KR100935669B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 램프의 점멸로 밝기를 제어하는 액정 표시 장치에서 나타나는 가로줄 무늬의 발생을 방지하는 것으로서, 본 발명의 액정 표시 장치는, 램프에 전압을 인가하여 점멸시키며 램프의 점멸 시간을 조절함으로써 밝기를 조절하는 인버터와 램프의 점멸에 따라 값이 변화하는 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함한다. 계조 전압 생성부는 복수의 저항으로 이루어진 전압 생성부와 적어도 하나의 저항에 병렬로 연결된 전압 보정용 저항 및 이에 연결된 트랜지스터를 포함한다. 인버터는 램프의 점멸 상태를 알려 주는 램프 상태 신호를 계조 전압 생성부에 제공하고 이에 따라 트랜지스터가 턴온 또는 턴 오프됨으로써 전압 보정용 저항에 흐르는 전류 경로가 만들어지거나 차단된다. 결국 전압 생성부의 출력 전압이 램프의 점멸에 따라 증가 또는 감소하므로, 램프의 점멸에 따른 액정 축전기의 충전 전압의 변화를 보상할 수 있다.
액정표시장치, LCD, 계조전압, 백라이트, 점멸

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 계조 전압 생성부의 회로도이다.
도 5는 종래의 액정 표시 장치에서 램프부의 점등 및 소등 시 감마 곡선이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 소등시 감마 곡선을 도시한 그래프이다.
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 특히 광원의 점멸 기간의 비율을 조절하여 밝기를 제어하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
컴퓨터의 모니터나 TV 등에 사용되는 표시 장치(display device)에는 스스로 발광하는 음극선관(cathode ray tube, CRT), 전계 발광 소자(field emission device, FED) 등과 스스로 발광하지 못하고 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD) 등이 있다.
일반적인 액정 표시 장치는 전계 생성 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고, 전압을 변화시켜 이 전기장의 세기를 조절하고 이렇게 함으로써 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절하여 원하는 화상을 얻는다. 이때의 빛은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연광일 수도 있다. 별도로 구비된 광원을 사용하는 경우 광원의 점등 시간과 소등 시간의 비를 조절함으로써 화면 전체의 밝기를 조절한다.
액정 표시 장치는 또한 각 화소에 인가되는 전압을 제어하기 위한 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자를 구비하고 있는데, 박막 트랜지스터의 채널층으로는 비정질 규소를 사용하는 것이 일반적이다.
그런데 비정질 규소는 빛이 조사되면 저항이 변화하고 이에 따라 박막 트랜지스터에 누설 전류가 생기는 등 여러 가지 원인으로 인하여 광원이 점등되어 있는 동안 전압을 인가 받는 화소와 소등되어 있는 동안 전압을 인가 받는 화소의 충전 전압이 달라지게 된다. 그러면 위치에 따라 밝기가 달라져 화면에 가로줄 모양이 생기고 심지어는 이 띠가 아래위로 흐르는 현상이 나타난다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 가로줄 무늬의 발생을 방지하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 액정 표시 장치는 광원을 이용하여 표시를 행하며 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치로서, 상기 광원에 전압을 인가하여 상기 광원을 점멸시키며 상기 광원의 점멸 시간을 조절함으로써 밝기를 조절하는 인버터, 상기 광원의 점멸에 따라 값이 변화하는 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부, 상기 복수의 계조 전압 중 영상 데이터에 해당하는 계조 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부, 그리고 상기 영상 데이터를 상기 데이터 구동부에 제공하고, 상기 영상 데이터의 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 제공하는 신호 제어부를 포함한다.
상기 인버터는 상기 광원 점멸 상태를 알려주는 광원 상태 신호를 생성하여 상기 계조 전압 생성부에 제공하는 것이 바람직하다.
상기 계조 전압 생성부는 복수의 접점을 통하여 복수의 전압을 생성하여 계조 전압으로서 출력하는 분압 저항열, 그리고 상기 분압 저항열의 접점 중 하나에 연결되어 있으며 상기 광원 상태 신호에 기초하여 상기 연결된 접점의 전압을 변화하는 스위치부를 포함할 수 있다.
상기 분압 저항열의 적어도 일부 저항은 제1 전압과 제2 전압 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위치부는 상기 저항열의 저항 중 상기 제2 전압에 연결된 제1 저항의 한 쪽 끝에 연결되어 있을 수 있다.
상기 제2 전압은 상기 화소에 인가되는 공통 전압이고, 상기 제1 전압은 전원 전압과 접지 전압 중 하나인 것이 바람직하다.
상기 스위치부는 상기 제1 저항의 양단에 직렬로 연결되어 있는 저항과 스위칭 소자를 포함하며, 상기 스위칭 소자는 상기 광원 상태 신호에 의하여 제어되는 것이 바람직하다.
상기 분압 저항열의 저항 중 제1군의 저항은 제1 전압과 제2 전압 사이에 연결되어 있고 제2군의 저항은 제2 전압과 제3 전압 사이에 연결되어 있으며, 상기 스위치부는 상기 저항열의 저항 중 상기 제2 전압에 연결된 제1 저항 및 제2 저항의 한 쪽 끝에 연결되어 있을 수 있다.
상기 제2 전압은 상기 화소에 인가되는 공통 전압이고, 상기 제1 및 제3 전압은 각각 전원 전압과 접지 전압인 것이 바람직하다.
상기 스위치부는, 상기 제1 저항의 양단에 직렬로 연결되어 있는 제3 저항과 제1 스위칭 소자, 그리고 상기 제2 저항의 양단에 직렬로 연결되어 있는 제4 저항과 제2 스위칭 소자를 포함할 수 있으며, 이때 상기 제1 및 제2 스위칭 소자는 상기 광원 상태 신호에 의하여 제어된다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함 한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여, 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 조사하는 램프부(910), 상기 램프부(910)를 점멸 및 밝기 제어하는 인버터(920), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(signal controller)(600)를 포함한다.
한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치를 구조적으로 보면, 표시부(330)와 백라이트부(340)를 포함하는 액정 모듈(350)과 액정 모듈(350)을 수납하는 전면 및 후면 케이스(361, 362)를 포함한다.
표시부(330)는 액정 표시판 조립체(300)와 이에 부착된 게이트 FPC(flexible printed circuit) 기판(410) 및 데이터 FPC 기판(510), 그리고 해당 FPC 기판(410, 510)에 부착되어 있는 게이트 PCB(printed circuit board)(450) 및 데이터 PCB(550)를 포함한다.
액정 표시판 조립체(300)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 구조적으로 볼 때 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함하며, 도 1에 도시한 바와 같이 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn , D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(C ST)에 연결되어 있다.
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 3에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.
도 2에서 백라이트부(340)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부에 장착되어 있는 복수의 램프(341)와 조립체(300)와 램프(341) 사이에 위치하며 램프(341)로부터 의 빛을 조립체(300)로 유도 및 확산하는 도광판(342) 및 복수의 광학 시트(343), 그리고 램프(341)의 하부에 위치하며 램프(341)로부터의 빛을 조립체(300) 쪽으로 반사시키는 반사판(344)을 포함한다.
램프(341)는 도 1에서 램프부(910)로 나타나 있으며, 본 실시예에서는 램프(341)로 CCFL(cold cathode fluorescent lamp), EEFL(external electrode fluorescent lamp) 등 형광 램프를 사용한다. 그러나 발광 다이오드(LED) 등도 램프로서 사용될 수 있다.
도 1의 인버터(920)는 램프부(910)의 점멸 시간을 제어함으로써 화면의 밝기를 조절하는 동시에 램프부(910)의 점멸 상태를 알려 주는 램프 상태 신호(LS)를 생성하여 계조 전압 생성부(800)에 제공한다. 인버터(920)는 별도로 장착된 인버터 PCB(도시하지 않음)에 구비될 수도 있고 게이트 PCB(450)나 데이터 PCB(550)에 구비될 수도 있다.
계조 전압 생성부(800)는 데이터 PCB(550)에 구비되어 있으며 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다. 계조 전압 생성부(800)에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.
게이트 구동부(400)는 칩의 형태로 각 게이트 FPC 기판(410) 위에 장착되어 있으며, 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이 트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 칩의 형태로 각 데이터 FPC 기판(510) 위에 장착되어 있으며, 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 일부를 선택하여 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면 게이트 구동부(400) 및/또는 데이터 구동부(500)는 칩의 형태로 하부 표시판(100) 위에 장착되며, 또 다른 실시예에 따르면 하부 표시판(100)의 다른 소자들과 동일한 공정으로 형성된다. 이 두 가지 경우 게이트 PCB(450)와 게이트 FPC 기판(410)은 생략될 수 있다.
신호 제어부(600)는 데이터 PCB(550) 또는 게이트 PCB(450)에 구비되어 있으며, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하여, 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 공급한다.
한편, 액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200)의 바깥 면에는 램프(341)에서 나오는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신 호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 제어 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 온 전압 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.
계조 전압 생성부(800)는 인버터(920)로부터의 램프 상태 신호(LS)에 따라 값이 변화하는 복수의 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)에 공급한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써, 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G 1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.
하나의 게이트선(G1-Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴온되어 있는 동안[이 기간을 "1H" 또는 "1 수평 주기(horizontal period)"이라고 하며 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(400)는 각 데이터 전압을 해당 데이터선(D1-Dm)에 공급한다. 데이터선(D1-Dm )에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다.
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(CLC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 램프(341)에서 나와 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차 례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").
그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 계조 전압 생성부(800)의 구조와 동작에 대하여 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 계조 전압 생성부(800)의 회로도이고, 도 5는 종래의 액정 표시 장치에서 램프부(910)의 점등 및 소등 시 감마 곡선이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 소등시 감마 곡선을 도시한 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 계조 전압 생성부(800)는 전압 생성부(810)와 전압 보정부(820)를 포함한다.
전압 생성부(810)는 전원 전압(AVDD)과 접지 전압 사이에 직렬로 연결되어 전압을 분압하는 복수의 저항(R1-R10)을 포함하며, 전원 전압(AVDD)과 공통 전압(Vcom) 사이에 연결된 제1 저항열(R1-R5)과 공통 전압(Vcom)과 접지 전압 사이에 연결된 제2 저항열(R6-R10)로 구분할 수 있다. 제1 저항열(R1-R5)의 저항 사이의 접점의 전압(V1-V4)은 공통 전압(Vcom)보다 높은 전압으로서 정극성 계조 전압으로 데이터 구동부(500)로 출력되고, 반대로 제2 저항열(R6-R10)의 저항 사이의 접점의 전압(V5-V8)은 공통 전압(Vcom)보다 낮은 전압으로서 부극성 계조 전압으로 데이터 구동부(500)로 출력된다. 도 4에서 전압 생성부(810)는 편의상 10개의 저항이 직렬로 연결된 것으로 도시하였으나 저항의 수효 및 연결 관계는 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 각 저항(R1-R10)의 양단에 복수의 저항을 직렬로 연결하고 각 저항 사이의 접점의 전압을 출력 전압으로 하여 계조 전압의 수효를 늘릴 수 있다.
전압 보정부(820)는 복수의 트랜지스터(Q1-Q3)와 저항(R11-R16), 그리고 축전기(C1)를 포함한다.
트랜지스터(Q1)는 저항(R11)을 통하여 전원 전압(AVDD)과 연결된 컬렉터, 접지와 연결된 이미터, 그리고 입력 저항(R12)을 통하여 램프 상태 신호(LS)를 인가 받는 베이스를 가지고 있어, 반전 증폭기의 역할을 한다.
한 쌍의 저항(R15, R16)은 저항열(R1-R10)의 저항 중 공통 전압(Vcom)에 연결된 두 저항(R5, R6)과 병렬로 연결되어 있으며 각각 트랜지스터(Q2, Q3)의 컬렉터와 연결되어 있다. 트랜지스터(Q2, Q3)는 각각 입력 저항(R13, R14)을 통하여 반전 증폭기의 출력, 즉 트랜지스터(Q1)의 컬렉터와 연결되어 있는 베이스를 가지고 있다. 트랜지스터(Q2)의 이미터는 공통 전압(Vcom)에, 트랜지스터(Q3)의 컬렉터는 저항(R6)에 연결되어 있다.
한편, 반전 증폭기의 출력과 접지 사이에는 저항(R11)과 함께 저역 필터(low pass filter)의 역할을 하는 축전기(C1)가 연결되어 있다.
이러한 계조 전압 생성부(800)의 동작에 대하여 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1을 참고하면, 인버터(920)는 램프부(910)의 점멸 상태를 알려 주는 램프 상태 신호(LS)를 생성하여 계조 전압 생성부(800)의 트랜지스터(Q1)의 베이스에 인가하고, 트랜지스터(Q1)의 컬렉터 출력은 저항(R13, R14)을 통하여 두 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스에 인가되며, 두 트랜지스터(Q2, Q3)는 베이스에 인가된 전압에 따라 저항(R15, R16)을 따라 전류를 흘리거나 차단한다.
본 실시예에 따르면, 램프 상태 신호(LS)는 램프부(910)가 점등 상태이면 "하이", 소등 상태이면 "로우"이다.
램프부(910)가 점등 상태가 되어 램프 상태 신호(LS)가 하이가 되면 트랜지스터(Q1)가 턴온되므로 반전 증폭기의 출력은 접지 전압, 즉 로우 상태가 된다. 그러면 두 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스 전압이 로우 레벨이므로 트랜지스터(Q2, Q3)가 턴 오프 되고 이에 따라 저항(R15, R16)에는 전류가 흐르지 못하므로 전압이 인가되지 않는다. 그러면 저항열(810)의 출력인 계조 전압(V1-V8)은 저항열(R1-R10) 자체의 분압에 의한 전압값만을 가진다. 저항열(810)의 저항값은 램프부(910) 점등 시의 감마 곡선을 고려하여 설정된다.
램프부(910)가 소등되어 이어서 램프 상태 신호(LS)가 로우가 되면 트랜지스터(Q1)가 턴오프되므로 반전 증폭기의 출력은 저항(R11)에 의하여 레벨 강하된 전원 전압(AVDD), 즉 하이 상태가 된다. 그러면 두 트랜지스터(Q2, Q3)의 베이스 전 압이 하이 레벨이므로 트랜지스터(Q2, Q3)가 턴 온 되고 이에 따라 저항(R15, R16)은 저항(R5, R6)의 병렬 연결 저항으로서 기능하므로, 공통 전압(Vcom)과 출력 전압(V4, V5) 사이의 저항값이 줄어들고 이에 따라 출력 전압(V4, V5)과 공통 전압(Vcom)과의 차이 또한 줄어든다. 이렇게 되면 결국 다른 출력 전압(V1-V3, V6-V8)과 공통 전압(Vcom)과의 차이도 덩달아 줄어들며 그 줄어든 정도는 공통 전압(Vcom)과의 차이가 큰 계조 전압일수록 작다.
한편, 축전기(C1)는 앞서 설명한 것처럼 저역 필터의 역할을 하는 것으로서 예를 들어 램프 상태 신호(LS)가 구형파인 경우 출력되는 계조 전압의 전압값이 급격하게 변하여 갑자기 화면의 밝기가 변화하되므로 이를 방지하기 위한 것이다. 즉, 구형파가 입력되더라도 축전기(C1)에서 이를 흡수하여 계조 전압값의 변화가 서서히 일어나도록 하는 역할을 한다.
도 5는 종래의 액정 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 것으로서 가로축은 계조이고 세로축은 화소에 인가되는 화소 전압(Vp)이며, 곡선 A는 램프 소등시의 감마 곡선이고, 곡선 B는 램프 점등 시의 감마 곡선이다. 도 5에서 알 수 있는 것처럼 램프 점등 시의 감마 곡선(B)이 램프 소등시의 감마 곡선(A)보다 소정량(α) 낮다. 다시 말하면, 램프 소등시에는 정상적인 감마 곡선을 따라 감마값이 계조의 지수가 되지만, 램프 점등 시에는 감마값이 계조의 지수에 약간의 음의 바이어스가 걸린다. 이를 도 5에 도시되어 있는 것처럼, 이를 식으로 표현하면,
A=g·EXP(γ) (소등시)
B=g·EXP(γ)-α (점등시)
본 발명의 한 실시예에서는 저항열(810)의 저항값들을 램프부(910)가 점등되었을 때 나타나는 하강분(α)을 미리 더하여 설정하고 소등시에는 그만큼 다시 내려가도록 저항값(R15, R16)을 설정한다. 즉, 본 실시예에서 점등시의 감마 곡선을 B'이라고 하면,
B'=B+α=g·EXP(γ) (점등시)
가 된다. 그러면 전압 보정부(820)가 없다고 할 때 소등시의 감마 곡선 A'은
A'=B'+α=g·EXP(γ)+α (소등시, 전압 보정부 없을 때)
가 된다. 그런데 전압 보정부(820)에 의하여 소등시에는 감마 곡선이 하강분(α)만큼 다시 내려가므로, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 소등시 감마 곡선 A''은,
A''=A'-α={g·EXP(γ)+α}-α (소등시)
가 되어 점등시와 동일하게 감마값이 계조의 지수가 된다.
도 4에서 트랜지스터(Q1-Q3)는 쌍극성 PNP 트랜지스터이지만, MOS 트랜지스터나 NPN 트랜지스터를 사용하여도 무방하며 이때 동일한 역할을 하게 하도록 도 4의 회로 및/또는 램프 상태 신호(LS)를 변경할 수 있음은 당업자에게 자명하다.
이러한 본 발명의 실시예에 따르면, 램프의 점등시와 소등시의 감마 곡선이 동일하게 되므로 동일한 계조에 대해 밝기가 동일해지고 이에 따라 화면에 나타나는 가로줄이 사라진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (9)

  1. 광원을 이용하여 표시를 행하며 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치로서,
    상기 광원에 전압을 인가하여 상기 광원을 점멸시키며 상기 광원의 점멸 시간을 조절함으로써 밝기를 조절하는 인버터,
    상기 광원의 점멸에 따라 값이 변화하는 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부,
    상기 복수의 계조 전압 중 영상 데이터에 해당하는 계조 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부, 그리고
    상기 영상 데이터를 상기 데이터 구동부에 제공하고, 상기 영상 데이터의 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 제공하는 신호 제어부
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 인버터는 상기 광원 점멸 상태를 알려주는 광원 상태 신호를 생성하여 상기 계조 전압 생성부에 제공하는 액정 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 계조 전압 생성부는,
    복수의 접점을 통하여 복수의 전압을 생성하여 계조 전압으로서 출력하는 분압 저항열, 그리고
    상기 분압 저항열의 접점 중 하나에 연결되어 있으며 상기 광원 상태 신호에 기초하여 상기 연결된 접점의 전압을 변화하는 전압 보정부
    를 포함하는 액정 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 분압 저항열의 적어도 일부 저항은 제1 전압과 제2 전압 사이에 연결되어 있으며, 상기 전압 보정부는 상기 저항열의 저항 중 상기 제2 전압에 연결된 제1 저항의 한 쪽 끝에 연결되어 있는 액정 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제2 전압은 상기 화소에 인가되는 공통 전압이고, 상기 제1 전압은 전원 전압과 접지 전압 중 하나인 액정 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 전압 보정부는 상기 제1 저항의 일단에 연결된 저항과 상기 저항에 연결된 스위칭 소자를 포함하며, 상기 스위칭 소자는 상기 광원 상태 신호에 의하여 제어되는 액정 표시 장치.
  7. 제3항에서,
    상기 분압 저항열의 저항 중 제1군의 저항은 제1 전압과 제2 전압 사이에 연결되어 있고 제2군의 저항은 제2 전압과 제3 전압 사이에 연결되어 있으며, 상기 전압 보정부는 상기 저항열의 저항 중 상기 제2 전압에 연결된 제1 저항 및 제2 저항의 한 쪽 끝에 연결되어 있는 액정 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 전압은 상기 화소에 인가되는 공통 전압이고, 상기 제1 및 제3 전압은 각각 전원 전압과 접지 전압인 액정 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 전압 보정부는,
    상기 제1 저항의 일단에 연결된 제3 저항과 상기 제3 저항에 연결된 제1 스위칭 소자, 그리고 상기 제2 저항의 일단에 연결된 제4 저항과 상기 제4 저항에 연결된 제2 스위칭 소자를 포함하며, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자는 상기 광원 상태 신호에 의하여 제어되는 액정 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000014519A (ko) * 1998-08-21 2000-03-15 윤종용 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 계조 전압 발생 회로
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000014519A (ko) * 1998-08-21 2000-03-15 윤종용 박막 트랜지스터 액정 표시 장치의 계조 전압 발생 회로
KR20020020180A (ko) * 2000-09-08 2002-03-14 가부시끼가이샤 히다찌 가조 죠호 시스템 액정 표시 장치

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