KR20110090489A - 데이터 드라이버 및 이를 구비한 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

데이터 드라이버 및 이를 구비한 액정 표시 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버는, 감마 전압 생성부가 복수의 감마 전압을 생성하여 공급하면, DAC(Digital Analog Converter)에서 화소 데이터에 따라 복수의 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 선택된 감마 전압을 이용하여 화소 데이터를 화소 전압 신호로 변환한다. 이때, 감마 가속부가 화소 데이터 중 일부 데이터를 이용하여 DAC 내의 감마 전압의 출력 라인을 소정 전압으로 미리 충전 또는 방전시킨다.

Description

데이터 드라이버 및 이를 구비한 액정 표시 장치{DATA DRIVER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY WITH THE SAME}
본 발명의 실시예들은 액정 표시 장치에 있어서, 데이터 드라이버 기술에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD)는 전계를 이용하여 액정의 투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. 구체적으로, 액정은 굴절율 및 유전율 등이 분자의 장축 방향과 단축 방향에 따라 서로 다른 이방성 성질을 갖기 때문에 분자 배열과 광학적 성질을 쉽게 조절할 수 있다. 이러한 성질을 이용한 액정 표시 장치는 전계의 크기에 따라 액정 분자들의 배열 방향을 가변시켜 편광판을 투과하는 광 투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구동 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 일반적인 데이터 드라이버를 나타낸 구성도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 액정 표시 장치의 구동 장치는 액정 패널(10), 게이트 드라이버(20), 데이터 드라이버(30), 및 타이밍 제어부(40)를 포함한다.
상기 액정 패널(10)은 게이트 라인(Gate Line : GL)들과 데이터 라인(Data Line : DL)들의 교차되는 영역마다 형성되는 서브 화소(11)들로 이루어진다. 상기 서브 화소(11)들은 각각 화소 신호에 따라 광 투과량을 조절하는 액정셀(CLC) 및 상기 액정셀(CLC)을 구동시키기 위한 박막트랜지스터(TFT)를 구비한다.
상기 서브 화소(11)들은 각각 R(Red) 컬러 필터, G(Green) 컬러 필터, B(Blue) 컬러 필터 중 어느 하나의 컬러 필터를 구비하며, R, G, B 컬러 필터가 형성된 3개의 서브 화소(11)들의 조합으로 한 화소에 대한 컬러를 구현하게 된다.
상기 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 스캔 신호, 즉 게이트 하이 전압(VGH)이 공급되는 경우, 턴 온(Turn On) 되어 데이터 라인(DL)으로부터의 화소 신호를 상기 액정셀(CLC)에 공급한다. 그리고, 상기 박막트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)으로부터 게이트 로우 전압(VGL)이 공급되는 경우, 턴 오프(Turn Off) 되어 상기 액정셀(CLC)에 충전된 화소 신호가 유지되게 한다.
상기 액정셀(CLC)은 등가적으로 커패시터로 표현되며, 액정을 사이에 두고 대면하는 공통 전극과 상기 박막트랜지스터(TFT)에 접속된 화소 전극으로 구성된다. 그리고, 상기 액정셀(CLC)은 충전된 화소 신호가 다음 화소 신호가 충전될 때까지 안정적으로 유지되게 하기 위하여 스토리지 커패시터(Cst)를 더 포함한다. 상기 액정셀(CLC)은 박막트랜지스터(TFT)를 통해 충전되는 화소 신호에 따라 유전 이방성을 가지는 액정의 배열 상태가 가변하여 광 투과율을 조절함으로써 계조를 구현하게 된다.
상기 게이트 드라이버(20)는 상기 타이밍 제어부(40)로부터의 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse : GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock : GSC)에 따라 쉬프트시켜, 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 순차적으로 게이트 하이 전압(VGH)의 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 상기 게이트 드라이버(20)는 상기 게이트 라인들(GL1 ~ GLn)에 게이트 하이 전압(VGH)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 기간에는 게이트 로우 전압(VGL)을 공급한다. 또한, 상기 게이트 드라이버(20)는 상기 스캔 펄스의 펄스 폭을 상기 타이밍 제어부(40)로부터의 게이트 출력 인에이블(Gate Output Enable : GOE) 신호에 따라 제어한다.
상기 데이터 드라이버(30)는 쉬프트 레지스터(31), 제1 래치(33), 제2 래치(35), 감마전압 생성부(37), 및 DAC(Digital Analog Converter)(39)를 포함한다.
상기 쉬프트 레지스터(31)는 상기 타이밍 제어부(40)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Sart Pulse : SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock : SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생시킨 후, 상기 샘플링 신호를 상기 제1 래치(33)에 순차적으로 공급한다.
상기 제1 래치(33)는 데이터 버스 라인을 통해 타이밍 제어부(40)로부터 공급되는 화소 데이터 신호(Data)를 상기 쉬프트 레지스터(31)의 샘플링 신호에 따라 순차적으로 샘플링하여 상기 제2 래치(35)에 공급한다.
상기 제2 래치(35)는 상기 제1 래치(33)에 의해 샘플링되어 공급되는 화소 데이터를 1라인분 단위로 저장하고, 상기 타이밍 제어부(40)로부터의 소스 출력 인에이블(Source Output Enable : SOE) 신호에 동기하여 상기 저장된 화소 데이터를 라인 단위로 상기 디지털-아날로그 변환부(DAC)(39)로 출력한다.
상기 감마 전압 생성부(37)는 제1 전압(VH) 및 제2 전압(VL) 사이에 직렬 접속된 복수의 저항들 사이의 분압 모드에서 복수 개의 정극성(+) 감마 전압 및 복수 개의 부극성(-) 감마 전압을 발생하여 상기 DAC(39)에 공급한다.
상기 DAC(39)는 상기 감마 전압 생성부(37)로부터 공급되는 복수 개의 정극성(+) 감마 전압 및 복수 개의 부극성(-) 감마 전압을 이용하여, 상기 제2 래치(35)로부터 공급되는 화소 데이터를 정극성(+) 또는 부극성(-)의 아날로그 신호로 변환한 후, 변환된 1라인 분의 아날로그 신호를 데이터 라인(DL)으로 출력한다. 이때, 상기 DAC(39)는 상기 타이밍 제어부(40)로부터의 극성 제어신호(POL)에 따라 정극성(+) 또는 부극성(-)의 아날로그 신호를 생성하게 된다.
상기 타이밍 제어부(40)는 외부로부터 입력되는 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync), 화소 데이터의 전송 타이밍을 결정하는 도트 클럭(DLCK) 등을 이용하여, 상기 게이트 드라이버(20)를 제어하는 GSP, GSC, GOE 신호 등을 발생시키고, 상기 데이터 드라이버(30)를 제어하는 SSP, SSC, SOE, POL 신호 등을 발생시킨다.
이와 같이 구성된 액정 표시 장치에서, 다양한 컬러의 수를 표현하기 위해 사용하는 것이 상기 감마 전압 생성부(37)이다. 액정 표시 장치에서는 자연스러운 컬러 구현을 위해 R(Red), G(Green), B(Blue) 독립 감마 방식을 채용하고 있다. 즉, R, G, B 별로 개별적인 감마 전압을 사용하여 RGB 별 색좌표의 조율이 가능하게 함으로써, 다양하고 세밀한 색상 표현이 가능하도록 하고 있다.
상기 RGB 독립 감마 방식은 표현할 수 있는 컬러의 수가 다양하다는 장점이 있지만, 기존의 RGB 공통 감마 방식에 비해 구현 회로의 싸이즈가 커지는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해, MUX-DEMUX 회로를 사용하여, 배선에 의해 칩 싸이즈가 증가하는 문제를 해결하는 방안이 제안되었으나, MUX-DEMUX 회로를 사용하는 경우 타이밍 마진이 부족하여 정확한 영상 이미지의 구현에 문제가 발생할 염려가 있다.
본 발명의 실시예들은 감마 보상부를 통해 DAC 내의 감마 전압의 출력 라인을 DAC에서 선택되는 감마 전압 레벨에 근접한 전압 수준까지 미리 충전 또는 방전시킴으로써, 타이밍 마진을 확보하고자 한다.
본 발명의 실시예들에 의한 다른 기술적 해결 과제는 하기의 설명에 의해 이해될 수 있으며, 이는 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버는, 화소 데이터의 계조 수에 대응하는 복수의 감마 전압을 생성하여 출력하는 감마 전압 생성부; 상기 화소 데이터에 따라 상기 복수의 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택된 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 아날로그 신호인 화소 전압 신호로 변환하는 DAC(Digital Analog Converter); 상기 화소 데이터 중 일부 데이터를 이용하여 상기 DAC 내의 감마 전압의 출력 라인을 소정 전압으로 미리 충전 또는 방전시키는 감마 가속부; 및 상기 감마 전압 생성부로 상기 복수의 감마 전압을 출력하는 타이밍을 제어하고, 상기 감마 가속부로 상기 출력 라인을 충전 또는 방전시킬 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부;를 포함한다.
상기 감마 가속부는, 상기 화소 데이터 중 상위 n 비트의 데이터를 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 감마 가속부는, 상기 최상위 비트의 데이터가 0인 경우, 상기 출력 라인을 Vmax/4(여기서, Vmax는 감마 전압의 최대 전압 레벨)으로 미리 충전 또는 방전시키는 것을 특징으로 한다.
상기 상기 감마 가속부는, 상기 최상위 비트의 데이터가 1인 경우, 상기 출력 라인을 3Vmax/4(여기서, Vmax는 감마 전압의 최대 전압 레벨)으로 미리 충전 또는 방전시키는 것을 특징으로 한다.
상기 감마 전압 생성부는, 복수의 R 감마 전압을 생성하는 R 감마 전압 생성부; 복수의 G 감마 전압을 생성하는 G 감마 전압 생성부; 복수의 B 감마 전압을 생성하는 B 감마 전압 생성부; 및 상기 타이밍 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 R 감마 전압, 복수의 G 감마 전압, 및 복수의 B 감마 전압 중 하나를 선택적으로 출력하는 MUX;를 포함한다.
상기 타이밍 제어부는, 상기 MUX에서 상기 복수의 R 감마 전압, 복수의 G 감마 전압, 및 복수의 B 감마 전압을 순차적으로 하나씩 출력하도록 타이밍 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 타이밍 제어부는, 상기 MUX에서 상기 복수의 R 감마 전압, 복수의 G 감마 전압, 및 복수의 B 감마 전압을 순차적으로 하나씩 출력하는 사이 시간 마다 상기 감마 가속부가 상기 출력 라인을 소정 전압으로 미리 충전 또는 방전시키도록 타이밍 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 DAC(Digital Analog Converter)는, 상기 화소 전압 신호를 출력하는 데이터 라인들에 각각 대응하는 복수 개의 채널을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 각 채널은, 상기 화소 데이터의 휘도 값에 따라 상기 감마 전압 생성부로부터 공급되는 복수의 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택한 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 화소 전압 신호로 변환하는 선택부; 상기 선택부에서 출력되는 화소 전압 신호를 완충하는 버퍼부; 및 상기 타이밍 제어부의 제어에 따라, 상기 화소 전압 신호를 액정 패널의 R 화소, G 화소, B 화소 중 어느 하나의 화소에 순차적으로 공급하는 DEMUX;를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, R, G, B 별로 개별적인 감마 전압을 사용하여 다양하고 세밀한 색상 표현이 가능함과 동시에, 감마 가속부를 통해 타이밍 마진을 확보함으로써 정확한 영상 이미지를 구현할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 액정 표시 장치의 구동 장치를 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 일반적인 데이터 드라이버를 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버를 나타낸 구성도.
도 4는 일반적인 데이터 드라이버에 있어서 감마 전압에 따른 선택부의 출력 신호를 나타낸 파형도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버에 있어서 감마 보상부가 화소 데이터에 따라 미리 충전 또는 방전시킬 전압을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버에 있어서 감마 전압에 따른 선택부의 출력 신호를 나타낸 파형도.
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 데이터 드라이버 및 이를 구비한 액정 표시 장치의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 장치 기능구성에 기 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 장치 기능 구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능 구성을 위주로 설명한다. 만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능 구성 중에서 종래에 기 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성 요소와 본 발명을 위해 추가된 구성 요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버를 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 데이터 드라이버(100)는 감마 전압 생성부(110), DAC(Digital Analog Converter)(120), 감마 가속부(130), 및 타이밍 제어부(140)를 포함한다.
상기 감마 전압 생성부(110)는 R, G, B 별 독립 감마 방식으로 동작하도록 구현된다. 상기 감마 전압 생성부(110)는 R 감마 전압 생성부(111), G 감마 전압 생성부(113), B 감마 전압 생성부(115), 및 MUX(117)를 포함한다.
상기 R 감마 전압 생성부(111)는 제1 전압(VH) 및 제1 전압(VL) 사이에 직렬 접속된 복수 개의 저항들 사이의 분압 모드에서 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 적색용 정극성(+) 감마 전압 및 부극성(-) 감마 전압을 생성한다.
상기 G 감마 전압 생성부(113)는 제1 전압(VH) 및 제1 전압(VL) 사이에 직렬 접속된 복수 개의 저항들 사이의 분압 모드에서 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 녹색용 정극성(+) 감마 전압 및 부극성(-) 감마 전압을 생성한다.
상기 B 감마 전압 생성부(115)는 제1 전압(VH) 및 제1 전압(VL) 사이에 직렬 접속된 복수 개의 저항들 사이의 분압 모드에서 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 청색용 정극성(+) 감마 전압 및 부극성(-) 감마 전압을 생성한다.
상기 MUX(117)는 상기 타이밍 제어부(140)의 제어 신호에 따라, 상기 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 R 감마 전압, G 감마 전압, 및 B 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 순차적으로 상기 DAC(120)로 공급한다. 이때, 상기 MUX(117)에서 출력된 감마 전압은 감마 신호 라인(Gamma Signal Line)을 통해 상기 DAC(120)로 공급된다.
예를 들어, 상기 MUX(117)는 상기 타이밍 제어부(140)로부터 레드 인에이블 신호(RSEN)가 발생하면, 상기 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 R 감마 전압을 출력한다. 그리고, 상기 타이밍 제어부(140)로부터 그린 인에이블 신호(GSEN)가 발생하면, 상기 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 G 감마 전압을 출력한다. 또한, 상기 타이밍 제어부(140)로부터 블루 인에이블 신호(BSEN)가 발생하면, 상기 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 복수의 B 감마 전압을 출력한다.
상기 DAC(120)는 데이터 라인들(DL1 ~ DLm)에 각각 대응하는 복수 개의 채널(ch1 ~ chm)을 구비한다. 상기 DAC(120)는 각 채널 별로 선택부(121), 버퍼(123), 및 DEMUX(125)를 포함한다.
상기 선택부(121)는 제2 래치(미도시)로부터 공급되는 화소 데이터의 휘도 값에 따라 상기 감마 신호 라인을 통해 공급되는 복수의 감마 전압(2n) 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택한 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 아날로그 신호인 화소 전압 신호로 변환한다.
예를 들어, 상기 선택부(121)는 상기 제2 래치(미도시)에 각각 접속된 P(Positve) 디코딩부, N(Negative) 디코딩부, 상기 P 디코딩부 및 N 디코딩부의 출력신호를 선택하기 위한 멀티플렉서를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 P 디코딩부는 상기 제2 래치(미도시)로부터 입력되는 화소 데이터의 휘도값에 따라 상기 감마 전압 생성부(110)로부터 공급되는 복수의 정극성 감마 전압(2n/2) 중 하나의 정극성 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택한 정극성 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 정극성 화소 전압 신호로 변환한다.
상기 N 디코딩부는 상기 제2 래치(미도시)로부터 입력되는 화소 데이터의 휘도값에 따라 상기 감마 전압 생성부(110)로부터 공급되는 복수의 부극성 감마 전압(2n/2) 중 하나의 부극성 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택한 부극성 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 부극성 화소 전압 신호로 변환한다.
상기 멀티플렉서는 상기 타이밍 제어부(140)의 극성 제어신호(POL)에 따라 상기 P 디코딩부의 정극성 화소 전압 신호 및 상기 N 디코딩부의 부극성 화소 전압 신호 중 어느 하나의 화소 전압 신호를 선택하여 출력한다.
즉, 상기 선택부(121)는 상기 입력되는 화소 데이터를 상기 선택한 감마 전압에 해당하는 전압(목표 전압)을 갖는 화소 전압 신호로 변환한다. 도 4를 참조하면, 상기 타이밍 제어부(140)에서 레드 인에이블 신호(RSEN), 그린 인에이블 신호(GSEN), 블루 인에이블 신호(BSEN)를 순차적으로 발생시키는 경우, 상기 MUX(117)는 복수의 R 감마 전압(2n), G 감마 전압(2n), 및 B 감마 전압(2n)을 순차적으로 출력한다. 이때, 상기 MUX(117)에서 출력된 감마 전압은 감마 신호 라인을 통해 상기 DAC(120)로 공급된다.
여기서, 상기 선택부(121)는 상기 입력되는 화소 데이터의 휘도 값에 따라 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 화소 데이터를 기설정된 시간(예를 들어, 각 인에이블 신호가 HIGH 인 시간) 내에 상기 선택한 감마 전압(목표 전압)으로 세틀링(Settling)하여 출력한다. 이때, 상기 기설정된 시간 내에 상기 화소 데이터를 상기 목표 전압으로 세틀링하는 것이 중요하다. 그래야 정확한 아날로그 전압으로 액정 패널을 구동시킬 수 있게 된다.
상기 버퍼(123)는 상기 선택부(121)에서 출력되는 화소 전압 신호가 왜곡되지 않도록 신호 완충하여 상기 DEMUX(125)로 전달한다.
상기 DEMUX(125)는 상기 타이밍 제어부(140)의 제어 신호에 따라, 상기 화소 전압 신호를 액정 패널(미도시)의 R 화소, G 화소, B 화소 중 어느 하나의 화소에 순차적으로 공급한다. 즉, 상기 DEMUX(125)는 상기 타이밍 제어부(140)의 제어 신호에 따라, 상기 감마 전압 발생부(110)로부터의 감마 전압이 R 감마 전압인 경우 상기 화소 전압 신호를 상기 R 화소로 공급하고, 상기 감마 전압 발생부(110)로부터의 감마 전압이 G 감마 전압인 경우, 상기 화소 전압 신호를 상기 G 화소로 공급하며, 상기 감마 전압 발생부(110)로부터의 감마 전압이 B 감마 전압인 경우, 상기 화소 전압 신호를 상기 B 화소로 공급한다.
상기 감마 가속부(130)는 상기 타이밍 제어부(140)의 제어 신호에 따라, 상기 선택부(121)의 출력 라인을 소정 전압 수준으로 미리 충전 또는 방전시킨다.
상기 감마 신호 라인은 상기 데이터 드라이버의 채널 수가 많아질수록 기생 저항 및 커패시턴스 값이 커지게 된다. 즉, 상기 감마 신호 라인은 회로적으로 보면 저항과 커패시터로 이루어지는데, 상기 데이터 드라이버의 채널 수가 많아질수록 상기 감마 신호 라인의 길이가 길어져서 기생 저항 및 커패시턴스 값이 커지게 된다.
이 경우, 목표 전압에 이르는 화소 전압 신호의 라이징 타임(Rising Time)이 길어지기 때문에 상기 선택부(121)에서 기설정된 시간 내에 상기 화소 데이터를 목표 전압까지 세틀링하지 못하게 되며, 그로 인해 정확한 아날로그 전압으로 액정 패널을 구동시키지 못하여 화질 상 컬러 이상의 문제가 발생하게 된다. 따라서, 상기 감마 가속부(130)를 이용하여 상기 선택부(121)의 출력 라인을 소정의 전압 수준으로 미리 충전 또는 방전시킨다.
그러면, 상기 라이징 타임이 길어진다 하더라도, 기설정된 시간 내에 상기 화소 데이터를 목표 전압까지 세틀링시킬 수 있게 된다. 이때, 충전 또는 방전시킬 상기 선택부(121)의 출력 라인의 전압 수준은 상기 입력되는 화소 데이터에 따라 정해질 수 있다.
즉, 상기 감마 가속부(130)는 외부로부터 입력되는 화소 데이터를 이용하여 미리 충전 또는 방전시킬 전압 수준을 설정하는데, 이때 상기 감마 가속부(130)는 상기 화소 데이터의 모든 데이터를 이용하는 것이 아니라, 그 중 일부의 데이터(예를 들어, 화소 데이터의 상위 비트의 데이터) 만을 이용한다.
예를 들어, 데이터 드라이버가 8bit 드라이버인 경우, 상기 감마 가속부(130)는 8bit의 화소 데이터 중 최상위 1 비트 만을 입력받은 후, 상기 최상위 1비트를 이용하여 미리 충전 또는 방전시킬 전압 수준을 설정할 수 있다.
상기와 같이 데이터 드라이버가 8bit 인 경우, 감마 기준 전압은 R, G, B 별로 각각 28 개가 필요하게 된다. 즉, 상기 R 감마 전압 생성부(111), 상기 G 감마 전압 생성부(113), 상기 B 감마 전압 생성부(115)에서 각각 28 개의 감마 전압을 생성하며, 상기 MUX(117)는 상기 3×28 개의 감마 신호 중에서 타이밍 제어부(140)의 제어 신호에 따라 28 개의 감마 신호를 감마 신호 라인으로 출력하게 된다. 따라서, 감마 신호 라인의 개수는 28 개가 된다.
도 5를 참조하면, 28 개의 감마 신호를 전압 레벨에 따라 표현할 수 있다. 즉, 최소 전압 레벨(Vmin)을 0으로 하고, 최대 전압 레벨(Vmax)을 255로 하면, 28 개의 감마 신호를 0 부터 255 까지의 전압 레벨로 표현할 수 있다.
여기서, 상기 감마 가속부(130)는 상기 화소 데이터의 최상위 1 비트가 0 인 경우, 상기 선택부(121)에서 선택되는 감마 전압은 상기 0 ~ 255 까지의 전압 레벨 중 0 ~ 127 까지의 전압 레벨에 속할 것이므로, 상기 선택부(121)의 출력 라인을0 ~ 127의 감마 전압 레벨 중 정중앙에 위치하는 Vmax/4 으로 미리 충전 또는 방전시킨다. 이 경우, 상기 선택부(121)에서 어떠한 감마 전압이 선택되더라도 평균적으로 가장 빠르게 상기 선택되는 감마 전압(목표 전압) 근처에 충전 또는 방전시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 감마 가속부(130)는 상기 화소 데이터의 최상위 1 비트가 1 인 경우, 상기 선택부(121)에서 선택되는 감마 전압은 상기 0 ~ 255 까지의 전압 레벨 중 128 ~ 255 까지의 전압 레벨에 속할 것이므로, 상기 선택부(121)의 출력 라인을 128 ~ 255의 감마 전압 레벨 중 정중앙에 위치하는 3Vmax/4 으로 미리 충전 또는 방전시킨다. 이 경우, 상기 선택부(121)에서 어떠한 감마 전압이 선택되더라도 평균적으로 가장 빠르게 상기 선택되는 감마 전압(목표 전압) 근처에 충전 또는 방전시킬 수 있게 된다.
여기서는, 상기 감마 가속부(130)가 화소 데이터 중 최상위 1 비트만을 이용하여 미리 충전 또는 방전시킬 전압 수준을 설정하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 화소 데이터 중 일부의 데이터(예를 들어, 최상위 2 비트) 만을 이용하는 경우면 어느 것이나 가능하다.
상기 감마 가속부(130)가 화소 데이터의 일부 만을 이용하여 미리 충전 또는 방전시킬 전압 수준을 설정하는 것은, 화소 데이터 전부를 이용하면 화소 데이터 전부의 데이터를 입력받을 선이 연결되어야 하므로 상기 감마 가속부(130)를 구현하는 회로 싸이즈가 커지기 때문이다.
상기 타이밍 제어부(140)는 상기 MUX(117)로 제어 신호를 발생하여, 상기 R 감마 전압 생성부(111), 상기 G 감마 전압 생성부(113), 및 상기 B 감마 전압 생성부(115)에서 각각 발생시킨 R 감마 전압, G 감마 전압, 및 B 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택하여 출력하도록 제어한다.
예를 들어, 상기 타이밍 제어부(140)는 상기 MUX(117)로 레드 인에이블 신호(RSEN), 그린 인에이블 신호(GSEN), 및 블루 인에이블 신호(BSEN)를 순차적으로 발생하여, 상기 R 감마 전압, G 감마 전압, 및 B 감마 전압이 순차적으로 출력되도록 제어한다.
상기 타이밍 제어부(140)는 상기 감마 가속부(130)로 충/방전 인에이블 신호(VSEN)를 발생하여, 상기 감마 가속부(130)가 상기 선택부(121)의 출력 라인을 소정 전압 수준으로 미리 충전 또는 방전시키도록 한다.
상기 타이밍 제어부(140)는 상기 선택부(121)로 극성 제어신호(POL)를 발생하여, 상기 선택부(121)가 정극성 화소 전압 신호 및 부극성 화소 전압 신호 중 어느 하나의 화소 전압 신호를 출력하도록 한다.
상기 타이밍 제어부(140)는 상기 DEMUX(125)로 제어 신호를 발생하여, 상기 DEMUX(125)가 화소 전압 신호를 액정 패널(미도시)의 R 화소, G 화소, B 화소 중 어느 하나의 화소에 순차적으로 공급하도록 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, R, G, B 별로 개별적인 감마 전압을 사용하여 다양하고 세밀한 색상 표현이 가능함과 동시에, 감마 가속부를 통해 타이밍 마진을 확보함으로써 정확한 영상 이미지를 구현할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 드라이버에 있어서 감마 전압에 따른 선택부의 출력 신호를 나타낸 파형도이다.
도 6을 참조하면, 먼저 타이밍 제어부(140)에서 레드 인에이블 신호(RSEN)를 MUX(117)로 발생하기 전에, 감마 가속부(130)로 충/방전 인에이블 신호(VSEN)을 발생시킨다.
이 경우, 상기 감마 가속부(130)는 외부로부터 입력되는 화소 데이터 중 일부 데이터를 이용하여 상기 선택부(121)의 출력 라인을 소정 전압으로 충전시킨다. 예를 들어, 상기 감마 가속부(130)는 상기 충/방전 인에이블 신호(VSEN)가 HIGH 인 동안 상기 선택부(121)의 출력 라인을 A 지점까지 미리 충전시킨다.
이 후, 상기 타이밍 제어부(140)에서 레드 인에이블 신호(RSEN)를 MUX(117)로 발생시키면, 상기 MUX(117)에서 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 R 감마 전압을 출력하여 DAC(120)로 공급한다.
그러면, 상기 DAC(120)의 선택부(121)에서 화소 데이터의 휘도 값에 따라 상기 복수(2n)의 R 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 레드 인에이블 신호(RSEN)가 HIGH 인 동안 상기 화소 데이터를 상기 선택한 감마 전압(목표 전압)으로 세틀링하여 상기 목표 전압을 갖는 화소 전압 신호로 변환한다.
이때, 상기 감마 가속부(130)를 통하여 해당 감마 신호 라인을 A 지점까지 미리 충전하였기 때문에, 상기 선택부(121)는 상기 레드 인에이블 신호(RSEN)가 HIGH 인 동안 충분히 목표 전압까지 세틀링할 수 있게 된다.
그리고, 상기 타이밍 제어부(140)는 상기 레드 인에이블 신호(RSEN)가 LOW 됨과 동시에 상기 감마 가속부(130)로 충/방전 인에이블 신호(VSEN)을 발생시킨다. 이 경우, 상기 감마 가속부(130)는 상기 충/방전 인에이블 신호(VSEN)가 HIGH 인 동안 상기 선택부(121)의 출력 라인을 B 지점까지 미리 방전시킨다.
이 후, 상기 타이밍 제어부(140)에서 그린 인에이블 신호(GSEN)를 MUX(117)로 발생시키면, 상기 MUX(117)에서 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 G 감마 전압을 출력하여 DAC(120)로 공급한다.
그러면, 상기 DAC(120)의 선택부(121)에서 화소 데이터의 휘도 값에 따라 상기 복수(2n)의 G 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 그린 인에이블 신호(GSEN)가 HIGH 인 동안 상기 화소 데이터를 상기 선택한 감마 전압(목표 전압)으로 세틀링하여 상기 목표 전압을 갖는 화소 전압 신호로 변환한다.
이때, 상기 감마 가속부(130)를 통하여 상기 선택부(121)의 출력 라인을 B 지점까지 미리 방전하였기 때문에, 상기 선택부(121)는 상기 그린 인에이블 신호(GSEN)가 HIGH 인 동안 충분히 목표 전압까지 세틀링할 수 있게 된다.
또한, 상기 타이밍 제어부(140)는 상기 그린 인에이블 신호(GSEN)가 LOW 됨과 동시에 상기 감마 가속부(130)로 충/방전 인에이블 신호(VSEN)을 발생시킨다. 이 경우, 상기 감마 가속부(130)는 상기 충/방전 인에이블 신호(VSEN)가 HIGH 인 동안 상기 선택부(121)의 출력 라인을 C 지점까지 미리 충전시킨다.
이 후, 상기 타이밍 제어부(140)에서 블루 인에이블 신호(BSEN)를 MUX(117)로 발생시키면, 상기 MUX(117)에서 화소 데이터 신호의 계조 수(2n)에 대응하는 B 감마 전압을 출력하여 DAC(120)로 공급한다.
그러면, 상기 DAC(120)의 선택부(121)에서 화소 데이터의 휘도 값에 따라 상기 복수(2n)의 B 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 블루 인에이블 신호(BSEN)가 HIGH 인 동안 상기 화소 데이터를 상기 선택한 감마 전압(목표 전압)으로 세틀링하여 상기 목표 전압을 갖는 화소 전압 신호로 변환한다.
이때, 상기 감마 가속부(130)를 통하여 상기 선택부(121)의 출력 라인을 C 지점까지 미리 충전하였기 때문에, 상기 선택부(121)는 상기 블루 인에이블 신호(BSEN)가 HIGH 인 동안 충분히 목표 전압까지 세틀링할 수 있게 된다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 데이터 드라이버 110 : 감마 전압 생성부
111 : R 감마 전압 생성부 113 : G 감마 전압 생성부
115 : B 감마 전압 생성부 117 : MUX
120 : DAC 121 : 선택부
123 : 버퍼 125 : DEMUX
130 : 감마 가속부 140 : 타이밍 제어부

Claims (11)

  1. 화소 데이터의 계조 수에 대응하는 복수의 감마 전압을 생성하여 출력하는 감마 전압 생성부;
    상기 화소 데이터에 따라 상기 복수의 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택된 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 아날로그 신호인 화소 전압 신호로 변환하는 DAC(Digital Analog Converter);
    상기 화소 데이터 중 일부 데이터를 이용하여 상기 DAC 내의 감마 전압의 출력 라인을 소정 전압으로 미리 충전 또는 방전시키는 감마 가속부; 및
    상기 감마 전압 생성부로 상기 복수의 감마 전압을 출력하는 타이밍을 제어하고, 상기 감마 가속부로 상기 출력 라인을 충전 또는 방전시킬 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부;를 포함하는, 데이터 드라이버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감마 가속부는,
    상기 화소 데이터 중 상위 n 비트의 데이터를 이용하는, 데이터 드라이버.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감마 가속부는,
    상기 화소 데이터 중 최상위 비트의 데이터만을 이용하는, 데이터 드라이버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 감마 가속부는,
    상기 최상위 비트의 데이터가 0인 경우, 상기 출력 라인을 Vmax/4(여기서, Vmax는 감마 전압의 최대 전압 레벨)으로 미리 충전 또는 방전시키는, 데이터 드라이버.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 상기 감마 가속부는,
    상기 최상위 비트의 데이터가 1인 경우, 상기 출력 라인을 3Vmax/4(여기서, Vmax는 감마 전압의 최대 전압 레벨)으로 미리 충전 또는 방전시키는, 데이터 드라이버.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 감마 전압 생성부는,
    복수의 R 감마 전압을 생성하는 R 감마 전압 생성부;
    복수의 G 감마 전압을 생성하는 G 감마 전압 생성부;
    복수의 B 감마 전압을 생성하는 B 감마 전압 생성부; 및
    상기 타이밍 제어부의 제어에 따라 상기 복수의 R 감마 전압, 복수의 G 감마 전압, 및 복수의 B 감마 전압 중 하나를 선택적으로 출력하는 MUX;를 포함하는, 데이터 드라이버.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 MUX에서 상기 복수의 R 감마 전압, 복수의 G 감마 전압, 및 복수의 B 감마 전압을 순차적으로 하나씩 출력하도록 타이밍 제어하는, 데이터 드라이버.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 MUX에서 상기 복수의 R 감마 전압, 복수의 G 감마 전압, 및 복수의 B 감마 전압을 순차적으로 하나씩 출력하는 사이 시간 마다 상기 감마 가속부가 상기 출력 라인을 소정 전압으로 미리 충전 또는 방전시키도록 타이밍 제어하는, 데이터 드라이버.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 DAC(Digital Analog Converter)는,
    상기 화소 전압 신호를 출력하는 데이터 라인들에 각각 대응하는 복수 개의 채널을 구비하는, 데이터 드라이버.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 각 채널은,
    상기 화소 데이터의 휘도 값에 따라 상기 감마 전압 생성부로부터 공급되는 복수의 감마 전압 중 하나의 감마 전압을 선택한 후, 상기 선택한 감마 전압을 이용하여 상기 화소 데이터를 화소 전압 신호로 변환하는 선택부;
    상기 선택부에서 출력되는 화소 전압 신호를 완충하는 버퍼부; 및
    상기 타이밍 제어부의 제어에 따라, 상기 화소 전압 신호를 액정 패널의 R 화소, G 화소, B 화소 중 어느 하나의 화소에 순차적으로 공급하는 DEMUX;를 포함하는, 데이터 드라이버.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 기재된 데이터 드라이버를 포함하는 액정 표시 장치.
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