KR20090039971A - 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법 - Google Patents

액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정면 및 측면 시야각 특성을 고려한 감마값 설정으로 화질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치는 정면 시야각 및 측면 시야각을 고려하여 액정 모드 또는 입력 데이터의 정보에 해당하는 보정 감마값을 생성하는 감마부와; 상기 감마부의 보정 감마값을 이용하여 감마 전압을 생성하는 감마 전압부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
감마값, 측면 시야각, 정면 시야각

Description

액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법{Apparatus and Method of Driving Liquid Crystal Display}
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 특히 정면 및 측면 시야각 특성을 고려한 감마값 설정으로 화질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 구동 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 이 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.
이러한 액정 표시 장치는 대형화 추세에서 맞춰 광시야각이 요구되고 있다. 따라서, 최근에는 광시야각을 구현할 수 있는 수평 전계(In Plane Switching : IPS)형 액정 표시 장치와 수직 배향(Vertical Alignment :VA)형 액정 표시 장치가 각광받고 있다.
이러한 수평 전계형 액정 표시 장치 및 수직 배향형 액정 표시 장치에서는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 정면 시야각을 고려하여 감마 곡선,예를 들어 2.2 감마 곡선이 설정된다.
그러나, 수평 전계형 액정 표시 장치는 도 1a에 도시된 바와 같이 저계조에서 각 계조별로 빛의 투과율의 차이가 거의 없으므로 저계조 표현이 어려운 문제점이 있다.
또한, 수직 배향형 액정 표시 장치는 도 1b에 도시된 바와 같이 정면(0도) 감마 곡선과 측면 감마 곡선이 일치하지 않는 측면(20도~60도) 감마 곡선 왜곡 현상이 발생하여 정면 시인성에 비해 측면 시인성이 떨어지는 문제점이 있다. 구체적으로, 측면(20도~60도)으로 갈수록 전체적으로 화면이 밝게 보여 심한 경우에는 인접한 계조 사이의 휘도 차이가 없어져 저계조 표현이 왜곡되는 현상이 발생하게 된다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 정면 및 측면 시야각 특성을 고려한 감마값 설정으로 화질을 향상시킬 수 있는 액정 표시 장치의 구동 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치는 정면 시야각 및 측면 시야각을 고려하여 액정 모드 또는 입력 데이터의 정보에 해당하는 보정 감마값을 생성하는 감마부와; 상기 감마부의 보정 감마값을 이용하여 감마 전압을 생성하는 감마 전압부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 감마부의 제1 실시 예는 상기 다수의 액정 모드 중 해당 액정 모드를 선택하는 모드 선택부와; 상기 다수의 액정 모드 각각과 대응하는 상기 다수의 보정 감마값이 저장되며, 상기 모드 선택부의 모드 선택 신호에 응답하여 상기 다수의 보정 감마값 중 어느 하나를 출력하는 감마 선택부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 보정 감마값은 상기 정면 시야각에 해당하는 감마 커브와, 상기 측면 시야각에 해당하는 감마 커브의 평균인 것을 특징으로 한다.
상기 감마부의 제2 실시 예는 상기 입력 데이터의 휘도를 분석하는 데이터 분석부와; 상기 입력 데이터의 휘도에 각각 대응하는 상기 다수의 보정 감마값이 저장되며, 상기 다수의 보정 감마값 중 상기 분석된 휘도에 대응하는 감마값을 출력하는 감마 선택부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감마부는 상기 휘도에 대응하여 액정 패널에 광을 공급하는 광원을 제어하는 광원 제어부 및 상기 휘도에 대응하여 상기 입력 데이터를 재배치하는 데이터 처리부 중 적어도 어느 하나를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 방법은 정면 시야각 및 측면 시야각을 고려하여 액정 모드 또는 입력 데이터의 정보에 해당하는 보정 감마값을 감마부에서 생성하는 단계와; 상기 감마부의 보정 감마값을 이용하여 감마 전압부에서 감마 전압을 생성하단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법은 정면/좌우/상하 시야 각을 고려하여 기준 감마 곡선을 설정한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 그 액정 표시 장치의 모드 특성에 맞는 정면 감마 곡선이 설정됨으로써 화질이 향상된다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2에 도시된 액정 표시 장치는 화상을 표시하는 액정 패널(102)과, 액정 패널(102)을 구동하는 게이트 드라이버(108) 및 데이터 드라이버(106)와, 게이트 드라이버(108) 및 데이터 드라이버(106)를 제어하는 타이밍 제어부(104)와, 데이터 드라이버에 공급되는 감마 전압을 생성하는 감마 전압부(110)와, 감마 전압부(110)에 공급되는 보정 감마값을 설정하는 감마부(140)를 구비한다.
액정 패널(102)은 액정셀(Clc) 매트릭스와, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속되어 액정셀(Clc) 각각을 구동하는 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다. 액정 패널(102)의 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 온 전압에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)의 데이터 신호가 액정셀(Clc)에 공급되어 액정셀(Clc)은 공통 전압(Vcom)과 데이터 신호와의 차만큼의 전압이 인가되고, 게이트 오프 전압에 의해 턴-오프되어 액정셀(Clc)에 인가된 전압이 유지되게 한다. 액정셀(Clc)은 인가된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절함으로써 액정 패널(102)은 화상을 표시하게 된다.
타이밍 제어부(104)는 외부로부터 입력된 다수의 동기 신호를 이용하여 다수의 제어 신호를 생성하고 그 제어 신호를 게이트 드라이버(108)와 데이터 드라이버(106)로 공급한다. 그리고, 외부로부터 입력된 화소 데이터 신호를 정렬하여 데이터 드라이버(106)로 공급한다.
게이트 드라이버(108)는 타이밍 제어부(104)로부터의 제어 신호에 응답하여 게이트 온 전압을 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급하고, 그 외의 기간에는 게이트 오프 전압을 공급한다.
데이터 드라이버(106)는 타이밍 제어부(104)로부터의 제어 신호 및 감마 전압을 이용하여 디지털 데이터 신호를 아날로그 전압으로 변환하고, 변화된 아날로그 전압을 데이터 라인(DL)에 공급한다.
감마부(140)에는 액정 패널(102)의 액정 모드에 대응하는 보정 감마값(γc)을 선택하여 감마 전압부(110)에 공급한다. 이를 위해, 감마부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 모드 선택부(132)와, 감마 선택부(134)를 구비한다.
모드 선택부(132)는 타이밍 제어부(104)를 통해 공급되는 제어 신호에 응답하여 해당 액정 패널(102)의 액정 모드와 대응하는 모드 제어 신호를 생성한다.
감마 선택부(134)에는 다수의 액정 모드 각각에 대응하는 보정 감마값(γc)이 저장되어 있다. 이 때, 보정 감마값(γc)은 정면 시야각 뿐만 아니라 좌우 시야각 및 상하 시야각을 고려하여 설정된다. 이러한 보정 감마값(γc) 중 모드 선택부(132)로부터의 모드 제어 신호와 대응되는 보정 감마값(γc)이 선택되어 감마 전압부(110)에 공급된다.
감마 전압부(110)는 보정 감마값(γc)의 감마 곡선에 따라 계조별로 미리 설정된 감마 전압들을 생성하여 데이터 드라이버(106)로 공급한다.
한편, 보정 감마값(γc)은 도 4에 도시된 투과율 측정부(112)와, 정면/좌우/상하 감마 곡선 생성부(114,116,118)와, 기준 감마 곡선 생성부(120)를 포함하는 감마 설정 제어부를 통해 생성되어 감마 보정부(134)에 저장된다. 여기서, 감마 설정 제어부는 액정 표시 장치와 별도로 마련되어 다수의 테스트 공정을 통해 생성된 보정 감마값(γc)을 감마 보정부(134)에 저장한다.
투과율 측정부(112)는 액정 패널(102)의 화면과 마주보도록 배치된다. 이러한 투과율 측정부(112)는 각 액정 모드 별로 테스트 화상이 구현되는 액정 표시 패널(102)의 화면의 정면 시야각, 좌우 시야각 및 상하 시야각 각각의 범위 내에서 출력되는 각 계조의 투과율을 측정한다.
정면 감마 곡선 생성부(114)는 투과율 측정부(112)에서 측정된 정면 시야각에서의 투과율을 이용하여 정면 감마 곡선을 얻는다.
상하 감마 곡선 생성부(116)는 투과율 측정부(112)에서 측정된 좌우 시야각(액정 패널의 화면의 정면을 기준으로 좌우±60도)에서의 투과율을 이용하여 상하 감마 곡선을 얻는다.
좌우 감마 곡선 생성부(118)는 투과율 측정부(112)에서 측정된 상하 시야각(액정 패널의 화면의 정면을 기준으로 상하±30도)에서의 투과율을 이용하여 좌우 감마 곡선을 얻는다.
보정 감마 곡선 생성부(120)는 정면/상하/좌우 감마 곡선 생성 부(114,116,118)로부터의 정면 감마 곡선, 좌우 감마 곡선 및 상하 감마 곡선을 이용한 연산 과정을 통해 최적의 보정 감마값(γc)의 보정 감마 곡선을 생성한다. 구체적으로, 보정 감마 곡선 생성부(120)는 정면 감마 곡선의 감마값, 좌우 감마 곡선의 감마값 및 상하 감마 곡선의 감마값의 평균을 보정 감마 곡선의 감마값(γc)으로 설정한다.
구체적으로, 수평 전계형 액정 표시 장치에서는 도 5a에 도시된 바와 같이 보정 감마 곡선인 보정된 정면 감마 곡선의 감마값이 종래 정면 감마 곡선의 감마값보다 낮게 설정된다. 이에 따라, 인접한 저계조 간의 투과율이 차이가 커져 저계조 표현이 종래보다 용이해진다.
또한, 수직 배향형 액정 표시 장치에서는 도 5b에 도시된 바와 같이 보정 감마 곡선인 보정된 정면 감마 곡선의 감마값이 종래 정면 감마 곡선의 감마값보다 높게 설정된다. 이에 따라, 측면(좌우/상하) 시야각에서의 투과율을 종래보다 낮출 수 있어 저계조 표현이 왜곡되는 현상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 각 액정 모드 별로 최적으로 설정된 보정 감마 곡선은 세트 메이커에 의해 출하되는 액정 표시 장치에 세팅된다.
따라서, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 정면/좌우/상하 시야각을 고려하여 보정 감마 곡선을 설정한다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 그 액정 표시 장치의 액정 모드 특성에 맞는 정면 감마 곡선이 설정됨으로써 화질이 향상된다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이 다.
도 6에 도시된 액정 표시 장치는 도 2에 도시된 액정 표시 장치와 대비하여 입력 영상에 대응하는 보정 감마값을 선택하는 감마부(140)를 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 따라서, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
감마부(140)는 도 8에 도시된 바와 같이 데이터 분석부(142), 감마 선택부(144) 및 광원 제어부(146)를 구비한다.
데이터 분석부(142)는 외부로부터 입력되는 한 프레임의 데이터를 각 계조에 대응되록 배치하여 도 7과 같은 히스토그램(Histogram)을 얻는다. 이러한 히스토그램을 통해 데이터 분석부(142)는 한 프레임의 영상의 밝기 정도를 분석한다. 히스토그램에 있어서, 기준 계조를 기준으로 높은 계조, 즉 고계조의 개수가 많으면 밝은 영상으로 판단한다. 그리고, 히스토그램에 있어서, 기준 계조를 기준으로 낮은 계조, 즉 저계조의 개수가 많으면 어두운 영상으로 판단한다.
감마 선택부(144)는 밝은 영상 및 어두운 영상 각각에 대응하는 보정 감마값(γc)이 저장되어 있다. 이 때, 보정 감마값(γc)은 정면 시야각 뿐만 아니라 좌우 시야각 및 상하 시야각을 고려하여 설정된다. 구체적으로, 도 4에 도시된 감마 설정 제어부는 밝은 영상 및 어두운 영상 별로 테스트 화상이 구현되는 액정 패널(102)의 투과율을 시야각별로 측정하여 각 시야각별로 얻어진 감마 곡선을 이용하여 보정 감마값을 설정한다.
이러한 보정 감마값(γc) 중 데이터 분석부(142)에 의해 판단된 영상 정보에 대응되는 보정 감마값(γc)이 선택되어 감마 전압부(110) 및 데이터 처리부(148)에 공급된다.
데이터 처리부(148)는 감마 선택부(144)에 의해 선택된 보정 감마값(γc)에 대응되도록 데이터를 재배치하여 타이밍 제어부(104)에 공급한다.
데이터 처리부(148) 이외에도 도 9에 도시된 바와 같이 광원 제어부(146)를 이용하여 보정 감마값(γc)에 대응되도록 광원의 관전류를 제어할 수도 있다. 또한, 데이터 처리부(148)와 광원 제어부(146)를 이용하여 보정 감마값(γc)에 대응되도록 데이터 재배치함과 아울러 광원의 관전류를 제어할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 외부로부터 입력되는 영상 정보를 판단하여 그 영상 정보에 대한 정면/좌우/상하 시야각이 고려된 보정 감마 곡선을 설정한다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치는 입력 영상 정보에 대응하는 정면 감마 곡선이 설정됨으로써 화질이 향상된다.
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 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1a는 종래 수평 전계형 액정 표시 장치의 시야각에 따른 감마 커브를 나타내는 도면이며, 도 1b는 종래 수직 배향형 액정 표시 장치의 시야각에 따른 감마 커브를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 감마부를 상세히 나타내는 블럭도이다.
도 4는 도 3에 도시된 감마 선택부에 저장되는 보정 감마값을 생성하는 감마 설정 제어부를 나타내는 블럭도이다.
도 5a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수평 전계형 액정 표시 장치의 시야각에 따른 감마 커브를 나타내는 도면이며, 도 5b는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 수직 배향형 액정 표시 장치의 시야각에 따른 감마 커브를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액정 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 7은 도 6에 도시된 감마부의 제1 실시 예를 상세히 나타내는 블럭도이다.
도 도 8은 도 7에 도시된 데이터 분석부에 의해 분석된 입력 데이터의 히스토그램이다.
도 9는 도 6에 도시된 감마부의 제1 실시 예를 상세히 나타내는 블럭도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
102 : 액정 패널 104 : 타이밍 제어부
106 : 데이터 드라이버 108 : 게이트 드라이버
110 : 감마 전압부 112 : 투과율 측정부
114 : 정면 감마 곡선 생성부 116 : 상하 감마 곡선 생성부
118 : 좌우 감마 곡선 생성부 120 : 보정 감마 곡선 생성부
132 : 모드 선택부 134,144 : 감마 선택부
140 : 감마부 142 : 데이터 분석부
146 : 광원 제어부 148 : 데이터 처리부

Claims (10)

  1. 정면 시야각 및 측면 시야각을 고려하여 액정 모드 또는 입력 데이터의 정보에 해당하는 보정 감마값을 생성하는 감마부와;
    상기 감마부의 보정 감마값을 이용하여 감마 전압을 생성하는 감마 전압부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마부는
    상기 다수의 액정 모드 중 해당 액정 모드를 선택하는 모드 선택부와;
    상기 다수의 액정 모드 각각과 대응하는 상기 다수의 보정 감마값이 저장되며, 상기 모드 선택부의 모드 선택 신호에 응답하여 상기 다수의 보정 감마값 중 어느 하나를 출력하는 감마 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보정 감마값은 상기 정면 시야각에 해당하는 감마 커브와, 상기 측면 시야각에 해당하는 감마 커브의 평균인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치의 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 감마부는
    상기 입력 데이터의 휘도를 분석하는 데이터 분석부와;
    상기 입력 데이터의 휘도에 각각 대응하는 상기 다수의 보정 감마값이 저장되며, 상기 다수의 보정 감마값 중 상기 분석된 휘도에 대응하는 감마값을 출력하는 감마 선택부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 감마부는
    상기 휘도에 대응하여 액정 패널에 광을 공급하는 광원을 제어하는 광원 제어부 및 상기 휘도에 대응하여 상기 입력 데이터를 재배치하는 데이터 처리부 중 적어도 어느 하나를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치.
  6. 정면 시야각 및 측면 시야각을 고려하여 액정 모드 또는 입력 데이터의 정보에 해당하는 보정 감마값을 감마부에서 생성하는 단계와;
    상기 감마부의 보정 감마값을 이용하여 감마 전압부에서 감마 전압을 생성하단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보정 감마값을 생성하는 단계는
    상기 다수의 액정 모드 중 해당 액정 모드를 모드 선택부에서 선택하는 단계와;
    상기 모드 선택부에서 선택된 액정 모드에 대응하는 상기 보정 감마값을 감마 선택부에서 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보정 감마값은 상기 정면 시야각에 해당하는 감마 커브와, 상기 측면 시야각에 해당하는 감마 커브의 평균인 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 장치의 구동 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 보정 감마값을 생성하는 단계는
    상기 입력 데이터의 휘도를 데이터 분석부에서 분석하는 단계와;
    상기 분석된 휘도에 대응하는 상기 보정 감마값을 감마 선택부에서 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 보정 감마값을 생성하는 단계는
    상기 휘도에 대응하여 액정 패널에 광을 공급하는 광원을 광원 제어부에서 제어하는 단계와;
    상기 휘도에 대응하여 상기 입력 데이터를 데이터 처리부에서 재배치하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치의 구동 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102012200525A1 (de) 2012-01-16 2013-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompensieren einer blickwinkelabhängigen Farbverschiebung eines Bildpunkts
KR20140087214A (ko) * 2012-12-28 2014-07-09 엘지디스플레이 주식회사 최적 감마전압 적용이 가능한 평판 디스플레이 장치

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DE102012200525A1 (de) 2012-01-16 2013-07-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Kompensieren einer blickwinkelabhängigen Farbverschiebung eines Bildpunkts
KR20140087214A (ko) * 2012-12-28 2014-07-09 엘지디스플레이 주식회사 최적 감마전압 적용이 가능한 평판 디스플레이 장치

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