KR20090058055A - 구동회로 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 액정표시장치의 구동회로부의 감마전압공급부는, 가변성 고전위 전원전압과 상기 가변성 고전위 전원전압의 1/2인 반전압 사이에 연결되며, 다수의 정극성 감마전압을 출력하는 정극성 감마전압생성부와; 상기 반전압과 저전위 전원전압 사이에 연결되며, 다수의 부극성 감마전압을 출력하는 부극성 감마전압생성부와; 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 다수의 감마기준전압을 공급하는 감마기준전압생성부와; 상기 가변성 고전위 전원전압을 생성하여 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 공급하는 고전위전원전압변경부를 포함한다.
감마전압, 투과율-전압특성, 가변성 고전위 전원전압

Description

구동회로 및 이를 포함하는 액정표시장치{Driving Circuit And Liquid Crystal Display Device Including The Same}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감마전압공급부를 포함하는 구동회로 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
최근까지 텔레비전이나 모니터와 같은 디스플레이 장치에는 음극선관(CRT; Cathode Ray Tube)이 주로 사용되어 왔지만, 이러한 음극선관은 무게와 부피가 크고 구동전압이 높은 단점을 가진다.
이에 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판표시장치(FPD)의 필요성이 대두되었으며, 액정표시장치(LCD Device) 또는 전계발광소자(ELD; Electroluminescent Device) 등이 개발된 바 있다.
이중에서 액정표시장치는, 어레이 및 컬러 필터 기판 사이에 게재된 액정층의 광학적 이방성을 이용한 굴절률 차이에 의하여 화상을 구현하는 비발광소자이다.
액정표시장치는, 외부시스템으로부터 입력되는 계조(gray level) 정보가 포함된 디지털 영상데이터를 감마전압을 이용하여 아날로그 영상데이터로 변환하여 각 화소에 공급함으로써 영상을 표시한다.
여기서, 감마전압은 액정표시장치의 화소전극에 공급되어 액정층에 인가되는 전압으로, 감마전압에 따라 액정표시장치의 투과율이 변화하여 해당 계조가 표시된다.
감마(gamma)는 변환기의 입출력 관계를 나타내는 기울기로서, 액정표시장치에 있어서는 디지털 영상데이터와 아날로그 영상데이터에 의한 투과율의 관계를 나타내며, 사용자가 느끼는 시감을 고려할 때 2.2 정도의 감마에서 최적의 시야각과 휘도 특성을 얻을 수 있다고 알려져 있다.
한편, 이러한 감마전압은 디지털 데이터와 아날로그 데이터의 관계를 표시하는 감마곡선(gamma curve)으로 표현될 수 있는데, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1의 종래의 노멀리 블랙모드(normally black mode) 액정표시장치의 감마곡선을 도시한 그래프로서, 디지털 영상데이터에 대한 감마전압의 변화를 도시하고 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 디지털 영상데이터가 16진법코드(HEX)로 표현된 8비트(bit)로 표현될 경우, 아날로그 영상데이터를 위한 감마전압은 256계조로 나뉠 수 있다. 즉, 액정표시장치의 데이터구동부는 디지털 영상데이터를 디코딩하고 디코딩된 정보에 대응되는 감마전압을 선택하여 화소전극에 공급함으로써 256계조의 영상을 표시할 수 있다.
여기서, 감마전압은 고전위 전원전압(VDD)과 저전위 전원전압(VSS) 사이의 값을 가지며, 그 중 일부는 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)에 대응된다.
이러한 감마전압은 전원전압과 기저전압을 직렬 연결된 다수의 저항으로 분압하여 생성되는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 액정표시장치의 감마전압공급부를 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 감마전압공급부(10)는 정극성 감마전압생성부(20), 부극성감마전압생성부(30), 감마기준전압공급부(40)를 포함한다.
정극성 감마전압생성부(20)는 고전위 전원전압(VDD)과 고전위 전원전압(VDD)의 1/2인 반전압(VDD/2) 사이에 직렬로 연결된 다수의 저항(R0 내지 R254)으로 이루어지며, 이들 다수의 저항(R0 내지 R254) 양단에 인가된 전압을 전압배분법칙에 의하여 분압하여 다수의 정극성 감마전압(VGMP1 내지 VGMP256)을 생성하여 출력한다. 여기서, 고전위 전원전압(VDD)은 액정표시장치의 전원전압공급부에서 생성되는 고정 전압이다.
마찬가지로, 부극성 감마전압생성부(30)는 고전위 전원전압(VDD)의 1/2인 반전압(VDD/2)과 저전위 전원전압(VSS) 사이에 직렬로 연결된 다수의 저항(R0 내지 R254)으로 이루어지며, 이들 다수의 저항(R0 내지 R254) 양단에 인가된 전압을 전압배분법칙에 의하여 분압하여 다수의 부극성 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)을 생성하여 출력한다.
따라서, 다수의 정극성 감마전압(VGMP1 내지 VGMP256)과 다수의 부극성 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)은 다수의 저항(R0 내지 R254)의 크기에 따라 결정되며, 액정표시장치의 투과율-전압(T-V) 특성과 사용자의 시감을 고려하여 설계된다.
감마기준전압생성부(40)는 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)을 생성하여 정극성 감마전압생성부(20) 및 부극성 감마전압생성부(30)의 다수의 저항(R0 내지 R254) 사이의 노드에 공급한다.
단순히 다수의 저항(R0 내지 R254)에 의한 분압만으로 감마전압을 생성할 경우, 실제에서는 출력되는 감마전압을 따라 전류가 누설되어 다수의 저항(R0 내지 R254)을 흐르는 전류가 감소하게 되고, 그 결과 설계한 감마전압이 제대로 출력되지 않을 수 있는데, 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)을 다수의 저항(R0 내지 R254) 사이의 노드 중 일부에 공급함으로써, 다수의 저항(R0 내지 R254)을 흐르는 전류의 감소를 보상하고 원하는 감마전압이 출력되도록 할 수 있다. 즉, 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)은 일종의 전류원으로 작용한다.
감마전압공급부(10)에서 출력된 감마전압은 액정표시장치의 화소전극에 인가되어 영상을 표시하는데, 다수의 액정표시장치는 설계 또는 제조 공정상의 편차에 따라 각각 상이한 투과율-전압(T-V) 특성을 가질 수 있다. 즉, 액정표시장치는 모델이나 용도에 따라 상이한 투과율-전압(T-V) 특성을 갖도록 설계될 수 있으며, 또한 동일한 모델이라고 하더라도 제조 공정 중 화소전극 등 패턴의 사진식각공정의 편차나 셀갭(cell gap) 편차에 따라 상이한 투과율-전압(T-V)을 가질 수 있다.
그런데, 투과율-전압(T-V) 특성의 편차를 갖는 다수의 액정표시장치에 동일한 감마곡선에 따라 설계된 감마전압공급부를 일률적으로 적용할 경우, 투과율-전압(T-V) 특성의 편차에 의하여 화질이 떨어지는 액정표시장치가 발생한다.
따라서, 다수의 액정표시장치의 화질을 개선하기 위해서는, 각각의 액정표시장치에 해당 투과율-전압(T-V) 특성에 맞는 감마곡선에 따라 설계된 감마전압공급부, 즉 해당 투과율-전압(T-V) 특성에 대응되는 상이한 감마전압을 생성 공급하는 감마전압공급부를 적용하여야 한다.
감마기준전압을 변경함으로써 감마전압공급부로부터 생성되는 감마전압을 변경할 수 있는데, 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 종래의 액정표시장치의 감마기준전압공급부의 일례를 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 감마기준전압공급부(42)는 고전위 전원전압(VDD)과 저전위 전원전압(VSS) 사이에 직렬 병렬로 연결된 다수의 저항(r1 내지 r34)과 다수의 커패시터(C1 내지 C17)로 이루어진다.
즉, 감마기준전압공급부(42)는 다수의 저항(r1 내지 r34)과 다수의 커패시터(C1 내지 C17)에 의하여 고전위 전원전압(VDD)을 분압함으로써 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)을 생성하여 출력한다.
이때, 다수의 저항(r1 내지 r34)의 값을 변경함으로써 출력되는 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)을 변경할 수 있고, 변경된 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)를 정극성 감마전압생성부(20) 및 부극성 감마전압생성부(30)에 공급함으 로써 감마전압공급부(10)에서 출력되는 다수의 감마전압을 변경할 수 있다.
그러나, 다수의 저항(r1 내지 r34)은 직렬 병렬 연결된 구조이므로, 적절한 감마기준전압을 얻기 위해서는 이들 다수의 저항(r1 내지 r34) 각각을 일일이 재설정하여야 하는 문제가 발생하며, 그러한 이유로 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압의 변동분을 충분히 보상하기 어렵다.
한편, 종래의 액정표시장치의 감마기준전압공급부의 다른 일례에서는, 집적회로(integrated circuit: IC)를 이용하여 감마기준전압을 생성할 수도 있다. 예를 들어, 프로그래머블(programmable) 감마IC는 다수의 감마기준전압을 생성 출력하는 집적회로인데, 이러한 집적회로를 이용하여 감마기준전압공급부를 설계할 수 있다. 프로그래머블 감마IC는, 단순히 프로그램을 변경함으로써 출력되는 다수의 감마기준전압을 변경할 수 있으므로 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압의 변동분을 보상할 수 있다. 그러나, 프로그래머블 감마IC는 고가의 집적회로이므로 이를 사용하여 제조된 액정표시장치의 제조비용을 상승시키는 문제가 있다.
또한, 종래의 액정표시장치의 감마기준전압공급부의 또 다른 일례에서는, 감마전압공급부의 정극성 감마전압생성부 및 부극성 감마전압생성부를 다수의 저항 상하단 각각에 외부에서 저항을 연결할 수 있도록 함으로써, 다수의 저항의 각 노드의 전압값을 변경하고 이에 따라 출력되는 감마전압을 변경한다. 그러나, 다수의 저항 상하단 각각에 외부에서 저항을 연결할 수 있도록 하기 위해서는, 감마전압공 급부가 형성되는 데이터 구동부의 패턴 설계가 변경되어야 한다. 따라서, 액정표시장치의 제조비용이 상승하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 감마전압공급부의 고전위 전원전압을 변경함으로써 비용상승 없이 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압 변동 분을 보상할 수 있는 구동회로 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 가변성 고전위 전원전압과 상기 가변성 고전위 전원전압의 1/2인 반전압 사이에 연결되며, 다수의 정극성 감마전압을 출력하는 정극성 감마전압생성부와; 상기 반전압과 저전위 전원전압 사이에 연결되며, 다수의 부극성 감마전압을 출력하는 부극성 감마전압생성부와; 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 다수의 감마기준전압을 공급하는 감마기준전압생성부와; 상기 가변성 고전위 전원전압을 생성하여 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 공급하는 고전위전원전압변경부를 포함하는 감마전압공급부를 제공한다.
상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부는 각각 직렬로 연결된 다수의 저항으로 이루어지고, 상기 다수의 감마기준전압은 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부 각각의 다수의 저항 사이의 노드에 공급된다.
다른 한편, 본 발명은, 디지털 영상데이터, 데이터제어신호, 게이트제어신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와; 상기 데이터제어신호에 의해 제어되며, 상기 디지털 영상데이터를 변환하여 아날로그 영상데이터를 출력하는 데이터구동부와; 상기 게이트제어신호에 의해 제어되며, 게이트신호를 출력하는 게이트구동부와; 상기 아날로그 영상데이터가 상기 게이트신호에 따라 입력되는 액정패널과; 가변성 고전위 전원전압을 이용하여 상기 액정패널의 투과율-전압 특성에 따라 변동된 감마전압을 출력하는 감마전압공급부와; 상기 액정패널 및 상기 감마전압공급부에 전원전압을 공급하는 전원전압공급부를 포함하는 액정표시장치를 제공한다.
상기 감마전압공급부는, 상기 가변성 고전위 전원전압과 상기 가변성 고전위 전원전압의 1/2인 반전압 사이에 연결되며, 다수의 정극성 감마전압을 출력하는 정극성 감마전압생성부와; 상기 반전압과 저전위 전원전압 사이에 연결되며, 다수의 부극성 감마전압을 출력하는 부극성 감마전압생성부와; 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 다수의 감마기준전압을 공급하는 감마기준전압생성부와; 상기 가변성 고전위 전원전압을 생성하여 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 공급하는 고전위전원전압변경부를 포함한다.
상기 전원전압공급부는 상기 게이트신호의 하이레벨 전압인 게이트하이전압을 출력하고, 상기 고전위전원전압변경부는 상기 게이트하이전압을 이용하여 상기 가변성 고전위 전원전압을 생성한다.
그리고, 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부는 각각 직렬로 연결된 다수의 저항으로 이루어지고, 상기 다수의 감마기준전압은 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부 각각의 다수의 저항 사이의 노드에 공급된다.
또한, 상기 액정패널은, 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 연결된 액정커패시터 및 스토리지커패시터를 포함하고, 상기 아날로그 영상데이터는 상기 데이터배선을 통해 상기 액정커패시터 및 상기 스토리지커패시터에 공급되고, 상기 게이트신호는 상기 게이트배선을 통해 상기 박막트랜지스터에 공급된다.
상기 가변성 고전위 전원전압의 값은 상기 액정패널의 투과율-전압 특성에 의해 결정된다.
본 발명에 의하면, 감마전압공급부의 고전위 전원전압을 변경할 수 있는 회로를 구비함으로써, 감마기준전압회로를 변경하거나 프로그래머블 감마IC를 사용하지 않고 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압의 변동 분을 용이하게 보상한다.
또한, 데이터 구동부의 기존 블록을 이용하여 고전위 전원전압을 변경하므로, 추가비용 없이 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압의 변동 분을 보상한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 감마전압공급부의 고전위 전원전압을 액정표시장치의 편차에 따라 변경함으로써, 각 액정표시장치에 적절한 감마전압을 공급하고 최적의 투과율-전압 특성을 제공하며, 이에 따라 액정표시장치의 화질을 개선한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 하며, 이때 동일한 부분에 대해서는 도면부호만 달리할 뿐 동일한 명칭을 사용하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 영상이 직접 표시되는 액정패널(110)과 액정패널(110)에 각종 신호를 공급하여 구동하는 구동회로부(120)로 이루어진다.
액정패널(110)은 서로 마주보며 이격된 제1 및 제2기판(미도시)과, 제1 및 제2기판 사이에 형성된 액정층(미도시)과, 백라이트로 구성된다.
제1기판에는 서로 교차하여 화소영역(P)을 정의하는 다수의 게이트배선(GL1 내지 GLm)과 다수의 데이터배선(DL1 내지 DLn)이 형성되며, 각 화소영역에는 게이 트배선 및 데이터배선과 연결된 박막트랜지스터(T)가 형성된다.
제2기판에는 컬러필터층(미도시)과 공통전극(미도시)이 형성된다.
박막트랜지스터(T)는 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cstg)에 연결되어 있으며, 액정 커패시터(Clc)는 제1기판의 화소전극(미도시)과 제2기판의 공통전극(미도시)과 두 전극 사이에 위치하는 액정층으로 이루어진다.
박막트랜지스터(T)는 게이트배선으로 인가되는 게이트신호에 따라 스위칭되어 데이터배선으로 인가되는 데이터신호를 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cstg)에 인가하며, 액정 커패시터(Clc)는 데이터신호에 대응되는 영상을 표시한다.
구동회로부(120)는 타이밍컨트롤러(130), 데이터구동부(140), 게이트구동부(150), 감마전압공급부(160) 및 전원전압공급부(170)로 이루어진다.
타이밍컨트롤러(130)는 외부의 구동시스템(미도시)로부터 전달된 신호를 수직동기신호(Vsyn), 수평동기신호(Hsyn) 및 클럭(CLK)을 이용하여 처리함으로써 디지털 영상데이터, 데이터제어신호, 게이트제어신호를 생성 출력하는 부분이다. 여기서, 데이터제어신호는 소스스타트펄스(SSP), 소스쉬프트클럭(SSC), 극성제어신호(POL), 소스출력인에이블신호(SOE) 등이 있고, 게이트제어신호에는 게이트스타트펄스(GSP), 게이트쉬프트클럭(GSC), 게이트출력인에이블신호(GOE) 등이 있다.
데이터구동부(140)는 타이밍컨트롤러(130)에서 공급되는 데이터제어신호에 의해 제어되며, 디지털 영상데이터를 감마전압을 이용하여 아날로그 영상데이터로 변 환하여 데이터신호로서 데이터배선(DL1 내지 DLn)을 통해 액정패널(110)의 액정커패시터(Clc) 및 스토리지커패시터(Cstg)에 공급하고, 게이트구동부(150)는 타이밍컨롤러(130)에서 공급되는 게이트제어신호에 의해 제어되며, 게이트신호를 생성하여 게이트배선(GL1 내지 GLm)을 통해 액정패널(110)의 박막트랜지스터(T)에 인가한다.
감마전압공급부(160)은 데이터구동부(140)가 아날로그 영상데이터를 디지털영상데이터로 변환할 때 필요로 하는 감마전압을 생성하여 공급하며, 액정패널의 투과율-전압 특성에 따라 변동된 감마전압을 생성 공급하도록 하기 위한 고전위전원전압변경부(168)를 포함한다.
전원전압공급부(170)는 외부시스템으로부터 기본전압을 입력 받아 액정패널(110) 및 구동회로부(120)의 각 요소에 필요한 전압을 생성하여 공급한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마전압공급부(160)는 액정패널의 투과율-전압 특성에 따라 다른 값을 갖는 가변성 고전위전원전압을 생성 공급하는 고전위전원전압변경부를 포함하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 감마전압공급부를 도시한 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 감마전압공급부(160)는 정극성 감마전압생성부(162), 부극성감마전압생성부(164), 감마기준전압공급부(166), 고전위전원전압변경부(168)를 포함한다.
정극성 감마전압생성부(162)는 가변성 고전위 전원전압(VDD)과 가변성 고전위 전원전압(VDD)의 1/2인 반전압(VDD/2) 사이에 직렬로 연결된 다수의 저항(R0 내지 R254)으로 이루어지며, 이들 다수의 저항(R0 내지 R254) 양단에 인가된 전압을 전압배분법칙에 의하여 분압하여 다수의 정극성 감마전압(VGMP1 내지 VGMP256)을 생성하여 출력한다. 여기서, R0 및 R254는 각각 R1 내지 R253의 총 저항값의 3%로 설정될 수 있는데, 예를 들어 R1 내지 R253의 총 저항값이 약 14 KOhm인 경우 R0 및 R254는 각각 약 420 Ohm의 저항값을 가질 수 있다.
마찬가지로, 부극성 감마전압생성부(164)는 가변성 고전위 전원전압(VDD)의 1/2인 반전압(VDD/2)과 저전위 전원전압(VSS) 사이에 직렬로 연결된 다수의 저항(R0 내지 R254)으로 이루어지며, 이들 다수의 저항(R0 내지 R254) 양단에 인가된 전압을 전압배분법칙에 의하여 분압하여 다수의 부극성 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)을 생성하여 출력한다. 반전압(VDD/2)은 저전위 전원전압(VSS)보다 크고 고전위 전원전압(VDD)보다 작은 값을 갖는다.
따라서, 다수의 정극성 감마전압(VGMP1 내지 VGMP256)과 다수의 부극성 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)은 가변성 고전위 전원전압(VDD)과 다수의 저항(R0 내지 R254)의 크기에 따라 결정되며, 액정표시장치의 편차에 따른 투과율-전압(T-V) 특성과 사용자의 시감을 고려하여 설계된다.
감마기준전압생성부(166)는 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)을 생성하여 정극성 감마전압생성부(162) 및 부극성 감마전압생성부(164)의 다수의 저항(R0 내지 R254) 사이의 일부 노드에 공급한다.
다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)을 다수의 저항(R0 내지 R254) 사이의 노드 중 일부에 공급함으로써, 다수의 저항(R0 내지 R254)을 흐르는 전류의 감소, 즉 다수의 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256) 출력에 따른 전류 누설을 보상하고 원하는 감마전압이 출력되도록 한다. 즉, 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)은 일종의 전류원으로 작용한다.
고전위전원전압변경부(168)은 전원전압공급부(도 4의 170)으로부터 전압, 예를 들어 게이트하이전압(VGH)을 입력 받고 이를 이용하여 가변성 고전위 전원전압(VDD)을 생성하여 정극성 감마전압생성부(162) 및 부극성 감마전압생성부(164)에 공급한다.
여기서, 게이트하이전압(VGH)은 액정표시장치(도 4의 100)의 전원전압공급부(170)에서 생성 출력되어 게이트구동부(도 4의 150)로 공급 입력되는 전압으로서, 액정패널(도 4의 110)의 다수의 게이트배선(GL1 내지 GLn)으로 입력되는 게이트신호의 하이레벨 전압이다.
예를 들어, 전원전압공급부(170)는 외부전원으로부터 약 12 V의 제1전압을 입력 받아 부스터변환기(Booster Converter)와 같은 회로를 사용하여 약 16~18 V의 제2전압으로 승압하고, 다시 전압더블회로와 같은 회로를 사용하여 2배로 승압함으로써, 약 32~36 V의 게이트하이전압(VGH)를 생성할 수 있다.
즉, 제조된 액정표시장치(100)의 투과율-전압 특성에서의 편차를 고려하여 정극성 감마전압생성부(162) 및 부극성 감마전압생성부(164)가 최적 감마곡선에 따른 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)을 출력할 수 있도록 고전위 전원전압(VDD)의 값을 액정표시장치에 따라 달리 생성하여 공급한다.
고전위 전원전압(VDD)의 값이 달라지면, 그에 따라 정극성 감마전압생성부(162) 및 부극성 감마전압생성부(164)의 다수의 저항(R0 내지 R254) 사이의 각 노드의 전위가 달라지고 결과적으로 다수의 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)이 달라진다. 따라서, 감마전압공급부(160)는 액정표시장치의 편차에 따른 변동분이 보상된 다수의 감마전압(VGMN1 내지 VGMN256)을 출력하여 데이터구동부(도 4의 140)에 공급하여 영상을 표시하고, 그 결과 액정표시장치(100)의 화질이 개선된다.
한편, 고전위전원전압변경부는 액정표시장치의 구동회로부의 구성요소를 이용할 수도 있는데 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 고전위전원전압변경부의 일례를 도시한 도면이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 고전위전원전압변경부(168)는 집적회로(169), 제1 내지 제10저항(R601 내지 R610), 제1 내지 제4커패시터(C601 내지 C604)로 이루어진다.
여기서, 전원전압공급부(도 4의 170)의 게이트하이전압(VGH)전압은 제1저항(R601)으로 입력된다.
집적회로(169)는 액정표시장치(도 4의 100)의 구동회로부(도 4의 120)에서 사용되는 회로일 수 있는데, 10개의 핀을 가진다. 여기서, 제1핀으로 입력되는 값을 조절하여 제9핀으로 출력되는 전압을 조절할 수 있다.
예를 들어, 고전위전원전압변경부(168)는 약 32~36 V의 게이트하이전압(VGH)을 이용하여 약 14~20 V의 범위를 갖는 가변성 고전위 전원전압(VDD)을 출력하여 감마전압공급부(도 5의 168)의 정극성 감마전압생성부(도 5의 162) 및 부극성 감마전압생성부(도 5의 164)에 공급할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마곡선의 변동을 보여주는 그래프이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치에서는 고전위전원전압변경부를 이용하여 가변성 고전위전원전압을 정극성 및 부극성 감마전압생성부에 공급함으로써, 감마전압공급부가 제1, 제2 또는 제3감마커브(curve1, curve2, curve3)의 특성을 갖는 다수의 감마전압을 생성 공급하도록 한다.
즉, 액정표시장치가 대칭적인 제1감마곡선(curve1)에 적합하도록 설계된 경우에도, 제조공정 상 투과율-전압 특성에 있어서 편차를 갖는 액정표시장치가 만들어질 수 있다. 그럴 경우 고전위전원전압생성부가 증가 또는 감소된 고전위 전원전압을 생성함으로써, 액정표시장치의 변동된 투과율-전압 특성에 대응되도록 상(上) 또는 하(下)로 이동된 제2 또는 제3감마곡선(curve2, curve3)을 만족하는 다수의 감마전압을 생성한다. 따라서, 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압의 변동 분이 보상되어 화질이 개선된다.
한편, 도 7은 예시적으로 노멀리 블랙모드(normally black mode) 액정표시장치에 있어서의 디지털 영상데이터에 대한 감마전압의 변화를 보여주는 감마곡선을 도 시하고 있으며, 디지털 영상데이터는 16진법코드(HEX)의 8비트(bit) 데이터이고, 아날로그 영상데이터는 256계조를 표현할 수 있는 감마전압을 이용하여 화소전극에 입력 된다. 즉, 액정표시장치의 데이터구동부는 디지털 영상데이터를 디코딩하고 디코딩된 정보에 대응되는 감마전압을 선택하여 화소전극에 공급함으로써 256계조의 영상을 표시한다.
이때, 감마전압은 가변성 고전위 전원전압(VDD)과 저전위 전원전압(VSS) 사이의 값을 가지며, 그 중 일부는 다수의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA18)에 대응된다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마전압공급부에서는, 고전위전원전압변경부가 가변성 고전위 전원전압을 생성하여 정극성 감마전압생성부 및 부극성 감마전압생성부에 공급함으로써, 감마기준전압회로의 설계변경이나 프로그래머블 감마IC 사용으로 인한 비용증가 없이 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압 변동 분을 보상한다.
또한, 고전위전원전압변경부를 구동회로부의 기존 회로를 응용하여 확보함으로써, 추가비용 없이 액정표시장치의 편차에 따른 감마전압 변동 분을 보상한다.
도 1의 종래의 노멀리 블랙모드(normally black mode) 액정표시장치의 감마곡선을 도시한 그래프
도 2는 종래의 액정표시장치의 감마전압공급부를 도시한 도면
도 3은 종래의 액정표시장치의 감마기준전압공급부의 일례를 도시한 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성을 도시한 블럭도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 영상표시장치의 감마전압공급부를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 고전위전원전압변경부의 일례를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마곡선의 변동을 보여주는 그래프
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100: 액정표시장치 110: 구동회로부
120: 액정패널 160: 감마전압공급부
168: 고전위전원전압변경부

Claims (9)

  1. 가변성 고전위 전원전압과 상기 가변성 고전위 전원전압의 1/2인 반전압 사이에 연결되며, 다수의 정극성 감마전압을 출력하는 정극성 감마전압생성부와;
    상기 반전압과 저전위 전원전압 사이에 연결되며, 다수의 부극성 감마전압을 출력하는 부극성 감마전압생성부와;
    상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 다수의 감마기준전압을 공급하는 감마기준전압생성부와;
    상기 가변성 고전위 전원전압을 생성하여 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 공급하는 고전위전원전압변경부
    를 포함하는 감마전압공급부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부는 각각 직렬로 연결된 다수의 저항으로 이루어지는 감마전압공급부.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 감마기준전압은 상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감 마전압생성부 각각의 다수의 저항 사이의 노드에 공급되는 감마전압공급부.
  4. 디지털 영상데이터, 데이터제어신호, 게이트제어신호를 출력하는 타이밍컨트롤러와;
    상기 데이터제어신호에 의해 제어되며, 상기 디지털 영상데이터를 변환하여 아날로그 영상데이터를 출력하는 데이터구동부와;
    상기 게이트제어신호에 의해 제어되며, 게이트신호를 출력하는 게이트구동부와;
    상기 아날로그 영상데이터가 상기 게이트신호에 따라 입력되는 액정패널과;
    가변성 고전위 전원전압을 이용하여 상기 액정패널의 투과율-전압 특성에 따라 변동된 감마전압을 출력하는 감마전압공급부와;
    상기 액정패널 및 상기 감마전압공급부에 전원전압을 공급하는 전원전압공급부
    를 포함하는 액정표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감마전압공급부는,
    상기 가변성 고전위 전원전압과 상기 가변성 고전위 전원전압의 1/2인 반전 압 사이에 연결되며, 다수의 정극성 감마전압을 출력하는 정극성 감마전압생성부와;
    상기 반전압과 저전위 전원전압 사이에 연결되며, 다수의 부극성 감마전압을 출력하는 부극성 감마전압생성부와;
    상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 다수의 감마기준전압을 공급하는 감마기준전압생성부와;
    상기 가변성 고전위 전원전압을 생성하여 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부에 공급하는 고전위전원전압변경부
    를 포함하는 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 전원전압공급부는 상기 게이트신호의 하이레벨 전압인 게이트하이전압을 출력하고, 상기 고전위전원전압변경부는 상기 게이트하이전압을 이용하여 상기 가변성 고전위 전원전압을 생성하는 액정표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 정극성 감마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부는 각각 직렬로 연결된 다수의 저항으로 이루어지고, 상기 다수의 감마기준전압은 상기 정극성 감 마전압생성부 및 상기 부극성 감마전압생성부 각각의 다수의 저항 사이의 노드에 공급되는 액정표시장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 액정패널은, 서로 교차하여 화소영역을 정의하는 게이트배선 및 데이터배선과; 상기 게이트배선 및 데이터배선에 연결된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터에 연결된 액정커패시터 및 스토리지커패시터를 포함하고,
    상기 아날로그 영상데이터는 상기 데이터배선을 통해 상기 액정커패시터 및 상기 스토리지커패시터에 공급되고,
    상기 게이트신호는 상기 게이트배선을 통해 상기 박막트랜지스터에 공급되는 액정표시장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 가변성 고전위 전원전압의 값은 상기 액정패널의 투과율-전압 특성에 의해 결정되는 액정표시장치.
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