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KR102018125B1 - 감마 전압 발생 장치 및 표시 장치 - Google Patents

감마 전압 발생 장치 및 표시 장치 Download PDF

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KR102018125B1 KR1020120155443A KR20120155443A KR102018125B1 KR 102018125 B1 KR102018125 B1 KR 102018125B1 KR 1020120155443 A KR1020120155443 A KR 1020120155443A KR 20120155443 A KR20120155443 A KR 20120155443A KR 102018125 B1 KR102018125 B1 KR 102018125B1
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Abstract

감마 전압 발생 장치는 상한 기준 전압을 승압시키는 승압부와, 상한 기준 전압과 승압된 상한 상한 기준 전압 중 하나의 상한 기준 전압을 선택하는 모드 선택부와, 다수의 감마 전압 조절부를 포함한다. 모드 선택부에서 선택된 상한 기준 전압은 255계조 감마 전압으로 생성된다. 다수의 감마 전압 조절부 중 제1 감마 전압 조절부는 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압을 생성한다. 나머지 감마 전압 조절부는 서로 간에 캐스캐이드 연결된다.

Description

감마 전압 발생 장치 및 표시 장치{Device of generating gamma voltage and a display device}
실시예는 감마 전압 발생 장치에 관한 것이다.
실시예는 표시 장치에 관한 것이다.
박형화, 경량화 그리고 저소비전력 등의 우수한 특성을 갖는 평판 표시 장치가 활발하게 연구, 개발 또는 양산되고 있다.
평판 표시 장치는 액정 표시 장치(LCD), 플라즈마 표시 장치(PDP), 전계 방출 표시 장치(FED) 및 유기 발광 표시 장치(OLED) 등을 포함한다.
이 중에서, LCD는 작은 사이즈인 모바일 기기, 네비게이션 기기, 카메라, 캠코더 등에 적용되고, 중간 사이즈인 넷북(netbook), 노트북 등에 적용되며, 큰 사이즈인 텔레비전, 전광판 등에 적용되고 있다.
이 중에서, 모바일 기기는 수 많은 기능이 부가되어, 현대 사회에서는 없어서는 안될 필수품이 되었다. 사용자는 시간, 장소, 날씨에 관계 없이 모바일 기기의 표시 장치를 통해 필요한 정보를 검색, 입력, 확인, 전송 등의 기능을 수행한다. 즉, 모바일 기기는 실내 또는 실외와 같은 장소나 낮이나 밤과 같은 시간에 관계없이 늘 언제나 사용되고 있다.
하지만, 모바일 기기의 표시 장치가 동일한 휘도로 정보를 표시하더라도, 해당 모바일 기기가 실내 또는 실외 또는 낮 또는 밤에 따라 서로 상이한 시인성을 가지게 된다.
흐린 날씨나 어두운 저녁 등에서서는 모바일 기기의 표시 장치의 시인성이 떨어지는 문제가 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해, 대한민국 특허등록 10-0418889(이하, 선행1이라 함)에는 포토 센서의 광세기를 이용하여 휘도를 조절하는 방안이 제시되었다.
하지만, 선행1을 포함한 종래의 시인성 해결 방안은 디지털 데이터 신호의 출력을 증가시키는 방법으로 시인성을 극복하였다. 낮은 값을 갖는 데이터 신호는 더욱 낮은 데이터 신호를 갖도록 변조하고 높은 값을 갖는 데이터 신호는 더욱 높은 데이터 신호를 갖도록 변조하였다. 이에 따라, 낮은 값을 갖는 데이터 신호와 높은 값을 갖는 데이터 신호의 변조됨에 따라, 원래의 데이터 신호로서의 기능을 상실하게 되고 이는 곧 데이터 손실로 발생하여, 화질이 왜곡되든지 원하지 않는 불량이 발생하는 문제가 발생하였다.
위와 같은 데이터 변조를 통해 시인성을 극복하는 경우, 3개의 모드(상, 중, 하)를 설정하고, 이 모드에 따라 데이터 변조를 하게 된다. 이러한 경우, 3개의 모드로 한정되어 휘도 조절의 한계가 있고, 모드를 증가시키게 되면 모드 설정을 위한 코드 사이즈가 증가되는 문제가 있다.
아울러, 모바일 기기에 채용된 평판 표시 장치가 LCD인경우, 백라이트의 밝기를 조절하여 시인성을 해결하였다. 이러한 경우, 블랙 휘도도 증가되게 되어, 결국 콘트라스트 비(contrast ratio)가 감소하는 문제가 발생하였다.
실시예는 데이터 변조가 아닌 감마 변조를 이용하여 데이터 손실이나 화질 왜곡을 방지할 수 있는 표시 장치를 제공한다.
실시예는 상위 계조의 감마 범위만을 변조하여 콘트라스트 비의 저하를 방지할 수 있는 표시 장치를 제공한다.
실시예는 추가 구성 요소가 많지 않아 구성이 간단한 표시 장치를 제공한다.
실시예에 따르면, 감마 전압 발생 장치는, 상한 기준 전압을 승압시키는 승압부; 상기 상한 기준 전압과 상기 승압된 상한 상한 기준 전압 중 하나의 상한 기준 전압을 선택하는 모드 선택부; 및 다수의 감마 전압 조절부를 포함한다. 상기 모드 선택부에서 선택된 상한 기준 전압은 255계조 감마 전압으로 생성된다. 상기 다수의 감마 전압 조절부 중 제1 감마 전압 조절부는 상기 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압을 생성한다. 나머지 감마 전압 조절부는 서로 간에 캐스캐이드 연결된다.
실시예에 따르면, 표시 장치는, 감마 전압을 변경하는 감마 전압 발생부; 광량을 검출하는 광량 검출부; 및 상기 광량에 따른 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 생성하여 상기 감마 전압 발생 장치로 공급하는 감마 제어부를 포함한다.
실시예는 적어도 127계조 이상에서만 감마 전압을 변경시켜 줌으로써, 저계조의 감마 전압에 의한 휘도를 그대로 유지하여 줄 수 있어 콘트라스트 비가 향상될 수 있다.
실시예는 기존과 같이 데이터 신호를 변조하는 대신에, 감마 전압을 변경하여 줌으로써, 데이터 손실이나 화질 왜곡을 방지할 수 있다.
실시예는 일부 회로의 변경을 통해 많은 구성 요소를 추가하지 않아도 되므로, 구성이 간단한 장점이 있다.
도 1은 실시예에 따른 표시장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 제어부를 확대한 볼록도이다.
도 3은 도 2의 감마 제어 모듈을 확대한 블록도이다.
도 4는 도 1의 감마 전압 발생부를 도시한 회로도이다.
도 5는 도 4의 상한 기준 전압 승압부를 확대한 회로도이다.
도 6은 도 3의 제1 레지스터를 도시한 도면이다.
도 7은 도 3의 제2 레지스터를 도시한 도면이다.
도 8은 도 3의 제3 레지스터를 도시한 도면이다.
도 9는 도 4의 상한 기준 전압 승압부의 상한 기준 전압의 승압에 따른 감마 곡선 추이를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 4의 상한 기준 전압 설정부의 상한 기준 전압의 변경에 따른 감마 곡선 추이를 보여주는 도면이다.
도 1은 실시예에 따른 표시장치를 도시한 블록도이다.
실시예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치 또는 유기 발광 표시 장치일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이하의 실시예에서는 유기 발광 표시 장치를 중심으로 설명한다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 표시 장치는 제어부(10), 감마 전압 발생부(30), 게이트 구동부(20), 데이터 구동부(40) 및 패널(50)을 포함할 수 있다.
상기 제어부(10)는 상기 패널(50)에 데이터를 표시할 수 있도록 제어하지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 표시 장치가 모바일 기기에 적용되는 경우, 상기 제어부(10)는 메인 보드에 해당될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 이러한 경우, 상기 제어부(10)는 상기 모바일 기기에 장착된 구성 요소들을 제어하는 것까지 포괄적으로 포함할 수 있다.
상기 제어부(10)는 상기 패널(50)을 구동하는 데에 필요한 상기 감마 전압 발생부(30), 상기 게이트 구동부(20) 및 상기 데이터 구동부(40)를 제어할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 게이트 구동부(20)는 상기 제어부(10)의 제어 하에 상기 패널(50)로 공급하기 위한 게이트 신호를 생성할 수 있다.
상기 감마 전압 발생부(30)는 상기 제어부(10)의 제어 하에 상기 데이터 구동부(40)로 공급하기 위한 감마 전압을 생성할 수 있다.
상기 감마 전압 발생부(30)는 상기 제어부(10)의 제어 하에 일부 범위, 예컨대 0계조 내지 127계조의 감마 전압을 변경하여 줄 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다(제1 실시예).
상기 감마 전압 발생부(30)는 상기 제어부(10)의 제어 하에 전체 범위, 예컨대 0계조 내지 255계조의 감마 전압을 변경하여 줄 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다(제2 실시예).
실시예는 이상의 제1 및 제2 실시예가 함께 구현되는 것도 가능할 수 있다.
상기 데이터 구동부(40)는 상기 제어부(10)의 제어 하에 상기 패널(50)로 공급하기 위한 데이터 전압을 생성할 수 있다.
상기 데이터 전압은 상기 제어부(10)로부터 공급된 디지털 제어 신호를 바탕으로 상기 감마 전압 발생부(30)로부터 공급된 감마 전압 중에서 선택된 감마 전압일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 패널(50)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다.
상기 패널(50)은 상기 게이트 구동부(20)로부터 제공된 게이트 신호와 상기 데이터 구동부(40)로부터 제공된 데이터 전압을 바탕으로 영상이 표시될 수 있다.
상기 유기 발광 표시 패널에 영상을 표시하기 위해서는 게이트 신호와 데이터 전압 외에 전원 전압이나 다수의 트랜지스터를 제어하기 위한 제어 신호들이 추가로 요구될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 유기 발광 표시 패널은 다수의 화소들이 매트릭스로 배열될 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 화소 각각은 스위칭 소자, 구동 소자, 스토리지 캐패시터, 다수의 스위치 및 유기 발광 다이어드를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 소자는 상기 화소를 선택하기 위한 트랜지스터이고, 상기 구동 소자는 상기 유기 발광 다이오드에 공급될 구동 전류를 생성하기 위한 트랜지스터일 수 있다. 상기 다수의 스위치는 상기 화소의 구동 오류나 구동 전류의 누설을 방지하거나 휘도를 향상시키기 위해 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이하에서, 상기 제어부(10) 및 상기 감마 전압 발생부(30)를 보다 상세히 설명한다.
도 2는 도 1의 제어부를 확대한 볼록도이고, 도 3은 도 2의 감마 제어 모듈을 확대한 블록도이다.
상기 제어부(10)는 타이밍 콘트롤러(14)와 감마 제어 모듈(12)을 포함할 수 있다.
상기 타이밍 콘트롤러(14)는 상기 게이트 구동부(20)와 상기 데이터 구동부(40)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 상기 타이밍 콘트롤러(14)는 상기 게이트 구동부(20)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호를 생성하고, 상기 데이터 구동부(40)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어부(10)는 외부의 하드 디스크나 영상 저장 장치 등으로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 이네이블 신호(DE) 및 데이터 클럭 신호(Dclk)를 입력받을 수 있다. 아울러, 상기 제어부(10)는 RGB 데이터 신호도 입력받을 수 있다.
상기 RGB 데이터 신호는 데이터 정렬 과정을 거친 다음, 상기 데이터 구동부(40)로 공급될 수 있다.
상기 수직 동기 신호(Vsync), 상기 수평 동기 신호(Hsync), 상기 데이터 이네이블 신호(DE) 및 상기 데이터 클럭 신호(Dclk)는 타이밍 콘트롤러(14)로 입력될 수 있다.
상기 타이밍 콘트롤러(14)는 상기 수직 동기 신호(Vsync), 상기 수평 동기 신호(Hsync), 상기 데이터 이네이블 신호(DE) 및 상기 데이터 클럭 신호(Dclk)를 이용하여 상기 게이트 제어 신호와 상기 데이터 제어 신호를 생성할 수 있다.
상기 감마 제어 모듈(12)은 상기 감마 전압 발생부(30)의 감마 전압이 변경되도록 제어하는 역할을 할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 감마 제어 모듈(12)은 상기 감마 전압 발생부(30)의 제어를 위해 다수의 제어 신호가 생성되어 상기 감마 전압 발생부(30)로 공급될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 감마 전압 발생부(30)는 외부의 광량에 따라 변경되거나 외부의 광량에 관계없이 주어진 기준에 따라 변경될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 감마 제어 모듈(12)은 상기 감마 전압 발생부(30)의 감마 전압을 변경을 위해 3개의 동작 모드가 설정될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 감마 제어 모듈(12)은 정상 모드(normal mode), 승압 모드(boost mode) 및 자동 모드(automatic mode) 중 하나에 따라 감마 제어를 수행할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
감마 제어 모듈(12)
도 3에 도시한 바와 같이, 상기 감마 제어 모듈(12)은 광량 검출부(101), 모드 설정부(103), 감마 제어부(105) 및 제1 내지 제3 레지스터(register)(107, 109, 111)를 포함할 수 있다.
상기 광량 검출부(101)는 도시되지 않은 조도 센서로부터 검출된 신호를 바탕으로 외부의 광량을 파악할 수 있다. 상기 조도 센서는 모바일 기기인 경우, 외측의 일부분에 장착될 수 있다. 상기 조도 센서를 통해 외부의 광량이 검출될 수 있다.
상기 모드 설정부(103)는 상술한 바와 같은 정상 모드, 승압 모드 및 자동 모드 중 하나의 모드를 설정하는 기능을 할 수 있다.
이러한 모드의 설정은 사용자의 명령에 응답하여 이루어질 수 있다.
예컨대, 사용자가 특정 버튼을 1회 누르거나 화면을 1회 터치하는 경우, 이러한 누름이나 터치에 관한 명령에 응답하여 상기 모드 설정부(103)는 감마 제어와 관련하여 정상 모드로 설정할 수 있다. 정상 모드인 경우 감마 전압의 변경은 이루어지지 않고 정상 모드시의 감마 전압이 그대로 사용될 수 있다.
예컨대, 사용자가 특정 버튼을 2회 누르거나 화면을 2회 터치하는 경우, 이러한 누름이나 터치에 관한 명령에 응답하여 상기 모드 설정부(103)는 감마 제어와 관련하여 승압 모드로 설정할 수 있다. 승압 모드인 경우 상기 광량 검출부(101)의 광량을 토대로 감마 전압이 승압될 수 있다.
예컨대, 사용자가 특정 버튼을 3회 누르거나 화면을 3회 터치하는 경우, 이러한 누름이나 터치에 관한 명령에 응답하여 상기 모드 설정부(103)는 감마 제어와 관련하여 자동 모드로 설정할 수 있다. 자동 모드인 경우 외부 광량에 따라 감마 전압이 자동으로 승압될 수 있다.
실시예에서는 버튼의 누름이나 터치에 대해 기재하고 있지만, 실시예는 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 모드 설정부(103)의 모드 설정은 상기 감마 제어부(105)의 제어 하에 설정될 수 있다. 예컨대, 상기 사용자의 명령은 상기 감마 제어부(105)로 공급되고, 상기 감마 제어부(105)는 상기 사용자의 명령을 바탕으로 상기 제1 레지스터(107)를 조회하여 해당 어드레스을 해독하여 이 어드레스에 따라 상기 모드 설정부(103)에 해당 감마 제어 모드가 설정되도록 할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제1 레지스터(107)는 제1 어드레스 내지 제10 어드레스의 데이터 값이 저장되어 있을 수 있다. 예컨대, 상기 제1 어드레스는 '00000000'을 포함하고, 상기 제2 어드레스는 '0001XXXX'을 포함하고, 상기 제3 어드레서는 '0010XXXX을 포함할 수 있다. 나머지 어드레스, 즉 제4 어드레스 내지 제10 또한 이와 유사한 데이터를 포함할 수 있다.
상기 제1 어드레스는 정상 모드에 관한 제어 명령이고, 제2 내지 제9 어드레스는 승압 모드에 관한 제어 명령이며, 제10 어드레스는 자동 모드에 관한 제어 명령일 수 있다.
예컨대, 상기 사용자의 명령이 정상 모드인 경우, 상기 감마 제어부(105)는 상기 제1 레지스터(107)에서 제1 어드레스를 해독하여, 상기 제1 어드레스에 따른 정상 모드가 상기 모드 설정부(103)에 설정되도록 제어할 수 있다.
상기 감마 제어부(105)는 상기 모드 설정부(103)로부터 설정된 감마 제어 모드와 상기 광량 검출부(101)로부터 검출된 광량을 바탕으로 감마 제어 신호를 생성하여 상기 감마 전압 발생부(30)로 공급할 수 있다.
상기 감마 제어부(105)는 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 생성할 수 있다.
예컨대, 상기 제1 감마 제어 신호는 255계조 감마 전압(V255)을 정상 모드에서 또는 승압 모드에서 생성할지를 선택하기 위한 제1 선택 제어 신호(BOOST)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 제2 감마 제어 신호는 191 계조 감마 전압(V191)을 정상 모드에서 또는 승압 모드에서 생성할지를 선택하기 위한 제2 선택 제어 신호(BST)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 제3 감마 제어 신호는 상한 기준 전압의 승압폭을 조절하기 위한 승압 제어 신호(S_BOOST)일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 제1 및 제2 감마 제어 신호는 상기 모드 설정부(103)에 설정된 감마 제어 모드에 의해 결정될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 제1 및 제2 감마 제어 신호는 상기 모드 설정부(103)에 설정된 감마 제어 모드에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 감마 제어 모드가 정상 모드인 경우, 상기 제1 및 제2 감마 제어 신호는 '00'이 생성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 감마 제어 모드가 승압 모드인 경우, 상기 제1 및 제2 감마 제어 신호는 '01'이 생성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 감마 제어부(105)는 상기 광량 검출부(101)에서 검출된 광량을 바탕으로 상기 제2 레지스터(109)에 저장된 다수의 어드레스 중에서 해당 어드레스를 해독하여 그 어드레스에 포함된 제3 감마 제어 신호를 독출할 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제2 레지스터(109)에는 제1 어드레스 내지 제9 어드레스가 저장되어 있을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
각 어드레스는 광량과 광량에 따른 제3 감마 제어 신호를 포함할 수 있다.
상기 제2 레지스터(109)는 정상 모드를 나타내는 ?의?와 승압 모드를 나타내는 제1 내지 제8 레벨을 포함할 수 있다.
예컨대, 제1 어드레스는 20의 광량과 '00000000'의 제3 감마 제어 신호를 포함할 수 있다. 예컨대, 제5 어드레스는 60의 광량과 '00010100'의 제3 감마 제어 신호를 포함할 수 있다.
상기 광량은 최대값을 의미할 수 있다. 예컨대, 광량이 0부터 최대 20인 경우 제1 어드레스에 해당하며, 광량이 21부터 최대 30인 경우 제2 어드레스에 해당할 수 있다.
도 7에는 승압 모드의 경우 제1 레벨 내지 제8 레벨로 8단계로 구분하였지만, 이는 하나의 실시예에 불과하며 실시예는 이에 한정하지 않는다.
도 7에는 제1 레벨이 5(십진수 기준)이고, 이로부터 각 레벨마다 5씩 증가하도록 설정되어 있지만, 이는 하나의 실시예에 불과하며 실시예는 이에 한정하지 않는다.
예컨대, 사용자가 승압 모드로의 설정을 요청하여, 상기 모드 설정부(103)에 승압 모드로 설정될지라도, 상기 광량 검출부(101)에서 검출된 광량이 20이하인 경우, 감마 전압의 변경이 이루어지지 않고 정상 모드시의 감마 전압이 그대로 사용될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 감마 제어부(105)는 상기 모드 설정부(103)가 승압 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 광량 검출부(101)에서 검출된 광량을 바탕으로 상기 제2 레지스터(109)를 조회하여 상기 광량에 해당하는 제3 감마 제어 신호를 독출하여 상기 감마 전압 생성부로 공급할 수 있다.
감마 전압 발생부 (30)
도 4는 도 1의 감마 전압 발생부를 도시한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 상기 감마 전압 발생부(30)은 상한 기준 전압 승압부(220), 모드 선택부(230) 및 다수의 감마 전압 조절부(240, 250, 260, 270, 280, 290)를 포함할 수 있다.
상기 감마 전압 발생부(30)는 상한 기준 전압 설정부(210)와 하한 기준 전압 설정부(310)를 더 포함할 수 있다.
상기 상한 기준 전압 설정부(210)는 상한 기준 전압을 변경하여 주는 역할을 할 수 있다. 앞서 설명한 감마 전압 변경 관련한 제1 실시예에 따르면, 상기 상한 기준 전압 설정부에서 직접 상한 기준 전압을 변경하여 줌으로써, 감마 전압이 변경될 수 있다. 이때, 감마 전압은 0계조 내지 255계조를 포함하는 모든 범위에서 변경될 수 있다. 예컨대, 상기 감마 전압은 V1 감마 전압, V15 감마 전압, V31 감마 전압, V63 감마 전압, V127 감마 전압, V191 감마 전압 및 V255 감마 전압을 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 상한 기준 전압 설정부(210)는 R 스트링(212), 멀티플렉서(214) 및 버퍼(216)을 포함할 수 있다. 상기 R 스트링(212)은 최초 상한 기준 전압(Reference 1)을 다수의 상한 기준 전압으로 분배하는 역할을 할 수 있다. 상기 멀티플렉서(214)는 제1 상한 기준 전압 선택 신호(AM1)를 이용하여 상기 다수의 상한 기준 전압 중 하나의 상한 기준 전압을 선택하여 출력하여 줄 수 있다. 상기 버퍼(216)은 상기 버퍼(216)의 출력단의 전류가 상기 멀티플렉서(214)로 유입되지 않도록 하는 한편 상기 멀티플렉서(214)의 출력 신호, 즉 상한 기준 전압을 안정적으로 유지시켜 주는 역할을 할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 4에 도시된 저항 스트링(242, 252, 262, 272, 282, 292, 318, 350, 352, 354, 356, 358, 360)은 앞서 설명한 저항 스트링(212)와 실질적으로 동일한 기능을 가지므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 멀티플렉서(232, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294, 320, 322)는 앞서 설명한 멀티플렉서(214)와 실질적으로 동일한 기능을 가지므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
도 4에 도시된 멀티플렉서(222, 312, 323, 324, 332, 334, 336, 338, 340, 342, 344)는 앞서 설명한 버퍼(216)와 실질적으로 동일한 기능을 가지므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
다만, 상기 멀티플렉서(320)은 제2 상한 기준 전압 선택 신호(AM3)을 이용하여 다수의 상한 기준 전압 중 하나의 상한 기준 전압을 선택하여 출력하여 줄 수 있다.
상기 멀티플렉서(322)은 제2 하한 기준 전압 선택 신호(AM2)을 이용하여 다수의 하한 기준 전압 중 하나의 하한 기준 전압을 선택하여 출력하여 줄 수 있다.
상기 하한 기준 전압 설정부(310)는 버퍼(312), 저항 조절부(314) 및 기준 저항기(316)을 포함할 수 있다.
최초 하한 기준 전압(Reference 2)가 상기 버퍼(312)로 입력될 수 있다.
상기 버퍼(312)의 출력단에 직렬로 저항 조절부(314)와 기준 저항기(316)가 직렬로 연결되고, 상기 저항 조절부(314)와 상기 기준 저항기(316) 사이의 노드가 상기 버퍼(312)의 입력단에 연결될 수 있다.
상기 기준 저항기(316)는 고정되는데 반해, 상기 저항 조절부(314)은 가변될 수 있다.
따라서, 상기 버퍼(312)의 출력값은 상기 저항 조절부(314)에서 조절된 저항값에 의해 상기 최초 하한 기준 전압(Reference 2)이 가변된 하한 기준 전압일 수 있다.
상기 저항 조절부(314)의 저항값은 제1 하한 기준 전압 선택 신호(AM1)에 의해 조절될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도시되지 않았지만, 상기 제1 및 제2 하한 기준 전압 선택 신호(AM0, AM2)와 상기 제1 및 제2 상한 기준 전압 선택 신호(AM1, AM3)는 상기 제어부(10)에서 생성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
아울러, 상기 감마 전압 조절부(240, 250, 260, 270, 280, 290)의 멀티플렉서(244, 254, 264, 274, 284, 294)로 입력되는 감마 전압 제어 신호(GR1, GR2, GR3, GR4, GR5) 또한 상기 제어부(10)에서 생성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 감마 전압 조절부(250, 260, 270, 280, 290)는 서로 간에 캐스캐이드(cascade) 연결될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 전단의 감마 전압 조절부(250, 260, 270, 280, 290)의 출력 단은 후단의 감마 전압 조절부의 입력단과 연결될 수 있다. 따라서, 전단의 감마 전압 조절부에서 출력된 감마 전압을 이용하여 후단의 감마 전압 조절부의 출력이 결정될 수 있다.
상기 감마 전압 조절부(240)는 상기 상한 기준 전압 승압부(220)으로부터 출력된 상한 기준 전압을 기준 전압으로 하여 V191계조 감마 전압을 생성할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 상한 기준 전압 승압부(220)는 버퍼(222), 저항 조절부(224) 및 기준 저항기(226)를 포함할 수 있다.
상기 상한 기준 전압 승압부(220)는 도 5에 보다 상세히 도시되고 있다.
도 5를 참조하면, 상기 저항 조절부(224)는 상기 버퍼(222)의 출력단에 직렬로 연결된 제1 내지 제41 저항기(R1 내지 R41)로 이루어진 저항 스트링과 노드(n)에 연결되는 한편 상기 제1 내지 제41 저항기(R1 내지 R41) 중 하나의 저항기를 선택하기 위해 스위칭되는 선택 스위치(SW)를 포함할 수 있다. 상기 노드(n)는 상기 선택 스위치(SW), 상기 기준 저항기(226) 및 상기 버퍼(222)의 입력단에 연결될 수 있다.
상기 선택 스위치(SW)는 상기 감마 제어 모듈(12)의 감마 제어부(105)로부터 공급된 제3 감마 제어 신호(S_BOOST)에 의해 동작될 수 있다.
예컨대, 상기 제3 감마 제어 신호(S_BOOST)가 도 7에 도시한 바와 같이, '00010100'인 경우(레벨 4), 이는 곧 20번째 저항기를 선택하는 것을 의미할 수 있다. 따라서, '00010100'의 제3 감마 제어 신호(S-BOOST)에 의해 상기 선택 스위치(SW)가 제21 저항기(R21)와 제22 저항기(R22) 사이의 단자에 연결될 수 있다. 따라서, 상기 저항 조절부(224)의 저항값은 상기 제1 저항기(R1) 내지 제21 저항기의 저항값(R22)을 모두 더한 값으로 결정될 수 있다.
예컨대, 제3 감마 제어 신호(S_BOOST)가 '00000000'인 경우, 이는 곧 0번째 저항기를 선택하는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 상기 선택 스위치(SW)는 제1 저항기(R1)와 제2 저항기(R2) 사이의 단자에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 상기 저항 조절부(224)의 저항값은 제1 저항기(R1)의 저항값일 수 있다.
상기 모드 선택부(230)는 V255 계조 감마 전압(V255)과 V191 계조 감마 전압(V191)을 정상 모드 및 승압 모드 중에서 어느 모드로 생성할지를 선택하여 줄 수 있다.
상기 모드 선택부(230)는 V255 계조 감마 전압(V255)의 생성을 위해 정상 모드 및 승압 모드 중 하나의 모드를 선택하는 제1 멀티플렉서(232)와 V191 계조 감마 전압(V191)을 생성하기 위한 기준 전압으로 사용하기 위해 정상 모드 및 승압 모드 중 하나의 모드를 선택하는 제2 멀티플렉서(234)를 포함할 수 있다.
실시예에서는 제1 및 제2 멀티플렉서(232, 234)로 한정하고 있지만, 2개의 신호 중 하나를 선택할 수 있는 어떠한 선택기를 사용해도 된다.
상기 제1 멀티플렉서(232)는 제1 감마 제어 신호(BOOST)에 의해 제어되고, 상기 제2 멀티플렉서(234)는 제2 감마 제어 신호(BST)에 의해 제어될 수 있다.
예컨대, 상기 제1 감마 제어 신호(BOOST)가 '00'인 경우, 상기 제1 멀티플렉서(232)는 버퍼(323)으로부터 출력된 정상 모드의 상한 기준 전압을 선택하여 줄 수 있다. 상기 제1 감마 제어 신호(BOOST)가 '01'인 경우, 상기 제1 멀티플렉서(232)는 상기 상한 기준 전압 승압부(220)에서 승압된 승압 모드의 상한 기준 전압을 선택하여 줄 수 있다.
마찬가지로, 상기 제2 감마 제어 신호(BST)에 의해 상기 제2 멀티플렉서(234)도 위와 동일하게 동작될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
실시예에서는 상기 제1 및 제2 멀티플렉서(232, 234)가 각각 제1 감마 제어 신호(BOOST) 및 제2 감마 제어 신호(BST)에 의해 개별적으로 동작되는 것으로 한정하고 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 상기 제1 및 제2 멀티플렉서(232, 234)가 하나의 감마 제어 신호에 의해 동작될 수도 있다.
상기 제1 및 제2 멀티플렉서(232, 234)에 의해 승압 모드의 상한 기준 전압이 선택되는 경우, V191 계조 감마 전압(V191)과 V255 계조 감마 전압(V255)은 정상 모드보다 더 큰 감마 전압으로 승압될 수 있다.
V255 계조 감마 전압(V255)과 V191 계조 감마 전압(V191)이 더 큰 전압으로 승압되는 경우, V255 계조 감마 전압(V255)과 V191 계조 감마 전압(V191) 사이의 계조 감마 전압들과 V191 계조 감마 전압(V191)과 V127 계조 감마 전압(V127) 사이의 계조 감마 전압들 또한 승압될 수 있다.
즉, 도 9에 도시한 바와 같이, 정상 모드인 경우 V 255 계조에서 기준 휘도를 갖는 정상 감마 곡선(G_ref)이 상기 감마 전압 발생부(30)에서 얻어질 수 있다.
아울러, 승압 모드인 경우 도 7에 도시된 승압 모드의 제1 내지 제8 레벨 중 어느 레벨이 선택되느냐에 따라 V255 계조 감마 전압(V255)에서 기준 휘도보다 큰 휘도를 갖는 감마 곡선들(G1 내지 G8)이 얻어질 수 있다.
예컨대, 상기 조도 센서로부터 센싱되어 상기 광량 검출부(101)에서 검출된 광량에 따라 승압 모드라 하더라도 서로 상이한 제1 내지 제8 감마 곡선(G1 내지 G8)이 얻어질 수 있다.
실시예는 적어도 127계조 이상에서만 감마 전압을 변경시켜 줌으로써, 저계조의 감마 전압에 의한 휘도를 그대로 유지하여 줄 수 있어 콘트라스트 비가 향상될 수 있다.
실시예는 기존과 같이 데이터 신호를 변조하는 대신에, 감마 전압을 변경하여 줌으로써, 데이터 손실이나 화질 왜곡을 방지할 수 있다.
실시예는 일부 회로의 변경을 통해 많은 구성 요소를 추가하지 않아도 되므로, 구성이 간단한 장점이 있다.
실시예에서는 V0 계조 감마 전압(V0), V1 계조 감마 전압(V1), V15 계조 감마 전압(V15), V31 계조 감마 전압(V31), V63 계조 감마 전압(V63), V127 계조 감마 전압(V127), V191 계조 감마 전압(V191) 및 V255 계조 감마 전압(V255)으로 구분하였지만, 이에 대해서는 한정하지 않고, 더 적거나 더 많은 계조 감마 전압으로 구분할 수도 있다.
한편, 도 10에 도시한 바와 같이, 특정 범위가 아닌 전체 범위에서 감마 전압이 변경될 수도 있다. 이에 대해서는 앞서 제1 실시예라는 명목하게 간략하게 설명한바 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 모드 선택부(230)에 포함된 제1 및 제2 멀티플렉서(232, 234)가 정상 모드의 상한 기준 전압을 선택하도록 동작될 수 있다.
상기 상한 기준 전압 설정부(210)의 저항 스트링(212)에 의해 최초 상한 기준 전압(Reference 1)으로부터 다수의 상한 기준 전압이 분배되고, 이들 상한 기준 전압 중에서 하나의 상한 기준 전압이 멀티플렉서(214)에 의해 선택될 수 있다. 이러한 경우, 상기 멀티플렉서(214)에서 출력된 상한 기준 전압이 상기 모드 선택부(230)를 경유하여 V255 계조 감마 전압(V255)으로 생성되고, 나머지 계조 감마 전압(V191, V127, V63, V31, V15) 또한 상기 멀티플렉서(214)에서 출력된 상한 기준 전압을 이용하여 생성될 수 있다.
상기 최초 상한 기준 전압(Reference 1)은 도 10에 도시된 제8 감마 곡선(G8)의 최대 휘도를 갖는 전압일 수 있다. 이러한 경우, 도 10에 도시된 정상 감마 곡선(G_ref) 및 제1 내지 제7 감마 곡선(G1 내지 G7)의 V255 계조의 휘도를 갖는 전압은 적어도 상기 최초 상한 기준 전압(Reference 1)보다 작을 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도시되지 않았지만, 상한 기준 전압 설정부(210)를 하한 기준 전압 설정부(310)의 구성 요소로 대체하여 도 10에 도시된 감마 곡선이 얻어지도록 상한 감마 전압을 변경하여 줄 수 있다. 즉, 상기 상한 기준 전압 설정부(210)는 버퍼, 저항 조절부 및 기준 저항기를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 저항 조절부에 의해 정상 모드의 상한 기준 전압뿐만 아니라 승압 모드에서의 제1 내지 제8 레벨에서의 상한 기준 전압이 생성될 수 있다
한편, 상기 감마 제어 모듈(12)에 의해 자동 모드가 설정되는 경우, 제3 레지스터(111)에 저장된 광량 데이터를 바탕으로 정상 모드로 구동할지, 승압 모드로 구성할지 또는 승압 모드에서 어떤 레벨로 구동할지를 결정하여 그에 따라 자동적으로 휘도 조절이 될 수 있다.
상기 제3 레지스터(111)는 도 8에 도시된 바와 같이, 32비트의 광량 데이터가 저장될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 즉, 상기 광량 검출기에서 검출된 광량 데이터가 상기 제3 레지스터(111)에 저장되거나 업데이트될 수 있다.
자동 모드는 사용자가 모드를 선택하여 주는 것이 아니라, 감마 제어 모듈(12) 스스로 모드를 결정하고 그에 따라 감마 전압 발생부(30)를 제어하여 주는 기능을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 광량이 20이하인 경우, 상기 감마 제어 모듈(12)은 도 7에 도시한 제2 레지스터(109)를 바탕으로 정상 모드로 판단하고, 정상 모드에 부합하는 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 생성하여 상기 감마 전압 발생부(30)로 공급하여 줄 수 있다. 상기 감마 전압 발생부(30)는 상기 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 바탕으로 정상 모드의 계조 감마 전압을 생성할 수 있다.
예컨대, 광량이 72인 경우, 상기 감마 제어 모듈(12)은 제2 레지스터(109)를 바탕으로 승압 모드로 판단하는 한편, 레벨 6에 부합하는 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 생성하여 상기 감마 전압 발생부(30)로 공급하여 줄 수 있다. 상기 감마 전압 발생부(30)는 상기 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 바탕으로 승압 모드의 레벨 6에 상응하는 계조 감마 전압을 생성할 수 있다.
10: 제어부
12: 감마 제어 모듈
14: 타이밍 콘트롤러
20: 게이트 구동부
30: 감마 전압 발생부
40: 데이터 구동부
50: 패널
101: 광량 검출부
103: 모드 설정부
105: 감마 제어부
107: 제1 레지스터
109: 제2 레지스터
111: 제3 레지스터
210: 상한 기준 전압 설정부
212, 242, 252, 262, 272, 282, 292, 318, 350, 352, 354, 356, 358, 360: 저항 스트링(R-string)
214, 232, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294, 320, 322: 멀티플렉서
216, 222, 312, 323, 324, 332, 334, 336, 338, 340, 342, 344: 버퍼
224, 314: 저항 조절부
226, 316: 기준 저항기
220: 상한 기준 전압 승압부
230: 모드 선택부
240, 250, 260, 270, 280, 290: 감마 전압 조절부
310: 하한 기준 전압 설정부

Claims (20)

  1. 정상 모드용 기준 전압인 제1 기준 전압을 승압 모드용 기준 전압인 제2 기준 전압으로 승압시키는 승압부;
    상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압 중 하나를 선택하는 모드 선택부; 및
    다수의 감마 전압 조절부를 포함하고,
    상기 모드 선택부에서 선택된 상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압은 255계조 감마 전압으로 생성되고,
    상기 다수의 감마 전압 조절부 중 제1 감마 전압 조절부는 상기 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압을 생성하며,
    나머지 감마 전압 조절부는 서로 간에 캐스캐이드 연결되고,
    상기 승압부는 상기 제1 기준 전압이 입력되는 버퍼, 상기 버퍼의 출력단에 직렬 연결된 저항 조절부 및 기준 저항기, 상기 버퍼의 입력단, 상기 저항 조절부 및 상기 기준 저항기 사이에 배치된 노드를 포함하여, 상기 제1 기준 전압을 상기 제2 기준전압으로 승압시키는 감마 전압 발생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압은 191 계조 감마 전압인 감마 전압 발생 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저항 조절부는,
    서로 직렬로 연결된 다수의 저항기들을 포함하는 저항 스트링; 및
    상기 노드에 연결되어 상기 다수의 저항기들 중 하나의 저항기를 선택하도록 스위칭되는 스위치를 포함하는 감마 전압 발생 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모드 선택부는,
    상기 255계조 감마 전압으로 생성하기 위해 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압 중 하나를 선택하는 제1 선택기; 및
    상기 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압을 생성하기 위한 기준 전압으로 사용하기 위해 상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압 중 하나를 선택하는 제2 선택기를 포함하는 감마 전압 발생 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 감마 전압 조절부는 상기 제2 선택기로부터 출력된 기준 전압을 이용하여 상기 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압을 생성하는 감마 전압 발생 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선택기 각각은 멀티플렉서인 감마 전압 발생 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선택기는 서로 상이한 제어 신호에 의해 제어되는 감마 전압 발생 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선택기는 동일한 제어 신호에 의해 제어되는 감마 전압 발생 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 정상 모드일 때, 상기 제1 기준 전압은 상기 255계조 감마 전압으로 생성되는 감마 전압 발생 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 승압 모드 일 때, 상기 제2 기준 전압은 상기 255계조 감마 전압으로 생성되는 감마 전압 발생 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 승압 모드시 0계조 내지 255계조에서 127계조 내지 255계조 영역의 감마 전압이 변경되는 감마 전압 발생 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 127계조 내지 255계조 영역에 대한 다수의 감마 곡선이 생성되는 감마 전압 발생 장치.
  14. 제5항에 있어서,
    상기 승압부의 전단에 연결되어 상기 제1 기준 전압을 조절하는 설정부를 더 포함하는 감마 전압 발생 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 설정부는 최초 기준 전압을 다수의 기준 전압으로 분배하고, 상기 다수의 기준 전압 중 하나의 기준 전압을 선택하는 감마 전압 발생 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선택기에 의해 선택된 상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압이 그대로 출력되는 감마 전압 발생 장치.
  17. 감마 전압을 변경하는 감마 전압 발생부;
    광량을 검출하는 광량 검출부; 및
    상기 광량에 따른 제1 내지 제3 감마 제어 신호를 생성하여 상기 감마 전압 발생부로 공급하는 감마 제어부를 포함하고,
    상기 감마 전압 발생부는,
    정상 모드용 기준 전압인 제1 기준 전압을 승압 모드용 기준 전압인 제2 기준 전압으로 승압시키는 승압부;
    상기 제1 기준 전압 및 상기 제2 기준 전압 중 하나를 선택하는 모드 선택부; 및
    다수의 감마 전압 조절부를 포함하고,
    상기 모드 선택부에서 선택된 상기 제1 기준 전압 또는 상기 제2 기준 전압은 255계조 감마 전압으로 생성되고,
    상기 다수의 감마 전압 조절부 중 제1 감마 전압 조절부는 상기 255계조 감마 전압과 인접하는 계조 감마 전압을 생성하며,
    나머지 감마 전압 조절부는 서로 간에 캐스캐이드 연결되고,
    상기 승압부는 상기 제1 기준 전압이 입력되는 버퍼, 상기 버퍼의 출력단에 직렬 연결된 저항 조절부 및 기준 저항기, 상기 버퍼의 입력단, 상기 저항 조절부 및 상기 기준 저항기 사이에 배치된 노드를 포함하여, 상기 제1 기준 전압을 상기 제2 기준전압으로 승압시키는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 감마 제어 신호 중 하나의 감마 제어 신호는 상기 승압부로 공급되는 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 하나의 감마 제어 신호에 의해 상기 제1 기준 전압의 승압 범위가 결정되는 표시 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    사용자의 명령에 상응하는 모드를 설정하는 모드 설정부; 및
    상기 광량과 상기 광량에 따른 상기 하나의 감마 제어 신호값이 저장된 레지스터를 더 포함하는 표시 장치.
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