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KR20070098365A - Circuit compensating gamma compensative voltage of liquid crystal display device - Google Patents

Circuit compensating gamma compensative voltage of liquid crystal display device Download PDF

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Publication number
KR20070098365A
KR20070098365A KR1020060029920A KR20060029920A KR20070098365A KR 20070098365 A KR20070098365 A KR 20070098365A KR 1020060029920 A KR1020060029920 A KR 1020060029920A KR 20060029920 A KR20060029920 A KR 20060029920A KR 20070098365 A KR20070098365 A KR 20070098365A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
liquid crystal
data
correction voltage
gamma correction
Prior art date
Application number
KR1020060029920A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김영호
남현택
Original Assignee
엘지.필립스 엘시디 주식회사
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Filing date
Publication date
Application filed by 엘지.필립스 엘시디 주식회사 filed Critical 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority to KR1020060029920A priority Critical patent/KR20070098365A/en
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Abstract

A circuit for compensating a gamma compensation voltage of an LCD device is provided to enhance sharpness of images in the LCD device by removing image sticking in colors. An LCD(Liquid Crystal Display) device includes a liquid crystal panel(115), a gamma compensation voltage compensator, and a signal applying unit. The liquid crystal panel displays data information. The gamma compensation voltage compensator selects a specific grayness voltage and compensates the selected voltage. The signal applying unit for driving the liquid crystal panel includes a data driver(112) for supplying data to data lines of the liquid crystal panel, a gate driver(113) for supplying a gate pulse to gate lines of the liquid crystal panel, and a timing controller(111) for controlling the data and gate drivers.

Description

액정표시장치의 감마보정전압 보상회로{CIRCUIT COMPENSATING GAMMA COMPENSATIVE VOLTAGE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}Gamma Correction Voltage Compensation Circuit for Liquid Crystal Display {CIRCUIT COMPENSATING GAMMA COMPENSATIVE VOLTAGE OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

도 1은 종래기술에 따른 액정표시소자의 동작을 나타내는 블럭다이어그램1 is a block diagram showing the operation of the liquid crystal display device according to the prior art

도 2는 도 1의 데이터 구동부를 세부적으로 나타낸 블럭다이어그램FIG. 2 is a block diagram illustrating in detail the data driver of FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명에 따른 액정표시소자의 동작을 나타내는 블럭다이어그램3 is a block diagram showing the operation of the liquid crystal display device according to the present invention.

도 4는 도 3의 데이터 구동부를 세부적으로 나타낸 블럭다이어그램4 is a block diagram illustrating in detail the data driver of FIG. 3.

※※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※※※ Explanation of symbols for main parts of drawing ※※

161: 데이터 레지스터 162: 시프트 레지스터161: data register 162: shift register

163: 제1래치 164: 제2래치163: first latch 164: second latch

165: 감마보정회로 166: DAC165: gamma correction circuit 166: DAC

167: 감마보정전압 보상부 168: 출력회로167: gamma correction voltage compensation unit 168: output circuit

본 발명은 액정표시장치의 감마보정전압 보상회로에 관한 것으로서, 더 자세하게는 종래의 감마보정전압 인가 점을 256개의 그레이(Gray)로 기준했던 방식에 별도의 화이트 및 블랙 감마보정전압 보상부를 두어 액정표시장치의 화소별 누적되 는 색상의 잔상, 즉 대조비의 차이에 의한 명암 손실을 개선하려는 것에 관련된다. The present invention relates to a gamma correction voltage compensating circuit of a liquid crystal display, and more particularly, a white and black gamma correction voltage compensating unit is provided in a manner in which a conventional gamma correction voltage application point is based on 256 grays. The present invention relates to an afterimage of accumulated colors of pixels of a display device, that is, a contrast loss due to a difference in contrast ratio.

최근 들어 정보통신 분야의 급속한 발전으로 말미암아 원하는 정보를 표시하기 위한 디스플레이(Display) 산업의 중요성이 나날이 증가하고 있다. 다시 말해 디스플레이 분야의 선두주자로서 다양한 색의 구현이 가능하고, 또한 화면의 밝기도 우수하다는 장점 때문에 오랫동안 자리를 지켜왔던 CRT(Cathode Ray Tube)를 대신하여 이제는 대형, 휴대용, 고해상도 디스플레이에 대한 욕구가 증가하여 이제는 컴퓨터 모니터에서 항공기 및 우주선 등에 사용되는 디스플레이에 이르기까지 응용분야가 넓고 다양하다. Recently, due to the rapid development of the information and communication field, the importance of the display industry for displaying desired information is increasing day by day. In other words, as a leader in the display field, the desire for large, portable, and high resolution displays is now replaced by the CRT (Cathode Ray Tube), which has long been in place due to its various colors and excellent brightness. Increasingly, applications range from computer monitors to displays used in aircraft and spacecraft.

예를 들어, 현재 생산 혹은 개발된 평판 디스플레이로는 액정디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD), 전계 발광 디스플레이(Electro Luminescent; ELD), 전계 방출 디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등이 있는데, 이상적인 평판디스플레이가 되기 위해서는 경중량, 고휘도, 고효율, 고해상도, 고속응답특성, 저구동전압, 저소비전력, 저비용 및 천연색의 구현 등과 같은 특성이 요구되어 왔다. 이런 점에서 볼 때 액정표시장치는 내구성 및 휴대 등의 이유로 인해 다양한 평판디스플레이 가운데에서도 특히 많은 각광을 받고 있다. For example, currently produced or developed flat panel displays include Liquid Crystal Display (LCD), Electro Luminescent (ELD), Field Emission Display (FED), Plasma Display Panel (Plasma Display). Panel; PDP), such as light weight, high brightness, high efficiency, high resolution, high-speed response characteristics, low driving voltage, low power consumption, low cost and the implementation of natural colors have been required to become an ideal flat panel display. In this regard, the liquid crystal display device has received a lot of attention, especially among various flat panel displays due to durability and portability.

액정표시장치는 액정의 광학적 이방 특성을 이용한 화상표시장치로서, 전압의 인가 상태에 따라 분극 특성을 보이는 액정에 빛을 조사하게 되면 상기 전압인가에 따른 액정의 배향 상태에 따라 통과되는 빛의 양을 조절하여 이미지를 표현할 수 있는 장치이다. A liquid crystal display device is an image display device using optically anisotropic characteristics of a liquid crystal. When light is irradiated to a liquid crystal exhibiting polarization characteristics according to a voltage application state, the liquid crystal display device determines the amount of light passing according to the alignment state of the liquid crystal according to the voltage application. It is a device that can control and express an image.

그러면 도 1을 참조하여 액정표시장치의 구동 원리 등과 관련해 간략하게 살펴보고자 한다. 액정표시장치는 우선적으로 데이터 라인(DL1~DLm)과 게이트 라인들(GL1~GLn)이 서로 교차하고, 그 교차부에 액정셀을 구동시키기 위한 TFT가 형성되어 있는 액정패널(15)이 존재하게 되고, 이 액정패널(15)의 주변에는 데이터 라인들(DL1~DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(12), 액정패널(15)의 게이트 라인(GL1~GLn)에 스캔 펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(13), 외부전원(14)에 접속되고 게이트 구동부(13) 및 데이터 구동부(12)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(11)를 구비한다. Next, the driving principle of the liquid crystal display device and the like will be briefly described with reference to FIG. 1. In the liquid crystal display device, the liquid crystal panel 15 in which the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn cross each other, and a TFT for driving the liquid crystal cell is formed at the intersection thereof. The data driver 12 is configured to supply data to the data lines DL1 to DLm and the scan pulses are supplied to the gate lines GL1 to GLn of the liquid crystal panel 15 around the liquid crystal panel 15. A timing controller 11 is connected to the gate driver 13 and the external power supply 14 for controlling the gate driver 13 and the data driver 12.

먼저, 액정패널(15)은 박막 트랜지스터 배열기판과 컬러필터기판이 서로 대향하여 일정 간격으로 합착되고, 그 두 기판 사이의 공간에 액정 층이 형성되어 있다. 액정패널(15)의 하부 유리기판상에는 데이터 라인들(DL1~DLm)과 게이트 라인들(GL1~GLn)이 직교하게 되고, 데이터 라인들(DL1~DLm)과 게이트 라인들(GL1~GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. First, in the liquid crystal panel 15, the thin film transistor array substrate and the color filter substrate face each other and are bonded at a predetermined interval, and a liquid crystal layer is formed in a space between the two substrates. On the lower glass substrate of the liquid crystal panel 15, the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn are orthogonal to each other, and the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn are orthogonal to each other. TFTs are formed at the intersections.

TFT는 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLm) 상의 데이터를 액정셀에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트 라인(GL1~GLm)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터 라인(DL1~DLm)에 접속된다. 또한 TFT의 드레인 전극은 액정셀의 화소전극과 스토리지 캐패시터에 접속된다. TFT는 게이트 라인(GL1~GLn)을 경유하여 게이트 단자에 공급되는 스캔펄스에 응답하여 턴-온(Turn-On)되고, TFT의 턴-온시 데이터 라인(DL1~DLm) 상의 비디오 데이터는 액정셀의 화소 전극에 공급된다. The TFT supplies data on the data lines DL1 to DLm to the liquid crystal cell in response to the scan pulse. The gate electrode of the TFT is connected to the gate lines GL1 to GLm, and the source electrode of the TFT is connected to the data lines DL1 to DLm. The drain electrode of the TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell and the storage capacitor. The TFT is turned on in response to a scan pulse supplied to the gate terminal via the gate lines GL1 to GLn, and the video data on the data lines DL1 to DLm when the TFT is turned on is a liquid crystal cell. Is supplied to the pixel electrode.

한편, 타이밍 컨트롤러(11)는 디지털 비디오 카드(미도시)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동부(12)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(11)는 수평/수직 동기신호(H,V)와 클럭 신호(CLK)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생한다. 여기에서 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스 시프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP), 극성 제어신호(POL) 및 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함하게 되는데, 이 데이터 구동 제어신호(DDC)는 데이터 구동부(2)에 공급된다. 반면, 게이트 구동 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 시프트 클럭(GSC) 및 게이트 출력 인에이블(GOE) 등을 포함하고, 이 게이트 구동 제어신호(GDC)는 게이트 구동부(13)에 공급된다. On the other hand, the timing controller 11 supplies digital video data supplied from a digital video card (not shown) to the data driver 12. In addition, the timing controller 11 generates the data driving control signal DDC and the gate driving control signal GDC using the horizontal / vertical synchronization signals H and V and the clock signal CLK. The data driving control signal DDC includes a source shift clock SSC, a source start pulse SSP, a polarity control signal POL, a source output enable signal SOE, and the like. DDC is supplied to the data driver 2. On the other hand, the gate driving control signal GDC includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC and a gate output enable GOE, and the gate driving control signal GDC is a gate driver 13. Supplied to.

좀더 덧붙여 설명하면, 게이트 구동부(13)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 공급되는 게이트 구동 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔 펄스 즉, 게이트 하이 펄스를 순차적으로 발생하게 된다. 이 게이트 구동부(13)는 스캔 펄스를 순차적으로 발생하는 시프트 레지스터와, 스캔 펄스 전압의 스윙 폭을 TFT의 문턱전압 이상으로 시프트 시키기 위한 레벨 시프터를 포함하고 있다. In further detail, the gate driver 13 sequentially generates a scan pulse, that is, a gate high pulse, in response to the gate driving control signal GDC supplied from the timing controller 11. The gate driver 13 includes a shift register for sequentially generating scan pulses, and a level shifter for shifting the swing width of the scan pulse voltage above the threshold voltage of the TFT.

반면, 데이터 구동부(12)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 공급되는 데이터 구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급한다. 이 데이터 구동부(12)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고 그 데이터를 래치한 다음, 감마보정전압을 이용하여 액정셀에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 전압으로 변환하게 된다. On the other hand, the data driver 12 supplies data to the data lines DL1 to DLm in response to the data driving control signal DDC supplied from the timing controller 11. The data driver 12 samples the digital video data RGB from the timing controller 11, latches the data, and converts the data into an analog voltage that can express gray scales in the liquid crystal cell using a gamma correction voltage. .

여기에서 상기 데이터 구동부(12)는 다수의 데이터 IC(Date Integrated Circuit; 60)를 포함한다. 다시 말해, 도 2에 나타낸 바와 같이 각각의 데이터 IC(60)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터 데이터(RGB)가 입력되는 데이터 레지스터(61)와, 샘플링 클럭을 발생하기 위한 시프트 레지스터(62)와, 시프트 레지스터(62) 및 k(단, 여기에서 k는 m보다 작은 정수)개의 데이터 라인들(DL1~DLk) 사이에 접속된 제1래치(63), 제2래치(64), 디지털/아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter; DAC; 66) 및 출력회로(68)와, 감마기준전압을 포함한 감마보정전압들을 DAC(66)에 공급하기 위한 감마보정회로(65)를 구비한다. The data driver 12 includes a plurality of data integrated circuits (ICs) 60. In other words, as shown in Fig. 2, each data IC 60 includes a data register 61 to which data RGB is input from the timing controller 11, a shift register 62 for generating a sampling clock, First latch 63, second latch 64, digital / analog converter connected between shift register 62 and k (where k is an integer less than m) between data lines DL1 to DLk A digital to analog converter (DAC) 66, an output circuit 68, and a gamma correction circuit 65 for supplying gamma correction voltages including the gamma reference voltage to the DAC 66.

먼저, 데이터 레지스터(61)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터의 데이터(RGB)를 일시 저장한 후에 저장된 데이터(RGB)를 제1래치(63)에 공급한다. First, the data register 61 temporarily stores data RGB from the timing controller 11 and supplies the stored data RGB to the first latch 63.

그리고, 시프트 레지스터(62)는 타이밍 컨트롤러(11)로부터의 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭신호(SSC)에 따라 시프트시켜 샘플링신호를 발생하게 된다. 또한, 시프트 레지스터(62)는 소스 스타트 펄스(SSP)를 시프트시켜 다음 단의 시프트 레지스터(62)에 캐리 신호(CAR)를 전달하게 된다. The shift register 62 then shifts the source start pulse SSP from the timing controller 11 in accordance with the source sampling clock signal SSC to generate a sampling signal. In addition, the shift register 62 shifts the source start pulse SSP to transfer the carry signal CAR to the next shift register 62.

한편, 제1래치(63)는 시프트 레지스터(62)로부터 순차적으로 입력되는 샘플링신호에 응답하여 데이터 레지스터(61)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고, 그 디지털 비디오 데이터(RGB)를 1라인씩 래치한다. On the other hand, the first latch 63 samples the digital video data RGB from the data register 61 in response to the sampling signals sequentially input from the shift register 62 and sets the digital video data RGB to 1. Latch line by line.

그 다음, 제2래치(64)는 제1래치(63)로부터 입력되는 디지털 데이터(RGB)를 래치한 후, 래치된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 타이밍 컨트롤러(11)로부터의 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 동시에 출력한다. Next, the second latch 64 latches the digital data RGB input from the first latch 63, and then latches the latched digital video data RGB from the timing controller 11 as a source output enable signal. Output simultaneously in response to (SOE).

그리고, 감마보정회로(65)는 외부전원(14)으로부터 입력되는 외부전압을 분압하여 감마기준전압들과 그 감마기준전압들을 다시 분압하여 각 계조에 대응하는 감마보정전압들을 발생하게 된다.The gamma correction circuit 65 divides the external voltage input from the external power supply 14 to divide the gamma reference voltages and the gamma reference voltages again to generate gamma correction voltages corresponding to the respective gray levels.

또한, DAC(66)는 제2래치(64)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 감마보정회로(65)로부터의 감마보정전압으로 변환하게 된다. 물론 여기에서 DAC(65)는 극성제어신호에 응답하여 정극성 감마보정전압과 부극성 감마보정전압 중 어느 하나를 선택한다. In addition, the DAC 66 converts the digital video data RGB from the second latch 64 into a gamma correction voltage from the gamma correction circuit 65. Of course, the DAC 65 selects either the positive gamma correction voltage or the negative gamma correction voltage in response to the polarity control signal.

한편, 출력회로(68)는 데이터 라인들 각각에 접속된 버퍼(Buffer)를 포함한다. 그리고 그 버퍼는 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급되는 전압의 감쇠를 최소화한다. On the other hand, the output circuit 68 includes a buffer connected to each of the data lines. The buffer minimizes attenuation of the voltage supplied to the data lines DL1 to DLm.

이와 같이 종래에는 상기 과정들을 거치면서, 동시에 액정의 열화를 방지할 목적에서 액정표시장치의 액정층에 매 프레임마다 상기 정극성 혹은 부극성 감마보정전압과 같이 서로 반대되는 극성의 전압을 교대로 걸어주게 되는데, 이런 경우 실질적으로 화소 전압은 피드-쓰로우 전압(feed-through Voltage; △Vp)이라는 것을 만들어낸다.As described above, in order to prevent deterioration of the liquid crystal while passing through the above processes, voltages of opposite polarities such as the positive or negative gamma correction voltage are alternately applied to the liquid crystal layer of the liquid crystal display device every frame. In this case, the pixel voltage actually produces a feed-through voltage (ΔVp).

결국, 이와 같은 전압 차로 인해 밝기의 차이가 발생하게 되고, 화면에는 플리커(flicker) 현상이 나타나게 된다. 또한 △Vp 전압으로 인해 잔류 DC가 걸리게 되는데, 이것은 다시 말해 △Vp 차이로 인해 DC 성분이 액정에 쌓이게 되고 이로 인해 색상이 누적되어 잔상이 발생하게 되는 것이다.As a result, a difference in brightness occurs due to the voltage difference, and flicker occurs on the screen. In addition, the residual DC is applied due to the ΔVp voltage. In other words, the DC component is accumulated in the liquid crystal due to the ΔVp difference, and thus, the color is accumulated and the afterimage occurs.

따라서 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하고자 종래 감마보정전압의 인가 지점을 0에서 255 그레이(Gray)로 기준했던 방식을 일부 변경하여, 1에서 254 그레 이는 종래와 동일한 감마보정전압을 인가하고, 반면 0과 255 그레이는 별도의 보상된 화이트 및 블랙의 감마보정전압을 인가하여 그 잔상을 제거하려는데 목적이 있다. Accordingly, in the present invention, in order to solve the above problem, the method of applying the gamma correction voltage to the conventional gamma correction voltage was changed from 0 to 255 gray, and 1 to 254 gray applied the same gamma correction voltage as before, whereas 0 And 255 gray are intended to remove the afterimage by applying a gamma correction voltage of separately compensated white and black.

그리고 이와 같은 목적 달성은 본 발명의 구성을 통해 더욱더 구체화될 수 있다. 본 발명에 따른 액정표시장치의 감마보정전압 보상회로는 0의 계조 전압을 개별 구동하는 화이트 보정전압 보상부와; 1 내지 254의 계조 전압을 구동하는 중간 단계 보정전압 보상부; 및 255의 계조 전압을 개별 구동하는 블랙 보정전압 보상부로 구성되는 것을 특징으로 한다. And the achievement of this object can be further embodied through the configuration of the present invention. A gamma correction voltage compensation circuit of a liquid crystal display according to the present invention includes: a white correction voltage compensation unit for individually driving a gray scale voltage of 0; An intermediate correction voltage compensator for driving a gray voltage of 1 to 254; And a black correction voltage compensator for individually driving the gray scale voltage of 255.

또한 본 발명에 따른 액정표시장치는 데이터 정보를 화상에 표시하기 위한 액정패널; 및 특정 계조전압을 선택하여 전압을 보상하는 감마보정전압 보상회로를 포함하고 상기 액정패널을 구동하기 위한 신호인가수단으로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, a liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel for displaying data information on an image; And a gamma correction voltage compensating circuit for compensating the voltage by selecting a specific gray scale voltage, and comprising signal applying means for driving the liquid crystal panel.

그러면 도면을 참조해 본 발명에 대하여 구체적으로 살펴보고자 한다. 도 3은 액정패널(115)을 둘러싸고 있는 감마보정전압 보상부(167)를 포함한 주변 회로부들을 나타내고 있다. 그 중에서도 기본적으로 액정표시장치는 데이터 라인(DL1~DLm)과 게이트 라인들(GL1~GLn)이 서로 교차하고, 그 교차부에 액정셀을 구동시키기 위한 TFT가 형성되어 있는 액정패널(115)이 존재하게 되고, 이 액정패널(115)의 주변에는 감마보정전압 보상부(167)를 포함하고 데이터 라인들(DL1~DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(112), 액정패널(115)의 게이트 라인 (GL1~GLn)에 스캔 펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(113), 외부전원(114)에 접속되고 게이트 구동부(113) 및 데이터 구동부(113)를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(111)를 구비한다. Next, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 illustrates peripheral circuit parts including a gamma correction voltage compensator 167 surrounding the liquid crystal panel 115. Among them, the liquid crystal panel 115 basically includes a liquid crystal panel 115 in which data lines DL1 to DLm and gate lines GL1 to GLn cross each other, and a TFT for driving the liquid crystal cell is formed at an intersection thereof. In the periphery of the liquid crystal panel 115, a gamma correction voltage compensator 167 is provided, and the data driver 112 and the liquid crystal panel 115 are configured to supply data to the data lines DL1 to DLm. A gate driver 113 for supplying scan pulses to the gate lines GL1 to GLn, and a timing controller 111 connected to an external power source 114 and controlling the gate driver 113 and the data driver 113. do.

먼저, 액정패널(115)은 화상을 표현하는 화면부에 해당하는 것으로서 두 장의 투명기판 사이에 액정 셀들이 매트릭스 형태로 배열되어 있다. 구체적으로 말해, 하부 유리기판상에는 데이터 라인(DL1~DLm)과 게이트 라인들(GL1~GLn)이 직교하고 있고, 그 데이터 라인(DL1~DLm)과 게이트 라인들(GL1~GLn)의 교차부에는 TFT가 형성되어 있는 것이다. 여기에서 TFT는 스캔펄스에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLm)상의 데이터를 액정 셀에 공급하는 역할을 하게 된다. 그리고 TFT 게이트 전극은 게이트 라인(GL1~GLn)에, 소스전극은 데이터 라인(DL1~DLm)에 각각 접속되고, TFT의 드레인 전극은 액정 셀의 화소전극과 스토리지 커패시터에 접속된다. First, the liquid crystal panel 115 corresponds to a screen unit for displaying an image, and liquid crystal cells are arranged in a matrix form between two transparent substrates. Specifically, the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn are orthogonal to each other on the lower glass substrate, and the data line DL1 to DLn intersects the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn. TFT is formed. Here, the TFT serves to supply data on the data lines DL1 to DLm to the liquid crystal cell in response to the scan pulse. The TFT gate electrode is connected to the gate lines GL1 to GLn, the source electrode is connected to the data lines DL1 to DLm, and the drain electrode of the TFT is connected to the pixel electrode of the liquid crystal cell and the storage capacitor.

한편, 타이밍 컨트롤러(111)는 디지털 비디오 카드(미도시)로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동부(112)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(111)는 수평/수직 동기신호(H,V)와 클럭 신호(CLK)를 이용하여 데이터 구동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생한다. 여기에서 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스 시프트 클럭(SSC), 소스 스타트 펄스(SSP), 극성 제어신호(POL) 및 소스 출력 인에이블 신호(SOE) 등을 포함하게 되는데, 이 데이터 구동 제어신호(DDC)는 데이터 구동부(112)에 공급된다. 반면, 게이트 구동 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 시프트 클럭(GSC) 및 게이트 출력 인에이블(GOE) 등을 포함하고, 이 게이트 구동 제어신호(GDC)는 게이트 구동부(113)에 공급된다. Meanwhile, the timing controller 111 supplies digital video data supplied from a digital video card (not shown) to the data driver 112. In addition, the timing controller 111 generates the data driving control signal DDC and the gate driving control signal GDC using the horizontal / vertical synchronization signals H and V and the clock signal CLK. The data driving control signal DDC includes a source shift clock SSC, a source start pulse SSP, a polarity control signal POL, a source output enable signal SOE, and the like. DDC is supplied to the data driver 112. On the other hand, the gate driving control signal GDC includes a gate start pulse GSP, a gate shift clock GSC and a gate output enable GOE, and the gate driving control signal GDC is the gate driver 113. Supplied to.

그리고, 상기 액정패널(115)에는 게이트 라인들(DL1~DLm)에 접속된 게이트 구동부(113)가 있다. 이 게이트 구동부(113)는 타이밍 컨트롤러(111)로부터 공급되는 게이트 구동 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스, 즉 게이트 하이 펄스를 순차적으로 발생하게 되고, 또 그 스캔 펄스를 순차적으로 발생하는 시프트 레지스터와 스캔 펄스 전압의 스윙 폭을 TFT의 문턱 전압(threshold voltage) 이상으로 시프트 시키기 위한 레벨 시프터를 포함하고 있다.In addition, the liquid crystal panel 115 includes a gate driver 113 connected to gate lines DL1 to DLm. The gate driver 113 sequentially generates scan pulses, that is, gate high pulses in response to the gate drive control signal GDC supplied from the timing controller 111, and sequentially generates the scan pulses. And a level shifter for shifting the swing width of the scan pulse voltage above the TFT's threshold voltage.

한편, 상기 액정패널(115)에는 감마보정전압 보상부(167)를 포함한 데이터 구동부(112)가 데이터 라인들(DL1~DLm)에 접속되어 있다. 이 구동부(112)는 외부의 타이밍 컨트롤러(111)로부터 공급되는 데이터 구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터 라인들(DL1~DLm)에 공급하게 되는데, 여기에서는 타이밍 컨트롤러(111)로부터의 디지털 비디오 데이터, 즉 적(R)·녹(G)·청(B)의 데이터를 샘플링하고 그 데이터를 래치한 후, 감마보정전압을 이용해 액정에서 계조를 표현할 수 있는 아날로그 방식으로 변환하게 된다. The data driver 112 including the gamma correction voltage compensator 167 is connected to the data lines DL1 to DLm in the liquid crystal panel 115. The driver 112 supplies data to the data lines DL1 to DLm in response to a data driving control signal DDC supplied from an external timing controller 111. After sampling digital video data, that is, data of red (R), green (G), and blue (B) and latching the data, the gamma correction voltage is used to convert the analog video into an analog method that can express gray scales in liquid crystals.

그러면 이와 관련해서는 도 4를 참조해 설명을 덧붙이고자 한다. 상기 데이터 구동부(112)는 다수의 데이터 IC(Date Integrated Circuit; 160)를 포함한다. 다시 말해, 각각의 데이터 IC(160)는 타이밍 컨트롤러(111)로부터 데이터(RGB)가 입력되는 데이터 레지스터(161)와, 샘플링 클럭을 발생하기 위한 시프트 레지스터(162)와, 시프트 레지스터(162) 및 k(단, 여기에서 k는 m보다 작은 정수)개의 데이터 라인들(DL1~DLk) 사이에 접속된 제1래치(163), 제2래치(164), 디지털/아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter; DAC), 감마기준전압을 포함한 감마보정전압 들을 DAC(166)에 공급하기 위한 감마보정회로(165), DAC(166)에 공급된 감마보정전압 가운데 O 및 255 그레이 전압만을 선별하여 보상을 하는 감마보정전압 보상부(167) 및 출력회로(168)를 구비한다.In this regard, a description thereof will be added with reference to FIG. 4. The data driver 112 includes a plurality of data integrated circuits (ICs) 160. In other words, each data IC 160 includes a data register 161 to which data RGB is input from the timing controller 111, a shift register 162 for generating a sampling clock, a shift register 162, and the like. a first latch 163, a second latch 164, and a digital to analog converter connected between k data lines DL1 to DLk (where k is an integer smaller than m); DAC), a gamma correction circuit 165 for supplying gamma correction voltages including a gamma reference voltage to the DAC 166, and a gamma that selects and compensates only O and 255 gray voltages among the gamma correction voltages supplied to the DAC 166. A correction voltage compensator 167 and an output circuit 168 are provided.

먼저, 타이밍 컨트롤러(111)로부터의 해당 데이터(RGB)는 데이터 레지스터(161)에 일시 저장된 후, 그 저장된 데이터(RGB)가 제1래치(163)에 공급된다. First, the corresponding data RGB from the timing controller 111 is temporarily stored in the data register 161, and then the stored data RGB is supplied to the first latch 163.

그리고, 시프트 레지스터(162)는 타이밍 컨트롤러(111)로부터의 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭신호(SSC)에 따라 시프트시켜 샘플링신호를 발생하게 된다. 또한, 시프트 레지스터(162)는 소스 스타트 펄스(SSP)를 시프트시켜 다음 단의 시프트 레지스터(162)에 캐리 신호(CAR)를 전달하게 된다. The shift register 162 generates a sampling signal by shifting the source start pulse SSP from the timing controller 111 according to the source sampling clock signal SSC. In addition, the shift register 162 shifts the source start pulse SSP to transfer the carry signal CAR to the next stage shift register 162.

한편, 제1래치(163)는 시프트 레지스터(162)로부터 순차적으로 입력되는 샘플링신호에 응답하여 데이터 레지스터(161)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 샘플링하고, 그 디지털 비디오 데이터(RGB)를 1라인씩 래치하게 된다.On the other hand, the first latch 163 samples the digital video data RGB from the data register 161 in response to the sampling signals sequentially input from the shift register 162 and sets the digital video data RGB to 1. It will latch line by line.

다음으로, 제2래치(164)는 제1래치(163)로부터 입력되는 디지털 데이터(RGB)를 래치한 후, 래치된 디지털 비디오 데이터(RGB)를 타이밍 컨트롤러(111)로부터의 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 동시에 출력한다. Next, the second latch 164 latches the digital data RGB input from the first latch 163, and then latches the latched digital video data RGB from the timing controller 111 as a source output enable signal. Output simultaneously in response to (SOE).

또한, DAC(166)는 제2래치(164)로부터의 디지털 비디오 데이터(RGB)에 따라 감마보정회로(165)로부터의 감마보정전압을 변환하게 되는데, 물론 DAC(166)는 극성제어신호에 응답하여 정극성 및 부극성의 감마보정전압 중 어느 하나를 선택하게 된다.In addition, the DAC 166 converts the gamma correction voltage from the gamma correction circuit 165 according to the digital video data RGB from the second latch 164, but the DAC 166 responds to the polarity control signal. One of the positive and negative gamma correction voltages is selected.

위의 감마보정회로(165)에 대하여 좀더 덧붙여 설명하면, 그 보정회로(165) 는 1차적으로 외부전원으로부터 입력되는 일정 전압을 분압하여 감마기준전압들을 만들어 내고, 2차적으로 그 감마기준전압들을 또다시 분압하여 각 계조에 대응하는 감마보정전압들을 발생하게 되는데, 여기에서 감마보정전압은 액정에 색의 중간단계를 표현할 수 있도록 하기 위하여 직렬 저항들로 이루어진 전압 분배부를 통해 분압된 전압들을 이용하게 되므로, 계조 전압(Gray Voltage)이라고도 불리고 있다.The gamma correction circuit 165 will be described in further detail. The correction circuit 165 firstly divides a predetermined voltage input from an external power source to generate gamma reference voltages, and secondly, generates the gamma reference voltages. The voltage is divided again to generate gamma correction voltages corresponding to each gray level, where the gamma correction voltage is used to divide the voltages through a voltage divider made up of series resistors in order to express an intermediate stage of color in the liquid crystal. Therefore, it is also called a gray voltage.

그리고, 앞서 선택된 전압은 다시 본 발명의 핵심인 감마보정전압 보상부(167)를 거치게 된다. 그 세부적 구성은 기존의 그레이 스케일상에서 최초 0 그레이에 해당하는 부분으로서 계조전압과 공통전압의 전압차를 0V로 만들고자 하는 별도의 화이트 보정전압 보상부와, 1~254 그레이에 해당하는 전압은 그대로 출력시키게 되는 중간단계 보정전압 보상부 및 그레이 스케일상 255 그레이에 해당하는 블랙 보정전압 보상부로 이루어져 있다. 본 발명에서는 이러한 3개의 보정전압 보상부를 포괄하여 '감마보정전압 보상부'라 명명하였다.In addition, the previously selected voltage passes through the gamma correction voltage compensator 167 which is the core of the present invention. The detailed configuration is the part of the first 0 gray on the existing gray scale, and a separate white compensation voltage compensator to make the voltage difference between the grayscale voltage and the common voltage to 0V, and the voltage corresponding to 1 ~ 254 gray is output as it is. It consists of an intermediate level correction voltage compensation unit and a black correction voltage compensation unit corresponding to 255 gray on the gray scale. In the present invention, these three correction voltage compensation units are collectively referred to as 'gamma correction voltage compensation units'.

여기에서 상기 감마보정전압 보상부(167)가 만약 256개의 계조 전압을 기준으로 한 경우일 때, 그 보상부(167)의 내부에 구성된 비교 회로부는 그 계조 전압들 가운데에서 특별히 '0 그레이' 및 '255 그레이' 전압만을 선별하고, 그 선택된 전압에 따라 롬(ROM)과 같은 소정의 메모리에 설정된 전압을 출력시켜 감산 혹은 가산하여 보상하게 된다. Here, when the gamma correction voltage compensator 167 is based on 256 gray voltages, the comparator circuit configured inside the compensator 167 may include '0 gray' and among the gray voltages. Only the '255 gray' voltage is selected, and a voltage set in a predetermined memory such as a ROM is output according to the selected voltage to be subtracted or added to compensate.

그러면 그 동작 원리에 대하여 구체적으로 다시 한번 설명하고자 한다. 가령 종래에는 데이터 레지스터(161)로부터의 데이터 정보에 따라 선택된 '0 그레이'에 해당하는 전압이 실제 ±α만큼의 전압차가 생기게 되었다. 따라서 본 발명에서는 먼저 0 그레이에 해당하는 전압인지를 비교 회로부를 통하여 판별해 내게 되고, 그와 동시에 롬(ROM)에 저장되어 있는 α만큼의 전압을 빼주거나 혹은 더해주어 보상하게 된다. 만약 정극성 감마보정전압의 경우에서 'O 그레이'가 선택되었다면 감마보정전압 보상부(167)에서는 이보다 낮은 0 +(-α)만큼의 전압, 즉 실질적인 -α만큼을 가산하여 보상하게 된다. 이는 바꾸어 말해서, +α만큼의 전압을 감산하는 것일 수 있다. 이에 더해서, 만약 여기에서 해당 프레임이 부극성 감마보정전압을 사용하는 경우였다면 그 보상방법은 물론 반대가 되어야 할 것이다.Then, the operation principle will be described once more in detail. For example, in the related art, a voltage corresponding to '0 gray' selected according to data information from the data register 161 has a voltage difference as much as ± α. Therefore, in the present invention, first, it is determined whether the voltage corresponds to zero gray through the comparison circuit unit, and at the same time, the voltage equal to α stored in the ROM is subtracted or added to compensate. If 'O gray' is selected in the case of the positive gamma correction voltage, the gamma correction voltage compensator 167 compensates by adding a lower voltage of 0 + (− α), that is, the actual −α. In other words, it may be subtracting a voltage by + α. In addition, if the frame here used a negative gamma correction voltage, the compensation method would of course be reversed.

그리고, 만약 1~254 그레이에 해당하는 감마보정전압이 선택되었다면 본 발명의 감마보정전압 보상부(167)는 비교 회로부를 통하여 이를 감지하게 되고, 이런 경우 별도의 전압을 보상하지 않고 해당 전압을 그대로 액정패널에 인가하게 된다. In addition, if a gamma correction voltage corresponding to 1 to 254 gray is selected, the gamma correction voltage compensator 167 of the present invention detects it through the comparison circuit. In this case, the voltage is maintained without compensating a separate voltage. It is applied to the liquid crystal panel.

그러나, 또다시 '255 그레이'에 해당하는 전압이 선택되게 되면, 가령 종래에는 최고 계조전압(10V)과 공통전압(7.2V)의 차가 정확히 2.8V가 되어야 블랙을 구현할 수 있었는데, 액정패널(114)의 내부 특성에 의하여 1.4V의 회색이 가미된 블랙을 구현하였다면, 본 발명의 감마보정전압 보상부(167)는 1.4V + (+α) = 2.8V가 되어야 하므로 실질적으로 감마보정전압 보상부(167)에서는 롬(ROM)에 저장되어 있는 +1.4V만큼의 전압을 보상, 즉 가산하여 인가하게 되는 것이다.However, when the voltage corresponding to '255 gray' is selected again, for example, in the related art, the difference between the highest gradation voltage (10V) and the common voltage (7.2V) was exactly 2.8V to implement black, but the liquid crystal panel 114 When the black with the gray color of 1.4 V is implemented by the internal characteristics of), the gamma correction voltage compensator 167 of the present invention should be 1.4 V + (+ α) = 2.8 V. In 167, a voltage of +1.4 V stored in the ROM is compensated, that is, added.

그리고, 이와 같이 보상된 전압들은 버퍼(Buffer)를 포함한 출력회로를 통해 액정패널에 화상을 표현하게 된다. 물론 여기에서의 버퍼는 데이터 라인들(DL1~DLm) 각각에 접속되게 된다. In addition, the compensated voltages represent an image on the liquid crystal panel through an output circuit including a buffer. Of course, the buffer here is connected to each of the data lines DL1 to DLm.

지금까지 본 발명에서는 그 실시 예로서 256 계조의 정상적 화이트 모드의 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 분야에 통상적인 전문지식을 가진 사람이라면 누구나 그러한 변형에 대하여도 생각해 볼 수 있다. 다시 말해, 계조전압이 제로인 상태에서 화면이 검정색이고, 전압이 최고인 상태에서 화면이 흰색을 띠게 되는 경우가 정상적 블랙 모드이다. 이의 경우에도 물론 앞서서의 동작 원리와 크게 다르지 않을 것이다.So far, the present invention has been described taking the case of the normal white mode of 256 gray levels as an example. However, anyone with ordinary expertise in the art can think about such a variant. In other words, the screen is black when the gray voltage is zero, and the screen is white when the voltage is the highest. In this case, of course, it will not be very different from the above operating principle.

또한 본 발명에서는 64 계조의 경우도 물론 상정하고 있다. 그 경우의 수를 따져보면 먼저 64 계조의 정상적 화이트 모드가 있을 수 있고, 또는 64 계조의 정상적 블랙 모드가 있을 수 있다. 그 차이점을 언급해 본다면 그것은 다름 아닌 전압 분배부에서의 전압 차 간격이 256 계조에 비하여 비교적 넓게 설정된다는 것이다. 그러므로 그 동작 원리에 있어서는 256 계조의 보상방법과 조금도 다를 바가 없을 것이다.In the present invention, of course, the case of 64 gradations is also assumed. Considering the number of cases, there may be a normal white mode of 64 gradations, or there may be a normal black mode of 64 gradations. The difference is that the difference in voltage difference in the voltage divider is set relatively wider than 256 gray scales. Therefore, the operation principle will be no different from the 256 gray level compensation method.

따라서, 상기의 구성 결과 종래에 초래되었던 화소별 누적되는 색상의 잔상, 즉 대조비의 차이에 의한 명암 손실을 제거하게 됨으로써 결국은 액정표시장치의 화면의 선명도가 향상될 것이다. Therefore, as a result of the above configuration, the after-image of the accumulated color of each pixel, that is, the contrast loss due to the difference in contrast ratio, is eliminated. As a result, the sharpness of the screen of the LCD may be improved.

Claims (9)

0의 계조 전압을 개별 구동하는 화이트 보정전압 보상부;A white correction voltage compensator for individually driving a gray voltage of 0; 1 내지 254의 계조 전압을 구동하는 중간단계 보정전압 보상부; 및An intermediate level correction voltage compensator for driving a gray voltage of 1 to 254; And 255의 계조 전압을 개별 구동하는 블랙 보정전압 보상부로 구성되는 감마보정전압 보상회로.A gamma correction voltage compensation circuit comprising a black correction voltage compensation unit for individually driving a gray scale voltage of 255. 제 1항에 있어서, 상기 화이트 보정전압 보상부는 해당 전압을 선별하는 비교부 및 상기 선택 전압에 따라 메모리(ROM)로부터 출력된 전압을 감산하는 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감마보정전압 보상회로.The gamma correction voltage of claim 1, wherein the white correction voltage compensator further comprises a comparator for selecting a corresponding voltage and a subtractor for subtracting a voltage output from the memory according to the selection voltage. Compensation circuit. 제 1항에 있어서, 상기 블랙 보정전압 보상부는 해당 전압을 선별하는 비교부 및 상기 선택 전압에 따라 메모리(ROM)로부터 출력된 전압을 가산하는 가산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 감마보정전압 보상회로.The gamma correction voltage of claim 1, wherein the black correction voltage compensator further comprises a comparator for selecting a corresponding voltage and an adder for adding a voltage output from the memory ROM according to the selected voltage. Compensation circuit. 데이터 정보를 화상에 표시하기 위한 액정패널; 및A liquid crystal panel for displaying data information on an image; And 특정 계조전압을 선택하여 전압을 보상하는 감마보정전압 보상회로를 포함하고 상기 액정패널을 구동하기 위한 신호인가수단으로 구성되는 액정표시장치.And a gamma correction voltage compensating circuit for compensating the voltage by selecting a specific gray scale voltage and comprising signal applying means for driving the liquid crystal panel. 제 4항에 있어서, 상기 신호인가수단은 상기 액정패널의 데이터 라인에 데이 터를 공급하기 위한 데이터 구동부; 상기 액정패널의 게이트 라인에 게이트 펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부; 및 상기 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하여 구성되는 액정표시장치.5. The apparatus of claim 4, wherein the signal applying means comprises: a data driver for supplying data to data lines of the liquid crystal panel; A gate driver for supplying a gate pulse to the gate line of the liquid crystal panel; And a timing controller controlling the data driver and the gate driver. 제 4항에 있어서, 상기 감마보정전압 보상회로는 0의 계조 전압을 개별 구동하는 화이트 보정전압 보상부; 1 내지 254의 계조 전압을 구동하는 중간단계 보정전압 보상부; 및 255의 계조 전압을 개별 구동하는 블랙 보정전압 보상부로 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The display device of claim 4, wherein the gamma correction voltage compensation circuit comprises: a white correction voltage compensation unit configured to individually drive a gray scale voltage of 0; An intermediate level correction voltage compensator for driving a gray voltage of 1 to 254; And a black correction voltage compensator for individually driving the gray scale voltage of 255. 제 4항에 있어서, 상기 화이트 보정전압 보상부는 해당 전압을 선별하는 비교부 및 상기 선택 전압에 따라 메모리(ROM)로부터 출력된 전압을 감산하는 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 4, wherein the white correction voltage compensator further comprises a comparator for selecting a corresponding voltage and a subtractor for subtracting a voltage output from the memory according to the selected voltage. . 제 4항에 있어서, 상기 블랙 보정전압 보상부는 해당 전압을 선별하는 비교부 및 상기 선택 전압에 따라 메모리(ROM)로부터 출력된 전압을 가산하는 가산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 4, wherein the black correction voltage compensator further comprises a comparator for selecting a corresponding voltage and an adder for adding a voltage output from the memory according to the selected voltage. . 제 4항에 있어서, 상기 감마보정전압 보상회로는 데이터 구동부의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.The liquid crystal display of claim 4, wherein the gamma correction voltage compensation circuit is formed inside the data driver.
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