KR20170026706A - 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 구동 회로와, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로와, 상기 데이터 드라이버로 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 전압 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러 및 상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 기준 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 복수의 기준 전압들 각각의 전압 레벨은 소정의 범위 내에서 주기적으로 변화하고, 상기 데이터 구동 회로는 상기 복수의 기준 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환하여 상기 복수의 데이터 라인들을 구동한다.

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치 가운데 하나인 액정 표시 장치는 동화상 표시에 우수하고 높은 콘트라스트비(contrast ratio)로 인해 노트북 모니터, TV 등의 분야에서 가장 많이 사용되고 있다. 액정 구동 방식에는 TN(Tswisted Nematic), IPS(In-plane switching), FFS(Fringe Filed Switching) 등이 있다. IPS 및 FFS 등의 횡전계 구동 방식은 기판에 대하여 평행인 방향으로 전게를 형성하고, 쌍극자 모멘트(dipole moment)를 갖는 액정 분자를 기판에 대하여 평행인 면 내에서 회전시킴으로써 영상을 표시하는 구동 방식이다. 횡전계 구동 방식은 각 화소 전극과 공통 전극에 전압이 인가될 때 기판에 대하여 평행인 방향으로 전계를 형성한다. 전압 인가 시에 액정 분자가 전계 방향으로 배향될 때, 소위 스플레이 변형(splay deformation)이나 벤딩 변형(bend deformation) 등의 배향 변형이 발생한다. 이러한 배향 변형은 플렉소일렉트릭 효과(flexoelectric effect)로 알려진 현상에 의하여 화질 저하를 초래한다.
따라서 본 발명의 목적은 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는:복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동 회로와, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로와, 상기 데이터 드라이버로 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 전압 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러, 및 상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 기준 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함한다. 상기 복수의 기준 전압들 각각의 전압 레벨은 소정의 범위 내에서 주기적으로 변화하고, 상기 데이터 구동 회로는 상기 복수의 기준 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환하여 상기 복수의 데이터 라인들을 구동한다.
이 실시예에 있어서, 상기 데이터 구동 회로는, 상기 복수의 기준 전압들에 근거해서 복수의 감마 전압들을 발생하는 감마 전압 발생기 및 상기 복수의 감마 전압들 중 상기 데이터 신호에 대응하는 감마 전압을 상기 계조 전압으로 선택하고, 선택된 계조 전압으로 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 기준 전압들은, 공통 전압보다 높은 전압 레벨을 갖는 제1 및 제2 기준 전압들 및 상기 공통 전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 제3 및 제4 기준 전압들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 감마 전압 발생기는, 상기 제1 및 제2 기준 전압들에 근거하여 복수의 정극성 기준 전압들을 생성하는 정극성 기준 전압 발생부 및 상기 복수의 정극성 기준 전압들에 근거하여 복수의 정극성 감마 전압들을 생성하는 정극성 감마 전압 발생부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 감마 전압 발생기는, 상기 제3 및 제4 기준 전압들에 근거하여 복수의 부극성 기준 전압들을 생성하는 부극성 기준 전압 발생부 및 상기 복수의 부극성 기준 전압들에 근거하여 복수의 부극성 감마 전압들을 생성하는 부극성 감마 전압 발생부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 제어 신호는 상기 복수의 기준 전압들 각각의 상한 전압 레벨 및 하한 전압 레벨을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 기준 전압들 각각은 대응하는 상한 전압 레벨 및 대응하는 하한 전압 레벨 사이의 복수의 전압 레벨들로 단계적으로 변화한다.
이 실시예에 있어서, 상기 전압 레벨 제어 신호는 상기 복수의 기준 전압들 각각의 변화 주기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 기준 전압들 각각의 변화 주기는 1Hz 이하이다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 기준 전압들 각각의 전압 레벨은 소정의 전압 레벨로 고정되고, 상기 타이밍 컨트롤러는 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호를 소정의 범위 내에서 주기적으로 변화하는 상기 데이터 신호로 변환하여 상기 데이터 드라이버로 제공한다.
상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 영상 신호의 감마 레벨을 조정하는 감마 조정부, 및 상기 감마 레벨이 조정된 영상 신호를 디더링해서 상기 데이터 신호를 출력하는 디더링부를 포함한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 복수의 기준 전압들에 근거하여 감마 전압들을 생성하되, 복수의 기준 전압들의 전압 레벨을 주기적으로 변화시킴으로써 화소 전극에 누적되는 잔류(residual) DC 전압을 분산시킬 수 있다. 화소 전극의 특정 위치에 잔류 DC 전압이 집중적으로 누적되는 것을 방지할 수 있으므로 잔상을 제거할 수 있다. 그 결과 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 화소의 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 선분 X-X'에서의 플렉소일렉트릭 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 전압 발생기에서 발생하는 제1 내지 제4 기준 전압들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 전압 발생기에서 발생하는 제1 기준 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 데이터 구동 회로의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 정극성 기준 전압 발생부 및 부극성 기준 전압 발생부에서 발생되는 정극성 기준 전압들 및 부극성 기준 전압들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 제1 기준 전압 및 제4 기준 전압의 전압 레벨에 따른 잔류 DC 전압의 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1에 도시된 표시 패널의 소정 데이터 라인으로 제공되는 데이터 신호 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 타이밍 컨트롤러의 감마 조정 동작을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동 회로(130), 데이터 구동 회로(140) 및 전압 발생기(150)를 포함한다. 이 실시예에서 표시 패널(110)은 액정 표시 패널로 구성될 수 있다. 표시 장치(100)는 미 도시된 편광자, 백라이트 유닛 등을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 제1 방향(DR1)으로 신장하는 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn) 및 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)에 교차하여 제2 방향(DR2)으로 신장하는 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 그리고 그들의 교차 영역에 행렬의 형태로 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)과 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)은 서로 절연되어 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 구동 회로(140)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 구동 회로(130)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)는 수직 동기 시작 신호, 출력 인에이블 신호 그리고 게이트 펄스 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 전압 제어 신호(CONTV)를 전압 발생기(150)로 제공할 수 있다.
게이트 구동 회로(130)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 제2 제어 신호(CONT2) 에 응답해서 게이트 라인들(GL1-GLn)을 구동한다. 게이트 구동 회로(130)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함한다. 게이트 구동 회로(130)는 게이트 구동 IC에 한정되지 않고, 산화물 반도체, 비정질 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현될 수 있다.
전압 발생기(150)는 타이밍 컨트롤러(220)로부터의 전압 제어 신호(CONTV)에 응답해서 제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)을 발생한다. 전압 발생기(150)는 제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)뿐만 아니라 표시 장치(100)의 동작에 필요한 다양한 전압들을 더 발생할 수 있다.
데이터 구동 회로(140)는 감마 전압 발생기(142) 및 데이터 드라이버(144)를 포함한다. 감마 전압 발생기(142) 및 데이터 드라이버(144)를 포함하는 데이터 구동 회로(140)는 하나의 집적 회로(IC)로 구현될 수 있다. 감마 전압 발생기(142)는 전압 발생기(150)로부터의 제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)에 근거해서 복수의 감마 전압들(VGMA_P1~VGMA_Pk, VGMA_N1~VGMA_Nk)을 발생한다.
데이터 드라이버(144)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 복수의 감마 전압들(VGMA_P1~VGMA_Pk, VGMA_N1~VGMA_Nk)을 이용하여 데이터 라인들(DL1-DLm)을 구동한다. 데이터 드라이버(144)는 집적 회로(integrated circuit)로 구현될 수 있다. 집적 회로로 구현된 데이터 드라이버(144)는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 또는 칩 온 필름(chip on film: COF) 상에 실장되어 표시 패널(110)과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예에서, 데이터 드라이버(144)는 표시 패널(110) 상에 직접 실장될 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 등가 회로도이고, 도 3은 도 1에 도시된 화소의 평면도이다.
도 2를 참조하면, i×j번째 화소(PXij)는 화소 트랜지스터(TR) 및 액정 커패시터(Clc)를 포함한다. 이하, 본 명세서에서 트랜지스터는 박막 트랜지스터를 의미한다. 화소(PXij)는 스토리지 커패시터를 더 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 화소 트랜지스터(TR)는 i번째 게이트 라인(GLi)과 j번째 데이터 라인(DLj)에 전기적으로 연결된다. 화소 트랜지스터(TR)는 i번째 게이트 라인(GLi)으로부터 수신한 게이트 신호에 응답하여 j번째 데이터 라인(DLj)으로부터 수신한 데이터 신호에 대응하는 화소 전압을 액정 커패시터(Clc)로 전달한다.
액정 커패시터(Clc)의 일단은 화소 트랜지스터(TR)와 연결되고, 타단은 공통 전압(VCOM)과 연결된다. 공통 전압(VCOM)은 도 1에 도시된 전압 발생기(150)에 의해서 발생될 수 있다. 액정 커패시터(Clc)는 화소 트랜지스터(TR)로부터 출력된 화소 전압을 충전한다. 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전하량에 따라 액정층(미 도시됨)에 포함된 액정 분자들의 배열이 변화된다. 액정 분자들의 배열에 따라 액정층으로 입사된 광의 투과율이 조절된다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 화소 트랜지스터(TR)와 화소 전극(113)은 콘택(CONT)을 통해서 서로 접속된다. 도 3에 도시되지 않았으나, 공통 전극은 화소 전극(113) 아래의 층 전체에 걸쳐 형성되며 공통 전압(VCOM)을 액정 커패시터(Clc)로 제공할 수 있다. 화소 전극(113) 및 공통 전극은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전극으로 구성될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 선분 X-X'에서의 플렉소일렉트릭 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 패널(110)은 공통 전극(111), 절연막(112), 화소 전극(113) 및 액정층(114)을 포함한다.
플렉소일렉트릭 현상이란 액정의 배향 변형에 의해 거시적인 분극이 발생하는 현상을 말한다. 공통 전극(111)과 화소 전극(113)에 소정의 전압을 인가하면 전계(E)가 형성된다. 전계(E)의 방향에 의해서, 인접한 화소 전극들(113) 사이에서는(bending) 벤딩 분극이 발생하고, 화소 전극(113)의 에지(edge) 부분에서는 스플레이(splay) 분극이 발생한다.
한편, 표시 장치(100)는 액정의 열화를 방지하기 위해서, 교류 구동(또는 프레임 반전 구동) 방식을 채택한다. 교류 구동에서 화소 전극(113)의 전압과 공통 전극(113)의 전압 간의 전위차의 극성은 주기적으로 반전된다.
특히, 플렉소일렉트릭 현상에 의해 액정의 분극 방향은 공통 전극(111)으로 제공된 전압보다 화소 전극(113)으로 제공되는 전압의 전압 레벨이 높은 정극성 구동일 때의 전계(E) 방향과 일치한다. 따라서 공통 전극(111)으로 제공된 전압보다 화소 전극(113)으로 제공되는 전압의 전압 레벨이 낮은 부극성 구동일 때 액정에 영향을 주는 전계(E)의 세기는 약해진다. 즉, 화소 전극(113)으로 제공되는 정극성 구동 전압과 부극성 구동 전압의 절대값이 같더라도 액정을 통과하는 광의 투과율에 차이가 발생한다.
플렉소일렉트릭 현상에 의해 유도된 스플레이 분극의 크기가 증가하면 화소 전극(113)의 에지 영역에 잔류 DC 전압이 축적된다. 즉, 전압이 화소 전극(113)과 공통 전극(111)에 인가되지 않더라도 전압이 인가된 것과 같은 효과를 내며, 소정 전압이 화소 전극(113)과 공통 전극(111)에 인가될 때 바이어스 전압으로 작용한다. 이와 같은 잔류 DC 전압에 의해서 정극성 프레임의 휘도와 부극성 프레임의 휘도가 다르게 되고 이는 영상이 깜빡이는 것으로 나타날 수 있으므로 표시 품질을 저하시킨다.
도 5는 도 1에 도시된 전압 발생기에서 발생하는 제1 내지 제4 기준 전압들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 기준 전압(REF_PU) 및 제2 기준 전압(REF_PL)은 공통 전압(VCOM)보다 높고, 정극성 최대 전압(PAVDD)보다 낮은 전압 레벨을 갖는 정극성 기준 전압들이다. 제3 기준 전압(REF_NU) 및 제4 기준 전압(REF_NL)은 공통 전압보다 낮고, 부극성 최소 전압(NAVDD)보다 높은 전압 레벨을 갖는 부극성 기준 전압들이다.
제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)은 소정의 주기를 갖고 변화한다. 제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)의 변화 주기는 사람이 인지할 수 없는 주기(예를 들면, 1Hz 이하)로 설정하는 것이 바람직하다.
도 6은 도 1에 도시된 전압 발생기에서 발생하는 제1 기준 전압의 전압 레벨 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 전압 발생기(150)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 전압 제어 신호(CONTV)에 응답해서 제1 기준 전압(REFV_PU)을 발생한다. 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 전압 제어 신호(CONTV)는 제1 기준 전압(REFV_PU)의 전압 레벨에 대응하는 코드 신호(CODE)를 포함할 수 있다. 코드 신호(CODE)는 상한 전압 레벨(V_PU)과 하한 전압 레벨(V_PL) 사이를 스윙하는 사인 파형(REFV_SIN)에 따라서 단계적으로 변화하는 디지털 신호이다. 전압 발생기(150)는 전압 제어 신호(CONTV)에 포함된 코드 신호(CODE)에 대응하는 전압 레벨을 갖는 제1 기준 전압(REFV_PU)을 발생할 수 있다.
다른 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 전압 제어 신호(CONTV)는 상한 전압 레벨(V_PU), 하한 전압 레벨(V_PU) 및 변화 주기(P1)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 전압 발생기(150)는 전압 제어 신호(CONTV)에 포함된 상한 전압 레벨(V_PU), 하한 전압 레벨(V_PU) 및 변화 주기(P1)에 응답해서 소정 시간마다 단계적으로 변화하는 제1 기준 전압(REFV_PU)을 발생할 수 있다. 도 6에 도시된 예에서, 상한 전압 레벨(V_PU)과 하한 전압 레벨(V_PU)의 차이는 70mV이고, 각 단계별 전압 차는 7mV이다. 또한 변화 주기(P1)는 1Hz이다.
도 6에는 제1 기준 전압(REFV_PU)의 전압 레벨 변화만을 도시하였으나, 제2 내지 제4 기준 전압들(REF_PL, REF_NU, REF_NL)도 제1 기준 전압(REFV_PU)과 유사한 방법으로 발생된다.
도 7은 도 1에 도시된 데이터 구동 회로의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 데이터 구동 회로(140)는 감마 전압 발생기(142) 및 데이터 드라이버(144)를 포함한다. 감마 전압 발생기(142)는 정극성 기준 전압 발생부(210), 정극성 감마 전압 발생부(220), 부극성 기준 전압 발생부(230) 및 부극성 감마 전압 발생부(240)를 포함한다.
정극성 기준 전압 발생부(210)는 제1 기준 전압(REFV_PU) 및 제2 기준 전압(REFV_PL)을 수신하고, 정극성 기준 전압들(REF_P1~REF_P7)을 발생한다. 도면에 도시되지 않았으나, 정극성 기준 전압 발생부(210)는 제1 기준 전압(REFV_PU)과 제2 기준 전압(REFV_PL) 사이에 연결된 복수의 분압 저항들을 포함할 수 있다. 정극성 기준 전압 발생부(210)는 복수의 분압 저항들 사이의 연결 노드들의 전압들을 정극성 기준 전압들(REF_P1~REF_P7)로 출력할 수 있다. 정극성 기준 전압 발생부(210)는 정극성 기준 전압들(REF_P1~REF_P7)을 수신하고, 복수의 정극성 감마 전압들(VGMA_P1~VGMA_Pk)을 발생한다.
부극성 기준 전압 발생부(230)는 제3 기준 전압(REFV_NU) 및 제4 기준 전압(REFV_NL)을 수신하고, 부극성 기준 전압들(REF_N1~REF_N7)을 발생한다. 도면에 도시되지 않았으나, 부극성 기준 전압 발생부(230)는 제3 기준 전압(REFV_NU)과 제4 기준 전압(REFV_NL) 사이에 연결된 복수의 분압 저항들을 포함할 수 있다. 부극성 기준 전압 발생부(230)는 복수의 분압 저항들 사이의 연결 노드들의 전압들을 부극성 기준 전압들(REF_N1~REF_N7)로 출력할 수 있다. 부극성 기준 전압 발생부(240)는 부극성 기준 전압들(REF_N1~REF_N7)을 수신하고, 복수의 부극성 감마 전압들(VGMA_N1~VGMA_Nk)을 발생한다.
데이터 드라이버(144)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 복수의 정극성 감마 전압들(VGMA_P1~VGMA_Pk) 및 복수의 부극성 감마 전압들(VGMA_N1~VGMA_Nk)을 이용하여 데이터 라인들(DL1-DLm)을 구동하기 위한 데이터 신호들(D1~Dm)을 출력한다.
도 8은 도 7에 도시된 정극성 기준 전압 발생부 및 부극성 기준 전압 발생부에서 발생되는 정극성 기준 전압들 및 부극성 기준 전압들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 정극성 기준 전압 발생부(210)는 제1 기준 전압(REFV_PU)보다 낮고 제2 기준 전압(REFV_PL) 보다 높은 전압 레벨을 갖되 서로 다른 전압 레벨은 갖는 정극성 기준 전압들(REF_P1~REF_P7)을 발생한다.
앞서 도 5에서 설명된 바와 같이, 제1 기준 전압(REFV_PU)과 제2 기준 전압(REFV_PL)의 전압 레벨은 주기적으로 변화한다. 제1 기준 전압(REFV_PU)과 제2 기준 전압(REFV_PL)의 전압 레벨이 변화함에 따라서 정극성 기준 전압들(REF_P1~REF_P7)의 전압 레벨도 주기적으로 변화될 수 있다. 마찬가지로, 제3 기준 전압(REFV_NU)과 제4 기준 전압(REFV_NL)의 전압 레벨이 변화함에 따라서 부극성 기준 전압들(REF_N1~REF_N7)의 전압 레벨도 주기적으로 변화될 수 있다.
결과적으로 제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)이 주기적으로 변화함에 따라서 정극성 감마 전압들(VGMA_P1~VGMA_Pk) 및 부극성 감마 전압들(VGMA_N1~VGMA_Nk)도 주기적으로 변화될 수 있다.
도 9는 제1 기준 전압 및 제4 기준 전압의 전압 레벨에 따른 잔류 DC 전압의 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 제1 기준 전압(REF_PU), 제4 기준 전압(REF_NL) 및 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨이 고정된 노말 구동 모드동안 잔류 DC 전압은 화소 전극(111)의 에지 부분에 누적된다.
제1 기준 전압(REF_PU) 및 제4 기준 전압(REF_NL)의 전압 레벨은 고정하되, 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨이 주기적으로 제1 레벨(VCOM1)과 제2 레벨(VCOM2)로 변화하는 경우 잔류 DC 전압은 화소 전극(111)의 양 사이드 에지 부분에 번갈아 누적됨을 알 수 있다.
본 발명의 실시예와 같이, 공통 전압(VCOM)의 전압 레벨은 고정하되, 제1 기준 전압(REF_PU) 및 제4 기준 전압(REF_NL)의 전압 레벨을 주기적으로 변화시키는 경우 잔류 DC 전압은 화소 전극(111)의 전면에 골고루 분산되어 누적됨을 알 수 있다. 이와 같이, 잔류 DC 전압이 화소 전극(111)의 전면에 분산됨에 따라서 플렉소일렉트릭 효과에 의한 휘도 변화는 사용자가 인지하지 못할 정도로 작아진다.
도 10은 도 1에 도시된 표시 패널의 소정 데이터 라인으로 제공되는 데이터 신호 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, j번째 데이터 라인(DLj)으로 제공되는 데이터 신호(Dj)가 화이트 계조에 대응하는 최대 계조로 고정되어 장시간 유지되는 것으로 가정하면, 데이터 신호(Dj)는 매 프레임마다 정극성 계조와 부극성 계조로 반전된다. 또한 데이터 신호(Dj)는 소정 주기(P1)마다 상한 전압 레벨(V_PU)과 하한 전압 레벨(V_NL) 사이로 스윙한다. 데이터 신호(Dj)의 변화 주기(P1)를 충분히 낮은 값(예컨대, 1Hz 이하)로 설정하고, 매 프레임마다 전압 레벨 변화 폭을 작게 설정한다면 사용자는 데이터 신호(Dj)에 의한 휘도 변화를 감지하지 못하고, 플렉소일렉트릭 효과는 최소화할 수 있다.
도 11은 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 구성을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(120)는 감마 조정부(121), 디더링부(122) 및 제어 신호 발생부(123)를 포함한다.
감마 조정부(121)는 영상 신호(RGB)를 수신한다. 감마 조정부(121)는 영상 신호(RGB)의 감마 특성이 소정 주기로 변화하도록 조정된 감마 데이터 신호(RGB')를 출력한다. 디더링부(122)는 감마 데이터 신호(RGB')를 디더링하여 데이터 신호(DATA)를 출력한다.
제어 신호 발생부(123)는 제어 신호(CTRL)에 응답해서 제1 제어 신호(CONT1) 및 제2 제어 신호(CONT2)를 출력한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 데이터 구동 회로버(140, 도 1에 도시됨)로 제공되고, 제2 제어 신호(CONT2)는 게이트 구동 회로(130, 도 1에 도시됨)로 제공된다.
도 12는 도 11에 도시된 타이밍 컨트롤러의 감마 조정 동작을 설명하기 위한 예시적 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 감마 조정부(121)는 영상 신호(RGB)의 감마 특성이 소정 주기로 변화하도록 조정된 감마 데이터 신호(RGB')를 출력한다. 예컨대, 250 계조(250G)에 대응하는 영상 신호(RGB)가 입력되면, 감마 조정부(121)는 245 계조(245G)부터 255계조(255G) 사이에서 주기적으로 스윙하는 감마 데이터 신호(RGB')를 출력한다. 감마 데이터 신호(RGB')의 변화 주기는 사용자가 계조 변화를 인식하지 못하도록 충분히 느린 속도로 설정되는 것이 바람직하다.
예컨대, 5 계조(5G)에 대응하는 영상 신호(RGB)가 입력되면, 감마 조정부(121)는 0 계조(0G)부터 10 계조(10G) 사이에서 주기적으로 스윙하는 감마 데이터 신호(RGB')를 출력한다.
도 11에 도시된 예에서, 감마 데이터 신호(RGB')는 영상 신호(RGB)를 기준으로 +5 계조 및 -5 계조 사이를 스윙한다. 그러나, 감마 데이터 신호(RGB')의 스윙 범위는 다양하게 변경될 수 있다.
감마 조정부(121)는 0 계조(0G)부터 255 계조(255G) 사이의 계조 레벨을 갖는 영상 신호(RGB)를 5 계조(5G)부터 250 계조(250G) 사이의 계조 레벨을 갖는 영상 신호로 다운 케일링한 후 감마 데이터 신호(RGB')를 출력할 수 있다.
감마 데이터 신호(RGB')는 소정 프레임마다 변화하므로 계조 레벨이 변화하는 시점에 사용자에 의해서 휘도 차가 감지될 수 있다. 디더링부(122)는 감마 데이터 신호(RGB')를 부드러운 곡선 형태로 변화시켜서 데이터 신호(DATA)를 출력한다. 따라서 사용자가 휘도 차를 감지하는 것을 방지할 수 있다.
도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)가 도 11에 도시된 바와 같은 감마 조정부(121) 및 디더링부(122)를 포함하는 경우 전압 발생기(150)는 고정된 전압 레벨을 갖는 제1 내지 제4 기준 전압들(REF_PU, REF_PL, REF_NU, REF_NL)을 발생할 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: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 구동 회로
140: 데이터 구동 회로 142: 감마 전압 발생기
144: 데이터 드라이버 150: 전압 발생기

Claims (12)

  1. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들에 각각 연결된 복수의 픽셀들을 포함하는 표시 패널과;
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동 회로와;
    상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로와;
    상기 데이터 드라이버로 데이터 신호를 제공하고, 상기 게이트 드라이버를 제어하며, 전압 제어 신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 전압 제어 신호에 응답해서 복수의 기준 전압들을 발생하는 전압 발생기를 포함하되;
    상기 복수의 기준 전압들 각각의 전압 레벨은 소정의 범위 내에서 주기적으로 변화하고,
    상기 데이터 구동 회로는 상기 복수의 기준 전압들에 근거해서 상기 데이터 신호를 계조 전압으로 변환하여 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 구동 회로는,
    상기 복수의 기준 전압들에 근거해서 복수의 감마 전압들을 발생하는 감마 전압 발생기; 및
    상기 복수의 감마 전압들 중 상기 데이터 신호에 대응하는 감마 전압을 상기 계조 전압으로 선택하고, 선택된 계조 전압으로 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 기준 전압들은,
    공통 전압보다 높은 전압 레벨을 갖는 제1 및 제2 기준 전압들 및 상기 공통 전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 제3 및 제4 기준 전압들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감마 전압 발생기는,
    상기 제1 및 제2 기준 전압들에 근거하여 복수의 정극성 기준 전압들을 생성하는 정극성 기준 전압 발생부; 및
    상기 복수의 정극성 기준 전압들에 근거하여 복수의 정극성 감마 전압들을 생성하는 정극성 감마 전압 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 감마 전압 발생기는,
    상기 제3 및 제4 기준 전압들에 근거하여 복수의 부극성 기준 전압들을 생성하는 부극성 기준 전압 발생부; 및
    상기 복수의 부극성 기준 전압들에 근거하여 복수의 부극성 감마 전압들을 생성하는 부극성 감마 전압 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 제어 신호는 상기 복수의 기준 전압들 각각의 상한 전압 레벨 및 하한 전압 레벨을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 기준 전압들 각각은 대응하는 상한 전압 레벨 및 대응하는 하한 전압 레벨 사이의 복수의 전압 레벨들로 단계적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압 레벨 제어 신호는 상기 복수의 기준 전압들 각각의 변화 주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 기준 전압들 각각의 변화 주기는 1Hz이하인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 기준 전압들 각각의 전압 레벨은 소정의 전압 레벨로 고정되고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호를 소정의 범위 내에서 주기적으로 변화하는 상기 데이터 신호로 변환하여 상기 데이터 드라이버로 제공하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 영상 신호의 감마 레벨을 조정하고, 감마 데이터 신호를 출력하는 감마 조정부; 및
    상기 감마 데이터 신호를 디더링해서 상기 데이터 신호를 출력하는 디더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 감마 데이터 신호는 상기 영상 신호를 기준으로 소정 범위 내에서 주기적으로 스윙하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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