JP5355019B2 - 平板表示装置及びその駆動方法 - Google Patents

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Description

本発明は平板表示装置及びその駆動方法に関し、特に、製造コストを削減すると共に、多様な形態のディザマスクを適用できる平板表示装置及びその駆動方法に関する。
近年、陰極線管（Cathode Ray Tube：ＣＲＴ）の短所である重さと体積を減らすことができる各種平板表示装置が開発されている。平板表示装置としては、液晶表示装置（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Field Emission Display：ＦＥＤ）、プラズマ表示パネル（Plasma Display Panel：ＰＤＰ）及び有機電界発光表示装置（Organic Light Emitting Display：ＯＬＥＤＤ）などが挙げられる。
平板表示装置のうち、有機電界発光表示装置は電子と正孔の再結合によって光を発生する有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode:ＯＬＥＤ）を用いて画像を表示する。このような有機電界発光表示装置は速い応答速度を有すると共に、低い消費電力で駆動されるという長所がある。
一般に、有機電界発光表示装置の画素は、画素のそれぞれに含まれるストレージキャパシタＣｓｔに所定の電圧を充電し、充電された電圧に対応する電流を有機発光ダイオードに供給して画像を表示する（アナログ駆動）。しかしながら、前記のような方式は、ストレージキャパシタＣｓｔに格納され得る一定の電圧を用いて多数の階調を表現しなければならないため、階調の表現力に限界がある。そして、画素のそれぞれに含まれる駆動トランジスタの閾値電圧及び移動度の偏差によって均一な画像を表示し難いという問題点がある。
このような問題を克服するために、デジタル駆動方式が提案されている。デジタル駆動方式は、画素のそれぞれにターンオン及びターンオフに対応するデータ信号を供給し、１フレームに含まれる多数のサブフレーム期間に画素のターンオン時間を調節して階調を表現する。
しかしながら、デジタル駆動方式は１フレームに含まれるサブフレームの数に応じて表現できる階調が限定されるという問題点がある。このような問題を克服するために、従来のデジタル駆動方式では１つ以上のディザマスク（Dither Mask）を用いて階調を拡張する方法が用いられている。
ディザマスクは、入力データと関係なく、発光及び非発光する画素を更に選択することで階調を拡張すると共に、擬似輪郭ノイズを改善できる。ここで、１つのディザマスクを用いて階調を拡張すると、ディザマスクによって規則的な模様（ディザノイズ）が発生してユーザの目に観測されるという問題点がある。このような問題を克服するためには、多数のディザマスクがフレーム毎に交互に用いられなければならない。しかしながら、有機電界発光表示装置に多数のディザマスクが含まれると、メモリの容量が増加し、これにより製造コストが上昇してしまうという問題点がある。
日本特許公開第１９９４−３２４６５６号 日本特許公開第２００５−１２８２０７号 韓国特許公開第２００７−００５６４６９号 日本特許登録第３６１８５７１号
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造コストを削減すると共に、多様な形態のディザマスクを適用できる平板表示装置及びその駆動方法を提供することにある。
前記課題を解決するための本発明による平板表示装置は、１つのディザマスクを格納するルックアップテーブルと、前記ルックアップテーブルに格納されたディザマスクを用いて少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成し、フレーム期間毎に互いに異なるディザマスクを適用してデータの階調を拡張するためのディザリング部と、前記データを１フレームに含まれる複数のサブフレームパターンにマッピングして出力するサブフレームマッピング部とを備える。
好ましくは、前記ディザリング部は、前記少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成するための計算部と、前記追加のディザマスク及びディザマスクを用いて階調を拡張するためのディザ部とを備える。前記計算部は前記ディザマスクの行及び列の数をかけた値に１を足して生成される数から前記ディザマスクに含まれる全ての数を減算して前記追加のディザマスクを生成する。前記計算部は、前記ディザマスクの対角線を基準に対称となる数を交換して前記追加のディザマスクを生成する。前記計算部は、前記ディザマスクの横中心軸又は縦中心軸を基準に対称となる数を交換して前記追加のディザマスクを生成する。
また、本発明による平板表示装置の駆動方法は、ルックアップテーブルに１つのディザマスクを格納する段階と、前記ディザマスクを用いて少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成する段階と、フレーム期間毎に異なるディザマスクを用いてデータをディザリングする段階と、前記ディザリングされたデータを１フレームに含まれる複数のサブフレームパターンにマッピングする段階と、前記マッピングされたデータを用いてデータ信号を生成する段階とを含む。
好ましくは、前記追加のディザマスクを生成する段階は、前記ディザマスクの行及び列の数をかけた値に１を足して生成される数から前記ディザマスクに含まれる全ての数を減算する。前記追加のディザマスクを生成する段階は、前記ディザマスクの対角線を基準に対称となる数を交換する。前記追加のディザマスクを生成する段階は、前記ディザマスクの横中心軸又は縦中心軸を基準に対称となる数を交換する。
本発明の平板表示装置及びその駆動方法によれば、１つのディザマスクを格納し、格納されたディザマスクを用いて少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成するという効果を奏する。このような本発明では、メモリに１つのディザマスクが格納されるため、メモリの容量を最小化でき、これにより製造コストを削減できる。また、本発明では１つのディザマスクを用いて多数の追加のディザマスクを生成するため、ディザノイズを最小化できる。
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。ここで、第１構成要素と第２構成要素が連結されると説明するにあたり、第１構成要素は第２構成要素と直接連結されてもよく、第３構成要素を介して第２構成要素と間接的に連結されてもよい。また、本発明の完全な理解のための必須でない構成要素は明確性を図るために省略する。更に、同一部分には同一符号を付す。
図１は、本発明の実施形態による平板表示装置を示す図である。図１を参照すれば、本発明の実施形態による平板表示装置は、ディザリング部１０、サブフレームマッピング部２０、データ駆動部３０、走査駆動部５０、パネル４０及びルックアップテーブル（Look Up Table；以下、「ＬＵＴ」という）６０を備える。
ＬＵＴ６０は、１つのディザマスクを格納する。ここで、ＬＵＴ６０に１つのディザマスクが格納されるため、容量が最小となり、これにより製造コストが削減され得る。
ディザリング部１０は、外部からデータＤａｔａの供給を受ける。データＤａｔａの供給を受けたディザリング部１０は、ディザマスクを用いてディザリングを行うことで階調を拡張する。例えば、ディザリング部１０は、サブフレーム期間に点灯される画素を追加的に選択する。ディザリング部１０で階調が拡張すると、擬似輪郭（False Contour）ノイズが改善される。
一方、ディザリング部１０は、ＬＵＴ６０に格納された１つのディザマスクを用いて少なくとも１つ以上のディザマスクを更に生成する。そして、ディザリング部１０はフレーム期間毎に互いに異なるディザマスクを適用することで、ディザリングノイズを最小化する。このようなディザリング部１０の詳細な構成については後述する。
サブフレームマッピング部２０は、ディザリング部１０から供給されるデータＤａｔａのそれぞれを予め設定されたサブフレームパターンにマッピングして出力する。
データ駆動部３０はサブフレームマッピング部２０でサブフレームパターンに従ってビット別に分離されて入力されるデータＤａｔａをラッチした後、ラッチされたデータＤａｔａをデータ信号として水平期間毎にパネル４０のデータ線Ｄ１〜Ｄｍに供給する。
走査駆動部５０は、サブフレーム期間の水平期間毎に走査線Ｓ１〜Ｓｎに走査信号を順次供給する。すると、水平ライン単位で画素（図示せず）が順次選択され、選択された画素はデータ信号の供給を受ける。
パネル４０は、データ線Ｄ１〜Ｄｍ及び走査線Ｓ１〜Ｓｎの交差部に位置する画素を備える。画素は、データ信号に対応してサブフレーム期間に発光又は非発光しながら、所定の映像を表示する。
図２は、図１に示したディザリング部１０の実施形態を示す図である。図２を参照すれば、本発明の実施形態によるディザリング部１０は、ディザ部１２と計算部１４とを備える。
ディザ部１２は、計算部１４から供給されるディザマスクを用いて点灯される画素を更に選択することで階調を拡張する。
計算部１４は、フレーム期間毎にディザ部１２に互いに異なるディザマスクを供給する。このために、計算部１４はＬＵＴ６０に格納されたディザマスクを用いて少なくとも１つ以上のディザマスクを更に生成する。そして、フレーム期間毎に互いに異なるディザマスクが適用され得るように、計算部１４で生成されたディザマスクとＬＵＴ６０に格納されたディザマスクをディザ部１２に供給する。
計算部１４の動作過程を詳細に説明すれば、まず、ＬＵＴ６０には図３のようなディザマスクが格納される。ここで、図３に格納されるディザマスクは階調が安定的に拡張し得るように実験的に決定される。実際に、ＬＵＴ６０には現在公知となっている多様な形態のディザマスクが格納され得る。
計算部１４は、ＬＵＴ６０に格納されたディザマスクを用いて追加のディザマスクを生成する。例えば、計算部１４は式１から生成されるｋを用いて追加のディザマスクを生成する。
［数１］
ｉ×ｊ＋１＝ｋ ------------------------------ 式（１）
式１において、ｉはＬＵＴ６０に格納されたディザマスクの列の数を表し、ｊはＬＵＴ６０に格納されたディザマスクの行の数を表す。図３において、ｉ及びｊが８に設定されるため、ｋは６５に設定される。ｋを求めた計算部１４は、ＬＵＴ６０に格納されたディザマスクに含まれる全ての数字をｋから差し引いて図４のように、新たなディザマスクを生成する。
また、計算部１４は、図５及び図６に示すように、ＬＵＴ６０に格納されたディザマスクの対角線を中心に対称となる数を交換して新たなディザマスクを生成できる。
そして、計算部１４は、図７及び図８に示すように、ＬＵＴ６０に格納されたディザマスクの横中心軸又は縦中心軸を基準に対称となる数を交換して新たなディザマスクを生成できる。即ち、本発明の計算部１４にはＬＵＴ６０に格納された１つのディザマスクを用いて少なくとも１つ以上の新たなディザマスクを生成できる。
ディザ部１２は、フレーム期間毎に互いに異なるディザマスクを適用して階調を拡張する。例えば、ディザ部１２は、図３〜図８に示す６個のディザマスクをフレーム期間毎に交互に適用しながら階調を拡張できる。
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
本発明の実施形態による平板表示装置を示す図である。 図１に示したディザリング部の実施形態を示す図である。 図１に示したＬＵＴに格納されるディザマスクを示す図である。 図３に示したディザマスクにより生成される追加のディザマスクを示す図である。 図３に示したディザマスクにより生成される追加のディザマスクを示す図である。 図３に示したディザマスクにより生成される追加のディザマスクを示す図である。 図３に示したディザマスクにより生成される追加のディザマスクを示す図である。 図３に示したディザマスクにより生成される追加のディザマスクを示す図である。
符号の説明
１０ ディザリング部
１２ ディザ部
１４ 計算部
２０ サブフレームマッピング部
３０ データ駆動部
５０ 走査駆動部
４０ パネル
６０ ＬＵＴ

Claims (2)

  1. １つの基本のディザマスクを格納するルックアップテーブルと、
    前記ルックアップテーブルに格納された基本のディザマスクを用いて少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成し、フレーム期間毎に互いに異なるディザマスクを適用してデータの階調を拡張するためのディザリング部と、
    前記データを１フレームに含まれる複数のサブフレームパターンにマッピングして出力するサブフレームマッピング部と、
    前記サブフレームマッピング部でサブフレームパターンに従ってビット別に分離されて入力される前記データを用いてデータ信号を生成し、生成されたデータ信号をデータ線に供給するデータ駆動部と、
    走査線に走査信号を供給するための走査駆動部と、
    走査線及びデータ線の交差部に位置して前記サブフレーム期間毎に前記データ信号に対応して発光及び非発光する画素と
    を備え、
    前記ディザリング部は、
    前記少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成するための計算部と、
    前記追加のディザマスク及びディザマスクを用いて階調を拡張するためのディザ部と
    を備え、
    前記計算部は、前記基本のディザマスクの行及び列の数をかけた値に１を足して生成される数から前記基本のディザマスクに含まれる全ての数を減算して第１の追加のディザマスクを生成し、前記基本のディザマスクの対角線を基準に対称となる数を交換して第２及び第３の追加のディザマスクを生成し、前記基本のディザマスクの横中心軸又は縦中心軸を基準に対称となる数を交換して第４及び第５の追加のディザマスクを生成し、
    前記ディザ部は、フレーム期間毎に前記基本のディザマスク及び前記第１乃至第５のディザマスクを交互に適用して階調を拡張する
    ことを特徴とする平板表示装置。
  2. ルックアップテーブルに１つの基本のディザマスクを格納する段階と、
    前記基本のディザマスクを用いて少なくとも１つ以上の追加のディザマスクを生成する段階と、
    フレーム期間毎に異なるディザマスクを用いてデータをディザリングする段階と、
    前記ディザリングされたデータを１フレームに含まれる複数のサブフレームパターンにマッピングする段階と、
    前記マッピングされたデータを用いてデータ信号を生成する段階と、
    前記マッピングされたデータを用いて生成されたデータ信号をデータ線に供給してデータを駆動する段階と、
    走査線に走査信号を供給して走査信号を駆動する段階と、
    前記走査線及びデータ線の交差部に位置する画素をサブフレーム期間毎に前記データ信号に対応して発光及び非発光する段階と
    を備え、
    前記追加のディザマスクを生成する段階は、前記基本のディザマスクの行及び列の数をかけた値に１を足して生成される数から前記基本のディザマスクに含まれる全ての数を減算して第１の追加のディザマスクを生成し、前記基本のディザマスクの対角線を基準に対称となる数を交換して第２及び第３の追加のディザマスクを生成し、前記基本のディザマスクの横中心軸又は縦中心軸を基準に対称となる数を交換して第４及び第５の追加のディザマスクを生成し、
    前記ディザリングする段階は、前記ディザマスクを生成する段階で計算された少なくとも一つ以上の追加のディザマスク及びディザマスクを用いて階調を拡張する際に、フレーム期間毎に前記基本のディザマスク及び前記第１乃至第５のディザマスクを交互に適用して階調を拡張することを特徴とする平板表示装置の駆動方法。
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