KR100611533B1 - 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소스 구동 아이시에 계조 기준 전압이 인가되는 복수 개의 멀티플렉서를 구성하여 컨트롤러에 의해 선택적으로 전압을 출력하도록 컨트롤하여 액정표시장치의 콘트라스트, 브라이트 및 감마특성을 동시에 조절하도록 개선된 액정표시장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 콘트라스트를 조정하기 위해 프리 엠프에 의해 게인을 조절하지 않아도 되며, 브라이트를 조정하기 위해 백라이트 인가전압을 조절하지 않아도 되고, 감마특성을 보정하기 위한 회로를 탑재하지 않아도 되므로, 액정표 시장치의 구조가 간단해지며, 부품을 줄일 수 있어 저렴하게 화질을 개선하는 효과가 있다.

액정표시장치, 감마특성 보정부, 콘트라스트 보정부, 브라이트 보정부

Description

액정표시장치{an LCD apparatus}

도 1은 본발명에 따른 액정표시장치의 블럭도.

도 2는 도 1의 소스 드라이브 아이시를 설명하기 위한 블럭도.

도 3은 콘트라스트 보정부의 상세 회로도.

도 4는 브라이트 보정부의 상세 회로도.

도 5는 감마특성 보정부의 상세 회로도.

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소스 구동 아이시에 계조 기준 전압이 인가되는 복수 개의 멀티플렉서를 구성하여 컨트롤러에 의해 선택적으로 전압을 출력하도록 컨트롤하여 액정표시장치의 콘트라스트, 브라이트 및 감마특성을 동시에 조절하도록 개선된 액정표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 두 전극 사이에 위치한 액정에 화상정보에 해당하는 전압을 인가하며, 인가된 전압에 따라 액정의 물리적인 상태가 수평 또는 수직 및 수평과 수직 사이의 위치로 배열이 변화하여 하면에서 인가되는 빛의 차단과 통과를 결정하는 광셔터 기능을 수행하여 화상을 구현한다.

이렇게 액정을 구동하여 화면을 형성하는 방법에 있어서, 화이트 레벨과 블랙 레벨사이에서 원하는 다양한 색을 제공하기 위해 각각의 색 레벨에 해당하는 계조 전압을 결정하여 해당하는 액정에 인가된다.

이렇게 정해진 계조전압은 해당 액정에 각 그레이별로 선형적으로 인가되어 액정의 투과율이 변해야 하나, 최초에 전압을 인가하기 시작할 때와 매우 큰 전압을 인가했을때 전압이 변해도 투과율의 변화가 거의 없는 반면, 중간 시점에서는 인가전압에 대해 거의 비례적으로 투과율이 변하는 특별한 커브를 그리기 때문에 인가전압을 등간격으로 나누어 계조전압으로 인가하면 투과율의 비선형적인 특성때문에 투과율이 일정한 간격이 되지 못하여 섬세한 화상을 표시하는데 어려움이 있다.

상술한 특별한 커브를 감마특성 커브라 하며, 이 커브는 인가되는 전압에 따라 급격히 상승하다가 어느 지점이 되면 완만하게 증가하는 포화곡선으로서, 사용되는 액정에 따라 인가전압 및 감마특성에 차이가 나므로 통상 감마 특성을 보정하기 위해 별도의 회로가 액정표시장치에 탑재되거나 다음과 같은 작업에 의해 감마특성이 조절된다.

감마특성을 조절하기 위한 일례로, 기준전압을 레벨 시프터에서 인가받아 액정의 색상전압을 정하여 공급하는 드라이브 아이시에 계조기준전압을 인가하기 위해 연결되는 배선사이에는 그 전압을 각각의 차등화된 전압으로 전압강화시키기 위한 동일 저항값을 가지는 저항 스트링들이 보드에 실장되는데, 수작업에 의해 이들 저항값을 가지도록 교체하여 이들 저항 소자들 사이의 단자에서 차등화된 전압값을 중간 계조로 출력하여 감마특성을 조절하고 있다.

상술한 바와 같이 수작업에 의한 저항 소자의 교체는 소형화되고 직접화된 액정표시장치에 있어서 작업이 쉽지 않은 고 난이도의 작업이며, 일단 보드에 세팅된 저항소자를 제거하고 이를 대신할 다른 저항소자를 배치한다는 것은 장치의 신뢰성을 크게 저하시키는 요인이 된다.

그리고, 액정표시장치의 화질을 사용자의 취향에 따라 조정하기 위해 화면의 콘트라스트와 브라이트를 조절할 필요가 있는데, 콘트라스트란 화면상에서 상이 얼마나 뚜렷하게 보이는지를 가늠하는 척도로서, 액정에 인가되는 구동 전압의 최저와 최고 사이의 간격이 클수록 액정의 반전이 정확하게 이루어져 콘트라스트가 개선되므로 비디오 카드에서 출력되는 아날로그 신호를 아날로그/디지털 변환하기 전에 프리 엠프에 의해 이득을 조절하여 콘트라스트를 조절하는 방법이 이용된다.

그리고, 화면의 밝기를 나타내는 브라이트를 조절하기 위해서는 액정패널에 인가되는 빛을 제공하는 백라이트의 인가전압을 조절하는 방법 등이 사용되고 있다.

상술한 바와 같은 종래의 방법으로는 콘트라스트와 브라이트 및 감마특성 조절은 각각 별도의 방법과 장치에 의해 구현될 수 있으며, 이를 동시에 조절하는 것은 상호간의 기술적 제약에 의해 많은 어려움이 있다.

가령, 감마특성을 별도의 회로없이 조정하기 위해서는 저항 스트링에 의해 차등화된 전압을 선택적으로 출력할 수 있는 디지털 제어가 필요하나, 이에 반해 콘트라스트 조절을 위해서는 아날로그 신호를 프리 엠프에 의해 이득을 조절해야 하는 모순이 발생하므로, 콘트라스트 조절은 감마특성의 조절을 어렵게 하며, 감마특성의 디지털 제어는 콘트라스트 화질 조절을 어렵게 하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 액정표시장치의 콘트라스트와 브라이트 및 감마특성을 동시에 조절하는 장치를 제공하여 화면 조절을 용이하게 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 후술될 구성과 작용에서 더욱 상세히 설명될 것이다.

본 발명에 따른 액정표시장치는 컬러필터 기판과 복수 개의 TFT가 매트릭스 형상으로 종횡 배치된 TFT기판사이에 액정이 주입되어 형성되며, 동일한 가로 라인에 배치된 TFT는 동일한 스캔라인을 공유하고, 동일한 세로 라인에 배치된 TFT는 동일한 칼럼 라인을 공유하는 액정 패널;과 액정 패널의 일측부에 배치되어 스캔 라인을 순차적으로 온,오프하는 게이트 구동 아이시;와 액정 패널의 타측부에 배치되며 디지털 데이터를 인가받아 차례로 시프트시켜가며 저장하는 시프터 레지스터와, 시프터 레지스터에 저장된 디지털 데이터에 대응하는 아날로그 전압값으로 변환하는 D/A 컨버터와, 변환된 아날로그 전압값을 액정패널의 컬럼 라인에 인가하는 출력 버퍼를 포함하는 소스 구동 아이시;와 구동 데이터와 구동 제어 신호를 인가받아 구동 아이시에서 요구하는 타이밍이 맞도록 디지털 데이터를 분주하거나 밀어주는 컨트롤러;와 소스 구동아이시 및 게이트 구동 아이시에 각각 소정의 전압을 인가하는 전원부;와 콘트라스트를 조정하는 신호와 브라이트를 조정하는 신호 및 감마특성을 조정하는 신호를 컨트롤러에 인가하는 화질 조절부;를 포함하며,

소스구동 아이시는 전원부에서 소정 전압폭을 가지는 계조 기준전압을 인가받아 콘트라스트를 보정한 계조 기준전압을 출력하는 콘트라스트 보정부와, 콘트라스트 보정부에서 출력되는 계조 기준전압을 인가받아 브라이트를 보정한 계조 기준전압을 출력하는 브라이트 보정부 및 브라이트 보정부에서 출력되는 계조 기준전압을 인가받아 감마특성을 보정한 계조 기준전압을 발생하여 D/A컨버터에 인가하는 감마특성 보정부를 더 포함하여 컨트롤러에서 인가되는 조정신호에 의해 화질을 조절함을 특징으로 한다.

바람직하게 콘트라스트 보정부를 구성하는 멀티플렉서군은 고전압부를 순서대로 인가받는 고전압부 콘트라스트 보정 멀티플렉서군과, 저전압부를 역순으로 인가받는 저전압부 콘트라스트 보정 멀티플렉서군으로 구성되며, 브라이트 보정부는 콘트라스트 보정부의 출력에 의해 결정된 정측계조 블랙 기준전압 및 부측계조 화이트 기준전압을 순서대로 인가받아 후단의 정측계조 기준전압의 최고 전압을 출력하는 제 1 멀티플렉서와 정측계조 블랙 기준전압 및 부측계조 화이트 기준전압을 역순으로 인가받아 후단의 부측계조 기준전압의 최고 전압을 출력하는 제 2 멀티플렉서와, 정측계조 화이트 기준전압 및 부측계조 블랙 기준전압을 순서대로 인가받아 후단의 정측계조 기준전압의 최저 전압을 출력하는 제 3 멀티플렉서와 정측 계조 화이트 기준전압 및 부측계조 블랙 기준전압을 역순으로 인가받아 후단의 부측계조 기준전압의 최저 전압을 인가하는 제 4 멀티플렉서로 구성되며, 감마특성 보정부는 정측계조 기준전압을 순서대로 인가받는 정측 감마특성 보정 멀티플렉서군과 부측계조 기준전압을 순서대로 인가받는 부측 감마특성 보정 멀티플렉서군으로 구성된다.

그리고, 상기 복수 개의 멀티플렉서에 연결된 어드레스 데이터선과 셀렉티드 데이터선을 통해 해당 멀티플렉서의 선택과 멀티플렉서의 출력을 결정한다.

또한, 모든 멀티플렉서는 최초에 구동되었을때 복수 개의 입력단자에 인가되는 전압의 중간값을 출력하도록 초기값이 설정되어 있다.

이하, 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명할 것이다.

도 1에 따르면, 본 발명에 따른 액정표시장치는 액정패널(300), 게이트 구동 아이시(500), 소스 구동 아이시(600), 전원부(100), 콘트라스트 조정부(710), 브라이트 조정부(720), 감마특성 보정부(730) 및 컨트롤러(200)로 구성된다.

액정패널(300)은 컬러필터 기판(미도시)과 복수 개의 TFT가 매트릭스 형상으로 종횡배치된 TFT기판(미도시)사이에 액정이 주입되어 형성되며, 동일한 가로 라인에 배치된 TFT는 동일한 스캔라인(310)을 공유하고, 동일한 세로라인에 배치된 TFT는 동일한 칼럼 라인(330)을 공유하도록 형성된다.

게이트 구동 아이시(500)는 액정패널(300)의 일측부에 배치되며, 그 내부는 컨트롤러(200)에서 수직동기신호를 인가받아 한 라인 주기로 게이트 클록에 따라 게이트 온신호를 순차적으로 인가하는 시프터 레지스터(미도시)와 시프터 레지스터에서 게이트 클록에 따라 출력되는 신호를 게이트 온,오프의 역활을 충분히 수행할 만큼의 전압 레벨로 만드는 레벨 시프터(미도시)와 레벨 시프터에 의해 만들어진 게이트 온,오프 전압을 액정패널의 스캔 라인에 전달하는 출력버퍼로 구성된다.

소스 구동 아이시(600)는 액정패널(300)의 타측부에 배치되며 그 내부는 도 2에 도시된 바와 같은 구성을 가진다.

시프터 레지스터(640)는 컨트롤러(200)에서 CS(컨트롤 시그널, 이하,"CS"라 함)를 통해 수평동기신호가 인가되면 CD(컬럼 데이터, 이하,"CD"라 함)로부터 R,G,B의 디지털 데이터를 입력받고, 디지털 데이터가 다 채워지면 캐리 아웃신호를 다음번 소스 구동 아이시로 인가하며, D/A컨버터(650)는 시프트 레지스터(640)에 저장된 디지털 데이터에 대응하는 아날로그 전압값을 선택하고, 출력 버퍼(660)는 변환된 아날로그 전압값을 액정패널(300)의 컬럼 라인(330)에 인가하도록 액정패널(300)의 복수 개의 컬럼 라인(330)에 연결된다.

그리고, 복수 개의 멀티플렉서로 구성되며 전원부(100)에서 GRV(계조 기준 전압, 이하,"GRV"라 함)를 인가받아 저항 스트링에 의해 고전압부와 저전압부로 분압된 전압을 입력하며, 컨트롤러에서 인가되는 AD(어드레스 데이터, 이하"AD"라 함)와 SD에 의해 정,부축 계조 기준전압의 최고 전압과 최저 전압이 반대 방향으로 조정되도록 전압을 출력하여 콘트라스트를 보정하는 콘트라스트 보정부(610)와, 콘트라스트 보정부(610)의 출력이 저항 스트링에 의해 분압된 정,부측 계조전압을 복수 개의 멀티플렉서 입력단자를 통해 인가받아 최고 전압과 최저 전압이 동일한 방향으로 조정되도록 전압을 출력하여 브라이트를 보정하는 브라이트 보정부(620) 및 브라이트 보정부의 출력이 저항 스트링에 의해 분압된 정,부측 계조 기준 전압을 복수 개의 멀티플렉서 입력단자를 통해 인가받아 차등화된 전압폭을 가지는 계조 전압을 출력하여 D/A 컨버터(650)에 인가하는 감마특성 보정부(630)가 추가적으로 구성된다.

전원부(100)는 구동 전압을 인가받아 컨트롤러(200)에서 하이 레벨과 로 레벨로 구성되는 2레벨 디지털 동작을 가능하게 하는 CV(컨트를 볼테지, 이하'CV'라함)을 인가하도록 연결되며, 게이트 구동 아이시(500)의 레벨 시프터(미도시)에서 게이트 온, 오프 전압을 형성할 수 있는 GV(게이트 볼테지, 이하 'GV'라 함)를 인가하도록 연결되며, 소스 구동 아이시(600)의 콘트라스트 보정부(610)에 GRV를 인가하도록 연결된다.

화질 조절부(700)는 콘트라스트 조정부(710)와 브라이트 조정부(720) 및 감 마특성 조정부(730)로 구성되며, 구체적으로 콘트라스트 조정부(710)는 사용자의 조작에 따라 발생하는 콘트라스트 조정 신호가 컨트롤러(200)에 입력하도록 연결되고, 브라이트 조정부(720)는 사용자의 조작에 따라 발생하는 브라이트를 조정하기 위한 조정 신호가 컨트롤러(200)에 입력하도록 연결되며, 감마특성 조정부(730)는 사용자의 조작에 따라 발생하는 감마특성 조정 신호가 컨트롤러(200)에 입력하도록 연결된다.

컨트롤러(200)는 그래픽 컨트롤러(미도시)에서 구동 데이터와 구동 제어 신 호를 인가받아 CS와 CD 및 GS를 출력하여 소스 구동 아이시(600)와 게이트 구동 아이시(500)에 인가하며, 콘트라스트 조정부(710)와 브라이트 조정부(720) 및 감마특성 조정부(730)에서 각각의 조정 신호를 인가받아 AD와 SD를 출력하여 소스 구동 아이시(600)에 인가하도록 연결된다.

이때, CS는 "컨트롤 시그널"로서 컨트롤러에서 소스 구동 아이시(600)에 인 가되는 칼럼 데이터를 로딩하기 위한 수평 동기 신호와 D/A컨버터(650)에서 변환된 아날로그 전압값을 액정 패널(300)에 인가할 것을 명령하는 로드 신호와 소스 구동 아이시(600)내의 데이터를 시프트시키기 위한 클록 신호가 있으며, 게이트 구동 아이시(500)에서 액정 패널(300)에 게이트 온신호를 인가하도록 시작 명령을 내리는 수직 동기 신호와 게이트 온신호를 각각의 스캔 라인(310)에 순차적으로 입력하기 위한 게이트 클록 신호로 구성된다.

CD는 R, G, B에 대한 디지털 데이터로서 소스 구동 아이시(600)의 시프트 레지스터(640)에서 임시저장되며, D/A 컨버터(650)에서 아날로그 전압값으로 변환되어 출력 버퍼(660)를 통해 각각의 칼럼 라인(330)으로 전달되어 액정의 구동 전압이 되는 데이터이다.

그리고, AD는 소스 구동 아이시(600)내에 형성된 콘트라스트 보정부(610), 브라 이트 보정부(620), 감마특성 보정부(630)를 구성하는 복수 개의 멀티플렉서에 연결 되어 해당 멀티플렉서를 선택하기 위한 것이며, SD는 선택된 멀티플렉서의 출력단자를 결정지어 주는 데이터이다.

또한, 멀티플렉서는 복수 개의 입력단자중에 최고측 단자는 MSB(Most significant blt, 이하,'MSB' 라 함), 복수 개의 입력단자의 최저측 단자는 LSB(Least significant bit, 이하, "LSB" 라 함)라 하며, 멀티 플렉서의 상측이 MSB, 하측이 LSB로 연결되면 인가되는 전압의 최저값이 LSB, 최고값이 MSB에 순서 대로 인가되도록 연결되며, 멀티플렉서의 상측이 LSB, 하측이 MSB로 연결되면 인가 되는 전압의 최고 값이 LSB, 최저값이 MSB에 인가되도록 역순으로 연결된다.

상술한 바와 같은 구성에서 본 발명의 특징인 소스 구동 IC(600)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위해 도 3, 도 4 및 도5의 상세 회로도를 이용한다.

도 3은 콘트라스트 보정부(610)를 나타내는 상세 회로도이다.

콘트라스트 보정부(610)는 일측은 GRV가 인가되고 타측은 접지되는 저항 스트링과, 소정 전압폭을 가지도록 저항 스트링에서 분압된 고전압부와 저전압부의 복수 개의 입력 단자를 통해 인가되는 복수 개의 멀티플렉서로 구성된다.

구체적으로 AD와 SD가 공통적으로 인가되는 복수 개의 멀티플렉서는 고전압부 콘트라스트보정 멀티플렉서군(613)과 저전압부 트라스트보정 멀티플렉서군(615)으로 구성되머, 정측 콘트라스트보정 멀티플렉서군(613)을 이루는 Cl, C2멀티플렉서는 고전압부 기준 전압을 순서대로 인가받아 CO1, CO2의 각각 하나의 출력을 발생하며, 저전압부 콘트라스트보정 멀티플렉서군(615)을 이루는 C3, C4멀티플렉서는 부측계조 기준 전압을 역순으로 인가받아 CO3, CO4의 각각 하나의 출력을 발생한 다.

그리고, 액정표시장치를 초기구동하였을때는 CO1은 VO1이 되도록 설정되어 있고, CO2는 VO2, CO3는 VO3, CO4는 VO4의 중간값에 위치되도록 설정되어 있다.

도 4는 브라이트 보정부(620)을 나타내는 상세 회로도이다.

브라이트 보정부(620)는 CO1과 CO2의 전압폭을 가지는 고전압부 기준전압을 인가받는 Bl, B2 멀티플렉서와, CO3과 CO4의 전압폭을 가지는 저전압부 기준전압을 인가받는 B3, B4 멀티플렉서로 구성되어, Bl멀티플렉서는 CO1과 CO2의 전압폭을 가지는 고전압부 기준전압을 순서대로 인가받아 BO1의 출력을 발생하고, B2멀티플렉 서는 COI파 CO2의 전압폭을 가지는 고전압부 기준전압을 역순으로 인가받아 BO2의 출력을 발생하며, B3멀티플렉서는 CO3과 CO4의 전압폭을 가지는 저전압부 기준전압을 순서대로 인가받아 BO3의 출력을 발생하고, B4멀티플렉서는 CO3과 CO4의 전압폭을 가지는 저전압부 기준전압을 역순으로 인가받아 BO4의 출력을 발생한다.

이때, B01은 정측계조(623)의 블랙을 나타내는 전압이 되며, B03은 정측계조 (623)의 화이트를 나타내는 전압이 된다.

그리고, B02는 부측계조(625)의 화이트를 나타내는 전압이 되며, B04는 부측계조(625)의 블랙을 나타내는 전압이 된다.

또한, 액정표시장치를 초기구동하였을때는 BO1은 V2l이 되도록 설정되어 있고, BO2는 V22, BO3는 V23, B04는 V24의 중간값이 되도록 설정되어 있다.

도 5는 감마특성 보정부(630)를 나타내는 상세 회로도이다.

감마특성 보정부(630)는 BO1과 BO3의 전압폭을 가지는 정측계조 기준전압을 저항스트링에 의해 분압한뒤 인가받는 정측 감마특성보정 멀티플렉서군(633)과 BO4와 BO2의 전압폭을 가지는 부측계조 기준전압을 저항스트링에 의해 분압한뒤 인가 받는 부측 감마특성보정 멀티플렉서군(635)으로 구성된다.

정측 감마특성보정 멀티플렉서군(633)에는 Gl, G2, G3, G4, G5의 멀티플렉서로 구성되어 분압된 정측계조 기준전압을 순서대로 인가받아 GMA1, GMA2, GMA3, GMA4, GMA5로 구성되는 정측계조(633)를 출력하도록 연결되며, 부측 감마특성보정 멀티플렉서군(635)에는 G6, G7, G8, G9, G1O의 멀티플렉서로 구성되어 분압된 부측 계조 기준전압을 역순으로 인가받아 GMA6, GMA7, GMA8, GMA9, GMA10으로 구성되는 부측계조(635)를 출력하도록 연결된다.

이하, 상술한 바와 같은 구성의 작용을 상세히 설명한다.

전원부(100)가 구동 전압을 인가받아 컨트롤러(200)에 CV를 인가하고, 게이 트 구동 아이시(500)의 레벨 시프터(미도시)에서 게이트 온, 오프 전압을 형성할 수 있는 GV를 인가하며, 소스 구동 아이시(600)의 콘트라스트 보정부(610)에 GRV를 인가한다.

컨트롤러(200)는 그래픽 컨트롤러(미도시)에서 구동 데이터와 구동 제어신호를 인가받아 CS와 CD를 출력하여 소스 구동 아이시(600)에 인가하며, 게이트 구동 아이시(500)에는 GS를 인가한다.

그리고, 콘트라스트 조정부(710)와 브라이트 조정부(720) 및 감마특성 조절부(730)에서 각각의 조정 신호를 인가받아 AD와 SD를 출력하여 소스 구동 아이시(600)에 인가한다.

소스 구동 아이시(600)내의 시프터 레지스터(640)는 컨트롤러(200)에서 CS를 해 수평동기신호를 인가받아 R,G,B의 디지털 데이터를 입력받고, 디지털 데이터 다 채워지면 캐리 아웃신호를 다음번 소스 구동 아이시로 인가하며, D/A컨버터(650)는 시프터 레지스터(640)에 저장된 디지털 데이터에 대응하는 아날로그 전압값을 선택 하고, 출력 버퍼(660)는 변환된 아날로그 전압값을 액정 패널(300)의 컬럼라인(330)에 인가하도록 액정 패널(300)의 복수 개의 컬럼 라인(330)에 연결된다.

이때, 콘트라스트 보정부(610)는 전원부(100)에서 GRV를 인가받아 저항 스트 링에 의해 고전압부와 저전압부로 분압된 전압을 입력하고, 콘트라스트 조정부(710)에서 컨트롤러(200)에 콘트라스트를 조정하기 위한 신호가 입력되면 컨트롤러(200)는 AB와 SD를 통해 정, 부측계조 기준전압의 최고 전압과 최저 전압 이 반대방향으로 조정되도록 하는 전압을 출력하도록 하는 제어 신호를 콘트라스트 보정부(610)에 인가하여 콘트라스트를 보정한다.

콘트라스트를 보정하는 과정은 다음과 같다.

고전압부 기준전압이 Vll에서 Vl2의 전압폭을 가지며, 저전압부 기준전압이 Vl3에서 V14의 전압을 가지는 CO1을 출력하도록 결정되고 VO2를 출력하던 C2멀티플렉서도 VO2보다 증가된 전압값을 가지는 CO2를 출력하도록 결정되므로 정,부측계조전압의 최고측이 증가한다.

동시에, 저 전압부 콘트라스트 보정 멀티플렉서군(615) 역시 VO3을 출력하던 c3멀티플렉서가 VO3보다 감소된 전압값을 가지는 CO3을 출력하도록 결정되고 BO4를 출력 하던 C4멀티 플렉서는 VO4보다 감소된 전압값을 가지는 CO4를 출력하도록 결정되므로 전압의 최저측의 전압폭이 증가한다.

이렇게 정, 부측계조 기준전압이 증가되어 브라이트 보정부(620)와 감마특성보정부(630)을 거쳐 D/A컨버터(650)에 인가되면 R,G,B 데이터의 계조를 나타내는 계조 전압의 최저와 최고의 차이가 커져 콘트라스트가 증가한다.

그리고, 위와는 반대로 콘트라스트를 감소하기 위해서는 정, 부측계조 기준전압의 전압폭을 감소시켜야 하며, 이는 VO1을 출력하던 Cl멀티플렉서가 VO1보다 감소된 전압값을 가지는 COI을 출력하도록 결정되면 VO2를 출력하던 C2멀티플렉서도 VO2보다 감소된 전압값을 가지는 CO2를 출력하도록 결정되면 고전압부의 전압을 감소시키고, VO3을 출력하던 C3멀티플렉서가 VO3보다 증가된 전압값을 가지는 CO3을 출력하도록 결정되고 VO4를 출력하던 C4멀티플렉서도 VO4보다 증가된 전압값을가지는 CO4를 출력하도록 결정되어 전전압부의 전압이 증가하여 최종적으로 D/A 컨버터(650)에 인가되는 계조 전압의 최고와 최저의 차이를 줄여 콘트라스트를 감소킨다 .

그리고, 브라이트의 보정은 다음과 같이 이루어 진다.

전단인 콘트라스트 보정부(610)에서 정측 출력 전압인 CO1, CO2는 CO1을 최고, CO2를 최저로 하여 고전압부 전압을 이루며, 이는 저항 스트링에 의해 Bl 멀티플렉서나 B2 멀티플렉서의 입력단자 수만큼 분압되고, 콘트라스트 보정부(610)의 저전압부 출력 전압인 CO3, CO4는 저항 스트링에 의해 B3 멀티플렉서나 B4 멀티플렉서의 입력단자 수만큼 분압된다.

Bl 멀티플렉서의 MSB에는 CO1, LSB에는 CO2의 순서대로 인가되고, B2 멀티플렉서의 MSB에는 CO2, LSB에는 COI와 같이 역순으로 고전압부 기준전압이 인가되며 ,B3 멀티플렉서의 MSB에는 CO3, LSB에는 CO4의 순서대로 인가되고, B4 멀티플렉서의 MSB에는 CO4, LSB에는 CO3와 같이 역순으로 인가된다

이때, 메인 컨트롤러(200)는 AD를 통해 멀티플렉서의 어드레스 데이터와 해당 어드레스에 대한 SD를 통해 브라이트 보정부(620)를 구성하는 각 멀티 플렉서가어느 전압값을 출력할 것인지를 결정하고 각각의 멀티플렉서는 메인 컨트롤러(200) 의 명령에 대응하여 각각 Bol, Bo2, BO3, BO4의 전압값을 출력한다.

이 Bol, BO2, Bo3, Bo4의 출력 전압은 초기 구동시에 브라이트 보정부(620) 에서 출력하도록 설정된 전압값의 전압폭은 유지한채 전압 레벨을 올리거나 내리는 값으로서, 정측 브라이트 보정 멀티플렉서군(623)에서 V2l을 출력하던 Bl멀티플렉서가 V2l보다 증가된 전압값을 출력하도록 결정되고 V23를 출력하던 B3멀티플렉서도 V23보다 증가된 전압같을 출력하도록 결정되므로 전압의 최고측과 최저측이 동일한 방향으로 이동하여 정측계조 기준전압의 전압폭은 유지한채 전압 레벨만이 증가한다.

그리고, 이와 동시에 부측 브라이트 보정 멀티플렉서군(625)에서 V22을 출력 하던 B2멀티플렉서가 V22보다 감소된 전압값을 출력하도록 결정되고 V24를 출력하던 B4멀티플렉서도 V24보다 감소된 전압값을 출력하도록 결정되므로 전압의 치고측과 최저측이 동일한 방향으로 이동하여 부측계조 기준전압의 전압폭 또한 유지한채 전압 레벨만이 감소한다.

이렇게 전압폭은 유지한채 각각의 최고측과 최저측 전압 레벨을 동일한 방향으로 이동시킨 정, 부측계조 기준전압은 감마특성 보정부(630)을 거쳐 D/A컨버터(650)에 인가되면 R,G,B 데이터의 계조를 나타내는 계조 전압의 최저와 최고의 레벨을 동시에 증가 또는 감소시켜 액정의 반전에 가해지는 정 전압과 부 전압이 증가 또는 감소되어 브라이트를 증가시키거나 감소시키는 조정이 가능해진다.

그리고, 감마특성을 조절하는 과정은 다음과 같다.

감마특성 보정부(630)는 정측 감마특성보정 멀티플렉서군(633)과 부측 감마특성보정 멀티플렉서군(635)으로 나뉘어져 각각 정측계조 기준전압과 부측계조 기준 전압을 보정하는데, 전단인 브라이트 보정부의 출력에 의해 최고 전압이 BO1, 최저 전압이 BO3으로 결정된 정측계조 기준전압은 정측 감마특성 보정멀티플렉서군(633)의 입력단자 수만큼 저항 스트링에 의해 분압되어 순서대로 입력되며, 최고 전압이 Bo2, 최저 전압이 BO4으로 결정된 부측 계조전압은 부측 감마특성 보정 멀티 플렉서군(635)의 입력단자 수만큼 저항스트링에 의해 분압되어 입력된다.

이때 가령 , 정측계조 기준전압측의 감마 특성을 보정하는 멀티플렉서의 개수가 도2와 같이 5개이고, BO1과 BO3이 8V∼5V의 전압일때 메인 컨트롤러(200)의 제에 의해 Gl, G2, G3, G4, G5의 정측 감마특성보정 멀티플렉서군(633)이 각각 8.OV, 7.8V, 7.5V, 6.7V, 5.5V의 전압을 출력하면 점차 다음 단계의 전압으로 증가할때 그 전압폭이 1.2V증가, 0.8V증가, 0.3V, 0.2V증가와 같이 점차 증가하는 전압폭이 감소하는 중간 계조값을 출력 메인 컨트롤러(200)의 제어에 의해 제어가 가능하므로, 액정표시장치의 감마특성이 보정되고, 부측계조 기준전압측의 감마특성을 보정하는 G6, G7, G8, G9, GIO의 멀티 플렉서 역시 점차 다음 단계의 전압으로 증가할때 전압폭이 감소하는 계조 기준 전압을 출력한다.

이렇게 차등하게 형성된 계조전압은 소스 구동 아이시(600)의 D/A 컨버터(650)에 인가되어 해당 액정에 각 그레이별로 선형적인 액정의 투과율을 결정하여 투과율의 비선형적인 특성을 보상한다.

D/A컨버터(650)는 시프트 레지스터(640)에 저장된 디지털 데이터에 대응하는아날로그 전압값을 선택하고, 출력 버퍼(660)는 변환된 아날로그 전압값을 액정 패널(300)의 컬럼 라인(330)에 인가하여 액정 화소의 구동 전압이 되며 , 이러한 과 정을 거쳐 액정 패널은 화면을 형성하게 된다.

결국, 액정표시장치의 콘트라스트를 조절하기 위한 두 쌍의 멀티 플렉서군은각각 초기치를 기준으로 반대방향으로 이동된 정.부 전찹을 출력하여 전압폭을 넓히거나 줄여 콘트라스트를 보정할 수 있고, 브라이트를 조절하기 위한 두 쌍의 멀티플렉서군은 각각 초기치를 기준으로 동일한 방향으로 이동된 정.부 전압을 출력하여 전압폭은 유지한채 전압 레벨만을 기준 전압으로부터 반대 방향으로 이동시켜브라이트를 보정하며, 감마 특성을 조절하기 위한 두 쌍의 멀티플렉서군은 중간계조 전압을 선택함에 있어 차등화된 전압을 선택하여 구동 드라이브 아이시에 인가하여 액정의 투과율이 선형적으로 변하는 효과를 얻으므로 감마특성이 보정되는 효과를 얻는다.

상술한 바와 같이 복수 개의 멀티플렉서외 이를 컨트롤하는 메인 컨트롤러의 작용에 의해 액정표시장치의 콘트라스트는 프리 엠프에 의한 이득 조절없이 디지털화된 조절이 가능해지며, 이와 동시에 백라이트를 별도로 조절할 필요없이 브라이트의 조정이 가능해지며, 감마 특성 조절시 저항 스트링을 구성하는 각각의 저항 소자의 교환없이 차등화된 전압을 출력하여 감마특성 조절이 용이해진다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예는 GRV의 입력으로부터 D/A 컨버터까지의 구성을 콘트라스트 보정부, 브라이트 보정부 및 감마특성 보정부의 순서로 구성하고,공통전압 반전구동시를 표현하였지만 각각의 보정부의 배치순서는 필요에 따라 얼마든지 변경될 수 있으며, 이에 따른 전단 멀티플렉서군과 후단 멀티플렉서군의 연결은 상술항 도 2의 실시예와 같이 콘트라스트를 보정할때는 최고 전압과 최저 전 압을 반대방향으로 이동시킬수 있도록 멀티플렉서를 이용하여 전압을 선택하고, 브라이트를 보정할 때는 최고 전압과 최저 전압이 동일한 방향으로 이동되도록 멀티 플렉서를 이용하여 전압을 선택하며, 감마특성을 보정하기 위해서는 차등화된 전압을 멀티플렉서에 의해 선택적으로 출력하여 포화곡선을 이루는 감마특성을 보정하는 기술적인 사상의 테두리내에서는 얼마든지 실현가능하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알수 있을 것이다.

본 발명에 따르면 액정표시장치의 액정 구동에 필요한 구동전압을 디지털화하여 사용자의 필요에 따라 화질을 적절히 조절할 수 있으므로, 화질 조절을 위해 사용하던 저항 스트링의 교환작업이 필요하지 않아 불편한 작업이 해소되며, 콘트라스트, 브라이트 및 감마특성의 조정이 용이해지므로 보다 편리하게 액정을 구동할 수 있다.

그리고, 감마특성이나 브라이트 및 콘트라스트를 조절하기 위한 회로가 별도로 부가되지 않고 종래의 구조에 몇개의 멀티플렉서를 추가한 것으로 충분한 효과를 얻을 수 있으므로, 저렴한 비용으로 높은 품질 향상을 이룰 수 있다.

Claims (5)

1. 컬러필터 기판과 복수 개의 TFT가 매트릭스 형상으로 종횡 배치된 TFT기판 사이에 액정이 주입되어 형성되며, 동일한 가로 라인에 배치된 TFT는 동일한 스캔라인을 공유하고, 동일한 세로 라인에 배치된 TFT는 동일한 칼럼 라인을 공유하는액정패널 ;

   상기 액정 패널의 일측부에 배치되어 상기 스캔 라인을 순차적으로 온,오프하는 게이트 구동 아이시;

   상기 액정 패널의 타측부에 배치되며 디지털 데이터를 인가받아 차례로 시프트시켜가며 저장하는 시프트 레지스터와, 상기 시프트 레지스터에 저장된 디지털 데이터에 대응하는 아날로그 전압값으로 변환하는 D/A컨버터와, 상기 변환된 아날로그 전압값을 상기 액정 패널의 컬럼 라인에 인가하는 출력 버퍼를 포함하는 소스 구동 아이시;

   구동 데이터와 구동 제어 신호를 인가받아 상기 소스 구동 아이시와 게이트 구동 아이시에서 요구하는 타이밍에 맞도록 디지털 데이터를 분주하거나 밀어주는 컨트롤러;

   구동전압을 인가받아 상기 컨트롤러와 소스 구동 아이시 및 게이트 구동 아이시에 각각 소정의 전압을 인가하는 전원부; 및

   상기 액정 패널의 콘트라스트를 조정하는 신호와 브라이트를 조정하는 신호및 감마특성을 조정하는 신호를 상기 컨트롤러에 인가하는 화질 조정부를 포함하며,

   상기 소스 구동 IC는 전원부에서 소정 전압폭을 가지는 계조 기준전압을 인가받아 콘트라스트를 보정한 계조 기준전압을 출력하는 콘트라스트 보정부와, 상기콘트라스트 보정부에서 출력되는 계조 기준전압을 인가받아 브라이트를 보정한 계조 기준 전압을 출력하는 브라이트 보정부 및 상기 브라이트 보정부에서 출력되는계조 기준전압을 인가받아 감마특성을 보정한 계조 기준전압을 발생하여 상기 D/A컨버터에 인가하는 감마특성 보정부를 더 포함하여 상기 컨트롤러에서 인가되는 조정 신호에 의해 화질을 조절함을 특징으로 하는 액정표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 콘트라스트 보정부와 브라이트 보정부 및 감마특성 보정부는 각각 상기 컨트롤러에 병렬연결된 복수 개의 멀티플렉서로 구성되어, 상기 컨트롤러에 의해 출력이 결정됨을 특징으로 하는 액정표시장치 .
3. 제 1항에 있어서, 상기 콘트라스트 보정부에 인가되는 계조 기준 전압은 소정의 저항스트링에 인가되어 소정 전압폭을 가지는 정측 계조 기준 전압과 부측 계조 기준 전압으로 분압된 후에 인가되며,

   상기 콘트라스트 보정부는 복수 개의 멀티플렉서로 구성되어 상기 정측 계조기준 전압을 순서대로 인가받아 최고 전압과 최저 전압을 반대방향으로 이동시켜 출력하는 정측 콘트라스트보정 멀티플렉서군과, 상기 부측 계조 기준 전압을 역순으로 인가받아 최고 전압과 최저 전압을 반대 방향으로 이동시켜 출력하는 부측 콘트라스트보정 멀티플렉서군으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 브라이트 보정부는

   상기 정측 콘트라스트보정 멀티플렉서군에서 출력되는 정측 계조 기준 전압을 소정의 저항스트링에 의해 멀티플렉서의 입력 단자수 만큼 분압한뒤 순서대로 입력하여 정측 계조 기준 전압의 최고측 전압을 출력하는 제 1멀티플렉서;

   상기 분압된 정측 계조 기준 전압을 역순으로 인가받아 부측 계조 기준 전압의 최저측 전압을 출력하는 제 2멀티플렉서;

   상기 부측 콘트라스트보정 멀티플렉서군에서 출력되는 부측 계조 기준 전압을 소정의 저항스트링에 의해 멀티플렉서의 입력 단자수만큼 분압한뒤 순서대로 입력하여 정측 계조 기준 전압의 최저측 전압을 출력하는 제 3멀티플렉서; 및

   상기 분압된 정측 계조 기준 전압을 역순으로 인가받아 부측 계조 기준 전압의 최고측 전압을 출력하는 제 4멀티플렉서로 구성됨을 특징으로 하는 액정 표시장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 감마특성 보정부는

   상기 브라이트 보정부에서 보정되어 출력되는 정측계조 기준전압을 소정의 처항 스트링에 의해 멀티플렉서군의 입력단자수 만큼 분압한뒤 입력하여 차등화된 계조 기준 전압을 출력하여 상기 D/A컨버터에 인가하는 정측 감마특성보정 멀티플렉서군; 과

   상기 브라이트 보정부에서 보정되어 출력되는 부측 계조 기준 전압을 소정의 저 항 스트링에 의해 멀티플렉서군의 입력단자수 만큼 분압한뒤 입력하여 차등화된 계 조 기준 전압을 출력하여 상기 D/A컨버터에 인가하는 부측 감마특성보정 멀티플렉서군으로 구성됨을 특징으로 하는 액정표시장치.

Images