KR20090089739A

KR20090089739A - 액정표시장치와 그 감마 보정방법

Info

Publication number: KR20090089739A
Application number: KR1020080015063A
Authority: KR
Inventors: 배성우
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2008-02-19
Filing date: 2008-02-19
Publication date: 2009-08-24
Also published as: KR101322006B1

Abstract

본 발명은 백라이트 유닛을 가지는 액정표시장치에 관한 것이다.

이 액정표시장치는 다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된 액정표시패널; 상기 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 다수의 광원; 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압에 기초하여 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 소스 드라이버; 상기 광원들과 대향하는 위치에 존재하는 상기 액정표시패널의 제1 표시면들의 감마 보상값과, 상기 제1 표시면들 사이에 존재하는 상기 액정표시패널의 제2 표시면들의 감마 보상값을 서로 다르게 하여 상기 감마보상전압을 발생하는 감마 보정부를 구비한다.

Description

액정표시장치와 그 감마 보정방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY AND METHOD FOR CORRECTING A GAMMA THEREOF}

액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있다. 액정표시장치의 대부분을 차지하고 있는 투과형 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.

백 라이트 유닛은 직하형 방식(direct type)과 에지형 방식(edge type)으로 나뉘어진다. 에지형 방식의 백라이트 유닛은 액정표시패널의 가장자리 아래에 램프를 설치하고, 그 액정표시패널과 램프 사이에 도광판과 다수의 광학시트들을 배치한다.

직하형 방식의 백라이트 유닛은 액정표시패널의 아래에 다수의 램프들을 설치하고, 그 램프들과 액정표시패널 사이에 확산판과 다수의 광학시트들을 배치한다. 확산판은 램프로부터 입사되는 빛을 확산시켜 표시면의 휘도를 균일하게 하기 위한 목적으로 이용된다. 직하형 방식의 백라이트 유닛에서, 확산판이 빛을 충분히 확산시키기 위해서는 광원과 확산판과의 거리가 길어야 한다. 그런데 액정표시장치의 박형화 추세로 인하여, 백라이트 유닛에서 확산판과 램프와의 거리가 좁아지기 때문에 관찰자에게 램프가 밝게 보이는 일명 "휘선"이 나타난다. 이러한 휘선 문제를 개선하기 위하여, 램프의 개수를 늘리는 방법, 액정표시패널과 대향하는 확산판에 미세한 프리즘 패턴이나 렌즈 패턴을 형성하는 등 광학시트에 확산기능을 강화하는 방법, 확산시트를 보강하는 방법 등이 있으나, 이 방법들 역시 빛의 확산도를 높이는데 한계가 있고 비용 상승을 유발하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술의 문제점들을 해결하고자 안출된 발명으로써 간단한 회로를 이용하여 감마보상 전압을 보상하여 휘선을 줄이도록 한 액정표시장치와 그 감마 보정방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 다 수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된 액정표시패널; 상기 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 다수의 광원; 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압에 기초하여 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 소스 드라이버; 상기 광원들과 대향하는 위치에 존재하는 상기 액정표시패널의 제1 표시면들의 감마 보상값과, 상기 제1 표시면들 사이에 존재하는 상기 액정표시패널의 제2 표시면들의 감마 보상값을 서로 다르게 하여 상기 감마보상전압을 발생하는 감마 보정부를 구비한다.

상기 감마 보정부는 상기 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 상기 감마 보상값을 다르게 한다.

상기 액정표시장치는 상기 감마 보정부를 제어하기 위한 제어신호를 발생하고, 상기 소스 드라이버와 상기 게이트 드라이버의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 구비한다.

상기 타이밍 콘트롤러는 하이논리전압과 로우논리전압 중 어느 하나를 입력받아 옵션신호를 발생하는 옵션단자; 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 분석하여 상기 디지털 비디오 데이터의 계조를 판단하는 계조 판단부; 입력 타이밍 신호에 기초하여 상기 디지털 비디오 데이터의 표시위치를 판단하는 표시위치 판단부; 상기 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 다른 값으로 결정된 감마 보상값을 가지는 룩업 테이블이 저장된 메모리; 상기 계조 판단부와 상기 표시위치 판단부의 출력에 따라 상기 룩업 테이블에서 상기 감마보상값을 선택하여 감마보정 모드의 제어신호를 발생하는 감마보정 제어신호 발생부; 및 비감마보정 모드의 제어신호와 상기 감마보정 모드의 제어신호 중 어느 하나를 상기 옵션신호에 따라 선택하여 상기 제어신호를 발생하는 선택부를 구비한다.

상기 감마 보정부는 상기 디지털 비디오 데이터의 계조가 중간 계조이면 저계조와 고계조에 비하여 상기 감마보상전압의 보정폭을 크게 한다.

상기 감마 보정부는 제1 전원전압을 분압하는 제1 분압회로; 상기 제1 전원전압과 다른 제2 전원전압을 분압하는 제2 분압회로; 상기 제어신호에 응답하여 상기 제1 분압회로의 출력과 상기 제2 분압회로의 출력 중 어느 하나를 선택하여 상기 감마보상전압을 발생하는 제1 선택부; 상기 제1 전원전압을 상기 계조에 따라 서로 다른 보정폭만큼 보정하여 계조별로 분리된 다수의 보정 전원전압들을 발생하는 전원 조정부; 및 상기 제어신호에 응답하여 상기 보정 전원전압들 중 어느 하나를 선택하여 상기 제2 전원전압을 발생하는 제2 선택부를 구비한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 감마 보정방법은 상기 광원들에 대응하는 상기 액정표시패널의 제1 표시면들과, 상기 제1 표시면들 사이에 위치하는 제2 표시면들의 휘도차를 검사하는 단계; 및 기 제1 표시면의 감마 보상값과 상기 제2 표시면의 감마 보상값을 서로 다르게 하여 상기 감마보상전압을 발생하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치와 그 감마 보정방법은 디지털 비디오 데이터를 변조하는 복잡한 로직회로를 이용하지 않고 표시위치에 따라 아날로그 감 마 보상값을 선택적으로 보정한다. 그 결과, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치와 그 감마 보정방법은 직하형 백라이트 유닛을 채용한 액정표시장치에서 램프들에 대응하는 휘선의 표시면과 램프들 사이에 위치하여 상대적으로 휘도가 낮은 표시면 중 어느 한 표시면의 액정셀들에 공급되는 아날로그 감마 보상값을 보정하여 표시면 전체에서 휘도를 균일하게 할 수 있다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정표시패널(10), 액정표시패널(10)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛(20), 백라이트 유닛(20)의 광원들을 구동하기 위한 백라이트 드라이버(21), 액정표시패널(10)의 데이터라인들(14)을 구동하기 위한 소스 드라이버(12), 액정표시패널(10)의 게이트라인들(15)을 구동하기 위한 게이트 드라이버(13), 액정표시패널(10)에 공급되는 구동전압들(Vgh, Vgl, GMA1~GMAn, Vcom)을 발생하는 전원부(40), 감마보상 기준전압들(GMA1~GMAn)을 선택적으로 보정하기 위한 감마 보정부(41)를 구비한다.

액정표시패널(10)은 두 장의 유리기판 사이에 액정층이 형성된다. 이 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 다수의 데이터라인들(14)과 다수의 게이트라인 들(15)이 교차된다. 데이터라인들(14)과 게이트라인들(15)의 교차 구조에 의해 액정표시패널(10)에는 액정셀들(Clc)이 매트릭스 형태로 배치된다. 액정표시패널(10)의 하부 유리기판에는 데이터라인들(14), 게이트라인들(15), 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 액정셀(Clc)의 화소전극(1), 및 스토리지 커패시터(Cst) 등이 형성된다.

액정표시패널(10)의 상부 유리기판 상에는 블랙매트릭스, 컬러필터 및 공통전극(2)이 형성된다. 공통전극(2)은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극(1)과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다. 액정표시패널(10)의 상부 유리기판과 하부 유리기판 각각에는 편광판이 부착되고 액정과 접하는 내면에 액정의 프리틸트각을 설정하기 위한 배향막이 형성된다.

백라이트 유닛(20)은 백라이트 드라이버(21)에 의해 구동되는 광원들로부터의 빛을 액정표시패널(10)에 조사한다. 이 백라이트 유닛(20)은 다수의 램프들(31), 램프들(31)이 수용된 보텀커버(32), 보텀커버(32)의 개구부를 덮는 확산판(33), 및 확산판(33) 위에 배치된 광학시트들(34)을 포함한다. 램프들(31)은 백라이트 드라이버의 인버터로부터 공급되는 교류전압에 의해 발광되어 확산판(33) 쪽으로 광을 조사한다. 램프(31)는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp : CCFL)나 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp : EEFL) 등의 램프로 선택될 수 있다. 보텀커버(32)는 다수의 램프들(31)이 수용될 수 있 도록 용기 구조로 제작되고, 그 안쪽 공간의 저면 및 측면에는 반사시트가 부착된다. 확산판(33)은 램프들(31)이 수용된 보텀 커버(32)의 개구부를 덮도록 보텀 커버(32)에 조립된다. 이 확산판(33)은 다수의 비즈들(beads)이 혼입되어 램프들(31)로부터의 입사광과 보텀커버(32)에 부착된 반사시트로부터의 반사광을 산란시켜 광학시트들(34) 쪽으로 진행하는 빛을 확산시킨다. 광학시트들(34)은 1 매 이상의 확산시트와 1 매 이상의 프리즘 시트를 포함하여 확산판(33)으로부터 입사되는 광을 확산시키고 액정표시패널(10)의 표시면 쪽으로 광의 진행경로를 꺾어 주는 역할을 한다. 이러한 백라이트 유닛(20)으로부터 액정표시패널(10) 쪽으로 진행하는 빛은 램프들(31)과 그들 사이에서의 휘도차로 인하여 불균일하다. 예컨대, 액정표시패널(10)과 백라이트 유닛(20)이 조립된 상태에서 액정표시패널(10)의 전체 표시면에 동일 계조의 데이터를 표시하더라도 램프들(31)의 형상을 따라 램프들(31) 사이의 표시면보다 밝게 보이는 휘선이 나타난다. 휘선의 밝기는 계조에 따라 달라진다. 예를 들면, 액정표시패널(10)에 표시되는 영상의 최대 계조를 256이라 할 때 휘선은 64~127 계조의 중간 계조범위에서 확연하게 보여지고, 64 계조보다 낮은 저계조 범위에서 상대적으로 작은 휘도로 보여지는 반면, 127 계조보다 높은 고계조 범위에서 거의 보여지지 않는다. 다시 말하여, 영상의 최대 계조를 100%라 할 때 휘선은 대략 25%~50%의 중간 계조범위의 영상에서 확연하게 보여지고, 25% 보다 낮은 저계조 범위에서 상대적으로 작은 휘도로 보여진다.

백라이트 드라이버(21)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 디밍신호(DIM)에 따라 램프들(31)의 휘도를 제어한다. 예컨대, 밝은 영상에서 타이밍 콘트롤러(11)는 상대적으로 높은 값의 디밍신호(DIM)를 발생하고, 이 디밍신호(DIM)에 따라 백라이트 드라이버(21)는 램프들(31)의 광원 점등비 또는 펄스폭변조비(PWM%)를 높여 밝은 영상이 표시되는 표시면의 휘도를 높인다. 반면에, 상대적으로 어두운 영상에서 타이밍 콘트롤러(11)는 상대적으로 낮은 값의 디밍신호(DIM)를 발생하고, 이 디밍신호(DIM)에 따라 백라이트 드라이버(21)는 램프들(31)의 광원 점등비를 낮추어 어두운 영상이 표시되는 표시면의 휘도를 낮춘다.

소스 드라이버(12)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고 소스 드라이버(12)는 정극성/부극성 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 이용하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 정극성/부극성 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(14)에 공급한다.

게이트 드라이버(13)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 포함한다. 이 게이트 드라이버(13)는 다수의 게이트 드라이브 집적회로들로 구성되어 대략 1 수평기간의 펄스폭을 가지는 게이트펄스(또는 스캔펄스들)을 순차적으로 출력하에 게이트라인들(15)에 공급한다.

전원부(40)는 고전위 전원전압(VDD), 저전위 전원전압(VSS), 고전위 전원전압(VDD)과 저전위 전원전압(VSS) 사이의 공통전압(Vcom), 게이트펄스의 고전위전압(Gate high voltage, Vgh) 및 게이트펄스의 저전위전압(Gate low voltage, Vlh) 등을 발생한다. 이 전원부(40)는 직류-직류 변환기로 구현될 수 있다.

감마 보정부(41)는 아날로그 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 발생한다. 아 날로그 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)는 고전위 전원전압(VDD)과 공통전압(Vcom) 사이에서 분압된 정극성 아날로그 감마보상 기준전압들과, 공통전압(Vcom)과 저전위 전원전압(VSS) 사이에서 분압된 부극성 아날로그 감마보상 기준전압들을 포함한다. 이 감마 보정부(41)는 타이밍 콘트롤러(11)의 제어 하에 데이터의 표시위치와 계조에 따라 아날로그 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)의 전위를 조정한다. 예컨대, 후술하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 감마 보정부(41)는 휘선 상에 표시될 데이터의 아날로그 감마보상 기준전압을 휘선들 사이에 표시될 데이터의 그것에 비하여 낮춘다. 반면에, 후술하는 본 발명의 제2 실시예에 따른 감마 보정부(41)는 휘선들 사이에 표시될 데이터의 아날로그 감마보상 기준전압을 휘선 상에 표시될 데이터의 그것에 비하여 높인다. 결국, 감마 보정부(41)는 데이터의 표시위치에 따라 감마 보상값을 다르게 하고 나아가, 데이터의 계조에 따른 휘선의 지각정도를 고려하여 데이터의 계조에 따라 감마 보상값을 다르게 조정한다.

타이밍 콘트롤러(11)는 외부 비디오 소스로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)와 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)을 입력받아 디지털 비디오 데이터(RGB)를 소스 드라이버(12)에 공급하고 타이밍신호들(Vsync, Hsync, DE, CLK)에 기초하여 소스 드라이버(12)와 게이트 드라이버(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 분석하여 디밍신호(DIM)를 발생한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 소스 드라이버(12)에 공급되는 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 선택적으로 조정하기 위한 감마보정 제어신호(Cm)를 발생한다. 감마 보정부(41)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 감마보정 제어신호(Cm)에 응답하여 아날로그 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)의 전위를 조정한다.

도 4는 휘선(BL)의 일예를 도식화한 도면이다. 도 4와 같이, 휘선(BL)은 램프들(31)이 규칙적인 간격으로 배치되기 때문에 규칙적인 간격을 두고 나타난다. 그리고 휘선(BL)은 램프들(31)의 사이의 정상 표시면보다 밝게 보인다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치와 그 감마 보정방법은 휘선에 대응하는 표시면에 영상이 표시될 때 그 영상의 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 낮게 변환시켜 휘선들과 그 사이의 상대적으로 어두운 표시면의 휘도를 균일하게 보상할 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치와 그 감마 보정방법은 휘선들 사이의 표시면에 영상이 표시될 때 그 영상의 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 높게 변환시켜 휘선들과 그 사이의 상대적으로 어두운 표시면의 휘도를 균일하게 보상할 수 있다. 이하에서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치와 그 감마 보정방법을 중심으로 설명하기로 한다.

도 5는 타이밍 콘트롤러(11)에서 감마보정 제어신호를 발생하는 회로부를 상세히 나타낸다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 옵션단자(Opt), 계조 판단부(51), 표시위치 판단부(52), 감마보정 제어신호 발생부(53), 메모리(54) 및 선택부(55)를 구비한다.

옵션단자(Opt)는 세트 메이커(set maker)에 의해 도 1과 같이 하이논리전압의 전원전압(Vcc)에 접속되거나, 풀다운저항을 통해 로우논리전압의 기저전압(GND) 에 접속될 수 있다. 예컨대, 세트 메이커는 옵션단자(Opt)에 전원전압(Vcc)을 인가하여 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 선택적으로 보정할 수 있고 또한, 옵션단자(Opt)에 기저전압(GND)을 인가하여 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 보정하지 않을 수도 있다. 따라서, 세트 메이커는 타이밍 콘트롤러(11)에 형성된 옵션단자(Opt)를 이용하여 휘선 검사 결과에 따라, 그리고 패널에 따라 감마보상 기준전압의 보정여부를 선택할 수 있다.

계조 판단부(51)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 읽어 현재 액정표시패널(10)에 표시될 디지털 비디오 데이터(RGB)가 어느 계조범위에 속하는지를 판단한다. 이 계조 판단부(51)의 계조 판단결과는 감마보정 제어신호 발생부(53)에 공급된다.

표시위치 판단부(52)는 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)를 입력받아 매 프레임마다 수평동기신호(Hsync)를 카운트하여 현재 액정표시패널(10)에 표시될 디지털 비디오 데이터(RGB)의 표시 위치를 판단한다. 수직 동기신호(Vsync)는 1 프레임기간 주기로 발생되어 1 프레임기간을 지시한다. 수평 동기신호(Hsync)는 액정표시패널에서 1 수평라인의 스캔타임 주기로 발생되어 1 수평기간을 지시한다. 따라서, 표시위치 판단부(52)는 수직 동기신호(Vsync)에 따라 매 프레임기간마다 카운트값을 리셋시킨다. 수평동기신호(Hsync)는 유효 데이터가 존재하는 표시라인을 지시하며 1 수평기간 주기로 발생되는 데이터 인에이블신호(DE)로 대신될 수 있다. 표시위치 판단부(56)의 표시위치 판단결과는 감마보정 제어신호 발생부(53)에 공급된다.

감마보정 제어신호 발생부(53)는 계조 판단부(51)로부터의 계조 판단결과와 표시위치 판단부(52)로부터의 표시위치 판단결과에 따라 제어신호(C2)를 발생한다. 이를 위하여, 감마보정 제어신호 발생부(53)는 계조 판단결과와 표시위치 판단결과를 리드 어드레스(read address)로 하여 메모리(54)에 저장된 룩업 테이블(Look-up table)로부터 감마보상값을 선택하고, 그 감마보상값에 대응하는 제어신호(C2)를 출력한다.

메모리(54)의 룩업 테이블에는 계조에 따라 다른 감마 보상값과 휘선의 위치정보가 등재된다. 이러한 감마 보상값과 휘선의 위치 정보는 액정표시패널(10)과 백라이트 유닛(20)이 조립된 후에 실시되는 휘선 검사를 통해 얻어질 수 있다. 다시 말하여, 룩업 테이블에는 저계조 범위의 감마보상값, 중간계조 범위의 감마보상값 및 고계조범위의 감마보상값 등의 계조별 감마보상값과, 휘선의 위치정보가 등재된다. 중간계조 범위의 감마보상값은 저계조 범위의 감마보상값과 고계조 범위의 감마보상값에 비하여 더 높다. 룩업 테이블에 등재된 정보는 고계조에서 휘선이 거의 인식되지 않으므로 고계조의 감마보상값은 생략될 수 있다. 패널의 모델이나 구동특성, 또는 램프 종류나 개수에 따라 휘선의 형태, 간격, 휘도가 달라질 수 있다. 따라서, 메모리(54)는 감마보상값이나 휘선의 위치정보를 조정할 수 있도록 EEPROM(electrically erasable and programmable read only memory)이 바람직하다.

예컨대, 감마보정 제어신호 발생부(53)는 현재 표시되는 영상의 표시위치가 휘선(BL)의 표시면 내에 존재하고 그 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)의 계조가 중간 계조 범위에 속한다면 중간계조 범위의 감마보상값을 선택하고 그 감마보상값에 대응하는 제어신호(C2)를 출력한다. 그리고 감마보정 제어신호 발생부(53)는 현재 표시되는 영상의 표시위치가 휘선(BL)의 표시면 내에 존재하고 그 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)의 계조가 저계조 범위에 속한다면 저계조 범위의 감마보상값을 선택하고 그 감마보상값에 대응하는 감마보정 제어신호(C2)를 출력한다.

선택부(55)는 비감마보정 모드의 제어신호(C1)와 감마보정 제어신호 발생부(53)로부터의 제어신호(C2) 중 어느 하나를 옵션단자(Opt)로부터의 옵션신호에 따라 선택한다. 비감마보정 모드의 제어신호(C1)는 타이밍 콘트롤러(11) 내에서 생성하거나 타이밍 콘트롤러(11)의 외부에서 생성되어 타이밍 콘트롤러(11)에 입력될 수 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 옵션신호가 하이논리일 때 감마보정 모드로 동작하는 반면, 옵션신호가 로우논리일 때 비감마보정 모드로 동작한다고 가정하면, 옵션신호가 "1"일 때 선택부(55)는 감마보정 제어신호 발생부(53)로부터의 제어신호(C2)를 감마보정 제어신호(Cm)로써 출력하고 옵션신호가 "0"일 때 선택부(55)는 비감마 보정 모드의 제어신호(C1)를 감마보정 제어신호(Cm)로써 출력한다. 선택부(55)로부터 출력되는 감마보정 제어신호(Cm)는 감마 보정부(41)의 제어단자에 입력되어 감마 보정부(41)를 제어한다. 이러한 선택부(55)는 멀티플렉서로 구현될 수 있다.

도 6은 감마 보정부(41)를 상세히 나타낸다. 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 감마 보정방법을 개략적으로 나타낸다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 감마 보정부(41)는 전원 조정부(65), 제1 분압회 로(61), 제2 분압회로(62) 및 제1 선택부(63)를 구비한다.

전원 조정부(65)는 고전위 전원전압원(VDD)에 병렬 접속된 다수의 전원 조정부들(651 내지 653)과, 그 전원 조정부들(651 내지 653) 중 어느 하나를 출력단자에 접속시키기 위한 제2 선택부(66)를 포함한다. 전원 조정부들(651 내지 653) 각각은 고전위 전원전압(VDD)을 서로 다른 저항값으로 전압강하시켜 서로 다른 보정 고전위 전원전압들을 발생한다. 이를 위하여, 전원 조정부들(651 내지 653)은 서로 다른 저항값을 갖는 저항을 포함한다. 제2 전원 조정부(652)의 저항값은 다른 전원 조정부들(651, 653) 각각의 저항값보다 높다. 제2 전원 조정부(652)는 고전위 전원전압(VDD)을 전압 강하시켜 휘선에 표시될 영상이 중간계조 범위에 속하는 데이터일 때에 최적화된 보정 고전위 전원전압(VDD2)을 발생한다. 제1 전원 조정부(651)의 저항값은 제2 전원 조정부들(652)의 저항값보다 낮고 제3 전원 조정부(653)의 저항값보다 높다. 제1 전원 조정부(651)는 고전위 전원전압(VDD)을 전압 강하시켜 휘선에 표시될 영상이 저계조 범위 내에 속하는 데이터일 때에 최적화된 보정 고전위 전원전압(VDD1)을 발생한다. 제3 전원 조정부(653)의 저항값은 다른 전원 조정부(651 내지 653) 각각의 저항값보다 낮다. 제3 전원 조정부(653)는 고전위 전원전압(VDD)을 전압 강하시켜 휘선에 표시될 영상이 고계조 범위에 속하는 데이터일 때에 최적화된 보정 고전위 전원전압(VDD3)을 발생한다. 결국, 제2 전원 조정부(652)에 의해 전압 강하된 제2 보정 고전위 전원전압(VDD2)은 제1 및 제3 전원 조정부(651, 653)에 의해 전압 강하된 제1 및 제3 보정 고전위 전압전압들(VDD1, VDD3)에 비하여 낮다. 또한, 제1 전원 조정부(651)에 의해 전압 강하된 제1 보정 고전위 전원전압(VDD1)은 제2 보정 고전위 전원전압(VDD2)과 제3 보정 고전위 전원전압(VDD3) 사이의 전압이다. 고계조에서 휘선이 거의 보이지 않기 때문에 제3 전원 조정부(653)는 생략될 수 있다.

제2 선택부(66)는 감마보정 제어신호(Cm)에 응답하여 제1 내지 제3 보정 고전위 전원전압들(VDD1 내지 VDD3) 중 어느 하나를 선택한다.

제1 분압회로(61)는 고전위 전원전압원(VDD)과 저전위 전압원(VSS) 사이에서 직렬로 연결된 다수의 저항들(R1 내지 Rn)을 포함한다. 저항들(R1 내지 Rn) 사이에는 출력노드들이 형성된다. 이 제1 분압회로(61)는 전원부(40)로부터의 고전위 전원전압(VDD)을 분압하여 다수의 제1 감마보상 기준전압들을 발생한다.

제2 분압회로(62)는 전원 조정부(65)의 제2 선택부(66)로부터의 보정 고전위 전원전압원(VDD')과 저전위 전압원(VSS) 사이에서 직렬로 연결된 다수의 저항들(R1' 내지 Rn')을 포함한다. 저항들(R1' 내지 Rn') 사이에는 출력노드들이 형성된다. 이 제2 분압회로(62)는 전원 조정부(65)의 제2 선택부(66)로부터의 보정 고전위 전원전압원(VDD')을 분압하여 다수의 제2 감마보상 기준전압들을 발생한다.

제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)에 응답하여 제1 분압회로(61)에 의해 발생된 제1 감마보상 기준전압들을 소스 드라이버(12)에 공급하거나, 제2 분압회로(62)에 의해 발생된 제2 감마보상 기준전압들을 소스 드라이버(12)에 공급한다. 이를 위하여, 제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)에 따라 제1 및 제2 분압회로(61)에서 출력되는 감마보상 기준전압들을 선택하는 스위치들(SW)을 포함한다.

옵션단자(Opt)에 의해 비감마보정 모드가 선택되거나 휘선들(BL) 사이의 표시면(N)에 표시될 영상이 입력될 때의 감마보정 제어신호(Cm)를 "000", 감마보정 모드에서 휘선들(BL)에 표시될 저계조 범위의 영상이 입력될 때의 감마보정 제어신호(Cm)를 "101", 감마보정 모드에서 휘선들(BL)에 표시될 중간계조 범위의 영상이 입력될 때의 감마보정 제어신호(Cm)를 "110", 감마보정 모드에서 휘선들(BL)에 표시될 고계조 범위의 영상이 입력될 때의 감마보정 제어신호(Cm)를 "111"로 가정하여 감마 보정부(41)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

비감마보정 모드가 선택되거나 휘선들(BL) 사이의 표시면(N)에 표시될 영상이 입력될 때, 타이밍 콘트롤러(11)는 감마보정 제어신호(Cm)를 "000"으로 발생한다. 그러면 감마 보정부(41)의 제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)의 최상위 비트인 제1 비트의 "0"에 응답하여 제1 분압회로(61)로부터 발생된 제1 감마보상 기준전압들을 소스 드라이버(12)에 공급한다.

감마보정 모드에서 휘선들(BL)에 표시될 저계조 범위의 영상이 입력될 때, 타이밍 콘트롤러(11)는 감마보정 제어신호(Cm)를 "101"로 발생한다. 그러면 감마 보정부(41)의 제2 선택부(66)는 감마보정 제어신호(Cm)의 제2 및 제3 비트인 "01"에 응답하여 제1 보정 고전위 전원전압(VDD1)을 제2 분압회로(62)에 공급한다. 그리고 감마 보정부(41)의 제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)의 최상위 비트인 제1 비트의 "1"에 응답하여 제2 분압회로(62)로부터 발생된 제2 감마보상 기준전압들을 소스 드라이버(12)에 공급한다.

감마보정 모드에서 휘선들(BL)에 표시될 중간계조 범위의 영상이 입력될 때, 타이밍 콘트롤러(11)는 감마보정 제어신호(Cm)를 "110"으로 발생한다. 그러면 감마 보정부(41)의 제2 선택부(66)는 감마보정 제어신호(Cm)의 제2 및 제3 비트인 "10"에 응답하여 제2 보정 고전위 전원전압(VDD2)을 제2 분압회로(62)에 공급한다. 그리고 감마 보정부(41)의 제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)의 최상위 비트인 제1 비트의 "1"에 응답하여 제2 분압회로(62)로부터 발생된 제2 감마보상 기준전압들을 소스 드라이버(12)에 공급한다.

감마보정 모드에서 휘선들(BL)에 표시될 고계조 범위의 영상이 입력될 때, 타이밍 콘트롤러(11)는 감마보정 제어신호(Cm)를 "111"으로 발생한다. 그러면 감마 보정부(41)의 제2 선택부(66)는 감마보정 제어신호(Cm)의 제2 및 제3 비트인 "11"에 응답하여 제3 보정 고전위 전원전압(VDD3)을 제2 분압회로(62)에 공급한다. 그리고 감마 보정부(41)의 제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)의 최상위 비트인 제1 비트의 "1"에 응답하여 제2 분압회로(62)로부터 발생된 제2 감마보상 기준전압들을 소스 드라이버(12)에 공급한다.

결과적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 감마 보정방법은 보정된 고전위 전원전압(VDD')을 분압하여 휘선(BL)에 표시될 영상의 감마보상 기준전압들(GMA1~GMAn)만을 보정하여 보정된 감마보상 기준전압들(GMA1~GMAn)을 소스 드라이버(12)에 공급한다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치와 그 감마 보정방법은 도 8과 같이 휘선들(BL) 사이의 표시면(N)에 영상이 표시될 때 그 영상의 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)을 높게 보정하여 휘선들(BL)과 그 사이의 상대적으로 어두운 표시 면(N)의 휘도를 균일하게 보상한다. 이를 위하여, 타이밍 콘트롤러(11)는 휘선들(BL) 사이에 위치하여 상대적으로 휘도가 낮은 표시면(N)에 표시될 영상이 입력될 때에만 감마보정 제어신호(Cm)를 활성화시킨다. 그리고 도 6에서 전원 조정부(65)는 레벨쉬프터나 승압회로를 이용하여 고전위 전원전압(VDD)의 전위를 높인다. 이 제2 실시예에서, 제1 선택부(63)는 감마보정 제어신호(Cm)에 응답하여 휘선들(BL) 사이에 위치하여 상대적으로 휘도가 낮은 표시면(N)에 표시될 영상이 입력될 때에 제2 분압회로(62)의 출력을 감마보상 기준전압(GMA1~GMAn)으로 선택하여 소스 드라이버(12)에 공급한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여 주는 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 구조를 상세히 보여 주는 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 백라이트 유닛의 단면도.

도 4는 휘선의 일예를 도식적으로 보여 주는 도면.

도 5는 도 1에 도시된 타이밍 콘트롤러에서 감마보정 제어신호를 발생하는 회로부를 상세히 나타내는 블록도.

도 6은 도 1에 도시된 감마 보정부를 상세히 나타내는 회로도.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 액정표시장치의 감마 보정방법을 보여주는 도면.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 액정표시장치의 감마 보정방법을 보여주는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 액정표시패널 12 : 소스 드라이버

13 : 게이트 드라이버 20 : 백라이트 유닛

21 : 백라이트 드라이버 40 : 전원부

41 : 감마 보정부 51 : 계조 판단부

52 : 표시위치 판단부 53 : 감마보정 제어신호 발생부

54 : 메모리 55, 63, 66 : 선택부

61, 62 : 분압회로 65 : 전원 조정부

Claims

다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된 액정표시패널;

상기 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 다수의 광원;

디지털 비디오 데이터를 감마보상전압에 기초하여 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 소스 드라이버;

상기 광원들과 대향하는 위치에 존재하는 상기 액정표시패널의 제1 표시면들의 감마 보상값과, 상기 제1 표시면들 사이에 존재하는 상기 액정표시패널의 제2 표시면들의 감마 보상값을 서로 다르게 하여 상기 감마보상전압을 발생하는 감마 보정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 1 항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

상기 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 상기 감마 보상값을 다르게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 감마 보정부를 제어하기 위한 제어신호를 발생하고, 상기 소스 드라이버와 상기 게이트 드라이버의 동작 타이밍을 제어하는 타이밍 콘트롤러를 더 구비 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 3 항에 있어서,

상기 타이밍 콘트롤러는,

하이논리전압과 로우논리전압 중 어느 하나를 입력받아 옵션신호를 발생하는 옵션단자;

입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 분석하여 상기 디지털 비디오 데이터의 계조를 판단하는 계조 판단부;

입력 타이밍 신호에 기초하여 상기 디지털 비디오 데이터의 표시위치를 판단하는 표시위치 판단부;

상기 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 다른 값으로 결정된 감마 보상값을 가지는 룩업 테이블이 저장된 메모리;

상기 계조 판단부와 상기 표시위치 판단부의 출력에 따라 상기 룩업 테이블에서 상기 감마보상값을 선택하여 감마보정 모드의 제어신호를 발생하는 감마보정 제어신호 발생부; 및

비감마보정 모드의 제어신호와 상기 감마보정 모드의 제어신호 중 어느 하나를 상기 옵션신호에 따라 선택하여 상기 제어신호를 발생하는 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 2 항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

상기 디지털 비디오 데이터의 계조가 중간 계조이면 저계조와 고계조에 비하여 상기 감마보상전압의 보정폭을 크게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
제 5 항에 있어서,

상기 감마 보정부는,

제1 전원전압을 분압하는 제1 분압회로;

상기 제1 전원전압과 다른 제2 전원전압을 분압하는 제2 분압회로;

상기 제어신호에 응답하여 상기 제1 분압회로의 출력과 상기 제2 분압회로의 출력 중 어느 하나를 선택하여 상기 감마보상전압을 발생하는 제1 선택부;

상기 제1 전원전압을 상기 계조에 따라 서로 다른 보정폭만큼 보정하여 계조별로 분리된 다수의 보정 전원전압들을 발생하는 전원 조정부; 및

상기 제어신호에 응답하여 상기 보정 전원전압들 중 어느 하나를 선택하여 상기 제2 전원전압을 발생하는 제2 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
다수의 데이터라인들과 다수의 게이트라인들이 교차되고 액정셀들이 매트릭스 형태로 배치된 액정표시패널, 상기 액정표시패널에 광을 조사하기 위한 다수의 광원, 및 디지털 비디오 데이터를 감마보상전압에 기초하여 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 소스 드라이버를 가지는 액정표시장치 의 감마 보정방법에 있어서,

상기 광원들에 대응하는 상기 액정표시패널의 제1 표시면들과, 상기 제1 표시면들 사이에 위치하는 제2 표시면들의 휘도차를 검사하는 단계; 및

상기 제1 표시면의 감마 보상값과 상기 제2 표시면의 감마 보상값을 서로 다르게 하여 상기 감마보상전압을 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감마 보정방법.
상기 광원들에 대응하는 상기 액정표시패널의 제1 표시면들과, 상기 제1 표시면들 사이에 위치하는 제2 표시면들의 휘도차를 검사하는 단계는,

상기 제1 표시면들과 상기 제2 표시면들의 휘도차를 영상의 계조에 따라 검사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감마 보정방법.
제 8 항에 있어서,

상기 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 상기 감마 보상값을 다르게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감마 보정방법.
제 9 항에 있어서,

옵션단자를 통해 옵션신호를 입력받는 단계;

입력 영상의 디지털 비디오 데이터를 분석하여 상기 디지털 비디오 데이터의 계조를 판단하는 단계;

입력 타이밍 신호에 기초하여 상기 디지털 비디오 데이터의 표시위치를 판단하는 단계;

상기 디지털 비디오 데이터의 계조에 따라 다른 값으로 결정된 감마 보상값을 가지는 룩업 테이블을 메모리에 저장하는 단계;

상기 계조 판단 결과와 상기 표시위치 판단 결과에 따라 상기 룩업 테이블에서 상기 감마보상값을 선택하여 감마보정 모드의 제어신호를 발생하는 단계; 및

비감마보정 모드의 제어신호와 상기 감마보정 모드의 제어신호 중 어느 하나를 상기 옵션신호에 따라 선택하여 상기 제어신호를 발생하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감마 보정방법.
제 9 항에 있어서,

상기 감마보상전압의 전위를 보정하는 단계는,

상기 디지털 비디오 데이터의 계조가 중간 계조이면 저계조와 고계조에 비하여 상기 감마보상전압의 보정폭을 크게 하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감마 보정방법.
제 11 항에 있어서,

상기 감마보상전압의 전위를 보정하는 단계는,

제1 전원전압을 분압하여 제1 감마보상전압을 발생하는 단계;

상기 제1 전원전압과 다른 제2 전원전압을 분압하여 제2 감마보상전압을 발 생하는 단계;

상기 제어신호에 따라 상기 제1 감마보상전압과 상기 제2 감마보상전압 중 어느 하나를 선택하는 단계;

상기 제1 전원전압을 상기 계조에 따라 서로 다른 보정폭만큼 보정하여 계조별로 분리된 다수의 보정 전원전압들을 발생하는 단계; 및

상기 제어신호에 따라 상기 보정 전원전압들 중 어느 하나를 선택하여 상기 제2 전원전압을 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 감마 보정방법.