스터들을 통해 해당 액정 커패시터들 및 스토리지 커패시터들에 인가된다. 여기서, 액정 커패시터들의 열화를 방지하기 위하여 데이터 드라이버(150)는 데이터 신호(DATA)에 대응하는 계조 전압들을 정극성(+) 및 부극성(-)으로 매 프레임마다 번갈아 구동한다. 제1 감마 전압(VGMA_UH) 및 제2 감마 전압(VGMA_UL)은 정극성 구동을 위해 사용되는 전압들이고, 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)은 부극성 구동을 위해 사용되는 전압들이다.
도 2 및 도 3은 외부로부터 표시 장치로 입력된 영상 신호의 예를 각각 보여주는 도면들이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 예컨대, 정극성(+) 모드에서 영상 신호(RGB)가 화이트 계조에 대응할 때 데이터 라인들(DL1-DLm)은 최대 계조 전압으로 구동되고, 영상 신호(RGB)가 블랙 계조에 대응할 때 데이터 라인들(DL1-DLm)은 최소 계조 전압으로 구동된다. 외부로부터 표시 장치(100) 내 타이밍 컨트롤러(120)로 제공된 영상 신호(RGB)가 매 행마다 화이트 계조 및 블랙 계조로 교번하는 영상 패턴인 경우 데이터 드라이버(150)로부터 출력되는 계조 전압들은 매 행 또는 소정 행들마다 최대 계조 전압과 최소 계조 전압으로 변화하게 된다. 이때 데이터 드라이버(150)로부터 출력되는 계조 전압들의 스윙 폭은 최대가 되어서 데이터 드라이버(150)에서의 전력 소모는 최대가 되고, 데이터 드라이버(150)의 온도도 상승하게 된다.
도 3에 도시된 영상 패턴에서도 소정 행들마다 데이터 드라이버(150)로부터 출력되는 계조 전압들의 스윙 폭은 최대가 되어서 데이터 드라이버(150)에서의 전력 소모가 증가하고, 이는 데이터 드라이버(150)의 온도를 상승시킨다.
타이밍 컨트롤러(120)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 영상 패턴 또는 그와 유사하게 데이터 드라이버(150)에서의 전력 소모를 증가시키는 영상 패턴을 갖는 영상 신호(RGB)가 입력되는 경우 전압 제어 신호(CTRLV)를 하이 레벨로 활성화시킨다. 데이터 드라이버(150)에서의 전력 소모를 증가시키는 영상 패턴들에 대한 정보는 타이밍 컨트롤러(120) 내 메모리(미 도시됨)에 미리 저장될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 메모리에 저장된 영상 패턴 정보와 외부로부터 입력된 영상 신호(RGB)를 비교하여 전압 제어 신호(CTRLV)를 출력한다.
도 4는 아날로그 구동 전압의 전압 레벨 변화에 따라서 도 1에 도시된 데이터 드라이버로부터 출력되는 정극성 계조 전압의 변화를 보여주는 도면이고, 도 5는 아날로그 구동 전압의 전압 레벨 변화에 따라서 도 1에 도시된 데이터 드라이버로부터 출력되는 부극성 계조 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 낮아짐에 따라서 도 1에 도시된 전압 발생기(130)에서 발생되는 제1 감마 전압(VGMA_UH) 및 제2 감마 전압(VGMA_UL)의 전압 레벨이 낮아지게 된다. 그러므로 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 신호(DATA)에 따른 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공되는 정극성(+) 계조 전압(Yi)을 나타내는 감마 곡선이 제1 감마 곡선(CV1)에서 제2 감마 곡선(CV2)으로 변화하게 된다. 또한 도 5 도시된 바와 같이, 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 낮아지는 경,우 데이터 신호(DATA)에 따른 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공되는 부극성(-) 계조 전압(Yi)을 나타내는 감마 곡선이 제3 감마 곡선(CV3)에서 제4 감마 곡선(CV4)으로 변화하게 된다.
아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨을 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 낮춤에 따라서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 영상 패턴이 표시 패널(110)에 표시될 때 데이터 드라이버(150)에서의 전력 소비를 감소시킬 수 있다. 그러나, 감마 곡선의 변화에 의해서 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 휘도가 저하될 수 있다.
도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)는 소정 영상 패턴을 갖는 영상 신호(RGB)가 입력될 때 전압 제어 신호(CTRLV)를 활성화함과 아울러 계조 보상 신호(GCC)를 활성화한다. 데이터 드라이버(150)는 계조 보상 신호(GCC)에 응답해서 감마 곡선을 변경하고, 변경된 감마 곡선에 근거하여 데이터 신호(DATA)를 계조 전압으로 변환한다. 그러므로, 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 낮아지더라도, 표시 패널(110)에 표시되는 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명이 이하 계속된다.
도 6은 도 1에 도시된 데이터 드라이버의 구체적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 데이터 드라이버(150)는 쉬프트 레지스터(210), 래치부(220), 디지털-아날로그 변환기(230) 그리고 출력 버퍼(240)를 포함한다. 도 6에서, 클럭 신호(CLK), 라인 래치 신호(LOAD) 및 극성 반전 신호(POL)는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 제1 제어 신호(CONT1)에 포함된 신호들이다.
쉬프트 레지스터(210)는 클럭 신호(CLK)에 동기해서 래치 클럭 신호들(CK1~CKm)을 순차적으로 활성화한다. 래치부(220)는 쉬프트 레지스터(210)로부터의 래치 클럭 신호들(CK1~CKm)에 동기해서 데이터 신호(DATA)를 래치하고, 라인 래치 신호(LOAD)에 응답해서 래치 데이터 신호들(DA1~DAm)을 동시에 디지털-아날로그 변환기(230)로 제공한다.
디지털-아날로그 변환기(230)는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 극성 반전 신호(POL) 및 계조 보상 신호(GCC) 그리고 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터 제1 감마 전압(VGMA_UH), 제2 감마 전압(VGMA_UL), 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)을 입력받는다. 디지털-아날로그 변환기(230)는 래치부(220)로부터의 래치 데이터 신호들(DA~DAm)에 대응하는 계조 전압들(Y1~Ym)을 출력 버퍼(240)로 출력한다. 출력 버퍼(240)는 라인 래치 신호(LOAD)에 응답해서 디지털-아날로그 변환기(230)로부터의 계조 전압들(Y1-Ym)을 데이터 라인들(DL1-DLm)로 출력한다.
도 7은 도 6에 도시된 디지털 아날로그 변환기의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 디지털 아날로그 변환기(230)는 룩업 테이블(310), 정극성 변환기(320) 및 부극성 변환기(330)를 포함한다. 룩업 테이블(310)은 복수의 계조 선택 신호들을 저장하고, 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 계조 보상 신호(GCC)에 응답해서 복수의 계조 선택 신호들 중 어느 하나를 선택 신호로서 출력한다.
정극성 변환기(320)는 저항 스트링(322), 제1 디코더(324) 그리고 제2 디코더(326)를 포함한다. 저항 스트링(322)은 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터의 제1 감마 전압(VGMA_UH) 및 제2 감마 전압(VGMA_UL)을 공급받고, 복수의 감마 전압들(VGAUU1-VGAUUj)을 발생한다.
제1 디코더(324)는 룩-업 테이블(310)로부터의 선택 신호(SEL)에 응답해서 복수의 감마 전압들(VGAU0-VGAUj) 중 일부를 복수의 감마 기준 전압들(VGRU0-VGRUk)로 출력한다. 단, j, k 각각은 양의 정수이다. 제2 디코더(326)는 극성 반전 신호(POL)가 제1 레벨인 동안 복수의 감마 기준 전압들(VGRU0-VGRUk)을 참조하여 래치 데이터 신호들(DA1-DAm)을 계조 전압들(Y1-Ym)로 변환한다.
부극성 변환기(330)는 저항 스트링(332), 제1 디코더(334), 제2 디코더(336) 그리고 인버터(IV1)를 포함한다. 저항 스트링(332)은 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터의 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)을 공급받고, 복수의 감마 전압들(VGMA_UL1-VGMA_ULj)을 발생한다.
제1 디코더(334)는 룩-업 테이블(310)로부터의 선택 신호(SEL)에 응답해서 복수의 감마 전압들(VGAL0-VGALj) 중 일부를 복수의 감마 기준 전압들(VGRL0-VGRLk)로 출력한다. 단, j, k 각각은 양의 정수이다. 제2 디코더(336)는 극성 반전 신호(POL)가 제2 레벨인 동안 복수의 감마 기준 전압들(VGRL0-VGRLk)을 참조하여 래치 데이터 신호들(DA1-DAm)을 계조 전압들(Y1-Ym)로 변환한다.
도 8은 도 7에 도시된 디지털 아날로그 변환기 내 정극성 변환기의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다. 도 6 내지 도 8에 도시된 예에서, 데이터 드라이버(150)가 966 개의 출력 채널을 가지며, 래치 데이터 신호(DA-DAm) 각각은 8-비트인 것을 일 예로 설명한다. 또한 저항 스트링(322)으로부터 출력되는 복수의 감마 전압들(VGAU0-VGAUj)의 수는 256개이다.
도 8을 참조하면, 저항 스트링(322)은 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터의 제1 감마 전압(VGMA_UH) 및 제2 감마 전압(VGMA_UL) 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 256 개의 저항들(R1-R256)을 포함한다. 제1 감마 전압(VGMA_UH)과 저항들(R1-R256) 사이의 연결 노드들 각각의 전압은 감마 전압들(VGAU1-VGAU256)로서 출력된다. 저항들(R1-R256) 각각의 저항값은 감마 전압들(VGAU1-VGAU256) 중 인접한 감마 전압들 간의 전압 차가 동일하도록 설정된다. 래치 데이터 신호들(DA1-DA966) 각각이 8-비트인 경우 저항 스트링(322)은 최소 256 개의 저항들(R1-R256)을 필요로 하며, 경우에 따라서 저항 스트링(322)은 최소 1028 개 또는 그 이상의 저항들을 포함할 수 있다.
제1 디코더(324)는 256 개의 선택기들(DB1-DB256)을 포함한다. 선택기들(DB1-DB256) 각각은 복수의 감마 전압들(VGAU1-VGAU256)을 입력받고, 룩업 테이블(310)로부터의 선택 신호(SEL)에 응답해서 복수의 감마 전압들(VGAU1-VGAU256) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGRU1-VGRU256)으로 출력한다. 예컨대, 선택기(DB1)는 감마 전압들(VGAU1-VGAU256)을 입력받고, 룩업 테이블(310)로부터의 선택 신호(SEL)에 응답해서 복수의 감마 전압들(VGAU1-VGAU256) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGRU1)으로 출력한다. 선택기(DB2)는 선택 신호(SEL)에 응답해서 감마 전압들(VGAU1-VGAU256) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGRU2)으로 출력한다. 선택기(DB256)는 선택 신호(SEL)에 응답해서 감마 전압들(VGAU1-VGAU256) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGRU256)으로 출력한다. 룩업 테이블(310)에 저장된 선택 신호(SEL)는 선택기들(DB1-DB256) 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함한다.
제2 디코더(326)는 디지털-아날로그 변환기(230)의 출력 채널 수에 대응하는 966 개의 디코더들(DC1-DC966)을 포함한다. 디코더들(DC1-DC966) 각각은 선택기들(DB0-DB255)로부터 출력되는 감마 기준 전압들(VGRU1-VGRU256)을 참조하여 래치 데이터 신호들(DA1-DA966)을 계조 전압들(Y1-Y966)로 변환한다. 예컨대, 디코더(DC1)는 감마 기준 전압들(VGRU0-VGRUk) 중 래치 데이터 신호(DA1)에 대응하는 어느 하나를 계조 전압(Y1)으로 출력한다. 디코더(DC2)는 감마 기준 전압들(VGRU0-VGRUk) 중 래치 데이터 신호(DA2)에 대응하는 어느 하나를 계조 전압(Y1)으로 출력한다. 또한 디코더(DC966)는 감마 기준 전압들(VGRU0-VGRUk) 중 래치 데이터 신호(DA966)에 대응하는 어느 하나를 계조 전압(Y966)으로 출력한다. 이와 같이 디코더들(DC1-DC966) 각각은 28=256개의 감마 기준 전압들(VGRU1-VGRU256)을 참조하여 래치 데이터 신호들(DA1-DA966)을 계조 전압들(Y1-Y966)로 변환한다.
도 7에 도시된 부극성 변환기(330) 내 저항 스트링(332), 제3 디코더(334) 및 제4 디코더(336)는 도 8에 도시된 정극성 변환기(320) 내 저항 스트링(322), 제1 디코더(324) 및 제2 디코더(326)와 동일한 구성을 갖는다. 다만, 부극성 변환기(330) 내 저항 스트링(332)은 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)과 연결된다.
도 9는 도 8에 도시된 정극성 변환기로부터 출력되는 정극성 계조 전압의 변화를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 아날로그 구동 전압(AVDD)의 전압 레벨이 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 낮아짐에 따라서 데이터 신호(DATA)에 따른 데이터 라인들(DL1-DLm)로 제공되는 정극성(+) 계조 전압(Yi)을 나타내는 감마 곡선이 제1 감마 곡선(CV1)에서 제2 감마 곡선(CV2)으로 변화하게 된다. 이때 계조 보상 신호(GCC)에 응답해서 룩업 테이블(310)로부터 출력되는 선택 신호(SEL)가 변경되면 데이터 드라이버(150)로부터 출력되는 계조 전압(Yi)은 제2 감마 곡선(CV2) 대신 제3 감마 곡선(CV3)으로 변경된다. 즉, 아날로그 구동 전압(AVDD)이 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 낮아졌을 때 화이트 계조에 대응하는 계조 전압(Yi)만 낮아질 뿐 나머지 계조에 대응하는 계조 전압(Yi)은 아날로그 구동 전압(AVDD)이 제1 전압 레벨일 때와 유사하도록 변경된다.
그러므로, 소정 영상 패턴이 입력될 때 아날로그 구동 전압(AVDD)을 제2 레벨로 낮추어 전력 소모를 감소시키더라도 화이트 계조를 제외한 나머지 계조들의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 도 2 및 도 3과 같은 영상 패턴이 표시 패널(110)의 일부 영역에만 나타나는 경우 나머지 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 표시 장치(400)는 표시 패널(410), 인쇄 회로 기판(420), 타이밍 컨트롤러(430), 복수의 데이터 구동 회로들(441-446) 및 게이트 드라이버(460)를 포함한다.
표시 패널(410)은 복수의 픽셀들(PX)이 구비된 표시영역(AR) 및 표시 영역(AR)에 인접한 비표시 영역(NAR)을 포함한다. 표시 영역(AR)은 영상이 표시되는 영역이고, 비표시 영역(NAR)은 영상이 표시되지 않는 영역이다. 표시 패널(410)은 유리 기판, 실리콘 기판, 또는 필름 기판 등이 채용될 수 있다.
인쇄 회로 기판(420)은 전압 발생기(422)를 포함한다. 전압 발생기(422)는복수의 데이터 구동 회로들(441-446)의 동작에 필요한 제1 감마 전압(VGMA_UH), 제2 감마 전압(VGMA_UL), 제3 감마 전압(VGMA_LH) 및 제4 감마 전압(VGMA_LL)을 발생한다. 인쇄 회로 기판(420)은 전압 발생기(422)뿐만 아니라 표시 패널(410)을 구동하기 위한 다양한 회로를 더 포함할 수 있다. 데이터 회로 기판(420)은 타이밍 컨트롤러(430)와 게이트 드라이버(460) 및 데이터 구동 회로들(441-446)에 연결되기 위한 다수의 배선들을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(430)는 케이블(432)을 통해 인쇄 회로 기판(420)과 전기적으로 연결된다. 다른 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(430)는 인쇄 회로 기판(420) 상에 직접 실장될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(430)는 케이블(432)을 통해 영상 데이터(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 구동 회로들(441-446)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(460)으로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호들 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호 및 게이트 펄스 신호 등을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(430)는 복수의 데이터 구동 회로들(441-448)로 제공하기 위한 계조 보상 신호들(GCC1-GCC6)을 발생하고, 전압 발생기(422)로 제공하기 위한 전압 제어 신호(CTRLV)를 더 발생한다.
복수의 데이터 구동 회로들(441-446) 각각은 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 또는 칩 온 필름(chip on film: COF)으로 구현될 수 있으며, 데이터 드라이버 집적 회로(451-456)가 각각 실장된다. 데이터 드라이버 집적 회로들(451-456) 각각은 타이밍 컨트롤러(430)로부터의 데이터 신호(DATA), 제1 제어 신호(CONT1) 및 계조 보상 신호들(GCC1-GCC6)에 응답해서 표시 패널(410)에 배열된 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 대응하는 데이터 라인들을 구동한다. 데이터 드라이버 집적 회로들(451-456)은 인쇄 회로 기판(420) 상에 배치되는 것이 아니라 표시 패널(410) 상에 직접 실장될 수도 있다.
이 실시예에서, 데이터 드라이버 집적 회로들(451-456) 각각은 타이밍 컨트롤러(430)로부터 제공된 계조 보상 신호들(GCC1-GCC6)에 응답해서 대응하는 데이터 라인들로 제공되는 계조 전압의 감마 특성 곡성을 변경할 수 있다. 예컨대, 데이터 드라이버 집적 회로(451)는 타이밍 컨트롤러(430)로부터 제공된 계조 보상 신호(GCC1)에 응답해서 대응하는 데이터 라인들로 제공되는 데이터 구동 신호의 감마 특성 곡성을 변경한다. 마찬가지 방법으로, 데이터 드라이버 집적 회로(452)는 계조 보상 신호(GCC2)에 응답하고, 데이터 드라이버 집적 회로(453)는 계조 보상 신호(GCC3)에 응답하고, 데이터 드라이버 집적 회로(454)는 계조 보상 신호(GCC4)에 응답하고, 데이터 드라이버 집적 회로(455)는 계조 보상 신호(GCC5)에 응답하고, 그리고 데이터 드라이버 집적 회로(456)는 계조 보상 신호(GCC6)에 응답해서 대응하는 데이터 라인들로 제공되는 데이터 구동 신호의 감마 특성 곡성을 변경한다.
데이터 드라이버 집적 회로들(451-456) 각각이 타이밍 컨트롤러(430)로부터 제공된 계조 보상 신호들(GCC1-GCC6)에 응답해서 대응하는 데이터 라인들로 제공되는 계조 전압의 감마 특성 곡성을 변경하는 방법은 앞서 도 6 내지 도 9에서 설명된 방법과 동일하다.
도 11은 도 10에 도시된 표시 패널에 표시되는 영상의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 표시 패널(410)의 표시 영역(AR)은 데이터 드라이버 집적 회로들(451-456) 각각에 대응하는 제1 내지 제6 영역들(410a-410f)을 포함한다.
표시 패널(410) 중 일부 영역들 즉, 제1 영역(410a) 및 제2 영역(410b)에 도 2에 도시된 바와 같은 영상 패턴이 표시되는 경우, 타이밍 컨트롤러(410)는 제1 영역(410a) 및 제2 영역(410b)에 대응하는 데이터 드라이버 집적 회로들(451, 452)로 제공하는 계조 보상 신호들(GCC1, GCC2)을 로우 레벨로 유지하고, 다른 계조 보상 신호들(GCC3-GCC6)은 하이 레벨로 활성화한다. 한편, 전압 발생기(422)로 제공하는 전압 제어 신호(CTRLV)를 하이 레벨로 활성화한다. 전압 발생기(422)는 전압 제어 신호(CTRLV)가 하이 레벨로 활성화될 때 아날로그 구동 전압(AVDD)을 제1 전압 레벨에서 제2 전압 레벨로 낮춘다.
데이터 드라이버 집적 회로들(451, 452) 각각은 로우 레벨의 계조 보상 신호들(GCC1, GCC2)에 응답해서 대응하는 데이터 라인들로 제공되는 계조 전압 특성이 도 9에 도시된 제2 감마 곡선(CV2)과 같도록 계조 전압들을 발생한다. 그러므로 제1 영역(410a) 및 제2 영역(410b)에 대응하는 데이터 드라이버 집적 회로들(451, 452)의 발열을 최소화할 수 있다.
한편, 데이터 드라이버 집적 회로들(453-456) 각각은 하이 레벨의 계조 보상 신호들(GCC3-GCC6)에 응답해서 대응하는 데이터 라인들로 제공되는 계조 전압 특성이 도 9에 도시된 제3 감마 곡선(CV3)과 같도록 계조 전압들을 발생한다. 그러므로 제3 영역(410a) 내지 제6 영역(410F)에 표시되는 영상의 휘도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이상 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. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110,410: 표시 패널
120, 430: 타이밍 컨트롤러 130, 422: 전압 발생기
140, 460: 게이트 드라이버 150: 데이터 드라이버
210: 쉬프트 레지스터 220: 래치부
230: 디지털-아날로그 변환기 240: 출력 버퍼
420: 인쇄 회로 기판 441-446: 데이터 구동 회로
451-456: 데이터 드라이버 집적 회로

Claims (14)

  1. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와;
    상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버와;
    상기 데이터 드라이버로 상기 복수의 클럭 신호들 및 상기 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 외부로부터 입력된 영상 신호가 소정 영상 패턴일 때 전압 제어 신호 및 계조 보상 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 동작 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함하되;
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 계조 보상 신호에 대응하는 기준 계조 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환하여 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 발생기는 제1 전압 레벨의 아날로그 구동 전압을 발생하되, 상기 전압 제어 신호가 활성화될 때 상기 아날로그 구동 전압을 상기 제1 전압 레벨과 다른 제2 전압 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 아날로그 구동 전압의 상기 제2 전압 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 전압 레벨인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전압 발생기는,
    상기 아날로그 구동 전압에 근거해서 제1 감마 전압 및 제2 감마 전압을 더 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는,
    상기 제1 감마 전압 및 상기 제2 감마 전압 사이의 복수의 감마 전압들을 생성하는 저항 스트링;
    복수의 계조 선택 신호들을 저장하고, 상기 계조 보상 신호에 응답해서 상기 복수의 계조 선택 신호들 중 어느 하나를 출력하는 룩업 테이블;
    상기 룩업 테이블로부터 출력되는 계조 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 일부를 선택하고, 선택된 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더; 그리고
    상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 상기 복수의 데이터 라인들에 각각 대응하는 상기 데이터 신호를 상기 계조 전압으로 변환하는 제2 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은,
    상기 선택된 감마 전압들이 제1 감마 곡선 특성을 갖도록 하는 제1 계조 선택 신호 및 상기 선택된 감마 전압들이 제2 감마 곡선 특성을 갖도록 하는 제2 계조 선택 신호를 저장하고, 상기 계조 보상 신호에 응답해서 상기 제1 계조 선택 신호 및 상기 제2 계조 선택 신호 중 어느 하나를 상기 계조 선택 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 전압 제어 신호가 활성화될 때 상기 룩업 테이블에 의해서 제2 계조 선택 신호가 선택되도록 상기 계조 보상 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 아날로그 구동 전압이 상기 제1 전압 레벨일 때 상기 선택된 감마 전압들은 제1 감마 곡선 특성을 가지며, 상기 아날로그 구동 전압이 상기 제2 전압 레벨일 때 상기 선택된 감마 전압들은 제2 감마 곡선 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 디코더는,
    각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력 받고, 상기 룩업 테이블로부터 출력되는 계조 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2 디코더는,
    상기 복수의 데이터 라인들에 각각 대응하고, 상기 데이터 신호를 상기 계조 전압으로 변환하는 복수의 디코더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 저항 스트링은,
    상기 제1 감마 전압과 상기 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며, 상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하며, 복수의 표시 영역들로 구분되는 표시 패널과;
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버와;
    상기 표시 패널의 상기 복수의 표시 영역들에 각각 대응하고, 대응하는 표시 영역에 배열된 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 복수의 데이터 구동 집적 회로들을 포함하는 데이터 드라이버와;
    상기 데이터 드라이버로 상기 복수의 클럭 신호들 및 상기 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 외부로부터 입력된 영상 신호가 소정 영상 패턴일 때 전압 제어 신호 및 상기 복수의 데이터 구동 집적 회로들에 각각 대응하는 복수의 계조 보상 신호들을 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 동작 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함하되;
    상기 복수의 데이터 구동 집적 회로들 각각은,
    입력된 계조 보상 신호에 대응하는 기준 계조 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환해서 대응하는 표시 영역에 배열된 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 전압 발생기는 상기 전압 제어 신호가 비활성 상태일 때 제1 전압 레벨의 아날로그 구동 전압을 발생하고, 상기 전압 제어 신호가 활성 상태일 때 상기 아날로그 구동 전압을 상기 제1 전압 레벨보다 낮은 제 2 전압 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전압 발생기는,
    상기 아날로그 구동 전압에 근거해서 제1 감마 전압 및 제2 감마 전압을 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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