KR100961949B1 - Liquid crystal display and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정 표시 장치내에서 신호를 전달하는 신호 전달선의 개수를 줄이고, 제작 비용을 절감하며, 데이터 구동 IC간의 동작 편차를 감소시켜 동작의 정확도를 향상시키는 것이다. 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 게이트선과 데이터선에 각각 연결되어 있고 행렬 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체를 포함하고, 상기 조립체 위에는 상기 게이트선에 신호를 전달하는 게이트 구동부와 상기 데이터선에 신호를 전달하는 데이터 구동부가 구비되어 있다. 상기데이터 구동부는 복수의 감마 전압을 생성하며, 상기 복수의 감마 전압 중에서 영상 데이터에 해당하는 감마 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 상기 화소에 인가한다. 신호 제어부는 상기 복수의 감마 전압을 생성하기 위한 감마 기준 데이터를 상기 데이터 구동부에 인가하고, 상기 영상 데이터의 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 인가한다.The present invention improves the accuracy of the operation by reducing the number of signal transmission lines for transmitting signals in the liquid crystal display, reducing manufacturing cost, and reducing operation deviation between data driving ICs. The liquid crystal display according to the present invention includes a liquid crystal panel assembly including a plurality of pixels connected to a gate line and a data line and arranged in a matrix form, and a gate driver for transmitting a signal to the gate line and the gate driver. A data driver for transmitting a signal to the data line is provided. The data driver generates a plurality of gamma voltages, and selects a gamma voltage corresponding to image data from among the plurality of gamma voltages and applies it to the pixel as a data voltage. The signal controller applies gamma reference data for generating the plurality of gamma voltages to the data driver, and generates and applies a control signal for controlling the image data to the data driver.
액정표시장치, LCD, LVDS, COG, 오차보정, 감마전압, 계조전압LCD, LCD, LVDS, COG, Error Correction, Gamma Voltage, Gray Voltage
Description
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개념도이다.1 is a conceptual 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 회로도이다.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 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 데이터 구동 IC 내에 장착된 감마 전압 생성부의 블록도이다.4 is a block diagram of a gamma voltage generator mounted in a data driver IC according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 액정 표시 장치 및 그 구동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device and a drive device thereof.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.A typical liquid crystal display (LCD) includes two display panels provided with pixel electrodes and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix and connected to switching elements such as thin film transistors (TFTs) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 형성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이 때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 도트별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to form an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to control the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. At this time, in order to prevent deterioration caused by the application of an electric field in one direction to the liquid crystal layer for a long time, the polarity of the data voltage with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row, or dot.
통상의 액정 표시 장치는 공통 전극과 색 필터 어레이 등이 구비되어 있는 상부 표시판과 복수의 박막 트랜지스터(TFT, thin film transistor)와 복수의 화소 전극이 구비되어 있는 하부 표시판을 포함한다. 상부 표시판 및 하부 표시판에는 배향막이 도포되어 있고, 배향막 사이에는 액정층이 삽입되어 있다. 화소 전극과 공통 전극에 전압을 인가하면 두 전극 사이에 전위차가 생기고 이에 따라 전기장이 생성되며, 이 전기장을 조절함으로써 액정층의 액정 분자들의 배열을 바꾼다. 액정 분자들의 배열이 변화하면, 액정층을 통과하는 빛의 투과율이 바뀌므로 원하는 화상을 얻을 수 있다.A typical liquid crystal display device includes an upper panel including a common electrode, a color filter array, and a lower panel including a plurality of thin film transistors (TFTs) and a plurality of pixel electrodes. An alignment layer is coated on the upper panel and the lower panel, and a liquid crystal layer is inserted between the alignment layers. When a voltage is applied to the pixel electrode and the common electrode, a potential difference is generated between the two electrodes, thereby generating an electric field. By adjusting the electric field, the arrangement of the liquid crystal molecules of the liquid crystal layer is changed. When the arrangement of liquid crystal molecules is changed, the transmittance of light passing through the liquid crystal layer is changed, so that a desired image can be obtained.
이러한 액정 표시 장치는 일반적으로 복수의 데이터 구동 IC(integrated circuit)를 구비하고, 이들 각 데이터 구동 IC는 시프트 레지스터, 데이터 레지스터, 데이터 래치, D/A 컨버터 및 출력 버퍼 등을 포함한다. 데이터 구동 IC는 타이밍 제어부로부터 도트 클록에 맞추어 순차적으로 들어오는 RGB 각각의 데이터를 래치한 후, 액정 패널의 데이터선으로 데이터 전압을 출력한다. 이때, D/A 컨버터는 외부로부터 입력되는 감마 전압(계조 전압)을 기준으로 하여 데이터 래치로부터 입력되는 RGB 데이터를 아날로그 전압으로 변환한다.Such liquid crystal displays generally include a plurality of data driving ICs, each of which includes a shift register, a data register, a data latch, a D / A converter, an output buffer, and the like. The data driving IC latches data of each RGB sequentially received in accordance with the dot clock from the timing controller, and then outputs a data voltage to the data line of the liquid crystal panel. At this time, the D / A converter converts the RGB data input from the data latch to an analog voltage based on the gamma voltage (gradation voltage) input from the outside.
데이터 신호, 클록 신호 등과 같은 제어 신호 및 감마 전압 등을 전달하기 위한 신호 전달 방식은 일반적으로 저전압 차동 신호(low voltage differential signaling, LVDS) 전달 방식을 이용하여, 저전압 구동이 가능하도록 한다.A signal transmission method for transmitting a control signal such as a data signal, a clock signal, and a gamma voltage, etc. generally enables low voltage driving using a low voltage differential signaling (LVDS) transmission method.
통상적으로, 데이터 제어부와 복수의 데이터 구동 IC간의 신호 전송을 위하여, 타이밍 제어부에 연결된 적어도 하나의 신호선에 복수의 데이터 구동 IC가 연결되어 있다. 따라서 데이터 신호, 제어 신호 및 감마 전압 등을 각 데이터 구동 IC에 전달하기 위해서는 많은 배선이 필요하게 되므로, 이들 배선으로 인해 제조 공정이 복잡해지고, 복잡한 신호선 배치나 배선 길이의 증가 등으로 인해 배선 저항 및 신호 지연 등이 발생하며, 이로 인해 각 데이터 구동 IC 간에 동작 편차가 발생하여 정확한 액정 표시 장치의 구동에 악영향을 미치게 된다.Typically, a plurality of data driver ICs are connected to at least one signal line connected to the timing controller for signal transmission between the data controller and the plurality of data driver ICs. Therefore, many wires are required to transfer data signals, control signals, and gamma voltages to the respective data driver ICs. Therefore, these wires increase the complexity of the manufacturing process. Signal delays and the like occur, which causes operation deviations between the respective data driver ICs, which adversely affects accurate driving of the liquid crystal display.
이러한 신호선 배치로 인한 문제를 줄이기 위해, ABSI(advanced bus system interface) 방식이 개발되어 이용되고 있다. 이 방식은 타이밍 제어부와 각 데이터 구동 IC가 일대일로 대응하게 독립적으로 해당 전달선을 배치하는 것이다. 따라서, 타이밍 제어부로부터의 신호가 바로 해당 데이터 구동 IC에 인가되므로 신호 지연의 문제가 줄어들고, 신호 지연으로 인한 다른 데이터 구동 IC간의 동작 편차도 감소한다. 하지만 타이밍 제어부와 각 데이터 구동 IC 사이에 많은 전달선을 설계하야 하므로, 배선 설계를 위해 많은 공간이 필요하고 액정 표시 장치의 크기가 증가하며, 제조 공정 역시 복잡해져 제조 단가가 증가하는 문제점이 있다.In order to reduce the problems caused by such signal line arrangement, an advanced bus system interface (ABS) scheme has been developed and used. In this method, the timing controller and each data driving IC independently arrange corresponding transmission lines in a one-to-one correspondence. Therefore, since the signal from the timing controller is directly applied to the corresponding data driver IC, the problem of signal delay is reduced, and the operation deviation between other data driver ICs due to the signal delay is also reduced. However, since a large number of transmission lines must be designed between the timing controller and each data driver IC, a large space is required for the wiring design, the size of the liquid crystal display device is increased, and the manufacturing process is complicated, thereby increasing the manufacturing cost.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 액정 표시 장치내에서 신호를 전달하는 신호 전달선의 개수를 줄이고, 제작 비용을 절감하는 것이다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the number of signal transmission lines for transmitting signals in the liquid crystal display and to reduce manufacturing costs.
또한 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 각 데이터 구동 IC간의 동작 편차를 감소시켜, 동작의 정확도를 향상시키는 것이다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to reduce the operation deviation between each data driving IC, thereby improving the accuracy of the operation.
이러한 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 게이트선과 데이터선에 각각 연결되어 있고 행렬 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시판 조립체, 상기 조립체 위에 구비되어 있으며 상기 게이트선에 신호를 전달하는 게이트 구동부, 상기 조립체 위에 구비되어 있으며 상기 데이터선에 신호를 전달하고, 복수의 감마 전압을 생성하며, 상기 복수의 감마 전압 중에서 영상 데이터에 해당하는 감마 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부, 그리고 상기 복수의 감마 전압을 생성하기 위한 감마 기준 데이터를 상기 데이터 구동부에 인가하고, 상기 영상 데이터의 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 인가하는 신호 제어부를 포함한다. The liquid crystal display according to the present invention for achieving the above object is a liquid crystal panel assembly comprising a plurality of pixels each connected to a gate line and a data line and arranged in a matrix form, provided on the assembly and transmits a signal to the gate line A gate driver provided on the assembly and transmitting a signal to the data line, generating a plurality of gamma voltages, selecting a gamma voltage corresponding to image data from the plurality of gamma voltages, and applying the same to the pixel as a data voltage. And a signal controller configured to apply gamma reference data for generating the plurality of gamma voltages to the data driver, generate a control signal for controlling the image data, and apply the gamma reference data to the data driver.
또한 이러한 과제를 이루기 위한 본 발명에 따라 행렬 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치를 구동하는 장치는 복수의 감마 전압을 생성하며, 상기 복수의 감마 전압 중에서 영상 데이터에 해당하는 감마 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부, 그리고 상기 복수의 감마 전 압을 생성하기 위한 감마 기준 데이터를 상기 데이터 구동부에 인가하고, 상기 영상 데이터의 제어를 위한 제어 신호를 생성하여 상기 데이터 구동부에 인가하는 신호 제어부를 포함한다.In addition, an apparatus for driving a liquid crystal display device including a plurality of pixels arranged in a matrix form according to the present invention for achieving the above object generates a plurality of gamma voltages, and a gamma voltage corresponding to image data among the plurality of gamma voltages. Selects and applies a data driver to the pixel as a data voltage, and applies gamma reference data for generating the plurality of gamma voltages to the data driver, and generates a control signal for controlling the image data. And a signal controller applied to the driver.
이 때, 데이터 구동부는 복수의 데이터 구동 IC를 포함하며, 상기 복수의 데이터 구동 IC는 상기 신호 제어부로부터의 감마 기준 전압에 기초하여 상기 복수의 감마 전압을 생성하는 감마 전압 생성부를 각각 포함한다.In this case, the data driver includes a plurality of data driver ICs, and each of the plurality of data driver ICs includes a gamma voltage generator that generates the plurality of gamma voltages based on a gamma reference voltage from the signal controller.
상기 감마 기준 전압은 차동 전압 신호(low voltage differential signaling) 전송 방식을 통해 상기 신호 제어부에서 상기 감마 전압 생성부에 인가되다. The gamma reference voltage is applied from the signal controller to the gamma voltage generator through a low voltage differential signaling.
바람직하게, 상기 감마 전압 생성부는 상기 감마 기준 전압이 인가되어 일시 저장되는 데이터 레지스터, 상기 데이터 레지스터에서 출력되는 데이터를 아날로그 전압으로 변환하는 디지털/아날로그 변환부, 그리고 상기 디지털/아날로그 변환부에서 출력되는 전압을 복수의 전압으로 분압하여, 복수의 감마 전압으로 출력하는 감마 보정 전압 생성부를 포함할 수 있다.Preferably, the gamma voltage generator is a data register to which the gamma reference voltage is applied and is temporarily stored, a digital / analog converter for converting data output from the data register into an analog voltage, and an output from the digital / analog converter. And a gamma correction voltage generator configured to divide the voltage into a plurality of voltages and output the plurality of gamma voltages.
본 실시예에서, 상기 디지털/아날로그 변환부는 출력되는 전압 중 적어도 두 개의 전압을 정극성의 감마 기준 전압과 부극성의 감마 기준 전압으로서 출력하고, 상기 감마 전압 생성부는 상기 디지털/아날로그 변환부에서 출력되는 상기 전압 중 적어도 두 개의 전압을 각각 한 단자로 인가받고, 상기 정극성의 감마 기준 전압과 상기 부극성의 감마 기준 전압을 각각 다른 한 단자로 인가 받아, 비교 결과를 상기 데이터 레지스터에 출력하는 한 쌍의 비교기를 더 포함할 수 있다. In the present embodiment, the digital / analog converter outputs at least two voltages of the output voltages as a positive gamma reference voltage and a negative gamma reference voltage, and the gamma voltage generator is output from the digital / analog converter. A pair of at least two of the voltages respectively applied to one terminal, the positive gamma reference voltage and the negative gamma reference voltage to each other terminal, and output a comparison result to the data register It may further include a comparator.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION 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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다. 또한 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a conceptual 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. 3 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.1 and 3, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 표시판 조립체(300)는 도 2에 도시한 바와 같이 구조적으로 볼 때 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함하며, 도 1 및 도 2에 도시한 것처럼 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G1-Gn, D
1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the liquid
표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서 로가 거의 평행하다.The display signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are provided on the
각 화소는 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel includes a switching element Q connected to a display signal line G 1 -G n , D 1 -D m , and a liquid crystal capacitor C LC and a storage capacitor C ST connected thereto. It includes. The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있으며, 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(C
ST)에 연결되어 있다.The switching element Q is provided in the
액정 축전기(CLC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 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(190, 270)이 모두 선형 또는 막대형으로 만들어진다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, the
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정 해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor C ST , which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor C LC , is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 색상을 표시할 수 있도록 하여야 하는데, 이는 화소 전극(190)에 대응하는 영역에 색 필터(230)를 구비함으로써 가능하다. 도 2에서 색 필터(230)는 상부 표시판(200)의 해당 영역에 형성되어 있지만 이와는 달리 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.Meanwhile, in order to implement color display, each pixel must display color, which is possible by providing the
액정 분자들은 화소 전극(190)과 공통 전극(270)이 생성하는 전기장의 변화에 따라 그 배열을 바꾸고 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 나타난다.The liquid crystal molecules change their arrangement according to the electric field generated by the
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다. 도 3에 도시한 바와 같이 게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 좌측에 장착되어 있을 수 있다.The
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300) 위에 장착되어 있는 복수의 데이터 구동 IC(501-508)를 포함하며, 신호 제어부(600)로부터 인가되는 감마 기준 데이터(GD)를 이용하여 복수의 감마 전압을 생성한 후, 신호 제어부(600)로부터 인 가되어 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)을 통해 인가되는 영상 데이터(R', G', B')에 따라서 해당 감마 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가한다.The
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하고, 각 해당하는 제어 신호를 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)에 제공한다.The
그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.Next, the display operation of the liquid crystal display will be described in more detail.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 RGB 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 제어 신호를 기초로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성하고 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(R', G', B')는 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 또한 신호 제어부(600)는 복수의 감마 전압을 생성하기 위한 감마 기준 데이터(GD)를 데이터 구동부(500)에 인가한다. 이 때, 영상 신호(R', G', B"), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감마 기준 데이터(GD)는 LVDS 전달 방식으로 데이터 구동부(500)에 전달된다.
The
게이트 제어 신호(CONT1)는 게이트 온 펄스(게이트 신호의 하이 구간)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV) 및 게이트 온 펄스의 폭을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.The gate control signal CONT1 includes a vertical synchronization start signal STV for indicating the start of output of the gate-on pulse (high period of the gate signal), a gate clock signal CPV for controlling the output timing of the gate-on pulse, and a gate-on pulse. And an output enable signal OE that defines the width of the signal.
데이터 제어 신호(CONT2)는 영상 데이터(R', G', B')의 입력 시작을 지시하는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 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) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.The data control signal CONT2 is a load for applying a corresponding data voltage to the horizontal synchronization start signal STH indicating the start of input of the image data R ', G', and B 'and the data lines D 1 -D m . Signal LOAD, inverted signal RVS and data that inverts the polarity of the data voltage with respect to common voltage V com (hereinafter referred to as " polarity of data voltage " by reducing " polarity of data voltage with respect to common voltage "). Clock signal HCLK and the like.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소에 대응하는 영상 데이터(R', G', B')를 차례로 입력받고, 감마 기준 데이터(GD)에 기초하여 복수의 감마 전압을 생성한 후 각 영상 데이터(R', G', B')에 대응하는 감마 전압을 선택하여 영상 데이터(R', G', B')를 해당 데이터 전압으로 변환한다. 이러한 데이터 구동부(500)의 구조와 동작에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다.The
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G
1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다.The
하나의 게이트선(G1-Gn)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되어 이에 연결된 한 행의 스위칭 소자(Q)가 턴 온되어 있는 동안[이 기간을 "1H" 또는 "1 수평 주기(horizontal period)"이라고 하며 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 게이트 클록(CPV)의 한 주기와 동일함], 데이터 구동부(400)는 각 데이터 전압을 해당 데이터선(D1-Dm)에 공급한다. 데이터선(D1-Dm
)에 공급된 데이터 전압은 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통해 해당 화소에 인가된다.The gate-on voltage V on is applied to one gate line G 1 -G n so that a row of switching elements Q connected thereto is turned on (this period is "1H" or "1 horizontal period). (horizontal period) "and equal to one period of the horizontal sync signal Hsync, the data enable signal DE, and the gate clock CPV], and the
이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)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("라인 반전"), 한 화소행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").In this manner, the gate-on voltages V on are sequentially applied to all the gate lines G 1 -G n 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
그러면, 도 3 및 도 4를 참고로 하여 데이터 구동부(500)에 대하여 상세히 설명한다.Next, the
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따라 데이터 구동 IC 내에 장착된 감마 전압 생성부의 블록도이다.4 is a block diagram of a gamma voltage generator mounted in a data driver IC according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3에 도시한 것처럼, 각 데이터 구동 IC(501-508)는 감마 기준 데이터(GD)를 인가하는 제1 신호선(101), 그리고 영상 데이터(R', G', B')와 데이터 제어 신 호(CONT2), 즉 본 실시예에서는 수평 동기 시작 신호(STH), 로드 신호(LOAD) 그리고 데이터 클록 신호(HCLK)와 같은 데이터 제어 신호(CONT2)를 인가하는 제2 신호선(102a-102d)을 통해 신호 제어부(600)에 연결되어 있다. 또한 각 데이터 구동 IC(501-508)는 신호선(103a, 103b)을 통해 서로 순차적으로 연결되어 있다.As shown in Fig. 3, each of the
본 발명의 실시예에서, 신호선(101, 102a-102d)을 통한 신호 전달 방식은 LVDS 방식을 이용하므로, 극성이 서로 반대인 신호 쌍들이 해당 신호선(101, 102a-102d)을 통해 인가된다.In the embodiment of the present invention, since the signal transmission method through the
또한 각 데이터 구동 IC(501-508)는 도 4에 도시한 것과 같은 감마 전압 생성부(801-808)를 구비한다. Each data driving IC 501-508 also has a gamma voltage generator 801-808 as shown in FIG.
도 4를 참고로 하여 감마 전압 생성부(801-808)의 구조 및 동작에 대하여 설명한다. 각 감마 전압 생성부(801-808)의 구조 및 동작은 동일하므로, 첫 번째 데이터 구동 IC(501)에 구비된 감마 전압 생성부(801)에 대해서만 설명한다.The structure and operation of the gamma voltage generators 801-808 will be described with reference to FIG. 4. Since the structures and operations of the
도 4에 도시한 것처럼, 감마 전압 생성부(801)는 데이터 레지스터(901), 디지털/아날로그 변환부(이하, "D/A 변환부"라 칭함)(902), 감마 보정 전압 생성부(903) 및 한 쌍의 비교기(904, 905)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the
데이터 레지스터(901)는 신호 제어부(600)에 연결되어 있고, D/A 변환부(902)는 데이터 레지스터(901)에 연결되어 있다.The data register 901 is connected to the
감마 보정 전압 생성부(903)에는 D/A 변환부(902)의 출력 신호(G0-G4)가 인가되며, D/A 변환부(902)의 출력 신호(G0-G4) 중 일부 신호(G2, G3)는 감마 기준 전압(G+
ref, G-
ref)으로서 다음 단의 감마 전압 생성부(802)에 인가된다.The output signal G0-G4 of the D /
한 쌍의 비교기(904, 905)는 한 단자에 D/A 변환부(902)의 출력 신호(G2, G3)가 각각 인가되고, 나머지 한 단자에는 전단의 감마 전압 생성부로부터 인가되는 감마 기준 전압(G+
ref, G-
ref)이 각각 인가된다. 한 쌍의 비교기(904, 905)의 출력 단자는 데이터 레지스터(801)에 연결된다.In the pair of
이러한 구조로 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 감마 전압 생성부(801)의 동작에 대하여 설명한다.The operation of the
신호 제어부(600)로부터 제1 신호선(101)을 통해 감마 기준 데이터(GD)가 디지털 상태로 데이터 레지스터(901)에 인가되면, 데이터 레지스터(901)는 이 감마 기준 데이터(GD)를 일시 저장한 후 2비트 신호로 D/A 변환부(902)에 전달한다.When the gamma reference data GD is applied to the data register 901 in a digital state from the
D/A 변환부(902)는 전달된 감마 기준 데이터(GD)에 따라 각 출력 단자를 통해 해당하는 크기를 갖는 감마 전압(G0-G4)을 생성한다. 감마 전압(G0)은 감마 전압의 극성, 즉 정극성 또는 부극성을 결정하는 공통 전압 등과 같은 기준 전압이고, 두 개의 감마 전압(G1, G2)은 감마 전압(G0)과 비교할 때 정극성을 갖는 감마 전압이며, 나머지 두 개의 감마 전압(G3, G4)은 부극성을 갖는 감마 전압이다. 이감마 전압(G0-G4) 중에서 정극성과 부극성의 대략 중간 크기를 갖는 감마 전압(G2, G3)이 각각 정극성과 부극성의 감마 기준 전압(G+
ref, G-
ref
)으로서 다음 단 감마 전압 생성부(802)에 인가된다.
The D /
D/A 변환부(902)를 통해 해당 개수, 즉 4개의 감마 전압(G1-G4)이 생성되면, 감마 보정 전압 생성부(903)는 복수 개의 분압 저항(도시하지 않음) 등을 이용하여 이들 감마 전압(G1-G4)을 각 해당 크기의 전압값으로 분압함으로써 복수 개의 감마 전압(Y0-Yx)을 생성한다. 따라서 데이터 구동 IC(501-508)는 복수 개의 감마 전압(Y0-Yx) 중에서 인가되는 데이터 신호(R', G', B')에 해당하는 감마 전압을 선택한 후 액정 표시판 조립체(300)의 해당 화소에 인가한다.When the corresponding number, that is, four gamma voltages G1-G4 are generated through the D /
D/A 변환부(902)에서 출력되는 감마 전압(G2, G3)은 비교기(904, 905)의 한 단자에 각각 인가되어 전단의 감마 전압 생성부에서 출력되는 감마 기준 전압(G+
ref
, G-
ref)과 비교되고, 그 비교 결과를 데이터 레지스터(901)에 인가한다.Gamma voltages G2 and G3 output from the D /
따라서 데이터 레지스터(901)는 비교 결과에 따라 저장되어 있는 감마 기준 데이터(GD)를 보정함으로써, 현재 출력되는 감마 전압(G2, G3)과 이전 감마 전압 생성부에서 출력되는 감마 전압(G2, G3), 즉 감마 기준 전압(G+
ref, G-
ref)간의 편차를 보정한다. 그로 인해, 각 데이터 구동 IC의 감마 전압 생성부(801-808)에서 발생하는 출력 편차가 보정된다. 본 발명의 실시예에서, 각 감마 전압 생성부(801-808)의 동작 편차는 첫 번째 데이터 구동 IC(801)에서 출력되는 감마 전압에 기초하여 보정된다.Therefore, the data register 901 corrects the gamma reference data GD stored according to the comparison result, thereby providing the currently output gamma voltages G2 and G3 and the gamma voltages G2 and G3 output from the previous gamma voltage generator. That is, the deviation between the gamma reference voltages G + ref and G - ref is corrected. Therefore, the output deviation which occurs in the gamma voltage generation part 801-808 of each data driver IC is correct | amended. In the embodiment of the present invention, the operation deviation of each gamma voltage generator 801-808 is corrected based on the gamma voltage output from the first
본 실시예에, 첫 번째 데이터 구동 IC(801)일 경우에는 입력되는 감마 기준 전압(G+
ref, G-
ref)이 없으므로, 첫 번째 데이터 구동 IC(801)에 대한 별도의 보정 동작은 이루어지지 않는다.In the present embodiment, since there is no input gamma reference voltage (G + ref , G - ref ) in the case of the first
실시예에서 나온 숫자들은 한 예에 불과하므로 감마 전압의 수에 따라 달라질 수 있다.The numbers given in the examples are only examples and may vary depending on the number of gamma voltages.
또한 게이트 구동부 및 데이터 구동부는 칩의 형태가 아니라 액정 표시판 위에 화소의 스위칭 소자 및 배선과 함께 동일한 공정으로 형성될 수 있다.In addition, the gate driver and the data driver may be formed in the same process together with the switching elements and the wiring of the pixel on the liquid crystal panel rather than in the form of a chip.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
이와 같이, 각 데이터 구동 IC가 복수의 감마 전압을 생성하는 감마 전압 생성부를 포함하고 있으므로, 이들 감마 전압 생성부를 동작시키기 위한 감마 기준 데이터만이 신호 제어부로부터 전달받기 위한 신호선만 필요하므로, 복수의 감마 전압을 각 데이터 구동 IC로 인가하는 신호선의 개수를 현저히 줄일 수 있다. As described above, since each data driver IC includes a gamma voltage generator that generates a plurality of gamma voltages, only a gamma reference data for operating the gamma voltage generator is required, so only a signal line for receiving the signal from the signal controller is required. The number of signal lines for applying a voltage to each data driver IC can be significantly reduced.
또한 각 데이터 구동 IC에서 생성되는 감마 전압을 이전단에서 출력되는 감마 기준 전압과 비교하여 보정하므로, 각 게이트 구동 IC간에 발생하는 출력 편차를 없앨 수 있고, 그에 따라 동작의 정확도를 향상시킬 수 있다.In addition, since the gamma voltage generated by each data driver IC is corrected by comparing with the gamma reference voltage output from the previous stage, the output deviation between the gate driver ICs can be eliminated, thereby improving the accuracy of operation.
Claims (9)
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