KR20090085282A

KR20090085282A - 감마 전압 발생을 위한 ｌｃｄ 장치

Info

Publication number: KR20090085282A
Application number: KR1020080011091A
Authority: KR
Inventors: 유성종; 정지운; 김종선
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-07

Abstract

감마 전압 발생을 위한 LCD 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 장치는 룩 업 테이블, 선형 저항 열 부, 및 채널부를 구비한다. 룩 업 테이블은 감마 곡선에 있어서 기울기가 한계 값 이하가 되는 제1 구간에 해당하는 k 비트의 제1 데이터들 각각을 대응되는 k+a 비트의 제1 확장 데이터와 연결시켜 놓은 연결 정보를 저장한다. 선형 저항 열 부는 제1 구간의 양 단 전압 사이의 전압들을 생성한다. 채널부는 상기 제1 확장 데이터에 응답하여, 상기 선형 저항 열 부에서 생성된 전압들을 이용하여 감마 전압을 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치는 감마 곡선이 변화하여도 새로운 저항 열의 추가 또는 변경 없이 변화된 감마 전압을 생성할 수 있다.

Description

감마 전압 발생을 위한 ＬＣＤ 장치{LCD device for generating Gamma voltage}

본 발명은 LCD 패널을 구동시키는 내부 감마 전압을 발생시키는 LCD 장치에 관한 것으로, 특히 감마 곡선의 변화에 유연하게 대응하여 변화된 감마 전압을 발생시킬 수 있는 LCD 장치에 관한 것이다.

본 발명은 LCD 패널을 구동시키는 내부 감마 전압을 발생시키는 방법에 관한 것으로, 특히 감마 곡선의 변화에 유연하게 대응하여 변화된 감마 전압을 발생시킬 수 있는 감마 전압 발생 방법에 관한 것이다.

LCD(liquid crystal display) 장치에 있어서, 패널(panel)의 구동은 패널 양단에 일정 계조 전압을 인가시킴으로써 이루어진다. 여기서, 계조 전압은 감마 곡선에 따라서 결정된 전압이라 하여 감마 전압(gamma voltage)이라고도 한다.

계조 전압은 해당 LCD 장치(정확하게는 LCD 장치 내에 구비되는 LCD 패널)에서 적용하는 감마 곡선(gamma curve)에 따라서 결정된다. LCD 패널의 제작 방법, 제조사 등의 차이에 의하여 적용되는 감마 곡선은 서로 다른 형태를 갖는다. 또한, 일정한 규칙성이 없는 비 선형성(non-linearity) 특성을 보인다.

이런 LCD 패널을 구동하기 위한 디스플레이 구동 회로(DDI: Display Driver Integrated Circuit)에서는 외부에서 다수개의 기준 전압들을 인가받고, 내부적으로 상기 기준 전압들을 이용하여 미세 간격을 갖는 감마 전압을 생성하여 출력하게 된다. 여기서, '미세 간격'은 특정 규칙성이 없으며, 감마 곡선의 특성에 따라서 불규칙한 간격이 된다.

또한, 미세 간격을 갖는 감마 전압은 저항 열(resistor-string)을 이용하여 생성된다. 저항 열은 해당 감마 곡선의 변화에 상응하는 전압을 출력할 수 있도록, 서로 다른 저항값들을 갖는 다수개의 저항들로 구성되어 있다.

LCD 장치 제작 시, LCD 패널에 적용될 감마 곡선이 정해지면 그에 따라서 저항 열이 설계 및 제작되어 LCD 장치에 구비되게 된다. 따라서, LCD 장치 제작 이후에 감마 곡선이 변경되면, 감마 전압들을 변경하여 생산할 수 없다. 감마 전압들을 새로운 감마 곡선에 따라서 변경시키려면, 새로운 저항 열을 설계 및 제작하고, 이를 LCD 장치에 추가 또는 대체하여 장착하여야 하는 것이다.

따라서, 기존의 LCD 장치는 감마 곡선이 바뀌면, 새로운 저항 열 생성에 따른 추가 비용 등이 요구되는 문제가 있는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 감마 곡선의 변화에 유연하게 대응하여, 저항 열 변경 없이 변화된 감마 전압을 발생시킬 수 있는 LCD 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 장치는 룩 업 테이블, 선형 저항 열 부, 및 채널부를 구비한다.

룩 업 테이블은 감마 곡선에 있어서 기울기가 한계 값 이하가 되는 제1 구간에 해당하는 k 비트의 제1 데이터들 각각을 대응되는 k+a 비트의 제1 확장 데이터와 연결시켜 놓은 연결 정보를 저장한다.

선형 저항 열 부는 제1 구간의 양 단 전압 사이의 전압들을 생성한다.

채널부는 상기 제1 확장 데이터에 응답하여, 상기 선형 저항 열 부에서 생성된 전압들을 이용하여 감마 전압을 생성한다.

바람직하게, 채널부는 제1 데이터가 인에이블 되면, 상기 제1 확장 데이터를 입력받고, 그에 응답하여 상기 선형 저항 열 부에서 생성된 적어도 하나의 전압을 선택하고 아날로그 감마 전압을 생성하여 출력하는 제1 디코더 및 DAC 부를 포함한다.

바람직하게, 감마 곡선은 기울기가 상기 한계 값을 초과하는 제2 구간 및 제3 구간과, 상기 기울기가 상기 한계 값 이하가 되는 제1 구간으로 구분된다. 한계 값은 검은색 또는 흰색 계조 구간이 시작되는 지점의 기울기이다.

바람직하게, 선형 저항 열 부는 동일 저항 값을 가지며 직렬 연결되는 다수개의 저항들로 이루어지며, 상기 (k+a) 비트의 입력 데이터에 대응되는 분해능을 갖는다.

바람직하게, 선형 저항 열 부는 양단으로 각각 상기 제1 구간의 양 끝 값에 해당하는 제1 및 제2 전압을 입력받고, 상기 다수개의 저항들을 이용하여 선형적으로 분배된 다수개의 전압들을 출력한다.

바람직하게, LCD 장치는 서로 다른 전압 값들을 갖고 상기 제2 및 제3 구간에 해당하는, 다수개의 전압들을 생성하는 비선형 저항 열을 더 구비한다.

바람직하게, 채널부는 상기 제2 구간 또는 제3 구간에 각각 해당되는 k 비트의 제2 또는 제3 데이터에 응답하여, 상기 비선형 저항 열 부에서 생성된 전압들을 이용하여 감마 전압을 생성하는 제2 디코더 부를 더 포함한다.

바람직하게, a 값은 LCD 장치의 사양에 따라 결정되는 값으로, 해당 LCD 장치의 화질 신뢰성을 고려하여 결정된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치는 k 비트의 계조 전압 데이터를 k+a 비트로 확장된 확장 데이터와 연결시켜 놓은 룩 업 테이블 및 선형 저항 열 부를 이용함으로써, 흰색 또는 검은색 계조 영역을 제외한 감마 곡선이 변화하여도 새로운 저항 열의 추가 또는 변경 없이 변화된 감마 전압을 생성할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1a는 일 감마 곡선을 나타내는 도면이다.

도 1a를 참조하면, 일 감마 곡선(120)은 도시된 바와 같이 양 끝 부분에서 급격히 증가하고 중간 구간에서 느리게 증가하는 형태를 갖는다. 여기서, x 축은 계조 데이터의 변화를 나타내고, y 축은 입력된 데이터에 상응하는 계조 전압 즉 감마 전압 값의 변화를 나타낸다. 예를 들어, 계조 데이터는 10 비트의 데이터로 십진수 0 내지 1023에 상응하는 계조값으로 입력되며, 감마 전압은 상기 계조 데이터에 응답하여 0 V 내지 높은 전원 전압의 절반(half Vdd= Vdd/2) 사이의 전압 값으로 출력될 수 있다. 즉, 감마 곡선상의 일 지점이 (x1, y1)일 때, 계조 데이터로 x1이 입력되면, 감마 전압으로 y1 값이 되어야 하는 것이다.

감마 곡선을 기울기 증감에 따라서 3구간으로 구분하면, <a>, 및 <c> 구간으로 나눌 수 있다. <a> 구간은 흰색(white) 또는 검정(black)의 색상 구간으로, 계조 데이터가 변화함에 따라서 감마 전압 값이 급격하게 변화하는 구간이다. <c> 구간도 <a> 구간과 동일하게, 검정(black) 또는 흰색(white)의 색상 구간으로, 계 조 데이터가 변화함에 따라서 감마 전압 값이 급격하게 변화하는 구간이다. <a> 및 <c> 구간은 계조 값이 급격하게 변화하더라도 시각적으로 감지하는데 큰 변화가 없어서, 시인상 큰 문제가 없는 부분이다.

구간은 흰색(white) 또는 검정(black)을 제외한 나머지 색상의 명도를 결정하는 구간이므로, 미세한 감마 곡선 변화 특성을 갖는다. 구간에서는 계조 데이터 또는 감마 전압이 미세하게 변화하더라도, 색상의 변화가 발생하게 되는 것이다.

여기서, 감마 곡선을 표현하는데 있어서 101 구간의 그래프만을 도시하기도 한다. 도 1a 및 이하의 1b에서 101 구간 및 111 구간의 그래프를 모두 도시한 것은, 액정 셀에 인가되는 감마 전압의 극성(polarity)이 계속하여 변경되기 때문이다. 액정 셀에 감마 전압 극성을 변경하여 인가하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 것이므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이하에서는, 101 부분만을 고려하여, 감마 곡선을 설명하기로 한다.

도 1b는 도 1a와 다른 감마 곡선을 나타내는 도면이다.

도 1b를 참조하면, 도 1a와 다른 형태를 갖는다. 상술한 바와 같이 LCD 패널의 제작 사양에 따라서 적용되는 감마 곡선을 서로 달라진다.

즉, 도 1a, 도 1b 이외에도 다양한 형태의 감마 곡선이 이용될 수 있다.

도 1b의 감마 곡선은 도 1a에서와 마찬가지로 그래프 기울기 특성에 따라서 3 구간으로 나뉠 수 있다. 이는 도 1a에서와 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 감마 곡선은 LCD 패널에 따라서 매우 다양한 형태를 갖는다. 곡선 자체의 형태는 상이하더라도, 감마 곡선들에는 공통점을 추출할 수 있다. 상술한 세 구간으로 구분할 수 있는 것이다.

즉, 흰색 또는 검정 색을 나타내는 계조 구간으로, 감마 곡선의 기울기가 곡선 가운데 구간( 구간)에 비하여 큰 값이 되는 감마 곡선의 초기 구간(<a> 구간) 및 감마 곡선의 끝 쪽 구간(<c> 구간), 감마 곡선이 세밀하게 변화하여 곡선 기울기가 작은 값이 되는 곡선의 가운데 구간( 구간)으로 구분할 수 있다는 공통점이 있는 것이다.

즉, 도 1a를 참조하여 설명하면, 흰색 또는 검정색 계조 구간 끝나는 103 지점의 기울기와 검정색 또는 흰색 계조 구간이 시작되는 105 지점의 기울기를 기준으로 3개의 구간으로 구분할 수 있다.

본원에서는 이점(감마 곡선을 기울기에 따라서 3개의 구간으로 구분할 수 있는 점)에 착안하여, LCD 장치의 저항 열을 선형적으로 또는 비선형적으로 다르게 설계한다. 이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 장치를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에서 이용하는 감마 곡선 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 장치(200)는 룩 업 테이블(LUT: look up table)(252), 선형 저항 열(230), 및 채널 부(예시적으로, 220)를 구비한다.

룩 업 테이블(252)은 감마 곡선에 있어서 제1 구간(R1)에 해당하는 k 비트의 제1 데이터들 각각을 대응되는 k+a 비트의 제1 확장 데이터와 연결시켜 놓은 연결 정보를 저장한다. 여기서, 제1 구간(R1)이란 감마 곡선에 있어서, 곡선 기울기가 한계 값 이하가 되는 구간을 뜻한다(도 1a, 1b 참조). 룩 업 테이블(252)은 시간 제어기(250)의 내부에 구비될 수 있다. 또한, LCD 장치(200) 내의 특정 메모리 영역(미도시) 또는 별도 구비되는 메모리(미도시) 내에 구비될 수 있다. 도 2에서는 룩 업 테이블(252)이 시간 제어기(250) 내에 구비되는 것으로 도시하였다.

룩 업 테이블(252)에서 저장하는 확장 데이터에 대해서는 이하의 도 4a 내지 도 4b에서 상세히 설명한다.

선형 저항 열 부(240)는 제1 구간(R1)의 양단 전압 사이의 전압들을 생성한다.

LCD 패널(270)은 디스플레이 드라이버 회로(210)에서 출력되는 계조 전압 신호들을 인가받고, 그에 상응하는 영상 화면을 디스플레이한다.

시간 제어기(TCON: timing controller)(250)는 호스트 시스템(예를 들어, CPU)(미도시)으로부터 데이터를 전송받는다. 그리고, 전송받은 데이터(D)를 일시 저장하여, 영상 데이터 출력 시점 및 위치 등에 관한 제어 신호들과 데이터(D)를 출력한다.

도 3 및 전술한 도 1a를 참조하면, 본원에서는 감마 곡선을 3 구간으로 구분시킨다. 즉, 감마 곡선을 색상 계조 구간인 제1 구간(R1), 검은색 또는 흰색 계조 구간들인 제2 구간(R2) 및 제3 구간(R3)으로 구분시킨다. 감마 곡선은 인가되는 전압 극성에 따라서 310 영역 또는 330 영역의 형태를 가진다. 이하에서는 310 영역 에서의 감마 곡선을 중심으로 설명한다.

여기서, 한계 값이란 검은색 또는 흰색 계조 구간이 끝나는 지점(313)이나 시작되는 지점(315)에서의 기울기를 뜻한다. 따라서, 감마 곡선의 기울기가 한계 값(313 또는 315 지점에서, 감마 곡선의 기울기) 이하가 되는 구간이 제1 구간(R1)이 되는 것이다.

도 3을 참조하면, 제1 구간(R1)의 양단 계조 데이터는 S(V_GMAi) 및 S(V_GMAj)가 되며, 양단 계조 전압은 V_GMAi 및 V_GMAj 가 된다. 제2 구간(R2)의 양단 계조 데이터는 S(V_GMA0) 및 S(V_GMAi)가 되며, 양단 계조 전압은 V_GMA0 및 V_GMAi 가 된다. 제3 구간(R3)의 양단 계조 데이터는 S(V_GMAj) 및 S(V_GMAn)가 되며, 양단 계조 전압은 V_GMAj 및 V_GMAn이 된다. n 값은 LCD 장치에 구비되는 액정 셀들의 개수에 따라서 달라진다. 예를 들어, 1024 x 786 해상도를 갖는 LCD 장치에서, n 은 1023이 되고, 데이터 비트 수는 10비트가 될 수 있다.

도 4a는 도 3의 제1 구간을 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 4b는 도 4a의 450부분을 상세히 도시하여, 도 2에 구비되는 룩 업 테이블의 연결 정보를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 LCD 장치에서는, 제1 구간(R1)에 해당하는 감마 곡선 부분의 계조 데이터를 변형시켜 이용한다. 또한, 본 발명에 따른 LCD 장치(200)의 룩 업 테이블(252)에서는 제1 구간(R1)에 해당하는 k 비트의 데이터들 각각을 k+a 비트로 확장시킨 데이터와 연결시켜 놓은 연결 정보를 저장한다.

도 4a를 참조하면, 420 곡선은 제1 구간(R1)에 해당하는 감마 곡선이 나타나 있다. 410 곡선은 제1 구간(R1)에 해당하는 감마 곡선 부분의 계조 데이터를 확장 데이터와 연결시켜놓기 위하여 필요한 선형 직선이다. 즉, 410은 k+a 비트로 확장시킨 데이터에 상응하는 선형 직선이다.

제1 영역(R1)의 계조 데이터들을 S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8.. 으로 도시하였다. 본원에서는 계조 데이터들에 비하여 분해능(resolution)이 높은 확장 데이터를 이용한다. 계조 데이터가 k bit 데이터 일 때, 확장 데이터는 (k+a) bit 가 된다. 여기서, a 는 양의 정수 값이 된다. 분해능이 높다는 것은 데이터 간의 간격이 좁다는 것을 뜻한다. 예를 들어, 0V에서 10V 사이의 전압 값을 10bit로 나타낸다면, 10비트가 표현할 수 있는 수는 십진수로 0 내지 1023이 된다. 이 경우, 하나의 데이터 간격은 10V/1023이 되는 것이다. 또한, 0V에서 10V 사이의 전압 값을 13bit 로 나타낸다면, 13 비트가 표현할 수 있는 수는 십진수로 0 내지 8191이 된다. 이 경우, 하나의 데이터 간격은 10V/8191이 되는 것이다. 따라서, 동일 간격이라면, 표현하는 데이터의 비트 수가 커질수록 분해능이 높아지게 된다.

이와 같은 원리를 적용하여, 본원에서는 감마 곡선(420)을 x 축 상 및 y 축 상으로 포함할 수 있는 선형 직선(410)을 착안하고, 감마 곡선(420)과 선형 직선(410) 사이의 연결 관계를 룩 업 테이블(252)에 저장해 놓는 것이다. 선형 직선은 x 축 상으로 0 에서 (k+a) 비트 데이터의 최대값(예를 들어, 4 비트 데이터 일 경우, 그 최대값은 1111(2)= 15)의 범위를 갖고, y 축 상으로 높은 전원 전압(외부에서 인가되는 전압들 중 가장 큰 전압 값)의 절반(Vdd/2)부터 일정 최고 전압(V_max)의 범위를 갖는다. 여기서, 일정 최고 전압(V_max)은 V_GMAj(해당 감마 곡선에 있어서, 제1 영역(R1)의 상한값)와 높은 전원 전압(Vdd)의 사이 값이 된다. 최고 전압(V_max)은 적용 가능한 모든 감마 곡선들을 고려하여, 제1 영역(R1)의 감마 전압 상한값으로 정할 수 도 있다.

도 4b를 참조하면, 도 4a의 450 부분이 상세히 도시되어 있다. 이하에서, 룩 업 테이블(252)에서 저장하고 있는 연결 관계 정보에 대하여 설명한다.

S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8는 제1 영역(R1)의 계조 데이터(D)들을 나타내고, e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9, e10은 확장 데이터(D_ex)들을 나타낸다. 룩 업 테이블(252) 에 저장하는 확장 데이터는 계조 데이터에 비하여 a bit 만큼 자리수가 증가한 데이터 이다. 따라서, k+a 비트의 확장 데이터는 k 비트의 계조 데이터에 비하여 높은 분해능(high resolution)을 가진다(따라서, S1과 S2의 간격에 비하여, e1과 e2의 간격이 좁게 나타난다).

계조 데이터 S1과 확장 데이터 e3은 같은 계조 전압(V_GMAc)을 갖는다. 따라서, 룩 업 테이블(252)은 계조 전압 S1은 확장 데이터 e3와 연결시켜(mapping) 놓는다. 계속하여, 계조 데이터 S2를 확장 데이터 e7과, 게조 데이터 S3를 확장 데이터 e10과 연결시켜 놓는다. 즉, 감마 곡선(420)과 선형 직선(410) 상에서 계조 전압 값(y 축 전압 값)이 일치하는 x 축 상 데이터들(계조 데이터 Si와 확장 데이터 ei)의 연결 관계를 룩 업 테이블(252)이 저장하고 있는 것이다. 예를 들어, 데이터로 S2가 인가되었을 때, 룩 업 테이블(252)은 이에 응답하여 e7을 채널부(220)으로 출력한다. 그러면, 채널은 e7에 해당하는 감마 전압인 V_GMAd를 출력하는 것이다. V_GMAd는 원 데이터인 S2에 의해 출력되어야 할 감마 곡선(420) 내의 값가 동일하 거나, 허용 오차의 범위 내의 값이다. 여기서, 허용 오차란, 이하에서 설명할 '화질 신뢰성'을 고려하여 결정되는 값이다.

도 2의 선형 저항 열(230)이 본원에서 착안한 선형 직선(410)에 있어서, k+a 비트의 확장 데이터들에 대응되는 계조 전압들(선형 직선(410)에서 x 값이 e1, e2, e3, e4, e5, e6, e7, e8, e9, e10들일 때, 이때 출력되는 y축 값들)을 생성한다.

여기서, 확장 데이터 더 구비하는 비트 수 a 는 LCD 장치의 사양에 따라 결정되는 값으로, 해당 LCD 장치의 화질 신뢰성을 고려하여 결정된다. 계조 데이터(예를 들어, S1)와 이에 대응되는 확장 데이터(e3)간의 계조 전압 차이가 일정 전압차 이하가 되도록 결정하는 것이다. 예를 들어, 1 계조 전압 차이를 1 LSB 라고 할 때, 저 해상도를 요구하는 LCD 장치에서는 계조 데이터와 이에 대응되는 확장 데이터 간의 계조 전압 차이가 0.5 내지 1 LSB 가 되도록 하는 a 값을 결정하게 된다. 고 해상도를 요구하는 LCD 장치에서는 높은 화질 신뢰성을 요구하므로, 계조 데이터와 이에 대응되는 확장 데이터 간의 계조 전압 차이가 0.3 LSB 정도가 되도록 하는 a 값을 결정하게 된다.

도 5a는 도 2의 채널부, 제1 및 제2 열 부들을 상세히 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는, 제1 구간(R1) 내의 데이터를 제1 데이터, 제2 구간(R2) 내의 데이터를 제2 데이터, 제3 구간(R3) 내의 데이터를 제3 데이터라 한다.

바람직하게, 채널부(220)는 제1 디코더 및 선형 DAC(511)을 구비할 수 있다. 제1 디코더 및 선형 DAC(511)는 제1 데이터가 인에이블 되면, 룩 업 테이블(252)로 부터 제1 데이터에 대응하는 제1 확장 데이터를 입력받는다. 그리고, 제1 확장 데이터에 응답하여, 선형 저항 열(230)에서 생성된 적어도 하나의 전압을 선택하고 이를 증폭 및 버퍼링하여 출력한다. 여기서, 제1 데이터가 인에이블 된다는 것은, LCD 패널로 디스플레이 되기 위한 데이터로, 시간 제어기(250)로부터 제1 데이터가 출력되는 것을 뜻한다.

선형 저항 열(230)은 동일 저항 값(R)들을 가지며, 직렬 연결되는 다수개의 저항들(R)로 이루어지게 되며, 양단으로 각각 제1 구간(R1)의 양 끝 전압 값들인 제1 및 제2 전압 값(V_GMAi, V_GMAj)을 입력받고, 이를 선형적으로 분배하여 다수개의 전압들을 출력한다. 그리고, 출력되는 전압 값들을 패널부(220)로 출력한다.

바람직하게, 선형 저항 열(230)에서 출력되는 전압들은 (k+a) 비트의 확장 데이터(D_ex)에 대응되는 분해능을 갖는다. 선형 저항 열(230)은 직렬 연결되며, 동일한 저항 값을 갖는

중 어느 하나(V_GMAi 또는 V_GMAj 전압을 감마 전압(또는 출력 계조 전압)으로써 출력하는지 아닌지에 따라서 달라짐)에 해당하는 개수의 저항들을 구비한다.

비선형 저항 열(240)은 서로 다른 저항 값들을 가지며, 직렬 연결된 다수개의 저항들(R1, R2, R3, R4)을 구비한다. 그리고, 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)에 해당하는 감마 전압들을 생성하여 출력한다. 바람직하게, 비선형 저항 열(240)은 제2 영역(도 2, R2)의 감마 전압들을 생성하기 위한 제1 비선형 저항열(520)과 제3 영역(도 2, R3)의 감마 전압들을 생성하기 위한 제2 비선형 저항 열(530)을 구비한 다.

제2 영역 및 제3 영역(R2, R3)은 검정(black) 또는 흰색(white) 색상 영역이므로, 계조 전압이 급격하게 변하여도, 시인 상 큰 문제가 없다. 따라서, 어느 하나의 감마 곡선에 따른 감마 전압들을 저항 열 자체에서 생성하게 된다. 전압들(R1, R2, R3, R4) 자체의 값을 조절하여, 감마 곡선 상의 각 지점에서의 감마 전압들을 생성하게 되는 것이다.

여기서, 제1 비선형 저항 열(520)은 양단으로 각각 제2 구간(R2)의 양 끝 값에 해당하는 V_GMA1 및 V_GMAi 전압과 그 사이의 전압인 V_GMA2 내지 V_GMA(i-1)들을 각각 입력받고, 구비된 저항들(R1, `` R2)를 이용하여 비선형적으로 분배된 다수개의 전압들을 출력한다.

제2 비선형 저항 열(530)은 제3 구간(R3)의 양 끝 값에 해당하는 V_GMAj 및 V_GMAn 전압과, 그 사이의 전압 값인 V_GMA(j+1) 내지 V_GMA(n-1) 전압 값들을 입력받고, 구비된 저항들(R3, ``` R4)을 이용하여 비선형 적으로 분배된 다수개의 전압들을 출력한다.

채널부(220)는 제2 디코더부(513)를 더 구비할 수 있다. 제2 디코더는 k 비트 디코더(k-bit decoder)가 된다. 제2 디코더부(513)은 k 비트의 데이터(D)를 입력받고 디코딩한다. 그리고, 디코딩 된 입력 신호에 응답하여, 비선형 저항 열(240)에서 출력되는 계조 전압 들 중 입력 신호에 상응하는 감마 전압을 선택한다.

채널부(220)는 증폭기(505)를 더 구비할 수 있다. 증폭기(505)는 제1 디코더 및 선형 DAC(511) 또는 제2 디코더(513)에서 출력되는 신호를 전송받고, 이를 증폭 처리하여 감마 전압(V_GMA)으로써 출력한다.

도 5b는 도 5a의 일 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5b에 도시된 채널부(220)는 도 5a의 채널부(220)에 비하여, 제2 디코더(503)가 k+a 비트의 확장 데이터 신호(D_ex)를 입력받고, 다수개의 스위치들(SW1, SW2)을 더 구비한다. 또한, 룩 업 테이블(252)은 추가적으로, 제2 영역 및 제3 영역(R2, R3)에 속하는 k 비트 데이터를 그에 대응하는 k+a 비트의 확장 데이터와 연결시켜 놓는다. k 비트 데이터와 k+a 비트 확장 데이터와의 연결은, 도 4b에 설명된 바와 동일하므로, 상세 설명은 생략한다.

제1 디코더 및 선형 DAC(501), 증폭기(505), 선형 저항 열부(230), 및 비선형 저항 열부(240)는 도 5a에서와 동일하므로, 상세 설명은 생략한다.

제2 비코더 부(503)는 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에 해당하는 데이터들이 인에이블 되면, 그에 대응하는 확장 데이터들을 입력받는다. 그리고, 그에 응답하여, 비 선형 저항 열 부(240)에서 생성된 하나의 전압을 감마 전압으로써 선택하여 출력한다.

제1 스위치(SW1)는 제1 영역(R1)에 해당하는 데이터가 입력되어, 룩 업 테이블(252)로부터 제1 확장 데이터가 입력되면 턴 온 된다. 제2 스위치(SW2)는 제2 또는 제3 영역(R2, R3)에 해당하는 데이터가 입력되어, 룩 업 테이블(252)로부터 제2 또는 제3 확장 데이터가 입력되면 턴 온 된다. 제1 또는 제2 스위치(SW1, SW2)를 턴 온 또는 턴 오프 시키는 제어 신호는 시간 제어기(TCON)(250)에서 출력하거나 LCD 장치의 사용자가 입력할 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1a는 일 감마 곡선을 나타내는 도면이다.

도 1b는 도 1a와 다른 감마 곡선을 나타내는 도면이다.

도 4a는 도 3의 제1 구간을 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 5b는 도 5a의 일 변형예를 설명하기 위한 도면이다.

**주요 도면 부호**

200: LCD 장치

210: 디스플레이 드라이버 집적 회로(DDI: Display Driver Integrated circuit)

220: 채널 블록(channel block)

214 내지 220: 채널(channel)

230: 선형 저항 열(linear resistor string)

240: 비선형 저항 열(non-linear resistor string)

250: 시간 제어기(TCON: timing controller)

252: 룩 업 테이블(LUT: look up table)

254, 260: 데이터 버스(data bus)

270: LCD 패널(Liquid Crystal Display Panel)

Claims

감마 곡선에 있어서 기울기가 한계 값 이하가 되는 제1 구간에 해당하는 k 비트의 제1 데이터들 각각을 대응되는 k+a 비트의 제1 확장 데이터와 연결시켜 놓은 연결 정보를 저장하는 룩 업 테이블;

상기 제1 구간의 양 단 전압 사이의 전압들을 생성하는 선형 저항 열 부; 및

상기 제1 확장 데이터에 응답하여, 상기 선형 저항 열 부에서 생성된 전압들을 이용하여 감마 전압을 생성하는 채널부를 구비하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제1항에 있어서, 상기 채널부는

제1 데이터가 인에이블 되면, 상기 제1 확장 데이터를 입력받고, 그에 응답하여 상기 선형 저항 열 부에서 생성된 적어도 하나의 전압을 선택하고 아날로그 감마 전압을 생성하여 출력하는 제1 디코더 및 DAC 부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제2항에 있어서,

상기 감마 곡선은

기울기가 상기 한계 값을 초과하는 제2 구간 및 제3 구간과, 상기 기울기가 상기 한계 값 이하가 되는 제1 구간으로 구분되며,

상기 한계 값은

검은색 또는 흰색 계조 구간이 시작되거나 끝나는 지점의 기울기 인 것을 특징으로 하는　감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제2항에 있어서, 상기 선형 저항 열 부는

동일 저항 값을 가지며 직렬 연결되는 다수개의 저항들로 이루어지며, 상기 (k+a) 비트의 상기 확장 데이터에 대응되는 분해능을 갖는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제4항에 있어서, 상기 선형 저항 열 부는

양단으로 각각 상기 제1 구간의 양 끝 값에 해당하는 제1 및 제2 전압을 입력받고, 상기 다수개의 저항들을 이용하여 선형적으로 분배된 다수개의 전압들을 출력하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제3항에 있어서, 상기 LCD 장치는

서로 다른 전압 값들을 갖고 상기 제2 및 제3 구간에 해당하는, 다수개의 전압들을 생성하는 비선형 저항 열을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제6항에 있어서, 상기 비선형 저항 열 부는

서로 다른 저항 값들을 가지며 직렬 연결된 다수개의 저항들을 포함하며, 상기 제2 구간의 양 끝 값에 해당하는 제3 및 제4 전압과 상기 제3 전압과 상기 제4 전압 사이의 값을 가지는 다수 개의 기준 전압들을 입력받고, 상기 저항들을 이용하여 비선형적으로 분배된 다수개의 전압들을 출력하는 제1 비선형 저항 열; 및

서로 다른 저항 값들을 가지며 직렬 연결된 다수개의 저항들을 포함하며, 상기 제3 구간의 양 끝 값에 해당하는 제5 및 제6 전압과 상기 제5 전압과 상기 제6 전압 사이의 값을 가지는 다수 개의 기준 전압들을 입력받고, 상기 저항들을 이용하여 비선형적으로 분배된 다수개의 전압들을 출력하는 제2 비선형 저항 열을 구비하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제6항에 있어서, 상기 채널부는

상기 제2 구간 또는 제3 구간에 각각 해당되는 k 비트의 제2 또는 제3 데이터에 응답하여, 상기 비선형 저항 열 부에서 생성된 전압들을 이용하여 감마 전압을 생성하는 제2 디코더 부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제6항에 있어서, 상기 룩 업 테이블은

상기 제2 및 제3 구간에 각각 해당하는 k 비트의 제2 및 제3 데이터들 각각을 대응되는 k+a 비트의 제2 및 제3 확장 데이터와 연결시켜 놓은 연결 정보를 더 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제9항에 있어서, 상기 채널부는

상기 제2 또는 제3 데이터가 인에이블 되면, 상기 제2 또는 제3 확장 데이터를 입력받고, 그에 응답하여 상기 비 선형 저항 열 부에서 생성된 적어도 하나의 전압을 선택하여 감마 전압으로 출력하는 제2 디코더부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제10항에 있어서, 상기 채널부는

일단으로 상기 제1 확장 데이터를 입력받고 다른 일단은 상기 제1 디코더 및 DAC 부의 입력단과 연결되며, 상기 제1 데이터가 인에이블 되면 턴 온 되는 제1 스위치;

일단으로 상기 제2 또는 3 확장 데이터를 입력받고 다른 일단은 상기 제2 디코더의 입력단과 연결되며, 상기 제2 또는 제3 데이터가 인에이블 되면 턴 온되는 제2 스위치; 및

상기 제1 디코더 및 DAC 부 또는 제2 디코더의 출력을 증폭시켜 외부로 출력하는 증폭기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.
제1항에 있어서, 상기 a 값은

LCD 장치의 사양에 따라 결정되는 값으로, 해당 LCD 장치의 화질 신뢰성을 고려하여 결정하는 것을 특징으로 하는 감마 전압 발생을 위한 LCD 장치.