KR101568261B1 - 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공통전압 왜곡에 따른 영상의 표시 결함을 영상 데이터 보정을 통해 보상함으로써 표시 영상의 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 액정패널의 각 분할영역을 통해 표시되는 휘도 정보들을 검출하고, 상기 검출된 각각의 분할영역별 휘도 정보들을 분석하여 공통전압 왜곡에 따른 왜곡 데이터와 함께 상기 왜곡 데이터에 각각 대응하는 보상 데이터들을 생성하는 왜곡 데이터 생성부; 상기 보상 데이터들을 저장하는 메모리부; 및 상기 저장된 보상 데이터들을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값을 보상하고 상기 보상된 영상 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 패널 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.
Figure R1020090067856
공통전압 왜곡, 영상 데이터 보정, 보상 데이터,

Description

액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법{DRIVING CIRCUIT FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로 특히, 공통전압 왜곡에 따른 영상의 표시 결함을 영상 데이터 보정을 통해 보상함으로써 표시 영상의 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 대두되고 있는 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다. 이러한 평판 표시장치들은 해상도, 컬러표시 및 화질 등이 우수하여 노트북, 데스크 탑 모니터 및 모바일용 단말기에 활발하게 적용되고 있다.
액정 표시장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이를 위하여 액정 표시장치는 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다. 이러한, 액정 표시장치는 감마 전압 생성부로부터의 감마 전압들을 분압하여 복수의 계조 전압들을 생성하고, 이를 영상 신호로 선택하여 각각의 액정 패널에 공급한다.
매트릭스 형태로 배열된 각각의 화소에는 액정에 전계를 인가하기 위한 화소전극과 공통전극이 형성된다. 화소전극들 각각은 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)와 접속된다. TFT는 게이트 라인의 스캔펄스에 의해 턴-온되어, 데이터 라인의 영상 신호들이 화소전극에 충전되도록 한다. 그리고, 각각의 공통전극들에는 공통전압이 동일하게 인가되도록 하여, 각각의 화소들이 화소 전극에 공급된 영상 신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 계조를 구현하도록 한다.
하지만, 액정 패널들의 경우 내부 스위칭 소자들 즉, TFT의 특성이나 RC 시정수 및 액정 캐패시터 등에 의해 각 공통전극들에 인가되는 공통전압이 왜곡되어 영상의 표시 편차가 발생하게 된다. 이러한 편차는 표시되는 영상의 휘도 편차를 유발하여 화면이 깜박이는 플리커(Flicker) 현상이나 수평 크로스토크(Crosstalk) 현상 및 그리니쉬(Geenish) 현상 등의 표시 결함을 초래하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공통전압 왜곡에 따른 영상의 표시 결함을 영상 데이터 보정을 통해 보상함으로써 표시 영상의 화질을 향상시킬 수 있도록 한 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치는 액정패널의 각 분할영역을 통해 표시되는 휘도 정보들을 검출하고, 상기 검출된 각각의 분할영역별 휘도 정보들을 분석하여 공통전압 왜곡에 따른 왜곡 데이터와 함께 상기 왜곡 데이터에 각각 대응하는 보상 데이터들을 생성하는 왜곡 데이터 생성부; 상기 보상 데이터들을 저장하는 메모리부; 및 상기 저장된 보상 데이터들을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값을 보상하고 상기 보상된 영상 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 패널 구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 왜곡 데이터 생성부는 적어도 하나의 광학 장비로 이루어진 검출부를 구비하고, 상기의 검출부가 도트 인버젼 구동방식으로 휘도 레벨이 단계적으로 변화되도록 표시되는 영상에서 그 휘도 정보들을 상기 액정패널의 각 분할영역 별로 검출하도록 제어하며, 상기 검출된 휘도 정보들 공급받아서 정극성 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도 레벨과 부극성 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도레벨을 비교하고 그 비교 결과에 따른 차이 레벨을 상기의 왜곡 데이터로 설정하는 것을 특 징으로 한다.
상기 왜곡 데이터 생성부는 상기 검출된 휘도 정보들에 따라 상기 각 분할영역 별로 적색, 녹색, 청색 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 각각 검출하고, 상기 각 분할영역 별로 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 상기 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 서로 비교하여 그 차이 값을 상기의 왜곡 데이터로 각각 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기 패널 구동부는 외부로부터 입력되는 영상 데이터들의 액정패널 표시 영역를 판단하고 상기 표시 영역들에 대응되는 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들여 상기 입력된 영상 데이터의 계조값을 보상 출력하는 타이밍 컨트롤러를 구비하며, 상기 타이밍 컨트롤러에는 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터의 계조값을 보상함으로써 상기의 보상 영상 데이터를 생성하는 영상 보정부와 상기의 보상 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버에 공급하는 영상 정렬부가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 영상 보정부는 외부로부터 입력되는 동기신호들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터들의 액정패널 표시 위치를 실시간으로 판단하고 상기 판단된 위치 정보에 대응하는 위치정보 신호를 생성하는 위치 데이터 생성부, 상기 위치정보 신호에 따라 상기 메모리부로부터 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들이는 보상 데이터 추출부, 상기 보상 데이 터 추출부가 상기 위치정보 신호에 따라 상기 보상 데이터들을 읽어들이는 기간 동안 상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터들을 지연시켜서 출력하는 지연부 및 상기 위치정보 신호에 따라 읽어들인 상기 보상 데이터들을 상기 지연부로부터 지연된 영상 데이터의 계조값에 보상하여 상기의 보상 영상 데이터를 생성 및 출력하는 보정 데이터 생성부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 액정패널의 각 분할영역을 통해 표시되는 휘도 정보들을 검출하고 상기 검출된 각각의 분할영역별 휘도 정보들을 분석하여 공통전압 왜곡에 따른 왜곡 데이터와 함께 상기 왜곡 데이터에 각각 대응하는 보상 데이터들을 생성하는 단계; 상기 보상 데이터들을 저장하는 단계; 및 상기 저장된 보상 데이터들을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값을 보상하고 상기 보상된 영상 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 왜곡 데이터를 생성하는 단계는 도트 인버젼 구동방식으로 휘도 레벨이 단계적으로 변화되도록 표시되는 영상에서 그 휘도 정보들을 상기 액정패널의 각 분할영역 별로 검출하는 단계, 상기 검출된 휘도 정보들 공급받아서 정극성 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도 레벨과 부극성 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도레벨을 비교하는 단계 및 상기의 비교 결과에 따른 차이 레벨을 상기의 왜곡 데이터로 설정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 왜곡 데이터의 설정 단계는 상기 검출된 휘도 정보들에 따라 상기 각 분할영역 별로 적색, 녹색, 청색 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 각각 검출하는 단계 및 상기 각 분할영역 별로 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 상기 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 서로 비교하여 그 차이 값을 상기의 왜곡 데이터로 각각 설정하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 보상 영상 데이터 생성단계는 외부로부터 입력되는 영상 데이터들의 액정패널 표시 영역를 판단하고 상기 표시 영역들에 대응되는 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들이는 단계, 상기 읽어들인 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터의 계조값을 보상하는 단계 및 상기의 보상 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하여 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 보상 영상 데이터 생성단계는 외부로부터 입력되는 동기신호들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터들의 액정패널 표시 위치를 실시간으로 판단하고 상기 판단된 위치 정보에 대응하는 위치정보 신호를 생성하는 단계, 상기 위치정보 신호에 따라 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들이는 단계, 상기 보상 데이터 추출부가 상기 위치정보 신호에 따라 상기 보상 데이터들을 읽어들이는 기간 동안 상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터들을 지연시키는 단계 및 상기 위치정보 신호에 따라 읽어들인 상기 보상 데이터들을 상기 지연부로부터 지연된 영상 데이터의 계조값에 보상하여 상기의 보상 영상 데이터를 생성하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명의 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동 방법은 공통전압 왜곡에 따른 영상의 표시 결함 정도를 나타낸 왜곡 데이터들을 검출하고, 검출된 왜곡 데이터들을 이용하여 보상 데이터들을 생성한다. 그리고, 생성된 보상 데이터들을 이용하여 액정패널에 표시되는 영상 데이터들을 보정함으로써 표시 영상의 화질을 향상시킬 수 있다.
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법은 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 액정 표시장치는 액정패널(2)의 각 분할영역을 통해 표시되는 휘도 정보(C_Data)들을 검출하고, 검출된 각각의 분할영역별 휘도 정보(C_Data)들로부터 공통전압 왜곡에 따른 왜곡 데이터와 함께 상기 왜곡 데이터 각각에 대응하는 보상 데이터(D_Data)들을 생성하는 왜곡 데이터 생성부(10); 상기 각각의 보상 데이터(D_Data)들을 저장하는 메모리부(16); 및 상기 저장된 보상 데이터(D_Data)를 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)의 계조값을 보상하고, 계조값이 보상된 영상 데이터(M_Data)를 액정패널(2)에 표시하는 패널 구동부를 구비한다.
좀 더 구체적으로, 상기의 왜곡 데이터 생성부(10)는 적어도 하나의 광학 장비로 이루어진 검출부(12)를 구비하고, 상기의 검출부(12)가 도트 인버젼 구동방식 으로 휘도 또는 계조 레벨이 단계적으로 변화되도록 표시되는 영상에서 그 휘도 정보(C_Data)들을 액정패널(2)의 각 분할영역 별로 검출하도록 제어한다.
아울러, 왜곡 데이터 생성부(10)는 검출부(12)로부터 검출된 휘도 정보(C_Data)들 공급받아서 정극성 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도 레벨과 부극성 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도레벨을 비교하고 그 비교 결과에 따른 차이 레벨을 왜곡 데이터로 설정한다. 그리고, 상기 설정된 왜곡 데이터에 각각 대응하도록 보상 데이터(D_Data)를 생성하여 메모리부(16)에 저장시킨다. 여기서, 검출부(12)는 포토 센서 등의 광학 장비를 구비하여, 왜곡 데이터 생성부(10)로부터의 제어신호(DS)에 따라 액정패널(2)에서 각 분할영역 별로 표시되는 영상의 휘도 값들 즉, 휘도 정보(C_Data)들을 검출한다.
검출부(12)가 단계적으로 휘도 또는 계조 레벨이 변화되는 영상에서 각 분할영역 별로 정극성의 계조 전압으로 표시되는 영상의 휘도 레벨과 부극성의 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도레벨을 단계적으로 검출할 수 있도록 하기 위해, 패널 구동부는 도트 인버젼 구동방식으로 액정패널(2)을 구동하여 액정패널(2)에 휘도 또는 계조 레벨이 단계적으로 변화되는 영상이 순차적으로 표시되도록 한다. 다시 말해, 본 발명의 검출부(12)를 통해 검출되는 휘도 정보(C_Data)는 정극성의 계조 전압으로 표시되는 영상의 휘도 레벨과 부극성의 계조전압으로 표시되는 영상의 휘도레벨을 각 분할영역 별로 단계적으로 검출한 정보이다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 2a 내지 도 2f는 휘도 정보 검출시 액정패널에 표시되도록 하는 공통전압 왜곡 측정패턴이다. 그리고, 도 3은 액정패널에 설정된 분할영역들을 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 검출부(12)가 액정패널(2)로부터 휘도 정보(C_Data)들을 검출하도록 하기 위해 패널 구동부는 액정패널(2)에 도 2a 내지 도 2f와 같은 공통전압 왜곡 측정패턴이 표시되도록 한다. 액정패널(2)의 각 분할영역(d1 내지 d9)에는 도트 인버젼 방식으로 공통전압 왜곡 측정패턴들이 표시되는데, 이때 각 공통전압 왜곡 측정패턴들의 계조 레벨은 단계별로 변환되어 표시된다.
구체적으로, 1×2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정패널(2)에는 먼저, 도 2a에 도시된 적색(R)의 패턴들이 홀수 프레임(O-Frame) 및 짝수 프레임(E-Frame) 마다 정극성의 계조전압으로 표시되도록 할 수 있다. 이때, 적색(R) 패턴들의 정극성 계조전압 레벨이 단계별로 변화되도록 함으로써, 검출부(12)가 정극성의 계조전압 레벨로 표시되는 적색(R)의 휘도 정보들을 각 분할영역(d1 내지 d9) 별로 모두 검출하도록 한다.
이 후, 1×2 도트 인버젼 방식으로 구동되는 액정패널(2)에는 도 2b에 도시된 적색(R)의 패턴들이 홀수 및 짝수 프레임(O-Frame,E-Frame) 마다 부극성의 계조전압으로 표시되도록 할 수 있다. 이때, 적색(R) 패턴들의 부극성 계조전압 레벨 또한 단계별로 변화되도록 함으로써, 검출부(12)가 부극성의 계조전압 레벨로 표시되는 적색(R)의 휘도 정보들을 각 분할영역(d1 내지 d9) 별로 모두 검출하도록 한다.
다음으로, 액정패널(2)에는 도 2c에 도시된 녹색(G)의 패턴들이 홀수 및 짝 수 프레임(O-Frame,E-Frame) 마다 정극성의 계조전압으로 표시되도록 할 수 있다. 이때, 녹색(G) 패턴들의 정극성 계조전압 레벨 또한 단계별로 변화되도록 함으로써, 검출부(12)가 정극성의 계조전압 레벨로 표시되는 녹색(G)의 휘도 정보들을 각 분할영역(d1 내지 d9) 별로 모두 검출하도록 한다.
이어, 액정패널(2)에는 도 2d에 도시된 녹색(G)의 패턴들이 홀수 및 짝수 프레임(O-Frame,E-Frame) 마다 부극성의 계조전압으로 표시되도록 하고, 녹색(G) 패턴들의 부극성 계조전압 레벨 또한 단계별로 변화되도록 함으로써, 검출부(12)가 부극성의 계조전압 레벨로 표시되는 녹색(G)의 휘도 정보들을 각 분할영역(d1 내지 d9) 별로 모두 검출하도록 한다.
상술한 바와 같이, 액정패널(2)에는 도 2a 내지 도 2f에 도시된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 패턴들이 모두 단계적으로 그리고, 순차적으로 정극성과 부극성의 계조전압으로 표시되도록 하고, 검출부(12)는 각 분할영역(d1 내지 d9) 별로 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 휘도 정보(C_Data)들을 모두 검출하게 된다.
왜곡 데이터 생성부(10)는 상기와 같이 검출부(12)로부터 검출된 각 분할영역(d1 내지 d9)별 휘도 정보(C_Data)들을 비교 분석하여 왜곡 데이터를 생성하고, 생성된 왜곡 데이터 각각에 대응되도록 보상 데이터(D_Data)를 생성하게 되는데, 이러한 보상 데이터(D_Data) 생성 방법을 다음의 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 보상 데이터 생성 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
왜곡 데이터 생성부(10)는 각각의 분할영역(d1 내지 d9)별로 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 휘도 정보(C_Data)들을 계조 레벨(gray)의 변화 단계에 따라 일괄 데이터화하게 되는데, 이를 그래프로 도시하면 도 4a 및 도 4b와 같이 나타낼 수 있다. 구체적으로, 제 1 분할영역(d1)에 정극성의 계조 전압으로 표시되는 적색(R) 패턴들의 계조 레벨(gray) 대비 검출 휘도값(Y)을 데이터화 하여 정렬하면 도 4a의 그래프와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 도 4a와 같이 제 1 분할영역(d1)에 표시된 적색(R) 패턴들의 정극성 계조 대비 휘도 데이터는 정극성 휘도 변화곡선(P_Cv)으로 도시될 수 있다.
반면, 제 1 분할영역(d1)에 부극성의 계조 전압으로 표시되는 적색(R) 패턴들의 계조 레벨(gray) 대비 검출 휘도값(Y)을 데이터화 하여 정렬하면 도 4b의 그래프와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 도 4b와 같이 제 1 분할영역(d1)에 표시된 적색(R) 패턴들의 부극성 계조 대비 휘도 데이터는 부극성 휘도 변화곡선(N_Cv)으로 도시될 수 있다.
이와 같이, 왜곡 데이터 생성부(10)는 각각의 분할영역(d1 내지 d9) 별로 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 휘도 정보(C_Data)에 따라 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터(P_Cv)와 부극성 계조 대비 휘도 데이터(N_Cv)를 검출한다. 그리고, 왜곡 데이터 생성부(10)는 도 4c에 도시된 바와 같이, 각 분할영역(d1 내지 d9) 별로 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터(P_Cv)와 부극성 계조 대비 휘도 데이터(N_Cv)를 서로 비교하여 그 차이 값(g)을 왜곡 데이터로 설정한다. 이렇게 설정된 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 왜곡 데이터는 보상 데이터(D_Data)로 설정되거나 각 왜곡 데이터가 내재하는 차이 값(g)에 대응하는 보상 값이 보상 데이터(D_Data)로 설정되기도 한다. 왜곡 데이터 생성부(10)에서 생성된 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)는 각 분할영역(d1 내지 d9)에 따른 위치 신호(P_S1)와 함께 메모리부(16)에 저장된다.
메모리부(16)는 EEPROM이나 적어도 하나의 룩-업 테이블(Look-up Table) 등의 메모리를 구비하여, 하기의 표 1로 도시한 바와 같이, 각 분할영역(d1 내지 d9)에 따른 위치 신호(P_S1)와 함께 입력되는 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 순차적으로 입력받아 저장한다. 그리고, 저장된 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 패널 구동부의 요청에 따라 패널 구동부에 공급한다.
Figure 112009045428815-pat00001
도 1에 도시된 패널 구동부는 상기 액정패널(2)의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4), 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6) 및 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)들의 액정패널(2) 표시 영역를 판단하고 상기 표시 영역들에 대응되는 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 읽어들여 상기 입력된 영상 데이터(RGB)의 계조값을 보상 출력하는 타이밍 컨트롤러(8)를 구비한다.
여기서, 타이밍 컨트롤러(8)는 계조 값이 보상된 보상 영상 데이터(M_Data)들을 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급함과 아울러 외부 시스템으로부터 입력되는 동기신호(DCLK,Hsync,Vsync,DE)를 이용하여 게이트 및 데이터 제어신호(GCS,DCS)를 생성하고, 생성된 게이트 및 데이터 제어신호(GCS,DCS)를 게이트 및 데이터 드라이버(6,4)에 각각 공급한다.
액정패널(2)은 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소 영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 및 TFT와 접속된 액정 커패시터(Clc)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소 전극, 화소 전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 영상신호를 화소 전극에 공급한다. 액정 커패시터(Clc)는 화소 전극에 공급된 영상신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고, 액정 커패시터(Clc)에는 스토리지 커패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압이 다음 데이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다.
데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS) 예를 들어, 소스 스타트 펄스(SSP; Source Start Pulse), 소스 쉬프트 클럭(SSC; Source Shift Clock), 소스 출력 인에이블(SOE; Source Output Enable) 신호 등을 이용하여, 타이밍 컨트롤러(8)로부터 입력되는 보상 영상 데이터(M_Data)를 아날로그 전압 즉, 영상 신호로 변환한다. 구체적으로, 데이터 드라이버(4)는 SSC에 따라 타이밍 컨트롤러(8)를 통해 입력된 보상 영상 데이터(M_Data)를 래치한 후, SOE 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔 펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인 분의 영상신호를 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(4)는 보상 영상 데이터(M_Data)의 계조 값에 따라 소정 레벨을 가지는 정극성 또는 부극성의 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 영상신호로 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS) 예를 들어, 게이트 스타트 펄스(GSP; Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable) 신호에 응답하여 순차적으로 스캔 펄스를 발생하고, 이를 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 다시 말하여, 게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 GSP를 GSC에 따라 쉬프트 시켜서 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 스캔 펄스 예를 들어, 게이트 온 전압을 순차적으로 공급한다. 그리고, 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 게이트 온 전압이 공급되지 않는 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다. 여기서, 게이트 드라이버(6)는 스캔 펄스의 펄스 폭을 GOE 신호에 따라 제어한다.
도 5는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러를 좀 더 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 5에 도시된 타이밍 컨트롤러(8)는 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터(RGB)의 계조값을 보상함으로써 보상 영상 데이터(M_Data)를 생성하는 영상 보정부(22), 상기 보상 영상 데이터(M_Data)를 액정패널(2)의 구동에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급하는 영상 정렬부(24), 외부로부터의 동기신호(DCLK,Vsync,Hsync,DE)들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 데이터 제어신호(DCS)를 생성한 다음 데이터 드라이버(4)에 공급하는 데이터 제어신호 생성부(26) 및 상기 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync) 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)를 생성한 다음 게이트 드라이버(6)에 공급하는 게이트 제어신호 생성부(28)를 구비한다.
영상 보정부(22)는 외부로부터의 동기신호(DCLK,Vsync,Hsync,DE)들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 현재 입력되는 영상 데이터(RGB)들의 액정패널(2) 표시 영역 즉, 입력되는 영상 데이터(RGB)의 액정패널(2) 표시 위치를 먼저 판단한다. 그리고, 판단된 영상 데이터(RGB)의 표시 위치에 따라 실시간으로 그 표시 위치들에 대응되는 상기 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 읽어들인다. 영상 보정부(22)는 이렇게 읽어들인 각각의 보상 데이터(D_Data)를 상기 입력된 영상 데이터(RGB)의 계조값에 보상하여 보상 영상 데이터(M_Data)를 생성 및 출력하게 된다.
영상 정렬부(24)는 동기신호(DCLK,Hsync,Vsync,DE) 중 적어도 하나의 신호와 함께 영상 보정부(22)로부터 보상 영상 데이터(M_Data)를 공급받는다. 그리고 공급받은 적어도 하나의 동기신호(DCLK,Hsync,Vsync,DE)를 이용하여, 보상 영상 데이터(M_Data)를 액정패널(2)의 크기 및 해상도 등에 알맞게 정렬한다. 그리고, 정렬된 보상 영상 데이터(M_Data)를 매 수평기간 단위로 데이터 드라이버(4)에 순차적으로 공급한다.
데이터 제어신호 생성부(26)는 입력되는 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync) 중 적어도 하나의 신호 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(DE) 및 수직 동기신호(Vsync)를 이용하여 SOE 신호를 포함한 SSC, SSP 및 POL 신호를 생성한다. 그리고 생성된 데이터 제어신호(DCS)를 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 이러한, 데이터 제어신호(DCS)는 데이터 드라이버(4)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호이며, 여기서 POL 신호는 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로 공급되는 영상 신호의 극성을 변환하기 위한 신호이다.
게이트 제어신호 생성부(28)는 입력되는 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync) 중 적어도 하나의 신호 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(DE) 및 수평 동기신호(Hsync)를 이용하여 GOE 신호를 포함한 GSP 및 GSC을 생성한다. 그리고 생성된 게이트 제어신호(GCS)를 게이트 드라이버(6)에 공급한다. 이러한, 게이트 제어신호(GCS)는 게이트 드라이버(6)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 신호이다.
도 6은 도 5에 도시된 영상 보정부를 좀 더 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 6에 도시된 영상 보정부(22)는 상기의 동기신호(DCLK,Vsync,Hsync,DE)들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 현재 입력되는 영상 데이터(RGB)들의 액정패널(2) 표시 위치를 실시간으로 판단하고 판단된 위치 정보에 대응하는 위치정보 신호(P_S2)를 생성하는 위치 데이터 생성부(32), 상기 위치정보 신호(P_S2)에 따라 메모리부(16)로부터 각 분할영역(d1 내지 d9)별 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 읽어들이는 보상 데이터 추출부(34), 보상 데이터 추출부(34)가 위치정보 신호(P_S2)에 따라 보상 데이터(D_Data)들을 읽어들이는 기간 동안 외부로부터 입력되는 영상 데이터들을 지연시켜서 출력하는 지연부(36) 및 위치정보 신호(P_S2)에 따라 읽어들인 보상 데이터(D_Data)들을 지연부(36)로부터 지연된 영상 데이터(D_RGB)의 계조값에 보상하여 상기의 보상 영상 데이터(M_Data)를 생성 및 출력하는 보정 데이터 생성부(38)를 구비한다.
구체적으로, 영상 보정부(22)의 위치 데이터 생성부(32)는 외부로부터 입력되는 동기신호(DCLK,Vsync,Hsync,DE)들 중 적어도 하나의 신호 예를 들어, 데이터 인에이블 신호(DE)와 수평 동기신호(Hsync)를 이용하여 현재 입력되는 영상 데이터(RGB)들의 액정패널(2) 표시 위치를 판단한다. 여기서, 영상 데이터(RGB)들의 액정패널(2) 표시 위치는 액정 패널(2)의 각 분할영역(d1 내지 d9)에 대응한다. 즉, 현재 입력되는 영상 데이터(RGB)가 각 분할영역(d1 내지 d9) 중 어느 영역에 표시되는지를 판단하게 된다. 이렇게 위치 데이터 생성부(32)는 판단된 위치 정보에 대응하는 위치정보 신호(P_S2)를 생성하게 되는데, 여기서 위치정보 신호(P_S2)는 메모리부(16)에 저장된 위치 신호(P_S1)와 각각 대응되는 신호이다.
보상 데이터 추출부(34)는 메모리부(16)에 저장된 위치 신호(P_S1)와 각각 대응되는 위치정보 신호(P_S2)를 각각 입력받고, 입력받은 위치정보 신호(P_S2) 및 위치 신호(P_S1)에 대응되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각각의 보상 데이터(D_Data)를 읽어들이게 된다. 이렇게 읽어들인 각각의 보상 데이터(D_Data)는 각 영역별로 순차적으로 보정 데이터 생성부(38)에 공급한다. 이때, 지연부(36)는 보상 데이터 추출부(34)가 위치정보 신호(P_S2)에 따라 보상 데이터(D_Data)들을 읽어들이는 기간 동안 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)들을 지연시켜서 출력하게 된다.
보정 데이터 생성부(38)는 보상 데이터 추출부(34)를 통해 입력되는 보상 데이터(D_Data)들을 지연되어 입력된 영상 데이터(D_RGB)의 계조값에 가산 또는 감산함으로써 상기의 보상 영상 데이터(M_Data)를 순차적으로 생성 및 출력하게 된다. 이렇게 출력된 보상 영상 데이터(M_Data)들은 영상 정렬부(24)에서 액정패널(2)의 크기 및 해상도에 알맞게 정렬되어 액정패널(2)에 표시된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동 방법은 공통전압 왜곡에 따른 영상의 표시 결함 정도를 나타낸 왜곡 데이터들을 검출하고, 검출된 왜곡 데이터들을 이용하여 보상 데이터(D_Data)들을 생성한다. 그리고, 상기와 같이 생성된 보상 데이터(D_Data)들을 이용하여 액정패널(2)에 표시되는 영상 데이터(RGB)들을 보정함으로써 표시 영상의 화질을 향상시킬 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, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도.
도 2a 내지 도 2f는 휘도 정보 검출시 액정패널에 표시되도록 하는 공통전압 왜곡 측정패턴.
도 3은 액정패널에 설정된 분할영역들을 나타낸 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 보상 데이터 생성 방법을 설명하기 위한 그래프.
도 5는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러를 좀 더 구체적으로 나타낸 구성도.
도 6은 도 5에 도시된 영상 보정부를 좀 더 구체적으로 나타낸 구성도.
＊도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명＊
2 : 액정패널 4 : 데이터 드라이버
6 : 게이트 드라이버 8 : 타이밍 컨트롤러
10 : 왜곡 데이터 생성부 12 : 검출부
16 : 메모리부 22 : 영상 보정부
24 : 영상 정렬부 26 : 데이터 제어신호 생성부
28 : 게이트 제어신호 생성부 32 : 위치 데이터 생성부
34 : 보상 데이터 생성부 36 : 지연부
38 : 보정 데이터 생성부

Claims (10)

  1. 액정패널의 각 분할영역을 통해 표시되는 휘도 정보들을 검출하고, 상기 검출된 각각의 분할영역별 휘도 정보들을 분석하여 공통전압 왜곡에 따른 왜곡 데이터와 함께 상기 왜곡 데이터에 각각 대응하는 보상 데이터들을 생성하는 왜곡 데이터 생성부;
    상기 보상 데이터들을 저장하는 메모리부; 및
    상기 저장된 보상 데이터들을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값을 보상하고 상기 보상된 영상 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 패널 구동부를 구비하고,
    상기 왜곡 데이터 생성부는
    적어도 하나의 광학 장비로 이루어진 검출부를 구비하고, 상기의 검출부가 도트 인버젼 구동방식으로 휘도 레벨이 단계적으로 변화되도록 표시되는 영상에서, 상기 영상의 휘도 레벨이 단계적으로 변할 때마다 그 휘도 정보들을 상기 액정패널의 각 분할영역 별로 검출하도록 제어하며,
    상기 검출된 휘도 정보들에 따라 상기 각 분할영역 및 단계적으로 변하는 영상의 각 단계별로 적색, 녹색, 청색 각각의 전체 계조에 대한 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 각각 검출하고,
    상기 각 분할영역 및 단계적으로 변하는 영상의 각 단계별로 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 상기 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 서로 비교하여 그 차이 값을 상기의 왜곡 데이터로 각각 설정하는 액정 표시장치의 구동장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는
    외부로부터 입력되는 영상 데이터들의 액정패널 표시 영역를 판단하고 상기 표시 영역들에 대응되는 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들여 상기 입력된 영상 데이터의 계조값을 보상 출력하는 타이밍 컨트롤러를 구비하며,
    상기 타이밍 컨트롤러에는
    상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터의 계조값을 보상함으로써 상기의 보상 영상 데이터를 생성하는 영상 보정부와 상기의 보상 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하여 데이터 드라이버에 공급하는 영상 정렬부가 구비된 액정 표시장치의 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 영상 보정부는
    외부로부터 입력되는 동기신호들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터들의 액정패널 표시 위치를 실시간으로 판단하고 상기 판단된 위치 정보에 대응하는 위치정보 신호를 생성하는 위치 데이터 생성부,
    상기 위치정보 신호에 따라 상기 메모리부로부터 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들이는 보상 데이터 추출부,
    상기 보상 데이터 추출부가 상기 위치정보 신호에 따라 상기 보상 데이터들을 읽어들이는 기간 동안 상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터들을 지연시켜서 출력하는 지연부, 및
    상기 위치정보 신호에 따라 읽어들인 상기 보상 데이터들을 상기 지연부로부터 지연된 영상 데이터의 계조값에 보상하여 상기의 보상 영상 데이터를 생성 및 출력하는 보정 데이터 생성부를 구비한 액정 표시장치의 구동장치.
  6. 액정패널의 각 분할영역을 통해 표시되는 휘도 정보들을 검출하고 상기 검출된 각각의 분할영역별 휘도 정보들을 분석하여 공통전압 왜곡에 따른 왜곡 데이터와 함께 상기 왜곡 데이터에 각각 대응하는 보상 데이터들을 생성하는 단계;
    상기 보상 데이터들을 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 보상 데이터들을 이용하여 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 계조값을 보상하고 상기 보상된 영상 데이터를 상기 액정패널에 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 왜곡 데이터를 생성하는 단계는,
    도트 인버젼 구동방식으로 휘도 레벨이 단계적으로 변화되도록 표시되는 영상에서, 상기 영상의 휘도 레벨이 단계적으로 변할 때마다 그 휘도 정보들을 상기 액정패널의 각 분할영역 별로 검출하는 단계,
    상기 검출된 휘도 정보들에 따라 상기 각 분할영역 별로 적색, 녹색, 청색 각각의 전체 계조에 대한 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 각각 검출하는 단계, 및
    상기 각 분할영역 및 단계적으로 변하는 영상의 각 단계별로 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 정극성 계조 대비 휘도 데이터와 상기 부극성 계조 대비 휘도 데이터를 서로 비교하여 그 차이 값을 상기의 왜곡 데이터로 각각 설정하는 단계를 포함하는 액정 표시장치의 구동방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상 영상 데이터 생성단계는
    외부로부터 입력되는 영상 데이터들의 액정패널 표시 영역를 판단하고 상기 표시 영역들에 대응되는 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들이는 단계,
    상기 읽어들인 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터의 계조값을 보상하는 단계, 및
    상기의 보상 영상 데이터를 상기 액정패널의 구동에 알맞게 정렬하여 출력하는 단계를 포함하는 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보상 영상 데이터 생성단계는
    외부로부터 입력되는 동기신호들 중 적어도 하나의 신호를 이용하여 상기 입력된 영상 데이터들의 액정패널 표시 위치를 실시간으로 판단하고 상기 판단된 위치 정보에 대응하는 위치정보 신호를 생성하는 단계,
    상기 위치정보 신호에 따라 상기 각 분할영역별 적색, 녹색, 청색 각각의 보상 데이터를 읽어들이는 단계,
    상기 보상 데이터 추출부가 상기 위치정보 신호에 따라 상기 보상 데이터들을 읽어들이는 기간 동안 상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터들을 지연시키는 단계, 및
    상기 위치정보 신호에 따라 읽어들인 상기 보상 데이터들을 상기 지연된 영상 데이터의 계조값에 보상하여 상기의 보상 영상 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는 액정 표시장치의 구동방법.
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