JP2013242568A - ガンマ電圧生成回路及びそれを含む表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小さい面積を有しながらも精密に階調を調節できるガンマ電圧生成回路及びこれを利用する表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態によるガンマ電圧生成回路は基準電圧を分割して複数の初期ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧分配部及び前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第１色相画素に対応する第１ガンマ基準電圧を選択し、前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第２色相画素に対応する第２ガンマ基準電圧を選択してガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧選択部を含み、前記複数の初期ガンマ電圧の中で前記第１及び第２ガンマ基準電圧として共通に選択された初期ガンマ基準電圧の出力部は前記第１ガンマ基準電圧及び前記第２ガンマ基準電圧の入力部と共有される。本発明によるガンマ電圧生成回路及びこれを利用する表示装置は小さい面積を有しながらも精密に階調を調節することができる。
【選択図】 図３

Description

本発明はガンマ電圧生成回路及びこれを利用する表示装置に関する。

平面型表示装置（ＦＰＤ：Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）は陰極線管（ＣＲＴ：Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）を代替する表示装置として多様な分野で実用化されている。平面型表示装置には液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、及び電界発光素子装置（ＥＤ：Ｅｌｅｃｔｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）等がある。特に電界発光素子の中で自発光素子を発光層の素材で利用する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示装置は広い視野角を有し、輝度及び発光効率がよく、応答速度が速いという長所がある。

通常、平面型表示装置のデータ電圧はガンマ基準電圧を基づいてビデオデータから変換される。色相画素に使用される物質及び色相画素で発光される光の色相にしたがって、画素のガンマ曲線は互いに異なる。したがって、色相画素間のホワイトバランス及び色相別の出力バランスを維持するために、各色相画素に対するガンマ基準電圧は互いに異なるように提供されなければならない。例えば、ＲＧＢ方式を使用する場合、平面型表示装置はＲ、Ｇ、Ｂ色相画素別に異なるガンマ基準電圧を有する。

韓国特許公開第１０−２０１１−００３８４９６号公報

本発明の目的は小さい面積を有しながらも精密に階調を調節できるガンマ電圧生成回路及びこれを利用する表示装置を提供することにある。

本発明の実施形態によるガンマ電圧生成回路は、基準電圧を分割して複数の初期ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧分配部及び前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第１色相画素に対応する第１ガンマ基準電圧を選択し、前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第２色相画素に対応する第２ガンマ基準電圧を選択してガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧選択部を含み、前記複数の初期ガンマ電圧の中で前記第１及び第２ガンマ基準電圧として共通に選択された初期ガンマ基準電圧の出力部は前記第１ガンマ基準電圧及び前記第２ガンマ基準電圧の入力部と共有される。

実施形態において、前記ガンマ電圧分配部はストリング抵抗を含み、前記ストリング抵抗は直列に連結された複数の抵抗素子及び前記複数の抵抗素子の間に形成される出力端子を含み、前記初期ガンマ基準電圧は前記出力端子を通じて生成される。
実施形態において、前記複数の抵抗素子は同一の大きさを有する。
実施形態において、前記複数の抵抗素子はポリ及び金属コンタクトを含むユニット抵抗を含む。

実施形態において、前記第１ガンマ基準電圧は前記第１色相画素のガンマ曲線に対応して前記初期ガンマ基準電圧から選択され、前記第２ガンマ基準電圧は前記第２色相画素のガンマ曲線に対応して前記初期ガンマ基準電圧から選択される。
実施形態において、本発明によるガンマ電圧生成回路は基準電圧を前記ガンマ電圧分配部へ伝達する電圧バッファをさらに含む。
実施形態において、本発明によるガンマ電圧生成回路は入力された外部電圧の大きさを調節して前記基準電圧を生成し、前記基準電圧を前記電圧バッファへ伝達する電圧調節部をさらに含む。
実施形態において、前記電圧調節部は駆動環境にしたがって可変される基準電圧制御信号を受信し、前記基準電圧信号に対応して前記外部電圧の大きさを調節する。

実施形態において、前記ガンマ電圧選択部は前記基準電圧の大きさの変化に対応して前記第１色相画素のガンマ曲線に対応する前記第１ガンマ基準電圧を選択し、前記基準電圧の大きさの変化に対応して変化された前記第２色相画素のガンマ曲線に対応する前記第２ガンマ基準電圧を選択する。
実施形態において、選択制御信号を生成するガンマ選択レジスタをさらに含み、前記ガンマ電圧選択部は前記電圧分配部の出力端に連結され、前記選択制御信号に応答して前記初期ガンマ基準電圧の出力を制御する複数のスイッチを含み、前記複数のスイッチを利用して前記初期ガンマ基準電圧から前記第１ガンマ基準電圧及び前記第２ガンマ基準電圧を選択する。

実施形態において、前記選択制御信号は外部入力によって可変される。
本発明の実施形態による表示装置は電圧ジェネレータで生成された電圧を分割してガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧生成回路、ゲート制御信号及び前記ガンマ基準電圧に応答して表示パネルのゲートラインを駆動するゲートドライバ、データ制御信号に応答して前記表示パネルのデータラインを駆動するソースドライバ及び前記ゲート制御信号と前記データ制御信号とを生成するタイミングコントローラを含み、前記ガンマ電圧生成回路は前記電圧ジェネレータで生成された電圧を分割して初期ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧分配部及び前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第１色相画素に対応する第１ガンマ基準電圧を選択し、前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第２色相画素に対応する第２ガンマ基準電圧を選択して前記ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧選択部を含む。

実施形態において、前記複数の初期ガンマ電圧の中で前記第１及び第２ガンマ基準電圧として共通に選択された初期ガンマ基準電圧の出力部は前記第１ガンマ基準電圧及び前記第２ガンマ基準電圧の入力部と共有される。
実施形態において、前記第１色相画素は赤色色相画素であり、前記第２色相画素は青色色相画素であり、前記第１ガンマ基準電圧は前記第１色相画素のガンマ曲線に対応して前記初期ガンマ基準電圧から選択され、前記第２ガンマ基準電圧は前記第２色相画素のガンマ曲線に対応して前記初期ガンマ基準電圧から選択される。
実施形態において、前記ガンマ電圧分配部は複数の抵抗素子が直列に連結されたストリング抵抗を含み、前記複数の抵抗素子は同一の大きさを有する。

本発明によるガンマ電圧生成回路及びこれを利用する表示装置は小さい面積を有しながらも精密に階調を調節することができる。

本発明の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図。 図１の電圧バッファ及びＲ電圧分配部をより詳細に図示するブロック図。 本発明の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図。 図３のガンマ電圧生成回路をより詳細に図示するブロック図。 図１のガンマ電圧分配部のストリング抵抗を図示する図面。 図３のガンマ電圧分配部のストリング抵抗を図示する図面。 図１のガンマ電圧生成回路のガンマ基準電圧を図示するグラフ。 図３のガンマ電圧生成回路の初期ガンマ基準電圧を図示するグラフ。 本発明の他の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図。 本発明のその他の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図。 本発明の実施形態による表示装置を図示するブロック図。

以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できるように本発明の実施形態を添付された図面を参照して説明する。また、以下で使用される用語は単に本発明を説明するために使用されるものであり、本発明の範囲を限定するために使用されるものではない。先の一般的な説明及び次の詳細な説明は全て例示的なものとして理解しなければならず、請求された発明の付加的な説明を提供するものである。

図１は本発明の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図である。図１を参照すれば、ガンマ電圧生成回路（Ｇａｍｍａ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０は電圧バッファ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｂｕｆｆｅｒ）１１及びガンマ電圧分配部（Ｇａｍｍａ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）１２を含む。
ガンマ電圧生成回路１０は外部からトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを受信する。ガンマ電圧生成回路１０はトップ電圧Ｖｔｏｐと低電圧Ｖｂｔｍとを利用してガンマ基準電圧（Ｇａｍｍａ Ｒｅｆｅｒｎｃｅ Ｖｏｌｔａｇｅ）を生成する。

電圧バッファ１１は外部から入力されたトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍをガンマ電圧分配部１２へ伝達する。電圧バッファ１１は音声フィードバック回路で構成することができる。
ガンマ電圧分配部１２は電圧バッファ１１から入力されたトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを利用してガンマ基準電圧を生成する。
本実施形態では色相表示方法としてＲＧＢ方式が使用される。しかし、これは例示的なものであるので、本発明の色相表示方法がこれに限定されるものではない。ＲＧＢ色相表示方法によって、表示装置を駆動するためにはＲ（Ｒｅｄ）色相画素、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）色相画素、及びＢ（Ｂｌｕｅ）色相画素の互に異なる３つの色相の画素が要求される。

上述の説明のように、色相画素間のホワイトバランス及び色相別の出力バランスを維持するためにＲ（Ｒｅｄ）色相画素、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）色相画素及びＢ（Ｂｌｕｅ）色相画素に対してそれに対応する互いに異なるガンマ基準電圧を提供しなければならない。したがって、ガンマ電圧分配部１２で生成されるガンマ基準電圧にはＲガンマ基準電圧Ｇｒ、Ｇガンマ基準電圧Ｇｇ、及びＢガンマ基準電圧Ｇｂが包含される。
Ｒガンマ基準電圧ＧｒはＲ（Ｒｅｄ）色相画素に対するガンマ基準電圧であり、Ｇガンマ基準電圧ＧｇはＧ（Ｇｒｅｅｎ）色相画素に対するガンマ基準電圧であり、Ｂガンマ基準電圧ＧｂはＢ（Ｂｌｕｅ）色相画素に対するガンマ基準電圧である。

各色相画素に対応する複数のガンマ基準電圧を提供するために、ガンマ電圧分配部１２はＲ電圧分配部１２ａ、Ｇ電圧分配部１２ｂ、及びＢ電圧分配部１２ｃを含む。
また、Ｒ電圧分配部１２ａ、Ｇ電圧分配部１２ｂ、及びＢ電圧分配部１２ｃへトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを伝達するために電圧バッファ１１はＲ電圧バッファ１１ａ、Ｇ電圧バッファ１１ｂ、及びＢ電圧バッファ１１ｃを含む。
Ｒ電圧分配部１２ａはトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを利用してＲガンマ基準電圧Ｇｒを生成し、Ｇ電圧分配部１２ｂはトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを利用してＧガンマ基準電圧Ｇｇを生成し、Ｂ電圧分配部１２ｃはトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを利用してＢガンマ基準電圧Ｇｂを生成する。

Ｒ電圧分配部１２ａ、Ｇ電圧分配部１２ｂ、及びＢ電圧分配部１２ｃは直列に連結された複数の抵抗素子を包含することができる。各電圧分配部１２ａ〜１２ｃは複数の抵抗素子を利用してトップ電圧Ｖｔｏｐレベル、ボトム電圧Ｖｂｔｍレベル、及びその間のレベルを有するガンマ基準電圧を生成する。以下、図２を参照してガンマ電圧分配部１２のガンマ基準電圧生成方法に対してより詳細に説明する。

図２は図１のＲ電圧バッファ及びＲ電圧分配部をより詳細に図示するブロック図である。Ｒ電圧分配部１２ａ、Ｇ電圧分配部１２ｂ、及びＢ電圧分配部１２ｃのガンマ基準電圧生成方法は互いに同一である。また、Ｒ電圧バッファ１１ａ、Ｇ電圧バッファ１１ｂ、及びＢ電圧バッファ１１ｃの電圧伝達過程は互いに同一である。したがって、説明を簡単にするためにＲ電圧分配部１２ａとそれに連結されたＲ電圧バッファ１１ａのみに関して図示している。しかし、以下で説明するガンマ基準電圧生成方法はＧ電圧分配部１２ｂ及びＢ電圧分配部１２ｃに対しても同様に適用される。

図２を参照すれば、Ｒ電圧バッファ１１ａはトップ電圧バッファ１１ａ１及びボトム電圧バッファ１１ａ２を含む。トップ電圧バッファ１１ａ１はトップ電圧ＶｔｏｐがＲ電圧分配部１２ａへ安定的に伝達されるようにバッファの役割を遂行する。ボトム電圧バッファ１１ａ２はボトム電圧ＶｂｔｍがＲ電圧分配部１２ａへ安定的に伝達されるようにバッファの役割を遂行する。
Ｒ電圧分配部１２ａはトップ入力端子Ｐｒ１及びボトム入力端子ＰｒＮを含む。Ｒ電圧分配部１２ａはトップ入力端子Ｐｒ１及びボトム入力端子ＰｒＮの間に直列に連結されるＲストリング抵抗（Ｒ Ｓｔｒｉｎｇ Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）ＳＲｒを含む。Ｒストリング抵抗ＳＲｒは複数の抵抗成分Ｒｒ１〜ＲｒＮ−１及び複数の抵抗成分Ｒｒ１〜ＲｒＮ−１の間に形成された出力端子Ｐｒ２〜ＰｒＮ−１を含む。

トップ入力端子Ｐｒ１はトップ電圧バッファ１１ａ１の出力端に連結されてトップ電圧Ｖｔｏｐを受信する。ボトム入力端子ＰｒＮはボトム電圧バッファ１１ａ２の出力端に連結されてボトム電圧Ｖｂｔｍを受信する。
Ｒ電圧分配部１２ａはＲストリング抵抗ＳＲｒを通じてトップ電圧Ｖｔｏｐレベル、ボトム電圧Ｖｂｔｍレベル及びその間のレベルを有するガンマ基準電圧を生成する。Ｒ電圧分配部１２ａはＮ個のレベルの電圧Ｖｒ１〜ＶｒＮで構成されたＲガンマ基準電圧Ｇｒをトップ入力端子Ｐｒ１、ボトム入力端子ＰｒＮ、及び出力端子Ｐｒ２〜ＰｒＮ−１を通じて出力する。

Ｒ電圧分配部１２ａのＲストリング抵抗ＳＲｒに含まれる複数の抵抗素子Ｒｒ１〜ＲｒＮ−１の抵抗比はＲ色相画素のガンマ曲線によって決定される。同様に、Ｇ電圧分配部１２ｂ及びＢ電圧分配部１２ｃの抵抗素子の抵抗比はＧ色相画素のガンマ曲線及びＢ色相画素のガンマ曲線によって決定される。
Ｒ色相画素、Ｇ色相画素及びＢ色相画素のガンマ曲線に対応するＲ電圧分配部１２ａ、Ｇ電圧分配部１２ｂ、及びＢ電圧分配部１２ｃの抵抗比は互いに異なる。したがって、ガンマ電圧分配部１２は互に異なる抵抗比を使用することを通じて各色相画素に対して互に異なるガンマ基準電圧を生成して色相画素間のホワイトバランス及び色相別出力バランスを維持することができる。

しかし、本実施形態によれば、互に異なるガンマ基準電圧を生成するために互に異なる抵抗比を有する複数のストリング抵抗が要求されるので、回路の大きさがそれに対応して増加する。また、各色相画素のガンマ曲線は非線形であるので、各ストリング抵抗の抵抗素子の大きさが互いに異なることが要求されて抵抗のミスマッチ（ｍｉｓｍａｔｃｈ）による誤差が大きくなる。したがって、以下ではこれを解決するために改善されたガンマ電圧生成回路を説明する。

図３は本発明の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図である。本実施形態では色相表示方法としてＲＧＢ方式が使用される。しかし、これは例示的なものであって、本発明の色相表示方法はこれに限定されるものではない。ＲＧＢ色相表示方法によって、表示装置が駆動されるためには、互に異なる色相を有するＲ（Ｒｅｄ）色相画素、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）色相画素、及びＢ（Ｂｌｕｅ）色相画素が要求される。

図３を参照すれば、ガンマ電圧生成回路１００は電圧バッファ１１０、ガンマ電圧分配部１２０、ガンマ電圧選択部１３０を含む。
電圧バッファ１１０は入力されたトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍをガンマ電圧分配部１２０へ伝達する。電圧バッファ１１０はフィードバック回路で構成することができる。
ガンマ電圧分配部１２０は電圧バッファ１１０から入力されたトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを利用して初期ガンマ基準電圧を生成する。
ガンマ電圧選択部１３０はガンマ電圧分配部１２０で生成された初期ガンマ基準電圧の中で各色相画素に対応する電圧を選択してガンマ基準電圧を生成する。ガンマ電圧選択部１３０で生成されるガンマ基準電圧はＲガンマ基準電圧Ｇｒ、Ｇガンマ基準電圧Ｇｇ、及びＢガンマ基準電圧Ｇｂを含む。

図３によるガンマ電圧生成回路１００は各色相画素に対して１つの電圧分配部を利用して初期ガンマ基準電圧を生成する。ガンマ電圧生成回路１００は生成された初期ガンマ基準電圧から各画素に対応する電圧を選択してＲガンマ基準電圧Ｇｒ、Ｇガンマ基準電圧Ｇｇ、及びＢガンマ基準電圧Ｇｂを生成する。
したがって、本実施形態によるガンマ電圧生成回路１００は電圧分配のために１つの電圧分配部のみが要求されるので、図１のガンマ電圧生成回路１０に比べて大きさが減少する。また、ガンマ電圧生成回路１００は初期ガンマ基準電圧の中で選択される電圧によって、ガンマ基準電圧の比率が調節できるので、高い汎用性を有する。以下、図４を参照してガンマ電圧生成回路１００についてより詳細に説明する。

図４は図３のガンマ電圧生成回路１００をより詳細に図示するブロック図である。図４を参照すれば、ガンマ電圧生成回路１００は電圧バッファ１１０、ガンマ電圧分配部１２０、ガンマ電圧選択部１３０を含む。
電圧バッファ１１０はトップ電圧バッファ１１１及びボトム電圧バッファ１１２を含む。トップ電圧バッファ１１１はトップ電圧Ｖｔｏｐがガンマ電圧分配部１２０へ安定的に伝達されるようにバッファの役割を果たす。ボトム電圧バッファ１１２はボトム電圧Ｖｂｔｍがガンマ電圧分配部１２０へ安定的に伝達されるようにバッファの役割を果たす。
ガンマ電圧分配部１２０はトップ入力端子Ｐ１及びボトム入力端子ＰＭを含む。なお、ガンマ電圧分配部１２０はトップ入力端子Ｐ１及びボトム入力端子ＰＭの間に直列に連結されるストリング抵抗ＳＲを含む。ストリング抵抗ＳＲは複数の抵抗成分Ｒ１〜ＲＭ−１及び複数の抵抗成分Ｒ１〜ＲＭ−１の間に形成された出力端子Ｐ２〜ＰＭ−１を含む。

トップ入力端子Ｐ１はトップ電圧バッファ１１１と連結されてトップ電圧Ｖｔｏｐを受信する。ボトム入力端子ＰＭはボトム電圧バッファ１１２と連結されてボトム電圧Ｖｂｔｍを受信する。
ガンマ電圧分配部１２０はストリング抵抗ＳＲを通じてトップ電圧Ｖｔｏｐレベル、ボトム電圧Ｖｂｔｍレベル、及びその間のレベルを有するガンマ基準電圧を生成する。ガンマ電圧分配部１２０はＭ個のレベルの電圧Ｖ１〜ＶＭで構成された初期ガンマ基準電圧をトップ入力端子Ｐ１、ボトム入力端子ＰＭ、及び出力端子Ｐ２〜ＰＭ−１を通じて出力する。

ガンマ電圧分配部１２０のストリング抵抗ＳＲに含まれた複数の抵抗素子Ｒ１〜ＲＭ−１は互いに同一の大きさを有することができる。各抵抗素子はユニット抵抗（ｕｎｉｔ ｒｅｓｉｓｔｏｒ）になることがあり得る。ストリング抵抗ＳＲのすべての抵抗成分に同一のユニット抵抗を使用すれば、工程が容易になる長所がある。また、工程過程で抵抗のミスマッチによって、発生する誤差が減少され得る。
ガンマ電圧選択部１３０はＭ個のレベルの電圧Ｖ１〜ＶＭで構成された初期ガンマ基準電圧の中でＮ個の電圧を選択してＲガンマ基準電圧Ｇｒを生成する。同様に、ガンマ電圧選択部１３０は初期ガンマ基準電圧の中でＮ個の電圧を選択してＧガンマ基準電圧Ｇｇ及びＢガンマ基準電圧Ｇｂを生成する。ガンマ電圧選択部１３０がＲガンマ基準電圧Ｇｒ、Ｇガンマ基準電圧Ｇｇ、及びＢガンマ基準電圧Ｇｂを生成する時、選択する電圧は各色相画素のガンマ曲線に対応する。

本実施形態によるガンマ電圧生成回路１００は１つのストリング抵抗を使用して複数のガンマ基準電圧を生成できるので、大きさ及び汎用性の側面で効率的である。また、ストリング抵抗に使用される抵抗成分を同一になるようにして工程効率及び動作性能を向上させることができる。加えて、ストリング抵抗を各色相画素が共有するので、同様に選択された電圧に対して同一の端子を使用することができて入出力金属ルーティング（ｍｅｔａｌ ｒｏｕｔｉｎｇ）の大きさが減少され得る。また、既存の複数のストリング抵抗で構成された回路に比べてトップ電圧とボトム電圧とをさらに精密に分割することができるので、ガンマ基準電圧の階調（ｇｒａｙ）をさらに精密に調節することができる。

図５は図１のガンマ電圧分配部１２のストリング抵抗を図示する図面である。図６は図３のガンマ電圧分配部１２０のストリング抵抗を図示する図面である。ストリング抵抗は抵抗成分を有するポリ（Ｐｏｌｙ）及びポリの間に形成される金属コンタクト（Ｍｅｔａｌ Ｃｏｎｔａｃｔ）を含む。
図１及び図３を参照すれば、ストリング抵抗ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂはＮ−１個の抵抗成分を含み、ストリング抵抗ＳＲはＭ−１個の抵抗成分を含む。各ストリング抵抗ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂとストリング抵抗ＳＲの全体抵抗値は互いに同一である（ＳＲｒ＝ＳＲｇ＝ＳＲｂ＝ＳＲ）。ストリング抵抗ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂとストリング抵抗ＳＲへ印加されるトップ電圧とボトム電圧は同一であるので、各ストリング抵抗ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂとストリング抵抗ＳＲには同一の電流が流れる。したがって、図３のガンマ電圧分配部１２０は図１のガンマ電圧分配部１２に比べて１／３水準の電力消費量を有する。

ストリング抵抗ＳＲに含まれる抵抗成分の個数はストリング抵抗ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂによって、表現される抵抗比を全て表現することができる数であり得る。ストリング抵抗ＳＲに含まれる抵抗成分の個数はその中で最小個であり得る。この時、ストリング抵抗ＳＲに含まれる抵抗成分の個数はストリング抵抗ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂに含まれる抵抗素子の個数の合計より多いことがあり得る（Ｍ−１＞３（Ｎ−１））。
しかし、図５及び図６に示したように、ストリング抵抗ＳＲの抵抗成分にはユニット抵抗が使用される。これによってストリング抵抗ＳＲは含まれる抵抗成分の個数が多くなっても既存ストリング抵抗で構成された回路より減少された面積で工程が行われ得る。

図７は図１のガンマ電圧生成回路のガンマ基準電圧を図示するグラフである。本実施形態でガンマ電圧分配部は２５６個の出力レベル（Ｎ＝２５６）を有する。なお、トップ電圧は６．５Ｖ、ボトム電圧は４Ｖを印加した。しかし、これは例示的なものであって、本発明がこれに限定されるものではない。
図７を参照すれば、Ｒ色相画素、Ｇ色相画素及びＢ色相画素の各々に対して、横軸は各電圧分配部の出力端子の序数（ｏｒｄｉｎａｌ ｎｕｍｂｅｒ）を、縦軸は出力端子から出力されるガンマ基準電圧を示す。例えば、Ｒ色相画素に対して、Ｒ電圧分配部の第１番目の出力端子であるトップ電圧入力端子Ｐｒ１から出力されるガンマ基準電圧はトップ電圧である６．５Ｖと同一である。Ｒ色相画素、Ｇ色相画素、及びＢ色相画素の各々は互に異なる抵抗比を有するので、互に異なる非線形ガンマ基準電圧曲線を示す。

図８は図３のガンマ電圧生成回路の初期ガンマ基準電圧を図示するグラフである。本実施形態でガンマ電圧分配部は１０２４個の出力レベル（Ｍ＝１０２４）を有する。なお、トップ電圧は６．５Ｖ、ボトム電圧は４Ｖで印加された。しかし、これは例示的なものであって、本発明がこれに限定されるものではない。
図８を参照すれば、横軸はガンマ電圧分配部の出力端子の序数（ｏｒｄｉｎａｌ ｎｕｍｂｅｒ）を、縦軸は出力端子から出力されるガンマ基準電圧を示す。例えば、ガンマ電圧分配部の第１番目の出力端子であるトップ電圧入力端子Ｐ１から出力されるガンマ基準電圧はトップ電圧である６．５Ｖと同一である。本実施形態でストリング抵抗の抵抗成分はユニット抵抗で構成されて全て同一である。したがって、ガンマ基準電圧グラフは線形で示される。

図７及び図８を参照すれば、図３のガンマ電圧生成回路の初期ガンマ基準電圧は図１のガンマ電圧生成回路のガンマ基準電圧の範囲を全て満足する。したがって、図３のガンマ電圧生成回路の初期ガンマ基準電圧の一部を選択することで、図１のガンマ電圧生成回路のガンマ基準電圧を生成することができる。
また、図１のガンマ電圧生成回路のＲ色相画素に対して、トップ電圧に対する２５５番目の出力端子Ｐｒ２５５から出力されるガンマ基準電圧の比は全体ストリング抵抗に対する２５５番目の抵抗成分Ｒｒ２５５の比と同一である。図３のガンマ電圧生成回路に対して、トップ電圧に対する１０２３番目の出力端子Ｐ１０２３から出力されるガンマ基準電圧の比は全体ストリング抵抗に対する１０２３番目の抵抗成分Ｒ１０２３の比と同一である。この比率は各ガンマ電圧生成回路が表現することができる最も小さい階調（ｇｒａｙ）を示す。

図５及び図６で説明したように、図１のガンマ電圧生成回路と図３のガンマ電圧生成回路のストリング抵抗の大きさは同一である。したがって、図３のガンマ電圧生成回路は同一の大きさのストリング抵抗をさらに精密に分割するので、相対的により小さい大きさの抵抗成分を有する。即ち、図３のガンマ電圧生成回路が表現することができる最も小さい階調（ｇｒａｙ）は図１のガンマ電圧生成回路のそれより小さい。したがって、図３のガンマ電圧生成回路は図１のガンマ電圧生成回路より細密な階調を表現することができる。

図９は本発明の他の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図である。図９を参照すれば、ガンマ電圧生成回路２００は電圧バッファ２１０、ガンマ電圧分配部２２０、ガンマ電圧選択部２３０、及び電圧調節部２４０を含む。図９の電圧バッファ２１０、ガンマ電圧分配部２２０、及びガンマ電圧選択部２３０は図３の電圧バッファ１１０、ガンマ電圧分配部１２０、及びガンマ電圧選択部１３０とその動作及び構成が同一である。したがって、同一の要素に対する説明は省略する。
電圧調節部２４０は外部からトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを受信する。また、電圧調節部２４０は基準電圧制御信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｉｇｎａｌ：ＲＣＳ）を受信する。電圧調節部２４０は基準電圧制御信号ＲＣＳにしたがってトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを調節して電圧バッファ２１０へ伝達する。

ガンマ電圧生成回路２００が具備する表示装置の種類及び表示パネルの種類等にしたがって、装置の駆動に要求されるガンマ基準電圧の電圧範囲は変化され得る。これによって、ガンマ基準電圧の範囲を可変するために、基準電圧制御信号ＲＣＳはガンマ電圧生成回路２００が具備される装置の環境にしたがって、可変される。
電圧調節部２４０は入力されたトップ電圧Ｖｔｏｐ及びボトム電圧Ｖｂｔｍを装置に要求される電圧範囲に調節して電圧バッファ２１０へ伝達する。このため、本実施形態のガンマ電圧生成回路２００は装置に相応して調節された範囲のガンマ基準電圧を生成して効率的に装置を駆動することができる。

ガンマ電圧選択部２３０は電圧調節部２４０で調節された電圧範囲に対応して初期ガンマ基準電圧から新しくガンマ基準電圧を選択することができる。ガンマ基準電圧の電圧範囲が調節されると、画素のガンマ曲線にしたがって、ガンマ基準電圧が出力される抵抗の比率を変更しなければならない。したがって、抵抗比が固定された図１のガンマ電圧生成回路１０と異なり、本実施形態によるガンマ電圧生成回路２００はガンマ電圧選択部２３０の選択によりガンマ基準電圧が出力される抵抗の比率を変更することができるので、より装置に適合したガンマ基準電圧を生成することができる。

図１０は本発明のその他の実施形態によるガンマ電圧生成回路を図示するブロック図である。図１０を参照すれば、ガンマ電圧生成回路３００は電圧バッファ３１０、ガンマ電圧分配部３２０、ガンマ電圧選択部３３０、及びガンマ選択レジスタ３４０を含む。図１０の電圧バッファ３１０及びガンマ電圧分配部３２０は図３の電圧バッファ１１０、及びガンマ電圧分配部１２０とその動作及び構成が同一である。したがって、同一の要素に対する説明は省略する。
ガンマ電圧選択部３３０は多数のスイッチを包含することができる。スイッチの入力端はガンマ電圧分配部３２０の出力端子に連結される。ガンマ電圧選択部３３０はスイッチのオン−オフを調節することで、ガンマ電圧分配部３２０で生成された初期ガンマ基準電圧の中の一部を選択することができる。

ガンマ選択レジスタ３４０は複数の選択制御信号（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｉｇｎａｌ：ＳＣＳ）を通じてガンマ電圧選択部３３０を制御する。ガンマ選択レジスタ３４０から出力される選択制御信号はガンマ電圧選択部３３０の各スイッチに対応してスイッチのオン−オフを制御する。これにより、ガンマ電圧選択部３３０はガンマ電圧分配部３２０で生成された初期ガンマ基準電圧の中で望む電圧を選択してガンマ基準電圧として出力することができる。ガンマ選択レジスタ３４０から出力される選択制御信号ＳＣＳは可変され得る。これにより、ガンマ電圧選択部３３０は選択されるガンマ基準電圧のレベルを可変して環境に適合したガンマ基準電圧を生成することができる。

ガンマ選択レジスタ３４０はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）であり得る。ガンマ選択レジスタ３４０は予め格納されたデータにしたがって、選択制御信号ＳＣＳを出力することができる。又はガンマ選択レジスタ３４０は外部から入力された命令によって、選択制御信号ＳＣＳを出力することができる。ガンマ選択レジスタ３４０は通信を利用して外部から命令を受信することができる。
整理すれば、本実施形態によるガンマ電圧生成回路３００はガンマ選択レジスタ３４０の選択制御信号ＳＣＳを通じてガンマ電圧選択部３３０のスイッチを制御する。ガンマ電圧生成回路３００は選択制御信号ＳＣＳを可変してガンマ基準電圧を変化させ得る。

図１１は本発明の実施形態による表示装置を図示するブロック図である。図１１を参照すれば、表示装置１０００は表示パネル１１００、タイミングコントローラ１２００、電圧ジェネレータ１３００、ガンマ電圧生成回路１４００、ソースドライバ１５００、及びゲートドライバ１６００を含む。
表示装置１０００は外部から入力された映像信号を表示する装置である。表示装置１０００は平面型表示装置であり得る。表示装置１０００は液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）及び電界発光素子装置（ＥＤ：Ｅｌｅｃｔｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）であり得る。表示装置１０００は電界発光素子の中で自発光素子を発光層の素材で利用する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）表示装置であり得る。

表示パネル１１００は複数のゲートラインＧＬ１−ＧＬｎ、複数のデータラインＤＬ１−ＤＬｍ、及びゲートラインＧＬ１−ＧＬｎとデータラインＤＬ１−ＤＬｍが交差されて定義されるマトリックス（ｍａｔｒｉｘ）形態の複数の画素を含む。
複数の画素は各々同一の構成及び機能を有する。説明を簡単にするために図１１には１つの画素が例示的に図示されている。各画素は薄膜トランジスタＴＦＴ及びキャパシタＣＬＣを包含することができる。薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極は対応するゲートラインに連結される。薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極は対応するデータラインに連結される。キャパシタＣＬＣは薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極に連結される。

タイミングコントローラ１２００は外部のホストから外部信号を受信する。外部信号は映像信号及び基準信号を含む。基準信号はフレーム周波数と同期される信号、例えば垂直同期信号又は水平同期信号であり得る。タイミングコントローラ１２００は入力された外部信号を変換してゲート制御信号ＧＣＳ、データ制御信号ＤＣＳ、及びビデオデータＶｄａｔを生成する。ビデオデータＶｄａｔは映像信号、例えばＲＧＢ信号が表示パネルの駆動に適当に整列された信号である。

タイミングコントローラ１２００は生成されたゲート制御信号ＧＣＳをゲートドライバ１６００は出力する。また、タイミングコントローラ１２０は生成されたデータ制御信号ＤＣＳ及びビデオデータＶｄａｔをソースドライバ１５００へ出力する。タイミングコントローラ１２００はゲート制御信号ＧＣＳ及びデータ制御信号ＤＣＳを通じてゲートドライバ１６００及びソースドライバ１５００を制御する。
電圧ジェネレータ１３００はガンマ基準電圧を生成するためのトップ電圧及びボトム電圧を生成する。電圧ジェネレータは生成されたトップ電圧及びボトム電圧をガンマ電圧生成部１４００へ供給する。

ガンマ電圧生成回路１４００は入力されたトップ電圧及びボトム電圧を利用してガンマ基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。ガンマ電圧生成回路１４００は互に異なる色相画素に対して互に異なるガンマ基準電圧を生成する。例えば、ガンマ基準電圧ＶｒｅｆはＲＧＢ表示方法を使用する表示装置でＲガンマ基準電圧Ｇｒ、Ｇガンマ基準電圧Ｇｇ、及びＢガンマ基準電圧Ｇｂを含む。
ガンマ電圧生成回路１４００は１つのストリング抵抗を使用して多数のガンマ基準電圧を生成する。ガンマ電圧生成回路１４００は生成されたガンマ基準電圧ｅｍｆＶｒｅｆをソースドライバ１５００へ伝送する。

ゲートドライバ１６００はタイミングコントローラ１２００から提供されたゲート制御信号ＧＣＳに応答して表示パネル１１００のゲートラインＧＬ１−ＧＬｎへ順次的にゲート信号を印加する。
ソースドライバ１５００はタイミングコントローラ１２００から提供されたデータ制御信号ＤＣＳ及びビデオデータＶｄａｔに応答して表示パネル１１００のデータラインＤＬ１ＤＬｍへデータ信号を印加する。
より詳細に説明すれば、ソースドライバ１５００はデータ制御信号ＤＣＳの制御にしたがって、ビデオデータＶｄａｔを水平ライン単位にラッチ（ｌａｔｃｈ）させる。ソースドライバ１４００はラッチされたビデオデータＶｄａｔをガンマ基準電圧Ｖｒｅｆを利用してアナログ映像データ、即ちデータ信号に変換する。

ゲートドライバ１６００からゲートラインＧＬ１−ＧＬｎへ順次的にゲート信号が印加されれば、これに同期してゲート信号が印加されたゲートラインに対応するデータ信号がソースドライバ１５００からデータラインＤＬ１−ＤＬｍへ印加される。１フレーム（ｆｒａｍｅ）の間にすべてのゲートラインへ順次的にゲート信号が印加されることによって、１つのフレームの画像が表示される。
上から説明されたように、本発明の実施形態による表示装置１０００は１つのストリング抵抗を利用して互に異なる色相画素に対して互に異なるガンマ基準電圧を生成するので、小さい大きさを有しながらも精密に階調を調節することができる。

本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を逸脱しない限度内で様々に変形され得る。例えば、電圧バッファ、ガンマ電圧分配部及びガンマ電圧選択部の細部的構成は使用環境や用途にしたがって、多様に変化又は変形できる。本発明で使用された特定な用語は本発明を説明するための目的で使用されたものであり、その意味を限定するか、或いは特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されるものではない。したがって、本発明の範囲は上述した実施形態に制限されてはならず、特許請求の範囲のみでなく、この発明の特許請求の範囲と均等な範囲に対しても適用されなければならない。

１０、１００、２００、３００・・・ガンマ電圧生成回路
１１、１１０、２１０、３１０・・・電圧バッファ
１２、１２０、２２０、３２０・・・ガンマ電圧分配部
１３０、２３０、３３０・・・ガンマ電圧選択部
２４０・・・電圧調節部
３４０・・・ガンマ選択レジスタ
１０００・・・表示装置
ＳＲｒ、ＳＲｇ、ＳＲｂ、ＳＲ・・・ストリング抵抗
Ｐｒ１〜ＰｒＮ、Ｐ１〜ＰＭ・・・端子
ＲＣＳ・・・基準電圧制御信号
ＳＣＳ・・・選択制御信号

Claims (10)

1. 基準電圧を分割して複数の初期ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧分配部と、
   前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第１色相画素に対応する第１ガンマ基準電圧を選択し、前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第２色相画素に対応する第２ガンマ基準電圧を選択してガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧選択部と、を含み、
   前記複数の初期ガンマ電圧の中で前記第１及び第２ガンマ基準電圧として共通に選択された初期ガンマ基準電圧の出力部は前記第１ガンマ基準電圧及び前記第２ガンマ基準電圧の入力部と共有されるガンマ電圧生成回路。
2. 前記ガンマ電圧分配部はストリング抵抗を含み、
   前記ストリング抵抗は、
   直列に連結された複数の抵抗素子と、
   前記複数の抵抗素子の間に形成される出力端子と、を含み、前記初期ガンマ基準電圧は前記出力端子を通じて生成される請求項１に記載のガンマ電圧生成回路。
3. 前記複数の抵抗素子は同一の大きさの抵抗値を有する請求項２に記載のガンマ電圧生成回路。
4. 前記第１ガンマ基準電圧は前記第１色相画素のガンマ曲線に対応して前記初期ガンマ基準電圧から選択され、
   前記第２ガンマ基準電圧は前記第２色相画素のガンマ曲線に対応して前記初期ガンマ基準電圧から選択される請求項１に記載のガンマ電圧生成回路。
5. 前記基準電圧を前記ガンマ電圧分配部へ伝達する電圧バッファをさらに含む請求項１に記載のガンマ電圧生成回路。
6. 入力された外部電圧の大きさを調節して前記基準電圧を生成し、前記基準電圧を前記電圧バッファへ伝達する電圧調節部をさらに含む請求項５に記載のガンマ電圧生成回路。
7. 前記電圧調節部は駆動環境にしたがって可変される基準電圧制御信号を受信し、
   前記基準電圧制御信号に対応して前記外部電圧の大きさを調節する請求項６に記載のガンマ電圧生成回路。
8. 前記ガンマ電圧選択部は前記基準電圧の大きさの変化に対応して前記第１色相画素のガンマ曲線に対応する前記第１ガンマ基準電圧を選択し、前記基準電圧の大きさの変化に対応して前記第２色相画素のガンマ曲線に対応する前記第２ガンマ基準電圧を選択する請求項６に記載のガンマ電圧生成回路。
9. 選択制御信号を生成するガンマ選択レジスタをさらに含み、
   前記ガンマ電圧選択部は、
   前記電圧分配部の出力端に連結され、前記選択制御信号に応答して前記初期ガンマ基準電圧の出力を制御する複数のスイッチを含み、
   前記複数のスイッチを利用して前記初期ガンマ基準電圧から前記第１ガンマ基準電圧及び前記第２ガンマ基準電圧を選択する請求項１に記載のガンマ電圧生成回路。
10. 電圧ジェネレータで生成された電圧を分割してガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧生成回路と、
    ゲート制御信号及び前記ガンマ基準電圧に応答して表示パネルのゲートラインを駆動するゲートドライバと、
    データ制御信号に応答して前記表示パネルのデータラインを駆動するソースドライバと、
    前記ゲート制御信号及び前記データ制御信号を生成するタイミングコントローラと、を含み、
    前記ガンマ電圧生成回路は、
    前記電圧ジェネレータで生成された電圧を分割して初期ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧分配部と、
    前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第１色相画素に対応する第１ガンマ基準電圧を選択し、前記複数の初期ガンマ基準電圧の中で第２色相画素に対応する第２ガンマ基準電圧を選択して前記ガンマ基準電圧を生成するガンマ電圧選択部と、を含む表示装置。

Images