KR20150092434A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 복수의 화소들이 배치되는 표시패널, 상기 표시패널에 배치되며, 각 화소의 데이터 전압이 제공되는 화소 전극 및 제1 공통 전압이 제공되는 공통 전극 간의 차전압이 충전되는 액정 커패시터, 상기 제1 공통 전압의 보상을 위한 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 공통 전압을 상기 공통 전극에 제공하는 공통 전압 생성부를 포함하되, 상기 표시패널은 상기 공통 전극에 상기 제1 공통 전압이 제공되기 위한 복수의 공통 전압 라인들을 더 포함하며, 상기 공통 전압 생성부는 상기 제1 저항 및 상기 공통 전압 라인들에 따른 제2 저항 간의 비율에 기반하여 상기 제1 공통 전압을 출력한다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 공통전압을 제어함으로써, 표시패널의 표시품질을 향상시키는 표시장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 두 기판 사이에 이방성 유전율을 갖는 액정 물질이 주입되어 있다. 액정 물질에 전계(electric field)가 인가되고 이 전계의 세기가 조절되면, 기판에 투과되는 빛의 양이 조절된다. 그 결과, 액정 표시 장치에는 원하는 화상 신호가 표시된다.
액정 표시 장치의 각 픽셀은 데이터 전압에 따른 액정 배열의 가변으로 광투과율을 조절하는 적, 녹, 청의 서브 픽셀들을 포함한다. 각 서브 픽셀은 박막 트랜지스터를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 전압과, 공통 전극에 공급된 공통 전압의 차전압을 충전하여 액정을 구동한다. 박막 트랜지스터는 게이트 라인에 공급된 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인에 공급된 데이터 전압을 화소 전극에 충전한다.
본 발명의 목적은 표시장치의 구동 신뢰성이 높아진 표시장치 및 그것의 구동방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는 복수의 화소들이 배치된 표시 패널, 상기 화소들에 제공될 제1 공통 전압을 생성하는 공통 전압 생성부를 포함하고, 상기 화소들 각각은, 데이터 전압을 제공받는 화소 전극, 공통 전압 라인을 통해 상기 제1 공통 전압을 제공받는 공통 전극, 상기 데이터 전압 및 상기 제1 공통 전압의 차전압을 충전하는 액정 커패시터를 포함하고, 상기 공통 전압 생성부는 제1 저항과 상기 공통 전압 라인들의 저항으로 정의되는 제2 저항의 비율에 기반하여 상기 제1 공통 전압의 리플을 보상하여 출력한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 표시장치의 구동 신뢰성이 높아질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공통 전압 생성부 및 공통 전극 간의 공통 전압이 제공 또는 수신되는 방식을 보여주는 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 공통 전압 생성부로부터 보상된 공통 전압이 생성되는 것을 보여주는 일 예이다.
도 5는 도 1에 도시된 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시장치를 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시장치(500)는 표시패널(100), 인쇄 회로 기판(200), 게이트 구동부(300), 및 데이터 구동부(400)를 포함한다.
표시패널(100)에는 복수의 화소들(PX)이 구비된다. 도 1에는 간결한 설명을 위해, 화소들(PX) 중 하나의 화소(PX)와, 화소(PX)에 연결된 복수의 게이트 라인들(GL1~GLn) 중 하나의 게이트 라인(GLi), 그리고 복수의 데이터 라인들(DL1~DLm) 중 하나의 데이터 라인(DLj)이 도시되었다. 여기서, n 및 m은 0보다 큰 정수딩다. i는 0보다 크고 n보다 작거나 같은 정수이다. j는 0보다 크고 m보다 작거나 같은 정수이다. 그러나, 실질적으로 게이트 라인들(GL1~GLn) 및 데이터 라인들(DL1~DLm) 각각이 표시패널(100)에 배치되어 대응하는 각 화소(PX)에 연결된다. 여기서, 화소들(PX)은 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
게이트 라인들(GL1~GLn)은 행 방향으로 연장되어 열 방향으로 연장된 데이터 라인들(DL1~DLm)과 서로 교차하도록 배치될 수 있다. 화소(PX)는 대응하는 게이트 라인(GLi) 및 대응하는 데이터 라인(DLj)에 연결된다.
자세하게, 게이트 라인(GLi)과 데이터 라인(DLj)에 연결된 화소(PX)는 박막 트랜지스터(Tr) 및 박막 트랜지스터(Tr)에 연결된 액정 커패시터(Clc)를 포함한다. 박막 트랜지스터(Tr)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DLj)에 연결된 소오스 전극, 및 액정 커패시터(Clc)에 연결된 드레인 전극을 포함한다. 도시되지 않았으나, 다른 화소들도 도시된 화소(PX)와 동일한 구성을 갖는다.
또한, 액정 커패시터 (Clc)는 박막 트랜지스터(Tr)의 드레인 전극에 전기적으로 연결된 화소 전극(도 3참조), 화소 전극과 마주보는 공통 전극(도2 참조), 및 화소 전극과 공통 전극 사이에 배치된 액정층(미 도시됨)에 의해 형성된다. 액정 커패시터(Clc)에는 화소 전극에 공급된 데이터 전압 및 공통 전극에 공급된 제1 공통 전압(Vcom) 간의 차전압이 충전될 수 있다.
한 편, 공통 전극에 공급되는 제1 공통 전압(Vcom)에 리플(Ripple)이 발생될 수 있다. 이러한 제1 공통 전압(Vcom)에 포함된 리플 성분은 표시패널(100)의 구동에 따른 커플링 현상으로 인해 발생될 수 있다. 그 결과, 화소 전극 및 제1 공통 전압(Vcom) 간의 차전압이 달라질 수 있으며, 표시패널(100) 상에 수평 크로스토크(Horizontal Crosstalk)가 발생 될 수 있다. 이로 인해 표시장치(500)의 전반적인 표시품질이 저하된다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치(500)는 리플이 발생된 제2 공통 전압(Vcom’)을 기반으로 보상된 제1 공통 전압(Vcom)을 표시패널(100)에 제공한다. 이를 위해, 표시패널(100)은 리플이 발생된 제2 공통 전압(Vcom’)을 데이터 구동부(400)를 통해 공통 전압 생성부(220)로 제공한다.
인쇄 회로 기판(200)은 타이밍 컨트롤러(210) 및 공통 전압 생성부(220)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 표시장치(500)의 외부로부터 복수의 영상 신호들(RGB) 및 복수의 제어신호들(CS)을 수신한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 영상 신호들(RGB)에 응답하여 데이터 구동부(400)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환한다. 데이터 포맷이 변환된 영상 신호들(R'G'B')은 데이터 구동부(400)에 제공된다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 제어신호들(CS)에 응답하여, 게이트 제어신호(G-CS) 및 데이터 제어신호(D-CS)를 생성한다. 타이밍 컨트롤러(210)는 게이트 제어신호(G-CS)를 게이트 구동부(300)에 제공하며, 데이터 제어신호(D-CS)를 데이터 구동부(400)에 제공한다.
공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100)에 제공할 제1 공통 전압(Vcom)을 생성한다. 공통 전압 생성부(220)는 제1 공통 전압(Vcom)을 데이터 구동부(400)를 통해 표시패널(100)에 제공할 수 있다. 또한, 공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100)로부터 출력된 제2 공통 전압(Vcom’)을 데이터 구동부(400)를 통해 제공받을 수 있다.
실시 예에 있어서, 표시패널(100)로부터 출력된 제2 공통 전압(Vcom’)에 리플이 포함될 경우, 공통 전압 생성부(220)는 리플이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)을 기반으로 보상된 제1 공통 전압(Vcom)을 생성한다. 앞으로 본 발명의 설명에 있어서, 표시패널(100)로부터 출력되는 제2 공통 전압(Vcom’)에는 리플이 포함된 것으로 가정하여 설명된다.
한 편, 기존의 공통 전압 생성부는 리플이 포함된 공통 전압을 보상하는 경우, 리플이 포함된 공통 전압만을 기반으로 보상된 공통 전압을 생성하였다. 그러나, 보상된 공통 전압이 표시패널의 공통 전극에 제공될 경우, 표시패널의 저항 성분에 의해 보상된 공통 전압이 왜곡될 수 있다. 여기서, 표시패널의 저항 성분으로는 공통 전극 또는 공통 전극과 전기적으로 연결되는 공통 전압 라인의 저항성분일 수 있다. 따라서, 정상적인 공통 전압이 표시 패널에 배치된 공통 전극에 인가되지 않을 수 있다. 이러한 경우, 왜곡된 공통 전압의 레벨에 의해 표시 패널의 화소들이 정상적인 계조를 표시하지 않을 수 있다. 그 결과, 표시패널의 표시품질이 저하되는 문제점이 발생된다.
실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 공통 전압 생성부(220)는 리플이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)을 보상하는 경우, 표시패널(100)에 포함된 공통 전극(도2 참조) 및 공통 전압 라인(도2 참조)의 저항 성분을 참조하여 보상된 제1 공통 전압(Vcom)을 생성한다. 이에 대해서는 도 3을 통해 자세히 설명된다. 한편, 공통 전압 생성부(220)가 공통 전압 라인의 저항 성분이 참조된 제1 공통 전압(Vcom)을 생성하는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100)에 배치된 공통 전극(도2 참조)의 저항 성분이 참조된 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다.
또한, 도 1에 도시되지 않았으나, 리플이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’) 또는 보상된 제1 공통 전압(Vcom)은 데이터 구동부(400)와 표시패널(100)을 전기적으로 연결하는 공통 전압 라인(도2 참조)에 기반하여 공통 전압 생성부(220) 또는 표시패널(100)에 전달될 수 있다.
게이트 구동부(300)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공되는 게이트 제어신호(G-CS)에 응답하여 복수의 게이트 신호들을 순차적으로 출력한다. 게이트 구동부(300)는 게이트 라인들(GL1~GLn)을 통해 게이트 신호들을 표시패널(100)에 배치된 화소들(PX)에 제공할 수 있다. 화소들(PX)은 게이트 신호들에 응답하여 행 단위로 그리고 순차적으로 스캐닝될 수 있다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 제공되는 데이터 제어신호(D-CS)에 응답하여, 영상 신호들(R'G'B')을 데이터 전압들로 변환한다. 데이터 구동부(400)는 변환된 데이터 전압들을 표시패널(100)에 배치된 화소들(PX)에 제공한다. 화소들(PX)은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받고, 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시한다. 그 결과, 화소들(PX)에 의해 영상이 표시될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 표시패널(100)은 제1 및 제2 공통 전압 라인들(110, 120), 화소들(PX, 도1 참조)이 배치되는 표시 영역(DA), 제1 및 제2 공통 전압 라인들(110, 120)이 배치되는 비표시 영역(NDA), 및 평면상에 수직한 방향에서 표시 영역(DA)의 상부를 공통 전극(CE)을 포함한다. 여기서, 비표시 영역(NDA)은 표시 영역(DA) 이외의 영역으로 정의될 수 있다. 그리고 공통 전극(CE)의 평면상의 면적은 표시 영역(DA)보다 클 수 있으며, 비표시 영역(NDA)과 오버랩될 수 있다.
표시 영역(DA)은 전기적 신호가 인가되는 경우, 외부에 영상을 표시하는 영역이다. 표시 영역(DA)에는 복수의 화소들(PX, 도1 참조)이 배치될 수 있다.
제1 및 공통 전압 라인(110)은 표시 영역(DA)의 주변부, 즉 비표시 영역(NDA)에 배치된다. 일 예로, 제1 공통 전압 라인(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 표시 영역(DA)의 좌측, 우측, 및 하부의 경계에 인접하도록 배치되어 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제1 공통 전압 라인(110)은 표시 영역(DA)을 감싸는 프레임 형상으로도 배치될 수 있다. 한편, 표시 영역(DA) 주변부에 하나의 제1 공통 전압 라인(110)이 배치되는 것으로 설명되나, 이는 한정되지 않고, 복수의 제1 공통 전압 라인들(110)이 표시 영역(DA)의 주변에 배치될 수 있다.
또한, 제1 공통 전압 라인(110)은 제1 컨택홀(CH1)을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 것과 같이, 복수의 제1 컨택홀들(CH1)은 표시 영역(DA)의 하부에 배치된 제1 공통 전압 라인(110) 상에 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 공통 전압 생성부(220)로부터 출력된 제1 공통 전압(Vcom)은 제1 공통 전압 라인(110)에 제공될 수 있다. 제1 공통 전압 라인(110)은 제1 컨택홀(CH1)을 통해 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제1 공통 전압(Vcom)은 제1 공통 전압 라인(110)을 통해 공통 전극(CE)에 제공될 수 있다. 즉, 제1 컨택홀(CH1)은 제1 공통 전압 라인(110)과 공통 전극(CE)을 전기적으로 연결시키는 접속부일 수 있다.
제2 공통 전압 라인(120)은 표시 영역(DA)의 주변부, 즉 비표시 영역(NDA)의 상부 경계에 적어도 하나 이상의 배치될 수 있다. 여기서, 제2 공통 전압 라인(120)은 데이터 구동부(400, 도1 참조)로부터 연장되어 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
한편, 제2 공통 전압 라인(120)은 제2 컨택홀(CH2)을 통해 공통 전극(CE)과 전기적으로 연결될 수 있다. 공통 전압 생성부(220)로부터 출력된 제1 공통 전압(Vcom)은 비표시 영역(NDA)에 배치된 제2 공통 전압 라인(120)에 제공된다. 제2 공통 전압 라인(120)에 제공된 제1 공통 전압(Vcom)은 제2 컨택홀(CH2)을 통해 공통 전극(CE)에 제공될 수 있다. 즉, 제2 컨택홀(CH2)은 제2 공통 전압 라인(120)과 공통 전극(CE)을 전기적으로 연결시키는 접속부일 수 있다.
한편, 예시적으로, 제1 공통 전압 라인(110) 및 제2 공통 전압 라인(120)은 동일한 층에 배치될 수 있다. 그러나, 이는 이에 한정되지 않으며, 제1 및 제2 공통 전압 라인들(110, 120)은 서로 다른 층에 배치도리 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공통 전압 생성부 및 공통 전극 간의 공통 전압이 제공 또는 수신되는 방식을 보여주는 회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100, 도1 참조)에 배치된 공통 전극(CE)으로부터 리플이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)을 수신받는다. 앞서 설명된 바와 같이, 제2 공통 전압(Vcom’)에 포함된 리플 성분은 표시패널(100, 도1 참조)의 구동에 따른 커플링 현상에 의해 발생될 수 있다. 공통 전압 생성부(220)는 수신된 제2 공통 전압(Vcom’)을 기반으로 공통 전극(CE)에 제공할 제1 공통 전압(Vcom)을 생성한다.
즉, 공통 전압 생성부(220)는 공통 전극(CE)으로부터 수신된 제2 공통 전압(Vcom’)을 기반으로 보상된 제1 공통 전압(Vcom)을 생성하여 공통 전극(CE)에 피드백한다.
자세하게, 공통 전압 생성부(220)는 제1 저항(R1), 증폭기(221), 및 기준 전압원(222)을 포함한다. 증폭기(221)의 제1 입력 단자(-)는 제1 노드(N1)를 통해 제1 저항(R1)의 일단과, 표시패널(100)에 배치된 공통 전극(CE) 및 제2 저항(R2)의 일단과 전기적으로 연결된다. 증폭기(221)의 제2 입력 단자(+)는 기준 전압원(222)의 일단과 연결되며, 기준 전압원(222)의 타단은 접지와 연결된다. 또한, 증폭기(221)의 출력 단자는 제2 노드(N2)를 통해 제1 저항(R2)의 타단 및 제2 저항(R2)의 타단과 열결된다.
증폭기(221)의 제1 입력 단자(-)에는 제1 노드(N1)를 통해 리플이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)이 수신된다. 증폭기(221)의 제2 입력 단자(+)에는 기준 전압원(222)으로부터 제공되는 기준 전압(Vi)이 제공된다. 예시적으로, 기준 전압(Vi)은 DC 전압일 수 있다. 또한, 증폭기(221)에는 최대 전압(Avdd) 및 접지 전압이 미리 설정될 수 있다. 증폭기(221)는 최대 전압(Avdd) 및 접지 전압에 기반하여, 보상된 제1 공통 전압(Vcom)을 출력한다. 보상된 제1 공통 전압(Vcom)은 제2 노드(N2)를 통해 공통 전극(CE)에 제공될 수 있다.
또한, 표시패널(100)은 박막 트랜지스터(TR), 박막 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 제2 저항(R2)을 포함한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 전기적으로 연결된 화소 전극(PE), 화소 전극(PE)과 마주보는 공통 전극(CE), 및 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이에 배치된 액정층(미 도시됨)에 의해 형성된다. 액정 커패시터(Clc)에는 화소 전극(PE)에 공급된 데이터 전압 및 공통 전극(CE)에 공급된 제1 공통 전압(Vcom) 간의 차전압이 충전될 수 있다. 또한, 제2 저항(R2)은 표시패널(100)에 배치된 제1 및 제2 공통 전압 라인들(110, 120, 도2 참조)의 저항 성분일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 제2 저항(R2)은 표시패널(100)에 배치된 공통 전극(CE)의 저항 성분으로 구현될 수 있다.
또한, 도 3에 도시되지 않았지만, 공통 전압 생성부(220)로부터 출력된 제1 공통 전압(Vcom)은 데이터 구동부(400, 도1 참조)를 통해 표시패널(100)에 배치된 공통 전극(CE)에 제공될 수 있다. 마찬가지로, 표시패널(100)로부터 출력된 제2 공통 전압(Vcom’)도 데이터 구동부(400)를 통해 공통 전압 생성부(220)에 제공될 수 있다.
도 1에서 설명된 바와 같이, 기존의 공통 전압 생성부는 리플이 포함된 공통 전압만을 기반으로 보상된 공통 전압을 생성하였다. 그 결과, 정상적인 공통 전압이 표시패널의 공통 전극에 제공되지 않아, 표시패널의 화소들이 정상적인 계조를 표시하지 않을 수 있다.
실시 예에 있어서, 본 발명에 따른 공통 전압 생성부(220)는 제1 및 제2 저항들(R1, R2)에 기반하여 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 즉, 공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100)에 배치된 제1 및 제2 공통 전압 라인들(110, 120)의 저항 성분인 제2 저항(R2)을 참조하여 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 증폭기(221)로부터 출력되는 제1 공통 전압(Vcom)은 다음과 같은 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure pat00001
자세하게, 증폭기(221)는 비반전 증폭기 구성에 기초하여, 상기 수학식 1에 표현된 바와 같이 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 예컨대, 증폭기(221)는 표시패널(100)에 배치된 제2 저항(R2), 및 공통 전압 생성부(220)에 배치된 제1 저항(R1) 간의 비율에 기초하여, 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다.
예를 들어, 제2 공통 전압(Vcom’)에 리플이 발생되지 않은 경우, 증폭기(221)는 기준 전압(Vi)을 기반으로 제1 공통 전압(Vcom)을 출력한다. 즉, 제2 공통 전압(Vcom’)에 리플이 포함되지 않을 경우, 증폭기(221)는 기준 전압(Vi)을 제1 공통 전압(Vcom)으로서 표시패널(100)에 제공한다.
이와 반대로, 제2 공통 전압(Vcom’)에 리플이 발생된 경우, 증폭기(221)는 제1 및 제2 저항들(R1, R2) 간의 비율에 기초하여 제1 공통 전압(Vcom)을 출력한다. 이 경우, 리플에 따른 변동 전압이 제2 공통 전압(Vcom’)에 포함될 수 있다. 따라서, 증폭기(221)는 리플에 따른 변동 전압에 응답하여, 제1 및 제2 저항들(R1, R2) 간의 비율에 기초하여 반전된 변동 전압을 제1 공통 전압(Vcom)으로서 출력한다.
한 편, 증폭기(221)는 제1 공통 전압(Vcom)의 레벨이 미리 설정된 최대 전압(Avdd)의 레벨보다 높지 않도록 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(221)는 상기 수학식 1에 기반하여 연산된 제1 공통 전압(Vcom)의 레벨이 미리 설정된 최대 전압(Avdd)의 레벨보다 높은 경우, 최대 전압(Avdd)의 레벨을 출력할 수 있다.
또한, 증폭기(221)는 제1 공통 전압(Vcom)의 레벨이 접지 전압 레벨보다 낮지 않도록 제1 공통 전압(Vcom)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 증폭기(221)는 상기 수학식 1에 기반하여 연산된 제1 공통 전압(Vcom)의 레벨이 접지 전압의 레벨보다 낮은 경우, 접지 전압의 레벨을 출력할 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 공통 전압 생성부로부터 보상된 공통 전압이 생성되는 것을 보여주는 일 예이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 영상이 각각 표시되는 복수의 프레임들 중 제1 프레임(Frame-1) 구간에서, 제2 공통 전압(Vcom’)에 리플이 포함된 것으로 가정한다.
일 예로, 제1 프레임(Frame-N) 구간 중 제1 구간(P1)에서 제1 리플(L1_1)이 발생될 수 있다. 이 경우, 제1 리플(L1_1)이 발생됨에 따라, 제1 리플(L1_1)에 대응하는 제1 변동 전압(Vm1_1)이 제2 공통 전압(Vcom’)에 포함될 수 있다. 이 후, 공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100)로부터 제1 변동 전압(Vm1_1)이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)을 수신한다. 공통 전압 생성부(220)는 제1 변동 전압(Vm1_1)에 응답하여, 제1 및 제2 저항들(R1, R2)의 비율에 기반한 제1 반전 변동 전압(Vm1_2)을 생성할 수 있다. 즉, 제1 리플(L1_1)의 제1 변동 전압(Vm1_1)에 대응하여, 제1 반전 리플(L1_2)의 제1 반전 변동 전압(Vm1_2)이 제1 구간(P1)에서 생성될 수 있다. 여기서, 증폭기(221)는 미리 설정된 최대 전압(Avdd) 및 접지 전압에 응답하여 제1 반전 변동 전압(Vm1_2)을 출력할 수 있다.
일 예로, 제1 프레임(Frame-N) 구간 중 제2 구간(P2)에서 제2 리플(L2_1)이 발생될 수 있다. 이 경우, 제2 리플(L2_1)이 발생됨에 따라, 제2 리플(L1_1)에 대응하는 제2 변동 전압(Vm2_1)이 제2 공통 전압(Vcom’)에 포함될 수 있다. 이 후, 공통 전압 생성부(220)는 표시패널(100)로부터 제2 변동 전압(Vm2_1)이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)을 수신한다. 공통 전압 생성부(220)는 제2 변동 전압(Vm2_1)에 응답하여, 제1 및 제2 저항들(R1, R2)의 비율에 기반한 제2 반전 변동 전압(Vm2_2)을 생성할 수 있다. 즉, 제2 리플(L2_1)의 제2 변동 전압(Vm2_1)에 대응하여, 제2 반전 리플(L2_2)의 제2 반전 변동 전압(Vm2_2)이 제2 구간(P2)에서 생성될 수 있다. 여기서, 증폭기(221)는 미리 설정된 최대 전압(Avdd) 및 접지 전압에 응답하여 제2 반전 변동 전압(Vm2_2)을 출력할 수 있다.
일 예로, 제1 프레임(Frame-N) 구간 중 제3 구간(P3)에서 제3 리플(L3_1)이 발생될 수 있다. 간략하게, 제3 구간(P3)의 동작 방식은 제1 구간(P1)의 동작 방식에 기반하여 동작될 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 생략된다.
한편, 제1 프레임(Frame-1) 구간 중 제1 내지 제3 구간들(P1, P2, P3) 이외의 구간들에서, 제1 공통 전압(Vcom)과 동일한 레벨을 갖는 정상적인 제2 공통 전압(Vcom’)이 표시패널(100)에 제공될 수 있다. 이 경우, 증폭기(211)는 기준 전압(Vi)을 표시패널(100)에 제공할 수 있다.
상술된 바와 같이, 공통 전압 생성부(220)는 리플을 보상하기 위한 반전 리플이 포함된 제1 공통 전압(Vcom)을 생성한다. 이로 인해, 리플이 보상되어 표시패널(100, 도1 참조)은 표시품질이 향상된 영상을 제공할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 5를 참조하면, 표시패널(100)은 영상을 표시하는 표시영역(DA)과 구동부가 배치되는 비표시 영역(DA)을 포함한다. 연성 회로 기판(200)은 타이밍 컨트롤러(210, 도1 참조) 및 공통 전압 생성부(220, 도1 참조)를 포함한다.
데이터 구동부(400)는 복수의 소스 구동칩들(411_1~411_k)을 포함한다. k는 0보다 큰 정수이다. 소스 구동칩들(411_1~411_k)은 표시영역(DA)에 배치된 화소들에 대응하는 데이터 전압들을 제공한다. 소스 구동칩들(411_1~411_k)은 복수의 연성회로기판들(410_1~410_k) 상에 실장되며, 연성회로기판들(410_1~410_k)은 인쇄 회로 기판(400)과 표시패널(100)의 상부에 인접한 비표시 영역(NDA)에 연결될 수 있다.
자세하게, 제1 공통 전압 라인(110)은 제1 컨택홀(CH1)을 통해 공통 전극(CE, 도2 참조)에 전기적으로 연결된다. 제2 공통 전압 라인(120)은 제2 컨택홀(CH2)을 통해 공통 전극(CE)에 전기적으로 연결된다.
실시 예에 있어서, 공통 전압 생성부(220)는 공통 전극(CE)에 연결된 제1 공통 전압 라인(110)을 통해 제2 공통 전압(Vcom’, 도1 참조)을 수신한다. 이 때, 공통 전압 생성부(220)는 제2 공통 전압 라인(120)을 통해서는 제2 공통 전압(Vcom’)을 수신하지 않는다.
실시 예에 있어서, 공통 전압 생성부(220)에서 출력되는 제1 공통 전압(Vcom, 도1 참조)은 제2 공통 전압 라인(120)을 통해 공통 전극(CE)에 제공된다. 이 때, 공통 전압 생성부(220)는 제1 공통 전압 라인(110)을 통해서는 공통 전극(CE)에 제1 공통 전압(Vcom)을 제공하지 않는다.
일반적으로, 데이터 구동부로부터 먼 곳에 배치된 컨택홀을 통해 제1 공통 전압이 표시패널에 제공될수록, 제1 공통 전압의 리플 성분이 제1 공통 전압에 더 많이 포함될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 공통 전압 생성부(220)는 표시영역(DA)의 경계의 하부에 배치된 제1 공통 전압 라인(110)에 포함된 컨택홀들 중 적어도 하나 이상의 제1 컨택홀(CH1)을 통해 제2 공통 전압(Vcom’)을 수신한다. 즉, 공통 전압 생성부(220)는 데이터 구동부(400)로부터 먼 곳에 배치된 컨택홀을 통해 리플이 포함된 제2 공통 전압(Vcom’)을 수신할 수 있다.
또한, 공통 전압 생성부(220)는 데이터 구동부(400)에 가장 근접한 제2 공통 전압 라인들(120)에 포함된 컨택홀들 중 적어도 하나 이상의 제2 컨택홀(CH2)을 통해 리플 성분이 보상된 제1 공통 전압(Vcom)을 출력할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 표시패널
200: 인쇄 회로 기판
210: 타이밍 컨트롤러
220: 공통 전압 생성부
300: 게이트 구동부
400: 데이터 구동부

Claims (18)

  1. 복수의 화소들이 배치된 표시 패널; 및
    상기 화소들에 제공될 제1 공통 전압을 생성하는 공통 전압 생성부를 포함하고,
    상기 화소들 각각은,
    데이터 전압을 제공받는 화소 전극;
    공통 전압 라인을 통해 상기 제1 공통 전압을 제공받는 공통 전극; 및
    상기 데이터 전압 및 상기 제1 공통 전압의 차전압을 충전하는 액정 커패시터를 포함하고,
    상기 공통 전압 생성부는 제1 저항과 상기 공통 전압 라인들의 저항으로 정의되는 제2 저항의 비율에 기반하여 상기 제1 공통 전압의 리플을 보상하여 출력하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 제1 공통 전압에 응답하여 제2 공통 전압을 출력하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공통 전압 생성부는,
    제1 입력 단자를 통해 제공되는 상기 제2 공통 전압 및 제2 입력 단자를 통해 제공되는 기준 전압에 응답하여 상기 제1 공통 전압을 출력하는 증폭기; 및
    상기 기준 전압을 제공하는 기준 전압원을 포함하되,
    상기 증폭기는 상기 제1 및 제2 저항들 간의 비율에 기반하여 상기 제1 공통 전압을 출력하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 입력 단자는 (-) 단자이며, 상기 제2 입력 단자는 (+) 단자인 표시장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 증폭기는 반전 증폭기로서 구현되는 표시장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 증폭기는 미리 설정된 제1 전압 레벨에 기반하여, 상기 제1 공통 전압을 출력하되,
    상기 제1 공통 전압의 레벨은 상기 제1 전압 레벨보다 이하의 전압 레벨을 갖는 표시장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 증폭기는 미리 설정된 접지 전압 레벨에 기반하여, 상기 제1 공통 전압을 출력하되,
    상기 제1 공통 전압의 레벨은 상기 접지 전압보다 이상의 전압 레벨을 갖는 표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시패널은 영상이 표시되는 표시 영역 및 영상이 표시되지 않는 비표시 영역을 포함하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 공통 전압 라인들은 제1 및 제2 공통 전압 라인들을 포함하며,
    상기 제1 및 제2 공통 전압 라인들은 상기 비표시 영역에 적어도 하나 이상 배치되는 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 공통 전압 라인은 상기 표시 영역의 좌측, 우측, 및 하부의 경계에 인접하도록 배치되어 서로 전기적으로 연결되는 표시장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 공통 전압 라인은 상기 표시 영역의 상부의 경계에 인접하도록 배치되어 서로 전기적으로 연결되는 표시장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 공통 전압 라인에는 상기 제1 공통 전압 라인과 상기 공통 전극을 전기적으로 연결하는 복수의 제1 컨택홀들이 배치되되,
    상기 제1 컨택홀들은 상기 제1 공통 전압 라인에 소정의 간격으로 이격되어 배치되는 표시장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 공통 전압 생성부는 상기 제1 컨택홀들 중 적어도 하나 이상의 컨택홀을 통해 상기 제2 공통 전압을 수신하는 표시장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 공통 전압 라인에는 상기 제2 공통 전압 라인과 상기 공통 전극을 전기적으로 연결하는 제2 컨택홀이 배치되는 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 공통 전압 생성부는 상기 제2 컨택홀을 통해 상기 제1 공통 전압을 제공하는 표시장치.
  16. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소들에 제공할 복수의 데이터 전압들을 생성하는 데이터 구동부를 더 포함하는 표시장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 상기 공통 전압 라인들이 상기 표시패널로부터 연장되어 배치되는 표시장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 공통 전압 생성부가 실장되는 인쇄 회로 기판을 더 포함하되,
    상기 인쇄 회로 기판은 상기 데이터 전압들이 생성되기 위한 데이터 제어 신호 및 데이터 포멧이 변환된 영상 신호들을 상기 데이터 구동부에 제공하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하는 표시장치.
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