KR20060037516A - 액정표시장치 - Google Patents

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KR20060037516A
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안병현
선원영
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엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Abstract

입력모드별 최적의 화질을 구현하는 액정표시장치가 개시된다.
본 발명의 액정표시장치는 다수의 입력모드에 상응하는 제 1 및 제 2 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제 1 및 제 2 신호에 따라 감마전압을 가변하는 감마전압 생성부;를 포함한다.
감마전압 생성부, 트랜지스터, 마이콤(MICOM)

Description

액정표시장치{Liquid Crystal Display device}
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 블록도.
도 2는 도 1의 액정표시장치의 감마전압 발생부를 나타내는 회로도.
도 3은 도 1의 액정표시장치의 감마곡선을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마전압 발생부의 상세회로도.
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마곡선을 나타낸 그래프.
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히, 입력모드별로 최적의 화질을 구현하는 액정표시장치에 관한 것이다.
정보통신분야의 급속한 발전으로 말미암아 원하는 정보를 표시해 주는 디스플레이 산업의 중요성이 날로 증가하고 있으며, 현재까지 정보디스플레이 장치 중 CRT(Cathod Ray Tube)는 다양한 색을 표시할 수 있고, 화면의 밝기도 우수하다는 장점 때문에 지금까지 꾸준한 인기를 누려왔다. 하지만 대형, 휴대용, 고해상도 디스플레이에 대한 욕구 때문에 무게와 부피가 큰 CRT 대신에 평판디스플레이 개발이 절실이 요구되고 있다. 이러한 평판디스플레이는 컴퓨터 모니터에서 항공기 및 우 주선등에 사용되는 디스플레이에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다.
현재 생산 혹은 개발된 평판디스플레이는 액정표시장치(LCD), 전계발광 디스플레이(ELD), 전계방출디스플레이(FED), 플라즈마디스플레이(PDP)등이 있다. 이상적인 평판디스플레이가 되기 위해서는 경중량, 고휘도, 고효율, 고해상도, 고속응답특성, 저구동전압, 저소비전력, 저코스트 및 천연색 디스플레이 특성등이 요구된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 액정표시장치를 설명하기로 한다.
도 1은 종래의 액정표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 액정표시장치는 복수개의 게이트라인들과 데이터라인들, 그리고 그 교차부위에 형성된 박막트랜지스터(TFT) 및 화소전극으로 이루어져 화상을 디스플레이 하는 액정패널(2)과, 상기 액정패널(2)의 데이터라인들로 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버(6)와, 상기 액정패널(2)의 게이트라인들로 상기 박막트랜지스터(TFT)의 구동신호인 스캔신호를 출력하는 게이트 드라이버(4)와, 상기 게이트 드라이버(4)와 상기 데이터 드라이버(6)를 제어하는 제어신호들을 생성하는 타이밍 컨트롤러(8)와, 상기 액정패널(2)에 공통전압을 공급하는 공통전압 발생부(10)와, 소정의 감마전압을 상기 데이터드라이버(6)로 공급하는 감마전압 발생부(12)를 구비한다.
상기 액정패널(2)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입되며, 그 하부 유리기판 상에 게이트라인들과 데이터라인들의 교차부에는 상기 데이터라인들로부터 입력되는 데이터 신호를 액정셀에 선택적으로 공급하기 위한 박막트랜지스터(TFT) 가 형성된다.
상기 데이터 드라이버(6)는 상기 타이밍 컨트롤러(8)로부터 비디오 데이터(R, G, B)와 함께 도트 클럭(Dclk)을 입력받는다. 상기 데이터 드라이버(6)는 상기 도트 클럭(Dclk)에 동기하여 디지털 비디오 데이터(R, G, B)를 래치한 후에, 래치된 데이터를 감마전압에 따라 보정하게 된다.
상기 게이트 드라이버(4)는 상기 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 게이트 쉬프트 펄스(GSP)에 응답하여 순차적으로 스캔펄스를 발생하는 쉬프트 레지스터(미도시)와, 스캔펄스의 전압을 액정셀의 구동에 적합한 레벨로 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터(미도시)등으로 구성된다. 여기서 상기 액정표시장치는 여러개의 입력모드로 구동될 수 있는 액정표시장치를 의미한다. 상기 입력모드는 외부에서 상기 액정표시장치를 어떤 모드로 구동시킬지를 결정하는 것이다. 예를 들어, Composite모드, 또는 디지털 모드, 아날로그 RGB모드등으로 외부에서 입력되면, 상기 액정표시장치는 입력된 모드에 맞게 구동된다.
상기 타이밍 컨트롤러(8)는 디지털 비디오 카드(미도시)로부터의 디지털 비디오 데이터(R, G, B)를 상기 데이터 드라이버(6)에 공급하게 된다. 또한 상기 타이밍 컨트롤러(8)는 상기 디지털 비디오 카드(미도시)로부터 입력되는 수평/수직 동기 신호를 이용하여 상기 데이터 드라이버(6)와 상기 게이트 드라이버(4)를 제어하는 제어신호들을 생성한다.
상기 공통전압 발생부(10)는 DC/DC컨버터부(미도시)에서 생성된 전원전압(Vdd)를 이용하여 상기 액정패널(2)을 구동시키기 위한 공통전압(Vcom)을 생성한다. 여기서, 상기 타이밍 컨트롤러(8)와, 공통전압 발생부(10)와, 감마전압 발생부(12)는 하나의 구동회로부(14)에 포함될 수 있다.
도 2는 도 1의 액정표시장치의 감마전압 발생부를 나타내는 회로도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 감마전압 발생부(12)에서 생성된 감마전압은 상기 데이터 드라이버(6)로 입력된다. 상기 생성된 감마전압이 상기 데이터 드라이버(6)의 저항-스트링(R-String)부분의 소정의 저항들과 연결되어 각각의 저항들에 의한 전압분배를 통해서 64개의 그레이 레벨을 생성한다. 이때, 상기 감마전압 발생부(12)에는 전원전압(Vdd)과 그라운드(GND)사이에 소정의 저항들이 연결되어 있다. 따라서 상기 저항들의 전압분배로 인해서 감마전압들(GAMMA1 내지 GAMMA11)이 생성되는 것이다. 그리고 상기 감마전압들(GAMMA1 내지 GAMMA11)은 데이터 드라이버(6)로 입력되어 계조전압을 생성하게 된다. 상기 생성된 계조 전압들은 총 64개의 그레이 레벨로 이루어져 있으며, 상기 감마전압들은 상기 데이터 드라이버(6)의 출력 데이터들의 기준전원이 된다. 여기서 일반적인 계조란 색의 밝고 어두움을 뜻하며, 계조전압이란 계조를 나타내기 위해 박막트랜지스터(TFT)의 소스전극, 즉, 데이터라인들에 인가되는 전압을 의미한다.
도 3은 도 1의 액정표시장치의 감마곡선을 나타낸 그래프이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 감마곡선은 T-V(투과율-전압)특성을 가진다. 각 계조전압에 대한 투과율 특성은 선형관계가 아니고 비선형 특성을 보이기 때문에 계조별 투과율 또는 화면밝기는 일정간격을 유지하지 않고 블랙과 화이트쪽으로 치우쳐서 분포하게 되므로 중간 계조의 표현이 불충분하게 된다.
따라서, 실제 응용에서는 계조별 투과율이 일정한 간격을 유지하도록 계조 전압을 적절히 설정해야 한다. 즉, T-V 곡선의 기울기가 큰 부분에서는 계조 전압간격을 좁게하고 완만한 부분에서는 크게 하여 계조별 투과율이 일정하도록 해야 한다. 그러나 실제의 응용에서는 인간의 시각특성이 어두운 화면에서의 밝기차는 쉽게 구분하지만 밝은 화면에서의 밝기차는 잘 구분하지 못하는 점을 고려해야 한다. 따라서 사람의 시각 특성을 고려한 계조별 투과율의 직선성 조정도 필요하다. 이러한 일련의 조정과정을 감마수정이라고 한다.
이와 같이 조정의 과정을 거친 계조 전압과 투과율의 상관관계를 나타낸 T-V 곡선이 고정됨에 따라서, 여러개의 입력모드별로 구동되는 액정표시장치에서는 하나의 고정된 T-V 곡선의 감마값이 데이터들의 기준전압이 된다. 따라서, 외부에서 입력되는 여러개의 모드별 입력에 대하여 하나로 고정된 T-V곡선의 감마전압이 데이터들의 기준전압이 되기 때문에 각각의 입력모드별로 최적의 화질을 구현하지 못하게 되는 단점이 있다.
예를 들어, 외부에서 입력되는 모드가 Composite라면, 상기 입력모드로 구현될 수 있는 최적의 화질을 표현하기 위해서는 상기 입력모드에 알맞는 감마전압을 설정해 주어야 한다. 그리고 외부에서 입력되는 모드가 Analog RGB 라면, 마찬가지로 상기 입력모드로 구현될 수 있는 최적의 화질을 표현하기 위해서는 상기 입력모드에 알맞는 감마전압을 설정해 주어야 한다.
외부에서 입력되는 각각의 입력모드들은 서로 상이하기 때문에 최적의 화질을 구현하기 위해서는 상기 입력모드별로 감마전압을 다르게 설정해 주어야 한다.
본 발명은 각각의 입력모드별로 상이한 감마전압을 갖게 함에 따라, 각각의 입력모드별로 최적의 화질로 데이터가 구현되도록 하는 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 다수의 입력모드에 상응하는 제 1 및 제 2 신호를 출력하는 제어부; 및 상기 제 1 및 제 2 신호에 따라 감마전압을 가변하는 감마전압 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마전압 발생부의 상세회로도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 여러개의 입력모드가 입력되고, 하이(High)값을 갖는 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)를 생성하는 마이콤(MICOM)(103)과, 상기 마이콤(MICOM)(103)에서 발생하는 상기 제 1신호(C1)가 입력되는 제 1 다이오드(105)와 상기 제 2 신호(C2)가 입력되는 제 2 다이오드(107)를 구비한다.
그리고, 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마전압 발생부(112)로 상기 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)가 입력된다.
상기 감마전압 발생부(112)는 상기 신호들(C1, C2)에 따라 온/오프되는 소정의 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)과, 소정의 저항들(R1 내지 R12)로 이루어져 있 다. 이때, 소정의 저항들은 전원전압 생성부(미도시)에서 생성되는 전원전압(Vdd)과 그라운드(GND)전압사이에 직렬로 연결되어 저항들의 전압분배로 인해서 감마전압들(GAMMA1 내지 GAMMA11)을 생성한다. 본 발명에 따른 액정표시장치에서 상기 소정의 저항들중에 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)의 컬렉터 단자와 에미터 단자 사이에 연결된 저항들(R1-a 내지 R12-a)은 추가된 것이다.
그리고, 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)의 컬렉터 단자와 에미터 단자들 각각에 상기 저항들(R1 내지 R12)에 연결되어 있고, 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)의 컬렉터 단자와 에미터 단자 사이에 추가된 저항들(R1-a 내지 R12-a)이 연결되어 있어서, 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)의 온/오프에 의해서 상기 저항들의 전압분배가 된다. 이때, 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)로 입력되는 신호값(C1, C2)에 의해서 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)의 온/오프가 결정되어 상기 신호값에 따라 각각 상이한 감마전압값을 생성하게 된다.
따라서, 입력모드별로 상기 마이콤(MICOM)(103)에서 생성되는 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)의 값이 상이하여 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)로 상기 신호들(C1, C2)이 입력되면 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)이 온/오프 동작을 하게 된다.
예를 들어, 상기 마이콤(MICOM)(103)으로 입력되는 모드가 Composite인경우, 상기 마이콤(MICOM)(103)에서 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)는 각각 로우(Low)로 생성된다. 그리고 상기 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)는 감마전압 발생부(112)의 각각의 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)로 입력된다. 여기서, 상기 마이콤(MICOM)(103)에서 생성되는 제 1 신호(C1)는 제 1 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 5 트랜지스터(Q1, Q3, Q5,..)로 입력되고, 제 2 신호는 제 2 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 6 트랜지스터(Q2, Q4, Q6..)로 입력된다. 상기 제 1 신호 및 제 2 신호(C2)가 모두 로우(Low)이면 상기 트랜지스터들(Q1~Q12)들은 모두 오프(OFF)가 된다.
상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)이 모두 오프가 되면, 상기 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)은 단락되고 전원전압(Vdd)과 그라운드(GND)와 연결된 소정의 저항들만으로 전압분배가 이루어져 제 1 감마전압(GAMMA1)을 생성하게 된다. 상기 제 1 감마전압(GAMMA1)은 다음과 같은 식을 이용해서 구할 수 있다.
Figure 112004049559549-PAT00001
위의 식과 같이, 각각의 감마전압들을 구할수 있다. 상기 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)가 로우(Low)인 경우에, 상기 감마전압 발생부(112)에 생성되는 감마값을 이용하여 도 5에 도시된 바와 같이, 감마곡선 즉, T-V(투과율-전압)의 A곡선을 완성하게 된다.
예를 들어, 외부에서 입력되는 모드가 Digital인경우, 상기 마이콤(MICOM)(103)에서 상기 제 1 신호(C1)는 로우(Low)가 되고, 상기 제 2 신호(C2)는 하이(High)값으로 생성된다.
그리고 상기 제 1 신호 및 제 2 신호는 각각 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)로 입력된다. 이때, 상기 제 1 신호는 제 1 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 5 트 랜지스터(Q1, Q3, Q5..)로 입력되고, 상기 제 2 신호는 제 2 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 6 트랜지스터(Q2, Q4, Q6..)로 입력된다.
상기 제 1 신호(C1)가 로우(LOW)이므로, 상기 제 1 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 5 트랜지스터(Q1, Q3, Q5..)들은 모두 오프가 된다. 그리고 상기 제 2 신호(C2)가 하이(High)이므로, 상기 제 2 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 6 트랜지스터(Q2, Q4, Q6..)들은 모두 온이 된다.
제 1 감마전압(GAMMA1)은 다음 식에 의해 구해진다.
Figure 112004049559549-PAT00002
위의 식과 같이, 각각의 감마전압들을 구할 수 있다. 상기 제 1 신호(C1)이 로우(Low)이고, 상기 제 2 신호(C2)가 하이(High)인경우에, 상기 감마전압 발생부(112)에서 생성되는 감마값들을 이용하면 도 5에 도시된 바와 같이, B곡선이 완성된다.
그리고, 예를 들어, 외부에서 입력되는 모드가 Analog RGB인 경우, 상기 마이콤(MICOM)(103)에서 생성되는 제 1 신호(C1)는 하이(High)가 되고, 상기 제 2 신호(C2)는 로우(Low)값으로 생성된다.
그리고 상기 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)는 각각 트랜지스터들(Q1, Q2,....Q12)로 입력된다. 이때, 상기 제 1 신호(C1)는 제 1 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 5 트랜지스터(Q1, Q3, Q5..)로 입력되고, 상기 제 2 신호(C2)는 제 2 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 6 트랜지스터(Q2, Q4, Q6..)로 입력된다.
상기 제 1 신호(C1)가 하이(High)이므로, 상기 제 1 트랜지스터, 제 3 트랜지스터, 제 5 트랜지스터(Q1, Q3, Q5..)들은 모두 온이 된다. 그리고 상기 제 2 신호(C2)가 로우(Low)이므로, 상기 제 2 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 6 트랜지스터(Q2, Q4, Q6..)들은 모두 오프가 된다.
상기 제 1 트랜지스터와 제 3 트랜지스터와 제 5 트랜지스터등이 온이 되면, 상기 트랜지스터들은 쇼트된다, 그리고 상기 제 2 트랜지스터와 제 4 트랜지스터와 제 6 트랜지스터등이 오프가 되면, 상기 트랜지스터들은 단락된다. 그래서 다음과 같은 식에 의해서 감마전압들이 결정된다.
Figure 112004049559549-PAT00003
위의 식과 같이, 각각의 감마전압들을 구할 수 있다. 상기 제 1 신호(C1)가 하이(High)이고, 상기 제 2 신호(C2)가 로우(Low)인경우에, 상기 감마전압 발생부(112)에서 생성되는 감마전압들을 이용하여 도 5에 도시된 바와 같이, C곡선이 완성된다.
각각의 입력모드가 상기 마이콤(MICOM)(103)으로 입력되면, 상기 마이콤(MICOM)(103)이 각각의 입력모드에 알맞는 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)들을 생성하여 각각 상기 감마전압 발생부(112)에 상기 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)를 공급한다. 상기 제 1 신호(C1) 및 제 2 신호(C2)값들에 따라 상기 감마전압 발생부(112)에서 생성되는 감마전압들이 상이하게 된다. 따라서 상기 감마전압들을 이용한 T-V(투과율-전압) 곡선을 완성하게 된다. 상기 생성된 감마전압들은 데이터 드라이버(미도시)로 입력되어 본 발명에 따른 액정표시장치의 입력모드별로 구현되는 데이터들의 기준전압이 된다.
위와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 입력모드별로 마이콤(MICOM)에서 생성되는 제 1 신호 및 제 2 신호의 값을 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마전압 생성부의 트랜지스터들로 공급하여 상기 트랜지스터들의 온/오프를 결정시킨다. 그리고, 상기 트랜지스터들의 컬렉터단자와 에미터단자에 연결되어있는 소정의 저항들의 전압분배로 인해서 각각의 입력모드별로 상이한 감마값을 생성하게 된다.
따라서, 상기 상이한 감마값으로 인해서 입력모드별로 구현되는 화질 또한 상이하게 되어 각각의 입력모드 별로 고정된 감마값으로 구현되는 화질보다 최적의 화질을 구현 할 수 있다. 상기 마이콤(MICOM)에서 생성되는 제어신호들은 감마전압을 얼마나 얻고자 하느냐에 따라 확장 될 수 있고, 상기 제어신호들에 대응하여 트랜지스터와 저항들도 증가될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치에 의하면, 감마전압 발생부에 소정의 트랜지스터와 소정의 저항들을 구비하여, 외부에서 입력되는 모드별로 상기 트랜지스터의 온/오프에 의해 생성되는 상이한 감마값을 이용하여 각각 입력모드별로 최적의 화질을 구현할 수 있다.

Claims (5)

  1. 다수의 입력모드에 상응하는 소정의 제어신호들을 출력하는 제어부; 및
    상기 소정의 제어신호들에 따라 감마전압을 가변하는 감마전압 생성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 소정의 제어신호들은 상기 다수의 입력모드에 따라 서로 상이한 조합을 갖는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감마전압 발생부는,
    콜렉터 단자와 에미터 단자 및 베이스 단자로 이루어진 다수의 트랜지스터들과, 상기 트랜지스터들의 콜렉터 단자와 에미터 단자에 각각 연결된 제 1 저항들과, 상기 트랜지스터들의 콜렉터 단자와 에미터 단자 사이에 추가된 제 2 저항들로 구비되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 다수의 트랜지스터들은 상기 소정의 제어신호에 따라 턴-온/오프되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 턴-온/오프 된 다수의 트랜지스터들에 의해 상기 감마전압이 가변되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
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