KR20070081521A - Driving apparatus for liquid crystal display and liquid crystal display including the same - Google Patents
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Abstract
Description
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명함으로써 본 발명을 분명하게 하고자 한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail the embodiments of the present invention to make the present invention clear.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 1에 도시한 신호 제어부의 개략적인 블록도이다.FIG. 3 is a schematic block diagram of the signal controller shown in FIG. 1.
도 4는 도 1에 도시한 계조 전압 생성부의 회로도의 한 예이다.FIG. 4 is an example of a circuit diagram of the gray voltage generator shown in FIG. 1.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에서 나타나는 화상의 변화를 히스토그램과 함께 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a change of an image appearing in a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, together with a histogram.
<도면 부호에 대한 설명><Description of Drawing>
3: 액정층 100: 하부 표시판3: liquid crystal layer 100: lower display panel
191: 화소 전극 200: 상부 표시판191: pixel electrode 200: upper display panel
230: 색 필터 270: 공통 전극230: color filter 270: common electrode
300: 액정 표시판 조립체 400: 게이트 구동부300: liquid crystal panel assembly 400: gate driver
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부500: data driver 600: signal controller
601: 데이터 분석부 603: 계조 전압 제어부601: data analyzer 603: gray voltage controller
605: 백라이트 제어부 800: 계조 전압 생성부 605: backlight controller 800: gray voltage generator
900: 백라이트부900: backlight
R,G,B: 입력 영상 데이터 DE: 데이터 인에이블 신호R, G, B: Input image data DE: Data enable signal
MCLK: 메인 클록 Hsync: 수평 동기 신호MCLK: Main Clock Hsync: Horizontal Sync Signal
Vsync: 수직 동기 신호 CONT1: 게이트 제어 신호Vsync: Vertical Sync Signal CONT1: Gate Control Signal
CONT2: 데이터 제어 신호 DAT: 디지털 영상 신호CONT2: data control signal DAT: digital video signal
Clc: 액정 축전기 Cst: 유지 축전기Clc: Liquid Crystal Capacitor Cst: Keeping Capacitor
Q: 스위칭 소자Q: switching device
본 발명은 액정 표시 장치의 구동 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a driving device of a liquid crystal display and a liquid crystal display including the same.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.A typical liquid crystal display (LCD) includes two display panels provided with pixel electrodes and a common electrode, and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix and connected to switching elements such as thin film transistors (TFTs) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 빛은 별도로 구비된 인공 광원이거나 자연 광일 수 있다.In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. In this case, the light may be a separate artificial light source or natural light.
액정 표시 장치는 수광 소자로서 백라이트부라는 인공 광원을 두어 빛을 공급한다.The liquid crystal display device supplies light by placing an artificial light source called a backlight unit as a light receiving element.
한편, 블랙(black)을 표시할 때 빛샘이 발생하여 제대로 블랙을 구현하지 못하는 경우가 있으며, 이때에는 백라이트부에서 나오는 빛의 양을 조절하여 블랙을 구현한다. 하지만, 이 경우에 화면이 전체적으로 어두워져 어두운 부분에는 계조간 구분이 쉽지 않다.On the other hand, when black is displayed, light leakage may occur to prevent black from being properly implemented. In this case, black is implemented by adjusting the amount of light emitted from the backlight unit. However, in this case, the screen becomes dark overall, and it is difficult to distinguish between gray levels in the dark part.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있는 액정 표시 장치용 구동 장치 및 이를 포함하는 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a driving device for a liquid crystal display device and a liquid crystal display device including the same, which can solve the problems of the related art.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따라 복수의 화소가 구비된 액정 표시판 조립체를 포함하는 액정 표시 장치의 구동 장치는, 외부로 부터의 입력 영상 데이터를 처리하여 내보내는 신호 제어부, 상기 액정 표시판 조립체에 빛을 제공하는 백라이트부, 그리고 기준 계조 전압을 생성하여 내보내는 계조 전압 생성부를 포함하고, According to an exemplary embodiment of the present invention, a driving device of a liquid crystal display device including a liquid crystal panel assembly having a plurality of pixels includes: a signal controller for processing and outputting input image data from the outside; A backlight unit providing light to the display panel assembly, and a gray voltage generator generating and outputting a reference gray voltage;
상기 신호 제어부는, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 히스토그램을 생성하는 데이터 분석부, 그리고 상기 데이터 분석부에 연결되어 있으며, 상기 히스토그램에 기초하여 각각 제1 및 제2 제어 신호를 생성하는 백라이트 제어부 및 계조 전압 제어부를 포함한다.The signal controller may be connected to a data analyzer configured to generate the histogram by analyzing the input image data, and a backlight controller and a gray scale configured to generate first and second control signals based on the histogram, respectively. And a voltage controller.
이때, 상기 히스토그램은 휘도에 따른 상기 화소의 수효를 나타낼 수 있다.In this case, the histogram may represent the number of pixels according to luminance.
또한, 상기 입력 영상 데이터는 낮은 휘도를 갖는 블랙 데이터, 높은 휘도를 갖는 화이트 데이터, 그리고 중간 휘도를 갖는 중간 데이터를 포함할 수 있다.The input image data may include black data having a low luminance, white data having a high luminance, and intermediate data having an intermediate luminance.
또한, 상기 입력 영상 데이터는 복수의 계조를 포함하며, 상기 블랙 데이터가 제1 계조와 이보다 조금 큰 제2 계조를 포함하고, 상기 백라이트부는 상기 제1 제어 신호를 입력받아 상기 빛의 양을 줄일 수 있다.The input image data may include a plurality of gray scales, the black data may include a first gray scale and a second gray scale slightly larger than the gray scale, and the backlight may receive the first control signal to reduce the amount of light. have.
또한, 상기 중간 데이터 또는 상기 화이트 데이터가 제3 계조를 포함하며, 상기 계조 전압 생성부는 상기 제2 제어 신호를 입력받아 상기 제2 계조 및 제3 계조에 대한 계조 전압을 높여서 내보낼 수 있다.The intermediate data or the white data may include a third gray level, and the gray voltage generator may receive the second control signal and increase the gray voltage for the second gray level and the third gray level.
한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는, 복수의 화소가 구비된 액정 표시판 조립체, 외부로부터의 입력 영상 데이터를 처리하여 내보내는 신호 제어부, 상기 액정 표시판 조립체에 빛을 제공하는 백라이트부, 그리고 기준 계조 전압을 생성하여 내보내는 계조 전압 생성부를 포함하고, On the other hand, the liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, a liquid crystal panel assembly having a plurality of pixels, a signal controller for processing and outputting the input image data from the outside, a backlight unit for providing light to the liquid crystal panel assembly, And a gray voltage generator which generates and exports a reference gray voltage.
상기 신호 제어부는, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 히스토그램을 생성하는 데이터 분석부, 그리고 상기 데이터 분석부에 연결되어 있으며, 상기 히스토그램에 기초하여 각각 제1 및 제2 제어 신호를 생성하는 백라이트 제어부 및 계조 전압 제어부를 포함할 수 있다.The signal controller may be connected to a data analyzer configured to generate the histogram by analyzing the input image data, and a backlight controller and a gray scale configured to generate first and second control signals based on the histogram, respectively. It may include a voltage controller.
이때, 상기 히스토그램은 휘도에 따른 상기 화소의 수효를 나타낼 수 있다.In this case, the histogram may represent the number of pixels according to luminance.
여기서, 상기 입력 영상 데이터는 낮은 휘도를 갖는 블랙 데이터, 높은 휘도를 갖는 화이트 데이터, 그리고 중간 휘도를 갖는 중간 데이터를 포함할 수 있다.The input image data may include black data having a low luminance, white data having a high luminance, and intermediate data having an intermediate luminance.
또한, 상기 입력 영상 데이터는 복수의 계조를 포함하며, 상기 블랙 데이터가 제1 계조와 이보다 조금 큰 제2 계조를 포함하고, 상기 백라이트부는 상기 제1 제어 신호를 입력받아 상기 빛의 양을 줄일 수 있다.The input image data may include a plurality of gray scales, the black data may include a first gray scale and a second gray scale slightly larger than the gray scale, and the backlight may receive the first control signal to reduce the amount of light. have.
또한, 상기 중간 데이터 또는 상기 화이트 데이터가 제3 계조를 포함하며, 상기 계조 전압 생성부는 상기 제2 제어 신호를 입력받아 상기 제2 계조 및 제3 계조에 대한 계조 전압을 높여서 내보낼 수 있다.The intermediate data or the white data may include a third gray level, and the gray voltage generator may receive the second control signal and increase the gray voltage for the second gray level and the third gray level.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 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 또다른 부분이 있는 경우도 포함 한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.First, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
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 3은 도 1에 도시한 신호 제어부의 개략적인 블록도이고, 도 4는 도 1에 도시한 계조 전압 생성부의 회로도의 한 예이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of the liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a schematic block diagram of the signal controller shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an example of a circuit diagram of the gray voltage generator shown in FIG. 1.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이와 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 백라이트부(900), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다. 반면, 도 2에 도시한 구조로 볼 때 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주하는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 그 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.The liquid
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행하다.The signal lines G 1 -G n and D 1 -D m are a plurality of gate lines G 1 -G n for transmitting a gate signal (also called a “scan signal”) and a plurality of data lines for transmitting a data signal ( D 1 -D m ). The gate lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.
각 화소(PX), 예를 들면 i번째(i=1, 2, , n) 게이트선(Gi)과 j번째(j=1, 2, , m) 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)는 신호선(Gi Dj)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(Clc) 및 유지 축전기(storage capacitor)(Cst)를 포함한다. 유지 축전기(Cst)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel PX, for example, the pixel PX connected to the i-th (i = 1, 2,, n) gate line G i and the j-th (j = 1, 2,, m) data line Dj. ) Includes a switching element Q connected to the signal line G i D j , a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst connected thereto. Holding capacitor Cst can be omitted as needed.
스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자로서, 그 제어 단자는 게이트선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)와 연결되어 있다.The switching element Q is a three-terminal element of a thin film transistor or the like provided in the
액정 축전기(Clc)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(191, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(191)은 스위칭 소자(Q)와 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(191, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.The liquid crystal capacitor Clc has two terminals, the
액정 축전기(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(Cst)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(191)이 절연체를 사이 에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(Cst)는 화소 전극(191)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor Cst, which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor Clc, is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and the
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(191)에 대응하는 상부 표시판(200)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색 필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(191) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.On the other hand, in order to implement color display, each pixel PX uniquely displays one of the primary colors (spatial division) or each pixel PX alternately displays the primary colors over time (time division). The desired color is recognized by the spatial and temporal sum of these primary colors. Examples of the primary colors include three primary colors such as red, green, and blue. FIG. 2 illustrates that each pixel PX includes a
액정 표시판 조립체(300)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.At least one polarizer (not shown) for polarizing light is attached to an outer surface of the liquid
계조 전압 생성부(800)는 화소(PX)의 투과율과 관련된 두 벌의 계조 전압 집합(또는 기준 계조 전압 집합)을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.The
도 3에는 이러한 계조 전압 생성부(800)의 한 예를 나타내었다.3 illustrates an example of such a
계조 전압 생성부(800)는 한 쌍의 감마 레지스터(820, 830)와 뒤쪽 감마 레지스터(830)에 10 비트의 버스로 연결된 멀티플렉서(840, 850), 그리고 각 멀티플렉서(840, 850)에 연결되어 있는 복수의 저항열(841, 851)을 포함한다. The
감마 레지스터(820, 830)는 신호 제어부(600)로부터 계조 전압 제어 신호(CONT4)를 수신 및 저장하며, 계조 전압 제어 신호(CONT4)는 디지털값이다. The gamma registers 820 and 830 receive and store the gray voltage control signal CONT4 from the
멀티플렉서(840, 850)는 감마 레지스터(820, 830)에 저장된 디지털값을 선택 신호로 하여 저항열(841, 851)에 의하여 분압된 전압 중 일부를 선택함으로써 아날로그 전압으로 변환하여 2개의 버스 배선을 통하여 데이터 구동부(500)로 출력한다. 예를 들어, 도시한 바와 같이 10비트의 데이터 중 최상위 1비트는 스위칭 소자(SW1, SW2)의 개폐를 위한 선택 신호로 사용되고, 나머지 9비트는 멀티플렉서(840, 850)의 선택 신호로 사용되는데, 9비트인 경우에는 모두 512개를 선택할 수 있다. 이 때, 멀티플렉서(840)에서는 예를 들어 8개의 정극성의 기준 전압을, 멀티플렉서(850)에서는 8개의 부극성의 기준 전압을 각각 출력할 수 있으며, 출력된 아날로그 전압(GAM_IN)은 버퍼(860)를 통하여 증폭되어, 앞에서 설명한 것처럼 데이터 구동부(500)에 공급된다.The
각 저항열(841, 851)의 양단은 일정한 기준 전압(VREF1, VREF2, VREF3, VREF4)에 각각 연결되어 있고, 각 저항열(841, 851)의 중심은 일정한 중심 전압(VCNT1, VCNT2)에 각각 연결되어 있다.Both ends of each of the resistor strings 841 and 851 are connected to constant reference voltages VREF1, VREF2, VREF3 and VREF4, respectively, and the centers of the resistor strings 841 and 851 are respectively fixed to the constant center voltages VCNT1 and VCNT2. It is connected.
게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.A
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되 어 있으며, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 신호로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 그러나 계조 전압 생성부(800)가 모든 계조에 대한 전압을 모두 제공하는 것이 아니라 정해진 수의 기준 계조 전압만을 제공하는 경우에, 데이터 구동부(500)는 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고 이 중에서 데이터 신호를 선택한다.The
백라이트부(900)는 인버터(910)와 광원부(920)를 포함하며 액정 표시판 조립체(300)에 빛을 제공한다.The
신호 제어부(600)는 도 4에 도시한 것처럼 영상 데이터(R, G, B)를 입력받아 휘도에 따른 화소의 수효를 분석하는 데이터 분석부(601)와 이에 연결되어 있는 계조 전압 제어부(603) 및 백라이트 제어부(605)를 포함한다. 신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 계조 전압 생성부(800), 백라이트부(900) 등을 제어한다. As illustrated in FIG. 4, the
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 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 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.Each of the driving
그러면 이러한 액정 표시 장치의 동작에 대하여 상세하게 설명한다.Next, the operation of the liquid crystal display will be described in detail.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.The
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), 데이터 제어 신호(CONT2), 인버터 제어 신호(CONT3) 및 계조 전압 제어 신호(CONT4) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 또한, 인버터 제어 신호(CONT3)를 백라이트부(900)의 인버터(910)로 내보내고, 계조 전압 제어 신호(CONT4)를 계조 전압 생성부(800)로 내보낸다.The
게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 주기를 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 더 포함할 수 있다.The gate control signal CONT1 includes a scan start signal STV indicating a scan start and at least one clock signal controlling an output period of the gate-on voltage Von. The gate control signal CONT1 may also further include an output enable signal OE that defines the duration of the gate-on voltage Von.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 영상 데이터의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 신호를 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 신호의 전압 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 신호의 전압 극성"을 줄여 "데이터 신호의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.The data control signal CONT2 is a load for applying a data signal to the horizontal synchronization start signal STH and the data lines D 1 -D m indicating the start of image data transmission for the pixels PX in one row [bundling]. Signal LOAD and data clock signal HCLK. The data control signal CONT2 is also an inverted signal that inverts the voltage polarity of the data signal relative to the common voltage Vcom (hereinafter referred to as " polarity of the data signal " by reducing the " voltage polarity of the data signal for the common voltage ") RVS) may be further included.
신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행[묶음]의 화소(PX)에 대한 디지털 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 디지털 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 디지털 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.According to the data control signal CONT2 from the
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 신호가 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.The
화소(PX)에 인가된 데이터 신호의 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기(Clc)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 조립체(300)에 부착된 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.The difference between the voltage of the data signal applied to the pixel PX and the common voltage Vcom is shown as the charging voltage of the liquid crystal capacitor Clc, that is, the pixel voltage. The arrangement of the liquid crystal molecules varies depending on the magnitude of the pixel voltage, thereby changing the polarization of light passing through the liquid crystal layer 3. The change in polarization is represented by a change in transmittance of light by a polarizer attached to the
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)에 데이터 신호를 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.This process is repeated in units of one horizontal period (also referred to as "1H" and equal to one period of the horizontal sync signal Hsync and the data enable signal DE), thereby all the gate lines G 1 -G n. ), The gate-on voltage Von is sequentially applied to the data signal to all the pixels PX, thereby displaying an image of one frame.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 신호의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 신호의 극성이 바뀌거나(보기: 행 반전, 점 반전), 한 화소행에 인가되는 데이터 신호의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 점 반전).When one frame ends, the state of the inversion signal RVS applied to the
그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 구동 장치의 동작에 대하여 도 5를 참고로 하여 좀더 상세히 설명한다.Next, an operation of the driving apparatus of the liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치에 입력되는 영상 데이터를 처리하는 과정을 히스토그램과 함께 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a process of processing image data input to a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention with a histogram.
여기서, 도 5의 (a)의 왼쪽에는 입력되는 영상 데이터(R, G, B)에 의하여 표시될 수 있는 화상(이하, '원 화상'이라 한다)의 한 예를 나타내었고, 도 5의 (b)의 왼쪽에는 도 5의 (a)에 나타낸 원 화상을 백라이트부(900)를 제어하여 표시되는 화상을 나타내었으며, 도 5의 (c)의 왼쪽에는 도 5의 (b)에 나타낸 화상을 계조 전압 생성부(800)를 제어하여 표시되는 화상을 나타내었다. Here, an example of an image (hereinafter, referred to as an original image) that can be displayed by the input image data R, G, and B is shown on the left side of FIG. On the left side of b), the original image shown in FIG. 5A is displayed by controlling the
또한, 도 5의 (a) 내지 (c)의 오른쪽에는 왼쪽에 나타낸 화상에서 각 영역(x, x', x", y, y')이 나타내는 휘도와 이 휘도에 따른 화소 수를 막대 그래프로 표시한 히스토그램을 도시하였다. 좀더 정확하게는, 영상 데이터(R, G, B)가 8비트 신호일 경우, 0계조에서 255계조까지 모두 256개의 계조로 나타낼 수 있으며, 이 계조가 나타내는 휘도이다. 이때, 액정 표시 장치가 노멀리 블랙 모드(normally black mode)라 가정하면 계조가 커질때 휘도가 증가하는 감마 곡선을 갖는다. 아래에서는 영상 데이터(R, G, B)가 0계조 근처일 때에는 블랙 데이터라 하고, 255계조 근처일 때에는 화이트 데이터라 하며, 그 사이의 계조를 중간 데이터라 한다.5 (a) to (c), the bar graph shows the luminance represented by each region (x, x ', x ", y, y') and the number of pixels according to the luminance in the image shown on the left. More specifically, when the image data R, G, and B are 8-bit signals, the histogram can be represented by 256 gray scales, ranging from 0 gray scale to 255 gray scales. Assuming that the liquid crystal display is normally black mode, it has a gamma curve that increases in luminance when the gray scale increases, and hereinafter, black data when the image data R, G, and B are near zero gray scale. For example, when 255 gradations are near, white data is called, and gradation between them is called intermediate data.
신호 제어부(600)의 데이터 분석부(601)는 입력되는 영상 데이터(R, G, B)의 휘도를 분석하고 이 휘도에 따른 화소의 수효를 히스토그램으로 생성한다.The data analyzer 601 of the
예를 들어, 도 5의 (a)에 도시한 것처럼, 원 화상이 어두운 영역(x), 약간 더 어두운 영역(x') 그리고 밝은 영역(y)으로 나타낼 수 있는 영상 데이터(R, G, B)가 입력되는 경우, 각 영역(x, x', y)에 대한 휘도를 구하고 이 휘도를 갖는 화소의 수효를 구하는 것이다.For example, as illustrated in FIG. 5A, image data R, G, and B in which the original image may be represented by a dark area x, a slightly darker area x ', and a bright area y are shown. ) Is input, the luminance for each area (x, x ', y) is obtained and the number of pixels having the luminance is obtained.
한편, 이러한 정보는 각각 계조 전압 제어부(603)와 백라이트 제어부(605)로 보내진다.On the other hand, this information is sent to the gray
백라이트 제어부(605)는 도 5의 (a)에 도시한 것처럼 입력 영상 데이터(R, G, B)가 0 계조 근처의 블랙 데이터와 그 외의 중간 데이터를 포함하는 경우, 백라이트 제어 신호(CONT3)를 백라이트부(900)의 인버터(910)로 내보낸다.As shown in FIG. 5A, the
인버터(910)는 광원부(920)에서 나오는 빛의 양을 조절하여 화상의 밝기를 조정하며, 도 5의 (b)에서 왼쪽에 나타낸 것과 같은 화상을 만들어낸다. 즉, 오른쪽의 히스토그램에 나타낸 것처럼, 기준선(RL1, RL2)을 중심으로 약간 왼쪽으로 이동하게 화상의 휘도를 낮추어 준다. 다만, 도 5의 (b) 및 (c)에 나타낸 히스토그램은 데이터 분석부(601)가 생성하는 것은 아니며, 단지 설명의 편의를 위하여 도 5의 (a)에 맞추어 도시한 것이다. The inverter 910 adjusts the brightness of the image by adjusting the amount of light emitted from the light source unit 920, and produces an image as shown on the left in FIG. That is, as shown in the histogram on the right side, the luminance of the image is lowered to move slightly to the left about the reference lines RL1 and RL2. However, the histograms shown in FIGS. 5B and 5C are not generated by the
원 화상의 각 영역(x, x', y)은 조금 더 어두운 영역(x', x", y')으로 옮겨가며, 특히 원 화상의 어두운 영역(x, x')은 원래보다 더 어두워져 더 정확한 블랙을 나타낸다. 즉, 원 화상을 그대로 표시할 경우에 빛샘으로 인하여 흐릿하던 블랙이 명확해진다.Each area (x, x ', y) of the original image moves to a slightly darker area (x', x ", y '), especially the dark areas (x, x') of the original image are darker than the original It shows more accurate black, that is, when the original image is displayed as it is, blurry black due to light leakage becomes clear.
하지만, 원 화상의 두 영역(x, x')의 계조 차이가 별로 없을 경우에는, 도 5의 (b)의 두 영역(x', x")에서 휘도 차이가 미미해져 구분이 잘 되지 않을 수 있으며, 이로 인해 대비비(contrast ratio)가 떨어질 수 있다. However, when the gray level difference between the two areas (x, x ') of the original image is not very small, the difference in luminance is insignificant in the two areas (x', x ") of FIG. As a result, the contrast ratio may drop.
이러한 현상을 계조 전압 제어부(603)가 계조 전압 제어 신호(CONT4)를 생성하여 계조 전압 생성부(800)를 제어함으로써 개선한다. This phenomenon is improved by the
즉, 계조 전압 제어 신호(CONT4)를 수신한 계조 전압 생성부(800)는 원 화상의 더 어두운 영역(x')을 제외한 두 영역(x, y)에 해당하는 데이터에 대한 기준 전압을 높게 하여 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 이와 같이, 원 화상의 두 영역(x, y)에 해당하는 데이터에 대한 기준 전압을 높여 주면, 백라이트부(900)에서 나오는 빛이 줄어들어 전체적으로 어두워진 화상을 원 화상과 동일한 밝기를 갖도록 할 수 있다.That is, the
이러한 처리 과정을 거쳐서 원 화상의 어두운 영역(x')은 더 어두운 영역(x")으로 바뀌고, 원 화상의 두 영역(x, y)은 원래의 밝기를 회복한다. 즉, 도 5의 (c)에 도시한 히스토그램에서 영역(x")은 기준선(RL3)과 일치하고, 영역(x')은 기준선(RL1)과, 영역(y)은 기준선(RL2)과 일치한다.Through this processing, the dark region x 'of the original image is changed to a darker region x ", and the two regions x and y of the original image restore the original brightness. In the histogram shown in Fig. 2), region x "coincides with reference line RL3, region x 'coincides with reference line RL1, and region y coincides with reference line RL2.
따라서, 선명한 블랙을 표시하는 한편, 두 어두운 영역(x, x")은 밝기가 달라져 대비비가 높아진다.Thus, while displaying a clear black, the two dark areas (x, x ") are different in brightness and the contrast ratio is high.
이러한 방식으로, 빛샘으로 인하여 블랙이 명확하게 표시되지 않을 경우에도 블랙을 선명하게 표시할 수 있고, 또한 어두운 영역 사이의 대비비를 증가시킬 수 있다.In this way, it is possible to clearly display black even when black is not clearly displayed due to light leakage, and also to increase the contrast ratio between dark areas.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 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.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060013462A KR20070081521A (en) | 2006-02-13 | 2006-02-13 | Driving apparatus for liquid crystal display and liquid crystal display including the same |
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KR (1) | KR20070081521A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8531371B2 (en) | 2010-01-14 | 2013-09-10 | Samsung Display Co., Ltd. | Liquid crystal display and driving method thereof |
-
2006
- 2006-02-13 KR KR1020060013462A patent/KR20070081521A/en not_active Application Discontinuation
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