KR20160094546A - 데이터 구동부 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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김진필
고재현
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Abstract

데이터 구동부는 동일한 행에 배치된 화소들로 정의되는 각각의 화소 행에서 2h(h는 자연수)개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖고, 열 방향에서 2k(k는 자연수)개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 데이터 전압들의 극성 패턴을 설정하기 위한 극성 제어 신호를 출력하는 극성 신호 생성부 및 상기 극성 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들의 극성을 결정하여 상기 화소들에 제공하는 데이터 전압 생성부를 포함한다.

Description

데이터 구동부 및 그것을 포함하는 표시 장치{DATA DRIVER AND DISPLAY APPARATUS INCLUDING THEREOF}
본 발명은 데이터 구동부 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터 전압들의 극성을 용이하게 설정할 수 있는 데이터 구동부 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 두 기판 사이에 배치된 액정 층에 전계를 형성하여 액정 분자들의 배열 상태를 변경함으로써 입사된 광의 투과도를 조절하여 영상을 표시한다.
액정 표시 장치의 구동 방법에는 데이터 라인에 인가되는 데이터 전압의 위상에 따라 라인 인버젼(line inversion), 컬럼 인버젼(column inversion), 및 도트 인버젼(dot inversion) 등의 방식이 있다.
라인 인버젼 방식은 데이터 라인에 인가되는 영상 데이터의 위상을 픽셀행 마다 반전시켜 인가하는 방식이다. 컬럼 인버젼 방식은 데이터 라인에 인가되는 영상 데이터의 위상을 픽셀열 마다 반전시켜 인가하는 방식이다. 도트 인버젼 방식은 데이터 라인에 인가되는 영상 데이터의 위상을 픽셀행과 픽셀열 마다 반전시켜 인가하는 방식이다.
한편, 일반적으로 표시 장치는 레드, 블루 및 그린의 삼원색을 이용하여 색을 표현한다. 그러므로 표시 패널은 레드, 블루 및 그린에 각각 대응하는 서브 픽셀들을 구비한다. 최근에는 레드, 블루, 그린, 및 주요색을 이용하여 색을 표시하는 표시 장치가 제안되었다.
주요색은 레드, 블루, 및 그린을 제외한 색으로, 예를 들어, 마젠타, 시안, 옐로우, 및 화이트일 수 있고, 2 이상의 색일 수 있다. 또한, 표시 영상의 휘도를 증대시키기 위하여 레드, 블루, 그린, 및 화이트 서브 픽셀을 포함하는 기술이 제시되었다. 외부로부터 제공된 레드, 블루 및 그린 영상 신호는 레드, 블루, 그린 및 화이트 데이터 신호로 변환되어서 표시 패널로 제공된다.
본 발명의 목적은, 데이터 전압들의 극성을 용이하게 설정할 수 있는 데이터 구동부 및 그것을 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 데이터 구동부는 동일한 행에 배치된 화소들로 정의되는 각각의 화소 행에서 2h(h는 자연수)개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖고, 열 방향에서 2k(k는 자연수)개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 데이터 전압들의 극성 패턴을 설정하기 위한 극성 제어 신호를 출력하는 극성 신호 생성부 및 상기 극성 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들의 극성을 결정하여 상기 화소들에 제공하는 데이터 전압 생성부를 포함한다.
상기 극성 신호 생성부는, 상기 각각의 화소 행에서, 상기 2h 개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 상기 데이터 전압들의 극성을 설정하여 기준 극성 신호로서 출력하는 제1 패턴 결정부 및 상기 기준 극성 신호의 극성이 상기 열 방향에서 상기 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 싱기 기준 극성 신호의 극성을 설정하여 상기 극성 제어 신호로서 출력하는 제2 패턴 결정부를 포함한다.
상기 제1 패턴 결정부는 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하는 제1 패턴 신호에 응답하여 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴을 결정하고, 상기 화소 행의 픽셀 개수 정보를 포함하는 픽셀 넘버 데이터를 상기 2h로 나누어 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정하여 상기 기준 극성 신호로서 출력한다.
상기 픽셀 넘버 데이터는 짝수이며, 상기 2h로 나누어 지도록 설정된다.
상기 제1 패턴 신호는 2 진수 및 2h 비트로 설정된다.
상기 2진수의 1은 부극성에 대응되고, 상기 2 진수의 0은 정극성에 대응한다.
상기 제2 패턴 결정부는, 상기 2k 개의 화소 행들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하는 제2 패턴 신호에 응답하여 상기 기준 극성 신호의 극성이 상기 열 방향에서 상기 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 상기 기준 극성 신호의 극성을 결정하고, 상기 화소 행들 개수 정보를 포함하는 라인 넘버 데이터를 상기 2k로 나누어 상기 2k 개의 화소 행들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정하여 상기 극성 제어 신호로서 출력한다.
상기 라인 넘버 데이터는 짝수이며, 상기 2k로 나누어 지도록 설정된다.
상기 제2 패턴 신호는 2 진수 및 2k 비트로 설정된다.
상기 2진수의 1은 상기 기준 극성 신호의 극성을 비반전 시키는 신호이고, 상기 2 진수의 0은 상기 기준 극성 신호의 극성을 반전시키는 신호이다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 게이트 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받아 영상을 표시하는 복수의 화소들, 상기 화소들에 상기 게이트 신호들을 제공하는 게이트 구동부, 및 상기 화소들에 상기 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부를 포함하고, 상기 데이터 구동부는, 동일한 행에 배치된 화소들로 정의되는 화소 행에서 2h(h는 자연수)개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖고, 열 방향에서 2k(k는 자연수)개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 상기 데이터 전압들의 극성 패턴을 설정하가 위한 극성 제어 신호를 출력하는 극성 신호 생성부 및 상기 극성 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들의 극성을 결정하여 상기 화소들에 제공하는 데이터 전압 생성부를 포함한다.
본 발명의 데이터 구동부 및 그것을 포함하는 표시 장치는 데이터 전압들의 극성을 용이하게 설정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소들의 배치 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 데이터 구동부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 극성 신호 생성부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5 및 도 6은 극성 제어 신호에 따른 화소들의 극성을 예시적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자, 제 1 구성요소 또는 제 1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자, 제 2 구성요소 또는 제 2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동부(130), 및 데이터 구동부(140)를 포함한다.
표시 패널(110)은 복수의 게이트 라인들(GL1~GLm), 복수의 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 복수의 화소들(PX11~PXmn)을 포함한다.
게이트 라인들(GL1~GLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 게이트 구동부(130)에 연결된다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 연장되어 데이터 구동부(140)에 연결된다. m 및 n은 자연수이다. 제1 방향(DR1)은 행 방향일 수 있다. 제2 방향(DR2)은 열 방향일 수 있다.
화소들(PX11~PXmn)은 서로 교차하는 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 의해 구획된 영역들에 배치된다. 따라서, 화소들(PX11~PXmn)은 매트릭스 형태로서 m개의 행들 및 n개의 열들로 배열될 수 있다.
화소들(PX11~PXmn)은 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 연결된다. 각 화소(PX11~PXmn)는 주요색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다. 주요색은 레드, 그린, 블루, 및 화이트 색을 포함할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 주요색은 옐로우, 시안, 및 마젠타 등 다양한 색을 더 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부(예를 들어, 시스템 보드)로부터 영상 신호들(RGB) 및 제어 신호(CS)를 수신한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 구동부(140)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 포맷이 변환된 영상 데이터들(DATAs)을 데이터 구동부(140)에 제공한다.
타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호(CS)에 응답하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호이다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호이다.
타이밍 컨트롤러(120)는 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동부(130)에 제공하고, 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(140)에 제공한다.
게이트 구동부(130)는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 게이트 신호들을 생성하여 출력한다. 게이트 구동부(130)는 게이트 신호들을 순차적으로 출력할 수 있다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 행 단위로 화소들(PX11~PXmn)에 제공된다.
데이터 구동부(140)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 영상 데이터들(DATAs)에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압들을 생성하여 출력한다. 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX11~PXmn)에 제공된다. 데이터 전압들의 극성은 데이터 제어 신호(DCS)에 의해 결정된다.
데이터 전압들의 극성은 각각의 화소 행에서 2h개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 설정될 수 있다. h는 자연수이다. 2h는 n보다 작다. n은 짝수이며, 2h로 나누어지는 값으로 설정될 수 있다. 화소 행은 동일한 행에 배치된 화소들로 정의될 수 있다.
또한, 데이터 전압들의 극성은 열 방향(또는 제2 방향(D2))에서 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 설정될 수 있다. k는 자연수이다. 2k는 m보다 작다. m은 짝수이며, 2k로 나누어지는 값으로 설정될 수 있다.
이러한 데이터 전압들의 극성 변환 패턴에 대한 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
화소들(PX11~PXmn)은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 데이터 전압들을 제공받는다. 화소들(PX11~PXmn)은 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시함으로써, 영상이 표시될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 집적 회로 칩의 형태로 인쇄 회로 기판(미 도시됨)상에 실장되어 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)에 연결될 수 있다.
게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 가요성 인쇄 회로 기판(미 도시됨)상에 실장되고, 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 표시 패널(110)에 연결될 수 있다.
그러나, 이에 한정되지 않고, 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 복수의 구동 칩들로 형성되어 표시 패널(110)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다. 또한, 게이트 구동부(130)는 화소들(PX11~PXmn)의 트랜지스터들과 함께 동시에 형성되어 ASG(Amorphous Silicon TFT Gate driver circuit) 형태로 표시 패널(110)에 실장될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 화소들의 배치 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 2에는 설명의 편의를 위해 4개의 행들 및 4개의 열들에 배치된 화소들이 도시되었으나, 화소들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
도 2를 참조하면, 화소들(PX)은 레드 색을 표시하는 복수의 레드 화소들(R), 그린 색을 표시하는 복수의 그린 화소들(G), 블루 색을 표시하는 복수의 블루 화소들(B), 및 화이트 색을 표시하는 복수의 화이트 화소들(W)을 포함한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 화소들(PX)은 옐로우, 시안, 및 마젠타 색을 표시하는 옐로우 화소들, 시안 화소들, 및 마젠타 화소들을 더 포함할 수 있다.
화소들(PX)은 제1 화소 그룹들(PG1) 및 제2 화소 그룹들(PG2)로 그룹핑 될 수 있다. 제1 화소 그룹들(PG1) 및 제2 화소 그룹들(PG2)은 제1 방향(DR1)과 제2 방향(DR2)으로 교대로 배치될 수 있다. 그러나, 제1 및 제2 화소 그룹들(PG1,PG2)의 배치 구성은 도 2에 도시된 제1 및 제2 화소 그룹들(PG1,PG2)의 배치 구성에 한정되지 않고 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 동일 행에 동일한 화소 그룹들이 배치되고, 제2 방향(DR2)으로 제1 화소 그룹(PG1) 및 제2 화소 그룹(PG2)이 반복해서 교대로 배치될 수 있다. 또한, 동일 열에 동일한 화소 그룹들이 배치되고, 제1 방향(DR1)으로 제1 화소 그룹(PG1) 및 제2 화소 그룹(PG2)이 반복해서 교대로 배치될 수 있다.
제1 화소 그룹들(PG1) 및 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 2l 개의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. l은 자연수이다. 즉, 제1 화소 그룹들(PG1) 및 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 짝수개의 화소들(PX)을 포함한다. 예시적인 실시 예로서 l은 1일 수 있으며, 이러한 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 화소 그룹들(PG1) 및 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 2 개의 화소들(PX)을 포함할 수 있다.
제1 화소 그룹들(PG1)은 각각 레드 화소(R), 그린 화소(G), 블루 화소(B), 및 화이트 화소(W) 중 두 개를 포함하고, 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 레드 화소(R), 그린 화소(G), 블루 화소(B), 및 화이트 화소(W) 중 나머지 두 개를 포함할 수 있다. 즉, 제1 화소 그룹들(PG1) 및 제2 화소 그룹들(PG2)은 서로 다른 색을 표시할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 화소 그룹들(PG1)은 각각 레드 화소(R) 및 그린 화소(G)를 포함할 수 있다. 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 블루 화소(B) 및 화이트 화소(W)를 포함할 수 있다. 그러나, 화소들(PX)의 배치 구성은 도 2에 도시된 화소들(PX)의 배치 구성에 한정되지 않고 다양하게 설정될 수 있다.
예를 들어, 제1 화소 그룹들(PG1)은 각각 레드 화소(R) 및 블루 화소(B)를 포함하고, 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 그린 화소(G) 및 화이트 화소(W)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 화소 그룹들(PG1)은 각각 레드 화소(R) 및 화이트 화소(W)를 포함하고, 제2 화소 그룹들(PG2)은 각각 그린 화소(G) 및 블루 화소(B)를 포함할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 데이터 구동부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 데이터 구동부(140)는 쉬프트 레지스터부(141), 입력 레지스터부(142), 래치부(143), 디지털-아날로그 변환부(144), 출력 버퍼부(145), 및 극성 신호 생성부(146)를 포함한다. 쉬프트 레지스터부(141), 입력 레지스터부(142), 래치부(143), 디지털-아날로그 변환부(144), 및 출력 버퍼부(145)는 데이터 전압들을 생성하는 데이터 전압 생성부로 정의될 수 있다.
쉬프트 레지스터부(141)는 데이터 제어 신호(DCS)인 데이터 스타트 신호(STH)와 데이터 동기 클럭(CPH)를 제공받아 샘플링 신호를 생성한다. 쉬프트 레지스터부(141)는 데이터 동기 클럭(CPH)의 한 주기 마다 데이터 스타트 신호(STH)를 쉬프트 시키면서 n 개의 샘플링 신호들(SM1~SMn)을 생성한다.
n 개의 샘플링 신호들을 생성하기 위해 쉬프트 레지스터부(141)는 n개의 쉬프트 레지스터들을 포함한다. 샘플링 신호들(SM1~SMn)은 입력 레지스터부(142)로 제공된다. 또한, 샘플링 신호들(SM1~SMn) 중 제1 샘플링 신호(SM1)는 극성 신호 생성부(156)에 제공된다.
입력 레지스터부(142)는 쉬프트 레지스터부(141)로부터 순차적으로 제공되는 샘플링 신호에 응답하여 영상 데이터들(DATAs)을 순차적으로 저장한다. 입력 레지스터부(142)는 샘플링 신호에 응답하여 1 수평 라인 분에 해당하는 n개의 영상 데이터들(DATAs)을 저장한다. 1 수평 라인 분은 하나의 화소 행으로 정의된다. 입력 레지스터부(142)는 n개의 영상 데이터들(DATAs)을 래치시켜 저장하기 위한 n개의 데이터 입력용 래치들을 포함한다.
래치부(143)는 데이터 제어 신호(DCS)인 로드 신호(TP)에 응답하여 입력 레지스터부(142)에 저장된 영상 데이터들(DATAs)을 동시에 제공받아 저장한다. 래치부(143)는 1 수평 라인 분의 영상 데이터들(DATAs)을 저장하기 위해 입력 레지스터부(142)의 데이터 입력용 래치들과 동일한 개수의 데이터 저장용 래치들을 포함한다. 래치부(143)는 영상 데이터들(DATAs)을 디지털-아날로그 변환부(154)에 제공한다.
디지털-아날로그 변환부(144)는 감마 전압 생성부(미도시됨)로부터 제공받은 감마 전압(VGMA)을 이용하여 영상 데이터들(DATAs)에 대응하는 계조 표시 전압들을 생성한다. 계조 표시 전압들은 영상 데이터들(DATAs)의 계조에 대응하는 아날로그 전압들이다. 계조 표시 전압들은 출력 버퍼부(145)에 제공된다.
출력 버퍼부(145)는 디지털-아날로그 변환부(144)로부터 제공받은 계조 표시 전압들을 전류 증폭시켜 데이터 전압들로서 출력한다. 출력 버퍼부(145)는 극성 신호 생성부(146)으로부터 제공받은 극성 제어 신호(POL)에 응답하여 데이터 전압들의 극성을 결정하여 출력한다.
극성 신호 생성부(146)은 쉬프트 레지스터부(141)로부터 제1 샘플링 신호(SM1) 및 타이밍 컨트롤러(120)로부터 데이터 제어 신호(DCS)인 패턴 제어 신호(PCS)를 수신한다.
극성 신호 생성부(146)은 제1 샘플링 신호(SM1) 및 패턴 제어 신호(PCS)에 응답하여 극성 제어 신호(POL)를 생성하고, 생성된 극성 제어 신호(POL)를 출력 버퍼부(145)에 제공한다.
제1 샘플링 신호(SM1)은 데이터 구동부(140)의 동작 시점을 알려주는 신호이다. 데이터 전압들이 생성될 때 데이터 전압들의 극성 변환 패턴이 결정되어야 하므로, 극성 신호 생성부(146)는 제1 샘플링 신호(SM1)를 수신하여 데이터 전압들의 생성 시점을 인식하여 동작한다.
극성 신호 생성부(146)는 패턴 제어 신호(PCS)에 응답하여 각각의 화소 행에서 2h개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖고, 열 방향에서 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 데이터 전압들의 극성 패턴을 설정하기 위한 극성 제어 신호(POL)를 출력한다.
데이터 구동부(140)의 극성 신호 생성부(146)는 소정의 패턴 정보를 갖는 패턴 제어 신호(PCS)에 응답하여 데이터 전압들의 극성 변환 패턴을 용이하게 설정할 수 있다. 극성 신호 생성부(146)의 보다 구체적인 구성 및 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 극성 신호 생성부의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 극성 신호 생성부(146)는 제1 패턴 결정부(1461) 및 제2 패턴 결정부(1462)를 포함한다. 제1 패턴 결정부(1461)는 각 화소 행에서 2h개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 데이터 전압들의 극성을 설정하기 위한 기준 극성 신호(RPS)를 출력한다.
제2 패턴 결정부(1462)는 제1 패턴 결정부(1461)로부터 기준 극성 신호(RPS)를 제공받고, 열 방향에서 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 기준 극성 신호의 극성을 설정하여 출력한다. 이러한 경우, 2k개의 화소 행들마다 데이터 전압들이 동일한 극성 변환 패턴을 가질 수 있다.
패턴 제어 신호(PCS)는 픽셀 넘버 데이터(PND), 라인 넘버 데이터(LND), 제1 패턴 신호(PS1), 및 제2 패턴 신호(PS2)를 포함한다. 픽셀 넘버 데이터(PND)는 하나의 화소 행의 픽셀 개수 정보를 포함한다. 라인 넘버 데이터(LND)는 화소 행들의 개수 정보를 포함한다. 제1 패턴 신호(PS1)는 2h개의 화소들의 극성 변환 패턴 정보를 포함한다. 제2 패턴 신호(PS2)는 2k개의 화소행들의 극성 변환 패턴 정보를 포함한다.
제1 패턴 결정부(1461)는 픽셀 넘버 데이터(PND) 및 제1 패턴 신호(PS1)를 수신한다. 제1 패턴 결정부(1461)는 제1 패턴 신호(PS1)를 이용하여 2h개의 화소들의 극성 변환 패턴을 결정한다. 또한, 제1 패턴 결정부(1461)은 픽셀 넘버 데이터(PND)를 제1 패턴 신호(PS1)의 화소들의 개수인 2h로 나누어 2h개의 화소들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정한다.
구체적으로, 제1 패턴 신호(PS1)에서 2h개 화소들의 극성 변환 패턴은 2진수로 나타내고, 2h비트(짝수 비트)로 나타낼 수 있다. 2진수 1은 부극성(-)이고 2진수 0은 정극성(+)을 나타낼 수 있다. 예시적인 실시 예로서 h가 1일 경우, 제1 패턴 신호(PS1)에 따라서 2개 화소들의 극성 변환 패턴은 2비트로 나타내고, 다음 표 1의 극성 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
제1 패턴 신호(PS1) 극성
0 0 + +
0 1 + -
1 0 - +
1 1 - -
예시적인 실시 예로서, h가 2일 경우, 제1 패턴 신호(PS1)에 따라서 4개 화소들의 극성 변환 패턴은 4비트로 나타내고, 다음 표 2의 극성 중 어느 하나로 설정될 수 있다.
제1 패턴 신호(PS1) 극성
0 0 0 0 + + + +
0 0 0 1 + + + -
0 0 1 0 + + - +
0 0 1 1 + + - -
0 1 0 0 + - + +
0 1 0 1 + - + -
0 1 1 0 + - - +
0 1 1 1 + - - -
1 0 0 0 - + + +
1 0 0 1 - + + -
1 0 1 0 - + - +
1 0 1 1 - + - -
1 1 0 0 - - + +
1 1 0 1 - - + -
1 1 1 0 - - - +
1 1 1 1 - - - -
예시적으로, h가 1 및 2일 경우, 제1 패턴 신호(PS1)가 표 1 및 표 2로 설명되었으나, 이에 한정되지 않고 h는 다양한 값으로 설정될 수 있다.
n 개의 데이터 라인들(DL1~DLn)에 화소들이 연결되므로, 각 행의 화소들의 개수는 n개이다. 따라서, 픽셀 넘버 데이터(PND)는 n이다. 제1 패턴 신호(PS1)는 2h개의 화소들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하므로, 제1 패턴 신호(PS1)의 화소들의 개수는 2h이다. 제1 패턴 결정부(1461)는 n을 2h로 나눈다. n을 2h로 나눈값은 2h개의 화소들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수이다.
제1 패턴 결정부(1461)는 2h개의 화소들의 극성 병환 패턴 및 2h개의 화소들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 기준 극성 신호(RPS)로서 출력한다. 기준 극성 신호(RPS)는 제2 패턴 결정부(1462)에 제공된다.
제2 패턴 결정부(1462)는 라인 넘버 데이터(LND) 및 제2 패턴 신호(PS2)를 수신한다. 제2 패턴 결정부(1462)는 제2 패턴 신호(PS2)를 이용하여, 기준 극성 신호(RPS)의 극성이 열 방향에서 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 기준 극성 신호(RPS)의 극성을 설정하여 출력한다. 또한, 제2 패턴 결정부(1462)는 라인 넘버 데이터(LND)를 제2 패턴 신호(PS2)의 화소 행들의 개수인 2k로 나누어 2k개의 화소 행들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정한다.
구체적으로, 제2 패턴 신호(PS2)에서 2k개의 화소 행들의 극성 변환 패턴은 2진수로 나타내고, 2k비트로 나타낼 수 있다. 즉, 제1 패턴 신호(PS1)와 유사하게 제2 패턴 신호(PS2)는 2진수 및 짝수 비트로 나타낼 수 있다.
제2 패턴 신호(PS2)에서 2진수 1은 기준 극성 신호(RPS)의 극성을 비반전 시키는 신호이고, 2진수 0은 기준 극성 신호(RPS)의 극성을 반전시키는 신호이다. 즉, 제2 패턴 신호(PS2)가 2진수 1일 경우, 기준 극성 신호(RPS)의 극성대로 데이터 전압들의 극성이 결정된다. 제2 패턴 신호(PS2)가 2진수 0일 경우, 기준 극성 신호(RPS)의 극성이 반전되어 데이터 전압들의 극성이 결정된다.
m 개의 게이트 라인들(GL1~GLm)에 화소들이 연결되므로, 화소 행들의 개수는 m개이다. 따라서, 라인 넘버 데이터(LND)는 m이다. 제2 패턴 신호(PS2)는 2k개의 화소들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하므로, 제2 패턴 신호(PS2)의 화소 행들의 개수는 2k이다. 제2 패턴 결정부(1462)는 m을 2k로 나눈다. m을 2k로 나눈값은 2k개의 화소 행들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수이다.
제2 패턴 결정부(1462)는 2k개의 화소 행들의 극성 패턴 및 2k개의 화소 행들의 극성 패턴의 반복 횟수를 극성 제어 신호(POL)로서 출력한다. 즉, 극성 제어 신호(POL)에 의해 기준 극성 신호(RPS)는 2k개의 화소 행들에서 소정의 패턴으로 비반전 및 반전되고, 2k개의 화소 행들의 극성 변환 패턴은 m을 2k로 나눈값만큼 반복된다.
도 5 및 도 6은 극성 제어 신호에 따른 화소들의 극성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6에서 예시적으로 8개의 행들(R1~R8) 및 16개의 열들(C1~C16)로 배열된 화소들(PX)이 도시되었다. 즉, m은 8이고 n은 16이다. 따라서, 각각의 행(R1~R8)의 화소들(PX)의 개수는 16이고, 열 방향에서 화소 행들(C1~C16)의 개수는 8이다.
설명의 편의를 위해 제1 패턴 신호(PS1)는 행 방향으로 도시하여 화소들(PX)의 상부에 도시하였다. 제2 패턴 신호(PS2)는 열 방향으로 도시하여 화소들(PX)의 좌측에 도시하였다.
도 5를 참조하면, k 및 h는 1이다. 제1 패턴 신호(PS1)는 2비트 신호이며, 도 5에 도시된 바와 같이 "0 1" 일 수 있다. n을 2h로 나눈 값은 8이다. 따라서, 2개의 화소들(PX)의 극성은 제1 패턴 신호(PS1)인 "0 1" 에 따라서 정극성(+) 및 부극성(-)으로 결정되고, 2개의 화소들(PX)의 극성 변환 패턴이 8번 반복되도록 기준 극성 신호(RPS)가 결정된다.
제2 패턴 신호(PS2)는 2비트 신호이며, 도 5에 도시된 바와 같이 "1 0" 일 수 있다. m을 2k로 나눈 값은 4이다. 따라서, 2개 화소 행들의 극성은 제2 패턴 신호(PS2)인 "1 0"에 따라서, 기준 극성 신호(RPS)를 비반전 및 반전시켜 결정되고, 2개 화소 행들의 극성 변환 패턴이 4번 반복되도록 극성 제어 신호(POL)가 결정된다.
그 결과 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 행(R1)에서 기준 극성 신호(RPS)를 비반전시킨 정극성(+) 및 부극성(-)의 데이터 전압들이 2 개 화소들(PX)마다 반복해서 화소들(PX)에 제공된다. 제2 행(R2)에서 기준 극성 신호(RPS)를 반전시킨 부극성(-) 및 정극성(+)의 데이터 전압들이 2 개 화소들(PX)마다 반복해서 화소들(PX)에 제공된다. 또한, 제1 행(R1) 및 제2 행(R2)의 데이터 전압들의 극성 변환 패턴이 2 개 화소 행들마다 반복되어 4번 반복된다.
도 6를 참조하면, k 및 h는 2이다. 제1 패턴 신호(PS1)는 4비트 신호이며, 도 5에 도시된 바와 같이 "0 1 1 0" 일 수 있다. n을 2h로 나눈 값은 4이다. 제2 패턴 신호(PS2)는 4비트 신호이며, 도 5에 도시된 바와 같이 "1 1 0 0" 일 수 있다. m을 2k로 나눈 값은 2이다.
그 결과 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 행(R1) 및 제2 행(R2)에서 기준 극성 신호(RPS)를 비반전시킨 정극성(+), 부극성(-), 부극성(-), 및 정극성(+)의 데이터 전압들이 4 개 화소들(PX)마다 반복되어 4번 반복해서 화소들(PX)에 제공된다.
제3 행(R3) 및 제4 행(R4)에서 기준 극성 신호(RPS)를 반전시킨 부극성(-), 정극성(+), 정극성(+), 및 부극성(-)의 데이터 전압들이 4 개 화소들(PX)마다 반복되어 4번 반복해서 화소들(PX)에 제공된다. 또한, 제1 행(R1) 내지 제4 행(R4)의 극성 변환 패턴이 4 개 화소 행들마다 반복되어 4번 반복된다.
도 5 및 도 6에서 h 및 k 가 동일한 값으로 설정되었으나, 이에 한정되지 않고 h 및 k는 서로 다른 값으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 전압들의 극성을 결정하기 위한 극성 제어 신호(POL)를 데이터 구동부(140)에 제공하지 않고, 패턴 제어 신호(PCS)를 통해 소정의 패턴 정보만 데이터 구동부(140)에 제공한다.
데이터 구동부(140)는 패턴 제어 신호(PCS)에 응답하여 데이터 전압들의 극성 변환 패턴을 설정한다. 즉, 데이터 구동부(140)는 모든 데이터 전압들의 극성에 대한 정보를 수신하지 않고, 소정의 패턴 정보를 제공받아 데이터 전압들의 극성을 결정함으로써 보다 용이하게 데이터 전압들의 극성을 결정할 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 데이터 전압들의 극성을 용이하게 설정할 수 있다.
이상 실시 예를 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 실시 예는 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: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 구동부
140: 데이터 구동부 141: 쉬프트 레지스터부
142: 입력 레지스터부 143: 래치부
144: 디지털-아날로그 변환부 145: 출력 버퍼부
146: 극성 신호 생성부 1461: 제1 패턴 결정부
1462: 제2 패턴 결정부

Claims (19)

  1. 동일한 행에 배치된 화소들로 정의되는 각각의 화소 행에서 2h(h는 자연수)개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖고, 열 방향에서 2k(k는 자연수)개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 데이터 전압들의 극성 패턴을 설정하기 위한 극성 제어 신호를 출력하는 극성 신호 생성부; 및
    상기 극성 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들의 극성을 결정하여 상기 화소들에 제공하는 데이터 전압 생성부를 포함하는 데이터 구동부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 극성 신호 생성부는,
    상기 각각의 화소 행에서, 상기 2h 개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 상기 데이터 전압들의 극성을 설정하여 기준 극성 신호로서 출력하는 제1 패턴 결정부; 및
    상기 기준 극성 신호의 극성이 상기 열 방향에서 상기 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 싱기 기준 극성 신호의 극성을 설정하여 상기 극성 제어 신호로서 출력하는 제2 패턴 결정부를 포함하는 데이터 구동부.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 결정부는 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하는 제1 패턴 신호에 응답하여 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴을 결정하고, 상기 화소 행의 픽셀 개수 정보를 포함하는 픽셀 넘버 데이터를 상기 2h로 나누어 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정하여 상기 기준 극성 신호로서 출력하는 데이터 구동부.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 픽셀 넘버 데이터는 짝수이며, 상기 2h로 나누어 지도록 설정되는 데이터 구동부.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 신호는 2 진수 및 2h 비트로 설정되는 데이터 구동부.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 2진수의 1은 부극성에 대응되고, 상기 2 진수의 0은 정극성에 대응하는 데이터 구동부.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 패턴 결정부는, 상기 2k 개의 화소 행들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하는 제2 패턴 신호에 응답하여 상기 기준 극성 신호의 극성이 상기 열 방향에서 상기 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 상기 기준 극성 신호의 극성을 결정하고, 상기 화소 행들 개수 정보를 포함하는 라인 넘버 데이터를 상기 2k로 나누어 상기 2k 개의 화소 행들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정하여 상기 극성 제어 신호로서 출력하는 데이터 구동부.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 라인 넘버 데이터는 짝수이며, 상기 2k로 나누어 지도록 설정되는 데이터 구동부.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제2 패턴 신호는 2 진수 및 2k 비트로 설정되는 데이터 구동부.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 2진수의 1은 상기 기준 극성 신호의 극성을 비반전 시키는 신호이고, 상기 2 진수의 0은 상기 기준 극성 신호의 극성을 반전시키는 신호인 데이터 구동부.
  11. 게이트 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받아 영상을 표시하는 복수의 화소들;
    상기 화소들에 상기 게이트 신호들을 제공하는 게이트 구동부; 및
    상기 화소들에 상기 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부를 포함하고,
    상기 데이터 구동부는,
    동일한 행에 배치된 화소들로 정의되는 화소 행에서 2h(h는 자연수)개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖고, 열 방향에서 2k(k는 자연수)개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 상기 데이터 전압들의 극성 패턴을 설정하가 위한 극성 제어 신호를 출력하는 극성 신호 생성부; 및
    상기 극성 제어 신호에 응답하여 상기 데이터 전압들의 극성을 결정하여 상기 화소들에 제공하는 데이터 전압 생성부를 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 극성 신호 생성부는,
    상기 각각의 화소 행에서, 상기 2h 개의 화소들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록 상기 데이터 전압들의 극성을 설정하여 기준 극성 신호로서 출력하는 제1 패턴 결정부; 및
    상기 기준 극성 신호의 극성이 상기 열 방향에서 상기 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 싱기 기준 극성 신호의 극성을 설정하여 상기 극성 제어 신호로서 출력하는 제2 패턴 결정부를 포함하는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 결정부는 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하는 제1 패턴 신호에 응답하여 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴을 결정하고, 상기 화소 행의 픽셀 개수 정보를 포함하는 픽셀 넘버 데이터를 상기 2h로 나누어 상기 2h 개의 화소들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정하여 상기 기준 극성 신호로서 출력하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 픽셀 넘버 데이터는 짝수이며, 상기 2h로 나누어 지도록 설정되는 표시 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 신호는 2 진수 및 2h 비트로 설정되고, 상기 2진수의 1은 부극성에 대응되고, 상기 2 진수의 0은 정극성에 대응하는 표시 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 패턴 결정부는, 상기 2k 개의 화소 행들의 극성 변환 패턴 정보를 포함하는 제2 패턴 신호에 응답하여 상기 기준 극성 신호의 극성이 상기 열 방향에서 상기 2k개의 화소 행들마다 동일한 극성 변환 패턴을 갖도록, 상기 기준 극성 신호의 극성을 결정하고, 상기 화소 행들 개수 정보를 포함하는 라인 넘버 데이터를 상기 2k로 나누어 상기 2k 개의 화소 행들의 극성 변환 패턴의 반복 횟수를 결정하여 상기 극성 제어 신호로서 출력하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 신호, 상기 픽셀 넘버 데이터, 상기 제2 패턴 신호, 및 상기 상기 라인 넘버 데이터를 상기 제1 패턴 결정부 및 상기 제2 패턴 결정부에 제공하는 타이밍 컨트롤러를 더 포함하는 표시 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 라인 넘버 데이터는 짝수 이며, 상기 2k로 나누어 지도록 설정되는 표시 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 패턴 신호는 2 진수 및 2k 비트로 설정되고, 상기 2진수의 1은 상기 기준 극성 신호의 극성을 비반전 시키는 신호이고, 상기 2 진수의 0은 상기 기준 극성 신호의 극성을 반전시키는 신호인 표시 장치.
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