KR20140025169A - 디지털 아날로그 변환기, 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치 - Google Patents

디지털 아날로그 변환기, 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 장치는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들의 교차 영역들에 각각 배치된 복수의　픽셀들, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버, 및 외부로부터 입력된 영상 신호들 및 제어 신호에 응답해서 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하되, 상기 데이터 드라이버로 복수의 디지털 영상 신호들 제공하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 상기 데이터 드라이버는 디지털 아날로그 변환기를 포함하며, 디지털 아날로그 변환기는 제1 및 제2 감마 전압을 입력받고, 복수의 감마 전압들을 발생하는 저항 스트링과, 복수의 선택 신호들을 저장하는 저장하는 룩업 테이블과, 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더, 및 상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함한다.

Description

디지털 아날로그 변환기, 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치{DRIVER CIRCUIT AND DISPLAY DEVICE HAVING THEM}
본 발명은 디지털 아날로그 변환기, 디지털 아날로그 변환기를 포함하여 표시 패널을 구동하는 디스플레이 구동 회로 및 그것을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
사람의 눈은 밝기에 대해 비선형적인 민감도를 지닌다. 즉, 눈은 낮은 흑백 스케일(어두울수록)에서 변화에 민감하다. 그러므로 외부로부터 입력된 영상 신호의 휘도와 표시 패널에 표시된 영상의 휘도가 일치하도록 하기 위하여 표시 패널에 표시되는 영상의 휘도를 보정하는 과정이 필요하다.
외부로부터 입력된 디지털 영상 신호는 디지털 아날로그 변환기에 의해서 아날로그 전압으로 변환된다. 일반적으로 디지털 아날로그 변환기는 다수의 탭 포인트에 적용되는 다양한 레퍼런스 전압들을 사용하여 비선형 동작을 하도록 설계된다. 즉, 레퍼런스 전압들 간의 전압 차를 다르게 설정함으로써 디지털 영상 신호를 원하는 감마 특성을 갖는 아날로그 전압으로 변환할 수 있는 디지털 아날로그 변환기가 구현된다.
그러나 비선형 디지털 아날로그 변환기는 감마 특성 변경이 용이하지 않은 단점이 있으므로 최근에는 선형 디지털 아날로그 변환기에 대한 연구가 진행되고 있다. 선형 디지털 아날로그 변환기는 원하는 감마 특성을 얻기 위해서 입력된 디지털 영상 신호의 비트 폭보다 2~3 비트 증가된 비트 폭을 필요로 한다. 이는 디지털 아날로그 변환기의 회로 면적 증가를 초래한다.
따라서 본 발명의 목적은 회로 면적 증가를 최소화한 디지털 아날로그 변환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 특징은 회로 면적 증가를 최소화한 디지털 아날로그 변환기를 구비한 구동 회로를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 디지털 아날로그 변환기를 구비한 구동 회로를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 디지털-아날로그 변환기는: 복수의 감마 전압들을 생성하는 저항 스트링, 복수의 선택 신호들을 저장하는 룩업 테이블, 상기 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더, 그리고 상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력 받고, 상기 복수의 선택 신호들 중 대응하는 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 대응하는 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 룩업 테이블에 저장되는 상기 복수의 선택 신호들은, 상기 복수의 선택기들 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 각각이 r-비트일 때, 상기 복수의 선택기들의 개수는 2×r 개이다.(단, r은 양의 정수).
이 실시예에 있어서, 상기 제2 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 기준 전압들을 입력받고, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 중 대응하는 디지털 영상 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 아날로그 영상 신호들 중 대응하는 아날로그 영상 신호로서 출력하는 복수의 디코더들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 저항 스트링은 제1 감마 전압과 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며, 상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 각각이 r-비트일 때, 상기 복수의 저항들의 수는 2(r+α) 개인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기(단, r, α 각각은 양의 정수).
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 저항들 각각의 저항값은 상기 복수의 감마 전압들 중 서로 인접한 감마 전압들 간의 전압 차이들이 동일하도록 설정된다.
본 발명의 다른 특징에 따른 디스플레이 구동 회로는: 제1 및 제2 감마 전압을 입력 받아서 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기, 및 라인 래치 신호에 응답해서 상기 복수의 아날로그 영상 신호들을 복수의 데이터 라인들로 출력하는 출력 버퍼를 포함한다. 상기 디지털-아날로그 변환기는, 상기 제1 및 제2 감마 전압들을 입력받고, 복수의 감마 전압들을 발생하는 저항 스트링과, 복수의 선택 신호들을 저장하는 룩업 테이블, 상기 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더, 및 상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 상기 복수의 디지털 영상 신호들을 상기 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력받고, 상기 복수의 선택 신호들 중 대응하는 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 대응하는 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함하고, 상기 룩업 테이블에 저장되는 상기 복수의 선택 신호들은, 상기 복수의 선택기들 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 기준 전압들을 입력받고, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 중 대응하는 디지털 영상 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 아날로그 영상 신호들 중 대응하는 아날로그 영상 신호로서 출력하는 복수의 디코더들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 저항 스트링은, 제1 감마 전압과 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며, 상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 복수의 저항들 각각의 저항값은 상기 복수의 감마 전압들 중 서로 인접한 감마 전압들 간의 전압 차이들이 동일하도록 설정된다.
본 발명의 또다른 특징에 따른 표시 장치는: 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들의 교차 영역들에 각각 배치된 복수의 픽셀, 상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버, 상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버, 및 외부로부터 입력된 영상 신호들 및 제어 신호에 응답해서 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하되, 상기 데이터 드라이버로 복수의 디지털 영상 신호들 제공하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다. 상기 데이터 드라이버는, 제1 및 제2 감마 전압을 입력받아서 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 영상 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기. 그리고 라인 래치 신호에 응답해서 상기 아날로그 영상 신호를 복수의 데이터 라인들로 출력하는 출력 버퍼를 포함하되, 상기 디지털-아날로그 변환기는, 상기 제1 및 제2 감마 전압을 입력받고, 복수의 감마 전압들을 발생하는 저항 스트링과, 복수의 선택 신호들을 저장하는 저장하는 룩업 테이블과, 상기 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더, 및 상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제1 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력 받고, 상기 복수의 선택 신호들 중 대응하는 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 대응하는 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함하고, 상기 룩업 테이블에 저장되는 상기 선택 정보는, 상기 복수의 선택기들 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러는, 유효한 디지털 영상 신호들이 출력되지 않은 수직 블랭크 구간 동안 상기 복수의 선택 신호들을 상기 디지털 영상 신호로서 상기 데이터 드라이버로 제공하며, 상기 데이터 드라이버는 상기 타이밍 컨트롤로부터 제공되는 상기 복수의 선택 신호들을 상기 룩업 테이블에 저장한다.
이 실시예에 있어서, 상기 데이터 드라이버는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 버스와 연결되고, 상기 I2C 버스를 통해 수신되는 상기 선택 정보는 상기 룩업 테이블에 저장된다.
이 실시예에 있어서, 상기 제2 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 기준 전압들을 입력받고, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 중 대응하는 디지털 영상 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 아날로그 영상 신호들 중 대응하는 아날로그 영상 신호로서 출력하는 복수의 디코더들을 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 저항 스트링은, 제1 감마 전압과 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며, 상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력하고, 상기 복수의 저항들 각각의 저항값은 상기 복수의 감마 전압들 중 서로 인접한 감마 전압들 간의 전압 차이들이 동일하도록 설정된다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 선형 디지털 아날로그 변환기의 회로 면적을 최소화할 수 있다. 그러므로 선형 디지털 아날로그 변환기를 구비한 구동 회로 및 표시 장치의 회로 면적을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 드라이버의 구체적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디지털 아날로그 변환기의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 디지털 아날로그 변환기 내 엘리먼트들의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 룩업 테이블에 저장되는 선택 정보의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러로부터 데이터 드라이버로 제공되는 한 프레임의 디지털 영상 신호를 평면적으로 도시한 도면이다.
도 7은 노말 모드에서 한 프레임의 디지털 영상 신호를 보여주는 타이밍도이다.
도 8은 룩업 테이블 데이터 전송 모드에서 한 프레임의 디지털 영상 신호를 보여주는 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시 시스템을 보여주는 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다. 이하 설명에서는 표시 장치의 일 예로 액정 표시 장치를 도시하고 설명하나, 본 발명은 액정 표시 장치에 한정되지 않고, 디스플레이 구동 회로에 의해서 구동되는 어떤 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 전압 발생기(130), 게이트 드라이버(140) 그리고 데이터 드라이버(150)를 포함한다.
표시 패널(110)은 제1 방향(X1)으로 신장된 복수의 데이터 라인들(D1-Dm) 및 데이터 라인들(D1-Dm)에 교차하여 제2 방향(X2)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(G1-Gn) 그리고 그들의 교차 영역에 행렬의 형태로 배열된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(D1-Dm)과 복수의 게이트 라인들(G1-Gn)은 서로 절연되어 있다.
각 픽셀(PX)은 도면에 도시되지 않았으나, 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터와 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호들(CTRL) 예를 들면, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다. 타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호들(CTRL)에 기초하여 영상 신호(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 디지털 영상 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 드라이버(150)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(140)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 제1 스타트 펄스 신호(SP1), 클럭 신호(CLK), 극성 반전 신호(POL) 및 라인 래치 신호(LOAD)를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)는 수직 동기 시작 신호(STV1), 출력 인에이블 신호(OE) 그리고 게이트 펄스 신호(CPV)를 포함할 수 있다.
전압 발생기(130)는 표시 패널(110)의 동작에 필요한 게이트 온 전압(VON), 게이트 오프 전압(VOFF) 및 공통 전압(VCOM)을 발생한다. 그리고 전압 발생기(130)는 데이터 드라이버(150)의 동작에 필요한 제1 감마 전압(VGAH)과 제2 감마 전압(VGAL)을 더 발생한다.
게이트 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 제2 제어 신호(CONT2) 및 전압 발생기(130)로부터의 게이트 온 전압(VON)과 게이트 오프 전압(VOFF)에 응답해서 게이트 라인들(G1-Gn)을 구동한다. 게이트 드라이버(140)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)를 포함한다. 게이트 드라이버(140)는 게이트 구동 IC에 한정되지 않고, 산화물 반도체, 비정질 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현될 수도 있다.
디스플레이 구동 회로 가운데 하나인 데이터 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 디지털 영상 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 제1 감마 전압(VGAH)과 제2 감마 전압(VGAL)을 이용하여 데이터 라인들(D1-Dm)을 구동하기 위한 계조 전압들을 출력한다.
게이트 드라이버(140)에 의해서 하나의 게이트 라인에 게이트 온 전압(VON)이 인가된 동안 이에 연결된 한 행의 스위칭 트랜지스터들이 턴 온된다. 이때 데이터 드라이버(150)는 디지털 영상 신호(DATA)에 대응하는 계조 전압들을 데이터 라인들(D1-Dm)로 제공한다. 데이터 라인들(D1-Dm)에 공급된 계조 전압들은 턴 온된 스위칭 트랜지스터들을 통해 해당 액정 커패시터들 및 스토리지 커패시터들에 인가된다. 여기서, 한 행의 스위칭 트랜지스터들이 턴 온 되어 있는 기간 즉, 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기를‘1 수평 주기(horizontal period)' 또는 '1H'라고 한다.
도 2는 도 1에 도시된 데이터 드라이버의 구체적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 데이터 드라이버(150)는 쉬프트 레지스터(210), 래치부(220), 디지털-아날로그 변환기(230) 그리고 출력 버퍼(240)를 포함한다.
도 2에서, 클럭 신호(CLK), 극성 반전 신호(POL) 및 라인 래치 신호(LOAD)는 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터 제공되는 제1 제어 신호(CONT1)에 포함된 신호들이다.
쉬프트 레지스터(210)는 클럭 신호(CLK)에 동기해서 래치 클럭 신호들(CK1~CKm)을 순차적으로 활성화한다. 래치부(220)는 쉬프트 레지스터(210)로부터의 래치 클럭 신호들(CK1~CKm)에 동기해서 영상 신호(DATA)를 래치하고, 라인 래치 신호(LOAD)에 응답해서 래치 디지털 영상 신호들(DA1~DAm)을 동시에 디지털-아날로그 변환기(230)로 제공한다.
디지털-아날로그 변환기(230)는 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터 제1 감마 전압(VGAH)과 제2 감마 전압(VGAL)을 입력받고, 래치부(220)로부터의 래치 디지털 영상 신호들(DA~DAm)에 대응하는 감마 기준 전압들(VGR1-VGR255)을 아날로그 영상 신호들(Y1~Ym)로서 출력 버퍼(240)로 출력한다. 출력 버퍼(240)는 라인 래치 신호(LOAD)에 응답해서 디지털-아날로그 변환기(230)로부터의 아날로그 영상 신호들(Y1-Ym)을 데이터 라인들(D1-Dm)로 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 디지털 아날로그 변환기의 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 디지털 아날로그 변환기(230)는 저항 스트링(310), 룩업 테이블(320), 제1 디코더(330) 그리고 제2 디코더(340)를 포함한다. 저항 스트링(310)은 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터의 제1 감마 전압(VGAH) 및 제2 감마 전압(VGAL)을 공급받고, 복수의 감마 전압들(VGA0-VGAj)을 발생한다.
룩업 테이블(320)은 복수의 감마 전압들(VGA0-VGAj) 중 일부를 선택하기 위한 선택 신호(SEL)를 저장한다. 제1 디코더(330)는 룩-업 테이블(320)에 저장된 선택 신호(SEL)에 따라서 복수의 감마 전압들(VGA0-VGAj) 중 일부를 복수의 감마 기준 전압들(VGR0-VGRk)로 출력한다. 단, j, k 각각은 양의 정수이고, j>k이다. 제2 디코더(340)는 복수의 감마 기준 전압들(VGR0-VGRk)을 참조하여 디지털 영상 신호들(DA1-DAm)을 아날로그 영상 신호들(Y1-Ym)로 변환한다.
도 4는 도 3에 도시된 디지털 아날로그 변환기 내 엘리먼트들의 구체적인 구성을 보여주는 도면이다. 도 4에 도시된 예에서, 디지털 아날로그 변환기는 966 개의 출력 채널을 가지며, 디지털 영상 신호(DA-DAm) 각각은 8-비트인 것을 일 예로 설명한다. 또한 저항 스트링(310)으로부터 출력되는 복수의 감마 전압들(VGA0-VGAj)의 수는 1024개이다.
도 4를 참조하면, 저항 스트링(310)은 도 1에 도시된 전압 발생기(130)로부터의 제1 감마 전압(VGAH) 및 제2 감마 전압(VGAL) 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 1024 개의 저항들(R1-R1024)을 포함한다. 제1 감마 전압(VGAH)과 저항들(R1-R1024) 사이의 연결 노드들 각각의 전압은 감마 전압들(VGA0-VGA1023)로서 출력된다. 저항들(R1-R1024) 각각의 저항값은 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 인접한 감마 전압들 간의 전압 차가 동일하도록 설정된다. 디지털 영상 신호들(DA1-DA966) 각각이 8-비트인 경우 저항 스트링(310)은 최소 1024 개의 저항들(R1-R1024)을 필요로 하며, 경우에 따라서 저항 스트링(310)은 최소 2048 개 또는 그 이상의 저항들을 포함할 수 있다.
룩업 테이블(320)은 복수의 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 일부를 선택하기 위한 선택 신호(SEL)를 저장한다. 제1 디코더(330)는 256 개의 선택기들(DB0-DB255)을 포함한다. 선택기들(DB0-DB255) 각각은 복수의 감마 전압들(VGA0-VGA1023)을 입력받고, 룩업 테이블(320)로부터의 선택 신호(SEL)에 따라서 복수의 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGR0-VGR255)으로 출력한다. 예컨대, 선택기(DB0)는 감마 전압들(VGA0-VGA1023)을 입력받고, 룩업 테이블(320)로부터의 선택 신호(SEL)에 따라서 복수의 감마 전압들(VGA0-VGAj) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGR1)으로 출력한다. 선택기(DB0)는 선택 신호(SEL)에 따라서 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGR2)으로 출력한다. 선택기(DB255)는 선택 신호(SEL)에 따라서 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 어느 하나를 감마 기준 전압(VGR255)으로 출력한다. 룩업 테이블(320)에 저장된 선택 신호(SEL)는 선택기들(DB0-DB255) 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함한다.
도 5는 도 4에 도시된 룩업 테이블에 저장되는 선택 정보의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 룩업 테이블(320)은 10-비트 선택기들(DB0-DB255) 각각에 대응하는 선택 신호(SEL)를 저장한다. 예컨대, 선택기(DB0)는 선택 신호(SEL='0000000011')에 응답해서 감마 전압(VGA3)을 감마 기준 전압(VGR0)으로서 출력하고, 선택기(DB2)는 선택 신호(SEL='0000000101')에 응답해서 감마 전압(VGA4)을 감마 기준 전압(VGR2)으로서 출력할 수 있다. 이와 같이 선택기들(DB0-DB255) 각각은 210=1024개의 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 어느 하나를 선택하므로 10-비트 선택기로서 동작한다.
다시 도 4를 참조하면, 제2 디코더(340)는 디지털 아날로그 변환기(230)의 출력 채널 수에 대응하는 966 개의 디코더들(DC1-DC966)을 포함한다. 디코더들(DC1-DC966) 각각은 선택기들(DB0-DB255)로부터 출력되는 감마 기준 전압들(VGR0-VGRk)을 참조하여 디지털 영상 신호들(DA1-DA966)을 아날로그 영상 신호들(Y1-Y966)로 변환한다. 예컨대, 디코더(DC1)는 감마 기준 전압들(VGR0-VGRk) 중 디지털 영상 신호(DA1)에 대응하는 어느 하나를 아날로그 영상 신호(Y1)로서 출력한다. 디코더(DC2)는 감마 기준 전압들(VGR0-VGRk) 중 디지털 영상 신호(DA2)에 대응하는 어느 하나를 아날로그 영상 신호(Y1)로서 출력한다. 또한 디코더(DC966)는 감마 기준 전압들(VGR0-VGRk) 중 디지털 영상 신호(DA966)에 대응하는 어느 하나를 아날로그 영상 신호(Y966)로서 출력한다. 이와 같이 디코더들(DC1-DC966) 각각은 28=256개의 감마 기준 전압들(VGR0-VGR255)을 참조하여 8-비트 디지털 영상 신호들(DA1-DA966)을 아날로그 영상 신호들(Y1-Y966)로 변환하므로 8-비트 디코더로서 동작한다. 그러므로 디코더들(DC1-DC966) 각각은 256개의 감마 기준 전압들(VGR0-VGR255) 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위칭 회로를 필요로 한다.
선형 디지털 아날로그 변환기는 원하는 감마 특성을 얻기 위해서 입력된 디지털 영상 신호의 비트 폭보다 2~3 비트 증가된 비트 폭을 필요로 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 디지털 영상 신호들(DA1-DA966) 각각이 8-비트인 경우 저항 스트링(310)은 최소 210 = 1024 개의 저항들(R1-R1024)을 필요로 하며, 경우에 따라서 저항 스트링(310)은 최소 211=2048 개 또는 그 이상의 저항들을 포함할 수 있다. 그러므로 1024 개의 저항들(R1-R1024)에 의해서 발생된 1024 개의 감마 전압들(VGA0-VGA1023) 중 어느 하나를 선택하기 위한 스위칭 회로의 면적은 비선형 디지털 아날로그 변환기에 비해 증가하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 1024 개의 감마 전압들(VGA0-VGA1023)은 10-비트 선택기들(DB0-DB255)에 의해서 256 개의 감마 기준 전압들(VGR0-VGR255)로 선택된다. 그러므로 디코더들(DA-DA966) 각각은 10-비트 디코더가 아닌 8-비트 디코더로 구현 가능하다. 따라서 디코더들(DA-DA966) 각각의 회로 면적이 감소한다.
도 2에 도시된 데이터 드라이버(150)의 구성들 중 디지털 아날로그 변환기(230)의 회로 면적은 데이터 드라이버(150) 전체의 회로 면적의 약 60%를 차지한다. 디코더들(DA-DA966) 각각을 10-비트 디코더 대신 8-비트 디코더로 구현하는 경우 데이터 드라이버(150)의 회로 면적은 대략 3배 정도 감소할 수 있다.
도 6은 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러로부터 데이터 드라이버로 제공되는 한 프레임의 디지털 영상 신호를 평면적으로 도시한 도면이다. 도 7은 노말 모드에서 한 프레임의 디지털 영상 신호를 보여주는 타이밍도이고, 도 8은 룩업 테이블 데이터 전송 모드에서 한 프레임의 디지털 영상 신호를 보여주는 타이밍도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)로부터 데이터 드라이버(150)로 제공되는 한 프레임의 디지털 영상 신호(DATA)는 프로토콜 구간, 액티브 구간, 수평 블랭크 구간(horizontal blank period) 그리고 수직 블랭크 구간(vertical black period)을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 액티브 구간동안 유효한 디지털 영상 신호(DATA)를 데이터 드라이버(150)로 전송한다. 유효한 디지털 영상 신호(DATA)는 표시 패널(110)에 실제로 표시될 영상 신호이다. 한 프레임의 디지털 영상 신호(DATA)는 소정 시간의 수직 블랭크 구간을 포함한다.
노말 모드에서 수직 블랭크 구간동안 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 드라이버(150)로 디지털 영상 신호(DATA)를 제공하지 않거나 또는 공통 전압(VCOM) 레벨의 디지털 영상 신호(DATA)를 제공할 수 있다.
룩업 테이블 데이터 전송 모드에서 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 드라이버(150) 내 룩업 테이블(320)에 저장될 선택 신호(SEL)를 디지털 데이터 신호(DATA)의 수직 블랭크 구간동안 전송한다. 그러므로 사용자 또는 표시 장치(100) 제조자는 원하는 감마 특성을 갖도록 룩업 테이블(320)의 선택 신호(SEL)를 변경할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 도면이다.
도 9를 참조하면, 표시 장치(400)는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 유사한 구성을 갖는다. 다만 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 달리 타이밍 컨트롤러(420)와 데이터 드라이버(450)는 I2C(Inter Integrated Circuit) 버스(SCL, SDA)로 서로 연결된다. 룩업 테이블 데이터 전송 모드에서 타이밍 컨트롤러(420)는 데이터 드라이버(450) 내 룩업 테이블(452)에 저장될 선택 신호(SEL)를 I2C 버스(SCL, SDA)를 통해 전송한다. 그러므로 사용자 또는 표시 장치(400) 제조자는 원하는 감마 특성을 갖도록 룩업 테이블(452)의 선택 신호(SEL)를 변경할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 표시 시스템을 보여주는 도면이다.
도 10을 참조하면, 표시 시스템(500)은 호스트 장치(510)와 표시 장치(520)를 포함한다. 표시 장치(520)는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 유사한 구성을 갖는다. 호스트 장치(510)는 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호들(CTRL) 예를 들면, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭 신호(MCLK) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 표시 장치(520)로 제공한다.
호스트(510)와 표시 장치(520) 내 데이터 드라이버(650)는 I2C(Inter Integrated Circuit) 버스(SCL, SDA)로 서로 연결된다. 룩업 테이블 데이터 전송 모드에서 호스트(510)는 데이터 드라이버(650) 내 룩업 테이블(652)에 저장될 선택 신호(SEL)를 I2C 버스(SCL, SDA)를 통해 전송한다. 그러므로 사용자 또는 표시 장치(520) 제조자는 원하는 감마 특성을 갖도록 룩업 테이블(652)의 선택 신호(SEL)를 변경할 수 있다.
본 명세서에서는 데이터 드라이버 내 룩업 테이블의 선택 정보를 전송하는 방식으로 I2C 버스를 이용하였으나 다른 인터페이스 방식으로 룩업 테이블의 선택 정보를 변경하도록 설계 변경할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 전압 발생기
140: 게이트 드라이버 150: 데이터 드라이버
210: 쉬프트 레지스터 220: 래치부
230: 디지털-아날로그 변환기 240: 출력 버퍼

Claims (19)

  1. 복수의 감마 전압들을 생성하는 저항 스트링;
    복수의 선택 신호들을 저장하는 룩업 테이블;
    상기 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더; 그리고
    상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 디코더는,
    각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력 받고, 상기 복수의 선택 신호들 중 대응하는 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 대응하는 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블에 저장되는 상기 복수의 선택 신호들은,
    상기 복수의 선택기들 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 디지털 영상 신호들 각각이 r-비트일 때, 상기 복수의 선택기들의 개수는 2×r 개인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기(단, r은 양의 정수).
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 디코더는,
    각각이 상기 복수의 감마 기준 전압들을 입력받고, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 중 대응하는 디지털 영상 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 아날로그 영상 신호들 중 대응하는 아날로그 영상 신호로서 출력하는 복수의 디코더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항 스트링은 제1 감마 전압과 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며,
    상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력하는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 디지털 영상 신호들 각각이 r-비트일 때, 상기 복수의 저항들의 수는 2(r+α)개인 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기(단, r, α 각각은 양의 정수).
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 저항들 각각의 저항값은 상기 복수의 감마 전압들 중 서로 인접한 감마 전압들 간의 전압 차이들이 동일하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디지털-아날로그 변환기.
  9. 제1 및 제2 감마 전압을 입력 받아서 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 디지털-아날로그 변환기; 및
    라인 래치 신호에 응답해서 상기 복수의 아날로그 영상 신호들을 복수의 데이터 라인들로 출력하는 출력 버퍼를 포함하되;
    상기 디지털-아날로그 변환기는,
    상기 제1 및 제2 감마 전압들을 입력받고, 복수의 감마 전압들을 발생하는 저항 스트링과;
    복수의 선택 신호들을 저장하는 룩업 테이블;
    상기 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더; 및
    상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 상기 복수의 디지털 영상 신호들을 상기 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력받고, 상기 복수의 선택 신호들 중 대응하는 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 대응하는 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함하고,
    상기 룩업 테이블에 저장되는 상기 복수의 선택 신호들은,
    상기 복수의 선택기들 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 회로.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 디코더는,
    각각이 상기 복수의 감마 기준 전압들을 입력받고, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 중 대응하는 디지털 영상 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 아날로그 영상 신호들 중 대응하는 아날로그 영상 신호로서 출력하는 복수의 디코더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 회로.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 저항 스트링은,
    제1 감마 전압과 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며,
    상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 회로.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 저항들 각각의 저항값은 상기 복수의 감마 전압들 중 서로 인접한 감마 전압들 간의 전압 차이들이 동일하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 구동 회로.
  14. 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들의 교차 영역들에 각각 배치된 복수의　픽셀들;
    상기 복수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 드라이버;
    상기 복수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 드라이버; 및
    외부로부터 입력된 영상 신호들 및 제어 신호에 응답해서 상기 게이트 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하되, 상기 데이터 드라이버로 복수의 디지털 영상 신호들 제공하는 타이밍 컨트롤러를 포함하되;
    상기 데이터 드라이버는,
    제1 및 제2 감마 전압을 입력받아서 상기 디지털 영상 신호를 아날로그 영상 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환기; 그리고
    라인 래치 신호에 응답해서 상기 아날로그 영상 신호를 복수의 데이터 라인들로 출력하는 출력 버퍼를 포함하되;
    상기 디지털-아날로그 변환기는,
    상기 제1 및 제2 감마 전압을 입력받고, 복수의 감마 전압들을 발생하는 저항 스트링과;
    복수의 선택 신호들을 저장하는 저장하는 룩업 테이블과;
    상기 복수의 선택 신호들에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들을 선택하고, 선택된 복수의 감마 전압들을 복수의 감마 기준 전압들로 출력하는 제1 디코더; 및
    상기 복수의 감마 기준 전압들을 참조하여 복수의 디지털 영상 신호들을 복수의 아날로그 영상 신호들로 변환하는 제2 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 디코더는, 각각이 상기 복수의 감마 전압들을 입력 받고, 상기 복수의 선택 신호들 중 대응하는 선택 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 대응하는 감마 기준 전압으로 출력하는 복수의 선택기들을 포함하고,
    상기 룩업 테이블에 저장되는 상기 선택 정보는,
    상기 복수의 선택기들 각각에 의해서 선택될 감마 전압 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    유효한 디지털 영상 신호들이 출력되지 않은 수직 블랭크 구간 동안 상기 복수의 선택 신호들을 상기 디지털 영상 신호로서 상기 데이터 드라이버로 제공하며,
    상기 데이터 드라이버는 상기 타이밍 컨트롤로부터 제공되는 상기 복수의 선택 신호들을 상기 룩업 테이블에 저장하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 데이터 드라이버는 I2C(Inter-Integrated Circuit) 버스와 연결되고,
    상기 I2C 버스를 통해 수신되는 상기 선택 정보는 상기 룩업 테이블에 저장되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 제2 디코더는,
    각각이 상기 복수의 감마 기준 전압들을 입력받고, 상기 복수의 디지털 영상 신호들 중 대응하는 디지털 영상 신호에 응답해서 상기 복수의 감마 기준 전압들 중 어느 하나를 상기 복수의 아날로그 영상 신호들 중 대응하는 아날로그 영상 신호로서 출력하는 복수의 디코더들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 저항 스트링은,
    제1 감마 전압과 제2 감마 전압 사이에 직렬로 순차적으로 연결된 복수의 저항들을 포함하며, 상기 복수의 저항들 간의 연결 노드들의 전압들을 상기 복수의 감마 전압들로 출력하고,
    상기 복수의 저항들 각각의 저항값은 상기 복수의 감마 전압들 중 서로 인접한 감마 전압들 간의 전압 차이들이 동일하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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