KR101186098B1 - 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동영상에서 모션 블러링과 휘도저하를 최소화하도록 한 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

이 표시장치는 입력 데이터의 계조를 분석하고 소정의 기준 계조 미만의 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬하는 데이터 정렬부와; 상기 데이터 데이터 정렬부로부터의 데이터를 표시패널에 표시하는 구동부를 구비한다.

Description

표시장치와 그 구동방법{Display and Driving Method thereof}

도 1은 음극선관의 발광특성을 나타내는 특성도.

도 2는 액정표시장치의 발광특성을 나타내는 특성도.

도 3은 종래 블랙 데이터 삽입을 통한 모션 블러링 개선을 설명하기 위한 모식도.

도 4는 노말 상태의 데이터 정렬을 나타내는 도면.

도 5는 블랙 데이터가 전 계조 영역에 삽입되는 데이터 정렬을 나타내는 도면.

도 6은 노말 상태의 휘도와 블랙 데이터 삽입시의 휘도를 비교한 그래프.

도 7은 본 발명에 따른 표시장치를 나태는 블록도.

도 8은 도 7의 타이밍 컨트롤러의 신호제어부 및 데이터 정렬부를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명에 따른 데이터 정렬 방식과 노말 상태의 데이터 정렬의 휘도차를 보여 주는 그래프.

도 10은 데이터 구동부로부터의 데이터들에 동기되는 스캔펄스를 나타내는 파형도.

도 11은 도 8에 도시된 데이터 정렬의 일예를 나타내는 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

81 : 타이밍 콘트롤러 82 : 데이터 정렬부

83 : 데이터 구동부 84 : 스캔 구동부

85 : 데이터라인 86 : 스캔라인

87 : 표시패널

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 동영상에서 모션 블러링과 휘도저하를 최소화하도록 한 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

액정표시장치나 유기전계발광다이오드장치(OLED)와 같은 홀드타입 표시장치는 유지특성에 의해 동영상에서 화면이 선명하지 못하고 흐릿하게 보이는 블러링(Bluring) 현상이 나타나게 된다. 이를 음극선관(Cathode Ray Tube : 이하, "CRT"라 한다)과 액정표시장치의 데이터 특성을 나타내는 도 1 및 도 2를 결부하여 설명하기로 한다.

CRT는 도 1과 같이 한 필드 주기 중 초기의 매우 짧은 시간 동안만 형광체를 발광시켜 데이터를 표시하고 한 필드 주기의 거의 대부분이 정지기간(Pause interval)으로 남게 되는 임펄스 타입(Impulse-type)의 표시장치다. 이에 비하여, 액정표시장치는 도 2와 같이 스캔하이전압(Vgh)이 공급되는 스캐닝기간 동안, 액정에 데이터가 공급되고 한 필드 주기의 대부분인 비스캐닝기간에 액정에 공급된 데이터가 유지된다.

도 3 및 도 4과 같이, 동영상에서 관람자의 지각영상(Perceived image)은 CRT에서 선명하게 표시된다. 이에 비하여, 액정표시장치에서는 동영상에서 액정의 유지특성 때문에 블러링 현상에 의해 표시화상이 흐릿하게 된다. 이러한 지각영상의 차는 움직임을 추종하는 눈에서 일시적으로 지속되는 영상의 적분효과에 기인한다. 따라서, 액정표시장치의 응답속도가 빠르다 하더라도, 눈의 움직임과 매 프레임의 정적영상(static image) 사이의 불일치로 인하여 관람자는 흐릿한 화면을 보게 된다.

이러한, 종래의 액정표시장치의 모션 블러링을 완화하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 프레임 기간 동안 홀딩 타임을 줄이고 블랙 데이터를 삽입하는 방법이 제안된 바 있다.

이러한, 모션 블러링 완화방법은 도 4와 같이 하나의 프레임(1Frame) 동안 하나의 프레임 데이터가 공급되는 일반적인 방식(normal)과 달리, 도 5와 같이 각 프레임 내에서 프레임 데이터의 홀딩 타임(D1~D5)을 줄이고 블랙 데이터(B1~B5)를 삽입하여 유사 임펄스 타입으로 액정표시장치를 구동시켜 모션 블러링 현상을 완화한다. 이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 각 프레임에서 60% 정도는 줄어든 홀딩 타임에 의한 입력 데이터의 계조가 표현되고 40% 정도는 삽입된 블랙 데이터 (B1~B5)가 표현된다.

한편, 도 3 및 도 5에 도시된 모션 블러링 완화방법에 의해 모션블러링 문제는 어느 정도 해결될 수 있으나 각 프레임의 데이터 홀딩 타임(D1~D5)이 줄어들고 블랙 데이터(B1~B5)가 삽입됨으로써 도 6과 같이 휘도(BDI)가 현저히 낮아지게 되는 또 다른 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 홀드타입 표시장치에 있어서 동영상에서 모션 블러링과 휘도저하를 최소화하도록 한 표시장치와 그 구동방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표시장치는 입력 데이터의 계조를 분석하고 소정의 기준 계조 미만의 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬하는 데이터 정렬부와; 상기 데이터 데이터 정렬부로부터의 데이터를 표시패널에 표시하는 구동부를 구비한다.

상기 데이터 정렬부는 상기 소정의 기준 계조 이상의 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하지 않는다.

상기 구동부는 상기 데이터 정렬부에 의해 정렬된 데이터를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 표시패널의 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부와; 상기 데이터라인들과 교차되는 스캔라인들에 스캔펄스를 순차적으로 공급하기 위한 스캔 구동부와; 상기 데이터 정렬부에 상기 입력 데이터를 공급하고 상기 데이터 정렬부에 의해 정렬된 데이터를 상기 데이터 구동부에 공급함과 아울러 상기 데이터 구동부와 상기 스캔 구동부를 제어하는 타이밍 콘트롤러를 구비한다.

상기 데이터 정렬부는 상기 타이밍 콘트롤러 내에 내장된다.

상기 표시장치의 구동방법은 입력 데이터의 계조를 분석하고 소정의 기준 계조 미만의 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬하는 단계와; 상기 데이터 데이터 정렬부로부터의 데이터를 표시패널에 표시하는 단계를 포함한다.

상기 표시장치의 구동방법은 상기 소정의 기준 계조 이상의 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하지 않는 단계를 더 포함한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 7 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 표시장치는 데이터라인(85)과 스캔라인(86)이 교차되고 다수의 픽셀들이 형성된 표시패널(87)과, 표시패널(87)의 데이터라인(85)에 데이터를 공급하기 위한 데이터 구동부(83)와, 표시패널(87)의 스캔라인(86)에 스캔펄스를 공급하기 위한 스캔 구동부(84)와, 소정의 기준 계조 미만에서만 블랙 데이터를 삽입하는 데이터 정렬부(82)와, 데이터 구동부(83)와 스캔 구동부(84)를 제어함과 아울러 데이터 정렬부(82)로부터의 데이터(RGB(B1~B5))를 데이터 구동부(83)에 공급하는 타이밍 콘트롤러(81)를 구비한다.

표시패널(87)은 데이터라인들(85)과 스캔라인들(86)이 상호 직교되도록 형성되고 픽셀들이 매트릭스 타입으로 배치된다. 이러한 표시패널(87)은 LCD 패널 혹은 OLED 패널과 같은 홀드 타입 표시장치의 표시패널로 구현된다.

타이밍 콘트롤러(81)는 픽셀클럭에 맞추어 디지털 비디오 데이터(R₀G₀B₀)를 샘플링하고 그 데이터(R₀G₀B₀)를 데이터 정렬부(82)에 공급한다.

또한, 타이밍 콘트롤러(81)는 신호제어부를 포함하여 입력되는 수직/수평 동기신호 등을 이용하여 스캔 구동부(84)를 제어하기 위한 스캔 제어신호(SDC), 데이터 구동부(83)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC) 및 데이터 정렬부(82)를 제어하기 위한 제어신호를 발생한다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 도 8에 도시된 타이밍 콘트롤러(81)의 신호제어부(102)는 시스템으로부터 입력되는 제1 수직/수평 동기신호(V₀, H₀), 제1 클럭신호(CLK₀), 제1 데이터 인에이블 신호(DE₀)를 이용하여 데이터 정렬부(82)부로부터의 데이터(RGB(B1~B5)에 동기되는 제2 수직/수평 동기신호(V₁, H₁), 제2 클럭신호(DCLK₁), 제2 데이터 인에이블 신호(DE₁)를 생성한다. 여기서, 제2 수직/수평 동기신호(V₁, H₁), 제2 클럭신호(CLK₁), 제2 데이터 인에이블 신호(DE₁)는 종래에 비해 2배(120㎐)로 데이터 구동부(83) 및 스캔 구동부(84)를 구동하기 위한 변조신호(V₁,H₁,CLK₁)이다. 또한, 신호제어부(102)는 한 프레임 동안 변조된 제2 수직/수평 동기신호(V₁, H₁), 제2 클럭신호(CLK₁), 제2 데이터 인에이블 신호(DE₁)를 데이터 정렬부(82)부로부터 정렬된 데이터(RGB(B1~B5)와 동기되도록 일정기간 지연시키는 역할을 한다.

데이터 정렬부(82)는 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 비디오 데이터(R₀G₀B₀)의 계조를 분석하고 소정의 기준 계조 미만의 비디오 데이터(R₀G₀B₀)들에 대하여 블랙 데이터(B)를 삽입하지 않고 상기 소정의 계조 이상에서만 블랙 데이터(B)를 삽입한다. 여기서, 소정의 기준 계조 값은 도 9와 같이 블랙 데이터(B)를 데이터(RGB) 사이에 삽입하여도 계조 표현이 가능하고 휘도 저하가 없는 계조 영역(도 9의 영역1)과 동영상에서 상대적으로 빈도수가 적으므로 모션 블러 영향이 작은 계조 영역(도 9의 영역2) 사이의 계조 값이다. 이 소정의 기준 계조 값은 기존에 블랙 데이터(B)를 삽입한 방식에서 나타나는 최고 휘도와 그 이상의 휘도 사이에 해당하는 계조 값으로써 각 계조에서 이웃하는 데이터들 사이의 블랙 데이터(B)를 삽입하여 휘도와 모션 블러링 실험을 하고 블랙 데이터ㅍ를 삽입하지 않은 상태의 노말 상태에서 모션 블러링 실험을 하여 구해질 수 있다.

데이터 정렬부(82)는 타이밍 콘트롤러(81) 내에 내장될 수 있다.

데이터 구동부(83)는 쉬프트레지스터, 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 데이터(RGB(B1~B5))를 일시저장하기 위한 레지스터, 쉬프트레지스터로부터의 클럭신호에 응답하여 데이터(RGB(B1~B5))를 1 라인분씩 저장하고 저장된 1 라인분의 데이터(RGB(B1~B5))를 동시에 출력하기 위한 래치, 래치로부터의 데이터(RGB(B1~B5)) 값 에 대응하여 아날로그 정극성/부극성의 감마보상전압을 선택하기 위한 디지털/아날로그 변환기, 정극성/부극성 감마보상전압이 공급되는 데이터라인(85)을 선택하기 위한 멀티플렉서, 및 멀티플렉서와 데이터라인 사이에 접속된 출력버퍼 등으로 구성된다.

이 데이터 구동부(83)는 데이터(RGB(B1~B5))를 입력받고 그 데이터(RGB(B1~B5))를 타이밍 콘트롤러(81)의 제어 하에 표시패널(87)의 데이터라인들(85)에 공급한다.

한편, 데이터 구동부(83)의 디지털/아날로그 변환기에 공급되는 감마전압은 상기 기준 계조 이하의 계조 영역(도 9의 영역1)에서는 비디오 데이터(RGB)들 사이에 블랙 데이터(B)를 삽입한 상태에서 각 계조별로 설정되는 반면, 상기 기준 계조 이상의 계조 영역(도 9의 영역2)에서는 비디오 데이터(RGB)들 사이에 블랙 데이터(B)를 삽입하지 않은 상태에서 각 계조별로 설정된다.

스캔 구동부(84)는 타이밍 콘트롤러(81)로부터의 스캔 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔펄스를 순차적으로 발생시킨다. 여기서, 스캔 구동부(84)는 2배속구동을 하게 됨으로써 도 10에 도시된 바와 같이 비디오 데이터(RGB)에 동기되는 제1 스캔펄스(SP1)를 표시패널에 공급하고, 블랙 데이터(B1~B5)에 동기되는 제2 스캔펄스(SP2)를 표시패널(87)에 공급한다.

도 9는 본 발명에 따른 데이터 정렬 방식과 노말 상태의 데이터 정렬의 휘도차를 보여 주며, 도 11은 본 발명에 따른 데이터 정렬의 일예를 나타낸다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 데이터 정렬부(82)는 소정의 기준 계조 이상의 데이터들(D2, D3)에 블랙 데이터를 삽입하지 않는다. 이에 반하여, 데이터 정렬부(82)는 소정의 기준 계조 미만의 데이터들(D1, D4, D5) 각각에 블랙 데이터(B1, B4, B5)를 삽입한다. 도 9에 있어서, "CBDI"는 블랙 데이터가 일부 계조 영역(영역1)에만 삽입되는 데이터 정렬의 휘도로써 도 5와 같은 노말 데이터 정렬에 비하여 휘도 저감이 최소화된다.

결과적으로, 본 발명에 따른 표시장치와 그 구동방법에 의하면 소정의 기준 계조 미만의 데이터들에 대해서만 블랙 데이터를 삽입하여 모션 블러링 현상과 휘도 저하를 최소화할 수 있다. 블랙 데이터와 그 블랙 데이터가 삽입되는 데이터는 1 프레임 기간(Frame) 동안 발생된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시장치와 그 구동방법은 소정의 기준 계조 미만의 데이터들에 대해서만 블랙 데이터를 삽입함으로써 홀드타입 표시장치에서 모션 블러링 현상과 휘도 저하를 최소화할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (6)

1. 입력 비디오 데이터의 계조를 분석하고 최대 계조와 최소 계조의 사이값으로 설정된 기준 계조 미만의 비디오 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬하는 데이터 정렬부와;

   상기 데이터 정렬부로부터의 데이터를 표시패널에 표시하는 구동부를 구비하고,

   상기 구동부는,

   상기 데이터 정렬부에 의해 정렬된 데이터를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 상기 표시패널의 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부와;

   상기 데이터라인들과 교차되는 스캔라인들에 제1 스캔펄스 및 제2 스캔펄스를 순차적으로 공급하기 위한 스캔 구동부와;

   상기 데이터 정렬부에 상기 비디오 데이터를 공급하고 상기 데이터 정렬부에 의해 정렬된 데이터를 상기 데이터 구동부에 공급함과 아울러 상기 데이터 구동부와 상기 스캔 구동부를 제어하는 타이밍 콘트롤러를 포함하고,

   상기 제1 스캔펄스는 상기 비디오 데이터에 동기되어 입력되고,

   상기 제2 스캔펄스는 상기 블랙 데이터에 동기되어 입력되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 정렬부는,

   상기 기준 계조 이상의 비디오 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하지 않는 것을 특징으로 하는 표시장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 정렬부는 상기 타이밍 콘트롤러 내에 내장되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
5. 입력 비디오 데이터의 계조를 분석하고 최대 계조와 최소 계조의 사이값으로 설정된 기준 계조 미만의 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하여 데이터를 정렬하는 단계와;

   상기 정렬된 데이터를 표시패널에 표시하는 단계를 포함하고,

   상기 비디오 데이터는 스캔 드라이버로부터의 제1 스캔신호에 의해 동기되고,

   상기 블랙 데이터는 상기 스캔 드라이버로부터의 제2 스캔신호에 의해 동기되는 것을 특징으로 하는 표시장치 구동방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 기준 계조 이상의 비디오 데이터들에 블랙 데이터를 삽입하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.

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