KR102419917B1 - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 데이터구동부와의 거리에 따라 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분하여, 제 1 감마전압 및 제 2 감마전압을 선택적으로 인가한다. 이에 따라, 데이터구동부에서 가까운 지점과 먼 지점 사이의 충전 편차를 완화하여, 표시패널이 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.
나아가, 제 1 영역에서 제 2 영역의 경계부에 인접한 영역에서 데이터 충전 타임 점진적으로 증가시켜 휘도 단차를 방지함과 동시에 더욱 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.

Description

표시장치 및 그 구동방법 {Display Device And Method Of Driving The Same}
본 발명은 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시패널의 위치별 데이터 충전편차를 완화한 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel device: PDP), 유기발광다이오드 표시장치(organic light emitting diode display device: OLED), 전계방출표시장치(field emission display device: FED) 등이 소개되어 기존의 브라운관(cathode ray tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.
여기서, 동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD)는 액정의 광학적 이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현 원리를 나타낸다.
이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.
그리고, 액정패널을 전기적으로 구동할 수 있는 신호 및 전압을 공급해주기 위해, 다수개의 드라이버IC로 구성되는 구동회로 및 전원공급부가 포함된다.
도 1은 종래 액정표시장치의 기본 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 종래 액정표시장치의 데이터전압의 충전부족 모습을 개략적으로 나타낸 파형도이다.
도 1 에 도시한 바와 같이, 종래 액정표시장치는 영상을 표시하는 표시패널(1)과, 표시패널(1)을 구동하는 다수개의 구동회로(2,3,4,5,7)를 도시하고 있다.
인터페이스(9)는 외부시스템으로부터 구동회로로 입력되는 데이터신호(RGB Data), 클럭신호(CLK), 수평 및 수직동기신호(Hsync, Vsync), 게이트 및 데이터인에이블(GOE, SOE)신호 등을 입력받아 타이밍 컨트롤러(2)로 공급한다. 여기서 외부시스템으로부터 데이터 및 제어 신호전송을 위해서 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스와 TTL 인터페이스 등이 사용되고 있다.
또한, 이러한 인터페이스(9) 기능을 모아서 타이밍 컨트롤러(2)와 함께 단일 칩(Chip)형태로 구성되기도 한다.
표시패널(1)은 기판 상에 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)이 교차되어 다수의 화소영역을 정의하며, 각각의 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)를 포함한다.
그리고, 타이밍 컨트롤러(2)는 인터페이스(9)를 통해 입력되는 제어신호를 이용하여 다수개의 드라이브 집적회로들로 구성된 게이트구동부(3)와, 다수개의 드라이브 집적회로들로 구성된 데이터구동부(4)를 구동하기 위한 제어신호를 생성한다.
또한, 인터페이스(9)를 통해 입력되는 신호를 데이터구동부(4)로 공급한다.
그리고, 게이트구동부(3)는 타이밍 컨트롤러(2)로부터 입력되는 제어신호에 응답하여 표시패널(1)상에 배열된 박막트랜지스터(TFT)들의 온/오프 제어를 수행하는데, 표시패널(1)상의 게이트배선(GL)을 1 수평동기 시간씩 순차적으로 인에이블 시킴으로써 표시패널(1) 상의 박막 트랜지스터들(TFT)을 1 라인 분씩 순차적으로 구동시켜 데이터구동부(4)로부터 공급되는 아날로그 영상신호들이 각 박막트랜지스터(TFT)들에 접속된 화소영역으로 인가되도록 한다.
데이터구동부(4)는 타이밍 컨트롤러(2)로부터 입력되는 제어신호들에 응답하여, 입력데이터의 기준전압을 선택하고, 선택한 기준전압을 표시패널(1)에 공급하여 액정 분자의 회전 각도를 제어한다.
전원공급부(5)는 각 구성부의 동작전원을 공급하고 표시패널(1)의 공통전극 전압을 생성하여 공급한다.
감마전압발생부(7)는 데이터구동부(4)에서 사용되는 DAC(Digital To Analog Converter)의 기준이 되는 감마신호를 생성한다.
감마신호는 패널의 투과율-전압특성을 기준으로 생산자에 의해서 설정된다.
감마전압발생부(7)는 전원전압단(VDD)과 접지전압단(GND) 사이에 다수개의 저항들 및 캐패시터로 구성되고, 이를 통해 생성되는 다수의 감마전압을 감마신호단으로 출력한다.
즉, 다수의 저항 및 캐패시터들은 그 값이 고정된 형태로 설계되며, 각 저항에 의한 전압 강하를 이용하여 얻어진 전압을 최종적으로 증폭수단(미도시)을 통해 증폭하여 감마전압을 생성한다.
한편, 표시패널(1)은 게이트구동부(3)를 통하여 게이트배선(GL)으로 게이트전압을 인가하고, 데이터구동부(4)를 통하여 데이터배선(DL)으로 데이터전압을 공급하여, 액정셀의 광 투과율을 변화시켜 영상을 표시한다.
최근 액정표시장치의 크기가 대형화 및 해상도 증가에 따라, 데이터구동부와 멀어질수록 데이터배선(GL)의 부하(Load)가 증가하게 된다. 즉, 데이터배선(GL)을 구동할 수 있는 시간이 짧아지게 되므로, 데이터배선(GL)의 RC 지연(RC-Delay)에 의한 충·방전 부족현상이 발생되고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 데이터구동부(4)와 먼 표시패널(1)의 액정셀에는 기생 커패시터가 증가로 인하여 데이터전압(Vd)이 1 수평 충전기간(1HC) 내에 원하는 레벨로 충전되기 어렵다.
즉, 데이터구동부(4)로부터 출력되는 데이터전압(Vd)은 목표 전압(V2)으로 데이터배선(DL)을 통해 액정셀에 공급되나, RC 딜레이로 인하여 액정셀의 전압이 1 수평 충전기간(1HC) 내에서 V1까지 상승되지만 목표 전압(V2)에 도달하지 못한다,
1 수평 충전기간(1HC)은 1 수평라인에 배치된 액정셀들의 충전에 할당되는 시간을 의미한다.
이에 따라 동일한 데이터전압(Vd)을 인가하더라도 데이터구동부(4)에서 먼 영역은 충전부족량(V)이 발생되고, 충전부족량(V)만큼 휘도가 저하된다.
따라서, 데이터 구동부(4)에서 가까운 영역과 먼 영역의 휘도 차이로 인하여 액정표시장치의 화질이 저하되는 문제가 발생된다.
본 발명은 표시패널을 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분하여 RC 딜레이를 감안한 감마전압을 인가하여, 데이터전압의 충전편차에 따른 휘도 불균일을 방지할 수 있는 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것에 과제가 있다.
전술한 바와 같은 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 다수의 게이트배선 및 데이터 배선을 구비하고, 제 1 영역과, 제 2 영역을 포함하는 표시패널과, 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압과 상기 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 2 감마전압을 발생하는 감마전압발생부와, 상기 데이터배선을 통해 상기 제 1, 제 2 감마전압을 상기 제 1, 제 2 영역 각각에 공급하는 데이터구동부를 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역보다 상기 데이터구동부에 가까우며, 적어도 하나의 상기 제 2 감마전압은 동일 계조에 대해 상기 제 1 감마전압보다 전위가 높은 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 감마전압발생부는 상기 다수의 제 1 감마전압을 발생시키는 제 1 뱅크와 상기 다수의 제 2 감마전압을 발생시키는 제 2 뱅크를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 영역을 감지하는 카운터부를 포함하며, 상기 제 1 영역에서 상기 제 2 영역으로 스위칭되는 시점에 기초하여 플래그신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러가 구비할 수 있다.
또한, 상기 플래그신호에 따라 상기 감마전압발생부에 감마선택신호를 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 다수의 게이트배선 및 데이터 배선을 구비하고, 제 1 영역과, 제 2 영역을 포함하는 표시패널과, 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압과 상기 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 2 감마전압을 발생하는 감마전압발생부와, 상기 데이터배선을 통해 상기 제 1, 제 2 감마전압을 상기 제 1, 제 2 영역 각각에 공급하는 데이터구동부를 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역보다 상기 데이터구동부에 가까운 표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 표시패널의 제 1 영역에 상기 다수의 제 1 감마전압을 공급하는 단계와 상기 표시패널의 제 2 영역을 감지하는 단계와, 상기 제 2 영역에 상기 다수의 제 2 감마전압을 공급하는 단계를 포함하며, 적어도 하나의 상기 제 2 감마전압은 동일 계조에 대해 상기 제 1 감마전압보다 전위가 높은 표시장치의 구동방법을 제공한다.
여기서, 상기 제 2 영역에 상기 다수의 제 2 감마전압을 공급하는 단계는 카운터부가 상기 제 2 영역을 감지하고, 타이밍 콘트롤러가 상기 제 1 영역에서 상기 제 2 영역으로 스위칭되는 시점에 기초하여 플래그신호를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 2 영역에 상기 다수의 제 2 감마전압을 공급하는 단계는 전원공급부가 상기 플래그신호에 따라 상기 감마전압발생부에 감마선택신호를 공급하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 감마전압발생부는 상기 다수의 제 1 감마전압을 발생시키는 제 1 뱅크와 상기 다수의 제 2 감마전압을 발생시키는 제 2 뱅크를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 표시패널을 데이터구동부와의 거리에 따라 제 1 영역과 제 2 영역으로 구분하여, 제 1 감마전압 및 제 2 감마전압을 선택적으로 인가한다. 이에 따라, 데이터구동부에서 가까운 지점과 먼 지점 사이의 충전 편차를 완화하여, 표시패널이 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.
도 1은 종래 액정표시장치의 기본 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 종래 액정표시장치의 데이터전압의 충전부족 모습을 개략적으로 나타낸 파형도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 타이밍 콘트롤러, 전원공급부 및 감마전압공급부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마전압발생부의 구동을 개략적으로 나타낸 타이밍도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제 2 영역의 데이터전압의 충전을 개략적으로 나타낸 파형도이다.
도 7은 본 발명의 변형예로 표시패널 위치별 데이터 충전 타임을 점진적으로 변경한 것을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 영상을 표시하는 표시패널(10)과, 표시패널(10)을 구동하는 다수개의 구동회로(12,13,14,15,16,17,19)로 구성될 수 있다.
표시패널(10)은 투명기판 상에 다수의 게이트배선(GL), 그리고 게이트배선(GL)과 수직하는 방행으로 다수의 데이터배선(DL)이 연장되어 매트릭스 형태로 교차 배치되고, 교차지점에 다수의 화소영역이 정의된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 표시패널(10)은 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)을 포함할 수 있다.
제 1 영역(A1)은 제 2 영역(A2)보다 데이터구동부(14)에 인접한 영역일 수 있다.
여기서, 제 2 영역(A2)은 표시패널(10)영역 중 데이터구동부(14)와 거리가 멀어 기생 커패시터가 증가로 인하여 데이터전압(Vd)이 1 수평 충전기간(1HC) 내에 원하는 레벨로 충전되지 못하는 영역일 수 있다.
즉, 표시패널(10)의 게이트배선(GL)과 나란한 다수의 수평라인에서 설정된 휘도 값 이하로 낮아지는 수평라인부터 표시패널(10)의 마지막 수평라인까지의 영역을 제 2 영역(A2)으로 설정할 수 있다.
제 2 영역(A2)은 표시패널(10)의 크기 및 해상도에 따라 다르게 설정될 수 있다.
각 화소영역에는 박막트랜지스터(TFT)가 형성되어 있으며, 박막트랜지스터에 의해 제어되는 액정셀이 구성되어 이를 통해 화면을 표시하게 된다.
전술한 박막트랜지스터(TFT)는 게이트배선(GL)으로부터의 게이트신호, 즉 고전위의 게이트 구동전압(Vg)이 인가되는 경우, 턴-온되어 데이터배선(DL)으로부터 인가되는 데이터전압(또는 화소전압)을 액정셀에 전달한다.
또한, 박막트랜지스터(TFT)는 게이트배선(GL)으로부터 저전위의 게이트 구동전압(Vg)이 인가되는 경우, 턴-오프되어 액정셀에 충전된 데이터전압(Vd)이 한 프레임 동안 유지되게 한다.
액정셀은 화소전극 및 공통전극이 대향하여 커패시터를 형성하는 것으로, 공통배선과 연결된 공통전극과 박막트랜지스터(TFT)의 드레인에 접속된 화소전극으로 구성된다.
그리고, 액정셀은 충전된 데이터전압(Vd)이 다음 프레임까지 전위가 안정적으로 유지되게 하기 위한 저장커패시터와 더 연결될 수 있다.
화소(Pixel)는 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 데이터전압(Vd)(또는 화소전압)과 공통전극에 인가된 공통전압이 이루는 전계에 따라 액정의 배열상태가 가변되어 액정셀의 광 투과율이 조절됨으로써 계조를 구현하게 된다.
인터페이스(19)는 외부시스템으로부터 구동회로로 입력되는 영상데이터(Data), 클럭신호(CLK), 수평 및 수직동기신호(Hsync, Vsync), 게이트 및 데이터인에이블(GE, DE)신호 등을 입력받아 타이밍 컨트롤러(12)로 공급할 수 있다.
여기서, 인터페이스(19)는 LVDS(Low Voltage Differential Signal)방식 또는 TTL(Transistor-TransistorLogic) 방식 등이 이용될 수 있다.
또한, 이러한 인터페이스(19) 기능을 모아서 타이밍 컨트롤러(12)와 함께 단일 칩(Chip)형태로 구성될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(12)는 인터페이스(19)를 통해 인가되는 영상 데이터(DATA)와, 클럭신호(CLK), 수평동기신호(Hsync) 및 수직동기신호(Vsync) 등의 타이밍신호를 인가받아, 게이트 제어신호(GCS) 및 데이터 제어신호(DCS)를 생성한다.
여기서, 수평동기신호(Hsync)는 화면의 한 수평라인을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내고, 수직동기신호(Vsync)는 한 프레임의 화면을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타낸다.
또한, 클록신호(CLK)는 게이트 및 데이터구동부(13, 14)과 타이밍 콘트롤러(12)가 동기하여 각종 신호를 생성 기준이 되는 신호이고, 데이터인에이블신호(DE)는 표시패널(10)의 화소전극에 데이터전압(Vd)을 공급하는 기간을 나타내는 신호이다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 타이밍 콘트롤러(12)는 카운터부(16)를 포함할 수 있다.
여기서, 카운터부(16)는 표시패널(10)의 제 2 영역(A2)을 위치를 저장할 수 있다.
즉, 표시패널(10)의 다수의 게이트배선(GL)과 나란한 다수의 수평라인에서 설정된 제 2 영역(A2)이 시작되는 수평라인을 저장할 수 있다.
그리고, 타이밍 콘트롤러(12)는 제 2 영역(A2)이 시작되는 수평라인에 기초하여 플래그신호(FS)를 생성할 수 있다.
게이트 구동부(13)는 게이트배선(GL)을 통해 표시패널(10)과 연결되는 복수의 쉬프트 레지스터로 이루어진다.
각 쉬프트 레지스터는 타이밍 콘트롤러(12)의 제어에 따라, 표시패널(10)에 게이트배선(GL)에 게이트 구동신호를 하나의 수평라인씩 순차적으로 출력하게 된다.
이러한, 게이트 구동부(13)는 타이밍 콘트롤러(12)로부터 인가되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 표시패널(10)상에 배열된 박막트랜지스터을 턴-온(turn-on)하며, 이에 따라 데이터 구동부(14)로부터 공급되는 아날로그 파형의 데이터전압(Vd)이 각 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀로 인가되도록 한다.
전술한 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(GSP; Gate Start Pulse), 게이트쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable)등이 있다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 구동부(13)를 구성하는 다수의 쉬프트 레지스터 중, 첫 번째 게이트펄스를 발생시키는 쉬프트 레지스터에 인가되어 첫 번째 게이트펄스가 발생되도록 제어하는 신호이고, 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 모든 쉬프트 레지스터에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다.
그리고, 게이트 출력 인에이블(GOE)은 쉬프트 레지스터들의 출력을 제어하여 서로 다른 수평구간에 해당하는 박막트랜지스터(TFT)간 중첩되어 턴-온되는 것을 방지한다.
데이터 구동부(14)는 타이밍 콘트롤러(12)로부터 입력되는 데이터 제어신호들에 대응하여 디지털형태의 영상신호(DATA)를 순차적으로 수신하고, 기준전압을 참조하여 아날로그 형태의 데이터전압(Vd)으로 변환한다.
데이터전압(Vd)은 하나의 수평구간만큼 래치되어 모든 데이터배선(DL)을 통해 동시에 표시패널(10)에 입력된다.
전술한 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(SSP; Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(SSC; Source Shift Clock) 및 소스 출력 인에이블(SOE; Source Output Enable) 등이 있다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동부(14)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어하는 신호이며, 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 대응하여 데이터 구동부(14)를 구성하는 각 구동IC에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다.
또한, 소스 출력 인에이블(SOE)은 데이터 구동부(14)의 출력 타이밍을 제어하는 역할을 한다.
전원공급부(15)는 각 구성부들의 동작전원을 공급하고, 표시패널(10)의 공통전극에 전압을 공급할 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 전원공급부(15)는 타이밍 콘트롤러(12)로 전달받은 플래그신호(FS)에 동기하여 감마선택신호(GSS)를 출력할 수 있다.
즉, 전원공급부(15)는 타이밍 콘트롤러(12)로부터 전달받은 플래그신호(FS)에 동기하여 감마선택신호(GSS)를 생성하고, 이를 감마전압발생부(17)로 공급할 수 있다.
감마전압발생부(17)는 아날로그 데이터 전압의 생성에 기초가 되는 감마전압을 생성하여 데이터구동부(14)로 공급한다.
여기서, 감마전압발생부(17)에는 전원전압과 그라운드 사이에 상기 저항들이 연결되어 있으며, 스트리밍 형태로의 저항들에 기인한 전압분배를 이용하여 복수의 감마전압이 생성된다.
그리고, 복수의 감마전압은 데이터구동부(14)로 입력되고 데이터구동부(14)에서 출력되는 데이터전압(Vd)들은 복수의 감마전압을 이용하여 화면에 적절한 계조를 구현하게 된다.
특히, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)의 감마전압발생부(17)는 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압(GA)과 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 2 감마전압(GB) 각각을 발생시킬 수 있다.
여기서, 다수의 제 1 감마전압(GA)과 다수의 제 2 감마전압(GB)의 레벨은 서로 다를 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제 2 감마전압(GB)은 동일 계조에 대해 제 1 감마전압(GA)보다 레벨이 높을 수 있다. 즉, 제 2 감마전압(GB)은 다수의 계조중 일부 계조에 대해서만 제 1 감마전압(GA)보다 레벨이 높을 수도 있다.
여기서, 제 1, 제 2 감마전압(GA, GB)의 레벨은 제 1, 제 2 감마전압(GA, GB)의 전위를 의미할 수 있다.
그리고, 감마전압발생부(17)는 제 1 감마전압(GA)과 제 2 감마전압(GB)을 선택적으로 발생시킬 수 있다.
또한, 감마전압발생부(17)는 다수의 제 1 감마전압(GA)을 발생하는 제 1 뱅크(17a)와 다수의 제 2 감마전압(GB)을 발생하는 제 2 뱅크(17b)를 포함할 수 있다.
즉, 제 1 뱅크(17a)은 데이터구동부(14)에서 사용되는 아날로그 데이터전압(Vd)의 생성에 기초가 되는 다수의 제 1 감마전압(GA)을 생성할 수 있다.
그리고, 제 2 뱅크(17b)은 데이터구동부(14)에서 사용되는 아날로그 데이터전압(Vd)의 생성에 기초가 되는 다수의 제 2 감마전압(GB)을 생성할 수 있다.
즉, 제 1 뱅크(17a)는 다수의 제 1 감마전압(GA)을 데이터구동부(14)로 출력할 수 있으며, 제 2 뱅크(17b)는 다수의 제 2 감마전압(GB)을 데이터구동부(14)로 출력할 수 있다.
여기서, 제 1 및 제 2 뱅크(17a, 17b)가 출력하는 다수의 제 1 및 제 2 감마전압(GA, GB)은 선택적으로 출력될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 타이밍 콘트롤러, 전원공급부 및 감마전압공급부를 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마전압발생부의 구동을 개략적으로 나타낸 타이밍도이다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(도3의 100)는 카운터부(16)를 포함하는 타이밍 콘트롤러(12)와, 전원공급부(15) 및 감마전압발생부(17)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(12)는 표시패널(도3의 10)의 다수의 수평라인에서 설정된 제 2 영역(도 3의 A2)이 시작되는 수평라인을 저장할 수 있는 카운터부(16)를 포함할 수 있다.
제 2 영역(도 3의 A2)이 시작되는 수평라인에 기초하여 타이밍 컨트롤러(12)에서 플래그신호(FS)가 생성될 수 있다.
구체적으로, 제 2 영역(A2)이 시작되는 시점의 정보를 나타낼 수 있다. 즉, 제 1 영역(A1)으로부터 제 2 영역(A2)으로의 스위칭 시점이 카운터부(12)에 저장된다.
여기서, 카운터부(12)는 액정표시장치(도 3의 100)가 턴-온되는 초기 상태의 시작시점부터 카운팅을 시작할 수 있다. 스위칭 시점이 경과되면 카운터부(12)는 제 2 영역(B2)이 되는 것을 파악할 수 있다.
그리고, 카운터부(12)가 액정표시장치(도 3의 100)의 스위칭 시점을 확인하면, 타이밍 컨트롤러(16)는 플래그신호(FS)를 생성하여, 전원공급부(15)에 전달할 수 있다.
여기서, 플래그신호(FS)는 액정표시장치(도 3의 100)가 턴-온될 때 초기 상태에서 출력될 수 있고, 스위칭 시점에서 출력될 수도 있다.
전원공급부(15)는 플래그신호(FS)에 기초하여 감마전압발생부(17)의 제 1 뱅크(17a) 및 제 2 뱅크(17b)의 턴-온 및 턴-오프를 제어하기 위한 감마선택신호(GSS0, GSS1)를 생성할 수 있다.
제 1 뱅크(17a)는 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압(GA1~n)을 발생시키고, 제 2 뱅크(17b)는 다수의 제 1 감마전압(GA)보다 전위가 큰 다수의 제 2 감마전압(GB1~n)을 발생시킬 수 있다.
여기서, 감마선택신호(GSS0, GSS1)는 다수의 제 1 감마전압(GA1~n)을 출력하도록 할 수 있으며, 다수의 제 2 감마전압(GB1~b)을 출력하도록 할 수 있다.
즉, 감마선택신호(GSS0, GSS1)에 의해서 다수의 제 1 감마전압(GA1~n) 또는 다수의 제2 감마전압(GB1~n)이 선택적으로 출력될 수 있다.
따라서, 감마전압발생부(17)는 감마선택신호(GSS0, GSS1)에 기초하여 제 1 뱅크(17a) 및 제 2 뱅크(17b)의 턴-온 및 턴-오프를 제어할 수 있다.
예를 들어, 제 1 영역(A1)에서는 제 1 뱅크(17a)가 턴-온(활성화)되고, 제 2 뱅크(17b)가 턴-오프(비활성화)될 수 있다.
이에 따라, 제 1 영역(A1)에서 감마전압발생부(17)는 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압(GA1~n)을 데이터구동부(14)로 출력할 수 있다.
그리고, 제 2 영역(A2)에서는 제 2 뱅크(17b)가 턴-온되고, 제 1 뱅크(17a)가 턴-오프될 수 있다.
이에 따라, 제 2 영역(A2)에서 감마전압발생부(17)는 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 2 감마전압(GB1~n)을 데이터구동부(14)로 출력된다.
여기서, 제 1 뱅크(17a)가 생성하는 다수의 제 1 감마전압(GA1~n)은 일반적인 감마전압과 동일한 레벨일 수 있으며, 제 2 뱅크(17b)가 생성하는 다수의 제 2 감마전압(GB1~n)은 다수의 제 1 감마전압(GA1~n)보다 높은 레벨로 설정될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제 2 감마전압(GB1~n)은 동일 계조에 대해 제 1 감마전압(GA1~n)보다 레벨이 높을 수 있다. 즉, 다수의 제 2 감마전압(GB1~n)은 다수의 계조 중 일부 계조에 대해서만 제 1 감마전압(GA1~n)보다 레벨이 높을 수도 있다.
즉, 일부 동일 계조에서 제 2 감마전압(GB1~n)은 제 1 감마전압(GA1~n)보다 높은 전위를 가질 수도 있다.
여기서, 다수의 제 1 감마전압(GA1~n)과 다수의 제 2 감마전압(GB1~n)의 레벨 차이는 표시패널(10)의 크기 및 해상도 등에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제 2 영역의 데이터전압의 충전을 개략적으로 나타낸 파형도이다. 도 2를 함께 참조하여 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래에는 데이터구동부(4)로부터 먼 위치에 있는 제 2 영역에서는 기생 커패시터가 증가로 인하여 데이터전압(Vd)이 1 수평 충전기간(1HC) 내에 원하는 레벨로 충전되지 못하였다.
즉, 데이터구동부(4)로부터 출력되는 데이터전압(Vd)은 목표 전압(V2)으로 데이터배선(DL)을 통해 액정셀에 공급되나, RC 딜레이로 인하여 액정셀의 전압이 1 수평 충전기간(1HC) 내에서 V1까지 상승되지만 목표 전압(V2)에 도달하지 못한다,
반면에, 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100)의 제 2 영역(도 3의 A2)은 제 1 영역(도 3의 A1)에 공급되는 다수의 제 1 감마전압(도 4의 GA1~n)보다 높은 전위를 갖는 다수의 제 2 감마전압(도 4의 GB1~n)이 공급되어, 데이터구동부(도 3의 14)로부터 멀어짐에 따라 발생하는 RC 딜레이 특성에 관계없이 1 수평 충전기간(1HC) 내에 인가된 데이터전압(Vd)의 충전전압(V1)은 목표전압(V2)으로 충전될 수 있게 된다.
이에 따라, 제 2 영역(도 3의 A2)의 충전부족량(도 2의 V)에 의한 휘도저하를 방지할 수 있게 되어, 액정표시장치(도 3의 100)의 제 1 영역 및 제 2 영역(도 3의 A1, A2)에서 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 변형예로 표시패널 위치별 데이터 충전 타임을 점진적으로 변경한 것을 개략적으로 나타낸 그래프이다.
여기서, X축은 표시패널의 수직 위치를 나타내고, Y축은 각 위치에서의 데이터 충전 타임(H)을 나타낸다.
본 발명의 변형예는 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)의 휘도를 더욱 균일하게 조정할 수 있는 방안이다.
즉, 액정표시장치(도 3의 100)의 크기가 커질수록 데이터라인(도 3의 DL)의 부하가 증가하고, 해상도가 증가할수록 데이터라인(도 3의 DL)을 구동할 수 있는 시간이 짧아지게 되므로 데이터라인(도 3의 DL)의 RC 딜레이에 의한 충전 부족현상을 고려하여, 데이터 충전 타임(H)을 데이터구동부(도 3의 14)로 멀어질수록 증가시키는 방안이다.
따라서, 제 2 영역(A2)에는 제 1 영역(A1)에 공급되는 다수의 제 1 감마전압(도 4의 GA1~n)보다 높은 전위를 갖는 다수의 제 2 감마전압(도 4의 GB1~n)을 공급하면서, 데이터구동부(도 3의 14)로 멀어질수록 데이터 충전 타임(H)을 증가시킬 수 있다.
이때, 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)의 경계에 인접한 영역(A3)에는 다수의 제 1 감마전압(도 4의 GA1~n)에서 다수의 제 2 감마전압(도 4의 GB1~n)으로 변동됨에 따른 휘도 단차가 형성될 수 있으므로, 데이터 충전 타임(H) 점진적으로 증가시켜 휘도 단차를 방지함과 동시에 보다 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(도 3의 100)는 데이터구동부(도 3의 14)와의 거리에 따라 제 1 영역(A1)과 제 2 영역(A2)으로 구분하여, 다수의 제 1 감마전압(도 4의 GA1~n) 및 다수의 제 2 감마전압(도 4의 GB1~n)을 선택적으로 인가한다. 이에 따라, 데이터구동부(14)에서 가까운 지점과 먼 지점 사이의 충전 편차를 완화하여, 표시패널(도 3의 10)이 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.
나아가, 제 1 영역(A1)에서 제 2 영역(A2)의 경계부에 인접한 영역(A3)에서 데이터 충전 타임(H)을 점진적으로 증가시켜 휘도 단차를 방지함과 동시에 더욱 균일한 휘도를 구현할 수 있게 된다.
12: 타이밍 콘트롤러 15: 전원공급부
16: 카운터부 17: 감마전압발생부
17a: 제 1 뱅크 17b: 제 2 뱅크
FS: 플래그신호 GSS: 감마부선택신호
GA: 제 1 감마전압 GB: 제 2 감마전압

Claims (10)

  1. 다수의 게이트배선 및 데이터 배선을 구비하고, 제 1 영역과, 제 2 영역을 포함하는 표시패널;
    다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압과 상기 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 2 감마전압을 발생하는 감마전압발생부;
    상기 데이터배선을 통해, 상기 다수의 제 1 감마전압을 상기 제 1 영역에 공급하고, 상기 다수의 제 2 감마전압을 상기 제 2 영역에 공급하는 데이터구동부
    를 포함하고,
    상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역보다 상기 데이터구동부에 가까우며, 상기 다수의 제 2 감마전압 중 적어도 하나는 동일 계조를 갖는 상기 다수의 제 1 감마전압 중 적어도 하나보다 전위가 높은 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마전압발생부는 상기 다수의 제 1 감마전압을 발생시키는 제 1 뱅크와 상기 다수의 제 2 감마전압을 발생시키는 제 2 뱅크를 포함하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 영역을 감지하는 카운터부를 포함하며, 상기 제 1 영역에서 상기 제 2 영역으로 스위칭되는 시점에 기초하여 플래그신호를 출력하는 타이밍 콘트롤러가 구비된 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 플래그신호에 따라 상기 감마전압발생부에 감마선택신호를 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 표시장치.
  5. 다수의 게이트배선 및 데이터 배선을 구비하고, 제 1 영역과, 제 2 영역을 포함하는 표시패널과, 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 1 감마전압과 상기 다수의 계조 각각에 대응하는 다수의 제 2 감마전압을 발생하는 감마전압발생부와, 상기 데이터배선을 통해, 상기 다수의 제 1 감마전압을 상기 제 1 영역에 공급하고, 상기 다수의 제 2 감마전압을 상기 제 2 영역에 공급하는 데이터구동부를 포함하고, 상기 제 1 영역은 상기 제 2 영역보다 상기 데이터구동부에 가까운 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 제 1 영역에 상기 다수의 제 1 감마전압을 공급하는 단계;
    상기 제 2 영역을 감지하는 단계;
    상기 제 2 영역에 상기 다수의 제 2 감마전압을 공급하는 단계
    를 포함하며,
    상기 다수의 제 2 감마전압 중 적어도 하나는 동일 계조를 갖는 상기 다수의 제 1 감마전압 중 적어도 하나보다 전위가 높은 표시장치의 구동방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 영역에 상기 다수의 제 2 감마전압을 공급하는 단계는,
    카운터부가 상기 제 2 영역을 감지하고, 타이밍 콘트롤러가 상기 제 1 영역에서 상기 제 2 영역으로 스위칭되는 시점에 기초하여 플래그신호를 출력하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 영역에 상기 다수의 제 2 감마전압을 공급하는 단계는,
    전원공급부가 상기 플래그신호에 따라 상기 감마전압발생부에 감마선택신호를 공급하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 구동방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 감마전압발생부는 상기 다수의 제 1 감마전압을 발생시키는 제 1 뱅크와 상기 다수의 제 2 감마전압을 발생시키는 제 2 뱅크를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 영역과 상기 제 2 영역 사이의 경계에 인접한 제 3 영역에서는 데이터 충전 타임이 점진적으로 증가하는 표시장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 카운터부는 상기 제 2 영역이 시작되는 수평라인을 저장하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 제 2 영역이 시작되는 수평라인에 기초하여 상기 플래그신호를 생성하는 표시장치.
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