KR100561161B1 - 서브필드의 수가 가변적인 표시패널의 구동방법 - Google Patents

서브필드의 수가 가변적인 표시패널의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저소비전력으로 매트릭스형 표시패널의 발광구동을 가능하게 하는 구동방법을 제공한다. 영상신호의 1필드 표시기간을 구성하는 서브필드의 각각에 있어서 각 화소로서 기능하는 각 발광소자가 화소데이터에 따라 서브필드에 대응하는 기간에 걸쳐 발광되도록 하는 서브필드구동을 실시할 때, 영상신호에 의해 표현되는 화상의 계조 레벨수에 따라 서브필드의 수가 변경된다.

Description

서브필드의 수가 가변적인 표시패널의 구동방법{METHOD OF DRIVING DISPLAY PANEL WITH A VARIABLE NUMBER OF SUBFIELDS}
도1은 서브필드법에 기초하여 발광구동포맷 및 계조구동동작의 일례를 도시한 도면이다.
도2는 본 발명의 구동방법에 기초하여 표시패널의 구동을 행하는 EL 표시장치의 개략구성을 나타낸 블록도이다.
도3은 도2에 도시된 EL 표시장치에 탑재되어 있는 표시패널(10)의 각 화소로서 기능하는 EL 유닛(E)의 내부구성의 예를 도시한 도면이다.
도4는 본 발명의 구동방법에 기초한 발광구동포맷의 일례를 나타낸 도면이다.
도5는 계조수측정회로(22)에 제공된 휘도 누적 빈도수 메모리의 메모리맵을 도시한 도면이다.
도6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 EL 표시장치의 구성을 도시한 도면이다.
도7은 도6에 도시된 EL 표시장치의 구동제어회로(30')에 의해 실시되는 저계조화상 판정루틴을 나타낸다.
도8은 본 발명의 구동방법에 기초한 발광구동포맷의 다른 일례를 나타낸 도 면이다.
본 발명은 매트릭스형 표시패널의 구동방법에 관한 것이다.
최근, CRT를 사용하지 않고 입력 영상신호에 대응하는 화상을 표시하는 표시장치로서, 플라즈마 표시장치 및 일렉트로 루미네슨트 표시장치들이 주목되고 있다. 이와 같은 표시장치들은 CRT 대신, 화소로서 기능하는 복수의 발광 소자들이 매트릭스의 형태로 배열되는 표시패널을 사용한다. 상기한 표시패널에 의해 구성되는 화면상에, 입력 영상 신호에 따라 중간 휘도를 갖는 화상을 표시하는 기술로서 서브필드법이 공지되어 있다.
상기 서브필드법에 의하면, 소정의 일정한 휘도에서 발광하는 "발광 상태"와 "비발광 상태"중 어느 하나에서 각각의 발광 소자가 발광구동된다. 특히, 서브필드법에 의하면, 1필드의 표시기간이 N개의 서브필드로 분할된다. 상기한 바와 같이 화소데이터 비트들(각 화소와 관련하여 영상신호를 샘플링함으로써 얻어진 N 비트의 데이터)의 각 디지트에 인가되는 웨이트에 대응하는 발광기간을 각각의 서브필드에 할당함으로써 발광 구동이 실시된다.
예컨대, 도1에 도시된 바와 같이, 1필드가 6개의 서브필드(SF1~SF6)로 분할되면, 발광기간은 각각의 서브필드(SF1~SF6)에 다음과 같이 할당된다.
SF1:1
SF2:2
SF3:4
SF4:8
SF5:16
SF6:32
예컨대, 서브필드(SF1~SF6) 중에서 서브필드 SF6에만 발광이 실시되는 것으로 가정해보자. 그러면, 필드의 표시기간 내의 기간"32"에서만 발광이 실시되기 때문에, 기간 "32"에 대응하는 휘도가 육안으로 인식된다. 또한, 서브필드 SF6을 제외하고 서브필드 SF1∼SF5에서 발광이 실시되는 것으로 가정해보자. 그러면, 1필드의 표시기간 내의 기간 "1" + "2" + "4" + "8" + "16" = "31"에서 발광이 실시되기 때문에, 기간 "31"에 대응하는 휘도가 육안으로 인식된다.
따라서, 1필드의 표시기간내에 발광이 실시되는 서브필드를 조합함으로써, 2N(N은 서브필드의 수를 나타낸다) 단계에 있어서 각종 중간 휘도 레벨을 표시할 수 있다.
그러나, 서브필드법을 사용한 구동 방법은, 표시패널의 모든 발광 소자들이 각 서브필드에서 구동되기 때문에 서브필드의 수가 증가함에 따라 전력소비가 증가한다는 문제점을 갖는다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 고려된 것으로, 저소비전력으 로 매트릭스형 표시패널이 발광구동할 수 있게 하는 구동방법을 제공한다.
본 발명에 의한 표시패널의 구동방법은, 매트릭스 형태로 배열된 화소로서 기능하는 복수의 발광 소자들을 갖는 표시패널이, 영상신호에 기초하여 각 화소마다의 화소데이터에 따라 구동되는 표시패널의 구동방법으로서, 상기 영상신호의 1필드표시기간을 함께 구성하는 서브필드의 각각에 있어서, 상기 발광소자를 상기 화소데이터에 따라 상기 서브필드에 대응한 기간에 발광시키는 서브필드구동을 실시하며, 상기 영상신호에 의해 표현되는 화상의 계조레벨수에 따라 상기 각 필드의 서브필드의 수가 변경된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는, 서브필드법에 의한 매트릭스형 표시패널의 계조 구동에 있어서, 표시 계조 레벨의 수가 적은 화상을 표시할 때에는 서브필드의 수가 감소한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 서브 필드수의 감소에 비례하여 전력소비가 감소한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도2는 본 발명의 구동 방법에 의해 표시패널이 구동되는 일렉트로 루미네슨트 표시장치(이하, EL 표시장치라 함)의 구성을 도시한다.
도2에 도시된 바와 같이, 상기 EL 표시장치는 표시화면으로서 기능하는 표시패널(10)과, A/D 변환기(21), 계조수 측정회로(22), 다계조화 처리회로(23), 메모리(24), 행 드라이버(25), 열데이터 드라이버(26), 및 구동제어회로(30)를 갖는 구 동부로 구성된다.
상기 표시패널(10)은 공통접지전극(16), 공통전원전극(17), 각각 1화면의 n개의 수평주사라인으로서 기능하는 주사라인(A1∼An), 및 각각의 주사라인들과 교차하도록 배열된 m개의 데이터라인(B1∼Bm)으로 형성된다. 또한, 화소로서 기능하도록 EL 유닛(E1,1∼En,m)이 매트릭스 형태로 주사라인(A1∼An) 및 데이터라인(B1∼Bm) 사이의 교차점에 형성된다.
도3은 하나의 주사선(Ai)과 데이터라인(Bj) 사이의 교차점에 형성된 EL 유닛(E)의 내부구성의 일례를 도시한다.
도3에서, FET(전계효과 트랜지스터)(11)의 게이트(G)에 주사라인(Ai)이 접속되고, 그 드레인(D)에 데이터(Bj)가 접속된다. FET(11)의 소스(S)에는 화소데이터를 유지하는 커패시터(13)와 FET(12)의 게이트(G)가 접속된다. 공통접지전극(16)을 통해 FET(12)의 소스(S)에는 접지전위가 인가되고, 그 드레인(D)에 유기 일렉트로 루미네슨트 장치(15)(이하 간단히 "EL 장치(15)"라 함)의 애노드단이 접속된다.
구동부의 A/D 변환기(21)는 입력영상신호를 각 화소에 대응하는 예컨대 8비트의 화소데이터(D)로 변환하고, 상기 데이터를 계조수 측정회로(22)와 다계조화 처리회로(23)에 공급한다.
상기 다계조화 처리회로(23)는 A/D 변환기(21)에 순차 공급되는 화소데이터(D)에 대한 디서링(dithering) 처리 및 오차 확산 처리 등의 다계조화 처리동작을 실시하여 얻어진 다계조 화소데이터(PD)를 메모리(24)에 공급한다. 다계조화처리 정지지령이 구동제어회로(30)로부터 공급되면, 다계조화 처리회로(23)는 상기한 바와 같은 다계조화 처리동작들을 정지하고, A/D 변환기(21)로부터 공급된 화소데이터(D)를 그대로 다계조화 화소데이터(PD)로서 메모리(24)에 공급한다.
계조수측정회로(22)는, 1화면분(n행 및 m열)의 화소데이터(D1∼Dnm)를 순차 취입한다. 예컨대, 데이터(D1∼Dnm) 각각은, 적색, 녹색, 및 청색을 각각 표시하기 위해 데이터를 포함하는 각 그룹에서 수신된다. 계조수측정회로(22)는, 취입된 1화면분의 화소데이터에 의해 표현되는 표시화상에 존재하는 계조 레벨수를, 적색, 녹색, 청색의 각 색마다 측정한다. 그리고, 계조수측정회로(22)는, 표시화상의 적색 성분에 존재하는 계조레벨수를 계조수데이터 MGR, 녹색 성분에 존재하는 계조레벨수를 계조수데이터 MGG, 청색 성분에 존재하는 계조레벨수를 계조수데이터 MGB로서 각각 구동제어회로(30)에 공급한다.
예컨대, 계조수측정회로(22)는, 상기 화소데이터(D)로서 표현될 수 있는 모든 계조 단계, 또는 레벨, "0"∼"255" 각각에 대응되는 256개의 기억영역을 각 색마다 갖는 빈도수메모리를 구비하고 있다. 각 영역에는, 관련된 계조레벨을 갖는 화소데이터(D)가 공급된 누적회수를 나타내는 누적빈도수데이터 YR0∼YR255(적색에 대응하는 데이터), 누적빈도수데이터 YG0∼YG255(녹색에 대응하는 데이터), 및 누적빈도수데이터 YB0∼YB255(청색에 대응하는 데이터)가 기억된다. 계조수측정회로(22) 는, 입력영상신호로부터 수직동기신호를 검출하면, 상기 누적빈도수데이터 YR0∼YR255, 누적빈도수데이터 YG0∼YG255, 누적빈도수데이터 YB0∼YB255 각각의 값을 모두 0으로 초기화한다. 그 후, A/D 변환기(21)로부터 1화소분의 화소데이터(D)가 공급될 때마다, 계조수측정회로(22)는, 그 화소데이터(D)의 휘도의 계조레벨에 대응하는 상기 누적빈도수데이터(YR, YG, 또는 YB)만을 1만큼 인크리먼트한다. 여기서, 1화면분의 화소데이터(D1∼Dnm)에 대하여 상기 처리를 종료하면, 계조수측정회로(22)는, 우선, 누적빈도수데이터 YR0∼YR255 중에서, 그 누적빈도수가 "1" 이상인 누적빈도수데이터(YR)의 수를 계수하고, 이를 계조수데이터 MGR로서 구동제어회로(30)에 공급한다. 다음, 계조수측정회로(22)는, 누적빈도수데이터 YG0∼YG255 중에서, 그 누적빈도수가 "1" 이상인 누적빈도수데이터(YG)의 수를 계수하고, 이를 계조수데이터 MGG로서 구동제어회로(30)에 공급한다. 그리고, 계조수측정회로(22)는, 누적빈도수데이터 YB0∼YB255 중에서, 그 누적빈도수가 "1" 이상안 누적빈도수데이터(YB)의 수를 계수하고, 이를 계조수데이터 MGB로서 구동제어회로(30)에 공급한다.
구동제어회로(30)는, 서브필드법을 채용한 도4a 또는 도4b에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 따라 표시패널(10)을 구동하도록, 메모리(24), 행드라이버(25) 및 열데이터 드라이버(26) 각각을 제어한다.
구동제어회로(30)는, 상기 계조수데이터 MGR, MGG, 및 MGB 중 적어도 1개가 3개 이상의 계조레벨을 나타내는 경우에는, 도4a에 도시된 발광구동포맷을 채용하여 표시패널(10)에 대한 구동을 실시한다. 한편, 상기 계조수데이터 MGR, MGG, 및 MGB 각각이 모두 2계조레벨 이하를 나타내는 경우에는, 도4b에 도시된 발광구동포맷을 채용하여 표시패널(10)에 대한 구동을 실시한다.
도4a에 도시된 발광구동포맷에서는, 1필드의 표시기간을 8개의 서브필드(SF1∼SF8)로 분할하고, 각 서브필드마다, 1주사라인분씩 EL 유닛(E)에 대한 화소데이터의 기입을 실시한다(화소데이터 기입 처리(WC)). 상기 구동 처리에서는, 서브필드(SF1∼SF8)로서, 이하와 같은 최단 발광기간(SF1)에 대한 비율들을 갖는 발광기간이 각각 할당되고 있다.
SF1:1
SF2:2
SF3:4
SF4:8
SF5:16
SF6:32
SF7:64
SF8:128
한편, 도4b에 도시된 발광구동포맷에서는, 상기한 바와 같은 서브필드는 제 공되지 않고, 1필드표시기간의 선두에 있어서 1번만 상기 화소데이터 기입처리(WC)를 실행한다.
여기서, 도4a에 도시된 발광구동포맷에 기초한 구동처리를 실시하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 메모리(24), 행드라이버(25) 및 열데이터 드라이버(26) 각각을 이하에 설명하는 바와 같은 다계조모드에서 제어한다.
(1) 다계조모드
메모리(24)에는, 상기 다계조화 화소데이터(PD)를 순차 기입하고, 1화면분의 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm)의 기입이 종료하면, 이하와 같은 독출을 행한다. 우선, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제8비트(최상위비트)만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF8의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분(m 비트)씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제7비트만을 추출하여, 이를 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF7의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제6비트만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같은 서브필드 SF6의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제5비트만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF5의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제4비트만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF4의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제3비트만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF3의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제2비트만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF2의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다. 다음, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각의 제1비트(최하위비트)만을 추출하여, 이들을 도4a에 도시된 바와 같이 서브필드 SF1의 화소데이터 기입처리(WC)의 실행시에 있어서, 1주사라인분씩 독출하여 열데이터 드라이버(26)에 공급한다.
열데이터 드라이버(26)는, 메모리(24)로부터 독출된 1주사라인분(m)의 화소 데이터 비트 각각의 논리레벨에 따라, m개의 구동펄스(GP1∼GPm)를 발생하여, 각각, 표시패널(10)의 데이터라인(B1∼Bm) 각각에 인가한다. 예컨대, 열데이터 드라이버(26)는, 화소 데이터 비트가 논리레벨 "1"인 경우에는 소정의 고전압, 논리레벨 "0"인 경우에는 저전압(0 볼트)의 구동펄스(GP)를 발생한다. 행드라이버(25)는, 도4a에 도시된 바와 같이 각 서브필드의 화소데이터 기입처리(WC)에서, 상기 구동펄스(GP1∼GPm)의 인가타이밍에 동기하여, 표시패널(10)의 주사라인(A1∼An) 각각에 순차, 주사펄스(SP)를 인가한다.
그 결과, 주사펄스(SP)가 인가된 주사라인(Ai)상의 EL 유닛 각각의 FET(11)가 on상태로 되어, 데이터라인(Bj)에 인가된 구동펄스(GP)를 커패시터(13) 및 FET(12)의 게이트(G)로 리드한다. 여기서, 고전압을 갖는 구동펄스(GP)가 인가된 경우에는, 커패시터(13)가 충전되어 FET(12)의 게이트전압이 고전압으로 유지되는 한편, 저전압을 갖는 구동펄스(GP)가 인가된 경우에는, 커패시터(13)가 방전하여 그 직전까지 유지되던 전하가 소멸한다. 즉, 커패시터(13)에 화소데이터가 기입된다. 따라서, 커패시터(13)가 충전된 경우에는, FET(12)의 게이트전압이 고전압으로 유지되어 FET(12)가 on상태로 되기 때문에, EL 소자(15)에는 발광기동전류가 유입되어, 이 EL 소자(15)는 소정의 휘도로 발광하는, 소위 "발광상태"로 된다. 한편, 커패시터(13)가 방전된 경우에는, FET(12)의 게이트전압이 저전압으로 유지되어 FET(12)가 off상태로 유지되기 때문에, EL 소자(15)는 "비발광상태"로 된다.
구동제어회로(30)는, 도4a에 도시된 서브필드 SF8에서의 화소데이터 기입처리(WC)가 종료한 후 기간 "128"이 경과하면, 서브필드 SF7에 있어서 다시 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시킨다. 또, 구동제어회로(30)는, 이 SF7에서의 화소데이터 기입처리(WC)가 종료한 후 기간 "64"가 경과하면, SF6에 있어서 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시키고, 기간 "32"가 더욱 경과하면, SF5에 있어서 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시킨다. 이와 유사하게, 구동제어회로(30)는, 상기 SF5에서의 화소데이터 기입처리(WC)가 종료한 후 기간 "16"이 경과하면, SF4에서의 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시키고, 또한 기간 "8"이 경과하면, SF3에서의 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시킨다. 그리고, 구동제어회로(30)는, 상기 SF3에서의 화소데이터 기입처리(WC)가 종료한 후 기간 "4"가 경과하면, SF2에서의 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시키고, 기간 "2"가 더욱 경과하면, SF1에서 화소데이터 기입처리(WC)를 실행시킨다.
즉, EL 소자(15)는, 화소데이터 기입처리(WC)에 의해 기입된 화소데이터에 의한 "발광상태" 또는 "비발광상태"를, 다음 서브필드(SF)의 화소데이터 기입처리(WC )를 실시할 때까지 유지한다.
따라서, 도4a에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초한 구동에 의하면, 상 기 "발광상태"인 서브필드의 조합에 의해, "0"∼"255"의 256 단계(레벨)의 계조 레벨 범위를 표시하는 것이 가능해진다.
도4b에 도시된 발광구동포맷을 채용하여 구동을 행하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 다계조화 처리회로(23), 메모리(24), 행드라이버(25) 및 열데이터 드라이버(26) 각각을 이하와 같은 저계조수 모드로 제어한다.
(2) 저계조수 모드
우선, 구동제어회로(30)는, 다계조화 처리정지지령을 다계조화 처리회로(23)에 공급한다. 이러한 다계조화 처리정지지령에 따라 다계조화 처리회로(23)는, 디서링(dithering) 처리 및 오차확산처리 등의 다계조화 처리동작을 정지하고, 상기 A/D 변환기(21)로부터 공급된 화소데이터(D)를 그대로 다계조화 화소데이터(PD)로서 메모리(24)에 공급한다. 메모리(24)에는, 다계조화 화소데이터(PD)가 1화면분(PD1∼PDnm)마다 기입된다. 상기 처리시, 저계조수 모드는, 계조수데이터(MG)가 2 이하의 계조레벨을 나타내는 경우에만 실시되기 때문에, 메모리(24)에 기입된 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm) 각각으로서 취할 수 있는 값은, 임의의 제1 값과, 상기 제1 값보다 작은 제2 값중 어느 하나가 된다. 여기서, 1화면분의 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm)의 기입이 종료하면, 메모리(24)는, 다계조화 화소데이터(PD1∼PDnm)를 1주사라인분(m)씩 독출한다. 그리고, 메모리(24)는 각 다계조화 데이터(PD)의 값을, 그 값이 제1 값을 갖는 경우에는 논리레벨 "1", 제2 값을 갖는 경우에는 논리레벨 "0"의 화소데이터비트로 변환하여, 열데이터 드라이버(26) 에 공급한다.
열데이터 드라이버(26)는, 메모리(24)로부터 공급된 1주사라인분(m 비트)의 화소 데이터 비트 각각의 논리레벨에 따라, m개의 구동펄스(GP1∼GPm)를 발생하여, 각각, 표시패널(10)의 데이터라인(B1∼Bm)에 인가한다. 예컨대, 열데이터 드라이버(26)는, 화소 데이터 비트가 논리레벨 "1"인 경우에는 소정의 고전압, 논리레벨 "0"인 경우에는 저전압(0 볼트)의 구동펄스(GP)를 발생한다. 행드라이버(25)는, 도4b에 도시된 바와 같이, 1필드 표시기간의 선두부에서만 실시되는 화소데이터 기입처리(WC)에서, 상기 구동펄스(GP1∼GPm)의 인가타이밍에 동기하여, 표시패널(10)의 주사라인(A1∼An) 각각에 순차, 주사펄스(SP)를 인가한다.
그 결과, 주사펄스(SP)가 인가된 주사라인(Ai) 상의 EL 유닛 각각의 FET(11)가 on상태로 되어, 데이터라인(Bj)에 인가된 구동펄스(GP)를 커패시터(13) 및 FET(12)의 게이트(G)로 리드한다. 여기서, 고전압을 갖는 구동펄스(GP)가 인가된 경우에는, 커패시터(13)가 충전되어 FET(12)의 게이트전압이 고전압으로 유지되는 한편, 저전압을 갖는 구동펄스(GP)가 인가된 경우에는, 커패시터(13)가 방전하여 그 직전까지 유지되던 전하가 소멸한다. 즉, 커패시터(13)에 화소데이터가 기입된다. 따라서, 커패시터(13)가 충전된 경우에는, FET(12)의 게이트전압이 고전압으로 유지되어 FET(12)가 on상태로 되기 때문에, EL 소자(15)에는 발광기동전류가 유입되어, 상기 EL 소자(15)는 소정의 휘도로 발광하게 된다. 그리고, 이 "발광상태"를 도4b에 도시된 바와 같이 1필드 표시기간에 걸쳐 계속한다. 한편, 커패시터(13)가 방전된 경우에는, FET(12)의 게이트전압이 저전압으로 유지되어 FET(12)가 off상태로 유지되기 때문에, EL 소자(15)는 "비발광상태"를 도4b에 도시된 바와 같이 1필드 표시기간에 걸쳐 계속한다.
따라서, 도4b에 도시된 바와 같이 발광구동포맷에 기초하여 저계조수 모드에서 구동을 행하면, 휘도레벨 "0", 및 휘도레벨 "255"의 2단계에서 휘도표시가 행해진다.
즉, 입력영상신호 자체가 2계조레벨 이하의 화상만을 표시하고 있는 것이라면, 도4a에 도시된 바와 같이 256계조레벨의 화상표시가 가능한 구동을 실시할 필요는 없다. 따라서, 입력영상신호가 2계조레벨만을 갖는 화상을 표시하고 있는 경우에는, 도4b에 도시된 바와 같이, 2계조레벨의 화상만이 표시가능한 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시한다. 도4b에 도시된 구동에서는, 1필드 표시기간내에 화소데이터 기입처리(WC)를 1번만 실시하고 있다. 따라서, 도4a에 도시된 바와 같이 EL 소자(15)는 낮은 빈도로 "발광상태"로부터 "비발광상태", 또는 "비발광상태"로부터 "발광상태"로 추이하고, 각 서브필드마다 화소데이터 기입처리(WC)를 실시하는 경우에 비해 전력소비도 적다. 또한, 입력영상신호가 2계조레벨 이하의 휘도만을 갖는 화상을 나타내는 경우에는, 다계조화 처리가 불필요해지기 때문에, 다계조화 처리회로(23)에 의한 다계조화 처리동작을 정지시켜 전력소비를 억제시킨다.
상기 실시예에 있어서는, 상기 계조수데이터 MGR, MGG, 및 MGB 각각이 모두 2 계조레벨 이하를 나타내는 경우에만, 도4b에 도시된 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시한다. 그러나, MGR, MGG, 및 MGB 중 적어도 1개가 3계조레벨 이상을 나타내더라도 이하의 조건을 만족시키면, 도4b에 도시된 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시할 수 있다.
특히, 도5에 도시된 누적빈도수데이터 YR0∼YR255(YG0∼YG255, 또는 YB0∼YB255) 중에서 최대의 누적빈도수와 2번째로 높은 누적빈도수를 갖는 누적빈도수데이터의 합이, 전체 데이터(1화면분)에 대한 비율이 소정비율(예컨대 70%)보다 큰 경우에는, 도4b에 도시된 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시한다. 이 경우, 계조수측정회로(22)는, 상기 계조수데이터 MGR 대신, 누적빈도수데이터 YR0∼YR255 중에서 최대의 누적빈도수를 나타내는 누적빈도수데이터 YRMAX, 및 2번째로 큰 누적빈도수를 나타내는 누적빈도수데이터 YRMIN 각각을 구동제어회로(30)에 공급한다. 또, 계조수측정회로(22)는, 상기 계조수데이터 MGG 대신, 누적빈도수데이터 YG0∼YG255 중에서 최대의 누적빈도수를 나타내는 누적빈도수데이터 YGMAX, 및 2번째로 큰 누적빈도수를 나타내는 누적빈도수데이터 YGMIN 각각을 구동제어회로(30)에 공급한다. 또한, 계조수측정회로(22)는, 상기 계조수데이터 MGB 대신, 누적빈도수데이터 YB0∼YB255 중에서 최대의 누적빈도수를 나타내는 누적빈도수데이터 YBMAX, 및 2번째로 큰 누적빈도수를 나타내는 누적빈도수데이터 YBMIN 각각을 구동제어회로(30)에 공급한다. 이 경 우, 구동제어회로(30)는, 상기 누적빈도수데이터 YRMAX와 YRMIN의 합계한 수, 상기 YGMAX와 YGMIN의 합계한 수, 및 상기 YBMAX와 YBMIN의 합계한 수 중 어느 하나가, 그 전체빈도(1화면분= n×m/3)에 대해 70% 이상의 비율을 갖는 경우에는, 도4b의 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시한다.
상기 실시예에 있어서는, 1화면분의 화소데이터(D1∼Dnm)에 대하여, 도5에 도시된 바와 같이 각 휘도레벨마다 빈도를 구하여, 빈도가 "1" 이상인 계조레벨이 2개 이하이면, 1화면분의 화상이 2계조레벨 이하를 갖는 것으로 판정하여, 도4b의 발광구동포맷에 따라 구동을 실시한다. 그러나, 1화면분의 화상이 2계조레벨 이하의 저계조수 화상인 지 아닌 지를 판정하는 방법으로서는, 상기 실시예에 한정되지 않는다.
도6은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 본 발명의 다른 실시예에 의한 EL 표시장치의 구성을 도시한다.
도6에 있어서, 표시패널(10), A/D 변환기(21), 다계조화 처리회로(23), 메모리(24), 행드라이버(25) 및 열데이터 드라이버(26) 각각의 동작은, 도2에 도시된 것과 동일하기 때문에, 그 설명은 생략한다. 도6에 도시된 EL 표시장치에서는, 도2에 도시된 계조수측정회로(22)를 생략하고, 도2에 도시된 구동제어회로(30) 대신에 구동제어회로(30')를 사용하고 있다. 구동제어회로(30')는, 상기한 구동제어회로 (30)와 유사하게 제어를 실시하고, A/D 변환기(21)로부터 공급된 화소데이터에 기초하는 1화면분의 화상이 2계조레벨 이하의 저계조수 화상인 지 아닌 지의 판정을 행한다. 이하에, 구동제어회로(30')에 의한 저계조수 화상의 판정동작만을 설명한다.
구동제어회로(30')는, A/D 변환기(21)에서 공급된 화소데이터(D)를 순차 입력하고 1 화면분의 데이터(D1∼Dnm)를 유지한다. 그리고, 구동제어회로(30')는, 입력영상신호로부터 수직동기신호를 검출할 때마다, 도7에 도시된 저계조수화상 판정루틴을 실행한다.
도7에 있어서, 우선, 구동제어회로(30')는, 그 내장레지스터(k)를 "1", 내장레지스터(R1,R2) 각각을 "0"으로 초기화한다(단계 S1). 다음, 구동제어회로(30')는, 상기한 바와 같이 유지된 1화면분의 화소데이터(D1∼Dnm) 중 선두의 화소데이터(D1)를 내장레지스터(R1)에 기억한다(단계 S2). 다음, 구동제어회로(30')는, 상기 내장레지스터(k)의 값에 1을 가산한 값으로, 내장 레지스터(k)의 값을 재기입한다(단계 S3). 다음, 구동제어회로(30')는, 상기 내장레지스터(k)의 값에 의해 표현되는 화소데이터(Dk)의 값이, 내장레지스터(R1)에 기억되어 있는 화소데이터(D1)의 값과 동일한 지 아닌 지를 판정한다(단계 S4). 이러한 단계 S4에 있어서, 양자가 일치하고 있다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 내장레지스터(k)의 값이 "nm"와 일치하는 지의 여부를 판정한다(단계 S5). 단계 S5에 있어서 내장레지스터(k)의 값이 "nm"와 일치하지 않는다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 상기 단계 S3의 실행으로 복귀하여 상기한 동작을 반복한다.
여기서, 상기 단계 S4에 있어서, 내장레지스터(k)의 값에 의해 표현되는 화소데이터(Dk)의 값이, 내장레지스터(R1)에 기억되어 있는 화소데이터(D1)의 값과 동일하지 않다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 내장레지스터(R2)에 화소데이터가 기억되어 있는 지 아닌 지를 판정한다(단계 S6). 이러한 단계S6에 있어서, 내장레지스터(R2)에 화소데이터가 기억되어 있지 않다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 상기 화소데이터(Dk)의 값을 내장레지스터(R2)에 기억한다(단계 S7). 단계 S7의 실행후, 구동제어회로(30')는, 상기 단계 S3의 실행으로 복귀하여 상기한 동작을 반복한다.
상기 단계 S6에 있어서, 상기 내장레지스터(R2)에 화소데이터가 기억된 것으로 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 내장 레지스터(R2)에 기억되어 있는 화소데이터의 값이, 상기 화소데이터(Dk)의 값과 동일인 지 아닌 지를 판정한다(단계 S8). 이러한 단계 S8에 있어서, 양자가 일치하고 있다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 상기 단계 S5의 실행으로 진행한다.
상기 단계 S8에 있어서, 내장레지스터(R2)에 기억되어 있는 화소데이터의 값이, 상기 화소데이터(Dk)의 값과 동일하지 않다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 1화면분의 화상이 3계조레벨 이상의 다계조 화상인 것을 가리키는 논리레벨 "0"의 저계조수화상 판정플래그를 플래그 레지스터(FR)에 기억한다(단계 S9). 상기 단계 S5에 있어서, 내장레지스터(k)의 값이 "nm"와 일치하고 있다고 판정된 경우, 구동제어회로(30')는, 1화면분의 화상이 2계조레벨 이하의 저계조수화상인 것을 가 리키는 논리레벨 "1"의 저계조수화상 판정플래그를 플래그 레지스터(FR)에 기억한다(단계 S10).
상기 단계 S9 및 S10의 실행 후, 구동제어회로(30')는 도7에 도시된 저계조수화상 판정루틴을 빠져나와, 도시하지 않은 메인 루틴으로 복귀한다. 이 때, 구동제어회로(30')는, 상기 플래그 레지스터(FR)에 기억되어 있는 저계조수 판정플래그가 논리레벨 "0"인 경우에는, 도4a의 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시한다. 한편, 상기 플래그 레지스터(FR)에 기억되어 있는 저계조수 판정플래그가 논리레벨 "1"인 경우에는, 구동제어회로(30')는, 도4b의 발광구동포맷에 기초하여 구동을 실시한다.
상기한 저계조수화상의 판정방법에 의하면, 도5에 도시된 바와 같이 각 휘도레벨마다 기억영역을 갖는 계조수측정회로(22)가 불필요해지기 때문에, 그 구성이 간략화된다.
상기 실시예에 있어서는, 1화면분의 화상에 의해 표시되는 휘도레벨이 3계조레벨 이상이면, 일률적으로 도4a에 도시된 8개의 서브필드로 이루어지는 발광구동포맷을 사용하여 구동을 행한다. 그러나, 1화면분의 화상의 계조레벨 수를 N 순위로 분류할 수 있고, 각 순위마다, 서로 다른 서브필드수로 이루어지는 발광구동포맷을 제공함으로써, 구동을 실시할 수 있다.
예컨대, 계조수의 순위를 이하와 같이 8개로 구분한다.
제1순위:"1"∼"2"
제2순위:"3"∼"4"
제3순위:"5"∼"8"
제4순위:"9"∼"16"
제5순위:"17"∼"32"
제6순위:"33"∼"64"
제7순위:"65"∼"128"
제8순위:"129"∼"256"
계조수측정회로(22)로부터 공급된 계조수데이터(MG)가 상기 제8순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8a에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하여 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "129"∼"256" 범위내에 있는 경우에는, 도4a에 도시된 바와 같이, 8개의 서브필드(SF1∼SF8)를 사용하여 256 계조레벨의 구동처리를 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제7순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8b에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하여 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "65"∼"128" 범위내에 있는 경우에는, 도8b에 도시된 바와 같이 7개의 서브필드(SF1∼SF7)를 사용한 128 계조구동을 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제6순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8c에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하여 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "33"∼"64" 범위내에 있는 경우에는, 도8c에 도시된 바와 같이 6개의 서브필드(SF1∼SF6)를 사용한 64 계조구동을 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제5순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8d에 도시된 바와 같은 발광구동포 맷에 기초하여 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "17"∼"32" 범위내에 있는 경우에는, 도8d에 도시된 바와 같은 5개의 서브필드(SF1∼SF5)를 사용한 32계조구동을 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제4순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8e에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하는 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "9"∼"16" 범위내에 있는 경우에는, 도8e에 도시된 바와 같이 4개의 서브필드(SF1∼SF4)를 사용한 16계조구동을 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제3순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8f에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하여 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "5"∼"8" 범위내에 있는 경우에는, 도8f에 도시된 바와 같은 3개의 서브필드(SF1∼SF3)를 사용한 8계조레벨의 구동처리를 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제2순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8g에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하여 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "3"∼"4" 범위내에 있는 경우에는, 도8g에 도시된 바와 같이 2개의 서브필드(SF1,SF2)를 사용한 4계조구동을 실시한다. 상기 계조수데이터(MG)가 상기 제1순위에 대응하는 경우에는, 구동제어회로(30)는, 도8h에 도시된 바와 같은 발광구동포맷에 기초하는 구동제어를 실시한다. 즉, 1화면분의 화상의 계조레벨이 "1"∼"2" 범위내에 있는 경우에는, 도4b와 동일하게 2계조레벨의 구동처리를 실시한다.
상기 계조수측정회로(22)에 있어서는, 1화면분의 화소데이터에 기초하여 1화면분마다 화상의 계조수를 구하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 계조수 측정회로(22)는, 1화면의 소정영역내에서의 각 화소에 대응하는 화소데이터, 또는 복수화면분의 화소데이터에 기초하여 각 계조레벨의 누적빈도수를 구하여, 이 누적빈도수가 1이상으로 되어있는 계조 레벨의 수에 따라서 계조를 구할 수 있다. 또한, 상기 계조수측정회로(22)는, 소정기간내에 취득한 화소데이터에 대하여 각 계조레벨마다의 누적빈도수를 구하여, 이 누적빈도수가 1이상인 계조레벨의 수에 기초하여 계조레벨수를 구할 수 있다.
상기 실시예에 있어서는, 서브필드법에 기초하여 구동을 실시할 때, 도4a 및 도8a∼도8g에 도시된 바와 같이 각 서브필드의 발광기간이 웨이트(weight)된다. 그러나, 본 발명은, 각 서브필드의 발광기간에 웨이팅이 실시되지 않는 발광구동포맷에도 적용될 수 있다.
상기 실시예에 있어서는, 예컨대 도8a∼도8g 중에서, 입력영상신호에 의해 표현되는 화상의 계조레벨의 표시가 최저한 실시가능한 발광구동포맷을 선택함으로써 구동 처리를 실시하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 입력영상신호에, 이 입력영상신호가 표현할 수 있는 계조레벨의 정보를 부가시키고, 이러한 계조레벨의 정보에 의해 지시되는 계조수분의 표시를 최저한 실시할 수 있는 발광구동포맷을 선출할 수 있다. 또, 도2 및 도6에 도시한 바와 같은 EL 표시장치를 탑재한 기기가 소정기간 이상 조작되지 않은 경우에, 예컨대 도8a, 도8b, ····,도8h와 같이, 서서히 서브필드의 수를 감소시키도록 발광구동포맷을 바꿀 수 있다. 또, 이러한 서브필드의 수를 감소시키는 발광구동포맷의 스위칭 동작을, 사용자의 조작에 의해 수동으로 실시할 수 있다.
상기 실시예에 있어서는, 표시패널의 화소로서 작용하는 발광소자로서 도3에 도시된 바와 같이 능동형 구동형의 EL 유닛을 구비한 표시패널을 구동하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 수동 구동형의 EL소자, 또는 플라즈마 표시패널에 대하여도 적용가능하다. 이 경우, 본 발명에 의한 구동방법에 따른 수동형구동형의 EL 소자 또는 플라즈마 디스플레이패널을 구동하면, 1필드표시기간당 실시되는 충방전 회수가 감소하기 때문에, 전력소비도 절감된다.
상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 매트릭스형 표시패널을 서브필드법에 기초하여 계조구동하는 데 있어서, 저계조의 화상을 표시할 때는, 서브필드의 수를 감소시킨다.
따라서, 본 발명에 의하면, 서브필드의 수의 감소에 따라 전력소비의 감소가 실현될 수 있다.

Claims (12)

  1. 화소로서 기능하는 복수의 발광 소자가 매트릭스 형태로 배열되어 있는 표시패널을 영상신호에 기초하여 각 화소마다의 화소데이터에 따라 구동하는 표시패널의 구동방법으로서,
    상기 영상신호의 1필드표시기간을 구성하는 서브필드의 각각에 있어서, 상기 발광소자를 상기 화소데이터에 따라 상기 서브필드에 대응한 기간에 걸쳐 발광시키는 서브필드구동을 실시할 때,
    상기 화상데이터에 기초한 각 계조레벨마다의 누적 빈도수를 얻는 단계;
    상기 누적빈도수를 나타내는 누적빈도 데이터를 상기 계조레벨 각각에 대응시켜 생성하는 단계;
    상기 생성된 상기 누적빈도 데이터 각각 중에서 상기 누적빈도수가 1 이상으로 되어 있는 상기 누적빈도 데이터의 개수에 기초하여 계조수를 얻는 단계; 및
    상기 계조수에 따라 상기 서브필드의 1 필드마다의 수를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 표시패널의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영상신호에 의해 표현되는 휘도의 계조레벨수가 감소함에 따라 그 수가 감소하는 서브필드들은, 상기 1필드표시기간 내에 제공되는, 표시패널의 구동방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 영상신호에 의해 표현되는 화상의 계조레벨수가 소정수보다 큰 경우에는 상기 화소데이터에 다계조화처리가 행해지고, 상기 계조레벨수가 상기 소정수보다도 작은 경우에는 상기 다계조화처리가 정지되는, 표시패널의 구동방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 1화면분의 상기 화소데이터에 기초하여 상기 누적빈도수가 얻어지는, 표시패널의 구동방법.
  6. 제1에 있어서, 1화면의 소정영역내의 각 화소에 대응한 상기 화소데이터 각각에 기초하여 상기 누적빈도수가 얻어지는, 표시패널의 구동방법.
  7. 제1항에 있어서, 소정기간내에 취득된 상기 화소데이터 각각에 기초하여 상기 누적빈도수가 얻어지는, 표시패널의 구동방법.
  8. 제1항에 있어서, 1화면분의 상기 화소데이터 중에서 서로 다른 계조레벨을 갖는 것만이 메모리에 기억되고, 상기 메모리에 기억된 상기 화소데이터의 수에 기초하여 상기 계조수가 얻어지는, 표시패널의 구동방법.
  9. 매트릭스 형태로 배열되어 있는 화소로서 기능하는 복수의 발광소자를 갖는 표시패널이 영상신호에 기초하여 상기 화소마다의 화소데이터에 따라 구동되는 표시패널의 구동방법에 있어서,
    상기 영상신호에 의해 표현되는 계조레벨수가 2보다 큰 경우에는, 상기 영상신호의 1필드 표시기간을 함께 구성하는 복수의 서브필드의 각각에 있어서, 상기 발광소자 각각이 상기 화소데이터에 따라 선택적으로 상기 서브필드에 대응한 기간에 걸쳐 발광되고,
    상기 영상신호에 의해 표현되는 계조레벨수가 2 이하인 경우에는 상기 발광 소자 각각이 상기 화소데이터에 따라 선택적으로 상기 1필드 표시기간에 걸쳐 발광되는, 표시패널의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 영상신호에 의해 표현되는 계조레벨수가 2 이하인 경우에는, 상기 발광소자가 상기 화소데이터에 따라 상기 1필드 표시기간에 걸쳐 발광되며, 상기 영상신호에 대한 다계조화처리가 정지되는, 표시패널의 구동방법.
  11. 제9항에 있어서, 1화면분의 상기 화소데이터에 있어서의 각 휘도레벨마다의 누적빈도수를 얻는 단계;
    상기 누적빈도수를 나타내는 누적빈도데이터를 상기 계조레벨 각각에 대응시켜 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 누적빈도데이터 중에서 상기 누적빈도수가 1 이상인 누적빈도데 이터의 수가 2 이하인 경우에, 상기 영상신호에 의해 표현되는 계조레벨수가 2 이하라고 판정하는 단계를 포함하는 표시패널의 구동방법.
  12. 제9항에 있어서, 1화면분의 상기 화소데이터에 있어서의 각 계조레벨마다의 누적빈도수를 얻는 단계;
    1화면분의 상기 화소데이터의 전체 수에 대한 최대의 누적빈도수와 2번째로 큰 상기 누적빈도수의 합의 비율이 소정의 비율보다 큰 경우에, 상기 영상신호에 의해 표현되는 계조레벨수가 2 이하라고 판정하는 단계를 포함하는 표시패널의 구동방법.
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