KR20080092685A - 감마전압 발생회로 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

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문종원
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Abstract

제조 원가 절감을 위한 감마전압 발생회로 및 이를 구비한 표시 장치에서, 감마전압 발생회로는 저항 스트링부, 제1 저항부 및 제2 저항부를 포함한다. 저항 스트링부는 제1 전원전압이 인가되는 제1 전원단자와 제2 전원전압이 인가되는 제2 전원단자 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항소자들을 포함하고, 복수의 감마전압들을 출력한다. 제1 저항부는 병렬로 연결된 제1 전자소자와 제1 저항소자를 포함하고, 제1 전원단자와 저항 스트링부의 일단 사이에 직렬로 연결된다. 제2 저항부는 병렬로 연결된 제2 전자소자와 제2 저항소자를 포함하고, 제2 전원단자와 저항 스트링부의 타단 사이에 직렬로 연결된다. 이에 따라, 간단한 회로 구현으로 제조 원가를 절감할 수 있다.
감마전압, 저항 스트링, 트랜지스터, 비대칭 V-T 곡선

Description

감마전압 발생회로 및 이를 구비한 표시 장치{CIRCUIT FOR GENERATING GAMMA VOLTAGE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 구동 장치에 대한 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 감마전압 발생부의 제1 실시예에 따른 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 소스 구동부의 부분 회로도이다.
도 5a는 도 3에 도시된 감마전압 발생부의 제1 모드시 동작 회로도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 제1 모드시 제1 극성의 V-T 곡선이다.
도 6a는 도 3에 도시된 감마전압 발생부의 제2 모드시 동작 회로도이다.
도 6b는 도 6a에 도시된 제2 모드시 제2 극성의 V-T 곡선이다.
도 7은 도 2에 도시된 감마전압 발생부의 제2 실시예에 따른 회로도이다.
도 8a는 도 7에 도시된 감마전압 발생부의 제1 모드시 동작 회로도이다.
도 8b는 도 7에 도시된 감마전압 발생부의 제2 모드시 동작 회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 표시 패널 200 : 구동 장치
210 : 메인 구동부 211 : 타이밍 제어부
213 : 전압 발생부 215, 217 : 감마전압 발생부
215a, 217a : 제1 전원단자 215b, 217b : 제1 저항부
215c, 217c : 제2 전원단자 215d, 217d : 제2 저항부
215e : 제어단자 215f, 217f : 저항 스트링부
230 : 소스 구동부 250 : 게이트 구동부
본 발명은 감마전압 발생회로 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조 원가 절감을 위한 감마전압 발생회로 및 이를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 액정 패널은 서로 다른 금속층으로 형성된 게이트 금속층과 소스 금속층으로 형성된 게이트 배선과 소스 배선을 포함하며, 상기 게이트 배선과 소스 배선에 연결된 스위칭 소자와, 투명 도전성 물질로 형성되어 상기 스위칭 소자에 연결된 화소 전극을 포함한다. 상기 액정 패널은 상기 화소 전극과 대향하는 공통 전극을 포함하고, 상기 전극들 사이에 개재된 액정층에 의해 액정 캐패시터가 형성된다. 또한, 상기 게이트 금속층으로 형성된 스토리지 공통 전극과 상기 화소 전극에 의해 스토리지 캐패시터가 정의된다.
상기와 같이 액정 패널은 액정 캐패시터, 스토리지 캐패시터 및 스위칭 소자의 게이트 전극 및 소스 전극 간의 캐패시터를 포함한다. 이러한 캐패시터들에 의해 킥 백(Kick Back) 전압이 존재하며, 상기 킥 백 전압(Vck)은 다음의 식과 같이 정의된다.
Figure 112007028305896-PAT00001
여기서, Clc는 액정 캐패시터의 캡(cap) 성분이고, Cst는 스토리지 캐패시터의 캡 성분이고, Cgs는 스위칭 소자의 게이트 전극 및 소스 전극간의 캡 성분이고, Von은 게이트 온 전압이고, Voff는 게이트 오프 전압이다.
상기 수학식 1에 나타난 바와 같이, Clc는 액정의 위상에 따라 다른 값을 가지므로 상기 킥 백 전압(Vck)은 모든 계조에서 다른 값을 갖는다. 예컨대, 액정이 TN 모드 및 노멀리 화이트 모드의 경우 64계조별 킥 백 전압들은 다음의 식과 같이 나타난다.
Figure 112007028305896-PAT00002
상기 수학식2와 같이 킥 백 전압이 모든 계조별로 다르므로 일정한 킥 백 전압을 적용하여 기준 감마 전압을 설정하는 경우 플리커와 잔상 등의 불량이 발생하게 된다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 회로 구현이 간단한 감마전압 발생회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 감마전압 발생회로를 구비한 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 감마전압 발생회로는 저항 스트링부, 제1 저항부 및 제2 저항부를 포함한다. 상기 저항 스트링부는 상기 제1 전원전압이 인가되는 제1 전원단자와 제2 전원전압이 인가되는 제2 전원단자 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항소자들을 포함하고, 복수의 감마전압들을 출력한다. 상기 제1 저항부는 병렬로 연결된 제1 전자소자와 제1 저항소자를 포함하고, 상기 제1 전원단자와 상기 저항 스트링부의 일단 사이에 직렬로 연결된다. 상기 제2 저항부는 병렬로 연결된 제2 전자소자와 제2 저항소자를 포함하고, 상기 제2 전원단자와 상기 저항 스트링부의 타단 사이에 직렬로 연결된다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 전압 발생부 및 감마전압 발생부를 포함한다. 상기 표시 패널은 서로 교차하는 소스 배선들과 게이트 배선들에 전기적으로 연결된 화소부들을 포함하고, 각 화소부는 액정 캐패시터를 포함한다. 상기 전압 발생부는 기준전압에 대비 위상이 반전된 공통전압을 상기 액정 캐패시터에 제공한다. 상기 감마전압 발생부는 제1 극성의 감마전압들 및 제2 극성의 감마전압들을 생성한다. 바람직하게 상기 감마전압 발생부는 상기 제1 전원전압이 인가되는 제1 전원단자와 제2 전원전압이 인가되는 제2 전원단자 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항소자들을 포함하는 저항 스트링부와, 병렬로 연결된 제1 전자소자와 제1 저항소자를 포함하고 상기 저항 스트링 부의 일단에 연결된 제1 저항부 및 병렬로 연결된 제2 전자소자와 제2 저항소자를 포함하고 상기 저항 스트링부의 타단에 연결된 제2 저항부를 포함한다.
이러한 감마전압 발생회로 및 이를 구비한 표시 장치에 의하면, 표시 품질을 향상시키고 더불어 간단한 회로 구현으로 제조 원가를 절감할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 개략적인 평면도이고, 도 2는 도 1의 구동 장치에 대한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치는 표시 패널(100)과 표시 패널(100)을 구동시키는 구동 장치(200)를 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 영상을 표시하는 표시 영역(DA)과, 상기 표시 영역(DA)을 둘러싸는 제1 및 제2 주변영역(PA1, PA2)을 포함한다. 상기 표시 영역(DA)은 i개의 소스 배선들(DL1,..,DLi)과 j개의 게이트 배선들(GL1,...,GLj)과 전기적으로 연결된 복수의 화소부들이 형성되고, 각 화소부(P)에는 스위칭 소자(TFT), 액정 캐패시터(CLC) 및 스토리지 캐패시터(CST)가 형성된다. 여기서, 상기 표시 패널(100)은 TN 모드 및 노멀리 화이트 모드를 예로 한다.
상기 구동 장치(200)는 메인 구동부(210), 소스 구동부(230) 및 게이트 구동부(250)를 포함한다. 상기 메인 구동부(210)는 상기 표시 패널(100)과 전기적으로 연결된 연성인쇄회로기판(300)에 배치된다. 상기 소스 구동부(230)는 상기 소스 배선들(DL1,..,DLi)의 단부와 인접한 상기 제1 주변 영역(PA1)에 배치되고, 상기 게 이트 구동부(250)는 상기 게이트 배선들(GL1,...,GLj)의 단부와 인접한 상기 제2 주변영역(PA2)에 배치된다.
상기 메인 구동부(210)는 타이밍 제어부(211), 전압 발생부(213) 및 감마전압 발생부(215)를 포함한다. 상기 타이밍 제어부(211)는 외부로부터 수신된 데이터신호를 상기 소스 구동부(230)에 제공한다. 상기 타이밍 제어부(211)는 외부로부터 수신된 수평동기신호 및 수직동기신호에 기초하여 상기 메인 구동부(210), 소스 구동부(230) 및 게이트 구동부(250)의 동작을 제어한다.
상기 전압 발생부(213)는 구동 전압들을 생성하여 상기 타이밍 제어부(211)의 제어에 따라 출력한다. 예컨대, 상기 전압 발생부(213)는 상기 액정 캐패시터(CLC)에 제1 공통전압(VcomH) 및 제2 공통전압(VcomL)을 제공하고, 상기 감마전압 발생부(215)에 제1 전원전압(Vb)과 제2 전원전압(Vw)을 제공하고, 상기 게이트 구동부(250)에 게이트 구동전압(Von, Voff)을 제공한다.
상기 제1 및 제2 공통전압(VcomH, VcomL)은 상기 수평동기신호에 동기되어 기준전압에 대해 반전된 위상으로 스윙한다. 예컨대, N번째 수평구간에는 상기 기준전압 대비 양극성의 제1 공통전압(VcomH)을 갖고, N+1번째 수평구간에는 상기 기준전압 대비 음극성의 제2 공통전압(VcomL)을 갖는다. 상기 N은 자연수이다.
상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 상기 기준전압 대비 서로 반전된 위상을 가지며 상기 기준전압과의 전위차는 동일하다. 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw) 각각은 상기 수평동기신호에 동기되어 반대 위상으로 스윙한다.
상기 감마전압 발생부(215)는 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)을 복수개의 감마전압들로 분배하여 출력한다. 예컨대, 상기 타이밍 제어부(211)로부터 제공된 라인반전신호(POL)에 기초하여 상기 N번째 수평구간에는 상기 양극성의 제1 공통전압(VcomH)에 해당하는 음극성의 감마전압들을 출력하고, 상기 N+1번째 수평구간에는 상기 음극성의 제2 공통전압(VcomL)에 해당하는 양극성의 감마전압들을 출력한다. 여기서, 상기 N번째 수평구간에는 상기 제1 전원전압(Vb)이 상기 제2 전원전압(Vw) 보다 작고, 상기 N+1번째 수평구간에는 상기 제1 전원전압(Vb)이 상기 제2 전원전압(Vw) 보다 크다.
상기 소스 구동부(230)는 상기 타이밍 제어부(211)로부터 제공된 데이터신호와, 상기 감마전압들을 이용하여 아날로그 형태의 데이터신호로 변환하고, 변환된 아날로그의 데이터신호(D1,..,Di)를 상기 소스 배선들(DL1,..,DLi)에 출력한다. 구체적으로, 상기 N번째 수평구간 동안에는 상기 음극성의 감마전압들을 이용하여 제음극성의 계조전압을 상기 소스 배선들(DL1,..,DLi)에 출력하고, 상기 N+1번째 수평구간 동안에는 상기 양극성의 감마전압들을 이용하여 양극성의 계조전압을 상기 소스 배선들(DL1,..,DLi)에 출력한다.
상기 게이트 구동부(250)는 상기 타이밍 제어부(211)의 제어에 따라서 상기 게이트 온 및 오프 전압(Von, Voff)을 이용하여 게이트신호를 생성하고, 생성된 상기 게이트신호(G1,...,Gj)를 상기 게이트 배선들(GL1,...,GLj)에 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 감마전압 발생부의 제1 실시예에 따른 회로도이고, 도 4는 도 2에 도시된 소스 구동부의 부분 회로도이다.
도 3을 참조하면, 상기 감마전압 발생부(215)는 제1 전원단자(215a), 제1 저 항부(215b), 제2 전원단자(215c), 제2 저항부(215d), 제어단자(215e) 및 저항 스트링부(215f)를 포함한다.
상기 제1 전원단자(215a)는 상기 제1 전원전압(Vb)이 인가된다.
상기 제1 저항부(215b)는 서로 병렬로 연결된 제1 트랜지스터(TR1)와 상위 저항소자(RH)를 포함하고, 상기 제1 전원단자(215a)와 상기 저항 스트링부(215f)의 일단 사이에 직렬로 연결된다. 상기 제1 저항부(215b)는 상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴-온 되면 병렬 저항 특성에 따라 저항값이 거의 없으며, 상기 제1 트랜지스터(TR1)가 턴-오프 되면 상기 상위 저항소자(RH)의 저항값을 가진다.
상기 제2 전원단자(215c)는 기준전압대비 상기 제1 전원전압(Vb)과 위상이 반전된 제2 전원전압(Vw)이 인가된다.
상기 제2 저항부(215d)는 서로 병렬로 연결된 제2 트랜지스터(TR2)와 하위 저항소자(RL)를 포함하고, 상기 제2 전원단자(215c)와 상기 저항 스트링부(215f)의 타단 사이에 직렬로 연결된다.
상기 제2 저항부(215d)는 상기 제2 트랜지스터(TR2)가 턴-온 되면 병렬 저항 특성에 따라 저항값이 거의 없는 쇼트 상태가 되며, 상기 제2 트랜지스터(TR2)가 턴-오프 되면 상기 하위 저항소자(RL)의 저항값을 가진다.
상기 제어단자(215e)는 상기 라인반전신호(POL)가 인가되고, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)의 게이트단과 전기적으로 연결된다. 상기 라인반전신호(POL)는 상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)의 동작을 제어한다.
상기 저항 스트링부(215f)는 복수의 저항소자들(R0,..,Rn+1)이 직렬로 연결 되고, 상기 저항소자들(R0,..,Rn+1) 사이사이에는 출력단자들이 형성된다. 상기 저항 스트링부(215f)는 상기 제1 및 제2 전원단자(215a, 215c)에 인가된 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)을 복수의 감마전압들(Vg0,Vg1,...,Vgn-1,Vgn)로 분배하여 출력한다.
상기 저항 스트링부(215f)는 상기 라인반전신호(POL)와 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)에 따라서, 상기 기준전압 대비 음극성의 감마전압들을 생성하거나, 상기 기준전압 대비 양극성의 감마전압들을 생성한다.
예컨대, 상기 라인반전신호(POL)가 "1" 이고, 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨이 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 작은 경우, 상기 저항 스트링부(215f)는 상기 음극성의 감마전압들을 생성한다. 구체적으로, 상기 음극성의 저계조 감마전압(Vg0)은 상기 제1 저항부(215b)와 상기 저항 스트링부(215f)의 1번째 저항소자(R0)에 기초하여 생성되고, 상기 음극성의 고계조 감마전압(Vgn)은 상기 제2 저항부(215d)와 상기 저항 스트링부(215f)의 n+1번째 저항소자(Rn+1)에 기초하여 생성된다. 나머지 제1 극성의 중간계조 감마전압들(Vg1,..,Vgn-1)은 상기 저항 스트링부(215f)에 의해 생성된다.
상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)가 턴-온 되어 전기적으로 쇼트 상태가 된다. 이에 따라 상기 제1 및 제2 저항부(215b, 215d)는 병렬 저항 특성에 따라 상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)의 저항값과 거의 유사한 저항값을 갖는다. 따라서 상기 음극성의 저계조 및 고계조 감마전압(Vg0, Vgn)은 상기 1번째 저항소자(R0) 및 상기 n+1번째 저항소자(Rn+1)에 기초하여 생성된다.
반면, 상기 라인반전신호(POL)가 "0" 이고, 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨이 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 큰 경우, 상기 저항 스트링부(215f)는 상기 양극성의 감마전압들을 생성한다.
구체적으로, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)는 턴-오프 되어 전기적으로 오픈 상태가 된다. 상기 양극성의 저계조 감마전압(Vg0)은 상기 제1 저항부(215b)의 상위 저항소자(RH)과 저항 스트링부(215f)의 1번째 저항소자(R0)에 기초하여 생성되고, 제2 극성의 고계조 감마전압(Vgn)은 상기 제2 저항부(215d)의 하위 저항소자(RL)와 저항 스트링부(215f)의 n+1번째 저항소자(Rn+1)에 기초하여 생성된다. 나머지 제2 극성의 중간계조 감마전압들(Vg1,..,Vgn-1)은 상기 저항 스트링부(215f)에 의해 생성된다.
상기와 같이 감마전압 발생부(215)에 발생된 상기 복수의 감마전압들(Vg0,Vg1,...,Vgn-1,Vgn)은 상기 소스 구동부(230)에 제공된다. 상기 소스 구동부(230)는 계조전압 발생부(230a)를 포함한다.
상기 계조전압 발생부(230a)는 복수의 저항들(R1,..,Rk)이 직렬로 연결된 저항 스트링을 포함한다. 상기 감마전압들(Vg0,Vg1,...,Vgn-1,Vgn)은 상기 복수의 저항들(R1,..,Rk) 사이사이에 인가되어 총 계조수에 대응하는 예컨대, 64계조의 계조전압들(V0,...,V63)이 생성된다.
도시되지는 않았으나, 상기 소스 구동부(230)는 디지털 아날로그 변환기를 더 포함한다. 상기 디지털 아날로그 변환기는 상기 계조전압 발생부(230a)로부터 발생된 상기 계조전압들(V0,...,V63) 중 입력되는 데이터신호에 해당하는 계조전압 을 스위칭하여 출력한다. 예컨대, 상기 디지털 아날로그 변환기에 6비트 "000_011" 데이터신호가 입력되면, 3계조의 계조전압인 'V2'가 출력된다.
이하에서는 도 5a 내지 도 6b를 참조하여 상기 감마전압 발생부(215)의 구동 방식을 상세하게 설명한다.
도 5a는 도 3에 도시된 감마전압 발생부의 제1 모드시 동작 회로도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 제1 모드시 제1 극성의 V-T 곡선이다.
도 2 및 도 5a를 참조하면, N번째 수평구간동안 표시 패널에는 기준전압(Vc) 보다 큰 하이 레벨(High)의 제1 공통전압(VcomH)이 인가된다.
한편, 상기 감마전압 발생부(215)의 제1 및 제2 전원단자(215a, 215c)에는 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)이 인가되고, 제어단자(215e)에는 라인반전신호(POL) "1" 이 인가된다. 상기 제1 전원단자(215a)에 인가되는 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨은 상기 기준전압(Vc)의 레벨 보다 작고, 상기 제2 전원단자(215c)에 인가되는 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨은 상기 기준전압(Vc)의 레벨 보다 크다. 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 상기 기준전압(Vc) 대비 반전된 위상을 가지며, 전위차는 동일하다.
상기 제어단자(215e)에 라인반전신호 "1"이 인가됨에 따라서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)는 턴-온 되어 상기 제1 및 제2 저항부(215b, 215d)는 거의 저항값이 없는 쇼트 상태가 된다.
상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨이 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 작으므로, 상기 감마전압 발생부(215)는 X 방향으로 전류가 흐른다. 상기 저항 스트링 부(215f)에 의해 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 n개의 감마전압들(Vg0 < Vg1 < ... < Vgn-1 < Vgn)로 분배되어 출력된다.
도 5b는 대칭 구조의 제1 극성 V-T 곡선(SNG)과 비대칭 구조의 제1 극성 V-T 곡선(ANG)이 도시되어 있다. 도 5b를 참조하면, 대칭 V-T 곡선(SNG)은 중간계조, 예컨대 총 64계조 수에서 32계조에 해당하는 킥 백 전압(Vck(32))을 모든 계조에 동일한 것이다.
비대칭 V-T 곡선(ANG)은 상기 대칭 V-T 곡선(SNG)에 화이트 계조의 킥 백 전압(Vck(W))과 블랙 계조의 킥 백 전압(Vck(B))이 적용된 V-T 곡선이다. 상기 비대칭 V-T 곡선(ANG)은 상기 대칭 V-T 곡선(SNG)과 비교하면, 고계조 감마전압(Vgn)의 레벨은 화이트 계조의 킥 백 전압(Vck(W))과 중간 계조의 킥 백 전압(Vck(32)) 간의 차(A) 만큼 이동되고, 저계조 감마전압(Vg0)의 레벨은 상기 중간 계조의 킥 백 전압(Vck(32))과 블랙 계조의 킥 백 전압(Vck(B)) 간의 차(C) 만큼 이동된다.
따라서 상기 저항 스트링부(215f)의 1번째 저항소자(R0)는 양단간의 전압차가 도 5b에 도시된 바와 같이 "Bn" 이 되도록 설정는 것이 바람직하고, n+1번째 저항소자(Rn+1)는 양단간의 전압차가 도 5b에 도시된 바와 같이 "Wn"이 되도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기 감마전압 발생부(215)가 제1 모드로 동작되는 경우 구동 조건들은 다음의 표 1과 같이 정리된다.
모드(극성) Vcom POL TR1,TR2 상태 감마전압범위 (Vg0~Vgn) Vb Vw
제1모드(Nega.) High 1 Short (Vb+Bn) ~ (Vw-Wn) Low High
도 6a는 도 3에 도시된 감마전압 발생부의 제2 모드시 동작 회로도이고, 도 6b는 도 6a에 도시된 제2 모드시 제2 극성의 V-T 곡선이다.
도 2 및 도 6a를 참조하면, N+1번째 수평구간동안 표시 패널에는 기준전압(Vc) 보다 작은 로우 레벨(Low)의 제2 공통전압(VcomL)이 인가된다.
한편, 상기 감마전압 발생부(215)의 제1 및 제2 전원단자(215a, 215c)에는 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)이 인가되고, 제어단자(215e)에는 라인반전신호(POL) "0" 이 인가된다. 상기 제1 전원단자(215a)에 인가되는 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨은 상기 기준전압(Vc) 보다 크고, 상기 제2 전원단자(215c)에 인가되는 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨은 상기 기준전압(Vc) 보다 작다. 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 상기 기준전압(Vc) 대비 서로 반대된 위상을 가지며, 전위차는 서로 동일하다.
상기 제어단자(215e)에 라인반전신호 "0"이 인가됨에 따라서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터(TR1, TR2)는 턴-오프 된다. 이에 따라 제1 저항부(215b)는 상위 저항소자(RH)에 대응하는 저항값을 가지고, 상기 제2 저항부(215d)는 하위 저항소자(RL)에 대응하는 저항값을 가진다.
상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨이 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 크므로, 상기 감마전압 발생부(215)는 -X 방향으로 전류가 흐른다. 상기 저항 스트링부(215f)에 의해 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 n개의 감마전압들(Vg0 > Vg1 > ... > Vgn-1 > Vgn)로 분배되어 출력된다.
도 6b에는 대칭 구조의 제2 극성 V-T 곡선(SPG)과 비대칭 구조의 제2 극성 V-T 곡선(APG)이 도시되어 있다. 도 6b를 참조하면, 대칭 V-T 곡선(SPG)은 중간계조, 예컨대 총 64계조 수에서 32계조에 해당하는 킥 백 전압(Vck(32))을 모든 계조에 동일하게 적용한 것이다.
비대칭 V-T 곡선(APG)은 상기 대칭 V-T 곡선(SPG)에 화이트 계조의 킥 백 전압(Vck(W))과 블랙 계조의 킥 백 전압(Vck(B))이 적용된 V-T 곡선이다. 상기 비대칭 V-T 곡선(ANG)은 상기 대칭 V-T 곡선(SNG)과 비교하면, 고계조 감마전압(Vgn)의 레벨은 화이트 계조의 킥 백 전압(Vck(W))과 중간 계조의 킥 백 전압(Vck(32)) 간의 차(A) 만큼 이동되고, 저계조 감마전압(Vg0)의 레벨은 상기 중간 계조의 킥 백 전압(Vck(32))과 블랙 계조의 킥 백 전압(Vck(B)) 간의 차(C) 만큼 이동된다.
따라서, 상기 상위 저항소자(RH)과 1번째 저항소자(R0)의 양단간 전압차는 도 6b에 도시된 바와 같이 "Bp" 가 되도록 설정되는 것이 바람직하고, 상기 하위 저항소자(RL)과 n+1번째 저항소자(Rn+1)의 양단간 전압차는 도 6b에 도시된 바와 같이 "Wp" 가 되도록 설정되는 것이 바람직하다.
상기 감마전압 발생부(215)가 제2 모드로 동작되는 경우 구동 조건들은 다음의 [표 2]와 같이 정리된다.
모드(극성) Vcom POL TR1,TR2 상태 감마전압범위 (Vg0~Vgn) Vb Vw
제2모드(Posi.) Low 0 Open (Vw+Wp) ~ (Vb-Bp) High Low
도 7은 도 2에 도시된 감마전압 발생부의 제2 실시예에 따른 회로도이다.
도 7을 참조하면, 상기 감마전압 발생부(217)는 제1 전원단자(217a), 제1 저항부(217b), 제2 전원단자(217c), 제2 저항부(217d) 및 저항 스트링부(217f)를 포함한다.
상기 제1 전원단자(217a)는 상기 제1 전원전압(Vb)이 인가된다.
상기 제1 저항부(217b)는 서로 병렬로 연결된 제1 다이오드(D1)와 상위 저항소자(RH)를 포함하고, 상기 제1 전원단자(217a)와 상기 저항 스트링부(217f)의 일단 사이에 직렬로 연결된다. 즉, 상기 제1 다이오드(D1)는 상기 제1 전압단자(217a)와 음극이 전기적으로 연결되고 상기 제2 전압단자(217c)와 양극이 전기적으로 연결된다.
상기 제1 저항부(217b)는 상기 제1 다이오드(D1)에 순방향 전압이 인가되면 상기 제1 다이오드(D1)는 전기적으로 쇼트 상태가 된다. 이에 따라 상기 제1 저항부(217b)는 병렬 저항 특성에 따라 상기 제1 다이오드(D1)와 상기 상위 저항소자(RH) 중 상대적으로 작은 저항값을 갖는 상기 제1 다이오드(D1)의 저항값과 유사한 저항값을 가진다. 상기 제1 다이오드(D1)에 역방향 전압이 인가되면 상기 제1 다이오드(D1)는 전기적으로 오픈 상태가 되어 상기 제1 저항부(217b)는 상기 상위 저항소자(RH)의 저항값을 가진다.
상기 제2 전원단자(217c)는 기준전압대비 상기 제1 전원전압(Vb)과 위상은 반전되고 전위차는 동일한 제2 전원전압(Vw)이 인가된다.
상기 제2 저항부(217d)는 서로 병렬로 연결된 제2 다이이오드(D2)와 하위 저항소자(RL)를 포함하고, 상기 제2 전원단자(217c)와 상기 저항 스트링부(217f)의 타단 사이에 직렬로 연결된다. 즉, 상기 제2 다이오드(D2)는 상기 제1 전압단자(217a)와 음극이 전기적으로 연결되고 상기 제2 전압단자(217c)와 양극이 전기적으로 연결된다.
상기 제2 저항부(217d)는 상기 제2 다이오드(D2)에 순방향 전압이 인가되면 상기 제2 다이오드(D2)는 전기적으로 쇼트 상태가 된다. 이에 따라 상기 제2 저항부(217d)는 병렬 저항 특성에 따라 상기 제2 다이오드(D2)와 상기 하위 저항소자(RL) 중 상대적으로 작은 저항값을 갖는 상기 제2 다이오드(D2)의 저항값과 유사한 저항값을 가진다. 상기 제2 다이오드(D2)에 역방향 전압가 인가되면 상기 제2 다이오드(D2)는 전기적으로 오픈 상태가 되어 상기 제2 저항부(217d)는 상기 하위 저항소자(Rl)의 저항값을 가진다.
상기 저항 스트링부(217)는 복수의 저항들(R0,..,Rn+1)이 직렬로 연결되고, 상기 저항들(R0,..,Rn+1) 사이사이에는 출력단자들이 형성된다. 상기 저항 스트링부(215f)는 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)을 복수의 감마전압들(Vg0, Vg1, ..., Vgn-1, Vgn)로 분배하여 출력한다.
상기 제1 및 제2 전원단자(217a, 217c)에 인가되는 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)에 따라서, 상기 저항 스트링부(217)는 양극성의 감마전압들을 생성하거나, 상기 기준전압 대비 음극성의 감마전압들(Vg0, Vg1,..., Vgn-1, Vgn)을 생성한다.
예컨대, 상기 제1 전원단자(217a)에 상기 제2 전원단자(217c)에 인가된 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 작은 상기 제1 전원전압(Vb)이 인가되는 경우, 상기 감마전압 발생부(217)는 상기 제1 다이오드(D1), 상기 저항 스트링부(217) 및 제2 다이오드(D2)에 의해 상기 음극성의 감마전압들을 생성한다.
구체적으로, 상기 음극성의 저계조 감마전압(Vg0)은 상기 제1 다이오드(D1)와 상기 제1 상기 저항 스트링부(215f)의 1번째 저항소자(R0)에 기초하여 생성되고, 상기 음극성의 고계조 감마전압(Vgn)은 상기 제2 다이오드(D2)와 상기 저항 스트링부(215f)의 n+1번째 저항소자(Rn+1)에 기초하여 생성된다. 나머지 상기 음극성의 중간계조 감마전압들(Vg1,..,Vgn-1)은 상기 저항 스트링부(215f)의 저항소자들(R1,..,Rn)에 의해 생성된다.
반면, 상기 제1 전원단자(217a)에 상기 제2 전원단자(217c)에 인가된 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 큰 상기 제1 전원전압(Vb)이 인가되는 경우, 상기 감마전압 발생부(217)는 상기 상위 저항소자(RH), 상기 저항 스트링부(217f) 및 상기 하위 저항소자(RL)에 의해 상기 양극성의 감마전압들을 생성한다.
구체적으로, 상기 양극성의 저계조 감마전압(Vg0)은 상기 상위 저항소자(RH)와 저항 스트링부(217f)의 1번째 저항소자(R0)에 기초하여 생성되고, 상기 양극성의 고계조 감마전압(Vgn)은 상기 하위 저항소자(RL)와 저항 스트링부(217f)의 n+1번째 저항소자(Rn+1)에 기초하여 생성된다. 나머지 양극성의 중간계조 감마전압들(Vg1,..,Vgn-1)은 상기 저항 스트링부(215f)의 저항소자들(R1,..,Rn)에 의해 생성된다.
도 8a는 도 7에 도시된 감마전압 발생부의 제1 모드시 동작 회로도이다.
도 8a를 참조하면, N번째 수평구간동안 표시 패널에는 기준전압(Vc) 보다 큰 하이 레벨(High)의 제1 공통전압(VcomH)이 인가된다.
상기 감마전압 발생부(217)의 제1 및 제2 전원단자(217a, 217c)에는 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)이 인가된다. 상기 제1 전원단자(217a)에 인가되는 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨은 상기 기준전압(Vc) 보다 작고, 상기 제2 전원단자(217c)에 인가되는 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨은 상기 기준전압(Vc) 보다 크다. 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 상기 기준전압(Vc) 대비 반전된 위상을 가지며, 전위차는 동일하다.
상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨이 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 작으므로, 상기 감마전압 발생부(215)는 X 방향으로 전류가 흐른다. 상기 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)에는 순방향 전압이 인가되고, 상기 제1 및 제2 저항부(217b, 217d)는 상기 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)의 저항값을 각각 갖는다.
따라서 상기 감마전압 발생부(217)는 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)을 상기 제1 다이오드(D1), 상기 저항 스트링부(215f) 및 제2 다이오드(D2)에 의해 n개의 감마전압들(Vg0 < Vg1 < ... < Vgn-1 < Vgn)로 분배하여 출력한다.
도 5b를 참조하면, 상기 제1 다이오드(D1)와 상기 1번째 저항소자(R0)의 양단간의 전압차는 "Bn" 이 되도록 상기 상기 1번째 저항소자(R0)의 저항값을 설정하고, 상기 제2 다이오드(D2)와 상기 n+1번째 저항소자(Rn+1)의 양단간의 전압차는 "Wn"이 되도록 상기 n+1번째 저항소자(Rn+1)의 저항값을 설정한다. 바람직하게 상기 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)는 순방향 전압강하(Vf1, Vf2)가 발생하므로 상기 1번째 저항소자(R0) 및 상기 n+1번째 저항소자(Rn+1)는 상기 순방향 전압강하(Vf1, Vf2)를 고려하여 설정한다.
상기 감마전압 발생부(217)가 제1 모드로 동작되는 경우 구동 조건들은 다음의 표 3과 같이 정리된다.
모드(극성) Vcom D1, D2 상태 감마전압범위 (Vg0~Vgn) Vb Vw
제1모드(Nega.) High Short (Vb+Bn) ~ (Vw-Wn) Low High
도 8b는 도 7에 도시된 감마전압 발생부의 제2 모드시 동작 회로도이다.
도 8b를 참조하면, N+1번째 수평구간동안 표시 패널에는 기준전압(Vc) 보다 작은 로우 레벨(Low)의 제2 공통전압(VcomL)이 인가된다.
상기 감마전압 발생부(217)의 제1 및 제2 전원단자(217a, 217c)에는 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)이 인가된다. 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨은 상기 기준전압(Vc) 보다 크고, 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨은 상기 기준전압(Vc) 보다 작다. 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)은 상기 기준전압(Vc) 대비 서로 반대된 위상을 가지며, 전위차는 서로 동일하다. 상기 제1 전원전압(Vb)의 레벨이 상기 제2 전원전압(Vw)의 레벨 보다 크므로, 상기 감마전압 발생부(215)는 -X 방향으로 전류가 흐른다.
상기 제1 및 제2 다이오드(D1, D2)에는 역방향 전압이 인가됨에 따라 상기 제1 및 제2 저항부(217b, 217d)는 상기 상위 저항소자(RH) 및 하위 저항소자(RL)의 저항값을 각각 가진다.
따라서 상기 감마전압 발생부(217)는 상기 제1 및 제2 전원전압(Vb, Vw)을 상기 상위 저항소자(RH), 상기 저항 스트링부(217f) 및 상기 하위 저항소자(RL)에 의해 n개의 감마전압들(Vg0 > Vg1 > ... > Vgn-1 > Vgn)로 분배하여 출력한다.
도 6b를 참조하면, 직렬로 연결된 상기 상위 저항소자(RH)와 1번째 저항소자(R0)의 양단간의 전압차가 "Bp" 이 되도록 상기 1번째 저항소자(R0)의 저항값을 설정하는 것이 바람직하고, 직렬로 연결된 상기 하위 저항소자(RL)와 n+1번째 저항소자(Rn+1)의 양단간 전압차가 "Wp" 이 되도록 상기 n+1번째 저항소자(Rn+1)의 저항값을 설정하는 것이 바람직하다.
상기 감마전압 발생부(217)가 제2 모드로 동작되는 경우 구동 조건들은 다음의 표 4와 같이 정리된다.
모드(극성) Vcom D1, D2 상태 감마전압범위 (Vg0~Vgn) Vb Vw
제2모드(Posi.) Low Open (Vw+Wp) ~ (Vb-Bp) High Low
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 하나의 저항 스트링으로 구성된 감마전압 발생회로를 이용해 제1 극성 및 제2 극성의 감마전압들을 수평동기신호에 동기되어 번갈아 생성할 수 있다. 이에 따라 회로 구현을 간단하게 할 수 있고 제조 원가를 절감할 수 있다. 또한, 비대칭 구조의 V-T 곡선을 적용함에 따라 플리커 현상 및 잔상 등과 같은 표시 품질 불량을 개선할 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 전원전압이 인가되는 제1 전원단자와 제2 전원전압이 인가되는 제2 전원단자 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항소자들을 포함하고, 복수의 감마전압들을 출력하는 저항 스트링부;
    병렬로 연결된 제1 전자소자와 제1 저항소자를 포함하고, 상기 제1 전원단자와 상기 저항 스트링부의 일단 사이에 직렬로 연결된 제1 저항부; 및
    병렬로 연결된 제2 전자소자와 제2 저항소자를 포함하고, 상기 제2 전원단자와 상기 저항 스트링부의 타단 사이에 직렬로 연결된 제2 저항부를 포함하는 감마전압 발생회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 전원전압 및 상기 제2 전원전압은 기준전압 대비 위상이 상호 반전된 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자는 상기 제1 전원전압이 상기 제2 전원전압 보다 레벨이 작으면 전기적으로 쇼트되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 저항 스트링부는 제1 극성의 감마전압들을 출력하는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자는 상기 제1 전원전압이 상기 제2 전원전압 보다 레벨이 크면 전기적으로 오픈되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 저항 스트링부는 제2 극성의 감마전압들을 출력하는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자 각각은 제1 및 제2 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2 트랜지스터는 표시 장치의 라인반전신호에 따라 제어되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자 각각은 제1 및 제2 다이오드인 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2 다이오드 각각은 상기 제1 전압단자와 음극이 전기적으로 연결되고 상기 제2 전압단자와 양극이 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
  11. 서로 교차하는 소스 배선들과 게이트 배선들에 전기적으로 연결된 화소부들을 포함하고, 각 화소부는 액정 캐패시터를 포함하는 표시 패널;
    기준전압에 대비 위상이 반전된 제1 및 제2 공통전압을 상기 액정 캐패시터에 제공하는 전압 발생부; 및
    제1 극성의 감마전압들 및 제2 극성의 감마전압들을 생성하는 감마전압 발생부를 포함하며,
    상기 감마전압 발생부는 제1 전원전압이 인가되는 제1 전원단자와 제2 전원전압이 인가되는 제2 전원단자 사이에 직렬로 연결된 복수의 저항소자들을 포함하는 저항 스트링부와, 병렬로 연결된 제1 전자소자와 제1 저항소자를 포함하고 상기 저항 스트링부의 일단에 연결된 제1 저항부 및 병렬로 연결된 제2 전자소자와 제2 저항소자를 포함하고 상기 저항 스트링부의 타단에 연결된 제2 저항부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전압 발생부는 수평동기신호에 동기시켜 상기 제1 및 제2 공통전압을 출력하고,
    상기 감마전압 발생부는 상기 수평동기신호에 동기시켜 상기 제1 및 제2 극성의 감마전압들을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전압 발생부는 상기 기준전압 대비 위상이 반전된 제 1 전원전압 및 제2 전원전압을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자는 상기 제1 전원전압이 상기 제2 전원전압 보다 레벨이 작으면 전기적으로 쇼트되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 저항 스트링부는 상기 제1 공통전압 보다 작은 레벨을 갖는 상기 제1 극성의 감마전압들을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제13항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자는 상기 제1 전원전압이 상기 제2 전원전압 보다 레벨이 크면 전기적으로 오픈되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 저항 스트링부는 상기 제2 공통전압 보다 큰 레벨을 갖는 상기 제2 극성의 감마전압들을 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제12항에 있어서, 상기 수평동기신호에 동기된 라인반전신호를 출력하는 타이밍 제어부를 더 포함하며,
    상기 제1 및 제2 전자소자 각각은 상기 라인반전신호에 따라 제어되는 제1 및 제2 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제12항에 있어서, 상기 제1 및 제2 전자소자 각각은 제1 및 제2 다이오드인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 다이오드 각각의 음극은 상기 제1 전원단자와 전기적으로 연결되고, 각각의 양극은 상기 제2 전압단자와 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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