KR100551730B1

KR100551730B1 - Ｌｃｄ의 흑백영상처리장치

Info

Publication number: KR100551730B1
Application number: KR1020030018398A
Authority: KR
Inventors: 정진영
Original assignee: 비오이 하이디스 테크놀로지 주식회사
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2006-02-13
Also published as: KR20040083772A

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 흑백영상처리장치를 개시한다. 특히 본 발명은 RGB디지털 데이터 신호를 전송받아 웨이팅 연산부로 상기 신호를 전달하는 입력부; 상기 입력부에서 전송된 RGB디지털 데이터를 외부신호단자인 웨이팅 셀렉터단자를 통해 웨이팅 값을 설정하는 웨이팅 연산부; 상기 웨이팅 연산부에서 설정된 웨이팅 값을 외부신호단자인 레벨 셀렉터 단자를 통해 컬러및 흑백휘도값으로 그레이딩하는 레벨 그레이딩부; 및 상기 레벨 그레이딩부에서 설정된 컬러및 흑백휘도값을 전달받아 디스에이블 신호에 따라 컬러 또는 흑백디지털 데이터를 소오스 드라이버부로 출력시키는 출력부로 구성하여 흑백및 컬러 영상신호를 동시에 구현하는 것을 특징으로 한다.

흑백영상처리장치,흑백 휘도, 레벨 그레이딩, 웨이팅(Weighting), 디지털 데이터.

Description

ＬＣＤ의 흑백영상처리장치{Black and White Image Processing Device for LCD}

도 1은 종래의 컬러영상 화면구현방법을 설명하기 위한 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 컬러및 흑백영상처리장치를 설명하기 위한 블럭도.

도 3은 흑백 휘도값의 레벨 그레이드를 나타낸 그래프.

본 발명은 LCD의 흑백영상 처리장치에 관한 것으로써, 특히 영상표시 기능중 컬러 화면과 흑백화면을 동시에 구현하는 LCD의 흑백영상처리장치에 관한 것이다.

최근 텔레비전이나 각종 디스플레이 장치등의 표시장치로써 기존의 CRT(Chothod -Ray Tube)를 대신하여 액정표시소자가 개발되어져 왔다. 특히 박막 트랜지스터 액정표시장치(이하 LCD라 칭함)는 고속응답특성을 갖으며 대형화에 적합하기 때문에 많은 연구및 개발이 진행되고 있다.

일반적인 LCD는 제어신호및 RGB 디지털 데이터 신호를 조절하는 타이밍 제어부와 상기 타이밍 제어부의 신호를 인가받아 액정패널을 구동하는 길을 열어주는 게이트 드라이버부와 상기 타이밍 제어부의 신호를 인가받아 액정패널의 영상표시 에 필요한 디지털 데이터를 전달하는 소오스 드라이버부와, 상기 소오스 드라이버부에 인가된 영상표시데이터를 조절하기 위한 감마 전압발생부로 구성된다.

상기 액정표시장치의 화면 표시를 위한 구동방법은, 외부에서 신호전압이 액정 패널에 전달되면 각 RGB액정으로 이루어진 화소의 광투과율 특성에 따라 액정이 구동되어 원하는 색상을 표시하게 된다.

이하에서 기존의 화면표시를 위한 구동방법을 도 1을 참조하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 일반적인 LCD의 흑백영상처리를 설명하기 위한 블럭도이다.

일반적인 LCD 흑백영상처리 방법은 도 1에 도시된 바와 같이, 외부에서 RGB각각의 디지털 데이터(10)를 타이밍 제어부(20)에 입력하면, 상기 타이밍 제어부(20)는 RGB디지털 데이터(10a) 각각을 소오스 드라이버 아이시(30)의 디지털-아날로그 변환부에 입력 시켜, 감마전압 발생부에서 상기 RGB디지털 데이터에 상응하는 감마전압(40)을 상기 디지털-아날로그 변환부에 입력하여 아날로그 출력전압(10b)으로 변환한다. 이어서 상기 아날로그 출력전압(10b)은 액정패널의 각각의 RGB액정(50)에 입력되어 외부의 신호에 상응하는 컬러및 흑백영상을 표시하게 된다.

그러나 종래의 Color TFT-LCD로 흑백영상을 구현함에 있어서, 흑백영상을 구현하는 방법은 각각의 RGB데이터의 신호의 크기가 같을 때만 흑백화면으로 표시되고, 그 이외의 신호(RGB 데이터의 크기가 다를 때)일 때는 흑백화면으로 표시가 안 된다. 즉, RGB 디지털 데이터 신호는 컬러 입력신호로써, 동시에 흑백 화면을 구현 할 수 없다.

이에 본 발명은, 상기 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, LCD의 RGB 디지털 데이터 신호로부터 각 신호의 웨이팅(Weighting)값에 의해 흑백 휘도값을 얻고, 상기 흑백휘도값을 일정비율로 그레이딩하여 얻어진 데이타 신호를 각각 출력하는 흑백영상처리장치를 이용함으로써 종래의 컬러 영상표시장치를 그대로 사용하면서 동시에 흑백 화면을 표시할 수 있는 액정표시장치의 흑백영상처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

여기서 휘도란 텔레비전이나 컴퓨터 등의 표시 화면으로부터 방사되는 빛의 밝기의 척도를 말하며 구체적으로는 인간이 느끼는 주관적 밝기(brightness)와 비교적 잘 대응하도록 정해진 시각 자극의 강도를 말한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD의 흑백영상처리장치는, RGB디지털 데이터 신호를 전송받아 웨이팅 연산부로 상기 신호를 전달하는 입력부; 상기 입력부에서 전송된 RGB디지털 데이터를 외부신호단자인 웨이팅 셀렉터단자를 통해 웨이팅 값을 설정하는 웨이팅 연산부; 상기 웨이팅 연산부에서 설정된 웨이팅 값을 외부신호단자인 레벨 셀렉터 단자를 통해 컬러및 흑백휘도값으로 그레이딩하는 레벨 그레이딩부; 및 상기 레벨 그레이딩부에서 설정된 컬러및 흑백휘도값을 전달받아 디스에이블 신호에 따라 컬러 또는 흑백디지털 데이터를 소오스 드라이버부로 출력시키는 출력부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

(실시예 1)

이하, 본 발명에 따른 액정표시장치의 타이밍 제어부에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 LCD의 흑백영상처리장치를 설명하기 위한 블럭도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에서 흑백영상처리장치는 타이밍 제어부에 탑재시킨 방식으로 구성되며, 상기 흑백영상처리장치는 타이밍 제어부 이외의 그래픽 카드나 AD컨버터부와 같은 곳에 탑재해도 무방하다.

본 발명에 따른 흑백영상처리장치는, 타이밍 제어부(120)와, 소오스 드라이버부(140), 감마 전압발생부(미도시)와, RGB액정셀(160)로 구성된 액정패널부로 이루어진다.

RGB디지털 데이터 신호(100)는 외부 단자에 의해 타이밍 제어부(120)의 입력부(122)에 인가된다. 이때 신호 입력 방법은 비트수에 따라 달라지게 되며, 본 발명에서는 2비트의 RGB디지털 데이터를 입력하여 흑백영상을 구현하는 방법을 설명한다. 즉, 2비트 RGB 디지털데이터는 표 1과 같이 R,G,B,각각이 두개의 신호데이터(R1,R0,G1,G0,B1,B0)를 갖으며 이들을 2진법(0,1)으로 조합하면, RGB디지털 데이터는 64개(4*4*4)의 컬러영상을 구현할 수 있게 된다. 이때 흑백 휘도는 표기된 바와 같이 3,2,1,0의 4종류로 구현된다.

(표 1)

타이밍 제어부(120)는 입력부(122)와 웨이팅 연산부(124)와 레벨 그레이딩부(126)와 출력부(128)를 구비하며, 상기 웨이팅 연산부(124)로 상기 64개의 RGB 디지털 데이터(100)가 입력되면, 외부 웨이팅 셀렉 트단자(Weighting SEL)에서 주어진 웨이팅 값으로 연산하여 흑백 휘도값을 설정한다. 이때 외부에서 인가하는 웨이팅 셀렉트 단자는 R,G,B각각 신호에 대한 필터링 및 휘도제어도 가능하다. 예를 들어 표 2에서와 같이, RGB각각에 대응하는 a,b,c 웨이팅 값은 비디오 신호전압(NTSC),red off,50% 휘도 감소등의 조건에 따라 바뀔 수 있으며, a,b,c값을 조절하는 것이 상기 웨이팅 셀렉트 단자이다.

이때 상기 웨이팅 값에 따른 흑백 휘도 값은 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

휘도 계산값=

여기서, a,b,c는 표 2에 기재된 바와 같이, RGB 디지털 데이터 신호 각각에 대응하는 웨이팅값이며 R,G,B는 표 1에서 2비트로 조합한 64개의 조합신호이다.

(표 2)

상기 흑백 휘도 값을 계산하여 정리한 것이 표 3의 휘도 계산값이다.상기 휘도 계산값을 결정한 후, 레벨 그레이딩부(126)는 휘도계산값을 환산하여 휘도레벨을 그레이드 별로 나눈 뒤 흑백휘도값(R',G',B')으로 변환시킨다. 이때 2비트의 RGB 입력신호인 경우 흑백 휘도값은 4색으로 구현될 수 있다.

표3의 예를 들어 설명하면, 우선 RGB 입력신호가 각각 R=3,G=3,B=3인 경우에 웨이팅 값(a,b,c)을 표 2의 첫째 항 값으로 정하고, 상기 수학식 1에 대입하면, 휘도 계산값은 (0.30*3)+(0.59*3)+(0.11*3)=3이 된다. 이때 백분율로 환산한 값은 100%가 되고, 이러한 방법으로 64가지의 휘도 계산값을 구한 뒤 백분율을 한 것이 표 3의 nomalized 휘도이다. 이 값을 레벨 그레이딩부에서 외부의 레벨 셀렉트 단자의 기준에 따라 그레이딩을 하게 되면, 예를 들어 nomalized 휘도 값이 0~25% 인경우에는 0, 26%~50%는 1, 51%~75%인 경우에는 2, 76%~100%는 3으로 기준을 정하여 흑백휘도(R'=G'=B')값을 4종류로 분류한다. 여기서 레벨 셀렉트 단자는 흑백 휘도값의 레벨 등급의 범위를 조정함으로써 R',G',B'신호의 감마 특성을 조정할 수 있다.

(표 3)

도 3은 상기 레벨 셀렉터 단자에 의해 조절될 수 있는 흑백휘도 계산값을 나타낸 그래프이다.

도시된 바와 같이, 세로축 방향은 휘도레벨에 따라 변환된 휘도값을 나타내고 가로축방향은 상기 휘도값을 기준으로 변환된 흑백휘도 레벨(R',G',B')을 나타낸다.

표 4와 같은 조건에 따라 레벨 그레이드를 선택하여 이용할 수 있다. 예를 들어 화면의 감마특성을 1([도3]의 B)로 하고자 할 경우 <가>의 휘도레벨로 그레이딩하고, 1보다 작은 감마특성([도3]의 A)으로 하고자 할 경우 경우에는 <나>의 휘도레벨로 그레이딩하여 데이터를 처리하면 디스플레이되는 화면의 감마특성을 변경시킬 수 있다.

(표 4)

상기와 같이 분류된 4종류의 흑백 휘도값이 결정되면, 출력부(128)로 흑백영상신호가 전송되어 외부에서 인가한 디스에이블 신호(Disable)에 따라 소오스 드라 이버부(140)로 인가된다.

소오스 드라이버부는 상기 흑백영상신호를 인가받아 감마 전압발생부의 감마 전압으로 보정을 한뒤, 디스에이블(Disable) 신호에 따라 액정표시장치에 흑백영상을 인가하거나 또는 컬러 영상을 인가하고 또한 동시에 흑백과 컬러 영상을 구현하게 된다.

(제 2실시예)

또한 상기 웨이팅 연산부와 레벨 그레이딩부를 구비한 장치는 스케일러 장치나 ADC(analog digital converter)장치및 LCD모니터 구동용 보드, 그래픽 카드내에 탑재하여 컬러및 흑백 화면을 구현 할 수 있다. 이때 상기 웨이팅 연산부를 조절하는 웨이팅 셀렉트 단자와 레벨 그레이딩부를 조절하는 레벨 셀렉트 단자는 키보드나 OSD(On Screen Display)부분에 구성함으로써 컬러및 흑백화면을 제어 한다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 액정표시장치는 종래의 컬러 영상을 구현하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 타이밍 제어부에 웨이팅 연산부및 레벨 그레이딩부를 추가로 구성함으로써 하나의 시스템장치로 컬러와 흑백의 두가지 화면을 구현 가능케 하여 제조비를 절약할 수 있는 효과가 있다.

또한 디스에이블 셀렉트 단자를 외부에 구성하여 신호를 인가함으로써 컬러 화면과 흑백화면을 동시에 구현하는 효과를 가져오며, 웨이팅 셀렉트 단자및 레벨 셀렉트 단자를 구비함으로써 감마전압 조정과 휘도레벨 조정등 화면 품위를 쉽게 조정할 수 있는 효과가 있다.

Claims

RGB디지털 데이터 신호를 전송받아 웨이팅 연산부로 상기 신호를 전달하는 입력부;

상기 입력부에서 전송된 RGB디지털 데이터를 외부신호단자인 웨이팅 셀렉터단자를 통해 웨이팅 값을 설정하는 웨이팅 연산부;

상기 웨이팅 연산부에서 설정된 웨이팅 값을 외부신호단자인 레벨 셀렉터 단자를 통해 컬러및 흑백휘도값으로 그레이딩하는 레벨 그레이딩부; 및 상기 레벨 그레이딩부에서 설정된 컬러및 흑백휘도값을 전달받아 디스에이블 신호에 따라 컬러 또는 흑백디지털 데이터를 소오스 드라이버부로 출력시키는 출력부로 구성된 것을 특징으로 하는 LCD의 흑백영상처리장치.