KR20070115168A - 액정 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화이트 오프 셋 전압에 따라 감마 곡선을 다수의 저항을 포함하여 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명의 액정 표시 장치는 감마 전압들을 생성하는 분압 저항들이 직렬로 접속된 다수개의 저항스트링과; 상기 저항 스트링의 적어도 일측단에 위치하며 저항값이 서로 다른 적어도 두 개의 선택 저항들과; 상기 두 개의 선택 저항들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
감마 곡선, 화이트 오프 셋 전압, 블랙 오프 셋 전압, 선택 저항

Description

액정 표시 장치 및 그 구동 방법{Liquid Crystal Display And Driving Method Thereof}
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 구동부를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전압-투과율 감마 곡선을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 감마 곡선을 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
14 : 데이터 레지스터 16 : 쉬프트 레지스터
18 : 래치부 20 : DAC부
50 : 제1 감마 곡선 60 : 제2 감마 곡선
102 : 전원부 106 : 데이터 구동부
108 : 게이트 구동부 110 : 타이밍 제어부
112 : 액정 패널 120 : 감마 전압 생성부
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 특히 화이트 오프 셋 전압에 따라 감마 곡선을 다수의 저항을 포함하여 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계에 따라 액정 분자를 구동시켜 광 투과율을 조절함으로 화상을 표시하게 된다. 액정 표시 장치는 액정 셀 매트릭스를 통해 화상을 표시하는 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널을 구동하는 구동 회로를 구비한다. 이러한 액정 표시 장치는 화면을 바로보는 위치에 따라 이미지가 왜곡되어 보이는 시야각 한계점을 극복하기 위하여 광시야각 기술로 발전하고 있다.
최근에는 각 서브 화소를 고계조 감마 곡선에 따른 고계조 영역과 저계조 감마 곡선에 따른 저계조 영역으로 분할하여 두 계조 영역간의 계조 혼합으로 시인성을 향상시키는 방법이 제안되었다. 이를 위하여, 종래의 감마 전압 생성부는 고계조 감마 저항 스트링을 이용하여 다수의 감마 전압을 포함하는 고계조 감마 전압 세트를 생성하고, 저계조 감마 스트링을 이용하여 다수의 저계조 감마 전압을 포함하는 저계조 감마 전압 세트를 생성하여 출력해야 한다. 이러한 고계조 감마 전압 세트와 저계조 감마 전압 세트는 감마 곡선을 따르게 된다. 하지만, 사용자가 원하는 감마 곡선은 다양하게 요구된다.
따라서, 본 발명의 기술적 과제는 화이트 오프 셋 전압에 따라 다수의 저항을 포함하여 감마 곡선을 조절할 수 있는 액정 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 액정 표시 장치는 감마 전압들을 생성하는 분압 저항들이 직렬로 접속된 다수개의 저항스트링과; 상기 저항 스트링의 적어도 일측단에 위치하며 저항값이 서로 다른 적어도 두 개의 선택 저항들과; 상기 두 개의 선택 저항들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 적어도 두 개의 선택 저항들은 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나 생성시 이용되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 다수개의 저항 스트링은 상기 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나를 제외한 나머지 감마 전압들을 생성시 이용되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 최상위 감마 전압들은 블랙 휘도 및 화이트 휘도 중 어느 하나와 대응되며, 상기 최하위 감마 전압들은 나머지 휘도와 대응되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 액정 표시 장치의 구동 방 법은 분압 저항들이 직렬로 접속된 다수개의 저항 스트링을 이용하여 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나를 제외한 나머지 감마 전압들을 생성하는 단계와; 저항값이 서로 다른 적어도 두 개의 선택 저항들 중 어느 하나를 선택하여 상기 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 최상위 감마 전압들은 블랙 휘도 및 화이트 휘도 중 어느 하나와 대응되며, 상기 최하위 감마 전압들은 나머지 휘도와 대응되는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제 외에 본 발명의 다른 기술적 과제 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 액정 표시 장치는 액정 패널(112)의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 구동부(108)와, 데이터 라인(DL)을 구동하는 데이터 구동부(106)와, 감마 전압을 생성하여 데이터 구동부(106)로 공급하는 기준 전압 생성부(120)와, 데이터 구동부(106) 및 게이트 구동부(108)를 제어하는 타이밍 제어부(110)와, 상기 각 회로 블록에 필요한 다수의 구동 전압을 생성하여 공급하는 전원부(102)를 구비한다.
전원부(102)에는 외부로부터 구동 전압(VDD)이 공급되고, 이 구동 전압(VDD)은 디지털 회로를 포함하는 타이밍 제어부(110)와 데이터 구동부(106) 및 게이트 구동부(108)에 디지털 구동 전압으로 공급된다. 전원부(102)는 외부로부터의 구동 전압(VDD)을 이용하여 게이트 온 전압(VON) 및 게이트 오프 전압(VOFF)을 각각 생성하여 게이트 구동부(108)로 공급하고, 공통 전압(VCOM)을 생성하여 액정 패널(30)에 공급한다.
타이밍 제어부(110)는 외부로부터 입력된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 도트 클럭, 데이터 이네이블 신호 등을 이용하여 게이트 구동부(108) 및 데이터 구동부(106)의 구동 타이밍을 제어하는 다수의 제어 신호를 발생한다.
게이트 구동부(108)는 타이밍 제어부(110)로부터의 제어 신호에 따라 스캔 신호를 발생하여 게이트 라인(GL)으로 공급한다. 구체적으로, 게이트 구동부(108)는 타이밍 제어부(110)로부터의 제어 신호에 따라 전원부(102)의 게이트 온 전압(VON)을 선택하여 게이트 라인(GL)으로 공급하고, 나머지 기간에는 게이트 오프 전압(VOFF)을 선택하여 게이트 라인(GL)으로 공급한다.
기준 전압 생성부(120)는 감마 전압들을 생성시 이용되는 기준 전압을 생성하여 데이터 구동부(106)로 공급한다.
데이터 구동부(106)는 타이밍 제어부(110)로부터의 디지털 데이터 신호에 따라 감마 전압을 선택하여 액정 패널(112)의 데이터 라인(DL)으로 공급한다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 구동부를 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 데이터 구동부(106)는 쉬프트 레지스터(16)와, 데이터 레지스터(14)와, 래치부(18)와, 디지털-아날로그 변환부(이하, DAC부)(20)와, 출력 버퍼 부(22)를 구비한다.
쉬프트 레지스터(16)는 외부의 타이밍 제어부(110)로부터 입력된 스타트 펄스를 클럭 신호에 따라 쉬프트시키면서 순차적으로 샘플링 신호를 발생한다.
데이터 레지스터(14)는 외부로부터의 화소 데이터를 저장한 다음 래치부(18)로 출력한다.
래치부(18)는 쉬프트 레지스터(16)로부터의 샘플링 신호에 응답하여 데이터 레지스터(14)로부터 화소 단위로 공급된 데이터를 순차적으로 래치한 다음 래치된 데이터를 동시에 DAC부(20)로 출력한다.
DAC부(20)는 래치부(18)로부터 입력된 디지털 데이터를 다수의 감마 전압들을 이용하여 아날로그 전압으로 변환한 다음 출력 버퍼부(22)로 출력한다. 다시 말하여, DAC부(20)는 입력된 디지털 데이터에 해당하는 감마 전압을 선택하여 출력 버퍼부(22)로 출력한다. 이때 DAC부(20)는 외부의 타이밍 제어부(110)부터 입력된 극성 제어 신호에 응답하여 정극성 또는 부극성 기준 전압(VGMA1~VGMA5, VGMA6~VGMA10)을 선택하여 출력 버퍼부(22)로 출력한다.
구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이 기준 전압 생성부로터의 다수의 정극성 및 부극성 기준 전압들은 DAC(20)로 공급된다. 이 다수의 정극성 감마 전압들(VGMA1~VGMA5)과 다수의 부극성의 감마 전압(VGMA6~VGMA10)들은 다수개의 분압 저항들이 직렬로 접속된 저항 스트링에 의해 분압된다. 즉, DAC(20)는 기준 전압 생성부(120)에서 출력되는 다수의 정극성 및 부극성 기준 전압(VGMA1~VGMA5, VGMA6~VGMA10) 사이에 n개의 저항 스트링으로 분압함으로써 다수의 정극성 및 부극 성 기준 전압(VGMA1~VGMA5, VGMA6~VGMA10)이 다수의 고계조 및 다수의 저계조 감마 전압(VH0~VH63,VL0~VL63)으로 더욱 세분화되어 분압되어 출력된다. 공통 전압(Vcom)을 기준으로 기준 전압 생성부(120)에서 출력되는 제1 내지 제5 정극성 기준 전압(VGMA1~VGMA5) 사이마다 서로 다른 n(n은 2이상의 자연수)개의 각 분압 저항(Rn)으로 정극성 기준 전압(VGMA1~VGMA5)을 분압함으로써 다수의 고계조 감마 전압(VH0~VH63)가 생성되어 출력 버퍼(22)로 공급된다. 그리고 공통 전압(Vcom)을 기준으로 기준 전압 생성부(120)에서 출력되는 제6 내지 제10 부극성 기준 전압(VGMA6~VGMA10) 사이마다 서로 다른 n개의 각 분압 저항(R1~Rn)으로 부극성 기준 전압(VGMA6~VGMA10)을 분압함으로써 다수의 저계조 감마 전압(VL0~VL63)이 생성되어 출력 버퍼(22)로 공급된다.
이렇게 다수의 고계조 감마 전압(VH0~VH63)과 다수의 저계조 감마 전압(VL0~VL63)에 의해서 도 3에 도시된 전압-투과율 감마 곡선이 형성된다. 도 3에서 블랙 오프 셋 영역(Black offset 영역)은 투과율(T)이 0%인 영역으로서, 공통 전압을 기준으로 화소 전압이 점진적으로 증가하더라도 투과율(T)의 변화가 없는 영역으로 화상 구현시 불필요한 영역이다. 화이트 오프 셋 영역(White offset 영역)은 투과율(T)이 100%인 영역으로서, 공통 전압을 기준으로 화소 전압이 점진적으로 감소하더라도 투과율(T)의 변화가 없는 영역으로 화상 구현시 불필요한 영역이다.
여기서, 화이트 오프 셋 영역과 블랙 오프 셋 영역을 제외한 나머지 영역에서의 감마 전압들은 분압 저항들(R0 내지 R62)과 선택 저항들(Rs1 내지 Rs3)에 의해 형성되어 전압이 점차 증가하면 투과율이 감소하는 전압-투과율 감마 곡선을 이 룬다.
한편, 화이트 오프 셋 전압에 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 제1 감마 곡선(50) 또는 제2 감마 곡선(60)이 형성된다. 이때, 감마 전압들은 화이트 오프 셋 전압과 블랙 오프 셋 전압 사이에서 "S"자 형태의 감마 곡선을 형성하여 사람 눈으로 인식가능하도록 화상 표시시 이용된다.
제1 감마 곡선(50)은 화이트 오프 셋 영역을 상대적으로 넓게 하기 위해 화이트 오프 셋 전압을 작게 함으로써 형성된다. 제2 감마 곡선(60)은 화이트 오프 셋 영역을 상대적으로 줄이기 위해 화이트 오프 셋 전압을 크게 함으로써 형성된다. 이 제2 감마 곡선(60)은 제1 감마 곡선(50)에 비해 감마값(γ)이 상대적으로 높다.
사용자가 원하는 화이트 오프 셋 전압, 즉 제1 및 제2 감마 곡선(50,60) 중 어느 하나를 선택하기 위해서 다수의 선택 저항(Rs1 내지 Rs3)과 스위치(SW)를 이용한다. 한편, 다수의 선택 저항(Rs1 내지 Rs3)은 3개인 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
제1 내지 제3 선택 저항(Rs1 내지 Rs3)은 저항 스트링의 분압 저항들(R0 내지 R62) 중 최상단 또는 최하단에 위치하는 분압 저항(R62)과 접속된다. 이 제1 내지 제3 선택 저항들(Rs1 내지 Rs3)은 서로 다른 저항값을 가지게 된다. 여기서, 제1 선택 저항(Rs1), 제2 선택 저항(Rs2), 제3 선택 저항(Rs3) 순으로 저항값이 크다.
스위치(SW)는 외부의 옵션핀으로부터 입력되는 제1 내지 제3 선택 신호(S1 내지 S3) 중 어느 하나의 선택 신호에 응답하여 제1 내지 제3 선택 저항(Rs1 내지 Rs3) 중 어느 하나의 선택 저항을 선택한다. 구체적으로, 스위치(SW)는 제1 선택 신호(S1)에 응답하여 제1 선택 저항(Rs1)을 선택함으로써 상대적으로 전압 레벨이 높은 최상위 감마 전압(VH63)이 생성됨으로써 제1 감마 곡선(50)을 얻을 수 있다.
스위치(SW)는 제2 선택 신호(S2)에 응답하여 제2 선택 저항(Rs2)을 선택함으로써 제1 선택 저항(Rs1)에 대응하는 최상위 감마 전압보다 전압 레벨이 낮은 최상위 감마 전압(VH63)이 생성된다. 스위치(SW)는 제3 선택 신호(S3)에 응답하여 제3 선택 저항(Rs3)을 선택함으로써 제2 선택 저항(Rs2)에 대응하는 최상위 감마 전압보다 전압 레벨이 낮은 최상위 감마 전압(VH63)이 생성됨으로써 제1 및 제2 감마 곡선(50,60)과 다른 감마 곡선, 즉 제1 및 제2 감마 곡선(50,60)보다 화이트 오프 셋 영역이 상대적으로 넓은 감마 곡선을 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 다수의 저항(Rs1 내지 Rs3) 중 어느 하나를 선택하여 사용자가 원하는 감마 곡선을 얻을 수 있다.
출력 버퍼부(22)를 구성하는 다수의 출력 버퍼(BF) 각각은 DAC부(20)로부터의 아날로그 데이터 신호가 다수의 데이터 라인(DL) 각각에 완충되게 한다.
한편, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 최상위 감마 전압(VH63)을 사용자가 선택하기 위하여 다수의 선택 저항들(Rs1 내지 Rs3)을 구비하는 것을 예로 들어 설명하였지만 이외에도 최하위 감마 전압(VH0)을 사용자가 선택하기 위한 다수의 선택 저항들을 더 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정의 응답속도를 높히기 위해 제1 감마 곡선을 선택하는 경우 화이트 오프 셋 영역이 상대적으로 넓어지게 된다. 이 경우 화이트 영역의 표시 품질이 나빠지게 되므로 이를 해결하기 위해 제1 선택 저항(Rs1)보다 낮은 제2 또는 제3 저항을(Rs2, Rs3) 선택한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 그 구동 방법은 디지털 -아날로그 변환부에서 화이트 오프 셋 전압이 생성되는 저항은 다수의 저항을 선택하여 화이트 오프 셋 전압을 생성한다.
이에 따라 액정 표시 장치 및 그 구동 방법은 화이트 오프 셋 전압에 따라 다수의 저항 중 하나의 저항을 선택함으로써 고객이 원하는 감마 곡선을 나타낼 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술된 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (6)

  1. 감마 전압들을 생성하는 분압 저항들이 직렬로 접속된 다수개의 저항스트링과;
    상기 저항 스트링의 적어도 일측단에 위치하며 저항값이 서로 다른 적어도 두 개의 선택 저항들과;
    상기 두 개의 선택 저항들 중 어느 하나를 선택하는 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 두 개의 선택 저항들은 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나 생성시 이용되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 다수개의 저항 스트링은 상기 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나를 제외한 나머지 감마 전압들을 생성시 이용되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 최상위 감마 전압들은 블랙 휘도 및 화이트 휘도 중 어느 하나와 대응 되며,
    상기 최하위 감마 전압들은 나머지 휘도와 대응되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 분압 저항들이 직렬로 접속된 다수개의 저항 스트링을 이용하여 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나를 제외한 나머지 감마 전압들을 생성하는 단계와;
    저항값이 서로 다른 적어도 두 개의 선택 저항들 중 어느 하나를 선택하여 상기 최상위 감마 전압들 및 최하위 감마 전압들 중 적어도 어느 하나 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 최상위 감마 전압들은 블랙 휘도 및 화이트 휘도 중 어느 하나와 대응되며,
    상기 최하위 감마 전압들은 나머지 휘도와 대응되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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