KR20060089831A

KR20060089831A - 표시 장치의 구동 장치

Info

Publication number: KR20060089831A
Application number: KR1020050010607A
Authority: KR
Inventors: 이승우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2006-08-09
Also published as: US7764294B2; US20060176322A1

Abstract

본 발명은 표시 장치의 구동 장치에 관한 것이다. 상기 표시 장치의 구동 장치는 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함한다. 또한 표시 장치의 구동 장치는 입력 영상 데이터에 기초하여 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터 중에서 하나의 영상 데이터를 선택하여 출력 영상 데이터로 변환한 후 출력하는 신호 제어부, 그리고 상기 신호 제어부로부터의 출력 영상 데이터를 해당하는 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함한다. 이때, 상기 제1 및 제2 영상 데이터의 정면 감마의 평균은 상기 입력 영상 데이터에 대한 정면 감마와 일치한다.

화질, 시인성, 정면시인성, 측면시인성, DCC, ACC, 이중감마

Description

표시 장치의 구동 장치 {DRIVING APPARATUS OF DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 3은 도 1에 도시한 신호 제어부를 포함하는 액정 표시 장치에서 영상 데이터를 보정하기 전의 감마 곡선 및 보정 후의 감마 곡선을 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 출력 영상 데이터의 형태와 반전 형태를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 한 실시예에 따라 인접한 두 프레임 동안 신호 제어부의 영상 데이터 보정부에 인가되는 입력 영상 데이터에 대응하는 출력 영상 데이터를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 출력 영상 데이터의 다른 반전 형태를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 출력 영상 데이터의 출력 형태의 다른 예를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 신호 제어부에 대한 블록도이다.

본 발명은 표시 장치의 구동 장치에 관한 것이다.

액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전계 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전계 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.

그 중에서도 전계가 인가되지 않은 상태에서 액정 분자의 장축을 상하 표시판에 대하여 수직을 이루도록 배열한 수직 배향 모드 액정 표시 장치는 대비비가 크고 넓은 기준 시야각 구현이 용이하여 각광받고 있다. 여기에서 기준 시야각이란 대비비가 1:10인 시야각 또는 계조간 휘도 반전 한계 각도를 의미한다.

수직 배향 모드 액정 표시 장치에서 광시야각을 구현하기 위한 수단으로는 전계 생성 전극에 절개부를 형성하는 방법과 전계 생성 전극 위에 돌기를 형성하는 방법 등이 있다. 절개부와 돌기로 액정 분자가 기우는 방향을 결정할 수 있으므로, 이들을 사용하여 액정 분자의 경사 방향을 여러 방향으로 분산시킴으로써 기준 시야각을 넓힐 수 있다.

그러나 수직 배향 방식의 액정 표시 장치는 정면 시인성에 비하여 측면 시인성이 떨어지는 문제점이 있다. 예를 들어, 절개부가 구비된 PVA(patterned vertically aligned) 방식 액정 표시 장치의 경우에는 측면으로 갈수록 영상이 밝아져서, 심한 경우에는 높은 계조 사이의 휘도 차이가 없어져 그림이 뭉그러져 보이는 경우도 발생한다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 하나의 화소를 두 개의 부화소로 분할하고 두 부화소를 용량성 결합시킨 후 한 쪽 부화소에는 직접 전압을 인가하고 다른 쪽 부화소에는 용량성 결합에 의한 전압 하강을 일으켜 두 부화소의 전압을 달리 함으로써 투과율을 다르게 하는 방법이 제시되었다.

그러나 이러한 방법은 두 부화소의 투과율을 원하는 수준으로 정확하게 맞출 수 없는 문제점이 있고, 특히 색상에 따라 광투과율이 다르므로 각 색상에 대한 전압 배합을 달리 하여야 함에도 불구하고 이를 행할 수 없다. 또한 용량성 결합을 위한 도전체의 추가와 두 부화소로의 화소 분할 등으로 인한 개구율의 저하가 나타나고, 용량성 결합에 의한 전압 강하로 인하여 투과율이 감소하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로 표시 장치의 화질을 개선하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 표시 장치의 개구율을 감소하지 않고 화질을 개선하는 것이다.

본 발명의 특징에 따른 구동 장치는 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 장치로서, 복수의 영상 데이터 중에서, 입력 영상 데이터에 대응하는 하나의 영상 데이터를 선택하여 출력 영상 데이터로 변환한 후 출력하는 신호 제어부, 그리고 상기 신호 제어부로부터의 출력 영상 데이터를 해당하는 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함하고, 상기 복수의 영상 데이터의 정면 감마의 평균은 상기 입력 영상 데이터에 대한 정면 감마와 일치한다.

상기 복수의 영상 데이터는 화소 단위로 번갈아 인가될 수 있다.

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 1×2 도트 반전일 수 있고, 상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 2 프레임 반전일 수 있다.

또한 상기 복수의 영상 데이터는 화소행 단위로 번갈아 인가될 수 있다.

상기 복수의 영상 데이터는 소정 화소에 프레임마다 번갈아 인가되는 것이 바람직하다.

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 1×1 도트 반전일 수 있다.

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 2 프레임 반전인 것이 좋다.

상기 복수의 영상 데이터는 제1 및 제2 영상 데이터를 포함하고, 상기 제1 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 높은 계조를 갖고, 상기 제2 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 낮은 계조를 갖는 것이 좋다.

상기 신호 제어부는, 상기 제1 영상 데이터가 기억된 제1 데이터 저장부와 제2 영상 데이터가 기억된 제2 데이터 저장부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상 기 입력 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 데이터 저장부 또는 상기 제2 데이터 저장부에 기억된 제1 영상 데이터 또는 제2 영상 데이터를 출력 영상 데이터로서 변환한 후 출력할 수 있다.

이때, 상기 신호 제어부는 상기 출력 영상 데이터를 이전 프레임의 출력 영상 데이터(이하, 이전 출력 영상 데이터라 함)를 비교하여 상기 출력 영상 데이터를 최종 출력 영상 데이터로 보정한 후 데이터 전압으로서 출력하는 DCC부를 더 포함할 수 있고, 이전 출력 영상 데이터를 기억하고 있는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 신호 제어부는 계조 레벨의 증감에 따라 색 온도가 일정한 특성을 갖도록 상기 입력 영상 데이터를 보정하는 색 보정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 구동 장치는 행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 장치로서, 입력 영상 데이터를 출력 영상 데이터로 변환하여 내보는 신호 제어부, 복수의 제1 계조 전압을 생성하는 제1 계조 전압 생성기와 복수의 제2 계조 전압을 생성하는 제2 계조 전압 생성기를 포함하는 계조 전압 생성부, 상기 신호 제어부로부터의 출력 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 계조 전압 생성기와 상기 제2 계조 전압 생성기 중 하나의 계조 전압 생성기를 선택한 후, 해당하는 계조 전압을 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부를 포함하고, 상기 제1 및 제2 계조 전압에 대응하는 영상 데이터의 정면 감마의 평균은 상기 입력 영상 데이터에 대한 정면 감마와 일치한다.

상기 제1 계조 전압에 대응하는 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계 조보다 높은 계조를 갖고, 상기 제2 계조 전압에 대응하는 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 낮은 계조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 제1 및 제2 계조 전압은 화소행 단위로 번갈아 인가될 수 있다.

또한 상기 제1 및 제2 계조 전압은 소정 화소에 프레임마다 번갈아 인가될 수 있다.

상기 복수의 화소에 인가되는 계조 전압의 극성은 1×1 도트 반전일 수 있다

또한 상기 복수의 화소에 인가되는 계조 전압의 극성은2 프레임 반전인 것이 좋다.

상기한 특징들에서, 상기 입력 영상 데이터는 120㎐의 주파수를 갖는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 표시 장치의 구동 장치에 대한 한 실시예인 액정 표시 장치의 구동 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400)와 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다. 또한 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D ₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 해당 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기 (storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

각 화소의 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C_ST)에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(V_com)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 축전기(C_LC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 원색(primary color) 중 하나 를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있다.

도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 상부 표시판(200)의 영역에 원색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(V_com)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(V_on)과 게이트 오프 전압(V_off)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어질 수 있다.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 화소 에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어질 수 있다.

게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 복수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)가 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.

신호 제어부(600)는 영상 데이터 보정부(610)를 포함하고 있고, 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)와 입력 제어 신호를 기초로 입력 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 데이터(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

신호 제어부(600)의 데이터 처리에는 소정 주파수를 갖는 입력 영상 데이터 (R, G, B)의 입력 계조에 기초하여, 서로 다른 계조를 갖는 출력 영상 데이터를 인접한 화소에 대한 영상 데이터(DAT)로서 출력하는 것이 포함된다. 이러한 신호 제어부(600)의 동작에 대해서는 다음에 상세하게 설명한다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 시간을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소에 대한 데이터의 전송을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 줄여 데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 포함한다.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 수신하고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 아날로그 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 차례로 인가하여 이 게이트선(G1- Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시키며, 이에 따라 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.

화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(C_LC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이로 인해 화소의 휘도가 정해진다.

1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync) 및 게이트 클록(CPV)의 한 주기]를 단위로 하여 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 소정 프레임마다 극성이 반전되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전") 이때, 한 프레임 내에서 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 인접 데이터선을 통하여 동시에 흐르는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).

다음, 도 3 내지 도 6을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따라 신호 제어부(600)에서 행해지는 데이터 처리에 대하여 설명한다.

도 3은 도 1에 도시한 신호 제어부를 포함하는 액정 표시 장치에서 영상 데이터를 보정하기 전의 감마 곡선 및 보정 후의 감마 곡선을 나타낸 그래프이다. 도 4의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 한 실시예에 따른 출력 영상 데이터의 출력 형태와 반전 형태를 도시한 것이고, 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 한 실시예에 따라 인접한 두 프레임 동안 신호 제어부의 영상 데이터 보정부에 인가되는 입력 영상 데이터에 대응하는 출력 영상 데이터를 도시한 것이다. 또한 도 6의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 한 실시예에 따른 출력 영상 데이터의 다른 반전 형태를 도시한 것이다.

먼저, 본 발명의 실시예에서, 프레임 주파수는 약 120㎐이므로, 신호 제어부(600)에 입력되는 출력되는 신호의 주파수는 약 120㎐이다. 즉, 입력 영상 데이터(R, G, B)의 주파수는 약 120㎐이고 출력 영상 데이터(DAT)의 주파수 역시 약 120㎐이다. 하지만 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1을 참고로 하여 이미 설명한 것처럼, 신호 제어부(600)는 영상 데이터 보정부(610)를 포함한다. 영상 데이터 보정부(610)는 신호 처리부(611)와 신호 처리부(611)에 연결된 데이터 저장 장치(612)를 포함하고 있다. 데이터 저장 장치(612)는 제1 및 제2 데이터 저장부(613, 614)를 포함하고 있다.

이때, 제1 및 제2 데이터 저장부(613, 614)는 롬(ROM)이나 램(RAM) 등과 같은 기억 장치나 룩업 테이블(look-up table) 등일 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 종류의 기억 소자를 이용할 수 있다.

이런 구조를 갖는 신호 제어부(600)의 동작은 다음과 같다.

신호 제어부(600)의 신호 처리부(611)는 인가되는 입력 영상 데이터(R, G, B) 각각을 데이터 저장 장치(612)의 제1 또는 제2 데이터 저장부(613, 614)에 기억되어 있는 출력 영상 데이터(a, b)로 변환하여 출력한다. 이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1 및 제2 데이터 저장부(613, 614)에 기억되어 있는 데이터에 대하여 설명한다.

각 해당 입력 계조를 갖는 입력 영상 데이터(R, G, B)는 서로 다른 출력 계조를 갖는 복수 개, 예를 들어 두 개의 출력 영상 데이터(a, b)로 변환된다. 이러한 데이터 변환은 시인성 등을 고려하여 이루어질 수 있는데, 그 한 예를 도 3을 참고로 하여 설명한다.

도 3에 도시한 바와 같이, 두 개의 출력 영상 데이터(a, b)가 보여주는 정면 감마 곡선(T1, T2)의 평균은 보정 전의 입력 영상 데이터(R, G, B)에 대한 정면 감마 곡선(Ti)과 일치하도록 한다. 이에 더하여, 이들 두 개의 출력 영상 데이터(a, b)가 보여주는 측면 감마 곡선의 평균은 보정 전의 입력 영상 데이터에 대한 감마 곡선(Ti)과 가장 유사한 형태를 갖도록 할 수도 있는데, 이럴 경우 측면 시인성이 향상된다.

이런 과정을 통해 얻어진 각 입력 계조에 대한 한 쌍의 출력 계조는 입력 계조보다 낮은 하위 계조와 입력 계조보다 높은 상위 계조일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 하위 계조를 갖는 하위 출력 영상 데이터(a)가 제1 데이터 저장부(613)에 기억되어 있고, 상위 계조의 상위 출력 영상 데이터(b)가 제2 데이터 저장부 (614)에 기억되어 있지만, 이와는 달리 상위 출력 영상 데이터(b)가 제1 데이터 저장부(613)에 기억되어 있고, 하위 출력 영상 데이터(a)가 제2 데이터 저장부(614)에 기억되어 있을 수 있다.

이와 같이, 제1 및 제2 데이터 저장부(613, 614)에는 각 입력 계조에 대한 하위 및 상위 출력 영상 데이터(a, b)가 각각 기억되어 있다.

따라서 신호 처리부(611)는 입력 영상 데이터(R, G, B)의 입력 계조에 기초하여 제1 또는 제2 데이터 저장부(613, 614)에 기억되어 있는 하나의 해당 출력 영상 데이터를 선택하여 영상 데이터(DAT)로서 출력하는데, 이때, 프레임 번호와 화소행 번호에 기초하여 제1 또는 제2 데이터 저장부(613, 614)를 선택한 후, 화소 단위로 해당 출력 영상 데이터(a, b)를 번갈아 출력한다.

즉, 도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 첫 번째 프레임의 첫 번째 화소행에서는, 맨 처음 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 제1 데이터 저장부(613)에 기억되어 있는 출력 영상 데이터(a)로 선택하고, 가로 방향으로 인접한 다음 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 제2 데이터 저장부(614)에 기억되어 있는 출력 영상 데이터(b)를 선택한다. 하지만 두 번째 화소행에서는 이와는 반대로 맨 처음 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 제2 데이터 저장부(614)에 기억되어 있는 출력 영상 데이터(b)로 선택하고, 가로 방향으로 인접한 다음 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 제1 데이터 저장부(613)에 기억되어 있는 출력 영상 데이터(a)를 선택한다. 즉, 두 화소행 단위로 하위 및 상위 출력 영상 데이터(a, b)의 인가 순서가 반복되어, 홀수 번째 화소행에서는 제1 데이터 저장부(613)와 제2 데이터 저장부(614)에 기억되어 있는 하위 및 상위 출력 영상 데이터(a, b)가 번갈아 인가되지만, 짝수 번째 화소행에서는 제2 데이터 저장부(614)와 제1 데이터 저장부(613)에 기억되어 있는 상위 및 하위 출력 영상 데이터(b, a)가 번갈아 인가된다.

이러한 데이터 인가 순서는 프레임 단위로 바뀐다. 이에 따라, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 두 번째 프레임의 홀수 번째 화소행에서는 제2 데이터 저장부(614)와 제1 데이터 저장부(613)에 기억되어 있는 상위 및 하위 출력 영상 데이터(b, a)가 번갈아 인가되지만, 짝수 번째 화소행에서는 제1 데이터 저장부(613)와 제2 데이터 저장부(614)에 기억되어 있는 하위 및 상위 출력 영상 데이터(a, b)가 번갈아 인가된다.

본 실시예에는 신호 처리부(611)가 화소행의 순서를 판정하기 위해서는 수평 동기 신호(Hsync)를 이용할 수도 있고, 프레임의 순서를 판정하기 위해서는 수직 동기 신호(Vsync)를 이용할 수 있지만, 이에 한정되지 않고 별도의 카운터나 다른 제어 신호 등을 이용하여 화소행의 순서와 프레임의 순서를 판정할 수 있다.

결국, 영상 데이터 보정부(610)는 도 5의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이, 인접한 프레임에서 어떤 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 서로 다른 데이터 저장부(613, 614)에 기억된 출력 영상 데이터가 되고, 같은 프레임 내에서도 인접한 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 서로 다른 데이터 저장부(613, 614)에 기억된 출력 영상 데이터가 된다.

이러한 출력 영상 데이터 인가 순서는 한정되지 않고 반대로 이루어질 수 있다. 즉, 첫 번째 프레임의 첫 번째 화소행에서, 맨 처음 화소에 제1 데이터 저장 부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a) 대신에 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 영상 데이터(b)가 인가될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따라 인접한 화소마다 서로 다른 데이터 저장부(613, 614)에 기억된 출력 영상 데이터가 인가될 때의 반전 형태를 살펴본다.

이미 설명한 도 4의 (a) 내지 (d)에 도시한 데이터 전압의 극성은 1×1 도트 반전 형태를 가진다. 또한 이웃한 두 상위 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압의 극성이 반전되고, 이웃한 두 하위 출력 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압의 극성이 반전되어야, 화소 전압의 평균이 "+" 극성이나 "-" 극성 중 어느 한쪽으로 치우치지 않으므로, 프레임 반전은 2 프레임 반전 형태를 가진다. 따라서 도 4의 (a) 내지 (d)에 도시한 것과 같은 영상 데이터 패턴과 극성 패턴이 4 프레임 단위로 반복된다.

이에 비하여 도 6의 (a) 내지 (d)에 도시한 데이터 전압의 극성은 1×2 도트 반전과 2 프레임 반전 형태를 가진다. 이 경우에는 도 6의 (a) 내지 (d)에 도시한 것과 같은 영상 데이터 패턴과 극성 패턴이 4 프레임 단위로 반복된다.

하지만 이러한 형태의 도트 반전에 한정되지 않고 다른 형태의 도트 반전이 가능하며, 도트 반전 이외의 다른 반전 형태, 예를 들면 다양한 형태의 행 반전이나 열반전 역시 적용 가능하다.

다음, 도 7을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 출력 영상 데이터가 출력될 때의 다른 형태를 설명한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 가로 방향으로 인접한 화소에 대응하는 출력 영상 데이터는 동일한 데이터 저장부(613, 614)에 기억되어 있는 하위 및 상위 출력 영상 데이터(a, b)가 선택된다.

즉, 도 7의 (a)에 도시한 것처럼, 첫 번째 프레임에서, 홀수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제1 데이터 저장부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a)가 선택되고, 짝수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 영상 데이터(b)가 선택된다.

하지만 데이터 출력 형태는 프레임 단위로 바뀌어, 두 번째 프레임에서는, 홀수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 계조의 출력 영상 데이터(b)가 선택되고, 짝수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제1 데이터 저장부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a)가 선택된다.

결국, 본 실시예에서는 홀수 번째 프레임의 경우, 홀수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제1 데이터 저장부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a)가 선택되고, 짝수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 계조의 출력 영상 데이터(b)가 선택된다. 이에 비하여 짝수 번째 프레임의 경우, 홀수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 계조의 출력 영상 데이터(b)가 선택되고, 짝수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제1 데이터 저장부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a)가 선택된다.

하지만, 이러한 출력 영상 데이터의 출력 형태에 한정되지 않고 반대로 출력 영상 데이터가 해당 화소에 인가될 수 있다. 즉, 홀수 번째 프레임일 경우, 홀수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 계조의 출력 영상 데이터(b)가 선택되고, 짝수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제1 데이터 저장부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a)가 선택될 수 있다. 또한 짝수 번째 프레임의 경우, 홀수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제1 데이터 저장부(613)에 기억된 하위 출력 영상 데이터(a)가 선택되고, 짝수 번째 화소행에 대응하는 출력 영상 데이터에는 제2 데이터 저장부(614)에 기억된 상위 출력 계조의 출력 영상 데이터(b)가 선택될 수 있다.

이미 설명한 것처럼, 이러한 출력 영상 데이터는 도 1에 도시한 것처럼 입력 계조를 두 개의 출력 계조로 변환하여 각각 제1 및 제2 데이터 저장부(613, 614)에 저장된 하위 계조의 출력 영상 데이터와 상위 계조의 출력 영상 데이터를 이용하지만, 그렇지 않을 수도 있다.

이를 위해, 도 1에 도시한 계조 전압 생성부(800)와는 달리, 본 실시예에 따른 계조 전압 생성부(도시하지 않음)는 하위 계조의 출력 영상 데이터에 대응하는 두 벌의 계조 전압을 생성하는 제1 계조 전압 생성기와 상위 계조의 출력 영상 데이터에 대응하는 두 벌의 계조 전압을 생성하는 제2 계조 전압 생성기를 포함한다. 이때, 제1 계조 전압 생성기가 상위 계조의 출력 영상 데이터에 대응하는 계조 전 압을 생성할 수 있고, 제2 계조 전압 생성기가 하위 계조의 출력 영상 데이터에 대응하는 계조 전압을 생성할 수 있음은 당연하다.

이로 인해, 신호 제어부(600)로부터 입력 영상 데이터(R, G, B)를 액정 표시판 조립체의 동작 조건에 맞게 적절히 처리된 영상 데이터(DAT)가 인가되면, 데이터 구동부(500)는 화소행의 순서 등에 기초하여 홀수 번째 화소행일 경우 제1 계조 전압 생성기로부터의 복수의 계조 전압 중에서 해당하는 계조 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 전달하고, 짝수 번째 화소행일 경우 제2 계조 전압 생성기로부터의 복수의 계조 전압 중에서 해당하는 계조 전압을 선택하여 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 전달한다.

따라서 신호 제어부(600)는 입력 계조를 갖는 입력 영상 데이터를 두 개의 출력 계조를 갖는 하위 및 상위 출력 영상 데이터로 보정하지 않아도 된다.

이러한 동작을 위한 액정 표시 장치의 구조는 신호 제어부(600)와 계조 전압 생성부(800)를 제외하면 도 1에 도시한 구조와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이, 화소행 단위로 하위(상위) 출력 영상 데이터와 상위(하위) 출력 영상 데이터를 번갈아 인가할 때, 도 7의 (a) 내지 (d)에 도시한 것처럼, 데이터 전압의 극성은 1×1 도트 반전과 2 프레임 반전 형태를 가진다.

결국, 도 7의 (a) 내지 (d)에 도시한 것과 같은 영상 데이터 패턴과 극성 패턴이 4 프레임 단위로 반복된다.

이미 설명한 것처럼, 이러한 형태의 도트 반전에 한정되지 않고 다른 형태의 도트 반전이 가능하며, 도트 반전 이외의 다른 반전 형태, 예를 들면 다양한 형태의 행반전이나 열 반전 역시 적용 가능하다.

이와 같이, 입력 계조를 갖는 입력 영상 데이터를 하위 및 상위 출력 계조를 갖는 두 개의 하위 및 상위 출력 영상 데이터로 변환한 후, 프레임 단위로 해당 화소에 인가할 때, 입력 계조를 시간 평균 투과율에 기초하여 정면 감마 곡선과 유사한 형태를 갖는 감마 곡선을 형성하는 한 쌍의 하위 출력 계조와 상위 출력 계조로 변환하여 화소에 할당하므로, 정면과 측면에서의 시인성 차이로 인한 화질 악화가 줄어든다.

다음 도 8을 참고로 하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치는 신호 제어부(600')를 제외하면 도 1에 도시한 액정 표시 장치의 구조와 동일하므로, 신호 제어부(600')의 구조만을 설명한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 신호 제어부(600')는 색 보정부(620), 색 보정부(620)에 연결된 영상 데이터 보정부(610), 영상 데이터 보정부(610)에 연결된 프레임 메모리(frame memory)(640), 영상 데이터 보정부(610)와 프레임 메모리(640)에 연결된 DCC(dynamic capacitance compensation)부를 포함한다.

이러한 구조를 갖는 신호 제어부(600')의 동작은 다음과 같다.

신호 제어부(600')의 영상 데이터 보정부(610)는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 영상 데이터 보정부(610)의 구조 및 동작과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 신호 제어부(600')의 색 보정부(620)는 계조 레벨의 증감에 따라 색 온도가 일정한 특성을 갖도록 외부로부터의 입력 영상 신호(R, G, B)를 보정하여 영상 데이터 보정부(610)에 전달한다.

영상 데이터 보정부(910)는 도 1 내지 도 7을 참고로 하여 설명한 것처럼, 보정된 입력 영상 신호(R, G, B)에 기초하여 하위 계조의 출력 영상 데이터와 상위 계조의 출력 영상 데이터 중에서 하나의 출력 영상 데이터를 선택하여 DCC부(630)와 프레임 메모리(640)에 인가한다.

DCC부(630)는 영상 데이터 보정부(610)로부터의 현재 출력 영상 데이터와 프레임 메모리(640)에 기억된 이전 출력 영상 데이터의 크기 차에 따라 현재 출력 영상 데이터를 보정한다.

예를 들어, 현재 출력 영상 데이터가 이전 출력 영상 데이터보다 클 경우, 현재 출력 영상 데이터보다 소정치만큼 큰 영상 데이터를 최종 출력 영상 데이터로 하여 데이터 신호(DAT')로서 데이터 구동부(500)에 전달한다.

하지만 현재 출력 영상 데이터가 이전 출력 영상 데이터보다 작을 경우, 현재 출력 영상 데이터보다 소정치만큼 작은 영상 데이터를 최종 출력 영상 데이터로 하여 데이터 신호(DAT')로서 데이터 구동부(500)에 전달한다.

마지막으로, 현재 출력 영상 데이터가 이전 출력 영상 데이터와 같을 경우, 현재 출력 영상 데이터를 그대로 최종 출력 영상 데이터로 하여 데이터 신호(DAT')로서 데이터 구동부(500)에 전달한다.

이처럼, 현재 출력 영상 데이터가 이전 출력 영상 데이터와 다를 경우, 현재 출력 영상 데이터를 증감시키므로 해당하는 화소가 목표 휘도에 신속하게 접근할 수 있으므로, 액정의 응답 속도 지연으로 인한 화질 악화가 줄어든다. 또한 색 보정부(620)를 통해 입력 영상 데이터(R, G, B)의 색 온도가 일정한 특성을 갖도록 보정하므로 액정 표시 장치의 화질이 향상된다.

본 발명에 의하면, 입력 계조를 시간 평균 투과율에 기초하여 정면 감마 곡선과 유사한 형태를 갖는 감마 곡선을 형성하는 한 쌍의 하위 출력 계조와 상위 출력 계조로 변환한 후 프레임 별로 화소에 번갈아 할당하므로, 정면과 측면에서의 시인성 차이로 인한 화질 악화가 줄어든다.

또한 용량성 결합 등을 위해 하나의 화소를 두 개의 부화소로 나눌 필요가 없으므로, 표시 장치의 개구율이 높아지고, 화소의 투과율이 줄어들지 않으므로 화질이 향상된다.

이에 더하여, DCC를 실시하여 해당하는 화소가 목표 휘도에 신속하게 접근할 수 있으므로, 액정의 응답 속도 지연으로 인한 화질 악화가 줄어들고, 색 보정부를 통해 입력 영상 데이터의 색 온도가 일정한 특성을 갖도록 보정하므로 액정 표시 장치의 화질이 향상된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 장치로서,

복수의 영상 데이터 중에서, 입력 영상 데이터에 대응하는 하나의 영상 데이터를 선택하여 출력 영상 데이터로 변환한 후 출력하는 신호 제어부, 그리고

상기 신호 제어부로부터의 출력 영상 데이터를 해당하는 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부

를 포함하고,

상기 복수의 영상 데이터의 정면 감마의 평균은 상기 입력 영상 데이터에 대한 정면 감마와 일치하는

표시 장치의 구동 장치.
제1항에서,

상기 복수의 영상 데이터는 화소 단위로 번갈아 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제2항에서,

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 1×2 도트 반전인 표시 장치의 구동 장치.
제3항에서,

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 2 프레임 반전인 표시 장치의 구동 장치.
제1항에서,

상기 복수의 영상 데이터는 화소행 단위로 번갈아 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제2항 또는 제5항에서,

상기 복수의 영상 데이터는 소정 화소에 프레임마다 번갈아 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제2항 또는 제5항에서,

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 1×1 도트 반전인 표시 장치의 구동 장치.
제8항에서,

상기 복수의 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성은 2 프레임 반전인 표시 장치의 구동 장치.
제1항에서,

상기 복수의 영상 데이터는 제1 영상 데이터와 제2 영상 데이터를 포함하고, 상기 제1 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 높은 계조를 갖고, 상기 제2 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 낮은 계조를 갖는 표시 장치의 구동 장치.
제9항에서,

상기 신호 제어부는,

상기 제1 영상 데이터가 기억된 제1 데이터 저장부와 제2 영상 데이터가 기억된 제2 데이터 저장부를 포함하고,

상기 신호 제어부는 상기 입력 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 데이터 저장부 또는 상기 제2 데이터 저장부에 기억된 제1 영상 데이터 또는 제2 영상 데이터를 출력 영상 데이터로서 변환한 후 출력하는

표시 장치의 구동 장치.
제10항에서,

상기 신호 제어부는 상기 출력 영상 데이터를 이전 프레임의 출력 영상 데이터(이하, 이전 출력 영상 데이터라 함)를 비교하여 상기 출력 영상 데이터를 최종 출력 영상 데이터로 보정한 후 데이터 전압으로서 출력하는 DCC부를 더 포함하는
제11항에서,

상기 신호 제어부는 이전 출력 영상 데이터를 기억하고 있는 프레임 메모리를 더 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제11항에서,

상기 신호 제어부는 계조 레벨의 증감에 따라 색 온도가 일정한 특성을 갖도록 상기 입력 영상 데이터를 보정하는 색 보정부를 더 포함하는 표시 장치의 구동 장치.
제1항에서,

상기 입력 영상 데이터는 120㎐의 주파수를 갖는 표시 장치의 구동 장치.
행렬 형태로 배열되어 있는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 장치로서,

입력 영상 데이터를 출력 영상 데이터로 변환하여 내보는 신호 제어부,

복수의 제1 계조 전압을 생성하는 제1 계조 전압 생성기와 복수의 제2 계조 전압을 생성하는 제2 계조 전압 생성기를 포함하는 계조 전압 생성부,

상기 신호 제어부로부터의 출력 영상 데이터에 기초하여 상기 제1 계조 전압 생성기와 상기 제2 계조 전압 생성기 중 하나의 계조 전압 생성기를 선택한 후, 해 당하는 계조 전압을 데이터 전압으로 변환하여 상기 화소에 인가하는 데이터 구동부

를 포함하고,

상기 제1 및 제2 계조 전압에 대응하는 영상 데이터의 정면 감마의 평균은 상기 입력 영상 데이터에 대한 정면 감마와 일치하는

표시 장치의 구동 장치.
제15항에서,

상기 제1 계조 전압에 대응하는 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 높은 계조를 갖고, 상기 제2 계조 전압에 대응하는 영상 데이터는 상기 입력 영상 데이터의 계조보다 낮은 계조를 갖는 표시 장치의 구동 장치.
제15항에서,

상기 제1 및 제2 계조 전압은 화소행 단위로 번갈아 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제17항에서,

상기 제1 및 제2 계조 전압은 소정 화소에 프레임마다 번갈아 인가되는 표시 장치의 구동 장치.
제17항에서,

상기 복수의 화소에 인가되는 계조 전압의 극성은 1×1 도트 반전인 표시 장치의 구동 장치.
제19항에서,

상기 복수의 화소에 인가되는 계조 전압의 극성은 2 프레임 반전인 표시 장치의 구동 장치.
제15항에서,

상기 입력 영상 데이터는 120㎐의 주파수를 갖는 표시 장치의 구동 장치.