KR100864978B1 - Gamma-correction method and apparatus of liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 표시품질을 높이도록 한 액정표시소자의 감마보상방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a gamma compensation method and apparatus for a liquid crystal display device to improve display quality.
이 액정표시소자의 감마보상방법은 분압저항회로의 출력 단자들에서 생성된 i(단, i는 양의 정수) 단계의 GMA1 내지 GMAi의 감마기준전압들을 이용하여 화이트 계조 범위, 블랙 계조 범위, 및 상기 화이트 계조 범위와 상기 블랙 계조 범위 사이의 중간 계조 범위 각각에 속한 디지털 데이터를 감마보상하는 액정표시소자의 감마보상방법에 있어서, 상기 분압저항회로에서 블랙 계조 범위와 중간 계조 범위에 속한 상기 감마기준전압들을 출력하는 단자들 사이에 저항들을 직렬로 접속시켜 상기 감마기준전압들 사이에 중간계조를 생성하는 단계; 화이트 계조 범위에 속한 제i-1 감마기준전압(GMAi-1)과 제i 감마기준전압(GMAi)들 각각을 출력하는 단자들 사이에 저항을 제거하여 제i-1 감마기준전압(GMAi-1)의 계조와 제i 감마기준전압(GMAi)의 계조 사이에 중간계조를 제거하는 단계; 및 상기 감마기준전압들로 상기 화이트 계조 범위에 속한 디지털 데이터와 상기 화이트 계조 범위 이외의 계조 범위에 속한 디지털 데이터를 변환하는 단계를 포함한다. The gamma compensation method of the liquid crystal display device uses the gamma reference voltages of GMA1 to GMAi in stages i (where i is a positive integer) generated at the output terminals of the voltage divider resistor circuit. A gamma compensation method of a liquid crystal display device for gamma compensating digital data belonging to each of the intermediate gray scale ranges between the white gray scale range and the black gray scale range, the gamma reference belonging to the black gray scale range and the intermediate gray scale range in the voltage divider resistor circuit. Generating a halftone between the gamma reference voltages by connecting resistors in series between the terminals for outputting voltages; The i-1 gamma reference voltage (GMAi-1) is removed by removing a resistance between terminals outputting the i-1 gamma reference voltage (GMAi-1) and the i-th gamma reference voltage (GMAi) respectively within the white gray scale range. Removing an intermediate gradation between the gradation of?) And the gradation of the i-th gamma reference voltage GMAi; And converting the digital data belonging to the white gradation range and the digital data belonging to a gradation range other than the white gradation range with the gamma reference voltages.
Description
도 1은 노말리화이트모드(Normally white mode)의 액정표시소자에 적용되는 종래의 감마커브를 나타낸다. 1 illustrates a conventional gamma curve applied to a liquid crystal display device in a normally white mode.
도 2는 종래의 감마보상전압 발생회로를 개략적으로 나타내는 회로도이다. 2 is a circuit diagram schematically showing a conventional gamma compensation voltage generating circuit.
도 3은 도 2에서 'A' 부분을 확대하여 나타내는 회로도이다. FIG. 3 is an enlarged circuit diagram of portion 'A' in FIG. 2.
도 4는 도 1에 도시된 정극성 부분을 90°회전시켜 감마커브를 개략적으로 나타낸 그래프이다. 4 is a graph schematically illustrating a gamma curve by rotating the positive portion shown in FIG. 1 by 90 °.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 구동장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 5 is a block diagram schematically illustrating a driving device of a liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 데이터 구동부를 상세히 나타내는 블록도이다. 6 is a block diagram illustrating in detail the data driver illustrated in FIG. 5.
도 7은 도 6에 도시된 감마전압 공급부의 정극성 분압회로를 상세히 나타내는 회로도이다. FIG. 7 is a circuit diagram illustrating in detail a positive voltage divider circuit of the gamma voltage supply unit illustrated in FIG. 6.
도 8은 도 6에 도시된 감마전압 공급부의 부극성 분압저항회로를 상세히 나타내는 회로도이다. FIG. 8 is a circuit diagram illustrating in detail a negative voltage divider resistance circuit of the gamma voltage supply unit illustrated in FIG. 6.
도 9a는 본 발명의 실시예에 따른 감마보상방법 및 장치에 있어서 화이트 계 조범위에서의 계조간 도약과 중간 계조범위 및 블랙 계조범위의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 9A is a graph illustrating a change between inter-gradation in a gray scale, a change in an intermediate gray scale, and a black gray scale in a gamma compensation method and apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9b는 최적의 2.2 감마커브를 나타내는 그래프이다. 9B is a graph showing an optimal 2.2 gamma curve.
도 10은 도 7 및 도 8에 도시된 분압저항회로로부터 출력되는 감마보상전압과 그에 따른 투과율의 변화를 나타내는 그래프이다.
FIG. 10 is a graph illustrating a gamma compensation voltage output from the voltage dividing resistor circuits of FIGS. 7 and 8 and a change in transmittance.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
1 : 타이밍 콘트롤러 2 : 데이터 구동부1: Timing Controller 2: Data Driver
3 : 게이트 구동부 4 : 감마기준전압 공급부3: gate driver 4: gamma reference voltage supply
5 : 액정패널 21 : 데이터 레지스터5
22 : 쉬프트 레지스터 23,24 : 래치22:
25 : DAC 26 : 출력회로25: DAC 26: output circuit
27 : 감마전압 공급부
27: gamma voltage supply unit
본 발명은 액정표시소자에 관한 것으로, 특히 표시품질을 높이도록 한 액정표시소자의 감마보상방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a gamma compensation method and apparatus for a liquid crystal display device to improve the display quality.
액정표시소자는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다. 액정셀마다 스위칭소자가 형성된 액티브 매트릭스(Active Matrix) 타입의 액정표시소자는 동영상을 표시하기에 적합하다. 액티브 매트릭스 타입의 액정표시소자에 사용되는 스위칭소자로는 주로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor; 이하 "TFT"라 함)가 이용되고 있다. The liquid crystal display device displays an image by adjusting light transmittance of liquid crystal cells according to a video signal. An active matrix liquid crystal display device in which switching elements are formed for each liquid crystal cell is suitable for displaying moving images. As a switching device used in an active matrix type liquid crystal display device, a thin film transistor (hereinafter, referred to as TFT) is mainly used.
이러한 액정표시소자는 디지털 입력 데이터에 의해 표현 가능한 계조범위가 설정되고, 각각의 계조전압은 감마보상전압으로 결정된다. 감마보상전압은 사람이 화상을 볼 때의 시각인지특성에 따른 자극치에 대하여 대수함수적으로 느끼는 것을 고려하여 설정된다. 각 계조단계에 해당하는 밝기 즉, 빛의 투과율을 T라 하고 계조단계를 G라 할때, 각 계조단계와 그 밝기와의 관계는 아래의 수학식 1과 같다. In such a liquid crystal display device, a gradation range that can be expressed by digital input data is set, and each gradation voltage is determined as a gamma compensation voltage. The gamma compensation voltage is set in consideration of the algebraic feeling of the stimulus value according to the visual perception characteristic when a person sees an image. When the brightness corresponding to each gray level, that is, the light transmittance is T and the gray level is G, the relationship between each gray level and its brightness is expressed by
여기서, k는 비례상수이고 (Gamma)는 1보다 큰 상수로 나타내고자 하는 실물과 화면의 느낌이 맞도록 정해진다. 액정표시소자의 감마보상방식에서 적용되는 는 2∼4이다. Where k is the proportional constant Gamma is set to a constant greater than 1 so that the real and the screen feel fit. Applied in Gamma Compensation of Liquid Crystal Display Devices Is 2-4.
액정특성과 사람의 시각인지특성을 고려할 때, 액정표시소자에 있어서 최적의 시야각과 휘도를 얻을 수 있는 는 2.2이다. Considering the liquid crystal characteristics and human visual perception characteristics, it is possible to obtain an optimum viewing angle and luminance in the liquid crystal display device. Is 2.2.
액정표시소자의 구동회로에는 도 1과 같이 디지털 입력 데이터의 각 계조에 대응하는 감마보상전압을 발생하게 된다. As shown in FIG. 1, the driving circuit of the liquid crystal display generates gamma compensation voltages corresponding to the respective gray levels of the digital input data.
디지털 입력 데이터가 6 비트일 때 감마보상전압은 64 단계로 나뉘어진다. 도시하지 않는 액정표시소자의 데이터 구동회로는 디지털 입력 데이터를 디코딩하고 디코딩된 계조값에 대응하는 감마보상전압을 선택하여 액정셀에 공급하게 된다.
감마보상전압은 도 2 및 도 3과 같이 64 단계의 전체계조범위에서 10 단계로 나뉘어진 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10)과, 그 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10)을 분압하여 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10) 사이의 세분화된 계조에 각각 대응하는 감마보상전압(VH0 내지 VH63)을 포함한다. 도 1에서 도트(dot)는 감마보상전압(VH0 내지 VH63) 각각에 대응하는 세분화된 계조들을 나타낸다. When the digital input data is 6 bits, the gamma compensation voltage is divided into 64 steps. The data driving circuit of the liquid crystal display device (not shown) decodes the digital input data and selects a gamma compensation voltage corresponding to the decoded gray value to supply the liquid crystal cell.
The gamma compensation voltage is divided by the gamma reference voltages GMA1 to GMA10 divided into 10 steps and the gamma reference voltages GMA1 to GMA10 divided into 10 levels in the entire gray scale range of 64 steps as shown in FIGS. 2 and 3. To gamma compensation voltages VH0 to VH63 respectively corresponding to the divided gray scales. In FIG. 1, dots represent subdivided gray levels corresponding to gamma compensation voltages VH0 to VH63, respectively.
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도 2 및 도 3을 참조하면, 종래의 감마보상전압 발생회로는 기준전원용 외부전원(21)으로부터의 공급전압을 분압하여 정극성과 부극성에서 각각 5 개의 단계로 분할된 정극성 및 부극성의 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10)을 발생한다. 이 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10)은 표현하고자 하는 전체 계조를 5 단계로 나누었을 때의 각 단계에 해당하는 감마보상전압이다. 또한, 종래의 감마보상전압 발생회로는 감마 기준전압(GAM1 내지 GMA10)을 세분화하여 각 계조에 대응하는 감마보상전압(VH0 내지 VH63)을 발생하게 된다. 이를 위하여, 종래의 감마보상전압 발생회로는 인접한 단계의 감마기준전압들(GMA1 내지 GMA10) 사이 예를 들면, GMA1과 GMA2 사이, GMA2와 GMA3 사이,..., GAM9와 GMA10 사이에 각각 15 개 또는 16 개씩 직렬로 접속된 저항들로 구성된다. 즉, 감마기준전압들(GMA1 내지 GMA10) 사이에는 15 개 또는 16 개로 동일한 수(R1=R2=R3=R4=R5=R6=R7=R8)의 저항들이 형성된다. 2 and 3, the conventional gamma compensation voltage generation circuit divides the supply voltage from the
감마커브를 구현하기 위한 감마튜닝(Gamma tuning)은 감마기준전압(GMA1 내 지 GMA10)의 조정에 의존하여 실시된다. 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10)이 셋팅되면, 감마보상전압들(VH0 내지 VH63)은 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10) 사이에 15 개 또는 16 개씩 존재하는 저항들(R1 내지 R8)에 의해 자동적으로 결정된다. 그 결과, 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10) 사이의 세분화된 감마보상전압(VH0 내지 VH63)은 저항들의 수만큼 단계적으로 나뉘어지게 된다. Gamma tuning to implement the gamma curve is performed depending on the adjustment of the gamma reference voltage (GMA1 to GMA10). When the gamma reference voltages GMA1 to GMA10 are set, the gamma compensation voltages VH0 to VH63 are automatically set by 15 or 16 resistors R1 to R8 existing between the gamma reference voltages GMA1 to GMA10. Is determined. As a result, the divided gamma compensation voltages VH0 to VH63 between the gamma reference voltages GMA1 to GMA10 are divided stepwise by the number of resistors.
그런데 종래의 감마보상방법은 감마기준전압(GMA1 내지 GMA10) 사이에 동일한 수로 존재하는 저항들로 인하여 감마보상이 정밀하게 이루어지지 않는 문제점이 있다. 특히, 종래의 감마보상방법에 의하면, 계조값이 높은 화이트 계조범위와 계조값이 낮은 블랙 계조범위에서 감마보상이 정밀하게 될 수 없다. However, the conventional gamma compensation method has a problem in that gamma compensation is not precisely performed due to resistors existing in the same number between the gamma reference voltages GMA1 to GMA10. In particular, according to the conventional gamma compensation method, gamma compensation cannot be precise in the white gradation range having a high gradation value and the black gradation range having a low gradation value.
이를 상세히 하면, 도 1에서 알 수 있는 바 대략 56(16 진수 : 38)에서 64(16 진수 : 3F)까지의 화이트 계조범위를 포함한 감마커브구간은 그 사이에 존재하는 15 개의 저항으로 인하여 비선형으로 된다. 또한, 대략 0에서 8까지의 블랙 계조범위를 포함한 감마커브구간은 그 사이에 존재하는 15 개의 저항으로 인하여 감마커브가 비선형으로 된다. 그 결과, 종래의 감마커브는 도 4와 같이 대략 중간 계조를 분기점으로 하여 제1 비선형구간(61)과 지수함수로 표현되는 제2 비선형구간(62)으로 나뉘어진다. In detail, as shown in FIG. 1, the gamma curve region including the white gray scale range of approximately 56 (hexadecimal 38) to 64 (hexadecimal 3F) is nonlinear due to the 15 resistances in between. do. In addition, the gamma curve section including the black gradation range of approximately 0 to 8 causes the gamma curve to become nonlinear due to the 15 resistances therebetween. As a result, the conventional gamma curve is divided into a first
수학식 1에서 가 2.2이고 전계조범위에서 계조간 변화가 선형화에 근접할 수 있는 최적의 2.2 감마커브는 도 9b와 같다. 제2 비선형구간(62)은 감마기준전압이나 저항들의 저항값을 튜닝하여 계조변화가 선형화에 근접하는 최적의 2.2 감마커브로 구현될 수 있다. 그러나 제1 비선형구간(61)은 저항들의 수만큼 계조변 화가 세분화되기 때문에 감마기준전압이나 저항들의 저항값 튜닝에 의해서 계조변화가 선형화에 근접하는 최적의 2.2 감마커브로 구현될 수 없다. In
결과적으로, 종래의 감마보상회로에 의해서는 화이트 계조범위와 블랙 계조범위에서 계조간 차이를 사람이 명확히 구분할 수 없으므로 표시화상의 선명도가 떨어질 수 밖에 없다.As a result, according to the conventional gamma compensation circuit, the difference between the gray scales in the white gray scale range and the black gray scale range cannot be clearly distinguished by a human being, which inevitably reduces the clarity of the display image.
따라서, 본 발명의 목적은 표시품질을 높이도록 한 액정표시소자의 감마보상방법 및 장치를 제공하는데 있다.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a gamma compensation method and apparatus for a liquid crystal display device to improve display quality.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 감마보상방법은 분압저항회로의 출력 단자들에서 생성된 i(단, i는 양의 정수) 단계의 GMA1 내지 GMAi의 감마기준전압들을 이용하여 화이트 계조 범위, 블랙 계조 범위, 및 상기 화이트 계조 범위와 상기 블랙 계조 범위 사이의 중간 계조 범위 각각에 속한 디지털 데이터를 감마보상하는 액정표시소자의 감마보상방법에 있어서, 상기 분압저항회로에서 블랙 계조 범위와 중간 계조 범위에 속한 상기 감마기준전압들을 출력하는 단자들 사이에 저항들을 직렬로 접속시켜 상기 감마기준전압들 사이에 중간계조를 생성하는 단계; 화이트 계조 범위에 속한 제i-1 감마기준전압(GMAi-1)과 제i 감마기준전압(GMAi)들 각각을 출력하는 단자들 사이에 저항을 제거하여 제i-1 감마기준전압(GMAi-1)의 계조와 제i 감마기준전압(GMAi)의 계조 사이에 중간계조를 제거하는 단계; 및 상기 감마기준전압들로 상기 화이트 계조 범위에 속한 디지털 데이터와 상기 화이트 계조 범위 이외의 계조 범위에 속한 디지털 데이터를 변환하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 감마보상장치는 상기 i 단계로 나뉘어진 GMA1 내지 GMAi의 감마기준전압들을 발생하는 전압원; 블랙 계조 범위와 중간 계조 범위에 속한 상기 감마기준전압들을 출력하는 단자들 사이에 저항들을 직렬로 접속시켜 상기 감마기준전압들 사이에 중간계조를 생성하고, 화이트 계조 범위에 속한 제i-1 감마기준전압(GMAi-1)과 제i 감마기준전압(GMAi)들 각각을 출력하는 단자들 사이에 저항을 제거하여 제i-1 감마기준전압(GMAi-1)의 계조와 제i 감마기준전압(GMAi)의 계조 사이에 중간계조를 제거한 분압저항회로; 및 상기 분압저항회로로부터 출력된 감마로 상기 화이트 계조 범위에 속한 디지털 데이터와 상기 화이트 계조 범위 이외의 계조 범위에 속한 디지털 데이터를 변환하는 데이터 구동부를 구비한다. In order to achieve the above object, the gamma compensation method of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is the gamma reference of the GMA1 to GMAi of the step i (where i is a positive integer) generated at the output terminals of the voltage divider resistor circuit. A gamma compensation method of a liquid crystal display device which gamma compensates digital data belonging to each of a white gradation range, a black gradation range, and an intermediate gradation range between the white gradation range and the black gradation range by using voltages. Generating an intermediate gradation between the gamma reference voltages by connecting resistors in series between the terminals outputting the gamma reference voltages within the black gradation range and the intermediate gradation range at; The i-1 gamma reference voltage (GMAi-1) is removed by removing a resistance between terminals outputting the i-1 gamma reference voltage (GMAi-1) and the i-th gamma reference voltage (GMAi) respectively within the white gray scale range. Removing an intermediate gradation between the gradation of?) And the gradation of the i-th gamma reference voltage GMAi; And converting the digital data belonging to the white gradation range and the digital data belonging to a gradation range other than the white gradation range with the gamma reference voltages.
A gamma compensation device for a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention includes: a voltage source for generating gamma reference voltages of GMA1 to GMAi divided in step i; By connecting resistors in series between the terminals outputting the gamma reference voltages in the black gray range and the mid gray range, a half gray level is generated between the gamma reference voltages, and the i-1 gamma reference in the white gray range. The gray level of the i-1 gamma reference voltage GMAi-1 and the i-th gamma reference voltage GMAi are removed by removing a resistance between the terminals outputting the voltages GMAi-1 and i-gamma reference voltages GMAi, respectively. A voltage divider resistance circuit in which an intermediate gradation is removed between the gradations; And a data driver for converting digital data belonging to the white gradation range and digital data belonging to a gradation range other than the white gradation range with gamma output from the voltage divider resistor circuit.
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상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will become apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 5 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 10.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 구동장치는 데이터라인(DL1 내지 DLm)과 게이트라인(GL1 내지 GLn)이 교차되며 그 교차부에 액정셀(Clc)을 구동하기 위한 TFT가 형성된 액정패널(5)과, 액정패널(5)의 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(2)와, 액정패널(5)의 게이트라인(GL1 내지 GLn)에 스캐닝펄스를 공급하기 위한 게이트 구동부(3)와, 게이트 구동부(3)에 감마기준전압(GMA)을 공급하기 위한 감마기준전압 발생부(4)와, 데이터 구동부(2) 및 게이트 구동부(3)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(1)를 구비한다. Referring to FIG. 5, in the driving apparatus of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention, the data lines DL1 to DLm and the gate lines GL1 to GLn cross each other and drive the liquid crystal cell Clc at the intersection thereof. A
액정패널(5)은 두 장의 유리기판 사이에 액정이 주입된다. 액정패널(5)의 하부 유리기판 상에는 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)이 직교된다. 데이터라인들(DL1 내지 DLm)과 게이트라인들(GL1 내지 GLn)의 교차부에는 TFT가 형성된다. TFT는 스캐닝펄스에 응답하여 데이터라인들(DL1 내지 DLm) 상의 데이터를 액정셀(Clc)에 공급하게 된다. TFT의 게이트전극은 게이트라인(GL1 내지 GLm)에 접속되며, TFT의 소스전극은 데이터라인(DL1 내지 DLm)에 접속된다. 그리고 TFT의 드레인전극은 액정셀(Clc)의 화소전극에 접속된다. In the
타이밍 콘트롤러(1)는 도시하지 않은 디지털 비디오 카드로부터 공급되는 디지털 비디오 데이터를 데이터 구동부(2)에 공급하게 된다. 또한, 타이밍 콘트롤러(1)는 자신에게 입력되는 수평/수직 동기신호(H,V)를 이용하여 데이터 구 동 제어신호(DDC)와 게이트 구동 제어신호(GDC)를 발생한다. 데이터 구동 제어신호(DDC)는 소스쉬프트클럭(SSC), 소스스타트펄스(SSP), 극성제어신호(POL) 및 소스출력인에이블신호(SOE) 등을 포함한다. 이 데이터 구동 제어신호(DDC)는 데이터 구동부(2)에 공급된다. 게이트구동 제어신호(GDC)는 게이트스타트펄스(GSP), 게이트쉬프트클럭(GSC) 및 게이트출력인에이블(GOE) 등을 포함한다. 이 게이트 구동 제어신호(GDC)는 게이트 구동부(3)에 공급된다. The
게이트 구동부(3)는 타이밍 콘트롤러(1)로부터 공급되는 게이트구동 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트 하이펄스를 순차적으로 발생하게 된다. 이 게이트 구동부(3)는 스캔펄스를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터와, 스캔펄스의 전압의 스윙폭을 액정셀(Clc)의 구동에 적합하게 쉬프트 시키기 위한 레벨 쉬프터를 포함한다. TFT는 게이트 구동부(3)로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. TFT의 턴-온시 데이터라인(DL1 내지 DLm) 상의 비디오 데이터는 액정셀(Clc)의 화소전극에 공급된다. The
감마기준전압 발생부(4)는 각각 소정 개수의 정극성 및 부극성의 감마기준전압(GMA)을 데이터 구동부(2)에 공급한다. 이 감마기준전압 발생부(4)는 도 2와 같은 기준전원용 외부전원(21)으로부터의 기준전압을 분압저항으로 분압하여 정극성과 부극성 각각에서 전압레벨이 다른 다수의 감마기준전압을 발생하게 된다. The gamma
데이터 구동부(2)는 타이밍 콘트롤러(1)로부터 공급되는 데이터구동 제어신호(DDC)에 응답하여 데이터를 데이터라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하게 된다. 이 데이터 구동부(2)는 타이밍 콘트롤러(1)로부터의 데이터(RGB)를 샘플링한 후에, 그 데이터를 래치한 다음, 감마전압으로 변환하게 된다. 이 데이터 구동부(2)는 도 6과 같은 구성을 가지는 다수의 데이터 집적회로(Integrated Circuit : 이하, "IC"라 한다)(2a)로 구현된다. The
각각의 데이터 IC(2a)는 타이밍 콘트롤러(1)로부터 데이터(RGB)가 입력되는 데이터 레지스터(21)와, 샘플링 클럭을 발생하기 위한 쉬프트 레지스터(22)와, 쉬프트 레지스터(22)와 k(단, k는 m보다 작은 정수) 개의 데이터라인들(DL1 내지 DLk) 사이에 접속된 제1 래치(23), 제2 래치(24), 디지털/아날로그 컨버터(Digital to Analog Converter : 이하, "DAC"라 한다)(25) 및 출력회로(26)와, 감마기준전압 발생부(4)와 DAC(25) 사이에 접속된 감마전압 공급부(27)를 구비한다. Each
데이터 레지스터(21)는 타이밍 콘트롤러(1)로부터의 데이터(RGB)를 일시 저장한 후에 저장된 데이터(RGB)를 제1 래치(23)에 공급한다. The data register 21 temporarily stores the data RGB from the
쉬프트 레지스터(22)는 타이밍 콘트롤러(1)로부터의 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 샘플링 클럭신호(SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링신호를 발생하게 된다. 또한, 쉬프트 레지스터(22)는 소스 스타트 펄스(SSP)를 쉬프트시켜 다음 단의 쉬프트 레지스터(22)에 캐리신호(CAR)를 전달하게 된다. The
제1 래치(23)는 쉬프트 레지스터(22)로부터 순차적으로 입력되는 샘플링신호에 응답하여 데이터 레지스터(21)로부터의 데이터(RGB)를 샘플링하여 1 라인분씩 래치한 다음, 1 라인분의 데이터를 동시에 출력한다.In response to a sampling signal sequentially input from the
제2 래치(24)는 제1 래치(23)로부터 입력되는 데이터를 래치한 다음, 래치된 데이터를 타이밍 콘트롤러(1)로부터의 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 동 시에 출력한다. The
DAC(25)는 제2 래치(24)로부터의 디지털 데이터를 감마전압 공급부(27)로부터의 감마전압으로 변환하게 된다. 이 DAC(25)는 극성제어신호(POL)에 응답하여 정극성 감마전압과 부극성 감마전압 중 어느 하나를 선택하기 위한 멀티플렉서(Multiplexer)를 포함한다. The
출력회로(26)는 데이터라인들 각각에 접속된 버퍼(Buffer)를 포함한다. 출력회로(26)의 버퍼는 자신의 이득값만큼 데이터를 증폭하여 신호감쇠를 최소화한다. The
감마전압 공급부(27)는 감마기준전압 발생부(4)로부터 입력되는 감마 기준전압(GMA)을 세분화하여 각 계조에 대응하는 감마전압을 DAC(25)에 공급하게 된다. 이 감마전압 공급부(27)는 정극성의 감마전압을 발생하기 위한 회로와 부극성의 감마전압을 발생하기 위한 분압저항회로로 구성되어 있다. The
도 7은 감마전압 공급부(27)의 정극성 분압저항회로를 나타내며, 도 8은 감마전압 공급부(27)의 부극성 분압저항회로를 나타낸다. 7 shows a positive voltage divider resistance circuit of the gamma
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정극성 분압저항회로는 화이트 계조범위의 정극성 감마기준전압들 GMA4와 GMA5 사이에 저항이 생략된다. 블랙 계조범위의 정극성 감마기준전압들 GMA1와 GMA2 사이에는 8 개의 저항(R101 내지 R108)이 직렬로 접속되고, 중간 계조 범위에서 정극성 감마기준전압들 GMA2와 GMA3 사이와 GMA3와 GMA4 사이 각각에는 26 개의 저항들(R201 내지 R226, R301 내지 R326)이 직렬로 접속된다. 즉, 화이트 계조범위에서 감마기준전압들 GMA4와 GMA5 사이의 중간계조는 생략되고 블랙계조범위에서 감마기준전압들 GMA1와 GMA2 사이의 중간계조 수와 중간계조범위 내에서 각 감마기준전압들 GMA2와 GMA3 사이 또는 GMA3와 GMA4 사이의 중간계조 수는 다르다. 마찬가지로, 부극성 분압저항회로는 화이트 계조범위의 부극성 감마기준전압들 GMA6과 GMA7 사이에 저항이 생략된다. 블랙 계조범위의 부극성 감마기준전압들 GMA9와 GMA10 사이에는 8 개의 저항(R101 내지 R108)이 직렬로 접속되고, 중간 계조 범위에서 부극성 감마기준전압들 GMA8과 GMA9 사이와 GMA8과 GMA9 사이 각각에는 26 개의 저항들(R201 내지 R226, R301 내지 R326)이 직렬로 접속된다. 즉, 화이트 계조범위에서 감마기준전압들 GMA4와 GMA5 사이의 중간계조는 생략된다. 그리고 블랙계조범위에서 감마기준전압들 GMA6와 GMA7 사이의 중간계조 수와 중간계조범위 내에서 각 감마기준전압들 GMA7과 GMA8 또는 GMA8과 GMA9 사이의 중간계조 수는 다르다. 7 and 8, in the positive voltage divider resistance circuit according to the exemplary embodiment of the present invention, the resistance is omitted between the positive gamma reference voltages GMA4 and GMA5 in the white gradation range. Eight resistors (R101 to R108) are connected in series between the positive gamma reference voltages GMA1 and GMA2 in the black gradation range, and between the positive gamma reference voltages GMA2 and GMA3 and GMA3 and GMA4 in the middle gradation range, respectively. Twenty six resistors R201 to R226 and R301 to R326 are connected in series. That is, the intermediate gray scale between the gamma reference voltages GMA4 and GMA5 is omitted in the white gray scale range, and the number of intermediate gray scales between the gamma reference voltages GMA1 and GMA2 in the black gray scale range, and between the gamma reference voltages GMA2 and GMA3 within the gray scale range. Or the number of halftones between GMA3 and GMA4 is different. Similarly, in the negative voltage divider resistance circuit, the resistance is omitted between the negative gamma reference voltages GMA6 and GMA7 in the white gradation range. Eight resistors (R101 to R108) are connected in series between the negative gray gamma reference voltages GMA9 and GMA10 in the black gradation range, and between the negative gamma reference voltages GMA8 and GMA9 and GMA8 and GMA9 respectively in the middle gray scale range. Twenty six resistors R201 to R226 and R301 to R326 are connected in series. That is, the intermediate gray scale between the gamma reference voltages GMA4 and GMA5 in the white gray scale range is omitted. The number of grayscales between the gamma reference voltages GMA6 and GMA7 in the black gray scale range and the number of grayscales between the gamma reference voltages GMA7 and GMA8 or GMA8 and GMA9 within the grayscale range are different.
종래의 감마보상방법은 도 9a와 같이 화이트 계조범위와 블랙 계조범위에서 점선으로 나타낸 커브(91)를 따라 감마기준전압들 GMA4와 GMA5 사이에 많은 저항 수 만큼의 중간계조가 존재하여 계조간 차이가 거의 없었다. 이에 비하여, 본 발명의 실시예에 따른 감마보상방법은 화이트 계조범위에서 감마기준전압들 GMA 5와 GMA 4 사이에 중간계조가 존재하지 않게 되어 화살표(92)와 같이 감마기준전압 GMA 5에 대응하는 최상위 계조의 다음 계조가 GMA 4에 대응하는 계조가 되고 중간 계조범위에서의 저항 수 즉, 중간계조 수를 증가하여 중간계조범위와 화이트 계조범위에서 감마보상전압에 따른 투과율 변화가 거의 선형적이 되고 계조간 투과율의 차이가 뚜렷하게 된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 감마보상방법은 블랙 계조범 위에서 감마기준전압들 GMA 1와 GMA 2 사이의 저항 수 즉, 중간계조 수를 줄여 블랙 계조범위에서 감마보상전압에 따른 투과율 변화가 거의 선형적이 되고 계조간 투과율의 차이가 뚜렷하게 된다.In the conventional gamma compensation method, as shown in FIG. 9A, there are almost half the gray level difference between the gamma reference voltages GMA4 and GMA5 along the
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 감마보상방법 및 장치에서 정극성과 부극성의 감마커브를 나타낸 것이다. 10 illustrates a gamma curve of positive and negative polarity in a gamma compensation method and apparatus of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 10의 비교를 통해 알 수 있는 바, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시소자의 감마보상방법 및 장치는 화이트 계조범위, 중간 계조범위 및 블랙 계조범위에서 감마커브가 선형화되어 계조간 투과율의 차이가 더 균등화되어 최적의 2.2 감마커브를 구현할 수 있다. 도 10에 있어서, 디지털 입력 데이터가 6비트라 할 때, 감마기준전압 GMA1과 GMA10은 계조값 '0'에 해당하는 감마보상전압이며, 감마기준전압 GMA2와 GMA9는 계조값 '8'에 해당하는 감마보상전압이다. 감마기준전압 GMA3과 GMA8은 계조값 '35'에 해당하는 감마보상전압이며, 감마기준전압 GMA4와 GMA7은 계조값 '62'에 해당하는 감마보상전압이다. 그리고 감마기준전압 GMA5와 GMA6은 계조값 '63'에 해당하는 감마보상전압이다.
As can be seen from the comparison of FIG. 1 and FIG. 10, the gamma compensation method and apparatus of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention linearize the gamma curve between gray scales in the white gray range, the intermediate gray range, and the black gray range. The difference in transmittance can be further equalized to achieve an optimal 2.2 gamma curve. In FIG. 10, when the digital input data is 6 bits, the gamma reference voltages GMA1 and GMA10 are gamma compensation voltages corresponding to grayscale values '0', and the gamma reference voltages GMA2 and GMA9 correspond to grayscale values '8'. Gamma compensation voltage. The gamma reference voltages GMA3 and GMA8 are gamma compensation voltages corresponding to the gray value '35', and the gamma reference voltages GMA4 and GMA7 are gamma compensation voltages corresponding to the gray value '62'. The gamma reference voltages GMA5 and GMA6 are gamma compensation voltages corresponding to the gray value '63'.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정표시소자의 감마보상방법 및 장치는 표현 가능한 전 계조범위에서 감마커브를 선형화하여 사람이 각 계조간 밝기 차이를 느낄 수 있게 하여 표시화상의 선명도를 높임으로써 그 만큼 표시품질을 높일 수 있게 된다. As described above, the gamma compensation method and apparatus of the liquid crystal display according to the present invention by linearizing the gamma curve in the entire range of gradations that can be expressed allows a person to feel the difference in brightness between each gradation to increase the sharpness of the display image. The display quality can be improved as much.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 최상위 비트 한 비트만을 반전시키는 것을 예시하였지만, 두 비트 이상 혹은 최상위 비트 이외의 다른 비트를 반전시켜 액정셀에 공급되는 데이터전압을 멀티 스텝으로 변화시킬 수도 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. For example, in the exemplary embodiment of the present invention, the inversion of only one bit of the most significant bit is illustrated. However, the data voltage supplied to the liquid crystal cell may be changed in multiple steps by inverting two or more bits or other bits other than the most significant bit. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
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