JP2008139810A - 平板表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 平板表示装置及びその駆動方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る平板表示装置100は、一つのフレームに対応するディジタル信号を、ｎ個のディジタルサブフレーム信号に分割する処理ユニット122を含む制御部120と、制御部からディジタルサブフレーム信号を受けて、ｎ個のアナログサブフレーム信号を発生して表示部140に供給する駆動部130と、前記ｎ個のアナログサブフレーム信号を受けて、これに対応するイメージを実現する表示部140とを含み、ｎ個のディジタルサブフレーム信号に対応する輝度の平均値は、分割前のディジタル信号の輝度と同一であり、ｎ個のディジタルサブフレーム信号のビット数は、ディジタル信号のビット数より小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、平板表示装置及びその駆動方法に関する。

最近、平板表示装置（ＦＰＤ）は、マルチメディアの発達とともにその重要性が増大されている。これに応じて、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、有機電界発光表示装置等の多様な平面形ディスプレイが実用化されている。

この中で、Ｎ×Ｍ個のマトリックス形式に交差するデータラインとスキャンラインの領域に各々のサブピクセルが形成された平板表示装置は、前記データライン及びスキャンラインに電気接続された駆動部からデータ信号とスキャン信号の供給を受けて所望の映像を表現する。

平板表示装置の映像の品質を向上させるためには、多様な階調を表現しなければならないが、多様な階調を表現するには、デジタルデータ信号のビット数が増加する。しかし、これを実現するためには、駆動部の出力ビット数も増加させなければならないので、階調表現に基づく装置の制約が発生する。

上述した問題点を解決するための本発明の目的は、１つのデジタル信号をｎ個のデジタルサブフレーム信号に分割して、このｎ個のデジタルサブフレームを伝送して、駆動部の出力ビットを減らすことによって、装置の制約を解消できる平板表示装置及びその駆動方法を提供することである。

前述した課題を解決するために、本発明の平板表示装置は、一つのフレームに対応するデジタル信号をｎ個のデジタルサブフレーム信号に分割する処理ユニットを含む制御部と、この制御部から前記デジタルサブフレーム信号の供給を受けて、ｎ個のアナログサブフレーム信号を発生して表示部に供給する駆動部と、ｎ個のアナログサブフレーム信号の供給を受けてそれに対応するイメージを実現する表示部とを含み、ｎ個のデジタルサブフレーム信号にあたる輝度の平均値が、分割前のデジタル信号の輝度と同一で、ｎ個のデジタルサブフレーム信号のビット数が、前記デジタル信号のビット数より小さいことを特徴とする。

また、本発明に係る平板表示装置の駆動方法は、スキャンライン及びデータラインの交差領域に位置するサブピクセルを含む表示部に、前記スキャンラインを介してスキャン信号を供給するスキャン信号供給段階、外部から供給された一つのフレームにあたるデジタル信号をｎ個のデジタルサブフレーム信号に分割するデータ信号処理段階、及び分割された前記ｎ個のデジタルサブフレーム信号をｎ個のアナログサブフレーム信号に変換して、前記データラインを介して前記表示部に供給するデータ信号供給段階を含み、
前記ｎ個のデジタルサブフレーム信号にあたる輝度の平均値が、分割前の前記デジタル信号の輝度と同じく、前記ｎ個のデジタルサブフレーム信号のビット数が、前記デジタル信号のビット数より小さいことを特徴とする。

本発明は、多様な階調表現を可能としながら、駆動部の大きさを減少または維持させることができて、階調表現に係る装置の制約を解消させることができる。

以下に、添付された図面を参照して、本発明に係る具体的な実施形態を説明する。
図１は、本発明の一つの実施形態に係る平板表示装置の概略的なブロック図である。

図１に示された平板表示装置１００は、メモリー１１０、制御部１２０、駆動部１３０及び表示部１４０を含む。メモリー１１０は、各デジタル信号が１つのフレームに対応するデジタル信号として、外部から供給を受けた映像信号を記憶する。

制御部１２０は、メモリー１１０から供給を受けた一つのフレームに対応するデジタル信号を補正するガンマ補正部１２１を含む。そして、ガンマ補正部１２１によってガンマ補正されたデジタル信号をｎ個のデジタルサブフレーム信号に分割して出力する処理ユニット１２２を含む。

一方、処理ユニット１２２によって分割されたｎ個のデジタルサブフレーム信号にあたる輝度の平均値は、分割前の一つのフレームに対応するデジタル信号の輝度と同じであるが、ｎ個のデジタルサブフレーム信号のビット数は、デジタル信号のビット数より小さい。

分割されたｎ個のデジタルサブフレーム信号は、駆動部１３０に供給されて、駆動部１３０は、ｎ個のデジタルサブフレーム信号をｎ個のアナログサブフレーム信号に変換し、さらに、ｎ個のサブフレーム間で、これらのｎ個のアナログサブフレーム信号を表示部１４０に供給する。

表示部１４０は、スキャンラインとデータラインの交差領域に位置したサブピクセルを含む。各々のサブピクセルは、第１電極、第２電極及び第１電極と第２電極の間に位置する有機発光層または液晶層を含むことができる。すなわち、平板表示装置は、有機電界発光表示装置または液晶平板表示装置である。また、各々のサブピクセルは、一つ以上の薄膜トランジスタ及びキャパシタを含むことができる。

表示部１４０は、ｎ個のサブフレームの間で、ｎ個のデジタルサブフレーム信号に対応するイメージを実現して、一つのフレームの間に実現される輝度は、メモリーに記憶された一つのフレームに相当するデジタル信号に対応する輝度と同一である。

図２は、本発明の一つの実施形態に係る平板表示装置のデジタル信号の処理段階を説明するためのブロック図である。
本発明の理解を助けるためにメモリー１１０に記憶された、一つのフレームに相当するデジタル信号を６ビットに形成する。そして、制御部１２０のガンマ補正部１２１で出力されるデジタル信号は、７ビットに形成され、 処理ユニット１２２を通じて出力されるｎ個のデジタルフレーム信号は、５ビットに形成される。しかし、本発明は、予め形成された信号のビット数に限定されない。

図２を参照すれば、メモリー１１０に記憶された６ビットのデジタル信号は、ガンマ補正部１２１に出力される。ガンマ補正部１２１は、平板表示装置の特性を考慮した非線形伝達関数の一種であるガンマ曲線を使って、デジタル信号を補正するものである。ガンマ補正部１２１は、ルックアップ表を含むことができるし、デジタル信号は、ガンマ補正部のルックアップ表（ＬＵＴ）によって補正される。ガンマ曲線は、平板表示装置が有機電界発光表示装置の場合、有機発光層の発光特性、特に、発光材料の特性に相応するように作成される。

本発明の一つの実施形態において、ガンマ補正部１２１は、メモリー１１０から供給された一つのフレームに対応するデジタル信号のビット数を、１ビット以上増加させて７ビットのデジタル信号に補正する。

しかし、本発明の実施形態と異なり、デジタル信号がガンマ補正部１２１によって補正されても、ビット数は補正の前と等しい場合があり、補正されたデジタル信号のビット数が増加するほど、階調をより細分して表現することができる。

ガンマ補正部１２１から出力された７ビットのデジタル信号は、処理ユニットに供給される。処理ユニット１２２は、駆動部の出力ビット数を減らすために、７ビットのデジタル信号を処理して４個の５ビットデジタルサブフレーム信号に分割する。

ここで、処理ユニット１２２は、７ビットのデジタル信号に対応する輝度と４個の５ビットデジタルサブフレーム信号に対応する輝度が同一となるように７ビットのデジタル信号を分割する。

例えば、処理ユニット１２２は、７ビットのデジタル信号に対して、４個の５ビットのデジタルサブフレーム信号を発生する。この内、２個のデジタルサブフレーム信号は７ビットのデジタル信号の下位二つのビットを削除した値であり、1個のデジタルサブフレーム信号は、７ビットのデジタル信号の下位二つのビットを削除した値に、削除した二つのビットの内で下位ビットを加えた値であり、残り1個のデジタルサブフレーム信号は、７ビットのデジタル信号の下位二つのビットを削除した値に、削除した二つのビットの内で上位ビットを加えた値である。

すなわち、ガンマ補正部１２１を介して補正された７ビットのデジタル信号の下位２ビットが、００の場合、処理ユニット１２２を介して出力された４個のデジタルサブフレーム信号の全体ビット値は、４個のサブフレーム間で同一であり、下位２ビットが０１、１０または１１の場合、処理ユニット１２２を介して出力された４個のデジタルサブフレーム信号の全体ビット値は、４個のサブフレーム間で一つ以上異なる。

説明の理解を助けるために、図３に示されたメモリー値の内でデジタル信号 "３（００００１１）"、"４（０００１００）"及び"８（００１００１）"を利用して一連の過程を説明する。

先ず、デジタル信号 "３（００００１１）"の例を説明すれば、メモリー１１０に記憶された６ビットのデジタル信号"３（００００１１）"は、ガンマ補正部１２１のルックアップ表（ＬＵＴ）を通じて１ビットが増加することにより、"２（００００１００）"になる。７ビットのデジタル信号"２（００００１ ００）"は、処理されて、４個のデジタルサブフレーム信号に分けられる。

この時、７ビットのデジタル信号"２（００００１００）"の内下位２ビットを削除すると、５ビットの"１（００００１）"になる。そして、７ビットの内で下位２ビットは"００"なので、４個のデジタルフレーム信号は等しい。すなわち、処理ユニット１２２は四つのサブフレーム間 で"１（００００１）、１（００００１）、１（００００１）、１（００００１）"を出力する。

４個のデジタルサブフレーム信号の平均は、"１"に表示されるが、デジタルサブフレーム信号の最下位ビットは、実質的にガンマ補正部で補正されたデジタル信号の下位三番目ビットと等しい値を有する。すなわち、補正されたデジタル信号と４個のデジタルサブフレーム信号の平均値は、"２に等しい。したがって、駆動部１３０は、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号の供給を受けて、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号の輝度の平均値と７ビットの補正されたデジタル信号の輝度が同一となるように、 ４個の５ビットデジタルサブフレーム信号を４個のアナログサブフレーム信号に変換する。

したがって、表示部１４０に実質的に供給されるデータ信号の量は、ガンマ補正部１２１の値"3．5"と同一になり、結局、これらの輝度は表示部１４０上で同一に実現される。

次に、デジタル信号"４ （０００１００）"の例を説明する。
メモリー１１０の６ビットのデジタル信号"４ （０００１００）"は、ガンマ補正部１２１によって１ビット増加して７ビットの"１ （００００１１１）"になる。７ビットのデジタル信号 "１ （００００１１１）"は、処理されて４個のデジタルサブフレーム信号に分割される。

この時、処理ユニット１２２は、７ビットのデジタル信号"１ （００００１１１）"の下位２ビットを削除して、２個の５ビットデジタルサブフレーム信号"１" （００００１）を発生する。その後、削除した２ビットの内で下位ビットを５ビットのデジタルサブフレーム信号に加えて、 削除した ２ビットの中で上位ビットを５ビットのデジタルサブフレーム信号に加えて、二つのサブフレーム信号を発生させる。すなわち、４個のデジタルサブフレーム信号は、それぞれ"１（００００１）、１（００００１）、２（０００１０）、３（０００１１）" である。

４個のデジタルサブフレーム信号の平均値は、"１．７５"に表示されるものの、実質的に５ビットのデジタルサブフレーム信号の最下位ビットは、７ビットのデジタルサブフレーム信号の下位三番目ビットと等しい。すなわち、補正されたデジタル信号と４個のデジタルサブフレーム信号の平均値は、３．５として等しい。したがって、駆動部１３０は、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号の供給を受けて、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号の輝度の平均値と補正された７ビットデジタル信号の輝度がほぼ同一となるように、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号を４個のアナログサブフレーム信号に変換する。

したがって、表示部１４０に実質的に供給された量は、ガンマ補正部１２１の値 "３．５"と同一になって、結局、これらの輝度は表示部１４０上で同一に実現される。

次に、デジタル信号"８（００１００１）"の例を説明する。
メモリー１１０に記憶されたデジタル信号"８（００１０００）"は、ガンマ補正部１２１を通じて１ビットが増加した"７ （０００１１１０）"になる。デジタル信号"７ （０００１１１０）"は、処理ユニット１２２によって処理されて４個のデジタルサブフレーム信号に分けられる。

この時、処理ユニット１２２は、７ビットの内で下位２ビットを削除して、２個の５ビットデジタルサブフレーム信号"３（０００１１）を発生する。その後、前記５ビットデジタルサブフレーム信号"３（０００１１）"に削除したビット（１０）の内下位ビットを加えて、前記５ビットデジタルサブフレーム信号"３（０００１１）" に、削除したビット１０の内上位ビットを加えて、２個のデジタルサブフレーム信号を発生する。すなわち４個の５ビットデジタルサブフレーム信号は、それぞれ "３（０００１１）、３（０００１１）、３（０００１１）、５（００１０１）"である。

一方、デジタルサブフレーム信号の平均値は、3．5に表示されるものの、実質的に５ビットデジタルサブフレーム信号の最下位ビットは、７ビットデジタルサブフレーム信号の下位三番目ビットと等しい。すなわち、 補正されたデジタル信号と４個のデジタルサブフレーム信号の平均値は 7に等しい。したがって、駆動部１３０は、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号の供給を受けて、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号の輝度の平均値と補正された７ビットデジタル信号の輝度が同一となるように、４個の５ビットデジタルサブフレーム信号を４個のアナログサブフレーム信号に変換する。

したがって、表示部１４０に実質的に供給された量は、ガンマ補正部１２１の値 "７"と同一になって、結局、これらの輝度は表示部１４０上で同一に実現される。

本発明の一つの実施形態では、７ビットデジタル信号をデジタル信号の最下位２ビットを削除して４個の５ビットデジタルサブフレーム信号を生成したが、最下位１ビットを削除して２個の６ビットデジタルサブフレーム信号を発生こともでき、デジタルサブフレーム信号の数はこれに限らない。

また、本発明の一つの実施形態では、７ビットのデジタル信号を分割する際して、下位２ビットを削除した値を基準にしてプロセッシングする方法を説明したが、ここに限らないし、複数のデジタルサブフレーム信号の平均値の分割前のデジタル信号と等しければ関係ない。すなわち、本発明の一つの実施形態で（１、１、２、３）で分割したら、（０、２、２、３）または （４ ０ ０ ３）に処理することも可能である。

そして、制御部１２０は、赤色、緑色、青色の内で何れか一つのデジタル信号を選択してｎ個のデジタルサブフレーム信号で分割することができる。したがって、階調をより多様に表現しなければならない必要がある色相の場合、ガンマ補正部によって微細に補正してビット数を高めた後、これを処理ユニットによって、デジタルサブフレーム信号に分割して表示部に供給することができる。すなわち、駆動部の出力ビット数を高めなくても平板表示装置の画面の品質を向上させることができる。

図３は、本発明の一つの実施形態に係る平板表示装置の駆動方法を示す流れ図である。
図１及び図３を参照すれば、スキャン信号供給段階（Ｓ２２０）は、スキャンライン及びデータラインの交差領域に位置するサブピクセルを含む表示部１４０にスキャンラインを介してスキャン信号を供給する段階である。

データ信号処理段階（Ｓ２４０）は、外部から供給された一つのデジタル信号をｎ個のデジタルサブフレーム信号で分割する段階である。
データ信号処理段階（Ｓ２４０）では、ルックアップ表を含むガンマ補正部１２１を利用して一つのフレームに対応するデジタル信号のビット数を、１ビット以上増加してガンマ補正をし、処理ユニット１２２を利用してガンマ補正されたデジタル信号をｎ個のデジタルサブフレーム信号で分割することができる。

処理されたデータ信号供給段階（Ｓ２６０）で、駆動部１３０は、ｎ個のデジタルサブフレーム信号の輝度の平均値と補正されたデジタル信号の輝度が同一となるように、ｎ個のデジタルサブフレーム信号をｎ個のアナログサブフレーム信号に変換してｎ個のサブフレーム間表示部１４０に供給する。

以上添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明したが、上述した本発明の技術的構成は、本発明の技術分野に属する当業者が、本発明の技術的思想や必須特徴部分を変更しなくても他の具体的な形態で実施されることができるということを理解できる。

したがって、上記した実施形態は、すべての面において、例示的なものであり、限定的ではないことを理解されなければならない。同時に、本発明の技術範囲は、詳細な説明よりも特許請求範囲によって現わされる。また、特許請求範囲の意味及び範囲そしてその等価的概念から導出されるすべての変更または変形された形態は、本発明の技術範囲に含まれるものである。

本発明の一つの実施形態に係る平板表示装置の概略的なブロック図である。 本発明の一つの実施形態に係るデジタル信号の処理を説明するためのブロック図である。 本発明の一つの実施形態に係る平板表示装置の駆動方法を示す流れ図である。

符号の説明

１００ 平板表示装置
１１０ メモリー
１２１ ガンマ補正部
１２２ 処理ユニット
１３０ 駆動部
１４０ 表示部

Claims (21)

1. 一つのフレームに対応するディジタル信号をｎ個のディジタルサブフレーム信号に分割する処理ユニットを含む制御部と、
   前記制御部から前記ディジタルサブフレーム信号を受けて、ｎ個のアナログサブフレーム信号を発生して表示部に供給する駆動部と、
   前記ｎ個のアナログサブフレーム信号を受けて、これに対応するイメージを実現する表示部とを含み、
   前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号に対応する輝度の平均値は、分割前の前記ディジタル信号の輝度と同一であり、前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号のビット数は、前記ディジタル信号のビット数より低いことを特徴とする平板表示装置。
2. 前記制御部は、
   前記一つのフレームに対応するディジタル信号をルックアップ表を参照して補正するガンマ補正部を含み、前記ディジタル信号は、前記ガンマ補正部によって補正されることを特徴とする請求項１記載の平板表示装置。
3. 前記ガンマ補正部は、前記ディジタル信号のビット数を１ビット以上増加させるように補正することを特徴とする請求項１記載の平板表示装置。
4. 前記処理ユニットは、
   前記ディジタル信号の下位１ビット以上を除去して、ｎ個のディジタルサブフレーム信号に分割して出力することを特徴とする請求項１記載の平板表示装置。
5. 前記ガンマ補正部を介して補正された前記一つのフレームに対応するディジタル信号は、７ビットであり、前記処理ユニットは、７ビットのディジタル信号を４個の５ビットディジタルサブフレーム信号に分割することを特徴とする請求項２記載の平板表示装置。
6. 前記ディジタルサブフレーム信号の少なくともいずれか二つは、７ビットのディジタル信号の下位２ビットを除去した５ビットの値であることを特徴とする請求項５記載の平板表示装置。
7. 前記ディジタルサブフレーム信号の少なくともいずれか三つは、７ビットのディジタル信号の下位２ビットを除去した５ビットの値で、残り一つの大きさは、前記三つのサブフレーム信号の大きさより大きいことを特徴とする請求項６記載の平板表示装置。
8. 前記ディジタルサブフレーム信号の他の二つの大きさは、前記いずれかの二つの大きさより大きく、前記他の二つのいずれか一方の大きさは他方の大きさより大きいことを特徴とする請求項６記載の平板表示装置。
9. 前記駆動部は、
   前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号が示す輝度と前記ディジタル信号が示す輝度が同一となるように、前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号をｎ個のアナログサブフレーム信号に変換することを特徴とする請求項１記載の平板表示装置。
10. 前記制御部は、
    赤色、緑色、青色のいずれか一つ以上のディジタル信号をｎ個のサブフレーム信号に分割することを特徴とする請求項１記載の平板表示装置
11. 前記表示部は、
    スキャンライン及びデータラインの交差領域に位置したサブピクセルを含み、
    各々のサブピクセルは、第１電極、第２電極及び二つの電極の間に介在された有機発光層を含むことを特徴とする請求項１記載の平板表示装置。
12. 各々のサブピクセルは、
    前記一つ以上の薄膜トランジスタ及びキャパシタを含むことを特徴とする請求項１１記載の平板表示装置。
13. スキャンライン及びデータラインの交差領域に位置するサブピクセルを含む表示部に、前記スキャンラインを介してスキャン信号を供給するスキャン信号供給段階と、
    外部から供給された一つのフレームに対応するディジタル信号をｎ個のディジタルサブフレーム信号に分割するデータ信号処理段階と、
    分割された前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号をｎ個のアナログサブフレーム信号に変換して、前記データラインを介して前記表示部に供給するデータ信号供給段階を含み、
    前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号に対応する輝度の平均値は、分割前の前記ディジタル信号の輝度と同一であり、前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号のビット数は、前記ディジタル信号のビット数より低いことを特徴とする平板表示装置の駆動方法。
14. 前記データ信号処理段階では、
    ルックアップ表を含むガンマ補正部を利用して前記ディジタル信号を補正し、
    前記処理ユニットを利用して前記補正されたディジタル信号をｎ個のディジタルサブフレーム信号に分割することを特徴とする請求項１３記載の平板表示装置の駆動方法。
15. 前記ガンマ補正部は、前記ディジタル信号のビット数を１ビット以上増加させるように補正することを特徴とする請求項１４記載の平板表示装置の駆動方法。
16. 前記処理ユニットは、
    前記ディジタル信号の下位１ビット以上を除去して、ｎ個のディジタルサブフレーム信号に分割して出力することを特徴とする請求項１４記載の平板表示装置の駆動方法。
17. 前記ディジタルサブフレーム信号の少なくともいずれか二つは、７ビットのディジタル信号の下位２ビットを除去した５ビットの値であることを特徴とする請求項１６記載の平板表示装置の駆動方法。
18. 前記ディジタルサブフレーム信号の少なくともいずれか三つは、７ビットのディジタル信号の下位２ビットを除去した５ビットの値で、残り一つの大きさは、前記三つのサブフレーム信号の大きさより大きいことを特徴とする請求項１６記載の平板表示装置の駆動方法。
19. 前記ディジタルサブフレーム信号の他の二つの大きさは、前記いずれかの二つの大きさより大きく、前記他の二つのいずれか一方の大きさは、他方の大きさより大きいことを特徴とする請求項１７記載の平板表示装置の駆動方法。
20. 前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号は、前記ｎ個のディジタルサブフレーム信号が示す輝度と前記ディジタル信号が示す輝度が同一となるように、ｎ個のアナログサブフレーム信号に変換されることを特徴とする請求項１３記載の平板表示装置の駆動方法。
21. 前記ディジタル信号は、赤色、緑色、青色のいずれか一つ以上のディジタル信号であることを特徴とする請求項１３記載の平板表示装置の駆動方法。

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