KR101684481B1 - 액정 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 감마전압의 생성방법을 개선하여 소비전력을 줄임과 아울러, 제조비용을 저감시킬 수 있는 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 입력되는 영상신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 예에 따른 액정 표시장치는 디지털 영상 데이터의 계조 값을 복수의 구간으로 분할하고, 복수의 구간 각각의 기울기 데이터를 이용하여 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성하는 감마커브 생성부, 디지털 영상 데이터와 감마커브 정보를 병합하여 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러, 및 감마커브 정보를 이용하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 데이터 드라이버를 포함한다.
감마전압, D-IC, 타이밍 컨트롤러

Description

액정 표시장치 및 그의 구동방법{Liquid Crystal Display Device and Driving Method the same}
본 발명은 액정 표시장치에 관한 것으로, 특히 감마전압의 생성방법을 개선하여 소비전력을 줄임과 아울러, 제조비용을 저감시킬 수 있는 액정 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근에 들어 여러 종류의 평판 디스플레이 소자가 개발되어 휴대용 정보기기 및 IT 제품에 적용되고 있으며, 평판 디스플레이 소자 중 액정 표시장치(LCD: Liquid Crystal Display device)는 경량, 박형, 저 소비 전력구동 등의 장점으로 인해 휴대용으로 기기에 적합하여, 노트북 컴퓨터, 모니터, 우주선, 항공기 등에 이르기까지 응용분야가 넓어지고 있다.
이러한, 액정 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 제어용 스위치(TFT: Thin Film Transistor)들에 인가되는 영상신호에 따라 액정셀의 광 투과량을 조절하여 액정패널의 화면에 원하는 화상을 표시하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 액정 표시장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 종래 기술에서 감마전압을 이용하여 아날로그 영상 데이터의 생성방법을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 액정 표시장치는, 액정패널(10), 데이터 드라이버(20), 타이밍 컨트롤러(30), 감마전압 생성부(40) 및 게이트 드라이버(500를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(10)은 n개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 m개의 데이터 라인(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차에 의해 정의되는 화소영역마다 형성되는 액정셀(Clc)을 포함하여 이루어진다.
액정셀(Clc)은 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 이루어진다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터 공급되는 아날로그 영상 데이터 신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극(미도시)과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
타이밍 컨트롤러(30)는, 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 이용하여, 게이트 드라이버(50)에 게이트 제어신호(GCS)를 공급하고, 데이터 드라이버(20)에 외부 부터의 영상신호를 변환한 디지털 영상 데이터(R, G, B) 및 데이터 제어신호(DCS)를 공급한다.
게이트 드라이버(50)는 타이밍 컨트롤러(30)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔신호를 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.
감마전압 생성부(40)는 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터로 신호로 변환하기 위한 감마전압을 생성하여 데이터 드라이버(20)에 공급한다. 이때, 상기 감마전압은 양의 극성을 가지는 포지티브 감마전압과, 음의 극성을 가지는 네거티브 감마전압으로 이루어진다.
데이터 드라이버(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 직렬 형태의 디지털 영상 데이터를 병렬 형태의 디지털 영상 데이터로 변환시키는 데이터 컨버터(21)와, 입력된 디지털 영상 데이터를 래치하는 래치부(22)와, 래치된 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시키는 D-A 컨버터(23)와, 아날로그 영상 데이터를 액정패널(10)의 데이터 라인에 공급하는 데이터 출력부(24)를 포함한다.
데이터 드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(30)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 영상 데이터를 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급한다.
이때, 데이터 드라이버(20)는 상기 감마전압 생성부(40)부로부터 A-D 컨버터(23)로 입력되는 감마전압과 극성신호(Pol)을 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이, 디지털 영상 데이터를 입력된 감마전압에 대응되는 아날로그 영상 데이터로 변환시킨다. 여기서, 일반적으로 데이터 드라이버(20)는 최대 9개의 포지티브 감마전압과 네거티브 감마전압을 입력받아 영상 데이터의 D-A 컨버팅을 수행하게 된다.
종래 기술에 따른 액정 표시장치는 D-A 컨버팅을 수행하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하기 위해, 데이터 드라이버(20)의 데이터 드라이버 IC 마다 최대 18개의 감마전압의 입력을 필요로 한다. 따라서, 감마전압 생성부(40)의 저항 스트링(string)의 회로 구성이 복잡하고, 이로 인해 감마전압 생성부(40)의 물리적 크기가 커짐과 아울러 제조비용이 증가되는 단점이 있다.
또한, 데이터 드라이버(20)에서 감마전압 생성부(40)로부터의 포지티브 감마전압 및 네거티브 감마전압을 이용하여 영상 데이터의 D-A 컨버팅을 수행하여야 함으로, 포지티브 및 네거티브의 컨버팅을 위한 2개 D-A 컨버팅 회로부를 구비하여야 한다. 이로 인해, A-D 컨버터의 회로 구성이 복잡하고, 제조비용이 증가되는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환에 이용되는 D-A 컨버터의 개수를 줄여 제조비용을 절감시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저항 스트링(string) 회로를 사용하지 않고, 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시킬 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환에 따른 소비전력을 줄일 수 있는 액정 표시장치 및 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 달성하기 위한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 입력되는 영상신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터를 생성하는 타이밍 컨트롤러를 포함하는 액정 표시장치에 있어서, 상기 디지털 영상 데이터의 계조 값을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성하는 감마커브 생성부; 상기 디지털 영상 데이터와 상기 감마커브 정보를 병합하여 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 감마커브 정보를 이용하여 상기 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터 로 변환하는 데이터 드라이버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 감마커브 생성부는 상기 디지털 영상 데이터의 R, G, B 각각의 영상 데이터에 대한 포지티브 및 네거티브 극성을 가지는 감마커브를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 감마커브 생성부는 상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터가 저장된 룩업 테이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터에 극성 정보를 포함하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 데이터 드라이버는 1개의 디지털-아날로그 컨버터를 이용하여 상기 감마커브가 반영된 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 상기 타이밍 컨트롤러는 10비트의 디지털 영상 데이터와 2비트의 감마커브 정보를 병합하여 12비트의 디지털 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버로 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치의 구동방법은 입력되는 영상신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터를 생성하는 단계; 상기 디지털 영상 데이터의 계조 값을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성하는 단계; 상 기 디지털 영상 데이터와 상기 감마커브 정보를 병합하여 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 따른 본 발명은 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환에 이용되는 D-A 컨버터의 개수를 줄여 제조비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 구동방법은 저항 스트링(string) 회로를 사용하지 않고, 디지털 감마커브 정보를 이용하여 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시킬 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 구동방법은 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환에 따른 소비전력을 줄일 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도면을 참조한 설명에 앞서, 액정 표시장치의 구동시 저전력 소비를 위해서는 공통전압 레벨(Vcom Level)을 프레임 또는 라인 단위로 가변 시켜야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치 및 구동방법은 프레임 또는 라인 단위로 가변이 이루어지는 공통전압(Vcom)을 이용하며, 데이터 드라이버(S-DIC)에서 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시키는 포지티브(Positive) D-A 컨버터와 네거티브(Negative) D-A 컨버터를 하나의 D-A 컨버터로 운영한다.
도 4는 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면, 도 5는 도 4에 도시된 데이터 드라이버를 나타내는 도면, 도 6은 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치의 감마커브 생성부를 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치는 액정패널(110), 게이트 드라이버(150), 데이터 드라이버(120), 타이밍 컨트롤러(130) 및 감마커브 생성부(200)를 포함하여 구성된다.
상기 액정패널(110)은 n개의 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 m개의 데이터 라인(D1 내지 Dm) 및 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차에 의해 정의되는 영역마다 형성되는 액정셀(Clc)을 포함하여 이루어진다.
액정셀(Clc)은 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 박막 트랜지스터(TFT) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함하여 이루어진다.
박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)으로부터 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호를 액정셀(Clc)로 공급한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 액정셀(Clc)의 화소전극(미도시)과 전단 게이트 라인 사이에 형성되거나, 액정셀(Clc)의 화소전극과 공통전극 라인 사이에 형성되어 액정셀(Clc)의 전압을 일정하게 유지시킨다.
상기 타이밍 컨트롤러(130)는 수직/수평 동기신호 및 클럭신호를 이용하여, 게이트 드라이버(150)에 게이트 제어신호(GCS)를 공급하고, 데이터 드라이버(120) 에 외부부터의 영상신호를 변환한 디지털 영상 데이터(R, G, B) 및 데이터 제어신호(DCS)를 공급한다. 여기서, 상기 디지털 영상 데이터는 감마커브가 반영된 영상 데이터이다.
상기 게이트 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔신호를 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 공급한다.
상기 데이터 드라이버(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(130)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터(R, G, B)를 아날로그 영상 데이터 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 영상 데이터를 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 공급한다.
상기 데이터 드라이버(120) 내부의 D-A 컨버터(123)를 하나로 통합하여 구동시킴으로써, 종래 기술의 액정 표시장치에서 사용하던 감마전압 생성부를 사용하지 않고, 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환 시킬 수 있다.
이를 위해, 타이밍 컨트롤로(130)에서 영상 데이터의 각 계조에 따른 감마커브를 생성하고, 상기 감마커브가 반영된 영상 데이터를 데이터 드라이버(120)로 출력한다. 데이터 드라이버(120)는 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환시킨다.
상기 타이밍 컨트롤러(130)는 데이터 드라이버(120)에 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 제공하기 위해 감마커브 생성부(200)를 포함한다.
여기서, 상기 감마커브 생성부(200)는 디지털 영상 데이터의 계조 값을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터를 룩업 테이 블(220)로부터 로딩하여, 상기 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성한다.
이를 위해, 상기 감마커브 생성부(200)는 룩업 테이블(210) 및 기울기 산출부(220)를 포함한다.
상기 룩업 테이블(210)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 전체 계조 별 리니어 감마 데이터(Linear Gamma Data) 및 영상 계조 구간 별 기울기 데이터가 저장되어 있다. 여기서, 영상 계조 구간은 영상 데이터의 전체 계조를 일정 개수의 구간으로 나눈 것으로, 예를 들면, 1024계조를 8개 구간, 16개 구간, 32개 구간, 64개 구간들로 나눈 것을 의미한다.
기울기 산출부(220)는 타이밍 컨트롤러(130)에서 생성된 디지털 영상 데이터의 영역을 상술한 바와 같이, 8, 16, 32, 64개의 구간으로 나누고, 입력된 영상 데이터의 휘도를 분석하여, 상기 영상 데이터가 위치하는 구간을 판별한다. 이후, 영상 데이터가 위치하는 구간의 기울기(slope) 데이터를 룩업 테이블(210)에서 로딩하여 상기 영상 데이터에 따른 감마커브를 생성한다.
이때, 상기 룩업 테이블(210)에 저장된 영상 계조 구간 별 리니어 감마 데이터와 상기 영상 데이터가 위치한 구간의 기울기 데이터를 이용하여 도 8에 도시된 바와 같이, 영상 데이터에 적용될 감마커브를 생성한다.
입력되는 영상 데이터의 계조 값과 표시되는 영상의 휘도는 비선형(Non-Linear)의 관계를 가지게 되는데 입력되는 영상 데이터의 계조 값 대비 실제 표시되는 영상의 휘도는 약 2.2 제곱 값만큼의 휘도 저하가 일어나게 된다. 여기서, 제곱의 기준이 되는 수치(=2.2)를 감마라고 한다.
상기 룩업 테이블(210)에 저장된 기울기 데이터는 도 9에 도시된 바와 같이, 영상 데이터의 계조(Gray level) 별 실제 표시되는 휘도를 측정하고, 이를 상기 2.2 감마커브(Gamma Curve)와 비교를 통해 생성된 데이터로써 실제 감마커브와 매칭되도록 설정되어 있다.
예를 들어, 도 9의 (a)와 같이, 감마커브의 측정결과, 본 발명에서 생성된 감마커브와 2.2 감마커브가 상이한 경우, 측정된 감마커브와 2.2 감마커브의 기울기 및 각 계조 별 휘도를 비교하여 룩업 테이블(210)이 기울기 데이터를 튜닝(Tuning)하여, 도 9의 (b)와 같이, 본 발명의 감마커브와 2.2 감마커브가 동일해지도록 설정할 수 있다.
상기 룩업 테이블(210)의 기울기 데이터를 이용하여 생성된 감마커브를 통해 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하여 액정패널(110)에서 표시되는 실제 영상의 휘도를 측정한 결과를 2.2 감마커브와 비교하여 도 10에 나타내었다.
총 30번의 실험을 수행한 결과, 본 발명의 감마커브가 반영된 영상 데이터를 통해 표시되는 영상의 감마 값은 2.2 감마의 오차범위(2.2±0.2) 내에 위치함을 알 수 있었다. 즉, 본 발명의 액정 표시장치는 디지털 감마커브를 생성하고, 이를 디지털 영상 데이터와 함께 데이터 드라이버(120)로 공급함으로써, 기존의 감마전압 생성부를 이용하지 않고도 데이터 드라이버(210)에서 디지털 영상 데이터를 감마커브 2.2에 매칭되는 아날로그 영상 데이터로 변환시킬 수 있도록 한다.
도 11 은 감마커브가 반영된 영상 데이터의 생성방법을 나타내는 도면이다. 도 9에서는 입력된 10비트(bit)의 영상 데이터에 감마커브를 반영하여, 12비트(bit)의 영상 데이터를 출력하는 것을 도시하고 있다.
도 9를 참조하면, 전체 계조를 32개의 구단으로 나누고, 32개 구간 별 기울기를 이용하여 10비트로 입력된 영상 데이터에 감마커브를 반영하여 12비트의 영상 데이터로 변환하여 출력하게 된다.
이를 위해, 타이밍 컨트롤러(130)는 10비트의 영상 데이터와 2비트의 감마정보를 병합하여 데이터 드라이버(120)로 출력하게 된다. 한편, 본 발명의 다른 실시 예에서는 10비트의 영상 데이터와 2비트의 감마 정보를 개별적으로 상기 데이터 드라이버(120)로 출력할 수 있다.
도 11에서, (a)는 원하는 출력을 위한 감마커브(Gamma Curve)를 나타낸 것이고, (b)는 10비트(bit) 영상 데이터의 전체 1024 계조를 32개 구간으로 나누었을 때, 각 구간에 기울기에 따라 12비트로 영상 데이터의 출력 되는 것을 나타내고 있다.
여기서, 입력된 영상 데이터가 10비트인 경우, 전체 계조는 0 내지 1023으로 총 1024 계조를 가지게 된다. 1024 계조에 대하여 데이터 레퍼런스(Data Reference) 방식의 가마 보정(Gamma Correction)을 수행하는 경우, R, G, B 영상 데이터 각각에 대해 12비트 데이터가 1024개가 필요하게 된다.
여기서, 8비트 데이터 버스(8bits Data Bus) 구조의 EEPROM을 사용할 경우에는 R, G, B 영상 데이터 각각에 대해 16Kbits가 필요하여 총 48Kbits로 영상 데이터의 기울기 데이터를 저장할 수 있다. 이때, 영상 데이터의 포지티브 및 네거티브 극성을 고려하면 룩업 테이블(210)은 총 96Kbits의 저장 공간이 필요하게 된다.
한편, R, G, B 영상 데이터 각각의 계조를 32 구간으로 나누었을 때, 각 구간에 8비트의 기울기 데이터를 사용하면, R, G, B 영상 데이터 각각에 대하여 256비트의 용량만이 필요하게 되어, 포지티브 및 네거티브의 극성을 고려하면, 768bits x 2 = 1.536 Kbits가 되어, 룩업 테이블(210)의 용량을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 디지털 영상 데이터에 극성(Polarity) 특성을 부여하여, 도 12에 도시된 바와 같이, 포지티브 기울기(Positive Slope)와 네거티브 기울기(Negative Slope)에 기반하여, 해당 극성에 대응되는 감마커브를 생성하여 영상 데이터의 감마 보정(Gamma Correction)을 수행할 수 있다.
도 13을 참조하면, 영상 데이터의 전체 계조를 32개의 구간으로 나누고, 입력된 영상 데이터의 휘도(계조 값)을 분석하여, 상기 영상 데이터가 상기 32개의 구간들 중 어느 구간에 해당하는지를 판별한다.
예를 들어, 입력된 영상 데이터의 계조가 N 포인트(point n)과 N-1 포인트(point n-1) 사이에 위치하는 경우, 상기 N 포인트(point n)과 N-1 포인트(point n-1) 중 인접한 포인트의 기울기 데이터를 룩업 테이블(210)에서 로딩하여 상기 영상 데이터의 기울기 데이터를 획득한다.
이후, 상기 영상 데이터의 기울기 데이터에 기초하여 오프 셋 데이터(Offset Data)를 생성한다. 이때, 상기 오프셋 데이터는 내부 연산에 의해 계산되는 것으로, 구간 별로 설정된 가중치가 될 수 있다.
이후, 아래의 수학식 1과 같이, 상기 영상 데이터의 기울기 데이터와 상기 오프셋 데이터를 이용한 연산과정을 통해 감마커브가 반영된 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버(120)로 출력한다.
Figure 112009082132009-pat00001
여기서, 액정의 특성상 액정패널(110)에 인가되는 영상 데이터의 극성(Polarity)이 포지티브 및 네거티브로 인가되어야 한다. 본 발명에서는 상기 감마커브가 반영된 영상 데이터에는 포지티브 및 네거티브의 극성 정보를 포함한다. 이를 통해, 타이밍 컨트롤러(130)에서 영상 데이터를 출력할 때 영상 데이터의 극성 정보를 함께 출력하여 종래 기술에서의 감마전압 생성부를 적용하지 않고, 데이터 드라이버(120)에서 포지티브 및 네거티브 극성을 가지는 아날로그 영상 데이터를 액정패널(110)에 공급할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액정 표시장치는 8비트의 영상 데이터 입력에 대하여, 영상 데이터의 비트를 10비트로의 확장을 수행하고, 리니어(Linear) 특성을 가지는 데이터 드라이버(120)에 감마커브(Gamma Curve)가 반영된 영상 데이터를 공급한다. 이를 위해, 8비트 영상 데이터의 매칭되는 감마커브가 반영된 영상 데이터를 출력한다.
가변되는 공통전압(Vcom) 레벨(level)에 동기 된 극성 데이터(Polarity Data)를 생성하기 위해서, 포지티브 및 네거티브 극성을 가지는 2개의 감마커브 그 룹을 기준으로 데이터 드라이버(120)에 공급되는 영상 데이터를 생성한다.
본 발명에서의 방식은 룩업 테이블 기반의 감마전압 생성 방식 대비 영상 데이터의 기울기 데이터만으로 감마커브가 반영된 영상 데이터를 생성하여, 감마전압을 생성하기 위한 회로를 적용하지 않아 이에 따른 제조비용을 줄일 수 있다.
또한, 종래 기술에서 2개의 D-A 컨버터를 1개로 통합하여 구동시킴으로써, 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환 시 소요되는 소비전력을 절감시킬 수 있다.
아울러, 종래 기술에서의 감마전압 생성부 및 2개의 D-A 컨버터를 1개로 통합하여 액정 표시장치의 제조비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 액정 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 드라이버를 나타내는 도면.
도 3은 감마전압 생성부에서 출력되는 감마전압을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치를 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 데이터 드라이버를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치의 감마커브 생성부를 나타내는 도면.
도 7은 감마커브 생성부의 룩업 테이블을 나타내는 도면.
도 8은 감마커브 생성부에서의 감마커브 생성방법을 나타내는 도면.
도 9는 룩업 테이블의 생성 및 보정방법을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치에서 생성된 감마커브의 실험결과를 나타내는 도면.
도 11 은 감마커브가 반영된 영상 데이터의 생성방법을 나타내는 도면.
도 12는 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치에서 생성된 감마커브를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명이 실시 예에 따른 액정 표시장치에서 영상 데이터의 변환방법을 나타내는 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 >
100: 액정 표시장치 110: 액정패널
120: 데이터 드라이버 130: 타이밍 컨트롤러
150: 게이트 드라이버 200: 감마커브 생성부
210: 룩업 테이블 220: 기울기 산출부

Claims (11)

  1. 디지털 영상 데이터의 계조 값을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성하고, 상기 디지털 영상 데이터와 상기 감마커브 정보를 병합하여 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 데이터 드라이버로 공급하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 데이터 드라이버를 포함하며,
    상기 기울기 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 별 실제 표시되는 휘도를 측정하고, 측정 결과를 바탕으로 측정 감마커브를 생성하고, 상기 측정 감마커브를 기준이 되는 2.2 감마커브와 비교하고, 상기 기울기 데이터를 튜닝하여 측정 감마 커브를 상기 2.2 감마커브와 동일하게 하는 액정 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 기울기 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성하는 감마커브 생성부를 포함하는 액정 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 감마커브 생성부는
    상기 디지털 영상 데이터의 R, G, B 각각의 영상 데이터에 대한 포지티브 및 네거티브 극성을 가지는 감마커브를 생성하는 액정 표시장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 감마커브 생성부는
    상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터가 저장된 룩업 테이블을 포함하는 액정 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터에 극성 정보를 포함하여 상기 데이터 드라이버로 공급하는 액정 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 드라이버는
    1개의 디지털-아날로그 컨버터를 이용하여 상기 감마커브가 반영된 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 액정 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는
    10비트의 디지털 영상 데이터와 2비트의 감마커브 정보를 병합하여 12비트의 디지털 영상 데이터를 상기 데이터 드라이버로 출력하는 액정 표시장치.
  8. 입력되는 영상신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 영상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 디지털 영상 데이터의 계조 값을 복수의 구간으로 분할하고, 상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터를 이용하여 상기 디지털 영상 데이터의 감마커브 정보를 생성하는 단계;
    상기 디지털 영상 데이터와 상기 감마커브 정보를 병합하여 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터를 아날로그 영상 데이터로 변환하는 단계를 포함하며,
    상기 기울기 데이터는 상기 영상 데이터의 계조 별 실제 표시되는 휘도를 측정하고, 측정 결과를 바탕으로 측정 감마커브를 생성하고, 상기 측정 감마커브를 기준이 되는 2.2 감마커브와 비교하고, 상기 기울기 데이터를 튜닝하여 측정 감마 커브를 상기 2.2 감마커브와 동일하게 하는 액정 표시장치의 구동방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 감마커브 정보를 생성하는 단계에서,
    상기 디지털 영상 데이터의 R, G, B 각각의 영상 데이터에 대한 포지티브 및 네거티브 극성을 가지는 감마커브를 생성하는 액정 표시장치의 구동방법.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 감마커브 정보를 생성하는 단계에서,
    상기 복수의 구간 각각의 기울기 데이터가 저장된 룩업 테이블을 이용하여 상기 디지털 영상 데이터의 R, G, B 각각의 영상 데이터의 감마커브를 생성하는 액정 표시장치의 구동방법.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 감마커브가 반영된 디지털 영상 데이터는
    10비트의 디지털 영상 데이터와 2비트의 감마커브 정보가 병합된 12비트의 디지털 영상 데이터인 액정 표시장치의 구동방법.
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