KR101136277B1 - 휘도 보상장치 및 이를 구비한 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

휘도를 향상시킬 수 있는 휘도 보상장치 및 이를 구비한 액정표시장치가 개시된다.
본 발명의 휘도 보상장치는 주변온도를 감지하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 상온인지 또는 저온인지를 판단하고, 판단결과에 따른 제어신호를 생성하는 감마 제어부 및 상기 제어신호에 상응하는 감마전압을 선택하여 출력하는 감마전압 보상부를 포함한다.
온도 검출부, 감마 제어부

Description

휘도 보상장치 및 이를 구비한 액정표시장치{Brightness Compensating device and Liquid Crystal Display device having the same}
도 1은 필드 시퀀셜 칼라(FSC)구동방식을 설명하는 도면.
도 2는 도 1의 FSC 구동방식에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 FSC 구동방식 액정표시장치를 나타낸 도면.
도 4는 도 3의 감마전압 보상부를 상세히 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100:휘도 보상장치 102:액정패널
104:게이트 드라이버 105:상온 감마전압 생성부
106:데이터 드라이버 107:저온 감마전압 생서부
108:제어부 109:선택부
110:온도 검출부 112:감마전압 보상부
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 휘도를 향상시킬 수 있는 휘도 보상 장치와 이를 구비한 액정표시장치에 관한 것이다.
통상적으로 액정표시장치는 매트릭스 형태로 배열되어진 다수의 픽셀들과 상기 픽셀들 각각에 공급될 데이터 신호를 절환하기 위한 다수의 박막트랜지스터들로 구성된 액정패널에 의해 백라이트에서 공급되는 광의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다. 최근들어, 고속 구동 및 화질을 향상시키기 위해 FSC(Field Sequential Color: 이하,' FSC' 라 함) 구동방식 액정표시장치가 활발히 연구되고 있다.
도 1은 필드 시퀀셜 칼라(FSC)구동방식을 설명하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필드 시퀀셜 구동방식은 액정패널 상의 전체 프레임(1 프레임=16.7ms)을 R, G, B 3개의 서브 프레임으로 분리한다. 이러한 각 서브 프레임은 데이터 기입 시간(AP), 액정응답시간(WP) 및 백라이트 발광시간(FP)으로 구분된다. 이로 인해 실제 각 색에 따른 백라이트를 켤수 있는 시간(FP)은 데이터 기입 시간(AP)과 액정응답시간(WP)을 제외한 시간이 된다. 이로써, FSC 구동방식의 백라이트는 하나의 프레임에 의해 구성되는 것보다 휘도를 증가시키게 된다. 상기 FSC 구동방식에서는 상기 휘도를 증가시키기 위해서 데이터 기입 및 액정응답 속도가 통상의 구동방식에 비해 상당히 빠르다.
도 2는 도 1의 FSC 구동방식에 따른 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정패널(2)과, 상기 액정패널(2)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(4) 및 데이터 드라이버(6)와, 상기 게이트 드라이버(4) 및 상기 데이터 드라이버(6)를 제어하는 제어부(8)와, 상기 데이터 드라이버(6)의 데이터 신호들의 기준전압인 감마전압을 생성하는 감마전압 생성부(12)를 포함한다.
상기 액정패널(2)에는 복수개의 데이터라인과 복수개의 게이트라인의 교차부들 각각에 배열되어진 화소(미도시)를 통하여 비디오신호에 해당하는 화상을 표시하게 된다.
상기 게이트 드라이버(4)는 상기 제어부(8)로부터 생성된 게이트 제어 신호들에 응답하여 상기 게이트라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 하이 전압(VGH)을 공급한다.
상기 데이터 드라이버(6)는 상기 제어부(8)로부터 생성된 데이터 제어 신호에 응답하여 수평 기간(H1,H2..)마다 1라인분씩의 화소 신호를 상기 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
상기 제어부(8)는 상기 게이트 드라이버(4)와 상기 데이터 드라이버(6)를 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치의 서브 프레임에 대응하여 제어하는 제어신호를 생성하고, 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치의 백라이트를 제어하는 제어신호와 서브 프레임을 제어하는 제어신호도 생성한다. 상기 제어부(8)에서 생성된 상기 게이트 드라이버(4)와 상기 데이터 드라이버(6)를 제어하는 제어신호는 상기 3개의 서브 프레임에 대응하는 제어신호를 의미한다.
상기 3개의 서브 프레임에 대응하는 제어신호에 따라 상기 게이트 드라이버(4)는 한 프레임에 3번 구동되어 상기 복수개의 게이트라인과 연결된 박막트랜지스터(TFT)를 온 시키고, 상기 데이터 드라이버(6)는 상기 게이트 드라이버(4)에 구동에 대응하여 상기 복수개의 데이터라인으로 데이터 신호를 공급 한다.
상기 감마전압 생성부(12)는 상기 데이터 드라이버(6)의 아날로그 변환에 이용되는 계조별 감마전압들의 기준이 되는 감마전압들을 발생하여 공급한다. 특히, 상기 감마전압 생성부(12)는 정극성을 갖는 정극성 기준감마 전압들과, 부극성을 갖는 부극성 감마전압들을 발생하여 공급한다.
이와 같이 구성된 상기 FSC 구동방식 액정표시장치는 주변온도가 저온일때, 상기 액정표시장치의 액정의 점도가 저하되고, 이로인해 상기 액정표시장치의 휘도가 변하게 된다. 즉, 상기 액정표시장치는 저온과 상온에서의 액정의 점도의 차이가 크게 발생하여 상온일때와 저온일때의 상기 액정표시장치의 휘도차이가 난다. 상기 FSC 구동방식 액정표시장치는 기존의 액정표시장치보다 고속으로 구동되기 때문에 저온상태일때, 상기 기존의 액정표시장치보다 휘도차이가 심하게 난다.
상기 FSC 구동방식 액정표시장치는 고속으로 구동되기 때문에 박막트랜지스터(TFT)의 온 되는 시간이 기존의 액정표시장치보다 짧다. 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치는 주변온도가 저온일때, 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치의 액정 저하로 인해서 상기 박막트랜지스터(TFT)와 연결된 화소전극에 데이터 신호가 완전히 충전되지 못하여 휘도차이가 발생하여 이로인해, 화질불량 현상이 나타난다.
본 발명은 주변온도를 감지하는 온도 검출부와 상기 온도 검출부를 통해 감지된 온도에 따라 감마전압을 제어하는 감마 제어부를 더 구비하여 휘도를 향상시킬 수 있는 휘도 보상장치 및 이를 구비한 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있 다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휘도 보상장치는 주변온도를 감지하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 상온인지 또는 저온인지를 판단하고, 판단결과에 따른 제어신호를 생성하는 감마 제어부 및 상기 제어신호에 상응하는 감마전압을 선택하여 출력하는 감마전압 보상부를 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 액정표시장치는 주변온도를 감지하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 상온인지 또는 저온인지를 판단하고, 판단결과에 따른 제어신호를 생성하는 감마 제어부 및 상기 제어신호에 상응하는 감마전압을 선택하여 출력하는 감마전압 보상부와, 다수의 게이트라인들 및 데이터 라인들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과, 상기 게이트라인들을 구동하기 위한 스캔신호를 공급하는 게이트 드라이버 및 소정의 영상을 상기 감마전압 보상부에서 출력된 감마전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 드라이버를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 FSC 구동방식 액정표시장치를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치는 영상을 표시하는 액정패널(102)과, 상기 액정패널(102)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(104)및 데이터 드라이버(106)와, 상기 게이트 드라이버(104) 및 데이터 드라이버(106)를 제어하는 제어신호들을 생성하는 제어부(108)와, 감마전압을 상기 데이터 드라 이버(106)로 공급하는 감마전압 보상부(112)와, 주변온도를 감지하는 온도 검출부(110)와, 상기 온도 검출부(110)로부터 감지된 온도에 따른 감마 제어신호를 생성하는 감마 제어부(126)를 포함한다.
이때, 상기 온도 검출부(110)와 상기 감마 제어부(126) 및 상기 감마전압 보상부(112)는 휘도를 향상시키는 휘도 보상장치(100)를 의미한다.
상기 액정패널(102)은 복수개의 게이트라인들과 복수개의 데이터라인들의 교차로 정의되는 영역마다 형성된 박막트랜지스터(TFT)와 화소들을 구비한다.
상기 게이트 드라이버(104)는 상기 제어부(108)로부터 생성된 게이트 제어 신호들에 응답하여 상기 게이트라인들에 순차적으로 게이트 하이 전압(VGH)을 공급한다. 이에 따라, 상기 게이트 드라이버(104)는 상기 게이트라인들에 접속된 상기 박막트랜지스터(TFT)가 게이트라인(GL) 단위로 구동되게 한다.
상기 데이터 드라이버(106)는 상기 제어부(108)부터 생성된 데이터 제어 신호들에 응답하여 수평 기간(H1,H2..)마다 1라인분씩의 화소 신호를 상기 데이터라인들에 공급한다.
상기 제어부(108)는 상기 게이트 드라이버(104)와 상기 데이터 드라이버(106)를 제어하기 위한 제어신호들을 생성한다. 또한 상기 제어부(108)는 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치의 백라이트를 제어하는 제어신호와 서브 프레임을 제어하는 제어신호도 생성한다.
즉, 상기 게이트 드라이버(104) 및 상기 데이터 드라이버(106)의 제어신호는 상기 3개의 서브 프레임에 대응하여 생성된다. 상기 제어부(108)는 상기 3개의 서 브 프레임에 해당하는 제어신호를 생성하여 상기 게이트 드라이버(104) 및 상기 데이터 드라이버(106)를 구동한다.
상기 게이트 드라이버(104)는 상기 제어부(108)에서 생성된 상기 3개의 서브 프레임에 해당하는 제어신호에 대응하여 한 프레임동안 3번 구동을 한다. 상기 데이터 드라이버(106)는 상기 제어부(108)에서 생성된 상기 3개의 서브 프레임에 해당하는 제어신호와 상기 게이트 드라이버(106)에 대응하여 구동한다.
상기 온도 검출부(110)는 주변온도를 감지하여 상기 감지된 온도를 상기 감마 제어부(126)로 공급한다.
상기 감마 제어부(126)는 상기 감지된 온도에 해당하는 제어신호를 생성한다. 이때, 상기 감마 제어부(126)는 주변온도 즉, 상온과 저온의 기준온도에 해당하는 제어신호가 설정되어 있다.
상기 감마 제어부(126)에 설정된 기준온도에 해당하는 제어신호보다 상기 감지된 온도에 해당하는 제어신호가 크면, 상기 감마전압 보상부(112)가 상온 감마전압을 생성하도록 결정한다. 상기 기준온도에 해당하는 제어신호보다 상기 감지된 온도에 해당하는 제어신호가 작으면, 상기 감마 제어부(126)는 상기 감마전압 보상부(112)가 저온 감마전압을 생성하도록 결정한다.
상기 감마전압 보상부(112)는 도 4에 도시된 바와 같이, 저온 감마전압을 생성하는 저온 감마전압 생성부(107)와 상온 감마전압을 생성하는 상온 감마전압 생성부(105)와, 상기 저온 감마전압 생성부(107)로부터 생성된 저온 감마전압과 상기 상온 감마전압 생성부(105)로부터 생성된 상온 감마전압이 각각 공급된 선택부(109)를 포함한다.
상기 상온 감마전압 생성부(105)는 상온 감마전압을 생성한다. 상기 저온 감마전압 생성부(107)는 저온 감마전압을 생성한다.
상기 선택부(109)는 상기 감마 제어부(126)로부터 공급된 제어신호에 따라 상기 상온 감마전압 또는 상기 저온 감마전압을 선택하는 스위칭 역할을 한다. 또한, 상기 선택부(109)에서 선택된 상온 또는 저온 감마전압은 상기 데이터 드라이버(106)로 공급된다. 상기 데이터 드라이버(106)는 상기 상온 또는 저온 감마전압을 이용하여 상기 복수개의 데이터라인으로 데이터 신호를 공급한다.
이때, 상기 상온 감마전압 생성부(105)에서 생성된 상온 감마전압은 상기 저온 감마전압 생성부(107)에서 생성된 저온 감마전압보다 약간 낮은 전압이다. 즉, 상기 저온 감마전압이 상기 상온 감마전압보다 큰 전압을 의미한다. 이는 저온에서 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치가 구동될때, 상기 액정표시장치의 액정패널(102)의 휘도를 보상하기 위함이다. 즉, 주변온도가 저온일때 상기 데이터 드라이버(106)로 상온 감마전압보다 큰 저온 감마전압이 공급되어 주변온도가 저온일때 발생하는 액정의 점도가 저하되어 휘도가 저하되는 것을 보상해준다.
예를들어, 동일한 영상을 상온과 저온에서 상기 액정패널(102)에서 구현할 경우, 상온에서 상기 액정패널(102)에 구현되는 영상과 저온에서 상기 액정패널(102)에 구현되는 영상에 휘도차이가 발생한다. 즉, 저온에서 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치의 액정의 점도가 저하되고 전술한 바와 같이, 박막트랜지스터(TFT)가 온 되는 시간이 짧기 때문에 상기 박막트랜지스터(TFT)와 연결된 픽셀에 충전되는 화소전압의 왜곡이 발생하여 상온일때와 휘도차이가 발생하는 것이다.
이러한 점을 보상하기 위해 상기 감마전압 보상부(112)에서 생성된 저온 감마전압은 상온 감마전압 보다 높은 전압값을 갖는다. 즉, 상기 상온 감마전압을 이용하여 상기 액정패널(102)에 구현된 영상과 상기 저온 감마전압을 이용하여 상기 액정패널(102)에 구현된 영상의 차이점을 보상하기 위해 상기 저온 감마전압이 상기 상온 감마전압보다 높은 것이다.
이로인해, 저온에서 상기 FSC 구동방식의 액정표시장치가 구동되어 상기 액정패널(102)에 영상이 구현될때, 상기 감마전압 보상부(112)에서 출력된 상온 감마전압 보다 높은 저온 감마전압이 필요한 것이다.
상기 감마 제어부(126)는 예를들어, 주변온도가 상온(즉, 25°)인 것을 기준값으로 설정하여 주변온도가 기준값 이상이면 상온에 해당하는 제어신호를 생성하고, 상기 주변온도가 상온 이하이면 저온에 해당하는 제어신호를 생성한다. 상기 감마 제어부(126)는 상기 제어신호를 상기 감마전압 보상부(112)의 선택부(109)로 공급한다. 상기 선택부(109)는 상기 제어신호에 따라 상기 상온 감마전압 또는 상기 저온 감마전압 중에 하나를 선택하여 상기 데이터 드라이버(106)로 공급한다.
즉, 상기 감마전압 보상부(112)는 상온 감마전압 생성부(105)와 저온 감마전압 생성부(107)를 각각 구비하여 상기 감마 제어부(126)의 제어신호에 대응하여 상기 상온 또는 저온 감마전압 중에 하나의 감마전압을 선택하는 상기 선택부(109)를 더 구비하여 주변온도에 따른 휘도의 차이를 보상해준다.
위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 주변온도를 감지하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도에 따라 제어신호를 생성하는 감마 제어부와, 상기 감마 제어부에서 생성된 제어신호에 따라 저온 감마전압과 상온 감마전압을 생성하는 감마전압 보상부를 구비함으로써, 상기 액정표시장치가 저온에서 구동될때와 상온에서 구동될때 휘도의 차이를 보상해 줄 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 휘도 보상장치는 주변온도를 감지하는 온도 검출부와, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도에 따라 제어신호를 생성하는 감마 제어부와, 상기 감마 제어부로부터 생성된 제어신호에 따라 저온 감마전압과 상온 감마전압 중 하나의 감마전압을 선택하는 선택부를 포함하여, 상기 선택부에서 선택된 감마전압을 액정표시장치의 데이터 드라이버로 공급함으로써, 상기 액정표시장치가 저온에서 구동될때와 상온에서 구동될때의 휘도 차이를 줄일수 있다. 이로 인해, 상기 액정표시장치가 저온에서 구동될때의 화질을 향상 시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 주변온도를 감지하는 온도 검출부;
    상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 25℃ 이상이면 상온에 해당되는 제어신호를 생성하고, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 25℃ 보다 작으면 저온에 해당되는 제어신호를 생성하는 감마 제어부; 및
    상기 상온에 해당되는 제어신호에 대응되는 제1 감마전압과 상기 저온에 해당되는 제어신호에 대응되는 제2 감마전압을 생성하여 상기 감마 제어부로부터 제공된 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 감마전압 중 어느 하나의 감마 전압을 선택적으로 출력하는 감마전압 보상부;를 포함하고,
    상기 제2 감마전압은 상기 제1 감마전압 보다 전압 레벨이 높으며,
    상기 감마전압 보상부는 상기 상온에 해당되는 제어신호에 상응하는 제1 감마전압을 생성하는 제1 감마전압 생성부와, 상기 저온에 해당되는 제어신호에 상응하는 제2 감마전압을 생성하는 제2 감마전압 생성부 및 상기 감마 제어부로부터 제공되는 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 감마전압 중 어느 하나의 감마전압을 선택하는 선택부를 포함하고,
    상기 선택부는 상기 감마 제어부로부터 상온에 해당되는 제어신호가 공급되면 상기 제1 감마전압을 선택하고, 상기 감마 제어부로부터 저온에 해당되는 제어신호가 공급되면 상기 제2 감마전압을 선택하는 것을 특징으로 하는 휘도 보상장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 주변온도를 감지하는 온도 검출부;
    상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 25℃ 이상이면 상온에 해당되는 제어신호를 생성하고, 상기 온도 검출부로부터 감지된 온도가 25℃ 보다 작으면 저온에 해당되는 제어신호를 생성하는 감마 제어부;
    상기 상온에 해당되는 제어신호에 대응되는 제1 감마전압과 상기 저온에 해당되는 제어신호에 대응되는 제2 감마전압을 생성하여 상기 감마 제어부로부터 제공되는 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 감마 전압 중 어느 하나의 감마전압을 선택적으로 출력하는 감마전압 보상부;
    다수의 게이트라인들 및 데이터라인들이 매트릭스 형태로 배열되며 FSC 방식으로 구동되는 액정패널;
    상기 게이트라인들을 구동하기 위한 스캔신호를 공급하는 게이트 드라이버; 및
    소정의 영상을 상기 감마전압 보상부에서 출력된 감마전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 드라이버를 포함하고,
    상기 제2 감마전압을 상기 제1 감마전압 보다 전압 레벨이 높으며,
    상기 감마전압 보상부는 상기 상온에 해당되는 제어신호에 상응하는 제1 감마전압을 생성하는 제1 감마전압 생성부와, 상기 저온에 해당되는 제어신호에 상응하는 제2 감마전압을 생성하는 제2 감마전압 생성부 및 상기 감마 제어부로부터 제공되는 제어신호에 따라 상기 제1 및 제2 감마전압 중 어느 하나의 감마전압을 선택하는 선택부를 포함하고,
    상기 선택부는 상기 감마 제어부로부터 상온에 해당되는 제어신호가 공급되면 상기 제1 감마전압을 선택하고, 상기 감마 제어부로부터 저온에 해당되는 제어신호가 공급되면 상기 제2 감마전압을 선택하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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