KR100612303B1

KR100612303B1 - 액정 표시 장치 및 그 감마 보정 방법

Info

Publication number: KR100612303B1
Application number: KR1020040040294A
Authority: KR
Inventors: 오은정
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2006-08-11
Also published as: KR20050115044A

Abstract

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 감마 보정 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, R, G, B 실측 휘도 값과 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값과의 차이가 큰 각각의 R, G, B 일부의 데이터만을 상기 휘도 값 차이를 감안하여 계조 데이터를 변환하며, 변환된 계조 데이터와 변환하지 않은 데이터를 하나의 기준 감마 곡선에 대응시켜 감마 보정한다.

이를 통해, 감마 보정 장치의 메모리를 많이 늘리지 않고서도 R, G, B 각각의 휘도 특성을 보상할 수 있으며, R, G, B 별 색 파장 특성이 다른 문제를 해결할 수 있다.

LCD, 감마 보정, 휘도

Description

액정 표시 장치 및 그 감마 보정 방법{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND GAMMA CORRECTION METHOD THEREOF}

도 1은 종래의 TFT-LCD의 화소를 나타내는 도면이다.

도 2는 종래의 아날로그 방식의 액정표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 파형도이다.

도 3은 하나의 감마 곡선을 이용하여 각각의 R, G, B 에 대하여 보정한 경우, 적용한 기준 감마 곡선과 R, G, B 별 실측 휘도를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감마 보정부를 상세하게 나타내는 도면이다.

도 6은 실측 휘도 값을 감안하여 감마 보정하는 방법을 구체적으로 나타내는 도면이다.

본 발명은 액정 표시 장치 및 그 장치를 위한 감마 보정 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치 및 그 감마 보정 방법에 관한 것이다.

근래 퍼스널 컴퓨터나 텔레비젼 등의 경량, 박형화에 따라 디스플레이 장치도 경량화, 박형화가 요구되고 있으며, 이러한 요구에 따라 음극선관 (cathode ray tube: CRT) 대신 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD)와 같은 플랫 패널형 디스플레이가 개발되고 있다.

LCD는 두 기판 사이에 주입되어 있는 이방성 유전율을 갖는 액정 물질에 전계(electric field)를 인가하고 이 전계의 세기를 조절하여 외부의 광원(백 라이트)으로부터 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로써 원하는 화상 신호를 얻는 표시장치이다.

이러한 LCD는 휴대가 간편한 플랫 패널형 디스플레이 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor: TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.

TFT-LCD에서 각 화소는 액정을 유전체로 가지는 커패시터 즉, 액정 커패시터로 모델링할 수 있는데, 이러한 LCD에서의 각 화소의 등가회로는 도1과 같다.

도1에 도시한 바와 같이, 액정 표시 장치의 각 화소는 데이터선(Dm)과 주사선(Sn)에 각각 소스 전극과 게이트 전극이 연결되는 TFT(10)와 TFT의 드레인 전극과 공통전압(Vcom) 사이에 연결되는 액정 커패시터(Cl)와 TFT의 드레인 전극에 연결되는 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.

도1에서, 주사선(Sn)에 주사신호가 인가되어 TFT(10)가 턴온되면, 데이터선에 공급된 데이터 전압(Vd)이 TFT를 통해 각 화소 전극(도시하지 않음)에 인가된 다. 그러면, 화소 전극에 인가되는 화소 전압(Vp)과 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정(도1에서는 등가적으로 액정 커패시터로 나타내었음)에 인가되어 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과되도록 한다. 이때, 화소 전압(Vp)은 1 프레임 또는 1 필드 동안 유지되어야 하는데, 도1에서 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극에 인가된 화소 전압(Vp)을 유지하기 위해 보조적으로 사용된다.

일반적으로 액정표시장치는 칼라 이미지를 표시하는 방식에 따라 칼라필터방식과 필드순차 구동방식의 2가지 방식으로 나눌 수 있다.

칼라필터방식의 액정표시장치는 두 기판 중 하나의 기판에 레드(R), 그린(G), 블루(B)의 3원색으로 이루어진 칼라 필터 층을 형성하고, 이 칼라 필터 층에 투과되는 양을 조절함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다. 칼라필터방식의 LCD는 단일 광원으로부터 조사되는 빛을 R, G, B 컬러 필터층에 투과시키는데 있어서, R, G, B 컬러 필터층에 투과되는 빛의 양을 조절하여, R, G, B 색을 합성함으로써 원하는 칼라를 디스플레이한다.

이와 같이 단일 광원과 3색 컬러 필터 층을 이용하여 컬러를 디스플레이하는 액정표시장치에 있어서는, R, G, B 각 영역마다 각각 대응하는 단위화소가 필요하므로 흑백을 표시하는 경우보다 3배 많은 화소가 필요하게 된다. 따라서, 고해상도의 화상을 얻기 위해서는 액정 표시 장치 패널의 정교한 제조 기술이 요구된다.

또한, 액정 표시 장치 기판에 별도의 칼라 필터 층을 형성해야 하는 제조상의 번거로움이 있으며, 칼라 필터 자체의 광 투과율을 향상시켜야 하는 문제점이 있다.

필드순차 구동방식의 액정표시장치는 R, G, B 각 색의 독립된 광원을 순차 주기적으로 점등하고, 그 점등 주기에 동기하여 각 화소에 대응하는 색 신호를 가함으로써 풀(full) 칼라의 화상을 얻도록 한다. 즉, 필드순차 구동방식의 액정표시 장치에 따르면, 하나의 화소를 R, G, B 단위화소로 분할하지 않고, 하나의 화소에 R, G, B 백라이트로부터 출력되는 R, G, B 3원색의 광을 시분할적으로 순차 디스플레이함으로써 눈의 잔상효과를 이용하여 칼라이미지를 디스플레이한다.

이러한, 필드순차 구동방식은 아날로그 구동방식과 디지털 구동방식으로 구분할 수 있다.

아날로그 구동방식은 표시하고자 하는 계조 수에 대응하는 다수의 계조 전압을 설정하고, 상기 계조 전압 중 계조 데이터에 상응하는 하나의 계조전압을 선택하여 선택된 계조 전압으로 액정패널을 구동함으로써, 인가된 계조 전압에 대응하는 투과광량으로 계조표시를 행한다.

도 2는 종래의 아날로그 구동방식의 액정표시장치에 따른 구동전압 및 투과광량을 나타내는 도면이다. 도 2에서, 구동전압은 액정에 인가되는 전압을 의미하며 광투과율(optical tranmittance)은 액정에 광이 인가될 경우 인가된 광에 대한 투과비율을 의미한다. 즉, 광투과율이란 액정이 광을 투과시킬 수 있는 비틀림 정도를 의미한다.

도 2를 참조하면, R 칼라를 표시하기 위한 R 필드 구간(Tr)에서, V11 레벨의 구동전압이 액정에 인가되어 V11레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한 다. G 칼라를 표시하기 위한 G 필드 구간(Tg)에서는 V12 레벨의 구동전압이 인가되어 V12레벨의 구동전압에 상응하는 광이 액정을 투과한다. 그리고, B 칼라를 표시하기 위한 B 필드 구간(Tb)에서, V13 레벨의 구동전압이 인가되어 V13레벨의 구동전압에 상응하는 광투과량이 얻어진다. Tr, Tg, Tb 구간에서 투과된 각각 R, G, B 광의 합에 의해 원하는 칼라 이미지가 디스플레이 된다.

한편, 디지털 구동방식은 액정에 인가되는 구동전압을 일정하게 하고, 전압인가시간을 제어하여 계조표시를 수행한다. 이러한 디지털 구동방식에 따르면, 구동전압을 일정하게 유지하고 전압인가상태 및 전압 비인가상태를 타이밍적으로 제어하여 액정에 투과되는 누적 광량을 조절함으로써 계조를 표시한다.

이러한, 액정 표시 장치에서 일반적으로 입력되는 영상신호 데이터(R, G, B DATA)를 그대로 표시하지 않고 데이터를 액정 표시 장치의 휘도 특성 등을 고려하여 감마보정을 한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 하나의 기준 감마 곡선을 이용한 경우 각각의 R, G, B 별 실측 휘도는 서로 다르게 나타남을 알 수 있다. 즉, B 계조에 대해서는 상대적으로 높은 휘도가 나타나며, R 계조는 상대적으로 낮은 휘도를 나타내어 적용한 감마곡선에 대한 휘도와 다르게 나타난다. 이는 일반적으로 액정 표시 장치가 푸른색이 더 선명하게 나오는 현상을 설명할 수 있다. 각 색별 파장이 다르기 때문 동일한 기준 감마 곡선을 적용한 경우 R, G, B 별 실측 휘도는 다른 현상이 발생한다.

이러한 하나의 기준 감마 곡선을 적용한 경우 R, G, B 별 실측 휘도 값이 다르게 나타나는 현상을 막기 위해 각각의 R, G, B 별 감마곡선을 달리 적용하여 해결할 수 있으나 이는 기존의 장치에 3배에 해당하는 장치가 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 감마 보정 장치를 3배 늘리지 않고 R, G, B 별 실측 휘도를 감안하여 감마 보정하는 액정 표시 장치 및 그 감마 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 특징에 따른 액정 표시 장치의 감마 보정 방법은
제1 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정을 구비하며, 하나의 화소에 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 투과시키는 액정 표시 장치의 감마 보정 방법으로서,
(a) 기준 계조 데이터와 기준 휘도 값이 매칭되어 있는 기준 감마 곡선을 설정하는 단계;
(b) 제1 색에 해당하는 제1 계조 데이터 중 일부 계조 데이터에 대하여, 상기 제1 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 제1 계조 데이터를 변환하는 단계;
(c) 제2 색에 해당하는 제2 계조 데이터 중 일부 계조 데이터에 대하여, 상기 제2 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 제2 계조 데이터를 변환하는 단계; 및
(d) 상기 단계 (b) 및 단계 (c)에서 변환된 제1 및 제2 계조 데이터를 상기 기준 감마 곡선에 매핑하여 감마 보정하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명의 특징에 따른 액정표시장치는
주사신호를 전달하는 다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치 패널;
상기 주사선에 주사신호를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버;
기준 계조 데이터와 기준 휘도 값이 매칭되어 있는 기준 감마 곡선을 저장하고 있으며, 각각 제1 색 계조 데이터, 제2 색 계조 데이터 및 제3색 계조 데이터 중 일부의 계조 데이터를, 상기 일부 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 일부 계조 데이터를 변환하고, 상기 변환된 계조 데이터를 상기 기준 감마 곡선에 매핑하여 감마 보정하는 감마 보정부;
상기 감마 보정부에서 보정된 계조 데이터에 해당하는 계조 전압을 생성하는 계조 전압 발생부; 및
상기 계조 전압 발생부로부터 출력된 계조 전압을 공급하는 데이터 드라이버를 포함한다.

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아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대해서 알아본다. 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 입력되는 영상신호 데이터(R, G, B DATA)를 감마 보정함에 있어 R, G, B 실측 휘도를 감안하여 감마 보정한다. 본 발명의 실시예에 따르면, R, G, B 실측 휘도를 감안하여 감마 보정하는 경우 각각의 R, G, B 모든 데이터를 감마 보정하는 것이 아니라 실측 휘 도에서 편차가 많이 부분에 대해서만 휘도 편차를 줄이기 위해 미리 계조를 변환한 후, 변환된 계조를 하나의 감마 기준 곡선에 적용하여 감마 보정한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시 장치 패널(100), 주사 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 계조 전압 발생부(500), 타이밍 제어기(400), R, G, B 광원을 각각 출력하는 발광 다이오드(600a, 600b, 600c), 광원 제어기(700) 및 감마 보정부(800)를 포함한다.

액정 표시 장치 패널(100)에는 게이트 온 신호를 전달하기 위한 다수의 주사선이 형성되어 있으며, 상기 다수의 주사선과 절연되어 교차하며 계조 데이터에 해당하는 계조 데이터 전압 및 리셋 전압을 전달하기 위한 데이터선이 형성되어 있다. 행렬 형태로 배열된 다수의 화소(110)는 각각 주사선과 데이터선에 의해 둘러 쌓여 있다. 각 화소는 주사선과 데이터선에 각각 게이트 전극 및 소스 전극이 연결되는 박막 트랜지스터(도시하지 않음)와 박막 트랜지스터의 드레인 전극에 연결되는 화소 커패시터(도시하지 않음)와 스토리지 커패시터(도시하지 않음)을 포함한다.

게이트 드라이버(200)는 주사선에 순차적으로 주사신호를 인가하여, 주사신호가 인가된 주사선에 게이트 전극이 연결되는 TFT를 턴온시킨다.

타이밍 제어기(400)는 외부 또는 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 계조 데이터 신호(R, G, B DATA), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync)를 입력받아 필요한 제어신호(Sg, Sd, Sb)를 각각 주사 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 광원 제어기(700)에 공급하고, 계조 데이터(R, G, B DATA)를 감마 보정부(800)에 공급한다.

감마 보정부(800)는 R, G, B 데이터를 액정 표시 장치의 특성에 맞게 감마 보정을 수행하는데, 본 발명의 실시예에 따르면 감마 보정을 함에 있어 R, G, B 별 실측 휘도 특성을 감안하여 미리 계조를 변환한 후 감마 보정한다. 이때, 감마 보정부(800)는 R, G, B 데이터를 각각 감마 보정하는 것이 아니라 기준 감마 곡선과 실측 휘도 값이 많이 벗어나는 계조에 대해서는 부분적으로 R, G, B 별로 따로 실측 휘도 값을 감안하여 계조 값을 변환한 후, 하나의 기준 감마 곡선에 적용하여 감마 보정한다. 도 3에서 나타낸 바와 같이 R, G, B 별로 실측한 휘도 값이 기준 감마 곡선과 거의 유사한 부분이 있을 뿐만 아니라 많이 벗어나는 부분이 있음을 알 수 있다. 도 3을 참조하면, 중계조와 고계조에서 실측 휘도 값이 기준 감마 곡선과 많이 벗어남을 관찰할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이러한 점을 감안하여 기준 감마 곡선과 실측 휘도 값이 많이 벗어나는 계조에 대해서만 부분적으로 R, G, B 별로 미리 계조 값을 변환한 후 변환된 계조 데이터를 바탕으로 하나의 기준 감마 곡선에 적용하여 감마 보정한다. 이에 대한 구체적 방법은 아래에서 설명한다. 이하에서 설명하는 '기준 감마 곡선'이라는 용어는 R, G, B 데이터에 공통적으로 적용하는 감마 곡선을 의미한다. 또한, 이하에서는 중계조 즉, 전체 64계조인 경우 계조 20에서 계조 40까지에서 휘도 편차가 많이 발생한다고 가정한 후 이에 따라 본 발명의 실시예에 대해서 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 휘도 편차가 많이 나는 계조에 적용될 수 있다.

그리고, 감마 보정부(800)는 R, G, B 데이터를 매핑하기 위한 방법으로는 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 룩업 테이블(도시하지 않음) 또는 역감마 곡선에 해당하는 데이터를 논리 연산으로 생성하기 위한 논리 회로(도시하지 않음)를 포함한다.

감마 보정부(800)는 상기와 같은 방법으로 감마 보정한 R, G, B 데이터를 감마 보정한 데이터(R', G', B')를 전압 발생부(500)에 공급한다.

계조 전압 발생부(500)는 감마 보정된 계조 데이터(R', B', G')에 해당하는 크기를 갖는 계조 전압을 생성하여 데이터 드라이버(300)에 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 계조 전압 발생부(500)에서 출력되는 계조 전압을 해당 데이터선에 인가한다.

발광 다이오드(600a, 600b, 600c)는 각각 R, G, B에 해당하는 광을 LCD 패널에 출력하며, 광원 제어기(700)는 발광 다이오드(600a, 600b, 600c)의 점등 시기를 제어한다. 본 발명의 실시예에서는 백 라이트로서 발광 다이오드를 사용하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 상기 감마 보정부(800)의 구체적 감마 보정 방법에 대해서 알아본다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감마 보정부(800)를 상세하게 나타내는 도면이며, 도 6은 실측 휘도 값을 감안하여 감마 보정하는 방법을 구체적으로 나타내는 도면이다.

한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감마 보정부(800)는 R 변환부(820), G 변환부(840), B 변환부(860) 및 기준 감마 보정부(880)를 포 함한다. 도 5에서는 중계조 즉, 계조 20 내지 계조 40에서 휘도 편차가 많이 나는 것을 가정하고 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 휘도 편차가 많이 발생하는 어느 계조에도 적용될 수 있다.

R 변환부(820)는 입력된 R, G, B 데이터 중 R 데이터에 대해서 모든 R 데이터의 실측 휘도 값을 감안하여 계조를 변환하는 아니라, 기준 감마 곡선과 많이 벗어나는 계조(R[20-40])에 대해서만 미리 실측한 휘도 값을 감안하여 미리 계조를 변환한다. 기준 감마 곡선과 많이 벗어나는 계조에 대해서는 도 3에 나타난 바와 같이 실험적인 데이터를 가지고 설정할 수 있다.

도 6의 (a)는 기준 감마 곡선과 R 실측 감마 곡선을 이용하여, R 데이터를 실측 휘도 값을 감안하여 계조 변환하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 계조 'B'에 대해 실측 휘도 값(이는 R, G, B 계조를 동시에 온시킨 경우 실제 표시되는 R 계조의 휘도 값을 의미함)은 z로 나타나며 기준 감마 곡선에서의 휘도 값은 y로 나타난다. 이때, 실측 휘도 값이 z 와 기준 감마 곡선에서의 휘도 값과 차이가 발생하는데, 이를 감안하여 R 계조 데이터 'B'를 y 휘도를 내는 'A'로 변경함으로써 R 계조 실측휘도가 낮게 나타나는 것을 보상한다. 이와 같은 방법으로 R 계조는 실측 휘도 값이 낮게 나타나므로 이를 보상한다. 예를 들면, 계조 22의 데이터를 계조 30로 변경하고, 계조 32의 데이터를 계조 40으로 변환한다.

G 변환부(840)는 입력된 R, G, B 데이터 중 G 데이터에 대해서 모든 G 데이터의 실측 휘도 값을 감안하여 계조를 변환하는 것이 아니라, 기준 감마 곡선과 많이 벗어나는 계조(G[20-40])에 대해서만 미리 실측한 휘도 값을 감안하여 미리 계 조를 변환한다. 구체적인 감마 보정 방법은 도 6의 (a)와 유사한 방법으로 실측한 휘도 값을 감안하여 기준 감마 곡선에서의 휘도 값에 대응하는 계조로 변환한 값으로 입력되는 G 데이터를 변환한다. 예를 들면, 입력 G 계조 데이터인 계조 22를 24로 변환하고, 계조 32의 데이터를 계조 35로 변경한다. 도 3에 나타낸 바와 같이 G 실측 휘도 값과 기준 감마 곡선과의 차이가 R 실측 휘도 값과 기준 감마 곡선과의 차이보다 작으므로 상대적으로 계조를 작게 변환한다.

B 변환부(860)는 입력된 R, G, B 데이터 중 B 데이터에 대해서 기준 감마 곡선과 많이 벗어나는 계조(예를 들면, 도 5에 나타낸 G[20-40])에 대해서만 미리 실측한 휘도 값을 감안하여 계조를 변환한다.

도 6의 (b)는 기준 감마 곡선과 B 실측 감마 곡선을 이용하여, B 데이터를 실측 휘도 값을 감안하여 계조 변환하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 계조 'C'에 대해 실측 휘도 값(이는 R, G, B 계조를 동시에 온시킨 경우 실제 표시되는 B 계조 데이터의 휘도 값을 의미함)은 q로 나타나며 기준 감마 곡선에서의 휘도 값은 r로 나타난다. 이때, 실측 휘도 값이 q 와 기준 감마 곡선에서의 휘도 값과 차이가 발생하는데, 이를 감안하여 B 계조 데이터 'C'를 r 휘도를 내는 'D'로 변경함으로써 B 계조 데이터의 실측 휘도가 높게 나타나는 것을 보상한다. 이와 같은 방법으로 B 계조는 실측 휘도 값이 높게 나타나므로 이를 보상하기 위해 계조 값은 보다 낮은 계조로 변환한다. 예를 들면, 계조 30의 데이터를 계조 26으로 변경하고, 계조 50의 데이터를 계조 40으로 변경한다.

이와 같은 방법으로 R 변환부(820), G 변환부(840) 및 B 변환부(860)는 각각 모든 입력 계조 값을 변환하는 것이 아니라 기준 감마 곡선의 휘도와 차이가 많은 일부 계조에 대해서만 미리 변환하여, 기준 감마 보정부(880)로 전송한다.

기준 감마 보정부(880)는 R 변환부(820), G 변환부(840) 및 B 변환부(880)로부터 전송되는 변환된 데이터를 일관적으로 하나의 기준 감마 곡선(감마 테이블)을 통해 감마 보정하여 감마 보정된 데이터(R', G', B')를 출력한다. 여기서, R, G, B 변환부(820, 840, 860)에서 변환대상이 되지 않는 나머지 계조 데이터(R,G,B[0-20], R,G,B[41-63])는 R, G, B 변환부(820, 840, 860)로 전송되는 것이 아니라 기준 감마 보정부(880)에 전송되어, 기준 감마 보정부(800)에서 하나의 기준 감마 곡선(감마 테이블)을 통해 감마 보정된다. 즉, 기준 감마 보정부(880)는 미리 일부 보정되어 변환된 계조 데이터와 변환되지 않고 바로 입력되는 계조를 데이터를 일정한 기준 감마 곡선(또는 감마 테이블)에 적용하여 감마 보정한다. 각각의 R, G, B 변환부(820, 840, 880)가 휘도 특성을 감안하여 미리 계조 데이터를 기준 감마 곡선에 대응하도록 변환하였으므로, 기준 감마 보정부(880)에서 일괄적으로 하나의 기준 감마 곡선을 통해 감마 보정을 하는 경우 R, G, B 별 휘도 특성이 다르게 나타나는 것을 막을 수 있다.

도 5에서는 도시하지 않았지만 감마 보정부(800)는 입력되는 계조 데이터(R, G, B DATA)가 휘도 편차가 많이 나는 계조([20-40])인지 여부를 판단하는 판단부가 위치하여, 판단부(도시하지 않았음)는 입력되는 계조 데이터(R, G, B DATA)가 휘도 편차가 많이 나는 계조인 경우에는 각 R, G, B 변환부(820, 840, 860)로 전송하고 그렇치 않은 경우에는 바로 기준 감마 보정부(880)로 전송한다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면 각각 R, G, B 데이터를 각각의 감마 테이블을 통해 감마 보정하는 것이 아니라, 실측 휘도가 많이 나는 계조를 미리 하나의 기준 감마 곡선에 대응하도록 계조 변환하여 보정한 후 변환된 데이터를 가지고 감마 보정하므로, 많은 감마 보정 장치를 사용하지 않고 R, G, B 의 휘도 특성을 보상할 수 있다.

상기에서는 필드 순차 방식의 액정 표시 장치를 실시예로 하여 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 일반적인 칼라필터 방식의 액정 표시 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 도 4에서 감마 보정부(800)가 타이밍 제어기(400)로부터 전송되는 R, G, B 데이터를 통해 감마 보정하는 것을 나타내었지만 감마 보정부(800)는 타이밍 제어기(400)의 앞단에 위치하여 R, G, B 데이터를 감마 보정할 수 있다.

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.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 R, G, B 별 실측 휘도 특성을 감안하여 일부 계조에 대해서만 미리 계조 변환한 후 감마 보정함으로써 감마 보정 장치의 메모리를 많이 늘리지 않고서도 R, G, B 각각의 휘도 특성을 보상할 수 있다. 이를 통해, R, G, B 별 색 파장 특성이 다른 문제를 해결할 수 있다.

Claims

제1 및 제2 기판 사이에 형성되는 액정을 구비하며, 하나의 화소에 레드, 그린, 블루의 광을 순차적으로 투과시키는 액정 표시 장치의 감마 보정 방법에 있어서,

(a) 기준 계조 데이터와 기준 휘도 값이 매칭되어 있는 기준 감마 곡선을 설정하는 단계;

(b) 제1 색에 해당하는 제1 계조 데이터 중 일부 계조 데이터에 대하여, 상기 제1 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 제1 계조 데이터를 변환하는 단계;

(c) 제2 색에 해당하는 제2 계조 데이터 중 일부 계조 데이터에 대하여, 상기 제2 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 제2 계조 데이터를 변환하는 단계; 및

(d) 상기 단계 (b) 및 단계 (c)에서 변환된 제1 및 제2 계조 데이터를 상기 기준 감마 곡선에 매핑하여 감마 보정하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치의 감마 보정 방법.
제1항에 있어서,

(e) 제3 색에 해당하는 제3 계조 데이터 중 일부 계조 데이터에 대하여, 상기 제3 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 제3 계조 데이터를 변환하는 단계; 및

(f) 상기 단계 (e)에서 변환된 제3 계조 데이터를 상기 기준 감마 곡선에 매핑하여 감마 보정하는 단계를 추가로 포함하는 액정 표시 장치의 감마 보정 방법.
제2항에 있어서,

상기 단계(b), (c) 및 (e)에서, 상기 변환된 제1, 제2, 제3 계조 데이터는 각각 제1, 제2, 제3 계조 데이터의 실측 휘도값과 동일한 상기 기준 감마 곡선의 기준 휘도 값에 매칭되는 상기 기준 계조 데이터로 변환된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 감마 보정 방법.
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제2항에 있어서,

상기 제1 색, 제2 색 및 제3 색은 각각 레드, 그린 및 블루이며, 상기 단계(b)에서의 계조 변환은 입력되는 상기 제1 계조 데이터보다 높은 계조로 변환되고 상기 단계(e)에서의 계조 변환은 입력되는 상기 제3 계조 데이터보다 낮은 계조로 변환되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 감마 보정 방법.
주사신호를 전달하는 다수의 주사선과, 상기 주사선과 절연되어 교차하는 다수의 데이터선, 상기 주사선 및 데이터선에 의해 둘러싸인 영역에 형성되며 각각 상기 주사선 및 데이터선에 연결되어 있는 스위칭 소자를 가지는 행렬 형태로 배열된 다수의 화소를 포함하는 액정 표시 장치 패널;

상기 주사선에 주사신호를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버;

기준 계조 데이터와 기준 휘도 값이 매칭되어 있는 기준 감마 곡선을 저장하고 있으며, 각각 제1 색 계조 데이터, 제2 색 계조 데이터 및 제3색 계조 데이터 중 일부의 계조 데이터를, 상기 일부 계조 데이터에 대한 실측 휘도값과 상기 기준 감마 곡선에 따른 휘도 값의 차이를 보상하여 상기 일부 계조 데이터를 변환하고, 상기 변환된 계조 데이터를 상기 기준 감마 곡선에 매핑하여 감마 보정하는 감마 보정부;

상기 감마 보정부에서 보정된 계조 데이터에 해당하는 계조 전압을 생성하는 계조 전압 발생부; 및

상기 계조 전압 발생부로부터 출력된 계조 전압을 공급하는 데이터 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치.
제7항에 있어서,

상기 감마 보정부는

상기 입력되는 영상신호 데이터에서, 상기 제1 색 계조 데이터 중 일부 계조 데이터를, 상기 제1색 계조 데이터의 실측 휘도값과 동일한 상기 기준 감마 곡선의 기준 휘도 값에 매칭되는 상기 기준 계조 데이터로 변환하는 제1 색 변환부;

상기 입력되는 영상신호 데이터에서, 상기 제2 색 계조 데이터 중 일부 계조 데이터를, 상기 제2색 계조 데이터의 실측 휘도값과 동일한 상기 기준 감마 곡선의 기준 휘도 값에 매칭되는 상기 기준 계조 데이터로 변환하는 제2 색 변환부;

상기 입력되는 영상신호 데이터에서, 상기 제3색 계조 데이터 중 일부 계조 데이터를, 상기 제3색 계조 데이터의 실측 휘도값과 동일한 상기 기준 감마 곡선의 기준 휘도 값에 매칭되는 상기 기준 계조 데이터로 변환하는 제3 색 변환부; 및

상기 제1, 제2, 제3 색 변환부에서 출력되는 변환된 계조 데이터 및 상기 입력되는 영상 신호 데이터에서 상기 일부 계조 데이터를 제외한 계조 데이터를 상기 기준 감마 곡선에 매핑하여 감마 보정하는 기준 감마 보정부를 포함하는 액정 표시 장치.
제8항에 있어서,

상기 제1, 제2, 제3 색 변환부는 입력되는 동일한 계조 데이터에 대해서 각각 다른 계조 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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