KR20160047270A - 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치를 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 추가적인 버퍼 및 칩(chip) 사이즈의 증가 없이 감마 포인트(gamma point)를 증가시킨 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치는, 기준전압의 입력을 위한 출력버퍼를 활용하여 감마포인트를 추가함으로써, 비용 및 사이즈 증가없이 보다 미세한 감마커브 조정을 수행할 수 있다.

Description

감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치{GENERATING CIRCUIT OF GAMMA VOLTAGE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 추가적인 버퍼 및 칩(chip) 사이즈의 증가 없이 감마 포인트(gamma point)를 증가시킨 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치에 관한 것이다.

평판 표시장치(FPD; Flat Panel Display)는 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 표시장치를 대체하여 데스크탑 컴퓨터의 모니터 뿐만 아니라, 노트북 컴퓨터, PDA 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등의 소형 경량화된 시스템을 구현하는데 필수적인 표시장치이다. 현재 상용화된 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기전계발광장치{Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있으며 특히, 이중 액정표시장치는 우수한 시인성, 용이한 박막화, 저전력 및 저발열 등의 장점에 따라 모바일기기, 컴퓨터의 모니터 및 HDTV 등에 이용되는 표시장치로서 각광받고 있다.

일반적인 일반표시장치는 타이밍 제어부로부터 제어신호를 제공받아 게이트 구동전압을 생성하고, 생성된 게이트 구동전압을 게이트 배선에 순차적으로 공급하여 게이트 배선에 연결되어 있는 박막트랜지스터(Thin Flim Transistor, TFT)를 턴온시키는 게이트 구동부와, 타이밍 제어부로부터 제어신호와 영상데이터를 제공받아 데이터 배선에 영상 데이터에 해당하는 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부와, 게이트 구동부와 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부를 포함한다.

특히, 데이터 구동부는 입력되는 디지털 파형의 영상 데이터를 소정의 감마전압(Gamma Voltage)을 이용하여 아날로그 파형의 데이터 전압으로 변환하게 된다. 여기서, 감마전압은 영상데이터 각각의 계조값에 대응되는 아날로그 전압이며, 감마전압 발생회로가 각 계조값에 대응되는 복수의 포지티브(positive) 및 네가티브(negative)감마전압을 생성하여 데이터 구동부에 공급하고, 데이터 구동부는 감마전압을 이용하여 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하게 된다.

도 1은 종래의 액정표시장치에 구비되는 감마전압 발생회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 감마전압 발생회로(40)는 두 기준전압(Vref1, Vref2)를 분압하는 다수의 제1 저항(R1)이 직렬연결된 제1 저항 스트링(41)과, 제1 저항 스트링(41)에 의해 분압된 전압들을 선택신호(sel)에 의해 선택하여 소정개의 감마기준전압을 생성하는 디코더부(45)와, 생성된 감마기준전압을 출력하는 버퍼부(46) 및 감마기준전압을 분압하여 복수의 감마전압(GMA0 ~ GMA255)을 생성하는 복수의 제2 저항(R2)이 직렬연결된 제2 저항 스트링(47)을 포함한다.

상기 구조의 감마전압 발생회로(40)는 선택신호(SEL)에 의해 디코더부(44)에 입력되는 분압된 전압을 선택적으로 감마기준전압을 생성할 수 있으므로, 기존의 가변저항을 이용하는 방식보다 감마전압조정이 용이하다는 장점이 있다.

이러한 감마전압 발생회로(40)에서 출력버퍼부(46)는 감마기준전압의 전압레벨을 일정하게 유지하여 오차가 최소화된 안정적인 감마커브(gamma curve)를 생성하기 위해 구비되는 것으로서, 출력버퍼부(46)는 5개의 감마포인트(gamma point, P1 ~ P5)와 연결되어 5개의 감마기준전압을 제2 저항 스트링(47)에 출력하게 된다. 따라서, 디코더부(45)는 적어도 5개의 디코더(미도시)로 이루어지며, 버퍼부(46) 또한 5개의 출력버퍼(ob1 ~ ob5)를 포함하여야 한다.

따라서, 감마커브를 미세하게 조정하기 위해 감마기준전압을 추가하고자 하는 경우, 별도의 감마 포인트를 정의하고, 이와 연결되는 버퍼를 추가하여야 한다. 이는 버퍼수에 증가에 따른 부품단가 상승 및 감마전압 발생회로가 집적되는 IC 사이즈의 증가를 수반하게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 감마커브를 미세하게 조정하기 위해 출력버퍼의 추가 및 IC 사이즈 증가없이 감마포인트를 추가한 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감마전압 발생회로는, 포지티브 감마전압을 생성하는 제1 감마전압 발생부 및 네가티브 감마전압을 생성하는 제2 감마전압 발생부를 포함한다.

여기서, 제1 감마전압 발생부는 제1 및 제2 기준전압을 인가받아 상기 제1 및 제2 기준전압으로 이루어지는 제1 포지티브 감마기준전압과, 상기 제1 및 제2 기준전압을 분압한 제2 포지티브 감마기준전압을 생성하고, 그 포지티브 감마기준전압을 분압하여 복수의 포지티브 감마전압을 생성 및 출력한다.

또한, 이와 유사하게 제2 감마전압 발생부는, 제3 및 제4 기준전압을 인가받아 상기 제3 및 제4 기준전압으로 이루어지는 제1 네가티브 감마기준전압과, 상기 제3 및 제4 기준전압을 분압한 제2 네가티브 감마기준전압을 생성하고, 그 네가티브 감마기준전압을 분압하여 복수의 네가티브 감마전압을 생성 및 출력한다. 이에 따라, 총 14개의 감마포인트를 설정할 수 있다.

그리고, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치는, 액정패널, 이에 게이트 구동전압을 인가하는 게이트 구동부, 복수의 감마전압을 통해 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 액정패널에 인가하는 데이터 구동부, 이들을 제어하는 타이밍 제어부, 그리고 복수의 전원전압을 출력하는 전원공급부를 포함한다. 뿐만 아니라, 본 발명의 실시예에서는, 제1 내지 제4 기준전압을 인가받아, 상기 제1 내지 제4 기준전압으로 이루어지는 제1 감마기준전압과, 상기 제1 내지 제4 기준전압을 분압한 제2 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 감마기준전압을 분압하여 상기 복수의 감마전압을 생성하는 감마전압 발생회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 감마전압 발생회로에 기준전압의 입력을 위한 출력버퍼를 활용하여 감마포인트를 추가함으로써, 비용 및 사이즈 증가없이 보다 미세한 감마커브 조정을 수행할 수 있는 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치를 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 액정표시장치에 구비되는 감마전압 발생회로를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치의 전체 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치의 데이터 구동부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 감마전압 발생회로의 제1 및 제2 감마전압 발생부의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치를 설명한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서 상에서 언급한 '구비한다', '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.

구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.

위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.

시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.

제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로 및 이를 포함하는 액정표시장치의 전체 구조를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치는, 액정패널(100), 상기 액정패널(100)에 게이트 구동전압(Vg)을 인가하는 게이트 구동부(110), 복수의 감마전압(GMA)을 통해 영상 데이터(aRGB)를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 상기 액정패널에 인가하는 데이터 구동부(120), 상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부(130) 및, 복수의 전원전압(VDD, VSS)을 출력하는 전원공급부(150)를 포함하고, 제1 내지 제4 기준전압(Vref)을 인가받아, 상기 제1 내지 제4 기준전압(Vref)으로 이루어지는 제1 감마기준전압과, 상기 제1 내지 제4 기준전압(Vref)을 분압한 제2 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 감마기준전압을 분압하여 상기 복수의 감마전압을 생성하는 감마전압 발생회로(140)를 포함한다.

액정패널(100)은 글라스 또는 플라스틱을 이용한 기판 상에 다수의 게이트배선(GL)과 다수의 데이터배선(DL)이 매트릭스 형태로 교차 형성되어 있고, 그 교차지점에 다수의 화소(PX)가 정의되어 있다. 각 화소(PX)에는 적어도 하나의 박막트랜지스터와 액정캐패시터(미도시)가 구성되어 있다.

전술한 박막트랜지스터의 게이트전극은 게이트 배선(GL)에 연결되어 있고, 소스전극은 데이터 배선(DL)에 연결되며, 그리고 드레인전극은 공통전극과 대향하는 화소전극과 연결되어 액정캐패시터에 인가되는 전압을 제어하게 된다.

게이트 구동부(110)는 타이밍 제어부(130)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 액정패널(100)에 형성된 게이트배선(GL)을 통해 1 수평기간씩 순차적으로 게이트 구동전압(Vg)을 출력한다. 이에 따라, 각 게이트배선(GL)에 연결된 박막트랜지스터는 1 수평기간씩 턴-온(turn-on)하며, 이와 동기하여 데이터 구동부(120)는 아날로그 파형의 데이터 전압(Vdata)을 데이터배선(DL1 ~ DLm)을 통해 출력하여 박막트랜지스터에 접속된 화소(PX)들에 인가되도록 한다.

상기 게이트 제어신호로는, 첫번째 게이트배선(GL1)에 게이트 구동신호를 출력하는 시기를 결정하는 신호로서 게이트 구동부(110)의 쉬프트 레지스터(미도시)에 인가되는 게이트 스타트 펄스(GSP), 각 쉬프트 레지스터에 공통으로 인가되며, 차기 쉬프트레지스터를 인에이블하는 클록신호인 게이트 쉬프트 클럭(GSC) 및, 쉬프트 레지스터의 출력을 제어하는 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)등 있다.

데이터 구동부(120)는 타이밍 제어부(130)로부터 입력되는 소스 제어신호(SCS)에 대응하여 입력되는 정렬된 디지털형태의 영상 데이터(aRGB)를 기준전압에 따라 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하고, 데이터배선(DL)을 통해 액정패널(100)로 출력한다. 도시되어 있지는 않지만, 데이터 구동부(120)는 소정의 래치 및 DAC(미도시)를 구비하며, 상기 영상 데이터를 하나의 수평선씩 래치하고 감마전압(GMA)을 이용하여 변환 후 액정패널(100)의 각 화소(PX)에 아날로그 파형의 데이터 전압(Vdata)을 인가하게 된다.

상기 소스 제어신호(SCS)로는 데이터 구동부(120)의 영상 데이터의 샘플링 시작 타이밍을 결정하는 소스 스타트 펄스(SSP), 데이터 구동부(120)에서 데이터 샘플링 동작을 제어하는 클록신호인 소스 쉬프트 클록(SSC) 및, 데이터 구동부(120)의 출력 제어하는 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등이 있다.

타이밍 제어부(130)는 외부시스템(미도시)으로부터 전송되는 디지털 형태의 영상 데이터(RGB)와, 수평 및 수직동기신호 및 데이터 인에이블 클록신호 등의 타이밍 신호(TS)를 인가받아, 게이트 구동부(110), 데이터 구동부(120)등의 제어신호(GCS, SCS)를 생성한다.

여기서, 타이밍 제어부(130)는 소정의 인터페이스를 통해 영상 데이터(RGB)를 입력받게 되며, 입력된 영상 데이터(RGB)를 데이터 구동부(120)가 처리가능한 형태로 정렬(aRGB)하여 출력한다.

감마전압 발생회로(140)는 전원공급부(150)부터 공급되는 기준전압(Vref)을 인가받아 이를 분압하여 복수의 감마전압(GMA)를 생성하고 이를 데이터 구동부(120)에 공급한다.

액정표시장치가 8비트 구동일 경우 감마전압(GMA)은 0 ~ 255 계조레벨에 대응된다. 또한, 액정표시장치가 6비트 구동일 경우, 0 ~ 127 계조레벨에 대응된다. 이러한 감마전압(GMA)는 소정의 감마기준전압을 분압하여 생성하게 되며, 이러한 감마기준전압은 전원공급부(160)로부터 감마전압의 상한 및 하한을 정의하는 적어도 두 개의 기준전압(Vref)을 공급받아 이를 분압하고, 디코더를 이용하여 분압된 복수의 전압 중, 소정개를 선택함으로써 결정된다.

일반적으로 255계조레벨의 감마전압(GMA)을 생성하고자 하는 경우, 적어도 5개의 감마기준전압이 필요하게 된다. 또한, 액정표시장치는 액정의 열화를 방지하기 위한 극성반전구동을 수행함에 따라, 포지티브 감마전압 및 네가티브 감마전압이 필요하며 따라서, 최소 10개의 감마기준전압이 요구된다.

상기 10개의 감마기준전압은 감마커브(gamma curve)에 대한 대표값이며, 감마포인트(gamma point)로 설정하여 각 포인트들 사이를 소정개로 분압함으로써 감마전압(GMA)을 추출하게 된다. 각 감마전압(GMA)을 서로 연결하면 감마커브가 된다.

여기서, 감마기준전압이 달라지는 경우 감마커브 전체가 틀어지게 됨에 따라, 감마포인트에 버퍼를 구비하여 왜곡에 강하도록 설계되어야 한다. 이에 따라, 감마전압의 미세조정을 위해 감마포인트를 추가하고자 하는 경우 버퍼 추가가 필요하게 된다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로(140)는 상기 기준전압(Vref)을 수신하기 위한 버퍼를 감마포인트의 버퍼로 활용함으로써, 버퍼추가 없이 감마포인트를 증가시키는 것을 특징으로 한다. 기준전압은 적어도 두 개가 입력됨에 따라 적어도 두 개의 감마포인트가 더 추가될 수 있으며, 포지티브 및 네가티브로 구분됨에 따라 총 4개의 감마포인트가 추가될 수 있다. 이러한 감마전압 발생회로(140)의 내부구조에 대한 구체적 설명은 후술한다.

전원공급부(160)는 전원전압(VDD), 접지전압(VSS) 및 기타 액정표시장치의 구동을 위한 각종 전압을 생성하여 각 구동부에 제공한다. 특히, 전원공급부(160)는 감마전압(GMA) 생성을 위한 기준전압(Vref)를 감마전압 발생회로(140)에 제공하며, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에서는 기준전압(Vref)을 수신하는 버퍼가 감마포인트의 버퍼로 활용됨에 따라 전원공급부(160)의 기준전압(Vref) 출력단은 감마포인트의 버퍼와 직접 연결되는 특징이 있다.

이러한 구조에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치는 버퍼추가 없이 감마포인트가 추가됨에 따라 비용증가 없이 감마커브의 미세조정을 수행할 수 있다.

전술한 감마전압 발생회로(140)는 가변저항 등을 이용하는 것이 아닌 별도의 IC 형태로 구현되거나, 또는 데이터 구동부(120)내에 집적되는 형태일 수 있으며, 이하, 데이터 구동부(120)의 구조를 통해 감마전압 발생회로(140)로부터 생성된 감마전압(GMA)을 이용하여 아날로그 파형의 데이터 전압(Vdata)을 출력하는 데이터 구동부(120)의 구조를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 포함하는 액정표시장치의 데이터 구동부를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면 실시 예에 따른 액정표시장치의 데이터 드라이버(120)는 컨버터(121), 시프트 레지스터(122), 래치(123), DAC(124) 및 출력버퍼(125)를 포함한다.

먼저, 컨버터(121)는 타이밍 제어부로부터 입력되는 직렬(serial) 형태의 디지털 파형의 영상 데이터(aRGB)를 병렬(parallel)형태로 변환하여 래치(123)에 전달한다. 상기 영상 데이터(aRGB)는 타이밍 제어부에 의해 원 영상데이터(RGB)가 정렬된 데이터이다.

시프트 레지스터(123)는 타이밍 제어부로부터 인가되는 제어신호, 즉 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭(SSC)에 따라 시프트(shift)하여 샘플링 신호를 발생시키며 이를 래치(123)로 전달한다.

래치(123)는 시프트 레지스터(123)로부터 순차적으로 입력되는 샘플링 신호에 응답하여 컨버터(121)로부터 입력된 디지털 데이터(RGB)를 샘플링하고, 샘플링한 디지털 데이터(aRGB)를 DAC(124)로 전달한다.

DAC(124)는 래치(123)로부터 공급받은 디지털 데이터(aRGB)에 대응하는 감마전압을 선택하여 출력버퍼(125)로 전달한다. 즉, 상기 DAC(124)는 상기 래치(155)로부터 입력받은 디지털 데이터(aRGB)를 포지티브 및 네가티브 감마전압(PGMA, NGMA)를 이용하여 아날로그 전압인 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 출력버퍼(125)로 전달한다. 이를 위해 DAC(124)는 포지티브 및 네가티브 컨버터를 포함할 수 있다. 일 예로서, 포지티브 및 네가티브 감마전압(PGMA, NGMA)는 255 계조레벨 각각에 대한 전압레벨을 가지며, DAC(124)는 래치(155)로부터 전달되는 디지털 데이터(aRGB)에 해당하는 감마전압(PGMA, NGMA)을 데이터 전압(Vdata)으로 출력하게 된다.

출력버퍼(125)는 DAC(124)로부터 입력받은 데이터 전압(Vdata)을 다수의 데이터배선(DL)을 통해 액정패널로 출력하게 된다. 이러한 출력버퍼(125)는 데이터배선(DL) 자체의 저항성분 및 각 화소영역에 의한 저항성분으로부터 데이터 전압(Vdata)의 신호지연을 방지하는 역할을 하게 된다.

상기 감마전압(PGMA, NGMA)는 외부 또는 데이터 구동부(140)내에 내장된 에 구비된 감마전압 발생회로에 의해 생성되며, 이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로의 구조를 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로(140)는, 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)을 인가받아, 상기 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)으로 이루어지는 제1 포지티브 감마기준전압과, 상기 제1 및 제2 기준전압을 분압한 제2 포지티브 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 포지티브 감마기준전압을 분압하여 복수의 포지티브 감마전압(PGMA0 ~ PGMA255)을 생성하는 제1 감마전압 발생부(141) 및, 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)을 인가받아, 상기 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)으로 이루어지는 제1 네가티브 감마기준전압과, 상기 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)을 분압한 제2 네가티브 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 네가티브 감마기준전압을 분압하여 복수의 네가티브 감마전압(NGMA0 ~ NGMA255)을 생성하는 제2 감마전압 발생부를 포함한다.

각 감마전압 발생부(141, 142)는 복수의 저항스트링 및 디코더로 구성되어 있으며, 감마포인트로 설정되는 제1 및 제2 감마기준전압을 출력하기 위한 복수의 버퍼를 포함한다. 제1 및 제2 감마기준전압은 제1 및 제2 선택신호(SEL1, SEL2)에 의해 미세조정될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 선택신호(SEL1, SEL2)는 타이밍 제어부 또는 데이터 구동부내의 제어부(미도시)에 의해 공급될 수 있다.

또한, 제1 감마전압 발생부(141)는 포지티브 감마전압(PGMA0 ~ PGMA255)를 생성하는 것으로, 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)은 전원전압(VDD) 및 제1 전원전압(HVDD1)으로 설정될 수 있다.

그리고, 제2 감마전압 발생부(142)는 네가티브 감마전압(NGMA0 ~ NGMA255)를 생성하는 것으로, 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)은 제2 하프전원전압(HVDD2) 및 접지전압(VSS)으로 설정될 수 있다.

여기서, 제1 및 제2 하프전원전압(HVDD1, HVDD2)은 전원전압(VDD) 및 접지전압(VSS)의 중간레벨로 설정되며, 설계자의 의도에 따라 서로 ±0.1V 정도 차이가 나는 전압이다. 일 예로서, 전원전압(VDD)이 8 V, 접지전압(VSS)이 0 V라 하면, 제1 및 제2 하프전원전압(HVDD1, HVDD2)는 각각 중간레벨인 4 V에서 ±0.1V인 4.1V 및 3.9V 로 설정될 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 감마전압 발생회로의 제1 및 제2 감마전압 발생부의 구조를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.

먼저, 도 5a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로의 제1 감마전압 발생부(141)은, 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)을 제1 포지티브 감마기준전압(Vgma1, Vgma7)으로 출력하는 제1 출력버퍼부(1411), 상기 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)을 분압하는 제1 저항스트링(1413), 제1 선택신호(SEL1)에 대응하여 상기 제1 저항스트링(1413)으로부터 분압된 전압을 통해 상기 제2 포지티브 감마기준전압(Vgma2 ~ Vgma6)을 생성하는 P-디코더부(1415), 상기 제2 포지티브 감마기준전압(Vgma2 ~ Vgma6)을 출력하는 제2 출력버퍼부(1416) 및, 상기 제1 및 제2 포지티브 감마기준전압(Vgma1 ~ Vgma7)을 분압하여 상기 복수의 포지티브 감마전압을 출력하는 제2 저항스트링(1417)을 포함한다.

제1 출력버퍼부(1411)는 전원공급부에서 제공되는 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)를 안정화하여 제1 포지티브 감마기준전압(Vgma1, Vgma7)을 출력하는 두 개의 제1 출력버퍼(rb1, rb2)로 구성된다. 이는 제1 및 제7 감마포인트(P1, P7)로 설정된다.

제1 저항스트링(1413)은 제1 출력버퍼부(1411) 및 P-디코더부(1415)사이에 구비되고, 직렬로 연결된 다수의 저항(R1)으로 구성되어 있다. 이러한 제1 저항스트링(1413)은 소정단위로 상기 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2) 사이의 전압을 분압하여 P-디코더부(1415)에 전달한다.

P-디코더부(1415)는 5 개의 제1 내지 제5 P-디코더로 구성되며, 제1 선택신호(SEL1)에 응답하여 제1 저항스트링(1413)으로부터 출력되는 다수의 전압으로부터 제2 포지티브 감마기준전압(Vgma2 ~ Vgma6)를 생성한다. 제1 선택신호(SEL1)는 이진 데이터이며, 각 P-디코더에 입력된 다수의 전압들의 사이값 중 어느 하나를 선택하여 포지티브 감마기준전압을 출력하게 된다.

제2 출력버퍼부(1416)는 P-디코더부(1415)로부터 각각과 대응되어 연결된 5개의 제2 출력버퍼(ob1 ~ ob5)로 구성된다. 제2 출력버퍼부(1416)는 P-디코더부(1415)에서 전달되는 제2 포지티브 감마기준전압(Vgma2 ~ Vgma6)을 안정화하여 출력한다.

제2 저항스트링(1417)은 제1 및 제2 출력버퍼부(1411, 1416)와 연결되어 있다. 제2 저항스트링(1417)은 직렬로 연결된 다수의 저항(R2)으로 구성되어 있으며, 제1 내지 제7 감마 포인트(P1 ~ P7)가 정의되어 있고, 각 감마포인트(P1 ~ P7)는 제1 및 제2 출력버퍼부(1411, 1416)와 연결되어 있다.

상세하게는, 제1 출력버퍼(rb1, rb2)는 제1 포지티브 감마기준전압(Vgma1, Vgma7)을 출력하고, 제2 출력버퍼(ob1 ~ ob6)는 제2 포지티브 감마기준전압(Vgma2 ~ Vgma6)을 출력한다. 그리고 각 포지티브 감마기준전압(Vgma1 ~ Vgma7)은 감마 포인트(P1~P7)로 출력되며, 제2 저항 스트링(1417)은 두 포지티브 감마기준전압씩 그 사이의 전압을 분압하여 0 ~ 255 포지티브 감마전압(PGMA0 ~ PGMA255)를 생성하게 된다.

일 예로서, 제1 내지 제2 감마포인트(P1, P2)는 두 포지티브 감마기준전압(Vgma1, Vgma2)이 인가되고, 그 사이의 저항(R2)에 의한 분압에 따라 255 포지티브 감마전압(PGMA 255)에서 244 포지티브 감마전압(PGMA 244)의 12개의 포지티브 감마전압을 생성하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1 감마전압생성부(141)는 제1 및 제2 기준전압(Vref1, Vref2)이 입력되는 두 개의 제1 출력버퍼(rb1, rb2)와, P-디코더부(1415)와 연결된 5 개의 제2 출력버퍼(ob1 ~ ob5)에 의해 총 7 개의 제1 및 제2 감마기준전압(Vgma1 ~ Vgma7)을 생성할 수 있다. 따라서, 종래대비 버퍼 추가 및 IC 사이즈 증가없이 2개의 감마포인트를 더 설정할 수 있게 된다.

도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 감마전압 발생회로의 제2 감마전압 발생부(142)를 나타내고 있다.

도 5b를 참조하면, 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)을 제1 네가티브 감마기준전압(Vgma8, Vgma14)으로 출력하는 제1 출력버퍼부(1421), 상기 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)을 분압하는 제1 저항스트링(1423), 제2 선택신호(SEL2)에 대응하여 상기 제1 저항스트링(1423)으로부터 분압된 전압을 통해 상기 제2 네가티브 감마기준전압(Vgma9 ~ Vgma13)을 생성하는 P-디코더부(1425), 상기 제2 네가티브 감마기준전압(Vgma9 ~ Vgma13)을 출력하는 제2 출력버퍼부(1426) 및, 상기 제3 및 제4 네가티브 감마기준전압(Vgma8 ~ Vgma14)을 분압하여 상기 복수의 네가티브 감마전압을 출력하는 제2 저항스트링(1427)을 포함한다.

제1 출력버퍼부(1421)는 전원공급부에서 제공되는 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)를 안정화하여 제1 네가티브 감마기준전압(Vgma8, Vgma14)을 출력하는 두 개의 제1 출력버퍼(rb3, rb4)로 구성된다. 이는 제8 및 제14 감마포인트(P8, P14)로 설정된다.

제1 저항스트링(1423)은 제1 출력버퍼부(1421) 및 N-디코더부(1425)사이에 구비되고, 직렬로 연결된 다수의 저항(R1)으로 구성되어 있다. 이러한 제1 저항스트링(1423)은 소정단위로 상기 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4) 사이의 전압을 분압하여 N-디코더부(1425)에 전달한다.

N-디코더부(1425)는 5 개의 제1 내지 제5 N-디코더로 구성되며, 제2 선택신호(SEL2)에 응답하여 제1 저항스트링(1423)으로부터 출력되는 다수의 전압으로부터 제2 네가티브 감마기준전압(Vgma9 ~ Vgma13)를 생성한다. 제2 선택신호(SEL2)는 이진 데이터이며, 각 N-디코더에 입력된 다수의 전압들의 사이값 중 어느 하나를 선택하여 네가티브 감마기준전압을 출력하게 된다.

제2 출력버퍼부(1426)는 N-디코더부(1415)로부터 각각과 대응되어 연결된 5개의 제2 출력버퍼(ob6 ~ ob10)로 구성된다. 제2 출력버퍼부(1426)는 N-디코더부(1425)에서 전달되는 제2 네가티브 감마기준전압(Vgma9 ~ Vgma13)을 안정화하여 출력한다.

제2 저항스트링(1427)은 제1 및 제2 출력버퍼부(1421, 1426)와 연결되어 있다. 제2 저항스트링(1427)은 직렬로 연결된 다수의 저항(R2)으로 구성되어 있으며, 제8 내지 제14 감마 포인트(P8 ~ P14)가 정의되어 있고, 각 감마포인트(P8 ~ P14)는 제1 및 제2 출력버퍼부(1421, 1426)와 연결되어 있다.

상세하게는, 제1 출력버퍼(rb3, rb4)는 제1 네가티브 감마기준전압(Vgma8, Vgma14)을 출력하고, 제2 출력버퍼(ob6 ~ ob10)는 제2 네가티브 감마기준전압(Vgma9 ~ Vgma13)을 출력한다. 그리고 각 네가티브 감마기준전압(Vgma8 ~ Vgma14)은 감마 포인트(P8~P14)로 출력되며, 제2 저항 스트링(1427)은 두 포지티브 감마기준전압씩 그 사이의 전압을 분압하여 0 ~ 255 네가티브 감마전압(NGMA0 ~ NGMA255)를 생성하게 된다.

일 예로서, 제13 내지 제14 감마포인트(P13, P24)는 두 네가티브 감마기준전압(Vgma13, Vgma14)이 인가되고, 그 사이의 저항(R2)에 의한 분압에 따라 244 네가티브 감마전압(NGMA 244)에서 255 네가티브 감마전압(PGMA 255)의 12개의 네가티브 감마전압을 생성하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제2 감마전압생성부(142)는 제3 및 제4 기준전압(Vref3, Vref4)이 입력되는 두 개의 제1 출력버퍼(rb3, rb4)와, N-디코더부(1425)와 연결된 5 개의 제2 출력버퍼(ob6 ~ ob10)에 의해 총 7 개의 제1 및 제2 감마기준전압(Vgma8 ~ Vgma14)을 생성할 수 있다. 따라서, 상기 제1 감마전압생성부(141)의 제1 및 제2 감마기준전압(Vgma1 ~ Vgma7)과 함께 총 14개의 제1 및 제2 감마기준전압(Vgma1 ~ Vgma14)을 생성할 수 있으며, 총 4개의 감마포인트를 더 설정할 수 있게 된다.

전술한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

100 : 액정패널 110 : 게이트 구동부
120 : 데이터 구동부 130 : 타이밍 제어부
140 : 감마전압 발생회로 150 : 전원공급부
GL : 게이트 배선 DL : 데이터배선
PX : 화소 RGB : 영상데이터
aRGB : 정렬된 영상데이터 TS : 타이밍 신호
GCS : 게이트 제어신호 SCS : 소스 제어신호
VDD : 전원전압 VSS : 접지전압
Vref : 기준전압 GMA : 감마전압

Claims (10)

1. 제1 및 제2 기준전압을 인가받아, 상기 제1 및 제2 기준전압으로 이루어지는 제1 포지티브 감마기준전압과, 상기 제1 및 제2 기준전압을 분압한 제2 포지티브 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 포지티브 감마기준전압을 분압하여 복수의 포지티브 감마전압을 생성하는 제1 감마전압 발생부; 및
   제3 및 제4 기준전압을 인가받아, 상기 제3 및 제4 기준전압으로 이루어지는 제1 네가티브 감마기준전압과, 상기 제3 및 제4 기준전압을 분압한 제2 네가티브 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 네가티브 감마기준전압을 분압하여 복수의 네가티브 감마전압을 생성하는 제2 감마전압 발생부
   를 포함하는 감마전압 발생회로.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 감마전압 발생부는,
   상기 제1 및 제2 기준전압을 상기 제1 포지티브 감마기준전압으로 출력하는 제1 출력버퍼부;
   상기 제1 및 제2 기준전압을 분압하는 제1 저항스트링;
   제1 선택신호에 대응하여 상기 제1 저항스트링으로부터 분압된 전압을 통해 상기 제2 포지티브 감마기준전압을 생성하는 P-디코더부;
   상기 제2 포지티브 감마기준전압을 출력하는 제2 출력버퍼부; 및
   상기 제1 및 제2 포지티브 감마기준전압을 분압하여 상기 복수의 포지티브 감마전압을 출력하는 제2 저항스트링
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 출력버퍼부는,
   출력단이 상기 제2 저항스트링에 정의된 제1 내지 제7 감마포인트에 연결되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1 출력버퍼부는,
   입력단이 전원공급부의 전원전압(VDD)단 및 제1 하프전원전압단(HVDD1)과 직접 연결되고,
   상기 제2 출력버퍼부는,
   입력단이 상기 디코더부의 출력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 제2 감마전압 발생부는,
   상기 제3 및 제4 기준전압을 상기 제1 네가티브 감마기준전압으로 출력하는 제1 출력버퍼부;
   상기 제3 및 제4 기준전압을 분압하는 제1 저항스트링;
   제2 선택신호에 대응하여 상기 제1 저항스트링으로부터 분압된 전압을 통해 상기 제2 네가티브 감마기준전압을 생성하는 N-디코더부;
   상기 제2 네가티브 감마기준전압을 출력하는 제2 출력버퍼부; 및
   상기 제1 및 제2 네가티브 감마기준전압을 분압하여 상기 복수의 네가티브 감마전압을 출력하는 제2 저항스트링
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 출력버퍼부는,
   출력단이 상기 제2 저항스트링에 정의된 제8 내지 제14 감마포인트에 연결되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제1 출력버퍼부는,
   입력단이 전원공급부의 제2 하프전원전압(HVDD2)단 및 접지전압(VSS)단과 직접 연결되고,
   상기 제2 출력버퍼부는 입력단이 상기 디코더부의 출력단과 연결되는 것을 특징으로 하는 감마전압 발생회로.
8. 액정패널;
   상기 액정패널에 게이트 구동전압을 인가하는 게이트 구동부;
   복수의 감마전압을 통해 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 액정패널에 인가하는 데이터 구동부; 및
   상기 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 제어하는 타이밍 제어부;
   복수의 전원전압을 출력하는 전원공급부를 포함하고,
   제1 내지 제4 기준전압을 인가받아, 상기 제1 내지 제4 기준전압으로 이루어지는 제1 감마기준전압과, 상기 제1 내지 제4 기준전압을 분압한 제2 감마기준전압을 생성하고, 상기 제1 및 제2 감마기준전압을 분압하여 상기 복수의 감마전압을 생성하는 감마전압 발생회로
   를 포함하는 액정표시장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 감마전압 발생회로는,
   상기 데이터 구동부내에 집적되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 감마전압 발생회로는,
    상기 제1 감마기준전압을 출력하는 제1 버퍼;
    상기 제2 감마기준전압을 출력하는 제2 버퍼를 포함하고,
    상기 제1 버퍼는 상기 전원공급부와 직접 연결되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.

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