KR20100042359A

KR20100042359A - 표시 장치

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Publication number: KR20100042359A
Application number: KR1020080101475A
Authority: KR
Inventors: 문승빈; 이주형; 박상진; 맹호석; 안보영; 채세병
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-04-26

Abstract

표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부, 전원부, 프리-드라이빙부 및 스토리지 구동부를 포함한다. 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결되고 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 라인을 포함한다. 게이트 구동부는 게이트 라인에 게이트 신호를 출력하고, 데이터 구동부는 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 출력한다. 전원부는 제1 유지 신호 및 제1 유지 신호에 위상이 반전된 제1 반전 유지 신호를 생성한다. 프리-드라이빙부는 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호를 외부전압을 이용해 프리-드라이빙 시켜 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호를 생성한다. 스토리지 구동부는 상기 제2 유지 신호 및 제2 유지 반전 신호를 이용하여 상기 스토리지 라인에 프레임마다 위상이 반전되는 스토리지 신호를 출력한다. 이에 따라 프리-드라이빙부에 의해 프리-드라이빙시킴으로써 소비 전력을 감소시키고, 응답 속도를 향상시킬 수 있다.

스토리지 구동부

Description

표시 장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력을 감소시키기 위한 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치는 화소 전극이 형성된 어레이 기판과 공통전극이 형성된 대향 기판 및 두 기판 사이에 개재된 이방성 유전율을 갖는 액정층으로 이루어진다. 이런한 액정 표시 장치는 두 기판 사이에 인위적으로 전계를 형성하고, 전계의 세기에 따라 달라지는 액정의 광투과율을 조절하여 원하는 영상을 표시하는 평판 표시 장치이다.

이러한 액정표시장치는 슬림한 디자인, 저소비 전력, 고해상도 등의 장점을 바탕으로, 노트북 컴퓨터용, 모니터용 등의 각종 응용 제품에 널리 사용되고 있다. 최근에는 모바일 기기가 주목받고 있으며, 이들 휴대 기기에 사용되는 액정표시장치는 단순한 정보 표시뿐 아니라 사진, 동영상, 방송 등을 충실히 디스플레이 할 수 있는 성능이 요구되고 있다.

하지만, 액정표시장치가 점차 고해상도화 됨에 따라서 소비 전력의 증가가 문제가 되고 있으며, 동영상을 디스플레이 하기 위해 요구되는 빠른 응답속도가 문 제점으로 부각되고 있다.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 소비 전력을 감소시키기 위한 표시 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부, 전원부 및 스토리지 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결되고 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 라인을 포함한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 출력한다. 상기 전원부는 제1 유지 신호 및 제1 유지 신호에 위상이 반전된 제1 반전 유지 신호를 생성한다. 상기 프리-드라이빙부는 상기 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호를 외부전압을 이용해 프리-드라이빙시켜 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호를 생성한다. 상기 스토리지 구동부는 상기 제2 유지 신호 및 제2 유지 반전 신호를 이용하여 상기 스토리지 라인에 프레임마다 위상이 반전되는 스토리지 신호를 출력한다.

상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부, 전원부 및 스토리지 구동부를 포함한다. 상기 표시 패널은 영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결되고 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 라인을 포함한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 라인에 데이터 전압을 출력한다. 상기 스토리지 구동부는 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호를 이용하여 상기 스토리지 라인에 프레임마다 위상이 반전되는 스토리지 신호를 출력한다. 상기 전원부는 상기 데이터 구동부가 최소 전력으로 구동하는 모드에서 상기 스토리지 구동부의 유지 신호를 오프시킨다.

본 발명에 따른 표시 장치에 의하면, 스토리지 구동부에 인가되는 신호들을 프리-드라이빙부에 의해 한 단계 이상 미리 구동함으로써 소비 전력을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 대기 모드시 스토리지 구동부에 인가되는 유지 신호들을 오프시킴으로써 IC에서의 소비 전류를 줄일 수 있다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 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 것으 로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 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, 부분품 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. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 위에 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 아래에 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 바로 아래에 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

실시예1

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(500), 제어부(700), 계조 분주부(800), 게이트 구동부(600), 데이터 구동부(400), 스토리지 구동부(100), 전원부(200) 및 프리-드라이빙부(300)를 포함한다.

표시 패널(500)은 분주된 데이터 전압(예컨대, 데이터 신호)이 공급되는 데이트 라인들(DL1~DLm)과, 데이터 라인들(DL1~DLm)과 교차하며 게이트 신호에 의해 활성화되는 게이트 라인들(GL1~GLn)에 전기적으로 연결된 복수의 화소부를 포함한다. 또한, 게이트 라인들(GL1~GLn)과 나란하게 형성되어 데이터 라인들(DL1~DLm)과 교차하는 스토리지 라인들(SL1~SLn)을 더 포함한다. 한편, 표시 패널(100)은 도시하진 않았지만 게이트 라인들(GL1~GLn), 데이터 라인들(DL1~DLm) 및 스토리지 라인들(SL1~SLn)이 형성된 어레이 기판과, 어레이 기판과 대향하는 대향 기판(예컨대, 컬러필터 기판) 및 두 기판 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다.

각 화소부에는 게이트 전극 및 소스 전극이 각각 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 박막트랜지스터(TFT)와, 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결된 액정 커패시터(CLC) 및 스토리지 커패시터(CST)가 형성된다. 액정 커패시터(CLC)는 박막트랜지스터(TFT)의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극과, 공통전압이 제공되는 공통 전극을 두 전극으로 하고, 두 전극 사이의 액정층을 유전체로서 기능한다. 공통 전극에 제공되는 공통전압(Vcom)은 일정한 레벨의 전압을 유지하는 직류(DC) 전압이며, 화소 전극 및 공통 전극은 동일 기판 상에 형성될 수도 있고, 서로 다른 기판 상에 형성될 수도 있다. 스토리지 커패시터(CST)는 박막트랜지스 터(TFT)의 드레인 전극에 연결되는 화소 전극과 스토리지 라인(SL)과 연결되는 전극의 중첩에 의해 정의되고, 두 전극 사이의 절연체를 유전체로서 기능한다.

제어부(700)는 외부에서 동기신호들(CONT) 및 화상 신호(DATA)를 입력받으며, 동기신호들(CONT)에 기초하여 게이트 구동부(600) 및 데이터 구동부(400)를 구동하기 위한 제어신호들을 생성한다. 제어부(700)에 입력되는 동기신호들(CONT)은 메인 클럭 신호(MCLK), 수직 동기 신호(VSYNC), 수평 동기신호(HSYNC) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 포함한다.

게이트 구동부(600)를 제어하기 위한 게이트 제어신호들은 게이트 온 신호(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 개시신호(STV) 및 게이트 온 신호(Von)의 주기를 제어하는 적어도 하나의 게이트 클럭 신호(GATE CLK)를 포함한다. 데이터 구동부(400)를 제어하기 위한 데이터 제어신호들은 1수평 화소열에 대한 데이터 신호의 전송 시작을 지시하는 수평 개시신호(STH), 데이터 라인들(DL1~DLm)에 데이터 신호의 인가를 지시하는 로드 신호(TP) 및 데이터 클록 신호(DCLK)를 포함한다. 또한, 데이터 제어신호들은 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하, 데이터 극성이라 함)을 반전시키는 극성 반전 신호(RVS)를 더 포함한다. 또한, 제어부(700)는 외부에서 입력받은 화상 신호(DATA)를 표시 패널(100)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 계조 분주부(800)를 통해 데이터 구동부(400)에 제공한다.

게이트 구동부(600)는 제어부(700)에서 제공받은 게이트 제어신호들에 기초하여 표시 패널(500)에 형성된 게이트 라인들(GL1~GLn)을 순차적으로 구동한다. 즉, 게이트 라인(GL)을 활성화시키는 게이트 신호(예컨대, 게이트 온 신호)를 순차 적으로 공급함으로써, 게이트 신호가 인가된 게이트 라인(GL)에 연결되어 박막트랜지스터(TFT)들을 턴-온(turn-on) 구동한다.

데이터 구동부(400)는 제어부(700)에서 제공받은 데이터 제어신호들에 기초하여 데이터 라인들(DL1~DLm)에 데이터 신호를 공급한다. 즉, 계조 분주부(800)로부터 제공되는 계조 신호를 대응하는 데이터 전압(계조 전압)으로 변환하여 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급한다. 여기서, 데이터 라인들(DL1~DLm)에 출력되는 데이터 전압은 1수평 화소열 단위로 극성이 반전되고, 1 프레임마다 반전되어 인가되는 라인 반전 방식으로 구동된다. 일 예로, 홀수 번째 수평 화소열에는 데이터 라인들로 부극성(-)의 데이터 전압을 인가하고, 짝수 번째 수평 화소열에는 정극성(+)의 데이터 전압을 인가하며, 다음 프레임에는 반대 극성의 데이터 전압을 인가한다.

스토리지 구동부(100)는 표시 패널(500)의 스토리지 라인들(SL1~SLn)에 인접한 스토리지 라인들(SL1~SLn)간에 1 프레임 주기로 반전하는 스토리지 전압(VST)을 인가한다. 즉, 인접한 스토리지 라인들(SL1~SLn) 간에 서로 다른 하이 레벨의 스토리지 전압(VST1) 및 로우 레벨의 스토리지 전압(VST2)을 인가한다. 여기서, 스토리지 구동부는 부스트부(104), 신호 입력부(106) 및 전압 유지부(102)를 포함한다. 부스트부(104)는 스토리지 라인을 구동하는 구동전압을 출력한다. 신호 입력부(106)는 게이트 신호에 동기되어 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호를 입력한다. 전압 유지부(102)는 신호 입력부로부터 입력된 신호들을 이용하여 부스트 신호를 일정한 레벨로 프레임 동안 유지시킨다.

전원부(200)는 제어부(700), 게이트 구동부(600), 데이터 구동부(400), 프리 -드라이빙부(300) 및 스토리지 구동부(100)에 전압을 인가한다. 전원부(200)는 제1 유지 신호 및 제1 유지 신호에 위상이 반전된 제1 반전 유지 신호와 부스트 신호를 생성하여 스토리지 구동부(100)에 제공하고, 부스트 신호를 일정하게 유지하기 위한 하이 및 로우 레벨의 전압을 부스트 전압라인(VBH 및 VBL)에 제공한다. 또한, 전원부(200)는 프리-드라이빙하기 위한 외부 전압(VCI or GND)을 생성하여 프리-드라이빙부(300)에 제공한다.

프리-드라이빙부(300)는 전원부(200)와 스토리지 구동부(100) 사이에 위치되어 스토리지 구동부(100)에 인가되는 신호를 프리-드라이빙한다. 즉, 프리-드라이빙부(300) 전원부(200)에서 생성되는 제1 유지 신호(VCA1) 및 제1 반전 유지 신호(VCA2)를 프리-드라이빙한다. 여기서, 프리-드라이빙부(300)는 신호의 레벨이 로우 레벨(또는, GND)에서 하이 레벨로 변경될 시 외부 전압(GND 또는 VCI)을 이용하여 방전단계를 한단계 이상 더 거치게 한다. 예컨대, 기존 신호의 레벨 변경에 따라, 로우 레벨의 신호(또는, GND)로부터 하이 레벨의 신호로 레벨 변경하지 않고, 로우 레벨의 신호(또는, GND)에서 외부 전압(VCI or GND)을 거쳐 하이 레벨로 스텝 변경할 수 있다. 즉, 프리-드라이빙부가 전원부로부터의 로우 레벨의 신호(또는, GND)를 외부 전압(VCI or GND)을 이용하여 먼저 구동시킨뒤, 최종 하이 레벨의 신호를 스토리지 구동부(100)에 제공한다. 이로 인해, 수십 ~ 수백 ㎼ 의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

여기서, 프리-드라이빙부(300)는 복수의 외부 전압들을 이용해 스토리지 구동부(100)의 신호 입력부(106)로 인가되는 신호(즉, 제1 유지 신호 및 제1 반전 유 지 신호)를 적어도 1회 이상 프리-드라이빙할 수 있다.

프리-드라이빙부(300)는 전원부(200)에서 생성된 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)를 외부 전압(VCI or GND)을 이용하여 프리-드라이빙하여 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)를 스토리지 구동부(100)로 인가한다. 따라서, 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)를 프리-드라이빙하기 위해, IC로부터 외부 전압(VCI or GND)이 프리-드라이빙부에 제공된다. 즉, 전원부(200)에서 스토리지 구동부(100)로 직접 인가되는 유지 신호들이 외부 전압(VCI)에 의해 한단계 먼저 구동되어 스토리지 구동부(100)에 인가된다. 예컨대, 전원부(200)부터 출력된 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)는 프리-드라이빙부(300)를 거쳐 프리-드라이빙된 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)를 스토리지 구동부(100)에 제공한다.

도 2는 도 1에 도시된 스토리지 구동부의 회로도이다.

도 2를 참조하면, 스토리지 구동부(100)는 게이트 신호에 동기되어 부스트 신호를 스토리지 라인으로 출력하는 부스트부(104), 게이트 신호에 동기되어 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호를 입력하는 신호 입력부(106) 및 신호 입력부로부터 입력된 신호들을 이용하여 부스트 신호를 일정한 레벨로 프레임 동안 유지시키는 전압 유지부(102)를 포함한다.

신호 입력부(106)는 제1 스위칭 소자(TR1), 제2 스위칭 소자(TR2)를 포함하고, 전압 유지부(102)는 제3 스위칭 소자(TR3), 제4 스위칭 소자(TR4), 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다. 제1 스위칭 소자(TR1)는 입력단자가 프리 -드라이빙부(300)에 연결되고, 제어단자는 게이트 라인(GL)에 연결된다. 제2 스위칭 소자(TR2)는 프리-드라이빙부(300)에 연결되고, 제어단자는 제1 스위칭 소자(TR1)와 공통하여 게이트 라인(GL)에 연결된다. 제3 스위칭 소자(TR3)는 입력단자가 하이 레벨의 부스트 전압라인(VBH)에 연결되고, 제어단자는 제1 스위칭 소자(TR1)의 출력단자에 연결되며, 출력단자는 제4 스위칭 소자(TR4)와 공통하여 스토리지 라인(SL)에 연결된다. 제4 스위칭 소자(TR4)는 입력단자가 로우 레벨의 부스트 전압라인(VBL)에 연결되고, 제어단자는 제2 스위칭 소자(TR1)의 출력단자에 연결되며, 출력단자는 제3 스위칭 소자(TR3)와 공통하여 스토리지 라인(SL)에 연결된다. 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)는 각각 제3 스위칭 소자(TR3) 및 제4 스위칭 소자(TR4)의 제어단자와 입력단자 사이에 형성된다.

신호 입력부(106)으로부터 제공된 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)는 신호 입력부(106)에 포함된 스위칭 소자들(TR1 및 TR2) 과 전압 유지부(102)에 포함된 스위칭 소자들(TR3 및 TR4)를 거쳐 각각 일정한 레벨의 제3 유지 전압 및 제3 반전 유지 전압을 출력한다. 여기서, 제3 유지 전압은 제3 반전 유지 전압에 비해 하이 레벨의 전압이다. 따라서, 스토리지 구동부(100)는 스토리지 라인에 제3 유지 전압 및 제3 반전 유지 전압에 의해 프레임마다 위상이 반전되고 일정하게 유지된 스토리지 전압(VST)을 출력한다.이러한 신호 입력부(106)는 게이트 신호에 응답하여, 전압 유지부(102)에 의해 부스트부(104)를 통해 출력되는 부스트 전압에 대응되는 레벨의 유지 전압(예컨대, 제3 유지 전압 또는 제3 반전 유지 전압)을 스토리지 라인(SLn)으로 프레임 동안 출력한다.

도 3은 도 2에 도시된 스토리지 구동부의 입출력신호의 파형도들이다.

도 2 및 도 3를 참조하면, Mth 프레임 동안, 게이트 신호가 턴온되면, 프리-드라이빙된 제2 유지 신호(VCA1)는 하이 레벨의 신호로 신호 입력부(106)의 제1 스위칭 소자(TR1)에 제공되고, 프리-드라이빙된 제2 반전 유지 신호(VCA2)는 로우 레벨의 신호로 신호 입력부(106)의 제2 스위칭 소자(TR2)에 제공된다. 따라서, 하이 레벨의 신호로 인가된 제2 유지 신호(VCA1)가 전압 유지부(102)의 제3 스위칭 소자(TR3)를 턴온시켜서, 하이 레벨의 제3 유지 전압을 이용하여 부스트부(104)로부터 제공된 하이 레벨의 부스트 신호를 하이 레벨의 신호로 일정하게 유지시킨다. (M+1)th 프레임 동안, 게이트 신호가 턴온되면, 프리-드라이빙된 제2 유지 신호(VCA1)는 반전된 로우 레벨의 신호로 신호 입력부(106)의 제1 스위칭 소자(TR1)에 제공되고, 프리-드라이빙된 제2 반전 유지 신호(VCA2)는 반전된 하이 레벨의 신호로 신호 입력부(106)의 제2 스위칭 소자(TR2)에 제공된다. 따라서, 하이 레벨의 신호로 인가된 제2 반전 유지 신호(VCA2)가 전압 유지부의 제4 스위칭 소자(TR4)를 턴온시켜서, 로우 레벨의 제3 유지 전압을 이용하여 부스트부(104)로부터 제공된 로우 레벨의 부스트 신호를 로우 레벨의 신호로 일정하게 유지시킨다.

즉, 제2 유지 신호(VCA1)는 프레임마다 하이 레벨의 신호에서 로우 레벨의 신호로 반전된다. 제2 반전 유지 신호(VCA2)는 프레임마다 제2 유지 신호(VCA1)와 반대로 로우 레벨의 신호에서 하이 레벨의 신호로 반전된다. 또한, 부스트 전압은 제2 유지 신호(VCA1)와 동일한 위상을 가지고 프레임마다 반전된다. 제2 유지 신호(VCA1) 및 제2 반전 유지 신호(VCA2)는 프리-드라이빙하여 계단 형상의 파형을 이루고, 부스트 신호(VBS)는 구형 형상의 파형을 이룬다.

다시 말해, 게이트 신호가 Mth 프레임 동안 하이 레벨이 되면, 제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자 및 제5 스위칭 소자가 턴온된다. 여기서, 게이트 신호가 하이 레벨인 경우 게이트 라인에 연결된 박막트랜지스터들이 턴온되어 각 화소전극에는 정극성의 데이터 전압이 충전된다.

이어서, 프리-드라이빙된 제2 유지 신호(VCA1) 및 제2 반전 유지 신호(VCA2)와 부스트 신호(VBS)가 전원부(200)로부터 스토리지 구동부(100)로 인가된다. 제2 유지 신호(VCA1)가 하이 레벨인 경우, 제1 스위칭 소자(TR1)는 턴온되어 제1 스위칭 전압을 출력하고, 위상이 반대인 로우 레벨의 제2 반전 유지 신호(VCA2)는 제2 스위칭 소자(TR2)를 턴오프시킨다. 따라서, 출력된 제1 스위칭 전압이 제1 커패시터에 충전되고, 충전된 전압에 의해 제3 스위칭 소자는 제3 유지 전압을 출력한다. 한편, 제2 반전 유지 신호(VCA2)가 하이 레벨인 경우, 제2 스위칭 소자(TR2)는 턴온되어 제2 스위칭 전압을 출력하고, 위상이 반대인 하이 레벨의 제2 유지 신호(VCA1)는 제1 스위칭 소자(TR1)를 턴오프시킨다. 따라서, 출력된 제2 스위칭 전압이 제2 커패시터에 충전되고, 충전된 전압에 의해 제4 스위칭 소자는 제3 반전 유지 전압을 출력한다.

또한, 게이트 신호에 응답하여 부스트 신호(VBS)가 제5 스위칭 소자를 통해 부스트 전압을 출력한다. 부스트 전압은 제3 유지 전압 및 제3 반전 유지 전압에 의해 1프레임 동안 일정한 레벨의 스토리지 전압으로 스토리지 라인(SL)에 출력된 다. 즉, 부스트 신호(VBS)가 하이 레벨일 경우, 부스트 신호(VBS)와 동일한 위상의 제2 유지 신호(VCA1)가 만든 제3 유지 전압에 의해 하이 레벨을 유지하고, 부스트 신호(VBS)가 로우 레벨일 경우, 부스트 신호(VBS)와 다른 위상의 제2 반전 유지 신호(VCA2)가 만든 제3 반전 유지 전압에 의해 로우 레벨을 유지한다.

도 4a 내지 도 4d는 도 1의 프리-드라이빙부에 의해 프리-드라이빙된 다양한 신호의 파형도들이다.

도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 신호들은 다양한 파형의 형태로 제공될 수 있다. 예컨대, 도 4a는 GND와 하이 레벨의 전압(VCAH)의 중간 전압(예컨대, 외부 전압(VCI))을 이용하여 프리-드라이빙한 것이고, 도 4b는 로우 레벨의 전압(VCAL)에 더 가까운 전압(GND)을 이용하여 프리-드라이빙 된 것이고, 4c는 로우 레벨의 전압(VCAL)과 하이 레벨의 전압(VCAH)의 중간 전압(VCI)을 이용하여 프리-드라이빙된 것이며, 도 4d는 로우 레벨의 전압(VCAL)에서 복수의 외부 전압(GND or VCI)을 이용하여 두 단계 프리-드라이빙 된 것이다. 이는 전원부(200)에서 프리-드라이빙 없이 직접 스토리지 구동부(100)로 신호를 인가하는 것보다 각각의 유지 신호들을 프리-드라이빙함으로써 소비전력을 감소시키는 효과가 있다. 또한, 도 4d에서와 같이, 두 단계 프리-드라이빙한 것의 효과는 도 4a 내지 도 4c에서와 같이, 한 단계 프리-드라이빙한 것의 효과보다 크다. 즉, 단계가 증가할수록 효과는 커진다.

실시예2

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패 널(500), 제어부(700), 계조 분주부(800), 게이트 구동부(600), 데이터 구동부(400), 스토리지 구동부(100) 및 전원부(200)를 포함한다.

실시예2에 따른 표시 장치는 실시예1의 프리-드라이빙부(300)를 제외하고는 그 구성이 실질적으로 동일하므로 실시예1과 동일한 설명은 생략하기로 하고, 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 제어부(700)는 외부에서 동기신호들(CONT), 화상 신호(DATA) 및 모드 신호(MS)를 입력받으며, 동기신호들(CONT)에 기초하여 게이트 구동부(600) 및 데이터 구동부(400)를 구동하기 위한 제어신호들을 생성하고 모드 신호(MS)에 기초하여 스토리지 구동부(100)를 구동하기 위한 제어신호들을 생성한다. 여기서, 모드 신호(MS)는 대기 모드 신호와 일반 모드 신호로 나눌 수 있다. 대기 모드는 최소 전력으로 구동하는 모드이다. 제어부(700)에 입력되는 동기신호들(CONT)은 메인 클럭 신호(MCLK), 수직 동기 신호(VSYNC) 수평 동기신호(HSYNC) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 포함한다.

전원부(200)는 제어부(700), 게이트 구동부(600), 데이터 구동부(400) 및 스토리지 구동부(100)에 전압을 인가한다. 전원부(200)는 제어부(700)로부터 선택된 모드에 따라 스토리지 구동부(100)를 구동하기 위한 제어신호를 수신한다. 예컨대, 데이터 전압이 0~64계조 전압 또는 0~256계조 전압으로 이루어진 일반모드와 데이터 전압이 화이트 계조 전압(AVSS) 및 블랙 계조 전압(GVDD)으로 이루어진 대기모드가 있을 수 있다.

제어부(700)가 표시 패널(500)의 동작 조건인 대기 모드임을 알리는 모드 신 호(MS)를 수신하면, 제어부(700)는 전원부(200)에 데이터 구동부(400)를 8칼라 모드(즉, 대기 모드)로 구동하기 위한 제어신호를 전송한다. 이때, 제어신호는 스토리지 구동부(100)에 인가되는 신호를 제어하는 정보를 포함하고 있다. 제어 신호에 따라, 전원부(200)는 스토리지 구동부(100)에 인가되는 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)를 오프시키고 부스트 신호(VBS)만을 인가한다.

한편, 제어부(700)가 표시 패널(500)의 동작 조건인 일반 모드임을 알리는 모드 신호(MS)를 수신하면, 제어부(700)는 외부에서 입력 받은 화상 신호(DATA)를 모드의 조건에 따라 처리하는 제어신호를 계조 분주부(800)로 전송하고, 상기 전송된 화상 신호를 64계조 또는 256계조 등으로 분주시키고, 분주된 화상 신호(계조 신호)들을 데이터 구동부(400)에 제공한다. 이에 따라, 데이터 구동부(400)는 계조 분주부(800)로부터 분주된 계조 신호들을 각각에 대응하는 데이터 전압(즉, 계조 전압)으로 변환한다.

한편, 도면에서는 계조 분주부(800)가 독립적 유닛으로 구성되게 도시하였으나, 계조 분주부(800)는 그래픽 기기, 액정 표시 모듈, 제어부(700) 및 데이터 구동부(400) 등에 통합되도록 구성할 수도 있다.

도 6은 도 5의 표시 장치에 따라 8칼라 모드의 구동을 설명하기 위한 개념도이고, 도 7은 계조 전압에 따른 액정의 전압-투과율을 나타내는 그래프이다.

도 6를 참조하면, 8칼라 구동은 화이트 계조 전압(AVSS)과 블랙 계조 전압(GVDD)만을 RGB 화소 각각에 인가한 경우이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 액정에 인가되는 전압에 따른 광투과율은 V0의 전 압 이하에서와 V256의 전압 이상에서 전압이 감소하고 증가하더라도 광투과율의 변화는 거의 없다. 따라서, 대기 모드의 경우, V0이하의 화이트 계조 전압(AVSS)과 V256이상의 블랙 계조 전압(GVDD)을 인가하므로 전압 레벨이 약간의 오차 범위를 갖더라도 투과율 및 휘도는 거의 변함이 없으므로 플리커 또는 크로스토크도 발생하지 않는다. 즉, 대기 모드에서, V0~V256계조와 같이, 스토리지 구동부(100)의 제3 유지 전압들에 의해 스토리지 전압(VST)을 정확하게 유지시켜줄 이유가 없으므로, 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)을 오프시킴으로써(GND 레벨로 고정시킴으로써) IC에서 수십~수백㎂의 전류를 감소시킬 수 있다.

도 8은 도 5에 도시된 스토리지 구동부의 입출력신호의 파형도들이다.

도 2 및 도 8을 참조하면, 9를 참조하면, 전원부(200)로부터 제공되는 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호(VCA1 및 VCA2)가 오프상태로 제공되고, 부스트 신호(VBS)는 일반 모드와 동일하게 프레임마다 위상이 반전되어 제공된다.

따라서, 본 발명에 따른 표시 장치에 의하면, 스토리지 라인의 전압 레벨을 데이터 전압이 충전된 후에 반전시킴으로써, 화소전극의 전압 레벨이 부스트되어 응답속도를 개선할 수 있고, 스토리지 구동부에 인가되는 신호들을 프리-드라이빙부에 의해 한 단계 이상 미리 구동함으로써 소비 전력을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 대기 모드시 스토리지 구동부에 인가되는 유지 신호들을 오프시킴으로써 IC에서의 소비 전류를 줄일 수 있다. 게다가, 스토리지 라인은 반전 이후에도 플로팅 되지 않고 전압 레벨을 일정하게 유지함으로써 휘도를 개선할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시된 스토리지 구동부의 회로도이다.

도 4a 내지 도 4d는 도 1의 프리 드라이빙부에 의해 프리 드라이빙된 다양한 신호의 파형도들이다.

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 6은 도 5의 표시 장치에 따라 8칼라 모드의 구동을 설명하기 위한 개념도이다.

도 7은 계조 전압에 따른 액정의 전압-투과율을 나타내는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스토리지 구동부 200 : 전원부

300 : 프리-드라이빙부 400 : 데이터 구동부

500 : 표시 패널 600 : 게이트 구동부

700 : 제어부 800 : 계조 분주부

Claims

영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결되고 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 라인을 포함하는 표시 패널;

상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;

상기 데이터 라인에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부;

제1 유지 신호 및 제1 유지 신호에 위상이 반전된 제1 반전 유지 신호를 생성하는 전원부;

상기 제1 유지 신호 및 제1 반전 유지 신호를 외부전압을 이용해 프리-드라이빙하여 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호를 생성하는 프리-드라이빙부; 및

상기 제2 유지 신호 및 제2 유지 반전 신호를 이용하여 상기 스토리지 라인에 프레임마다 위상이 반전되는 스토리지 신호를 출력하는 스토리지 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 스토리지 구동부는,

상기 게이트 신호에 동기되어 부스트 신호를 스토리지 신호로 출력하는 부스트부;

상기 게이트 신호에 동기되어 상기 제2 유지 신호 및 제2 반전 유지 신호를 입력하는 신호 입력부; 및

상기 신호 입력부로부터 입력된 신호들을 이용하여 상기 부스트 신호를 일정한 레벨로 프레임 동안 유지시키는 전압 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 신호 입력부는,

상기 전원부로부터 제2 유지 신호를 입력하는 제1 스위칭 소자; 및

상기 전원부로부터 제2 반전 유지 신호를 입력하는 제2 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 전압 유지부는,

상기 신호 입력부로부터 입력된 신호에 응답하여 상기 스토리지 라인에 제3 유지 신호를 출력하는 제3 스위칭 소자;

상기 신호 입력부로부터 입력된 반전 신호에 응답하여 상기 스토리지 라인에 제3 반전 유지 전압을 출력하는 제4 스위칭 소자;

상기 신호 입력부로부터 입력된 신호 전압이 충전되어 상기 제3 스위칭 소자의 온/오프 상태를 1프레임 동안 유지시키는 제1 커패시터; 및

상기 신호 입력부로부터 입력된 반전 신호 전압이 충전되어 상기 제4 스위칭 소자의 온/오프 상태를 1프레임 동안 유지시키는 제2 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제4항에 있어서, 상기 부스트부는,

상기 게이트 신호에 응답하여 상기 부스트 신호를 상기 스토리지 라인으로 출력하는 제5 스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 프리-드라이빙부는 복수의 외부전압들을 이용해 상기 제1 유지 전압 및 제1 반전 유지 전압을 프리-드라이빙하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
영상을 표시하는 복수의 화소들을 포함하고, 각 화소는 게이트 라인과 데이터 라인에 전기적으로 연결되고 상기 게이트 라인과 나란하게 배치된 스토리지 라인을 포함하는 표시 패널;

상기 게이트 라인에 게이트 신호를 출력하는 게이트 구동부;

상기 데이터 라인에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부;

상기 스토리지 라인에 프레임마다 위상이 반전되는 스토리지 신호를 출력하고, 유지신호와 상기 유지신호와 위상이 반전된 반전유지신호를 이용해 상기 스토리지 신호를 프레임 동안 부스트 신호의 레벨로 유지시키는 스토리지 구동부; 및

상기 데이터 구동부가 최소 전력으로 구동하는 모드에서 상기 스토리지 구동부의 유지 신호 및 상기 반전 유지 신호를 오프시키는 전원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 최소 전력으로 구동하는 모드는 상기 데이터 라인에 출력되는 상기 데이터 전압이 화이트 계조 전압 및 블랙 계조 전압으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제7항에 있어서, 상기 스토리지 구동부는,

상기 게이트 신호에 동기되어 상기 부스트 신호를 상기 스토리지 라인으로 출력하는 부스트부;

상기 전원부에 연결된 제1 스위칭 소자 및 제2 스위칭 소자를 갖는 입력 신호부; 및

상기 신호 입력부에 연결되어 하이 레벨의 유지 신호를 출력하는 제3 스위칭 소자, 상기 신호 입력부에 연결되어 로우 레벨의 유지 신호를 출력하는 제4 스위칭 소자 및 상기 제3 스위칭 소자와 상기 제4 스위칭 소자 각각의 입력 단자와 제어 단자 사이에 형성된 제1 커패시터 및 제2 커패시터를 포함하는 전압 유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.