KR101429912B1 - 액정표시장치와 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치와 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치와 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 입력되는 영상 데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널에 형성된 다수의 게이트 라인들 각각에 게이트 구동신호를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와, 상기 게이트 구동신호에 동기되어 상기 액정패널에 형성된 다수의 데이터 라인들 각각에 영상 신호를 공급하는 데이터 드라이버와, 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급하고; 상기 데이터 드라이버, 게이트 드라이버 및 전압 발생부의 구동을 제어함과 아울러 영상 데이터를 영상 보정부에 공급하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 액정패널에 표시되는 영상을 검출하고, 검출된 영상 데이터를 상기 영상 보정부로 공급하는 영상 검출부와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 영상 데이터와 상기 영상 검출부로부터 입력되는 검출된 영상 데이터를 비교함과 아울러, 상기 비교 결과에 따라 두 영상 데이터 간에 오차를 보정하는 영상 보정부와, 상기 영상 보정부로부터 입력되는 영상 데이터에 따라 감마 전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 감마전압 생성부와, 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 액정패널에서 표시되는 실제 영상 데이터를 지속적으로 비교하고, 비교 값에 따라 영상 데이터의 감마전압(GMA)을 보정함으로써, 입력된 소스 영상 신호와 액정패널에서 표시되는 영상의 오차를 줄여 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
액정표시장치, 액정패널, 화면 검출, 감마전압 보정

Description

액정표시장치와 그의 구동방법{Liquid crystal display apparatus and driving method thereof}
본 발명은 액정표시장치와 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 액정패널에 표시되는 영상을 검출하고, 액정패널에 표시되는 영상의 오차를 보정하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치와 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 표시소자는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 어느 때보다 강조되고 많은 종류의 평판표시소자(Flat Panel Display)가 개발되고 있다.
평판표시소자에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : LCD), 전계 방출 표시소자(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 일렉트로루미네센스(Electroluminescence : EL) 등이 있다.
일반적으로, 액정표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 이용되고 있으며 최근의 양산기술 확보와 연구개발의 성과로 대형화와 고해상도화로 급속히 발전하고 있다.
이러한, 액정표시장치(liquid crystal display apparatus)는 입력되는 비디오신호에 따라 액정셀들의 광투과율을 조절하여 화상을 표시하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 액정표시장치(1)는 두 장의 유리기판의 사이에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열 되어져 영상을 표시하는 액정패널(20)과, 액정패널(20)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(10) 및 액정패널(20)을 구동시키기 위한 구동신호를 인가하는 구동장치(30, 40, 50, 60, 70)로 구성된다.
액정표시장치(1)의 구동장치는 액정패널(20)에 형성된 게이트 라인(GL1 ~ GLn)들 각각에 게이트 구동신호를 순차적으로 공급하는 다수의 게이트 드라이버 IC(62)가 실장된 게이트 드라이버(60)와, 아날로그 영상 데이터(R, G, B)를 게이트 구동신호(스캔신호)에 동기 되도록 데이터 라인(DL1 ~ DLm)들에 공급하는 다수의 데이터 드라이브 IC(52)가 실장된 데이터 드라이버(50)와, 외부로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 정렬하여 데이터 드라이버(50)에 공급함과 아울러, 데이터 드라이버(50), 게이트 드라이버(60) 및 전압 발생부(40)의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러(70)와, 데이터 드라이버(50)에 기준 감마전압을 공급하는 감마전압 생성부(30)와, 앞에서 설명한 백라이트 유닛(10) 구동장치 각각에 구동 전원을 공급하는 전압 발생부(40)를 포함하여 구성된다.
타이밍 컨트롤러(70)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 액정패널(20)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 드라이버(50)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(70)는 외부로부터 입력되는 도트클럭(DLCK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync, Vsync)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(50)와 게이트 드라이버(60) 각각의 구동 타이밍을 제어한다.
여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC) 및 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE)가 포함된다. 그리고 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭 신호(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOE) 및 극성신호(Polarity : POL)가 포함된다.
게이트 드라이버(60)는 다수의 게이트 드라이버 IC(62)를 포함한다. 게이트 드라이버 IC(62)는 타이밍 컨트롤러(70)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 구동신호를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터를 포함한다. 이러한, 게이트 드라이버 IC(62)는 타이밍 컨트롤러(70)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 게이트 구동신호를 순차적으로 인가하여 각각의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)들에 접속된 TFT를 턴-온 시키게 된다.
데이터 드라이버(50)는 다수의 데이터 드라이브 IC(52)를 포함한다. 다수의 데이터 드라이브 IC(52)는 타이밍 컨트롤러(70)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여, 타이밍 컨트롤러(70)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 신호로 변환하고, 게이트 라인(GL1 ~ GLn)들에 게이트 구동신호가 공급되는 주기마다 그에 해당하는 라인 분의 아날로그 영상 신호를 데이터 라인(DL1 ~ DLm)들에 공급한다.
이때, 데이터 드라이브 IC(52)는 타이밍 컨트롤러(70)로부터 공급되는 극성 제어신호(POL)에 응답하여 데이터 라인(DL1 ~ DLm)들에 공급되는 아날로그 영상 신호의 극성을 반전시킬 수 있다.
감마전압 생성부(30)는 기준 감마전압을 생성하는 기준 감마전압 생성부(32)와, 기준 감마전압 생성부(32)에 의해 생성된 기준 감마전압을 완충시켜 안정화된 기준 감마전압을 출력하는 감마버퍼 IC(34)를 구비한다.
기준 감마전압 생성부(32)는 공급 전압원(VDD)과 기저 전압원(GND) 사이에 직렬로 접속되는 다수의 저항(R1 내지 Rj)을 구비한다. 다수의 저항(R1 내지 Rj) 사이의 노드에는 다수의 저항값(R1 내지 Rj)에 따라 서로 다른 전압값을 가지는 다수 단계의 기준 감마전압들(GMA)이 발생된다. 이에 따라, 기준 감마전압 생성부(32)는 다수의 저항(R1 내지 Rj)을 이용하여 공급전압원(VDD)으로부터 입력되는 공급전압을 다수의 단계로 나누어 감마버퍼 IC(34)로 공급한다.
감마버퍼 IC(34)는 기준 감마전압 생성부(32)의 출력라인에 직렬로 각각 접속되어진 도지되지 않은 전압 추종기(Voltage follower) 등으로 구성된다. 전압 추종기는 기준 감마전압들(GMA)을 완충하여 안정화시키는 역할을 한다. 완충된 다수의 기준 감마전압들(GMA)은 데이터 드라이버(50)의 다수의 데이터 드라이버 IC(52)에 공급된다.
여기서, 감마전압 생성부(30)와 다수의 데이터 드라이버 IC(52)는 도시되 않은 다수의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)에 의해 전기적으로 접속되고, 감마버퍼 IC(34)의 출력단자 각각 에는 기준 감마전압을 전송하기 위한 다수의 전송라인들(미도시)이 형성된다. 이에 따라, 감마버퍼 IC(34)에서 완충된기준 감마전압들(GMA)은 다수의 감마전압 전송라인들 및 다수의 TCP를 경유하여 다수의 데이터 드라이버 IC(52) 각각에 공급된다.
일반적으로 감마(Gamma)는 데이터 드라이브 IC(52)의 출력단에서 출력되는 전압 레벨에 따른 휘도 특선 곡선의 기울기 및 휘도값의 편차를 의미한다. 일반적인 액정표시장치(1)의 감마전압 생성부(30)는 원하는 감마 전압값을 생성하기 위해 감마 저항의 값(R1 내지 Rj)을 정확하게 선정하여야 하며, 또한 감마 저항과 감마버퍼 IC(34) 뿐만 아니라, 안정된 기준 감마전압을 생성시키기 위해 감마전원 입·출력단에 캐패시터를 추가로 구비한다.
이와 같은, 액정표시장치(1)는 타이밍 컨트롤러(70)로부터 출력되는 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이브 IC(52)에서 아날로그 영상 데이터로 변환하고, 이 변환된 아날로그 영상 데이터를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하여 액정패널(20)에 원하는 영상을 표시한다. 이때, 데이터 드라이브 IC(52)는 감마전압 생성부(30)로부터 공급되는 정극성 및 부극성의 기준 감마전압을 기준 전압으로 이용하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시켜 공급하고, 액정패널(20)은 공급되는 아날로그 영상 데이터를 이용하여 영상을 표시한다.
이러한 구성에 의하여 입력받은 영상데이터를 이용하여 영상을 표시하는 액 정표시장치는 구동시 백라이트 유닛(10)의 광원 및 액정패널(20)의 특성변화에 따라서 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 실제 액정패널에서 표시되는 영상에 오차가 발생하게 된다. 이를 보다 자세히 설명하면, 장시간 액정표시장치를 구동하게 되면, 구동시 발생되는 열에 의하여 액정패널(40)이 열화되어 표시하고자 하는 영상에 왜곡이 발생된다. 이러한 영상의 왜곡은 곧, 액정표시장치의 표시품질을 떨어뜨리게 된다.
또한, 장시간 액정표시장치를 구동하게 되면 광을 공급하는 광원(LED)에 특성이 변화되어 원래 표시하고자 했던 휘도에 오차가 발생하게 된다. 광원에서 발생되는 휘도의 오차는 액정패널(40)에 조사되는 광량에 변화를 주게되어 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 실제 액정패널에서 표현되는 영상 간에 차이를 발생시켜 액정표시장치의 표시품질을 떨어뜨리게 된다.
이러한 열에 의한 광원의 특성변화에 따른 표시영상의 오차를 보정하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 색광을 발광하는 LED(12, 14, 16) 각각에 공급되는 구동전압을 조절하여 액정패널에서 표시되는 영상을 보정하는 방법이 "US 6,334,641 B1"에서 제안된 바 있다.
그러나, 이러한 보정 방법은 백라이트 유닛(10)에 배치된 다수의 LED 광원(12, 14, 16)들을 개별 또는 어레이 단위로 제어해야함으로 표시 영상의 오차를 보정하는데 그 한계가 있어 액정패널에 표시되는 영상의 보정방법에 대한 새로운 보정방법이 요구되고 있다.
입력받은 영상데이터를 이용하여 영상을 표시하는 액정표시장치는 구동시 백라이트 유닛의 광원 및 액정패널의 특성변화에 따라서 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 실제 액정패널에서 표시되는 영상에 오차가 발생하게 된다. 장시간 액정표시장치를 구동하게 되면, 구동시 발생되는 열에 의하여 액정패널이 열화되어 표시하고자 하는 영상에 왜곡이 발생 된다. 이러한 영상의 왜곡은 곧, 액정표시장치의 표시품질을 떨어뜨리게 된다.
또한, 장시간 액정표시장치를 구동하게 되면 광을 공급하는 광원(LED)에 특성이 변화되어 원래 표시하고자 했던 휘도에 오차가 발생하게 된다. 광원에서 발생되는 휘도의 오차는 액정패널에 조사되는 광량에 변화를 주게되어 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 실제 액정패널에서 표현되는 영상 간에 차이를 발생시켜 액정표시장치의 표시품질을 떨어뜨리게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 액정패널에서 표시되는 영상 간의 오차를 줄여 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있는 액정표시장치 및 구동방법을 제공하고자 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 입력되는 영상 데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널과, 상기 액정패널에 형성된 다수의 게이트 라인들 각각에 게이트 구동신호 를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와, 상기 게이트 구동신호에 동기되어 상기 액정패널에 형성된 다수의 데이터 라인들 각각에 영상 신호를 공급하는 데이터 드라이버와, 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급하고; 상기 데이터 드라이버, 게이트 드라이버 및 전압 발생부의 구동을 제어함과 아울러 영상 데이터를 영상 보정부에 공급하는 타이밍 컨트롤러와, 상기 액정패널에 표시되는 영상을 검출하고, 검출된 영상 데이터를 상기 영상 보정부로 공급하는 영상 검출부와, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 영상 데이터와 상기 영상 검출부로부터 입력되는 검출된 영상 데이터를 비교함과 아울러, 상기 비교 결과에 따라 두 영상 데이터 간에 오차를 보정하는 영상 보정부와, 상기 영상 보정부로부터 입력되는 영상 데이터에 따라 감마 전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 감마전압 생성부와, 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동방법은 소스 영상 데이터로부터 왜곡되어 액정패널 상에 표시되는 영상을 보정하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서, 상기 액정패널 상에 표시되는 영상 데이터를 검출하는 단계와, 상기 검출된 영상 데이터와 상기 소스 영상 데이터를 비교하여 상기 소스 영상 데이터와 상기 검출된 영상 데이터 간의 일치 여부 판별 및 오차 값을 판별하는 단계와, 상기 검출된 영상 데이터와 상기 소스 영상 데이터의 오차 값에 따라 보정 값을 생성하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 단계와, 상기 보정된 영상 데이터를 이용하여 감마전압을 생성하는 단계와, 상기 감마전압에 따라 상기 영상 데이터를 변환하여 상기 액정패널에 공급하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 영상 보정부로부터 입력되는 보정된 영상 데이터 값에 따라 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 기준 감마 전압(GMA))을 생성하여 데이터 드라이버로 공급한다. 데이터 드라이버는 감마전압 발생부로부터 입력되는 감마전압에 따라 입력되는 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하여 액정패널로 공급하여 보정된 영상을 표시하게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치는 소스 영상 데이터와 액정패널에서 표시되는 실제 영상 데이터를 지속적으로 비교하고, 비교 값에 따라 영상 데이터의 감마전압(GMA)을 보정함으로써, 입력된 소스 영상 신호와 액정패널에서 표시되는 영상의 오차를 줄여 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 기술적 과제 및 특징들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 본 발명을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치(100)는 두 장의 유리기판 사이에 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어져 영상을 표시하는 액정패널(120)과, 액정패널(120)에 광을 조사하는 백라이트 유니트(110) 및 액정패널(120)을 구동시키기 위한 구동신호 및 구동전압을 인가하는 구동장치들(130, 140, 150, 160, 170, 190) 및 액정패널(120)에서 표시되는 영상을 검출(detection)하는 영상 검출부(180)를 포함하여 구성된다.
액정패널(120)은 상부기판 및 하부기판 사이에 액정이 주입되고 상부기판과 하부기판 사이의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 도시하지 않은 스페이서를 구비한다. 이러한, 액정패널(120)의 상부기판에는 도시하지 않은 컬러필터, 공통전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다.
또한, 액정패널(120)의 하부기판에는 다수의 데이터 라인(DL1 ~ DLm)과 다수의 게이트 라인(GL1 ~ GLn) 등의 신호배선이 형성되고, 데이터 라인(DL1 ~ DLm)과 게이트 라인(GL1 ~ GLn)의 교차부에 TFT가 형성된다. TFT는 게이트 라인(GL1 ~ GLn)으로부터의 게이트 구동신호(스캔신호)에 응답하여 데이터 라인(DL1 ~ DLm)으로부터의 아날로그 영상 신호를 액정셀로 공급한다.
액정셀은 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극과 TFT에 접속된 화소전극을 포함하여 구성되므로 등가적으로 액정 커패시터(Clc)로 표시될 수 있다. 이러한 액정셀은 액정 커패시터(Clc)에 충전된 아날로그 영상 신호를 다음 아날로그 영상 신호가 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시티(Cst)를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치(100)의 구동장치들(130, 140, 150, 160, 170, 190)은 액정패널(120)에 형성된 게이트 라인(GL1 ~ GLn)들 각각에 게이트 구동신호를 순차적으로 공급하는 다수의 게이트 드라이버 IC(162)가 실장된 게이트 드라이버(160)와, 아날로그 영상 데이터(R, G, B)를 게이트 구동신호(스캔신호)에 동기 되도록 데이터 라인(DL1 ~ DLm)들에 공급하는 다수의 데이터 드라이브 IC(52)가 실장된 데이터 드라이버(150)와, 외부로부터 입력되는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 정렬하여 데이터 드라이버(150)에 공급함과 아울러, 데이터 드라이버(50), 게이트 드라이버(160) 및 전압 발생부(140)의 구동을 제어함과 아울러 외부로부터 입력되는 소스 영상 데이터를 영상 보정부(190)에 공급하는 타이밍 컨트롤러(170)와, 데이터 드라이버(150)에 기준 감마전압을 공급하는 감마전압 생성부(130)와, 앞에서 설명한 백라이트 유닛(110) 구동장치 각각에 구동 전원을 공급하는 전압 발생부(140)와, 액정패널(120)에 표시되는 영상을 검출하고, 검출된 영상 데이터를 후술 되는 영상 보정부(190)로 전송하는 영상 검출부(180)와, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 소스 영상 데이터와 영상 검출부(180)로부터 입력되는 검출된 영상 데이터를 비교함과 아울러, 상기 비교 결과에 따라 두 영상 데이터 간에 오차를 보정하는 영상 보정(image calibration)부(190)를 포함하여 구성된다.
타이밍 컨트롤러(170)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 액정패널(120)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 드라이버(150) 및 영상 보정부(190)에 공급한다. 또한, 타이밍 컨트롤러(170)는 외부로부터 입력되는 도트클럭(DLCK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 및 수직 동기신호(Hsync, Vsync)를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(150)와 게이트 드라이버(160) 각각의 구동 타이밍을 제어한다.
여기서, 게이트 제어신호(GCS)에는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC) 및 게이트 출력 신호(Gate Output Enable : GOE)가 포함된다. 그리고 데이터 제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse : SSP), 소스 쉬프트 클럭 신호(Source Shift Clock : SSC), 소스 출력 신호(Source Output Enable : SOE) 및 극성신호(Polarity : POL)가 포함된다.
게이트 드라이버(160)는 다수의 게이트 드라이버 IC(162)를 포함한다. 게이트 드라이버 IC(162)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 구동신호를 순차적으로 발생하는 쉬프트 레지스터를 포함한다. 이러한, 게이트 드라이버 IC(162)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 게이트 구동신호를 순차적으로 인가하여 각각의 게이트 라인(GL1 ~ GLn)들에 접속된 TFT를 턴-온 시키게 된다.
데이터 드라이버(150)는 다수의 데이터 드라이브 IC(152)를 포함한다. 다수의 데이터 드라이브 IC(152)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 공급되는 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 공급되는 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 신호로 변환하고, 게이트 라인(GL1 ~ GLn)들에 게이트 구동신호가 공급되는 주기마다 그에 해당하는 라인 분의 아날로그 영상 신호를 데이터 라인(DL1 ~ DLm)들에 공급한다.
다수의 데이터 드라이브 IC(52) 각각은 타이밍 컨트롤러(170)로부터 제어신호 및 디지털 영상 데이터 입력받아 각 구동부에 공급하는 신호 제어부와, 순차적인 샘플링 신호를 공급하는 쉬프트 레지스터부와, 샘플링 신호에 응답하여 디지털 영상 데이터를 순차적으로 래치하여 동시에 출력하는 래치부와, 래치부로부터의 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 디지털/아날로그 컨버 터(152d)와, 디지털/아날로그 컨버터로부터 입력되는 아날로그 영상 데이터를 완충하여 액정패널(120)로 출력하는 출력버퍼를 포함하여 구성된다.
또한, 데이터 드라이브 IC(152)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 공급되는 극성 제어신호(POL)에 응답하여 데이터 라인(DL1 ~ DLm)들에 공급되는 아날로그 영상 신호의 극성을 반전시킬 수 있다.
감마전압 생성부(130)는 타이밍 컨트롤러(170)의 제어에 따라 입력되는 전압을 및 영상 보정부(190)로부터 입력되는 영상 데이터의 보정 값을 이용하여 기준 감마전압을 생성하는 기준 감마전압 생성부(132)와, 기준 감마전압 생성부(132)에 의해 생성된 기준 감마전압을 완충시켜 안정화된 기준 감마전압을 출력하는 감마버퍼 IC(134)를 구비한다.
여기서, 기준 감마전압 생성부(132)는 영상 데이터 값이 보정되어 영상 보정부(190)로부터 입력되는 영상 데이터를 이용하여 기준 감마전압을 생성한다. 즉, 입력되는 소스 영상 데이터의 값과 영상 보정부(190)로부터 입력되는 영상 데이터의 보정 값을 이용하여 보정된 기준 감마전압을 생성하여 감마버퍼 IC(134)로 공급한다.
기준 감마전압 생성부(132)는 공급 전압원(VDD)과 기저 전압원(GND) 사이에 직렬로 접속되는 다수의 저항(R1 내지 Rj)을 구비한다. 다수의 저항(R1 내지 Rj) 사이의 노드에는 다수의 저항값(R1 내지 Rj)에 따라 서로 다른 전압값을 가지는 다수 단계의 기준 감마전압들(GMA)이 발생된다. 이에 따라, 기준 감마전압 생성부(132)는 다수의 저항(R1 내지 Rj)을 이용하여 공급전압원(VDD)으로부터 입력되는 공급전압을 다수의 단계로 나누어 감마버퍼 IC(134)로 공급한다.
감마버퍼 IC(134)는 기준 감마전압 생성부(132)의 출력라인에 직렬로 각각 접속되어진 도지되지 않은 전압 추종기(Voltage follower) 등으로 구성된다. 전압 추종기는 기준 감마전압들(GMA)을 완충하여 안정화시키는 역할을 한다. 완충된 다수의 기준 감마전압들(GMA)은 데이터 드라이버(150)의 다수의 데이터 드라이버 IC(152)에 공급된다.
여기서, 감마전압 생성부(130)와 다수의 데이터 드라이버 IC(152)는 도시되 않은 다수의 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP)에 의해 전기적으로 접속되고, 감마버퍼 IC(134)의 출력단자 각각 에는 기준 감마전압을 전송하기 위한 다수의 전송라인들(미도시)이 형성된다. 이에 따라, 감마버퍼 IC(134)에서 완충된기준 감마전압들(GMA)은 다수의 감마전압 전송라인들 및 다수의 TCP를 경유하여 다수의 데이터 드라이버 IC(152) 각각에 공급된다.
감마(Gamma)는 데이터 드라이브 IC(152)의 출력단에서 출력되는 전압 레벨에 따른 휘도 특선 곡선의 기울기 및 휘도값의 편차를 의미하며, 데이터 드라이브 IC(52)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터의 디지털 영상 데이터를 입력되는 감마 값에 따라 아날로그 영상 데이터로 변환하여 액정패널(120)에 공급한다.
이를 위해, 감마전압 생성부(130)는 원하는 감마 전압값을 생성하기 위해 감마 저항의 값(R1 내지 Rj)을 정확하게 선정하여야 하며, 또한 감마 저항과 감마버퍼 IC(34) 뿐만 아니라, 안정된 기준 감마전압을 생성시키기 위해 감마전원 입·출력단에 캐패시터를 추가로 구비한다.
이와 같은, 액정표시장치(100)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 출력되는 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이브 IC(152)에서 아날로그 영상 데이터로 변환하고, 이 변환된 아날로그 영상 데이터를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하여 액정패널(120)에 원하는 영상을 표시한다. 이때, 데이터 드라이브 IC(152)는 감마전압 생성부(130)로부터 공급되는 정극성 및 부극성의 기준 감마전압(GMA)을 기준 전압으로 이용하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시켜 액정패널(120)에 형성된 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급하고, 액정패널(120)은 공급되는 아날로그 영상 데이터를 이용하여 영상을 표시한다.
전압 발생부(140)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터의 제어신호에 따라, 외부로부터 공급되는 전원전압을 이용하여 액정패널(120)의 구동에 필요한 전압을 생성하여 각 장치구동에 공급한다. 이러한 전압 발생부(140)는 백라이트 유니트(110)의 다수의 광원(형광램프, LED)에 구동전압을 공급하는 인버터와, 액정패널(120)의 공통전극에 공통전압을 공급하는 공통전압 발생부를 포함한다.
영상 검출부(180)는 액정패널(120)에서 표시되는 영상을 검출하는 하나 이상의 이미지 센서와, 이미지 센서에서 검출된 영상 데이터를 정렬 및 전송하는 데이터 제어부로 구성된다.
영상 검출부(180)는 액정패널(120)에 표시되는 영상을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 표현하는 각각의 화소 단위 또는 적색(R)을 표현하는 화소 어레이 단위, 녹색(G)을 표현하는 화소 어레이 단위, 청색(G)을 표현하는 화소 어레이 단위 또는 액정패널(120) 상의 일정 영역 단위로 검출하고, 검출된 영상을 디지털 데이터로 변환 및 정렬하여 영상 보정부(190)로 공급한다.
영상 보정부(190)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 소스 영상 데이터를 저장하는 소스 영상 메모리부와, 영상 검출부(180)로부터 검출되어 입력되는 검출 영상 데이터를 저장하는 검출 영상 메모리부와, 소스 영상 메모리부에 저장된 소스 영상 데이터와 검출 영상 메모리부에 저장된 검출 영상 데이터를 서로 비교하는 영상 데이터 비교부와, 상기 영상 데이터 비교부의 비교 결과에 따라 영상 데이터의 오차 값을 연산하는 영상 데이터 연산부와, 영상 데이터 연산부의 연산에 의하여 보정된 영상 데이터의 보정 값을 감마 전압 발생부(130)로 전송하는 전송부로 구성된다.
영상 보정부(190)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력된 소스 영상 데이터와 영상 검출부(180)로부터 입력된 검출 영상 데이터 간에 오차 여부를 비교한다.
두 영상 데이터 간에 오차가 없을 경우에는 액정패널(120)에 표시되는 영상이 최초 입력된 소스 영상 데이터를 오차 없이 표시하고 있으므로, 오차에 따른 연산을 수행하지 않고 소스 영상 데이터와 액정패널(120)에서 표시되는 영상 데이터 일치하고 있음을 통보한다. 즉, 감마전압 생성부(130)가 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 영상 데이터대로 기준 감마전압을 생성하도록 한다.
한편, 영상 보정부(190)는 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력된 소스 영상 데이터와 영상 검출부(180)로부터 입력된 검출 영상 데이터를 비교한 후, 두 영상 데이터 간에 오차가 발생되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 소스 영상 데이터에 오차를 보정하 기 위한 보정 값은 연산한다. 이후, 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 영상 데이터에 보정 값을 반영하여 보정된 영상 데이터를 생성하여 감마전압 발생부(130)로 공급한다.
감마전압 발생부(130)는 영상 보정부(190)로부터 입력되는 보정된 영상 데이터 값에 따라 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 기준 감마 전압(GMA))을 생성하여 데이터 드라이버(150)로 공급한다.
데이터 드라이버(150)는 감마전압 발생부(130)로부터 입력되는 감마전압에 따라 타이밍 컨트롤러(170)로부터 입력되는 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하여 액정패널(120)로 공급하여 보정된 영상을 표시하게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치(100)는 앞에서 설명한 바와 같이, 소스 영상 데이터와 액정패널(120)에서 표시되는 실제 영상 데이터를 지속적으로 비교하고, 비교 값에 따라 영상 데이터의 감마전압(GMA)을 보정함으로써, 입력된 소스 영상 신호와 액정패널(120)에서 표시되는 영상의 오차를 줄여 액정표시장치의 표시품질을 향상시킬 수 있다.
도 3 및 도 4의 도시와 앞의 설명에서는 영상 보정부(190)를 별도의 구동장치로 구성하고 이에 따른 구동방법을 설명하였으나, 이러한 영상 보정부(190)를 별도로 구성하지 않고, 타미밍 컨트롤러(170) 또는 감마전압 발생부(130)에 구성요소로 포함하여 실시할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변 형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치를 나타내는 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 백라이트 유닛을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 영상 보정방법을 나타내는 도면.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 100 : 액정표시장치 10, 110 : 백라이트 유닛
20, 120 : 액정패널 30, 130 : 감마전압 생성부
40, 140 : 전압 발생부 50, 150 : 데이터 드라이버
60, 160 : 게이트 드라이버 70, 170 : 타이밍 컨트롤러
180 : 영상 검출부 190 : 영상 보정부

Claims (12)

  1. 입력되는 영상 데이터에 따라 액정의 광 투과율을 조절하여 영상을 표시하는 액정패널과,
    상기 액정패널에 형성된 다수의 게이트 라인들 각각에 게이트 구동신호를 순차적으로 공급하는 게이트 드라이버와,
    상기 게이트 구동신호에 동기되어 상기 액정패널에 형성된 다수의 데이터 라인들 각각에 영상 신호를 공급하는 데이터 드라이버와,
    외부로부터 입력되는 영상 데이터를 정렬하여 상기 데이터 드라이버에 공급하고; 상기 데이터 드라이버, 게이트 드라이버 및 전압 발생부의 구동을 제어함과 아울러 영상 데이터를 영상 보정부에 공급하는 타이밍 컨트롤러와,
    상기 액정패널에 표시되는 영상을 검출하고, 검출된 영상 데이터를 상기 영상 보정부로 공급하는 영상 검출부와,
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 영상 데이터와 상기 영상 검출부로부터 입력되는 검출된 영상 데이터를 비교함과 아울러, 상기 비교 결과에 따라 두 영상 데이터 간에 오차를 보정하는 영상 보정부와,
    상기 영상 보정부로부터 입력되는 영상 데이터에 따라 감마 전압을 생성하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 감마전압 생성부와,
    상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 포함하여 구성되고,
    상기 영상 검출부는 상기 액정패널에서 표시되는 영상을 검출하는 하나 이상의 이미지 센서와, 상기 이미지 센서에서 검출된 영상 데이터를 정렬 및 전송하는 데이터 제어부를 포함하여 구성되며,
    상기 영상 보정부는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 영상 데이터를 저장하는 제 1 메모리부와, 상기 영상 검출부로부터 검출되어 입력되는 검출 영상 데이터를 저장하는 제 2 메모리부와, 상기 제 1 메모리부에 저장된 영상 데이터와 제 2 메모리부에 저장된 검출 영상 데이터를 서로 비교하는 영상 데이터 비교부와, 상기 영상 데이터 비교부의 비교 결과에 따라 영상 데이터의 오차 값을 연산하는 영상 데이터 연산부와, 상기 영상 데이터 연산부의 연산에 의하여 보정된 영상 데이터의 보정 값을 상기 감마 전압 생성부로 전송하는 전송부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 검출부는 상기 액정패널에 표시되는 영상을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 표현하는 각각의 화소 단위로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 검출부는 상기 액정패널에 표시되는 영상을 적색(R)을 표현하는 화소 어레이 단위, 녹색(G)을 표현하는 화소 어레이 단위, 청색(G)을 표현하는 화소 어레이 단위로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상 검출부는 상기 액정패널에 표시되는 영상을 일정 영역 단위로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 삭제
  7. 소스 영상 데이터로부터 왜곡되어 액정패널 상에 표시되는 영상을 보정하는 액정표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 액정패널 상에 표시되는 영상 데이터를 검출하는 단계와,
    상기 검출된 영상 데이터와 상기 소스 영상 데이터를 비교하여 상기 소스 영상 데이터와 상기 검출된 영상 데이터 간의 일치 여부 판별 및 오차 값을 판별하는 단계와,
    상기 검출된 영상 데이터와 상기 소스 영상 데이터의 오차 값에 따라 보정 값을 생성하여 보정된 영상 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 보정된 영상 데이터를 이용하여 감마전압을 생성하는 단계와,
    상기 감마전압에 따라 상기 영상 데이터를 변환하여 상기 액정패널에 공급하는 단계를 포함하고,
    상기 영상 데이터를 검출하는 단계에 있어서,
    하나 이상의 이미지 센서를 이용하여 상기 액정패널에서 표시되는 영상을 검출하고, 상기 이미지 센서에서 검출된 영상 데이터를 정렬 및 전송하는 단계를 포함하여 이루어지며,
    상기 보정된 영상 데이터를 생성하는 단계는 상기 소스 영상 데이터를 제 1 메모리부에 저장하는 단계와, 상기 검출된 영상 데이터를 제 2 메모리부에 저장하는 단계와, 상기 제 1 메모리부에 저장된 상기 소스 영상 데이터와 상기 제 2 메모리부에 저장된 상기 검출된 영상 데이터를 서로 비교하는 단계와, 상기 두 영상 데이터의 비교 결과에 따라 영상 데이터의 오차 값을 연산하는 단계와, 상기 연산에 의하여 영상 데이터의 보정 값을 생성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상 데이터를 검출하는 단계에 있어서,
    상기 액정패널에 표시되는 영상을 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 표현하는 각각의 화소 단위로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상 데이터를 검출하는 단계에 있어서,
    상기 액정패널에 표시되는 영상을 적색(R)을 표현하는 화소 어레이 단위, 녹색(G)을 표현하는 화소 어레이 단위, 청색(G)을 표현하는 화소 어레이 단위로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 영상 데이터를 검출하는 단계에 있어서,
    상기 액정패널에 표시되는 영상을 일정 영역 단위로 검출하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 구동방법.
  12. 삭제
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