KR20170079701A - 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는 표시패널을 턴-오프 시킬 때 전원전압을 빠르게 방전시켜 표시패널을 턴-오프시키는 시간을 감소시켜 화면과도 현상을 방지할 수 있는 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 전원전압선에 방전 회로와 방전 제어 회로를 구비한 방전부를 연결하여, 표시패널이 턴-오프될 때 전원전압을 그라운드 전압으로 방전시킬 수 있다. 방전 제어 회로는 표시패널이 턴-오프될 때에만 방전 회로가 전원전압을 그라운드 전압으로 방전시키도록 제어한다. 방전 제어 회로에 입력되는 감마전압과 기준전압의 차전압을 이용하여 구동신호를 생성할 수 있다. 또한, 전원전압이 감소하였을 때에만 방전 제어 회로로부터 방전 회로에 구동신호를 공급할 수 있다.

Description

표시 장치 및 그의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명의 실시예는 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(liquid crystal display), 플라즈마표시장치(plasma display panel), 유기발광표시장치(organic light emitting display device)와 같은 여러 가지 평판표시장치가 활용되고 있다.
표시장치는 표시패널 및 회로보드를 포함한다. 표시패널은 데이터라인들, 게이트라인들, 및 데이터라인들과 게이트라인들에 접속된 화소들을 포함한다.
회로보드는 소스 인쇄회로보드(printed circuit board, PCB)일 수 있다. 회로보드에는 연성필름들이 부착될 수 있다. 회로보드 상에 배치된 전원 라인은 표시패널이 턴-온 상태일 때 24V의 전원전압을 공급한다. 회로보드 상에 배치된 감마 라인은 표시패널이 턴-온 상태일 때 12V의 감마 전압을 공급한다. 표시패널이 턴-오프 되면 전원전압이 먼저 0V로 방전되고, 그 다음에 감마 전압이 0V로 방전된다.
전원 라인에는 별도의 방전 경로가 없다. 표시패널이 턴-오프 되면, 전원전압은 표시패널을 통해 방전된다. 방전 속도는 표시패널이 턴-오프될 때의 표시패널의 상태에 따라 다르며, 특히 표시패널이 블랙이나 어두운 화면을 가져서 낮은 그레이를 가지는 경우 방전 속도가 느리다. 이에 따라, 표시패널을 턴-오프시키는 시간이 증가하여 전원전압이 느리게 0V로 전환되는 경우 전원전압이 0V로 전환되기 전에 감마 전압이 0V로 전환되면서 표시패널이 턴-오프되기 전 순간적으로 발광하는 화면과도 현상이 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는 표시패널이 턴-오프될 때 전원전압을 빠르게 방전시켜 화면과도 현상을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그의 구동 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 전원 라인이 배치되는 표시패널, 표시패널로 제1 로직 레벨의 전원전압을 공급하는 전원 공급부 및 표시패널이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되면 전원전압을 그라운드 전압으로 방전시키는 방전부를 구비한다.
본 발명의 실시예는 표시패널이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 전원전압을 그라운드 전압으로 방전시키는 방전부를 구비한다. 이에 따라, 표시패널이 턴-오프 상태로 전환될 때 전원전압을 빠르게 그라운드 전압으로 방전시킬 수 있다. 이로 인해, 전원전압이 방전되지 않아 표시패널의 화상이 일시적으로 밝아졌다가 꺼지는 화면과도 현상을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시패널, 소스 드라이브 IC, 연성필름, 타이밍 제어회로, 전원 공급부, 방전부, 회로보드, 및 전원 라인을 나타낸 회로도.
도 3은 도 1의 화소의 일 예를 보여주는 예시도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부 및 방전부를 나타낸 블록도.
도 5는 도 4의 방전부를 상세히 나타낸 회로도.
도 6은 도 5의 오피-앰프를 상세히 나타낸 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원전압, 감마전압, 기준전압을 나타낸 파형도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 표시패널(10), 게이트 구동부(20), 데이터 구동부(30), 타이밍 제어회로(40), 전원 공급부(50), 및 방전부(60)를 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 게이트신호들을 게이트라인들(G1~Gn)에 순차적으로 공급하는 라인 순차 스캐닝으로 화소(P)들에 데이터전압들을 공급하는 어떠한 표시 장치도 포함될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display), 전기 영동 표시 장치(Electrophoresis display) 중에 어느 하나로 구현될 수 있다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치가 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display)인 경우를 중심으로 설명하기로 한다.
표시패널(10)은 상부기판과 하부기판을 포함한다. 하부기판에는 데이터라인들(D1~Dm, m은 2 이상의 양의 정수), 게이트라인들(G1~Gn, n은 2 이상의 양의 정수), 및 화소(P)들이 마련된다. 화소(P)들은 하부기판의 표시 영역(PA) 상에 마련될 수 있다. 화소(P)는 데이터라인들(D1~Dm) 중 어느 하나와 게이트라인들(G1~Gn) 중 어느 하나에 접속될 수 있다. 이로 인해, 화소(P)는 게이트라인에 게이트신호가 공급될 때 데이터라인의 데이터전압을 공급받으며, 공급된 데이터전압에 따라 소정의 밝기로 발광한다.
표시 장치가 유기 발광 표시 장치로 구현되는 경우, 화소(P)들 각각은 도 3과 같이 유기발광다이오드(OLED), 스캔 트랜지스터(ST), 구동 트랜지스터(DT), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 스캔 트랜지스터(ST)는 제k 게이트라인(Gk)의 게이트신호에 응답하여 제j 데이터라인(Dj)의 데이터전압을 구동 트랜지스터(DT)의 게이트전극에 공급한다. 구동 트랜지스터(DT)는 그의 게이트 전극에 공급되는 데이터전압에 따라 고전위전압라인(VDDL)으로부터 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 구동전류를 제어한다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)와 저전위전압라인(VSSL) 사이에 마련되어, 구동전류에 따라 소정의 밝기로 발광한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 간의 전압차를 일정하게 유지하기 위해, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 마련될 수 있다.
표시패널(10)은 방전부(60)로부터 전원전압(ELVDD)을 공급받고, 전원 공급부(50)로부터 전원기준전압(ELVSS)을 공급받는다. 전원전압(ELVDD)은 표시패널을 구동시키는 공급 전압으로, 표시패널(10)이 턴-온 상태인 경우 제1 로직 레벨(L1)을 유지한다. 예를 들어, 대형 유기발광표시 장치에서, 제1 로직 레벨(L1)은 24V일 수 있다. 표시패널(10)이 턴-오프 상태인 경우, 전원전압(ELVDD)은 그라운드 전압(GND)을 유지한다. 따라서, 표시패널(10)에 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 전원전압(ELVDD)은 제1 로직 레벨(L1)에서 그라운드 전압(GND)으로 방전된다. 전원기준전압(ELVSS)은 표시패널(10)을 구동시키는 공급 전압으로, 전원 공급부(50)에서 제어할 수 있다.
게이트 구동부(20)는 타이밍 제어회로(40)로부터 게이트 제어신호(GCS)를 입력받고, 게이트 제어신호(GCS)에 따라 게이트신호들을 생성하여 게이트라인들(G1~Gn)에 공급한다.
데이터 구동부(30)는 타이밍 제어회로(40)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 데이터 제어신호(DCS)를 입력받고, 전원 공급부(50)로부터 감마전압(GMA)들을 공급받는다. 데이터 구동부(30)는 데이터 제어신호(DCS)와 감마전압(GMA)들에 따라 디지털 비디오 데이터(DATA)를 아날로그 데이터전압들로 변환하여 데이터전압들을 데이터라인들(D1~Dm)에 공급한다. 감마전압(GMA)들은 데이터라인들에 공급할 데이터전압들 각각의 크기를 제어한다. 감마전압(GMA)들은 제1 로직 레벨(L1)보다 작은 제3 로직 레벨(L3)을 가질 수 있다.
타이밍 제어회로(40)는 외부의 시스템 보드(미도시)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)와 타이밍 신호를 입력받고, 전원 공급부(50)로부터 게이트 하이 전압(VGH)과 게이트 로우 전압(VGL)을 입력받는다. 타이밍 제어회로(40)는 타이밍 신호, 게이트 하이 전압(VGH), 및 게이트 로우 전압(VGL)에 기초하여 게이트 구동부(20)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 발생시킨다. 타이밍 제어회로(40)는 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 구동부(20)에 공급하고, 디지털 비디오 데이터(DATA)와 소스 제어신호(DCS)를 데이터 구동부(30)에 공급한다.
전원 공급부(50)는 전원전압(ELVDD), 전원기준전압(ELVSS), 게이트 하이 전압(VGH), 게이트 로우 전압(VGL), 및 감마전압(GMA)들을 생성한다. 전원 공급부(50)는 전원전압(ELVDD)을 방전부(60)에 공급한다. 전원 공급부(50)는 전원기준전압(ELVSS)을 표시패널(10)에 공급한다. 전원 공급부(50)는 게이트 하이 전압 및 게이트 로우 전압(VGH, VGL)을 타이밍 제어회로(40)에 공급한다. 전원 공급부(50)는 감마전압(GMA)들을 데이터 구동부(30)에 공급한다.
방전부(60)는 전원 공급부(50)로부터 제1 로직 레벨(L1)의 전원전압(ELVDD)을 입력받는다. 방전부(60)는 표시패널(10)이 턴-온 상태인 경우 전원라인(ELVDDL)으로 제1 로직 레벨(L1)의 전원전압(ELVDD)을 출력한다. 방전부(60)는 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 전원전압(ELVDD)을 그라운드 전압(GND)으로 방전시킨다. 이에 따라, 표시패널(10)이 턴-오프 상태로 전환될 때 전원전압(ELVDD)을 빠르게 그라운드 전압(GND)으로 방전시킬 수 있다. 이에 따라, 전원전압(ELVDD)이 방전되지 않아 표시패널(10)의 화상이 일시적으로 밝아졌다가 꺼지는 화면과도 현상을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시패널(10), 소스 드라이브 IC(31), 연성필름(32), 타이밍 제어회로(40), 전원 공급부(50), 방전부(60), 회로보드(70), 및 전원 라인(ELVDDL)을 나타낸 회로도이다. 도 2에서는 설명의 편의를 위해 게이트라인들(G1~Gn), 데이터라인들(D1~Dm), 및 화소(P)들은 생략하였다.
데이터 구동부(30)는 복수 개의 소스 드라이브 집적회로(이하 "IC"라 한다)(31)들을 포함할 수 있다. 소스 드라이브 IC(31)들 각각은 연성필름(32)에 실장될 수 있다.
회로보드(70)는 연성필름(32)들을 통해 표시패널(10)과 연결될 수 있다. 회로보드(70)는 타이밍 제어회로(40), 전원 공급부(50), 및 방전부(60)를 실장할 수 있다. 회로보드(70)는 소스 인쇄회로보드(Printed Circuit Board, PCB)일 수 있다. 또는, 회로보드(70)는 연성 인쇄회로보드(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)일 수 있다.
전원 라인(ELVDDL)은 표시패널(10), 전원 공급부(50), 및 방전부(60)를 연결한다. 전원 라인(ELVDDL)은 표시패널(10) 및 회로보드(70) 상에 복수 개로 마련될 수 있으며, 연성필름(32)들을 통하여 표시패널(10) 상에 마련된 전원 라인(ELVDDL)들과 회로보드(70) 상에 마련된 전원 라인(ELVDDL)을 접속할 수 있다. 전원 라인(ELVDDL)은 전원 공급부(50)에서 생성되고, 방전부(60)를 경유하는 전원전압(ELVDD)을 표시패널(10)에 공급한다. 전원 라인(ELVDDL)은 표시패널(10)이 턴-온 상태일 경우, 제1 로직 레벨(L1)의 전원전압(ELVDD)을 공급한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전원 공급부(50) 및 방전부(60)를 나타낸 블록도이다. 방전부(60)는 방전 제어 회로(200)와 방전 회로(210)를 포함한다.
전원 공급부(50)는 전원전압(ELVDD)을 방전 제어 회로(200)와 방전 회로(210)에 공급하고, 입력전압과 기준전압(REF)을 방전 제어 회로(200)에 공급한다. 표시패널(10)이 턴-온 상태인 경우, 기준전압(REF)은 입력전압과 같은 로직 레벨을 가질 수 있다. 입력전압은 데이터전압들을 생성하기 위해 데이터 구동부(30)로 공급되는 감마전압(GMA)들 중 어느 하나일 수 있다. 이 경우, 기준전압(REF)은 감마전압(GMA)와 같은 제3 로직 레벨(L3)을 가질 수 있다. 이에 따라, 감마전압(GMA)을 생성하는 전원 공급부(50)에 별도의 회로나 레벨 쉬프터를 추가하지 않고 전원 공급부(50)에서 기준전압(REF)을 공급할 수 있다.
방전 제어 회로(200)는 전원 공급부(50)로부터 전원전압(ELVDD), 감마전압(GMA), 및 기준전압(REF)을 입력받는다. 방전 제어 회로(200)는 감마전압(GMA)과 기준전압(REF)을 이용하여 구동신호(Vout)를 생성한다. 방전 제어 회로(200)는 전원전압(ELVDD)이 제1 로직 레벨(L1)보다 낮은 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지면 구동신호(Vout)를 출력한다. 이에 따라, 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우에만 구동 신호(Vout)를 방전 회로(210)로 출력할 수 있다.
방전 회로(210)는 방전 제어 회로(200)로부터 구동신호(Vout)를 입력받는다. 방전 회로(210)는 구동신호(Vout)가 입력되면 전원 라인(ELVDDL)을 그라운드에 접속시켜, 전원전압(ELVDD)을 그라운드 전압(GND)으로 방전시킨다. 이에 따라, 표시패널을 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환시킬 때, 전원전압(ELVDD)을 빠르게 그라운드 전압(GND)으로 방전시킬 수 있다.
도 5는 방전부(60)를 상세히 나타낸 회로도이다. 방전부(60)는 방전 제어 회로(200)와 방전 회로(210)를 포함한다.
방전 회로(210)는 제1 스위칭부(S1) 및 제1 저항(R1)을 포함할 수 있다.
제1 스위칭부(S1)는 방전 제어 회로(200)와 접속된다. 제1 스위칭부(S1)는 방전 제어 회로(200)로부터 구동신호(Vout)를 입력받는 경우 턴-온된다. 제1 스위칭부(S1)는 N 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용하여 구현할 수 있다. 이 경우, MOSFET의 게이트로 구동신호(Vout)를 입력받아 MOSFET이 턴-온될 수 있다. 이에 따라, 구동신호(Vout)가 입력되는 경우에만 전원 라인(ELVDDL)을 그라운드에 접속시켜 전원전압(ELVDD)을 방전시킬 수 있다.
제1 저항(R1)은 전원 라인(ELVDDL)과 제1 스위칭부(S1)의 사이에 배치된다. 제1 저항(R1)은 제1 스위칭부(S1)가 턴-온되어 전원 라인(ELVDDL)이 그라운드에 접속되었을 때, 전원전압(ELVDD)이 방전되는 속도를 제어할 수 있다. 이를 위해, 제1 저항(R1)은 가변 저항일 수 있다.
방전 제어 회로(200)는 제2 스위칭부(S2)와 연산 증폭기(201)을 포함한다.
제2 스위칭부(S2)는 인버터(INV)를 포함한 인버터 라인(INVL)을 통해 전원 라인(ELVDDL)과 접속된다. 제2 스위칭부(S2)는 전원전압(ELVDD)이 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지는 경우 턴-온된다. 제2 스위칭부(S2)는 N 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용하여 구현할 수 있다. 이 경우, MOSFET의 게이트로 반전 전원전압(INV_ELVDD)을 입력받을 수 있다. 이에 따라, 표시패널(10) 턴-온에서 턴-오프로 전환되는 경우, 전원전압(ELVDD)이 내려갈수록 반전 전원전압(INV_ELVDD)은 상승하게 되어 MOSFET이 턴-온될 수 있다.
연산 증폭기(201)는 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)을 입력받고, 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압에 따라 구동신호(Vout)를 출력한다. 연산 증폭기(201)는 포지티브 입력부, 네거티브 입력부, 및 출력부를 갖는다.
포지티브 입력부에는 기준전압(REF)이 입력되고, 포지티브 입력부와 연산 증폭기(201)는 기준 라인(REFL)으로 연결된다. 네거티브 입력부에는 감마전압(GMA)이 입력되고, 네거티브 입력부와 오피-엠프(201)는 감마 라인(GMAL)으로 연결된다. 출력부로 구동신호(Vout)가 출력되고, 출력부는 구동 라인(DL)으로 연결된다.
도 5와 같이 연산 증폭기(201)에 별도의 피드백 저항들이 연결되지 않은 경우, 연산 증폭기(201)에 입력되는 기준전압(REF) 및 감마전압(GMA)과, 연산 증폭기(201)로부터 출력되는 구동신호(Vout)의 관계는 수학식 1 과 같다.
Figure pat00001
수학식 1에서, Gain은 연산 증폭기(201)자체의 전압 이득을 의미한다. 즉, 구동신호(Vout)는 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압에 오피-앰프 자체의 전압 이득을 곱한 크기로 발생한다. 표시패널(10)이 턴-온 상태인 경우에는 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압이 발생하지 않아 구동신호(Vout)가 발생하지 않는다. 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 감마전압(GMA)과 기준전압(REF) 모두 그라운드 전압(GND)으로 방전된다. 그러나 감마전압(GMA)보다 기준전압(REF)이 그라운드 전압(GND)으로 방전되기 시작하는 타이밍이 늦다. 이에 따라, 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압이 발생하고, 구동신호(Vout)를 생성할 수 있다. 감마전압(GMA)이 낮아질수록, 구동신호(Vout)의 전압 크기는 증가한다. 이에 따라, 감마전압(GMA)이 낮은 경우인 표시패널(10)이 낮은 그레이 레벨, 즉 어두운 화상을 표시하는 경우 전압 크기가 큰 구동신호(Vout)를 제1 스위칭부(S1)에 인가하여 전원전압(ELVDD)을 빠르게 방전시킬 수 있다.
또는, 연산 증폭기(201)는 도 6과 같이 제2 및 제3 저항(R2, R3)을 더 포함하여, 피드백 기능을 갖는 반전 증폭기로 설계할 수 있다. 이상적인 연산 증폭기(201)는 전압 이득과 입력 저항은 매우 크다. 이에 따라, 연산 증폭기(201)의 포지티브 및 네거티브 입력부로 흐르는 전류는 없으며, 포지티브 입력부와 네거티브 입력부의 전압은 같다. 도 6의 회로에서 연산 증폭기(201)에 입력되는 기준전압(REF) 및 감마전압(GMA)과, 연산 증폭기(201)로부터 출력되는 구동신호(Vout)의 관계는 수학식 2 와 같다.
Figure pat00002
표시패널(10)이 턴-온 상태인 경우에는 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압이 발생하지 않아 기준전압(REF)과 같은 크기의 전압을 갖는 구동신호(Vout)가 생성된다. 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 감마전압(GMA)과 기준전압(REF) 모두 그라운드 전압(GND)으로 방전된다. 그러나 감마전압(GMA)보다 기준전압(REF)이 그라운드 전압(GND)으로 방전되기 시작하는 타이밍이 늦다. 이에 따라, 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압이 발생하고, 구동신호(Vout)의 크기가 증가한다. 감마전압(GMA)이 낮아질수록, 구동신호(Vout)의 전압 크기는 증가한다. 이에 따라, 감마전압(GMA)이 낮은 경우인 표시패널(10)이 낮은 그레이 레벨, 즉 어두운 화상을 표시하는 경우 전압 크기가 큰 구동신호(Vout)를 제1 스위칭부(S1)에 인가하여 전원전압(ELVDD)을 빠르게 방전시킬 수 있다.
구동신호(Vout)가 생성되더라도, 표시패널(10)이 턴-온 상태여서 전원전압(ELVDD)이 제1 로직 레벨(L1)인 경우 제2 스위칭부(S2)는 턴-오프 상태이므로, 구동신호(Vout)는 구동 라인(DS)으로 출력되지 않는다. 전원전압(ELVDD)이 제1로직 레벨(L1)보다 낮은 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지면, 제2 스위칭부(S2)가 턴-온된다. 제2 스위칭부(S2)가 턴-온되면, 구동 라인(DL)을 통해 제1 스위칭부(S1)로 구동 신호(Vout)가 입력될 수 있다. 이에 따라, 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우에만 구동 신호(Vout)를 방전 회로(210)로 공급할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전원전압, 감마전압, 기준전압을 나타낸 파형도이다.
표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되면, 전원전압(ELVDD), 감마전압(GMA), 및 기준전압(REF)가 모두 감소하기 시작한다. 이 때, 전원전압(ELVDD)의 방전 시작 타이밍(T1)(이하 “제1 타이밍(T1)이라 한다) 은 입력전압의 방전 시작 타이밍(T2)(이하 “제2 타이밍(T2)이라 한다)보다 빠르다. 특히, 도 7과 같이, 감마전압(GMA)은 전원전압(ELVDD)이 제1 로직 레벨(L1)보다 낮은 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지면 방전되기 시작한다. 이에 따라, 전원전압(ELVDD)이 입력전압보다 빠르게 감소하여, 입력전압이 방전된 후에도 전원전압(ELVDD)이 방전되지 않아 표시패널(10)이 일시적으로 밝아졌다 턴-오프되는 화면과도 현상을 방지할 수 있다.
제2 타이밍(T2)은 기준전압(REF)의 방전 시작 타이밍(T3)(이하 “제3 타이밍(T3)이라 한다)보다 늦다. 이에 따라, 기준전압(REF)과 입력전압 사이에 차전압이 발생하여, 제2 타이밍(T2)과 제3 타이밍(T3)의 사이에 구동신호(Vout)가 생성될 수 있다.
전원전압(ELVDD)은 제1 로직 레벨(L1)에서 감소하기 시작한다. 전원전압(ELVDD)은 제1 로직 레벨(L1)보다 작은 제2 로직 레벨(L2)보다 작아지면, 반전 전원전압(INV_ELVDD)에 의해 제2 스위칭부(S2)가 턴-온되어, 생성된 구동신호(Vout)가 출력될 수 있다. 구동신호(Vout)가 출력되는 동안에는 제1 스위칭부(S1)가 턴-온 된다. 이에 따라, 전원 라인(ELVDDL)을 그라운드와 접속시키는 방전 회로(210)를 통해 전원전압이 더 빨리 그라운드 전압(GND)으로 방전될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 대하여 설명하기로 한다.
첫 번째로, 전원전압(ELVDD)이 제1 로직 레벨(L1)보다 낮은 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지면 방전 제어 회로(200)에 내장된 제2 스위칭부(S2)를 턴-온한다. 제2 스위칭부(S2)는 인버터(INV)를 포함한 인버터 라인(INVL)을 통해 전원 라인(ELVDDL)과 접속된다. 제2 스위칭부(S2)는 전원전압(ELVDD)이 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지는 경우 턴-온된다. 제2 스위칭부(S2)는 N 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용하여 구현할 수 있다. 이 경우, MOSFET의 게이트로 반전 전원전압(INV_ELVDD)을 입력받을 수 있다. 이에 따라, 표시패널(10) 턴-온에서 턴-오프로 전환되는 경우, 전원전압(ELVDD)이 내려갈수록 반전 전원전압(INV_ELVDD)은 상승하게 되어 MOSFET이 턴-온될 수 있다.
두 번째로, 방전 제어 회로(200)에 내장된 연산 증폭기(201)는 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)을 입력받고, 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압에 따라 구동신호(Vout)를 출력한다. 연산 증폭기(201)는 포지티브 입력부, 네거티브 입력부, 및 출력부를 갖는다. 포지티브 입력부에는 기준전압(REF)이 입력되고, 포지티브 입력부와 연산 증폭기(201)는 기준 라인(REFL)으로 연결된다. 네거티브 입력부에는 감마전압(GMA)이 입력되고, 네거티브 입력부와 오피-엠프(201)는 감마 라인(GMAL)으로 연결된다. 출력부로 구동신호(Vout)가 출력되고, 출력부는 구동 라인(DL)으로 연결된다.
표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 감마전압(GMA)과 기준전압(REF) 모두 그라운드 전압(GND)으로 방전된다. 그러나 감마전압(GMA)보다 기준전압(REF)이 그라운드 전압(GND)으로 방전되기 시작하는 타이밍이 늦다. 이에 따라, 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압이 발생하고, 구동신호(Vout)의 크기가 증가한다. 감마전압(GMA)이 낮아질수록, 구동신호(Vout)의 전압 크기는 증가한다. 이에 따라, 감마전압(GMA)이 낮은 경우인 표시패널(10)이 낮은 그레이 레벨, 즉 어두운 화상을 표시하는 경우 전압 크기가 큰 구동신호(Vout)를 제1 스위칭부(S1)에 인가하여 전원전압(ELVDD)을 빠르게 방전시킬 수 있다.
방전 회로(210)는 방전 제어 회로(200)로부터 구동신호(Vout)를 입력받는다. 방전 회로(210)는 제1 스위칭부(S1)를 포함할 수 있다. 제1 스위칭부(S1)는 방전 제어 회로(200)와 접속된다. 제1 스위칭부(S1)는 방전 제어 회로(200)로부터 구동신호(Vout)를 입력받는 경우 턴-온된다. 제1 스위칭부(S1)는 N 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)을 이용하여 구현할 수 있다. 이 경우, MOSFET의 게이트로 구동신호(Vout)를 입력받아 MOSFET이 턴-온될 수 있다.
본 발명의 실시예는 표시패널이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우, 전원전압을 그라운드 전압으로 방전시키는 방전부를 구비한다. 이에 따라, 표시패널이 턴-오프 상태로 전환될 때 전원전압을 빠르게 그라운드 전압으로 방전시킬 수 있다. 이로 인해, 전원전압이 방전되지 않아 표시패널의 화상이 일시적으로 밝아졌다가 꺼지는 화면과도 현상을 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 표시패널 20: 게이트 구동부
30: 데이터 구동부 31: 소스 드라이브 IC
32: 연성필름 40: 타이밍 제어회로
50: 전원 공급부 60: 방전부
70: 회로보드 200: 방전 제어 회로
201: 연산 증폭기 210: 방전 회로
DL: 구동 라인 ELVDDL: 전원 라인
GMAL: 감마 라인 REFL: 기준 라인
INV: 인버터 INVL: 인버터 라인
PA: 표시영역 R1, R2, R3: 제1 내지 제3 저항
S1, S2: 제1 및 제2 스위칭부

Claims (10)

  1. 전원 라인(ELVDDL)이 배치되는 표시패널(10);
    상기 전원 라인(ELVDDL)으로 제1 로직 레벨(L1)의 전원전압(ELVDD)을 공급하는 전원 공급부(50); 및
    상기 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환되는 경우 상기 전원전압(ELVDD)을 그라운드 전압(GND)으로 방전시키는 방전부(60)를 구비하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 방전부(60)는,
    상기 전원전압(ELVDD)이 상기 제1 로직 레벨(L1)보다 낮은 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지면 기준전압(REF)과 입력전압에 따라 구동신호(Vout)를 출력하는 방전 제어 회로(200); 및
    상기 구동신호(Vout)가 입력되면 상기 전원 라인(ELVDDL)을 그라운드에 접속시키는 방전 회로(210)를 포함하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 방전 회로(210)는,
    상기 방전 제어 회로(200)로부터 상기 구동신호(Vout)에 따라 상기 전원 라인(ELVDD)과 그라운드 사이의 접속을 스위칭하는 제1 스위칭부(S1)를 포함하는 표시 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 방전 제어 회로(200)는,
    상기 기준전압(REF)과 상기 입력전압을 입력받고, 상기 기준전압(REF)과 상기 입력전압의 차전압에 따라 상기 구동신호(Vout)를 출력하는 연산 증폭기(201);
    상기 연산 증폭기(201)와 상기 방전 회로(210) 사이에 접속되며, 제어 단자에 입력되는 전압에 따라 상기 구동신호(Vout)의 공급을 스위칭하는 제2 스위칭부(S2); 및
    상기 전원 라인(ELVDDL)과 상기 제2 스위칭부(S2)의 상기 제어 단자 사이에 접속되며, 상기 전원 라인(ELVDDL)의 전원전압(ELVDD)을 반전시키는 인버터(INV)를 포함하는 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시패널(10)에 데이터전압들을 공급하는 데이터 구동부(30)를 더 포함하며,
    상기 입력전압은 상기 데이터전압들을 생성하기 위해 상기 데이터 구동부(30)로 공급되는 감마전압(GMA)들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환될 때,
    상기 전원전압(ELVDD)의 방전 시작 타이밍(T1)은 상기 입력전압의 방전 시작 타이밍(T2)보다 빠른 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시패널(10)이 턴-온 상태에서 턴-오프 상태로 전환될 때,
    상기 입력전압의 방전 시작 타이밍(T2)은 상기 기준전압(REF)의 방전 시작 타이밍(T3)보다 빠른 표시 장치.
  8. 전원전압(ELVDD)이 제1 로직 레벨(L1)보다 낮은 제2 로직 레벨(L2)보다 낮아지면 방전 제어 회로(200)를 턴-온하는 단계;
    연산 증폭기(201)가 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)을 입력받고, 상기 방전 제어 회로(200)가 턴-온되는 경우 상기 기준전압(REF)과 상기 감마전압(GMA)의 차전압에 따라 구동신호(Vout)를 출력하는 단계; 및
    방전 회로(210)는 구동신호(Vout)가 입력되는 경우 전원 라인(ELVDDL)을 그라운드에 접속시켜 전원전압(ELVDD)을 그라운드 전압(GND)으로 방전시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 방전 제어 회로(200)를 턴-온하는 단계는,
    방전 제어 회로(200)에 내장된 제2 스위칭부(S2)가 인버터(INV)를 포함한 인버터 라인(INVL)을 통해 반전 전원전압(INV_ELVDD)을 입력받는 단계; 및
    상기 반전 전원전압(INV_ELVDD)이 상승하는 경우 상기 제2 스위칭부(S2)를 턴-온시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 구동신호(Vout)를 출력하는 단계는,
    감마전압(GMA)이 그라운드 전압(GND)으로 방전되기 시작하는 단계;
    상기 감마전압(GMA)보다 늦게 기준전압(REF)이 그라운드 전압(GND)으로 방전되기 시작하는 단계;
    방전 시작 타이밍의 차이에 따른 기준전압(REF)과 감마전압(GMA)의 차전압이 발생하는 단계; 및
    상기 차전압을 이용하여 구동신호(Vout)를 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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