JP2002366122A - 液晶表示装置及びその駆動方法 - Google Patents
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Abstract
能を付与して、階調データの損失なしでコントラストが
高い液晶表示装置及びその駆動方法を開示する。 【解決手段】 画像信号源は画像表示のためのRGB階
調信号を出力し、液晶表示モジュールは、階調信号に適
応して調整されたガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定
形正/負極性階調電圧と、一つ以上の可変形正/負極性階
調電圧を出力して画像を表示する。その結果、手動で調
整されるガンマ曲線を液晶表示モジュール内で階調デー
タの損失なしで画面の階調水準に適応して自動調整する
ことができ、手動でガンマ曲線調整のためのデータを入
力しても、液晶表示モジュール内で階調データの損失な
しで画面の階調水準に適応してガンマ曲線を調整するこ
とができる。
Description
の駆動方法に係わり、より詳しくは、入力階調データに
適応してガンマ曲線調整機能を付与することにより、階
調データを損失することなく、コントラストの高い画面
を表示するための液晶表示装置及びその駆動方法に関す
るものである。
各表示点の階調(輝度)を表現するデータビット数が増
加すると、これに連動して階調電圧の段数を増加する必
要がある。最近ではデータビット数を増加する傾向にあ
り、これに伴って必要な階調電圧の段数も増加してい
る。例えば、3ビットのデータを受けるLCDの場合に
は8個の階調電圧が必要となり、この程度までは特別な
問題はないが、最近は6ビットや8ビットのデータが多
く用いられているので、必要な階調電圧の数も増加させ
なければならない。
作って入力するのは非常に難しいことであるため、LC
DのドライブICは8乃至9個の階調電圧だけを外部か
ら受け取り、その間の階調電圧はドライバーIC内部で
抵抗分割して作って用いる。
個の階調電圧だけを入力するようになっており、その間
の値はドライバー内部で一定の規則によって内挿生成す
るようになっていて、その状態が非線形であることが多
い。これは液晶の光透過性など、光電変換特性が非線形
的になっているために、これを望ましい特性に補正し
て、好ましい光透過特性を得ようとするためであるが、
このような非線形操作をガンマ補正といい、ガンマ
(γ)補正の際に用いられる入出力関係曲線をガンマ曲
線という。
よる輝度の範囲を説明するためのガンマ曲線であって、
一般的なTFT LCDモジュールは図1aに示したよ
うにγ=2.2のガンマ曲線(出力=入力**2.2)を有
するように調整されている。
線が固定されている場合、次のような問題を生じる。撮
影時のデジタル化方式の影響もあるが、例えば、海浜の
ように全体的に明るい環境の画面では階調データの大部
分が高い輝度を示すので、高輝度部の微妙なコントラス
トが失われる。つまり、図1bに示したように輝度の範
囲が減ってコントラストが小さくなる。
ように全体的に暗い環境の画面では、ほとんどの階調デ
ータが低い輝度を示すので、これもまた低輝度部の微妙
なコントラストが失われる。
ックカードでは、使用者がガンマ曲線を直接選択調整す
る機能を付与している。
る場合にはガンマ定数(γ)を2.2より大きく設定
し、暗い画面を主に用いる場合であればガンマ定数を
2.2より小さく設定する機能を付与することにより、
輝度の範囲を広くしてガンマ定数を2.2に固定設定さ
れた画面よりコントラストが増加した感じの画面を使用
するようにしている。
ンマ曲線の調整は次のような問題点がある。
動形であったため、表示される画面の状態で使用者がい
ちいち再調整しなければならなかった。つまり、γ>2.
2に設定した状態で暗い画面を表示する際にはさらに暗
くなってコントラストがさらに落ちて見えるようにな
り、γ<2.2に設定した状態で明るい画面を表示する際
にはさらに明るくなってやはりコントラストが落ちて見
えるという問題点がある。
まり、ガンマ定数の変更を単純な輝度シフトで代用する
ため、γ>2.2に設定することは低輝度階調データを一
定のビット数だけ取り去ることであるためブラック近く
のデータが失われ、反対にγ<2.2の場合には低輝度階
調データを一定のビット数だけ付け足すことであるため
ホワイト近くのデータが押し出されて失われ、いずれの
場合も全ての階調データを表現することができなくな
る。また、ガンマ補正の計算を正しく行っても、LCD
の場合には最大輝度の固定という制限があるため、類似
の結果になる。
際、4階調データを足したり引いてデータをシフトする
と、フルブラック近くにある0乃至3階調データまたは
フルホワイト近くの60乃至63階調のデータが失われ
るという問題点がある。
大きくすればするほど階調表現と関係ないデータ量が増
加するという問題点でもある。
と課題はこのような従来の問題点を解決するためのもの
であり、本発明の目的は、手動で調整されるガンマ曲線
を、液晶表示モジュール内において画面の階調水準に合
わせて階調データの損失なく調整することができる液晶
表示装置を提供することにある。
装置の駆動方法を提供することにある。
するための一つの特徴による液晶表示装置は、外部の画
像信号源から画像表示のためのR、G、B各々の階調信
号の提供を受けて画像を表示する液晶表示装置におい
て、前記階調信号に適応してガンマ曲線を調整し、調整
されたガンマ曲線に基づいて一つ以上の可変形階調電圧
を出力して画像を表示する液晶表示モジュールを含んで
構成される。
例は、前記画像信号源から提供されるデジタルタイプの
RGB階調データをアナログ変換するD/Aコンバータ
と;前記アナログ変換された階調信号に基づいて所定の
ガンマ定数を有するガンマ曲線に変更し、前記変更され
たガンマ曲線に基づいて一つ以上の可変形階調電圧を出
力する階調電圧発生部とを含むことを特徴とする。
例は、前記画像信号源から提供されるアナログタイプの
RGB階調データに基づいて所定のガンマ定数を有する
ガンマ曲線に変更し、変更されたガンマ曲線に基づいて
一つ以上の可変形階調電圧を出力する階調電圧発生部を
含むことを特徴とする。
実施例は、前記画像信号源から提供されるRGB階調デ
ータをチェックして画面の輝度レベルを感知し、感知さ
れた輝度レベルに応じて調整電圧を出力する画面輝度決
定部と;前記調整電圧に基づいて所定のガンマ定数を有
するガンマ曲線に変更し、前記変更されたガンマ曲線に
基づいて一つ以上の可変形階調電圧を出力する階調電圧
発生部とを含むことを特徴とする。前記各々の液晶表示
モジュールは前記階調信号に適応してガンマ曲線を調整
し、調整されたガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定形
階調電圧をさらに出力することを特徴とする。
所定のガンマ定数によって線形または非線形に変更さ
れ、また低階調または高階調レベルのうちのいずれかの
レベルと中間階調レベルとの間の間隔が両側よりは中央
において大きいかまたは同一であるのが好ましく、表示
される画面の輝度レベルが中間階調レベル表示時より明
るい場合は前記中間階調レベル表示によるガンマ定数よ
り大きい値であり、表示される画面の輝度レベルが中間
階調レベル表示時より暗い場合は中間階調レベル表示に
よるガンマ定数より小さい値であるのが好ましい。
H間入力される階調データの平均値を計算し、これによ
って所定のデューティ信号を出力する矩形波出力部と;
前記デューティ信号の入力により、前記デューティ信号
をアナログ変換した調整電圧を前記階調電圧発生部に出
力するアナログ変換部とを含むことを特徴とする。
データの各階調値を合算し、前記合算された階調データ
を出力する合算部と;前記合算された階調データに対し
て1H間累算して出力する1ライン合算部と;1H間累
算された階調データを3で除算し、除算された階調デー
タのうち所定の上位桁に対応するデータを出力する分割
部と;前記上位桁データを順次にダウンカウンティング
し、カウンティング数を出力するカウンティング部と;
前記カウンティング数に基づいて所定のデューティを有
する矩形波を出力するデューティ信号発生部とを含むこ
とを特徴とする。
G、B階調データのうちの少なくともいずれか一つのピ
クセルの階調データに加重値を付与するためのピクセル
データ変換部をさらに含むことが好ましい。
めの一つの特徴による液晶表示装置の駆動方法は、多数
のゲート線、前記ゲート線と絶縁して交差する多数のデ
ータ線、前記ゲート線及びデータ線によって囲まれた領
域に形成され、各々前記ゲート線及びデータ線に連結さ
れているスイッチング素子を有する行列の形態で配列さ
れた多数の画素を含む液晶表示装置の駆動方法におい
て、 (a)前記ゲートラインに走査信号を順次に供給する段
階と;(b)外部の画像信号源から画像表示のための
R、G、B各々の階調信号の提供を受けて前記階調信号
に適応してガンマ曲線を調整し、調整されたガンマ曲線
に基づいて一つ以上の可変形階調電圧を出力する段階
と;(c)前記可変形階調電圧に基づいて前記データラ
インにデータ電圧を供給する段階とを含むことを特徴と
する。
ガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定形階調電圧を出力
する段階をさらに含むことが好ましい。
の画像信号源から1H間入力される階調データの平均値
を計算して、前記計算された平均値によって所定のデュ
ーティ信号を出力する段階と;(b−2)前記デューテ
ィ信号の入力によって前記デューティ信号をアナログに
変換した調整電圧を出力する段階と;(b−3)前記調
整電圧に基づいて所定のガンマ定数を有するガンマ曲線
に変更し、前記変更されたガンマ曲線に基づいて一つ以
上の可変形階調電圧を出力する段階とを含むことを特徴
とする。
1)R、G、B階調データの各々を合算する段階と;
(b−12)前記合算された階調データに対し、1H間
累算する段階と;(b−13)前記1H間累算された階
調データを3で除算する段階と;(b−14)前記除算
した階調データのうち所定の上位桁に対応するデータの
みを分割して出力する段階と;(b−15)前記上位桁
データを順次にダウンカウンティングし、カウンティン
グ数を出力する段階と;(b−16)前記カウンティン
グ数に基づいて所定のデューティを有する矩形波を出力
する段階とを含み、前記段階(b−3)は、前記調整さ
れたガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定形階調電圧を
出力する段階をさらに含むことが好ましい。
によれば、手動で調整されるガンマ曲線を、液晶表示モ
ジュール内で階調データを損失せずに画面の階調水準に
合わせて自動に調整することができ、手動でガンマ曲線
を調整するためのデータを入力するとしても、液晶表示
モジュール内で階調データを失うことなく画面の階調水
準に合わせて調整することができる。
発明を容易に実施できるように実施例について説明す
る。
るための図である。
装置は、画像信号源100と液晶表示モジュール200
とからなる。
号(RGB)と共に画像信号の表示を制御する制御信号
を液晶表示モジュール200に出力する。この時出力さ
れる制御信号は水平同期信号(Hsync)、垂直同期
信号(Vsync)、データイネーブル信号(DE)、
メインクロック(MCLK)を含む。
定部210、階調電圧発生部220、タイミング制御部
230、データドライバー部240、ゲートドライバー
部250及びLCDパネル260からなっており、階調
信号に適応して調整されたガンマ曲線に応じて画像を表
示する。
像信号源から提供されるRGB階調信号の提供を受け、
各々の階調レベルをチェックして画面の輝度水準を決定
し、決定された輝度水準に応じて調整電圧(VIN)を
階調電圧発生部220に出力する。この時出力される調
整電圧(VIN)は、決定される輝度水準に比例または
反比例する。
N)の提供を受けてこれに基づいてガンマ曲線を調整
し、調整されたガンマ曲線に基づいて複数の階調電圧を
データドライバー部240に出力する。例えば、輝度水
準に比例する調整電圧を受ける場合には正極性階調電圧
は調整電圧に比例して増加させ、負極性階調電圧は調整
電圧に反比例して減少させる。
2となる階調電圧設定において、中間階調表示画面より
明るい画面ではさらに高い調整電圧が出力され、階調電
圧発生部220は2.2より大きいガンマ定数を用いて
ガンマ曲線を調整し、中間階調画面より暗い画面ではさ
らに低い調整電圧が出力され、階調電圧発生部220は
2.2より小さいガンマ定数を用いてガンマ曲線を調整
する。
ータと共にデータドライバー部240の駆動のための制
御信号(HCLK、STH、LOAD)をデータドライ
バー部240に出力し、ゲートドライバー部の駆動のた
めの制御信号(Gate clock、STV)をゲー
トドライバー部250に出力する。
データと共にその出力のための制御信号をタイミング制
御部230から受け、階調電圧発生部220から提供さ
れる適応された階調電圧に基づいてLCDパネル260
の各画素(PIXEL)に伝達される電圧値を一つのラ
インの間隔で下げ、ゲートドライバー部250は、各画
素の電圧値が画素に伝達できるように導く。
よれば、画像信号源から提供される階調データを分析し
て画面の全体的輝度水準を決定し、これに適応して液晶
表示モジュールの階調電圧を出力することにより、階調
データを損失することなく、画面に応じてガンマ曲線を
調整することができる。
するための図である。
画面輝度決定部210は、矩形波出力部2110とアナ
ログ変換部2120とから構成されており、外部から入
力される階調データの提供を受けて画面全体的輝度水準
を決定し、決定された輝度レベル電圧を階調電圧発生部
220に出力する。
1Hの間入力される階調データの平均値に比例するデュ
ーティを有するデューティ信号(Dout)をアナログ
変換部2120に出力する。
されるのを100%デューティ信号とすれば、中間階調
データが入力される場合には50%デューティ信号、そ
してブラック階調データが1H間入力される場合には0
%デューティ信号が出力される。矩形波出力部2110
はタイミング制御部230に装着されることもでき、ス
タンドアローン(stand alone)方式で具現
することができるのであろう。
2110からデューティ信号(Dout)の提供を受
け、これをアナログ変換して調整電圧(VIN)を階調
電圧発生部220に出力する。つまり、アナログ変換部
2120は一定デューティの矩形波の提供を受け、アナ
ログタイプの調整電圧に変換するデジタル−アナログ変
換機の機能を果たす。
換部2120の各々の一例を、添付する図を参照してよ
り詳細に説明する。
明するための矩形波出力部2110の図である。
矩形波出力部2110は、ピクセルデータ変換部11
1、合算部112、1ライン合算部113、分割部11
4、カウンティング部115及びデューティ信号発生部
116を含み、外部から1H間入力される階調データを
平均して所定のデューティ信号(Dout)を出力す
る。
は、ロード信号(LOAD)、アディング信号(ADD
ING)、ラインアディング信号(LINE ADDI
NG)、分割信号(DIV)、カウンティング信号(C
OUNTING)を出力するものであり、タイミング制
御部230の一部として構成することもでき、スタンド
アローン方式で具現することもできる。
ル階調データは各々‘000000’の6ビットデータ
が入力され、Gピクセル階調データは‘111111’
の6ビットデータが入力される場合を一例として説明す
る。
入力される第1ピクセル階調データ(R、G、B)の提
供を受け、タイミング制御部230から提供されるロー
ド信号(LOAD)に基づいて、輝度成分の多い緑色信
号Gピクセル階調データに所定の加重値を付与し、他の
R、Bピクセル階調データは、Gピクセル階調データを
コピーして第2ピクセル階調データ(R'、G'、B')
を作り、合算部112に出力する。つまり、合算部11
2に出力される第2ピクセル階調データ(R'、G'、
B')は全てGピクセル階調データレベルのような‘1
11111’の6ビットである。
の提供を受けてアディング信号(ADDING)に基づ
いてRGB各ピクセル階調データの各階調値を合算し、
合算された階調データ(SUM)を1ライン合算部11
3に出力する。この時、合算された階調データは‘10
111101’、つまり、‘111111’=63の3
倍となる189である。
グ信号(LINE ADDING)に基づいて合算され
た階調データに対して一つのゲートラインの間に累算
し、累算された階調データ(TSUM)を分割部114
に出力する。この時、一つのゲートラインが1024R
GBピクセルであるXGA級解像度に適用されれば、合
算された階調データ(TSUM)は‘10111101
0000000000’の18ビットである。
づいて累算された階調データ(TSUM)を‘3’で除
算し、除算された階調データのうち上位桁6ビットを抽
出してカウンティング部115に出力する。この時、
‘3’で除算された階調データは‘111111000
0000000’であり、6ビットの分抽出された上位
桁は‘111111’である。
スター(DUTY RESISTER)とダウンカウン
ター(DOWN COUNTER)とからなって、上位
桁6ビットに基づいて所定のカウンティング数をデュー
ティ信号発生部116に提供する。つまり、デューティ
レジスターは、ロード信号(LOAD)が入力されるこ
とによって分割部114から提供される上位桁6ビット
の提供を受け、デューティレジスターに保存する。ま
た、ダウンカウンターはカウンティング信号(COUN
TING)に基づいて保存された上位桁6ビットの1ビ
ットずつ順次にダウンカウンティングして、そのカウン
ティング数をデューティ信号発生部116に提供する。
ウンティング数の提供を受けてデューティ信号(Dou
t)をアナログ変換部120に出力する。もしホワイト
データが1H間入力される場合には100%のデューテ
ィ信号(Dout)が出力されることであり、中間階調
データが入力される場合には50%のデューティ信号
(Dout)が出力されることであり、ブラックデータ
が1H間入力される場合には0%のデューティ信号(D
out)が出力されることである。
付与するためにピクセルデータ変換部111を備え、
R、G、BピクセルデータのうちGピクセルデータに加
重値を付与することを説明したが、RやGピクセルデー
タのうち少なくともいずれかに対して加重値を付与する
こともでき、加重値付与過程を省略することもできるの
であろう。
より詳細に説明するための図である。
スタQ11のベース端に連結された第1抵抗(R11)
を経由して矩形波出力部2110から出力されるデュー
ティ信号(Dout)が入力されることにより、調整電
圧(VIN)が出力される。
ーレベルである間には第1トランジスタQ11はターン
オフされ、キャパシターC1に電圧が充電される。この
時、充電電圧はAVDD・(R13/(R12+R13+
R14))である。
るデューティ信号(Dout)がハイレバルである間に
は第1トランジスタQ11はターンオンされ、キャパシ
ターC1に充電された電圧が放電される。ここで、出力
電圧である調整電圧(VIN)は抵抗(R15)とキャ
パシターC1の時定数(time constant)
によって決定され、これによって調整電圧(VIN)は
デューティ信号(Dout)のデューティとパルス数に
比例する値である。
ーティ率のシミュレーション結果を示しており、特に、
R11=20kΩ、R12=1kΩ、R13=1kΩ、R
14=1kΩ、R15=20kΩ、C1=0.1kΩの部品
値を有し、AVDD=9Vである時、デューティ信号
(Dout)が初期デューティ率0%(つまり、ブラッ
ク階調)から10%、30%、50%、70%、90%
までの回路シュミレータPSpiceによるシミュレー
ション結果を示する。
の出力は一つのフレームの間、つまり、16.6ms後
にデューティに比例する電圧レベルとなることが分か
る。もちろん、時間は図5で開示したR15とC1の時
定数を調整することによって変更が可能である。
ようになる。
out)は調整電圧(VIN)に線形的に比例すること
を確認することができ、ここで一つの画面の平均階調デ
ータをアナログ電圧に変換するD/Aコンバータ機能を
遂行することが分かる。
明するための回路図であり、特に、液晶印加電圧(AV
DD)を抵抗列に分割して複数の階調電圧を発生させる
回路図である。
階調電圧発生部220は第1電圧源2210、第2電圧
源2220、第1増幅部2230、第2増幅部224
0、正極性階調電圧発生部2250及び負極性階調電圧
発生部2260を含む。
D)を第1増幅部2230、第2増幅部2240及び正
極性階調電圧発生部2250に提供するが、この時、第
1電圧(AVDD)は液晶表示モジュールの入力電圧と
して9Vを用いる。
部210に相当し、第2電圧(VIN)を第1増幅部2
230に提供するが、この時、第2電圧(VIN)は調
整電圧として0乃至3Vのアナログ電圧を用いる。
D)に基づいて第2電圧(VIN)を増幅して負極性階
調電圧発生部2260に第1強制電圧(forcing
voltage)2231を提供する。より詳しく
は、画面輝度決定部210から出力される調整電圧(V
IN)は第1増幅部2230によりVIN・(1+(R
B/RA))にポジティブ(positive)増幅さ
れ、この時、(RB/RA)の比を‘2’になるようにし
て最大3Vの調整電圧の場合は最大9Vまでレベル増幅
される。
D)に基づいて、基準センター電圧(REF_CENT
ER)を増幅して正極性階調電圧発生部2250に第2
強制電圧2241を提供する。この時出力される第2強
制電圧2241は、(1+(R D/RC))・REF_C
ENTER=(1+(RD/RC))・(AVDD/2)
である。
(R21、R22、R23、R25)とこれに並列連結
された抵抗(R26、R27)、そして第1ダイオード
列(D11、D12)からなり、第1電圧(AVDD)
と第2強制電圧2241に基づいて固定形正極性階調電
圧(VREF1、VREF5)と複数の可変形正極性階調電圧
(VREF2、VREF3、VREF4)を液晶表示モジュール20
0のデータドライバー240に出力し、基準センター電
圧(REF_CENTER)を第2増幅部2240及び
負極性階調電圧発生部2260に各々出力する。第1ダ
イオード列(D11、D12)の電圧降下量によって液
晶しきい電圧が発生する。
オード列(D21、D22)とこれに直列連結された抵
抗列(R31、R32、R33、R34、R35)と、
これに並列連結された抵抗(R36、R37)からな
り、基準センター電圧(REF_CENTER)と第1
強制電圧2231に基づいて固定形負極性階調電圧(V
REF6、VREF10)と複数の可変形負極性階調電圧
(VREF7、VREF8、VREF9)を液晶表示モジュールのデ
ータドライバー240に出力する。第2ダイオード列
(D21、D22)の電圧降下量によって液晶しきい電
圧が発生する。
Dである場合、VREF1とVREF10はフルブラック電圧と
なり、VREF5とVREF6がフルホワイト階調電圧となる。
調電圧と2個の固定形負極性階調電圧を出力し、3個の
可変形正極性階調電圧と3個の可変形負極性階調電圧を
出力することを一例に説明したが、可変形正極性階調電
圧や可変形負極性階調電圧を出力する抵抗列の間に複数
の抵抗列を追加することによって追加的階調電圧をさら
に出力することもできる。例えば、VREFnとVREFn+1の
間を16等分する場合、全体的に64階調を表現するこ
とができる。
(VREF1〜VREF5)と負極性階調電圧(VREF6〜V
REF10)は、入力される調整電圧(VIN)の電位によ
って添付した図9のようにガンマ曲線がシフトする。
を0乃至3Vに変化させる時、PSpiceによるシミ
ュレーション結果を説明するための図である。
N)=1.5V、γ=2.2に設定した時、VIN>1.5で
あればガンマ電圧がホワイト電圧にシフトするのでγ<
2.2に相当し、VIN<1.5であればガンマ電圧がブ
ラック電圧にシフトするのでγ>2.2に相当する。
って図9のようなガンマ曲線を示すようになる。
レベルを説明するための図であり、低階調データや高階
調データの近辺ではガンマ曲線の傾きの変化が激しくな
いが、中階調データ近辺ではガンマ曲線の傾きの変化の
激しいことが確認される。
って決定される様々なガンマ電圧を発生させることがで
きる。従って、既存品とは違って階調データを損失せず
に画面状態に応じて自動的にガンマ曲線を調整させるこ
とができる。
は一つの画面の明るさの程度に応じてTFT LCDの
ガンマ曲線が自動的に調整されるようにしたものであっ
て、γ=2.2に設定されたガンマ曲線で画面がホワイト
レベルに偏れば、その程度によってγ>2.2である特定
ガンマになり、画面がブラックレベルに偏れば、その程
度によってγ<2.2である特定ガンマが自動的に調整さ
れるようにすることにより、使用者が手動でいちいち操
作していた既存の不便さを解決すると共にコントラスト
が最適である表示装置を提供することができる。
調整によって発生していた階調データの損失など、既存
のガンマ曲線調整方式の問題を克服して最適のコントラ
ストを有する表示装置を提供することができる。
チェックし、チェックされた階調データに基づいてガン
マ曲線の傾きを自動的に調整するようにガンマ曲線を調
整することについて説明した。
の調整データを入力し、入力される調整データに基づい
てガンマ曲線の傾きを自動的に調整するようにガンマ曲
線を調整することもできる。以下、これに対する様々な
実施例について説明する。
示装置を説明するための図であって、特に、アナログイ
ンターフェース方式を有する液晶表示装置を説明する。
による液晶表示装置は画像信号源100と液晶表示モジ
ュール200とからなり、ガンマ曲線調整データによる
調整電圧に基づいて液晶ガンマ曲線を調整する。
0を含み、使用者の操作などによってガンマ曲線を調整
するための所定の調整データが入力されることにより、
これをアナログタイプのガンマ調整電圧に変換して液晶
表示モジュール200に出力する。例えば、8段階のガ
ンマ曲線を選択しようとするならば3ビットの階調デー
タ(G[0:2])が必要であり、これをD/Aコンバ
ータ110を経由して所定の電圧レベルに変更する。
階調電圧発生部を含んで、入力されるガンマ調整電圧に
比例または反比例するように液晶制御電圧、つまり階調
電圧を変更させる。ここで、階調電圧発生部は図8で示
した回路を適用することができるので、詳細な説明は省
略する。
によれば、アナログインターフェース方式を有するLC
Dであっても使用者が直接ガンマ曲線調整のための調整
データを入力しても、階調データを損失せずに所定のガ
ンマ定数を有するようにガンマ曲線を調整することがで
きる。
示装置を説明するための図であり、特に、デジタルイン
ターフェース方式を有する液晶表示装置を説明する。
による液晶表示装置は画像信号源100と液晶表示モジ
ュール200とからなり、ガンマ曲線調整データに基づ
いて液晶表示モジュール内で液晶ガンマ曲線を調整す
る。
線調整データG[0:N−1]を液晶表示モジュール2
00に伝送する。この時、G[0:N−1]のガンマ曲
線調整データはTTL信号やLVDSまたはTDMS方
式で伝送されることができる。
ータ270と階調電圧発生部220とを含んで、Nビッ
トのガンマ曲線調整データをアナログ変換してガンマ調
整電圧を発生し、発生したガンマ調整電圧に基づいて階
調電圧発生部220では液晶制御電圧を変更する。階調
電圧発生部220は調整電圧(VIN)を0乃至3Vに
設定する場合は図8で言及した回路を用いることができ
るので、詳細な説明は省略する。
表示モジュールで様々なD/A変換方法によって所定の
電圧に変更することができる。
である。
よって画像信号源100から提供される入力される階調
データが3ビットである時、3−8デコーダー240を
通じて8階調データにデコーディングし、デコーディン
グされた8階調データに基づいてアナログスイッチング
部250では外部から固定されて入力される第1乃至第
8固定電圧(V1〜V8)のうちのいずれか一つを選択
して、調整電圧(VIN)を階調電圧発生部220に出
力する。
実施例によれば、デジタルインターフェース方式を有す
るLCDで使用者が直接ガンマ曲線調整のための調整デ
ータを入力しても、階調データを損失せずに所定のガン
マ定数を有するようにガンマ曲線を調整することができ
る。
の調整データを入力しなくても画像階調データの輝度レ
ベルを自動的に感知し、感知された輝度レベルに応じた
デューティ信号を図13の3−8デコーダー240に入
力することにより、外部から固定されて入力される第1
乃至第8固定電圧(V1〜V8)のうちのいずれか一つ
を選択して調整電圧(VIN)を階調電圧発生部220
に出力する、他の実施例を具現することもできる。
明したが、該当技術分野の熟練した当業者であれば、特
許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から外
れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させること
ができる。
外部から入力される階調データに適応して所定のガンマ
定数を用いてガンマ曲線を自動調整することにより、階
調データを損失せずにコントラストの高い鮮明な表示画
面を出力する、自動方式のガンマ曲線調整機能を有する
液晶表示装置及びその駆動方法を提供することができ
る。
マ曲線調整のためのデータを入力しても階調データを損
失せずにコントラストの高い鮮明な表示画面を出力する
ことができる、手動方式のガンマ曲線調整機能を有する
液晶表示装置及びその駆動方法を提供することができ
る。
動方式のガンマ曲線調整機能を有する液晶表示装置及び
その駆動方法を提供することもできる。
るための図である。
るための図である。
るための図である。
るための図である。
図である。
の図である。
めの図である。
ュレーション結果を示した図である。
る。
路図である。
3Vに変化させる時、ピスパイスによるシミュレーショ
ン結果を説明するための図である。
明するための図である。
明するための図である。
を説明するための図である。
る。
Claims (21)
- 【請求項1】外部の画像信号源から画像表示のための
R、G、B各々の階調信号の提供を受けて画像を表示す
る液晶表示装置において、 前記階調信号に適応してガンマ曲線を調整し、調整され
たガンマ曲線に基づいて一つ以上の可変形階調電圧を出
力して画像を表示する液晶表示モジュールを含む、液晶
表示装置。 - 【請求項2】前記液晶表示モジュールは、 前記画像信号源から提供されるデジタルタイプのRGB
階調データをアナログ変換するD/Aコンバータと;前
記アナログ変換された階調信号に基づいて所定のガンマ
定数を有するガンマ曲線に変更し、前記変更されたガン
マ曲線に基づいて一つ以上の可変形階調電圧を出力する
階調電圧発生部とを含む、請求項1に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項3】前記液晶表示モジュールは、 前記画像信号源から提供されるアナログタイプのRGB
階調データに基づいて所定のガンマ定数を有するガンマ
曲線に変更し、変更されたガンマ曲線に基づいて一つ以
上の可変形階調電圧を出力する階調電圧発生部を含む、
請求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】前記液晶表示モジュールは、 前記画像信号源から提供されるRGB階調データをチェ
ックして画面の輝度レベルを感知し、感知された輝度レ
ベルに応じて調整電圧を出力する画面輝度決定部と;前
記調整電圧に基づいて所定のガンマ定数を有するガンマ
曲線に変更し、前記変更されたガンマ曲線に基づいて一
つ以上の可変形階調電圧を出力する階調電圧発生部とを
含む、請求項1に記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】前記変更されたガンマ曲線は、前記所定の
ガンマ定数によって線形または非線形に変更される、請
求項4に記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】前記変更されたガンマ曲線は、 低階調または高階調レベルのうちのある一つのレベルと
中間階調レベルとの間の間隔が両側より中央で大きいか
あるいは同一である、請求項5に記載の液晶表示装置。 - 【請求項7】前記ガンマ定数は、 表示される画面の輝度レベルが中間階調レベル表示時よ
り明るい場合には前記中間階調レベル表示によるガンマ
定数より大きい値であり、表示される画面の輝度レベル
が中間階調レベル表示時より暗い場合には中間階調レベ
ル表示によるガンマ定数より小さい値である、請求項2
乃至6のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項8】前記画面輝度決定部は、 外部から1H間入力される階調データの平均値を計算
し、これによって所定のデューティ信号を出力する矩形
波出力部と;前記デューティ信号の入力により、前記デ
ューティ信号をアナログ変換した調整電圧を前記階調電
圧発生部に出力するアナログ変換部とを含む、請求項4
に記載の液晶表示装置。 - 【請求項9】前記アナログ変換部は、 前記デューティ信号に基づいてスイッチングされるトラ
ンジスタと;前記トランジスタのスイッチング動作によ
ってレベル低減された液晶印加電圧を充放電して、アナ
ログ変換された調整電圧を出力する充放電部とを含む、
請求項8に記載の液晶表示装置。 - 【請求項10】前記調整電圧は前記充放電部のRC時定
数によって決定され、前記デューティ信号のデューティ
とパルス数に比例する、請求項9に記載の液晶表示装
置。 - 【請求項11】前記矩形波出力部は、 前記R、G、B階調データの各々を合算し、前記合算さ
れた階調データを出力する合算部と;前記合算された階
調データに対して1H間累算して出力する1ライン合算
部と;1H間累算された階調データを3で除算し、除算
された階調データのうち所定の上位桁に対応するデータ
を出力する分割部と;前記上位桁データを順次にダウン
カウンティングし、カウンティング数を出力するカウン
ティング部と;前記カウンティング数に基づいて所定の
デューティを有する矩形波を出力するデューティ信号発
生部とを含む、請求項8に記載の液晶表示装置。 - 【請求項12】前記矩形波出力部は、 前記R、G、B階調データのうちの少なくともある一つ
のピクセル階調データに加重値を付与するためのピクセ
ルデータ変換部をさらに含む、請求項8に記載の液晶表
示装置。 - 【請求項13】前記階調電圧発生部は、 液晶印加電圧に基づいて前記調整電圧を増幅した第1強
制電圧を出力する第1増幅部と;液晶印加電圧に基づい
て基準センター電圧を増幅して第2強制電圧を出力する
第2増幅部と;抵抗列とこれに並列連結された一つ以上
の抵抗からなり、前記液晶印加電圧と第2強制電圧に基
づいて一つ以上の可変形正極性階調電圧を出力する正極
性階調電圧発生部と;抵抗列とこれに並列連結された一
つ以上の抵抗からなり、前記基準センター電圧と第1強
制電圧に基づいて一つ以上の可変形負極性階調電圧を出
力する負極性階調電圧発生部とを含む、請求項2乃至4
のいずれかに記載の液晶表示装置。 - 【請求項14】前記正極性階調電圧発生部は前記基準セ
ンター電圧をクランピングするダイオード列をさらに含
む、請求項13に記載の液晶表示装置。 - 【請求項15】前記負極性階調電圧発生部は前記基準セ
ンター電圧をクランピングするダイオード列をさらに含
む、請求項13に記載の液晶表示装置。 - 【請求項16】前記液晶表示モジュールは、 前記階調信号に適応してガンマ曲線を調整し、調整され
たガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定形階調電圧をさ
らに出力する、請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶
表示装置。 - 【請求項17】多数のゲート線、前記ゲート線と絶縁し
て交差する多数のデータ線、前記ゲート線及びデータ線
によって囲まれた領域に形成され、各々前記ゲート線及
びデータ線に連結されているスイッチング素子を有する
行列の形態で配列された多数の画素を含む液晶表示装置
の駆動方法において、 (a)前記ゲートラインに走査信号を順次に供給する段
階と; (b)外部の画像信号源から画像表示のためのR、G、
B各々の階調信号の提供を受けて前記階調信号に適応し
てガンマ曲線を調整し、調整されたガンマ曲線に基づい
て一つ以上の可変形階調電圧を出力する段階と; (c)前記可変形階調電圧に基づいて前記データライン
にデータ電圧を供給する段階とを含む、液晶表示装置の
駆動方法。 - 【請求項18】前記段階(b)は、 前記調整されたガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定形
階調電圧を出力する段階をさらに含む、請求項17に記
載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項19】前記段階(b)は、 (b−1)外部の画像信号源から1H間入力される階調
データの平均値を計算して、前記計算された平均値によ
って所定のデューティ信号を出力する段階と; (b−2)前記デューティ信号の入力によって前記デュ
ーティ信号をアナログに変換した調整電圧を出力する段
階と; (b−3)前記調整電圧に基づいて所定のガンマ定数を
有するガンマ曲線に変更し、前記変更されたガンマ曲線
に基づいて一つ以上の可変形階調電圧を出力する段階と
を含む、請求項17に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項20】前記段階(b−1)は、 (b−11)R、G、B階調データの各々を合算する段
階と; (b−12)前記合算された階調データに対し、1H間
累算する段階と; (b−13)前記1H間累算された階調データを3で除
算する段階と; (b−14)前記除算した階調データのうち所定の上位
桁に対応するデータのみを分割して出力する段階と; (b−15)前記上位桁データを順次にダウンカウンテ
ィングし、カウンティング数を出力する段階と; (b−16)前記カウンティング数に基づいて所定のデ
ューティを有する矩形波を出力する段階とを含む、請求
項19に記載の液晶表示装置の駆動方法。 - 【請求項21】前記段階(b−3)は、 前記調整されたガンマ曲線に基づいて一つ以上の固定形
階調電圧を出力する段階をさらに含む、請求項19に記
載の液晶表示装置の駆動方法。
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