KR20080007785A

KR20080007785A - Liquid crystal display

Info

Publication number: KR20080007785A
Application number: KR1020060066871A
Authority: KR
Inventors: 이호형
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2008-01-23

Abstract

An LCD(Liquid Crystal Display) is provided to decrease the difference of front visibility and side visibility without changing a structure, thereby enhancing the image quality. A gradation voltage generating member(800) includes the first voltage generating member(810) for generating the first gradation voltage set(VG1) and the second voltage generating member(820) for generating the second gradation voltage set(VG2). A signal control member receives the input image signal and outputs the output image signal. A data driving member produces the data voltage on the basis of the first gradation voltage set or the second gradation voltage set according to the output image signal. The first and second gradation voltage sets are selectively outputted and also each gradation voltage set is outputted at least one during a frame. The first and second gradation voltage sets are also outputted continuously during 1/2 frame.

Description

Liquid crystal display {LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치 중 계조 전압 생성부의 블록도.3 is a block diagram of a gray voltage generator of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시한 계조 전압 생성부 중 제1 또는 제2 전압 생성부의 한 예를 도시하는 회로도.FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a first or second voltage generator of the gray voltage generator shown in FIG. 3; FIG.

도 5a는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 데이터 전압을 도시하는 파형도.5A is a waveform diagram showing a data voltage of a liquid crystal display device according to the prior art.

도 5b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 전압을 도시하는 파형도.5B is a waveform diagram showing data voltages of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마 곡선을 나타낸 그래프.6 is a graph illustrating a gamma curve of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.The liquid crystal display is one of the flat panel display devices most widely used. The liquid crystal display includes two display panels on which field generating electrodes, such as a pixel electrode and a common electrode, are formed, and a liquid crystal layer interposed therebetween. Is applied to generate an electric field in the liquid crystal layer, thereby determining the orientation of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer and controlling the polarization of incident light to display an image.

액정 표시 장치는 또한 각 화소 전극에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 스위칭 소자를 제어하여 화소 전극에 전압을 인가하기 위한 게이트선과 데이터선 등 다수의 신호선을 포함한다.The liquid crystal display also includes a switching element connected to each pixel electrode and a plurality of signal lines such as a gate line and a data line for controlling the switching element and applying a voltage to the pixel electrode.

이러한 액정 표시 장치, 특히 수직 전계를 사용하는 액정 표시 장치의 경우, 시야각에 따라 액정의 광학 위상 지연(optical phase retardation)이 달라져 정면에서의 광 투과율 특성이 측면에서의 광 투과율 특성과 다르므로, 정면에서의 시인성 특성과 측면에서의 시인성 특성이 달라지게 된다.In the case of such a liquid crystal display device, especially a liquid crystal display device using a vertical electric field, the optical phase retardation of the liquid crystal varies according to the viewing angle, so that the light transmittance characteristic at the front side is different from the light transmittance characteristic at the side surface. The visibility characteristics at and the side visibility characteristics are different.

예를 들어, 액정 표시 장치에서 각 계조별로 빛의 투과율을 측정해 보면, 낮은 계조일 때는 측면으로 갈수록 광 투과율이 증가하는 반면에,높은 계조일 때는 측면으로 갈수록 광 투과율이 감소한다.이처럼,시야각에 따른 광 투광율 차이로 인해 측면으로 갈수록 각 계조간의 투과율 차이가 감소하여 시인성이 나빠지게 된다.For example, when the light transmittance is measured for each gray scale in the LCD, the light transmittance increases toward the side at low gray levels, while the light transmittance decreases toward the side at high grays. Due to the difference in light transmittance, the transmittance difference between each gray level decreases toward the side, resulting in poor visibility.

측면에서의 시인성 감소를 줄이기 위한 방안으로, 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 한 부화소에는 정상 전압을 인가하고, 다른 부화소에는 그 보다 작은 전압을 인가하거나 큰 전압을 인가하여 액정 축전기에 충전되는 전압을 상이 하게 하여 시인성을 향상시키는 방법이 제시되었다.In order to reduce the side visibility reduction, the liquid crystal capacitor is divided into two subpixels, a normal voltage is applied to one subpixel, and a smaller voltage or a larger voltage is applied to another subpixel. A method of improving visibility by changing the voltage charged in the battery has been proposed.

그러나 하나의 부화소를 두 개의 부화소로 분할하는 방법은, 각 계조에 맞는 전압을 정확히 정하기 어려워 시인성 개선에 한계가 있다.However, the method of dividing one subpixel into two subpixels has a limitation in improving visibility because it is difficult to accurately determine a voltage suitable for each grayscale.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 정면 시인성과 측면 시인성의 차이를 줄여 액정 표시 장치의 화질을 향상시키는 것이다.An object of the present invention is to reduce the difference between the front visibility and side visibility to improve the image quality of the liquid crystal display.

본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 제1 계조 전압 집합을 생성하는 제1 전압 생성부 및 제2 계조 전압 집합을 생성하는 제2 전압 생성부를 포함하는 계조 전압 생성부, 입력 영상 신호를 입력받아 출력 영상 신호를 출력하는 신호 제어부, 상기 출력 영상 신호에 따라 상기 제1 계조 전압 집합 또는 상기 제2 계조 전압 집합에 기초한 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동부를 포함하고, 상기 제1 계조 전압 집합 및 상기 제2 계조 전압 집합은 선택적으로 출력되며, 한 프레임 동안 상기 제1 계조 전압 집합 및 상기 제2 계조 전압 집합 각각은 적어도 한번 출력된다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a liquid crystal display includes a gray voltage generator including an first voltage generator for generating a first gray voltage set and a second voltage generator for generating a second gray voltage set, and an input image signal. A signal controller configured to receive an input and output an output image signal, and a data driver to generate a data voltage based on the first gray voltage set or the second gray voltage set according to the output video signal, the first gray voltage set and The second gray voltage set is selectively output, and each of the first gray voltage set and the second gray voltage set is output at least once during one frame.

상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압은 각각 1/2 프레임 동안 연속하여 출력될 수 있다.The first data voltage and the second data voltage may each be output continuously for 1/2 frame.

상기 제1 및 제2 전압 생성부는 각각 복수의 저항열을 포함할 수 있다.The first and second voltage generators may each include a plurality of resistor strings.

상기 계조 전압 생성부는 선택 신호에 따라 상기 제1 계조 전압 집합 및 상기 제2 계조 전압 집합 중 어느 하나를 선택하는 선택 회로를 더 포함할 수 있다.The gray voltage generator may further include a selection circuit for selecting any one of the first gray voltage set and the second gray voltage set according to a selection signal.

상기 선택 회로는 멀티 플렉서를 포함할 수 있다.The selection circuit may include a multiplexer.

상기 멀티 플렉서에 연결되어 있는 버퍼를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a buffer connected to the multiplexer.

상기 제1 및 제2 계조 전압 집합은, 상기 제1 및 제2 계조 전압 집합의 평균 정면 감마 곡선이 입력 계조의 감마 곡선과 동일하고, 상기 제1 및 제2 계조 전압 집합의 평균 측면 감마 곡선이 입력 계조의 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 하는 조합일 수 있다.The first and second gray voltage voltage sets have an average front gamma curve of the first and second gray voltage voltage sets equal to a gamma curve of an input gray level, and an average side gamma curve of the first and second gray voltage sets. It can be a combination that is closest to the gamma curve of the input gray scale.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

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 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel assembly 300, a gate driver 400, a data driver 500, and a data driver 500 connected thereto. The gray voltage generator 800 connected to the signal generator 500 and a signal controller 600 for controlling the gray voltage generator 800 are included.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G₁-G_n, GL, D₁-D_m, DL, SL)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.The liquid crystal panel assembly 300 may include a plurality of signal lines G ₁ -G _n , GL, D ₁ -D _m , DL, SL, and a plurality of pixels connected to the plurality of signal lines in an equivalent circuit. pixel) PX. On the other hand, in the structure shown in FIG. 2, the liquid crystal panel assembly 300 includes lower and upper panels 100 and 200 facing each other and a liquid crystal layer 3 interposed therebetween.

신호선(G₁-G_n, GL, D₁-D_m, DL, SL)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n, GL), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D₁-D_m, DL), 그리고 유지 전극 전압을 전달하는 복수의 유지 전극선(SL)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n, GL)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D₁-D_m, DL)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다. 유지 전극선(SL)은 게이트선(G₁-G_n, GL)과 거의 나란하게 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.Signal lines (G ₁ -G _n , GL, D ₁ -D _m , DL, SL) are a plurality of gate lines (G ₁ -G _n , GL) for transmitting gate signals (also called "scan signals"), data signals A plurality of data lines D ₁ -D _m , DL for transmitting a plurality of data lines, and a plurality of storage electrode lines SL for transferring a sustain electrode voltage are included. The gate lines G ₁ -G _n and GL extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D ₁ -D _m and DL extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other. The storage electrode line SL extends in parallel with the gate lines G ₁ -G _n and GL and is substantially parallel to each other.

각 화소(PX), 게이트선(G₁-G_n, GL)과 데이터선(D₁-D_m, DL)에 연결된 화소(PX)는 신호선(G₁-G_n, GL, D₁-D_m, DL)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전 기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.The pixels PX connected to each pixel PX, the gate lines G ₁ -G _n , GL and the data lines D ₁ -D _m , DL are connected to the signal lines G ₁ -G _n , GL, D ₁ -D _m , a switching element Q connected to the DL, a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst connected thereto. Holding capacitor Cst can be omitted as needed.

스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(G₁-G_n, GL)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D₁-D_m, DL)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.The switching element Q is a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the lower panel 100, and a control terminal thereof is connected to gate lines G ₁ -G _n and GL, and an input terminal is a data line ( D ₁ -D _m , DL), and the output terminal is connected to the liquid crystal capacitor Clc and the storage capacitor Cst.

액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 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(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor Clc has two terminals, the pixel electrode 191 of the lower panel 100 and the common electrode 270 of the upper panel 200, and the liquid crystal layer 3 between the two electrodes 191 and 270 is a dielectric material. Function as. The pixel electrode 191 is connected to the switching element Q, and the common electrode 270 is formed on the front surface of the upper panel 200 and receives the common voltage Vcom. Unlike in FIG. 2, the common electrode 270 may be provided in the lower panel 100. In this case, at least one of the two electrodes 191 and 270 may be formed in a linear or bar shape.

액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor Cst, which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor Clc, is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the pixel electrode 191 provided on the lower panel 100 with an insulator interposed therebetween. A predetermined voltage such as the common voltage Vcom is applied to the separate signal line. However, the storage capacitor Cst may be formed such that the pixel electrode 191 overlaps the front gate line directly above the insulator.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel PX uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel PX alternately displays the primary colors over time (time division). The desired color is recognized by the spatial and temporal sum of these primary colors. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue. FIG. 2 illustrates that each pixel PX includes a color filter 230 representing one of the primary colors in an area of the upper panel 200 corresponding to the pixel electrode 191 as an example of spatial division. Unlike FIG. 2, the color filter 230 may be formed above or below the pixel electrode 191 of the lower panel 100.

액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.At least one polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of the liquid crystal panel assembly 300.

다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 복수의 계조 전압을 생성한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 계조 전압을 직접 생성하지 않고 계조 전압을 생성하는 기준이 되는 계조 기준 전압만을 생성하여 출력할 수도 있다.Referring back to FIG. 1, the gray voltage generator 800 generates a plurality of gray voltages related to the transmittance of the pixel PX. However, the gray voltage generator 800 may generate and output only a gray reference voltage as a reference for generating the gray voltage without directly generating the gray voltages for all grays.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호(Vg)를 게이트선에 인가한다.The gate driver 400 is connected to the gate line of the liquid crystal panel assembly 300 to apply a gate signal Vg formed by a combination of the gate on voltage Von and the gate off voltage Voff to the gate line.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선과 연결되어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호(Vd)로서 데이터선에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호(Vd)를 선택한다.The data driver 500 is connected to the data line of the liquid crystal panel assembly 300, selects a gray voltage from the gray voltage generator 800, and applies the gray voltage to the data line as a data signal Vd. However, when the gray voltage generator 800 provides only a predetermined number of reference gray voltages instead of providing all of the voltages for all grays, the data driver 500 divides the reference gray voltages to divide the gray voltages for all grays. Is generated and the data signal Vd is selected.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다.The signal controller 600 controls the gate driver 400, the data driver 500, and the like.

이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.Each of the driving devices 400, 500, 600, and 800 may be mounted directly on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of at least one integrated circuit chip, or may be a flexible printed circuit film (not shown). It may be mounted on the liquid crystal panel assembly 300 in the form of a tape carrier package (TCP) or mounted on a separate printed circuit board (not shown). Alternatively, these driving devices 400, 500, 600, and 800 may be integrated in the liquid crystal panel assembly 300. In addition, the driving devices 400, 500, 600, and 800 may be integrated into a single chip, in which case at least one of them or at least one circuit element constituting them may be outside the single chip.

그러면 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 계조 전압 생성부에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the gray voltage generator of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 계조 전압 생성부를 도시하는 블록도이며, 도 4는 도 3에 도시한 계조 전압 생성부 중 전압 생성부의 한 예를 도시하는 회로도이다.3 is a block diagram illustrating a gray voltage generator of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a voltage generator of the gray voltage generator shown in FIG. 3.

도 3을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 계조 전압 생성부(800)는 제1 전압 생성부(810), 제2 전압 생성부(820), 이들 사이에 연결되 어 있는 멀티 플렉서(830) 및 멀티 플렉서(830)에 연결되어 있는 버퍼(840)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the gray voltage generator 800 of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention is connected to the first voltage generator 810, the second voltage generator 820, and the gray voltage generator 800. A multiplexer 830 and a buffer 840 coupled to the multiplexer 830.

제1 및 제2 전압 생성부(810, 820)는 각각 제1 계조 전압 집합(VG1)(또는 제1 기준 계조 전압 집합) 및 제2 계조 전압 집합(VG2)(또는 제2 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 제1 및 제2 계조 전압 집합은 화소의 투과율과 관련된 두 개의 계조 전압 집합이다. The first and second voltage generators 810 and 820 may respectively include a first gray voltage set VG1 (or a first reference gray voltage set) and a second gray voltage set VG2 (or a second reference gray voltage set). Create The first and second gray voltage voltage sets are two sets of gray voltages related to the transmittance of the pixel.

각 계조 전압 집합(VG1, VG2)은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지는 것과 음의 값을 가지는 것을 포함한다. 그러나 두 개의 계조 전압 집합 대신 하나의 계조 전압 집합만을 생성할 수도 있다.Each gray voltage set VG1 and VG2 includes a positive value and a negative value with respect to the common voltage Vcom. However, instead of two sets of gray voltages, only one set of gray voltages may be generated.

제1 및 제2 전압 생성부(810, 820)은 도 4에 도시한 바와 같이 일렬로 연결되어 있는 복수의 저항렬(R201-R211)을 포함할 수 있다. 복수의 저항렬(R201-R211)은 중앙의 저항(R206)과 그 양쪽에 연결되어 있으며 각각 다섯 개의 저항(R201-R205, R207-R211)을 포함하는 제1 및 제2 저항 집합으로 나눌 수 있다. 제1 저항 집합(R201-R205)과 제2 저항 집합(R207-R211)의 한 쪽 끝은 각각 접지 전압(GND)등 저전압과 전원 전압(AVDD)에 연결되어 있다.The first and second voltage generators 810 and 820 may include a plurality of resistor rows R201 to R211 connected in series as shown in FIG. 4. The plurality of resistor rows R201-R211 are connected to a central resistor R206 and both sides thereof, and may be divided into a first and a second resistor set including five resistors R201-R205 and R207-R211, respectively. . One end of the first resistor set R201-R205 and the second resistor set R207-R211 is connected to a low voltage such as a ground voltage GND and a power supply voltage AVDD, respectively.

멀티 플렉서(830)는 제1 및 제2 전압 생성부(810, 820)으로부터 입력받은 제1 및 제2 계조 전압 집합(VG1, VG2) 중에서 하나를 선택 신호(SE)에 따라 선택하여 계조 전압 집합(VG)으로서 출력한다. 멀티 플렉서(830)의 선택 동작은 한 프레임(frame) 동안 두 번 이루어지며, 한 프레임 내에서 두 번의 선택 시 계조 전압 집합(VG1, VG2)의 종류는 다르다. 즉 멀티 플렉서(830)는 제1 및 제2 계조 전압 집합(VG1, VG2)을 한 프레임 내에서 연속하여 선택한다.The multiplexer 830 selects one of the first and second gray voltage voltage sets VG1 and VG2 received from the first and second voltage generators 810 and 820 according to the selection signal SE to adjust the gray voltage. Output as a set VG. The selection operation of the multiplexer 830 is performed twice during one frame, and the types of gray voltage sets VG1 and VG2 are different during two selections within one frame. That is, the multiplexer 830 continuously selects the first and second gray voltage voltage sets VG1 and VG2 within one frame.

버퍼(840)는 멀티 플렉서(830)에서 선택된 계조 전압 집합(VG)을 저장하였다가 데이터 구동부(500)로 출력한다.The buffer 840 stores the gray voltage set VG selected by the multiplexer 830 and outputs the gray voltage set VG to the data driver 500.

이제 도 5a 및 도 5b를 참고하여 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 데이터 전압이 인가 형태에 대하여 상세하게 설명한다.5A and 5B, a form in which a data voltage is applied to the liquid crystal display according to the present invention will be described in detail.

도 5a는 종래 기술에 따른 액정 표시 장치의 데이터 전압을 도시하는 파형도이며, 도 5b는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 데이터 전압을 도시하는 파형도이다.5A is a waveform diagram illustrating a data voltage of a liquid crystal display according to the related art, and FIG. 5B is a waveform diagram illustrating a data voltage of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5a를 참고하면 제1 기준 계조 전압(VG1)과 제2 기준 계조 전압(VG2) 중 어느 하나는 다른 하나보다 크거나 같다. 한 프레임 내에서 제1 기준 계조 전압(VG1)과 제2 기준 계조 전압(VG2) 둘 중에서 큰 것을 먼저 출력하고 작은 것을 나중에 출력하거나 그 반대로 할 수 있다. 노멀리 블랙 모드 액정 표시 장치의 경우 영상 데이터가 크면 해당하는 데이터 전압 또한 크며, 도 5b에 이러한 노멀리 블랙 모드의 액정 표시 장치에서 두 개의 데이터 전압 중에서 큰 것을 먼저 출력하고 작은 것을 나중에 출력하는 경우의 데이터 전압을 나타내었다. 서로 다른 두 데이터 전압은 한 프레임을 두 구간으로 나누어 각각 인가되는데 각각의 구간을 필드(field)라 한다. 하나의 필드(field)는 1/2 프레임일 수 있다.Referring to FIG. 5A, one of the first reference gray voltage VG1 and the second reference gray voltage VG2 is greater than or equal to the other. Within one frame, one of the first reference gray voltage VG1 and the second reference gray voltage VG2 may be outputted first and the smaller one later or vice versa. In the case of the normally black mode liquid crystal display, when the image data is large, the corresponding data voltage is also large. In FIG. Data voltages are shown. Two different data voltages are applied by dividing a frame into two sections, each of which is called a field. One field may be 1/2 frame.

한편, 한 프레임 동안 서로 다른 데이터 전압을 인가하기 위해서는 신호 제어부(600)의 프레임 메모리에 기억되어 있는 영상 데이터를 두 번씩 읽기 때문에, 프레임 메모리의 읽기 주파수(read frequency)(또는 출력 주파수)(fr)는 쓰기 주파 수(write frequency)(또는 입력 주파수)(fw)의 두 배이다. 이에 따라 프레임 메모리의 입력 프레임 주파수(fw)가 60㎐이면 영상 신호 보정부(620)의 출력 필드 주파수 및 데이터 전압의 인가 주파수 또한 120Hz가 된다.On the other hand, in order to apply different data voltages during one frame, since image data stored in the frame memory of the signal controller 600 is read twice, the read frequency (or output frequency) fr of the frame memory is read. Is twice the write frequency (or input frequency) fw. Accordingly, when the input frame frequency fw of the frame memory is 60 Hz, the output field frequency of the image signal corrector 620 and the application frequency of the data voltage are also 120 Hz.

이에 반하여 도 6a를 참고하면, 종래 기술에 의한 액정 표시 장치는 한 프레임동안 동일한 하나의 데이터 전압이 출력된 경우를 보여준다. 즉, 계조 전압 생성부(800)에서 생성된 계조 전압 집합은 하나이며 이에 따라 생성되는 데이터 전압도 한프레임동안 동일하게 출력된다.In contrast, referring to FIG. 6A, the liquid crystal display according to the related art shows a case where the same data voltage is output for one frame. That is, the gray voltage generator 800 generates one gray voltage set, and thus the data voltages generated in the gray voltage generator 800 are identically output for one frame.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 상세하게 설명한다.The display operation of such a liquid crystal display device will now be described in detail.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=2¹⁰), 256(=2⁸) 또는 64(=2⁶) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The signal controller 600 receives input image signals R, G, and B and an input control signal for controlling the display thereof from an external graphic controller (not shown). The input image signals R, G, and B contain luminance information of each pixel PX, and the luminance is a predetermined number, for example, 1024 (= 2 ¹⁰ ), 256 (= 2 ⁸ ), or 64 (= 2 ⁶ ) It has gray. Examples of the input control signal include a vertical sync signal Vsync, a horizontal sync signal Hsync, a main clock MCLK, and a data enable signal DE.

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 계조 전압 생성부 제어 신호(CONT3) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보내며, 계조 전압 생성부 제어 신호(CONT3)를 계조 전압 생성부(800)로 내보낸다.The signal controller 600 properly processes the image signals R, G, and B according to the operating conditions of the liquid crystal panel assembly 300 based on the input image signals R, G, and B and the input control signal, and controls the gate control signal. After generating the CONT1, the data control signal CONT2 and the gray voltage generator control signal CONT3, the gate control signal CONT1 is sent to the gate driver 400, and the processed image is processed with the data control signal CONT2. The signal DAT is sent to the data driver 500, and the gray voltage generator control signal CONT3 is sent to the gray voltage generator 800.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 포함할 수 있다. 여기에서 클록 신호는 도 3에 도시한 선택 신호(SE)로 사용될 수 있다.The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the gate-on voltage Von. The gate control signal CONT1 may also include an output enable signal OE that defines the duration of the gate-on voltage Von. The clock signal may be used as the selection signal SE shown in FIG. 3.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)의 전송을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(DL)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 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)를 포함할 수 있다.The data control signal CONT2 includes a horizontal synchronization start signal STH for transmitting a digital image signal DAT to one pixel PX, a load signal LOAD for applying a corresponding data voltage to the data line DL, and The data clock signal HCLK is included. The data control signal CONT2 also inverts the signal RVS which inverts the polarity of the data voltage with respect to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as "polarity of the data voltage" by reducing the "polarity of the data voltage with respect to the common voltage"). It may include.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 화소(PX)에 대한 영상 데이터(DAT)를 수신하고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 두 개의 계조 전압 집합(VG1, VG2) 중 한 집합(VG)을 선택하고, 선택한 계조 전압 집합(VG) 중에서 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(DL)에 인가한다.According to the data control signal CONT2 from the signal controller 600, the data driver 500 receives the image data DAT for one pixel PX, and two gray levels from the gray voltage generator 800. Converting the image data DAT to the corresponding data voltage by selecting one of the voltage sets VG1 and VG2 and selecting a gray voltage corresponding to each of the image data DAT from among the selected gray voltage sets VG. After that, it is applied to the data line DL.

이와는 달리 별개로 구비된 외부의 선택 회로에서 두 개의 계조 전압 집합 중 어느 하나를 선택하여 데이터 구동부(500)로 전달할 수도 있다.Alternatively, one of two sets of gray voltages may be selected and transmitted to the data driver 500 by an external selection circuit provided separately.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(GL)에 인가하여 이 게이트선(GL)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(DL)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다The gate driver 400 applies the gate-on voltage Von to the gate line GL in response to the gate control signal CONT1 from the signal controller 600 to switch the switching element Q connected to the gate line GL. Turn on Then, the data voltage applied to the data line DL is applied to the pixel PX through the turned-on switching element Q.

화소(PX)에 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 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 화소(PX)는 영상 신호(DAT)의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다.The difference between the data voltage applied to the pixel PX and the common voltage Vcom is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor Clc, that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies depending on the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented by a change in the transmittance of light by a polarizer (not shown) attached to the display panels 100 and 200, whereby the pixel PX displays the luminance represented by the gray level of the image signal DAT.

1/2 수평 주기(또는 "1/2 H")[수평 동기 신호(Hsync) 및 게이트 클록(CPV)의 한 주기]를 단위로 하여 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(GL)에 대하여 차례로 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(보기: 행 반전, 도트 반전), 인접 데이터선을 통하여 동시에 흐르는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 도트 반전).The data driver 500 and the gate driver 400 perform the same operation in units of 1/2 horizontal periods (or "1/2 H") (one period of the horizontal sync signal Hsync and the gate clock CPV). Repeat. In this manner, the gate-on voltages Von are sequentially applied to all the gate lines GL during one frame to apply data voltages to all the pixels. At the end of one frame, the next frame starts and the state of the inversion signal RVS applied to the data driver 500 is controlled so that the polarity of the data voltage applied to each pixel is opposite to that of the previous frame ("frame inversion). "). In this case, the polarities of the data voltages flowing through one data line change according to the characteristics of the inversion signal RVS within one frame (eg, row inversion and dot inversion), or polarities of data voltages flowing through adjacent data lines at the same time. Can be different (eg, column inversion, dot inversion).

그러면 도 6을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 계조 전압 집합에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the gray voltage set of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 감마 곡선이다.6 is a gamma curve of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention.

앞서 설명한 두 개의 계조 전압 집합(VG1, VG2)은 도 6에 도시한 바와 같이 서로 다른 감마 곡선(Ta, Tb)을 보여주며 이들이 한 화소(PX)에 시간적으로 분할되어 인가되므로 한 화소(PX)의 감마 곡선은 이들을 합성한 곡선(T)이 된다. 두 계조 전압 집합(VG1, VG2)을 결정할 때에는 합성 감마 곡선(T)이 정면에서의 기준 감마 곡선에 가깝게 되도록 하는데, 예를 들면 정면에서의 합성 감마 곡선(T)은 가장 적합하도록 정해진 정면에서의 기준 감마 곡선과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선(T)은 정면에서의 기준 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 한다. 도 6에서 GS1과 GSf는 가장 낮은 입력 계조와 가장 높은 입력 계조를 의미한다. 예를 들면 아래 쪽에 위치한 감마 곡선을 저계조에서 더욱 낮게 만들면 시인성이 더욱 향상될 수 있다.As described above, the two gray voltage sets VG1 and VG2 show different gamma curves Ta and Tb as shown in FIG. 6, and they are divided in time and applied to one pixel PX. The gamma curve of becomes the curve T which synthesize | combined these. When determining the two sets of gray voltages (VG1, VG2), the composite gamma curve T is close to the reference gamma curve at the front, for example, the composite gamma curve T at the front is The reference gamma curve is matched and the composite gamma curve T at the side is closest to the reference gamma curve at the front. In FIG. 6, GS1 and GSf mean the lowest input grayscale and the highest input grayscale. For example, making the lower gamma curve lower at lower gradations can improve visibility.

즉 한 프레임을 나누는 두 필드에서 서로 다른 기준 계조 전압(VG1, VG2)이 인가되고, 두 필드의 합성 감마 곡선(T)이 정면에서의 기준 감마 곡선에 가깝게 되도록 제1 및 제2 계조 전압 집합(VG1, VG2)을 만드는 것이 바람직하다. 예를 들면 정면에서의 합성 감마 곡선(T)은 이 액정 표시판 조립체에 가장 적합하도록 정해진 정면에서의 기준 감마 곡선과 일치하도록 하고 측면에서의 합성 감마 곡선은 정면에서의 기준 감마 곡선과 가장 가깝게 되도록 한다. 이렇게 함으로써 액정 표시 장치의 측면 시인성을 향상시킬 수 있다.In other words, different reference gray voltages VG1 and VG2 are applied in two fields that divide one frame, and the first and second gray voltage voltage sets (TG) are closer to the reference gamma curve in front of each other. It is preferable to make VG1, VG2). For example, the composite gamma curve T on the front side should match the reference gamma curve at the front that is best suited for this liquid crystal panel assembly and the composite gamma curve at the side will be closest to the reference gamma curve at the front side. . By doing in this way, the side visibility of a liquid crystal display device can be improved.

본 발명에 따르면, 액정 표시판 조립체의 구조를 변형하지 않고 정면 시인성과 측면 시인성의 차이를 줄여 액정 표시 장치의 화질을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the image quality of the liquid crystal display may be improved by reducing the difference between the front visibility and the side visibility without modifying the structure of the liquid crystal panel assembly.

Claims

A gray voltage generator including a first voltage generator generating a first gray voltage set and a second voltage generator generating a second gray voltage set;

A signal controller for receiving an input video signal and outputting an output video signal; and

A data driver configured to generate a data voltage based on the first gray voltage set or the second gray voltage set according to the output image signal

Including,

The first gray voltage set and the second gray voltage set are selectively output, and each of the first gray voltage set and the second gray voltage set is output at least once during one frame.

In claim 1,

And the first data voltage and the second data voltage are successively output for each of 1/2 frames.

In claim 1,

The first and second voltage generators each include a plurality of resistor lines.

In claim 1,

The gray voltage generator further includes a selection circuit for selecting any one of the first gray voltage set and the second gray voltage set according to a selection signal.

In claim 4,

And the selection circuit comprises a multiplexer.

In claim 5,

And a buffer connected to the multiplexer.

In claim 1,

The first and second gray voltage set is,

A combination such that an average front gamma curve of the first and second gray voltage sets is the same as a gamma curve of an input gray scale, and the average side gamma curve of the first and second gray voltage sets is closest to the gamma curve of the input gray scale Liquid crystal display device.