KR102060801B1

KR102060801B1 - 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법

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Publication number: KR102060801B1
Application number: KR1020130046296A
Authority: KR
Inventors: 오관영; 정윤진; 박보윤; 정재원
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2019-12-31
Also published as: US20140320521A1; KR20140127664A; US9299318B2

Abstract

본 발명은 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법에 관한 것으로, 특히 표시 품질을 향상시키기 위한 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소, 상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 제1 화소가 충전이 되는 선충전 구간 동안 선충전되고 상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 본충전되는 제2 화소, 상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서 충전률 보상을 위한 LUT 값을 저장하는 보상 LUT, 그리고 상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서의 보상된 영상 신호를 생성하는 영상 신호 처리부를 포함하고, 상기 영상 신호 처리부는 상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 상기 보상 LUT에서 보정값을 구하는 보정값 산출부, 그리고 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 보상값 산출부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 영상 신호 보상 방법{DISPLAY DEVICE AND IMAGE SIGNAL COMPENSATING METHOD}

본 발명은 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법에 관한 것으로, 특히 표시 품질을 향상시키기 위한 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법에 관한 것이다.

액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 표시 장치는 일반적으로 복수의 화소 및 복수의 신호선이 구비된 표시판, 표시판을 구동하는 구동부를 포함한다. 각 화소는 신호선에 연결되어 있는 스위칭 소자 및 이에 연결되어 있는 화소 전극, 그리고 대향 전극을 포함한다. 구동부는 표시판에 게이트 신호를 공급하기 위한 게이트 구동부, 표시판에 데이터 신호를 공급하기 위한 데이터 구동부, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하기 위한 신호 제어부 등을 포함한다.

화소 전극은 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 데이터 전압을 인가 받는다. 대향 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압(Vcom)을 인가 받을 수 있다. 화소 전극과 대향 전극은 동일한 기판 위에 위치할 수도 있고 서로 다른 기판 위에 위치할 수도 있다.

예를 들어 액정 표시 장치의 경우 화소 전극 및 대향 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 대향 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 화소 전극 및 대향 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻을 수 있다.

표시 장치는 외부의 그래픽 제어기로부터 입력 영상 신호를 수신하며, 입력 영상 신호는 각 화소의 휘도 정보를 담고 있으며 각 휘도는 정해진 수효를 가지고 있다. 각 화소는 원하는 휘도 정보에 대응되는 데이터 전압을 인가 받는다. 화소에 인가된 데이터 전압은 공통 전극에 인가되는 공통 전압과의 차이에 따라 화소 전압으로 나타나며, 화소 전압에 따라 각 화소는 영상 신호의 계조가 나타내는 휘도를 표시한다. 이때, 액정 표시 장치의 경우 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상을 방지하기 위하여 프레임 별로, 행 별로, 열 별로 또는 화소 별로 기준이 되는 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킬 수 있다.

최근 표시 장치의 해상도가 높을수록 고화질의 영상을 제공할 수 있으므로 표시 장치의 해상도는 높아지는 추세에 있다. 따라서 해상도가 높아짐에 따라 각 화소를 데이터 전압으로 충전하는 시간이 짧아질 수 있다. 특히 데이터 전압의 극성을 반전시키는 경우 데이터 전압을 목표 데이터 전압으로 충전하는 시간이 부족할 수 있다.

충전 시간을 보충하기 위하여 일반적으로 선충전 방법이 사용되고 있다. 선충전 방법은 각 화소에 목표 데이터 전압을 인가하기 전에 선충전 전압을 미리 전달하여 해당 화소의 본충전시 목표 휘도를 나타내기 위한 화소 전압에 빠르게 도달할 수 있도록 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 선충전 방법이 사용되는 표시 장치에서 화소에 따라 달라질 수 있는 충전률의 차이로 인한 휘도 편차를 없애 얼룩이 시인되는 것을 개선할 수 있는 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 선충전 방법이 사용되는 표시 장치에서 화소에 따라 달라질 수 있는 충전률의 차이로 인한 휘도 편차를 없애 색 표현력과 감마 특성을 개선할 수 있는 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소, 상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 제1 화소가 충전이 되는 선충전 구간 동안 선충전되고 상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 본충전되는 제2 화소, 상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서 충전률 보상을 위한 LUT 값을 저장하는 보상 LUT, 그리고 상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서의 보상된 영상 신호를 생성하는 영상 신호 처리부를 포함하고, 상기 영상 신호 처리부는 상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 상기 보상 LUT에서 보정값을 구하는 보정값 산출부, 그리고 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 보상값 산출부를 포함한다.

상기 보상값 산출부는 상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 큰 경우 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 빼고, 상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 작은 경우 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 더할 수 있다.

상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 포함하며 행렬 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 표시판을 더 포함하고, 상기 영상 신호 처리부는 상기 표시판의 반복 구조인 기본 단위 및 상기 기본 단위와 동일하거나 상기 기본 단위보다 큰 참조 영역을 설정하고, 상기 기본 단위에서 상기 제2 화소를 포함하는 영상 신호 보상의 대상 화소를 추출하고, 상기 참조 영역에서 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 포함하는 적어도 두 개의 참조 화소를 추출하는 대상 화소 추출부를 포함할 수 있다.

상기 제2 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 상기 영상 신호 처리부가 보상되지 않은 상기 제2 입력 영상 신호를 출력하도록 하는 원색 보상 회피 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 영상 신호 처리부는 상기 보상된 영상 신호에 대한 디더링 맵이 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 상기 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 상기 보상된 영상 신호를 조정하는 디더맵 회피 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 원색 보상 회피 제어부 및 상기 디더맵 회피 제어부의 동작 순서는 변경 가능할 수 있다.

상기 보상 LUT는 상기 제1 화소의 상기 제1 입력 영상 신호의 복수의 계조값 및 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호의 복수의 계조값에 대응하는 복수의 LUT 값을 저장하고, 상기 보상 LUT의 대각선 상의 상기 LUT 값은 0일 수 있다.

상기 보정값 산출부는 상기 보정값을 구하기 위해 보간법을 이용할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 보상 방법은 제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소를 충전하는 선충전 구간 동안 상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 제2 화소를 선충전하는 단계, 상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 보상 LUT에서 보정값을 구하는 단계, 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 단계, 그리고 상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 상기 제2 화소를 상기 보상된 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 본충전하는 단계를 포함한다.

상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 단계에서, 상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 큰 경우 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 빼고, 상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 작은 경우, 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 더할 수 있다.

표시판의 반복 구조인 기본 단위 및 상기 기본 단위와 동일하거나 상기 기본 단위보다 큰 참조 영역을 설정하는 단계, 상기 기본 단위에서 상기 제2 화소를 포함하는 영상 신호 보상의 대상 화소를 추출하는 단계, 그리고 상기 참조 영역에서 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 포함하는 적어도 두 개의 참조 화소를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 제2 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 보상되지 않은 상기 제2 입력 영상 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 보상된 영상 신호에 대한 디더링 맵이 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 상기 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 상기 보상된 영상 신호를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 보상 LUT는 상기 제1 화소의 상기 제1 입력 영상 신호의 복수의 계조값 및 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호의 복수의 계조값에 대응하는 복수의 상기 LUT 값을 저장하고, 상기 보상 LUT의 대각선 상의 상기 LUT 값은 0일 수 있다.

상기 보정값을 구하는 단계는 보간법을 이용하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 선충전 방법이 사용되는 표시 장치에서 화소에 따라 달라질 수 있는 충전률의 차이를 보상하여 휘도 편차를 없애 얼룩이 시인되는 것을 개선할 수 있고, 충전률 보상을 통해 색 표현력과 감마 특성을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소 및 신호선의 배치도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 신호의 타이밍도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 처리부의 블록도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 처리부가 포함하는 영상 신호 보상부의 블록도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호 보상을 위한 룩업 테이블의 예를 도시한 도면이고,
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 보상을 위한 룩업 테이블에서 참조할 LUT 값을 선택하는 방법을 도시한 도면이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 보상을 위한 룩업 테이블에서 참조할 LUT 값을 선택한 후 보간법을 통해 보정값을 연산하는 방법을 도시한 도면이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소 및 신호선의 배치도이고,
도 10은 도 9에 도시한 표시 장치의 구동 신호의 타이밍도이고,
도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호를 보상하는 방법을 보여주는 순서도이고,
도 12 내지 도 14는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호를 보상하기 위해 참조 화소 및 보상 화소를 지정하는 방법을 도시한 화소 및 신호선의 배치도이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 신호 제어부(600), 그리고 신호 제어부(600)와 연결된 보상 룩업 테이블(650)을 포함한다.

표시판(300)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우 표시판(300)은 단면 구조로 보면, 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(도시하지 않음)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.

신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다.

화소(PX)는 적어도 한 데이터선(D1, D2, …, Dm) 및 적어도 한 게이트선(G1, G2, ..,. Gn)에 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자(도시하지 않음) 및 이에 연결되어 있는 적어도 하나의 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 게이트선(G1, G2, ..,. Gn)이 전달하는 게이트 신호에 따라 제어되어 데이터선(D1, D2, …, Dm)이 전달하는 데이터 전압(Vd)을 각 화소(PX)의 화소 전극에 전달할 수 있다.

각 화소(PX)는 색 표시를 구현하기 위해서 기본색(primary color) 중 하나를 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하여(시간 분할) 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 서로 다른 기본색을 표시하는 인접한 복수의 화소(PX)는 함께 하나의 세트(도트라 함)를 이룰 수 있으며, 하나의 도트는 백색의 영상을 표시할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 기본색이 적색, 녹색 및 청색의 삼원색으로 이루어진 예를 주로 들도록 한다.

데이터 구동부(500)는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 신호 제어부(600)로부터 입력 받은 출력 영상 신호(DAT)를 바탕으로 계조 전압을 선택하고 이를 데이터 전압(Vd)으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 데이터 구동부(500)는 별도의 계조 전압 생성부(도시하지 않음)에서 생성된 계조 전압을 입력 받을 수도 있고, 한정된 수효의 기준 계조 전압만을 제공받아 이를 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성할 수도 있다.

게이트 구동부(400)는 게이트선(G1-Gn)에 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.

신호 제어부(600)는 그래픽 제어부(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICON)를 입력 받고 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.

그래픽 제어부는 외부로부터 입력 받은 영상 데이터를 처리하여 입력 영상 신호(IDAT)를 생성한 후 신호 제어부(600)로 입력 영상 신호(IDAT)를 보낼 수 있다. 예를 들어 그래픽 제어부는 모션 블러(motion blur)를 줄이기 위해 이웃한 프레임 사이에 중간 프레임을 삽입하는 프레임 레이트 제어(frame rage control) 등을 수행할 수도 있고 하지 않을 수도 있다.

입력 영상 신호(IDAT)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 영상 신호(IDAT)는 화소(PX)가 나타내는 기본색 별로 존재할 수 있다. 예를 들어 화소(PX)까 적색, 녹색 및 청색의 기본색 중 어느 하나를 나타내는 경우 입력 영상 신호(IDAT)는 적색 영상 신호, 녹색 영상 신호 및 청색 영상 신호를 포함할 수 있다.

입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호와 수평 동기 신호, 메인 클록 신호, 데이터 인에이블 신호 등이 있다

신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압(Vd)의 극성(데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호를 더 포함할 수 있다.

신호 제어부(600)는 입력 받은 입력 영상 신호(IDAT)를 표시판(300)의 조건에 맞게 처리하는 영상 신호 처리부(610)를 포함한다.

보상 룩업 테이블(650)은 신호 제어부(600)의 영상 신호 처리부(610)에서 영상 신호 처리하는 데 필요한 보상 데이터(보상 LUT 값이라 함)를 포함한다. 보상 LUT(650)는 EEPROM 등에 저장될 수 있다. 보상 LUT(650)는 도 1에 도시한 바와 달리 신호 제어부(600) 안에 포함될 수도 있다.

그러면 이러한 표시 장치의 표시 구동 방법에 대하여 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)를 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압(Vd)으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자를 턴온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압(Vd)이 턴온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가되어 화소(PX)의 충전 전압인 화소 전압으로 나타난다. 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)이 인가되면 화소(PX)는 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압(Vd)에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다. 예를 들어 액정 표시 장치의 경우 액정층의 액정 분자들의 기울어진 정도를 제어하여 빛의 편광을 조절하여 입력 영상 신호(IDAT)의 계조에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다.

1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압(Vd)을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.

한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(Vd)의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 제어 신호(CONT2)가 포함하는 반전 신호의 상태가 제어될 수 있다(프레임 반전이라 함). 프레임 반전시 하나 이상의 프레임마다 전체 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(Vd)을 극성을 반전할 수 있다. 한 프레임 내에서도 반전 신호의 특성에 따라 한 데이터선(D1-Dm)을 통하여 흐르는 데이터 전압(Vd)의 극성이 주기적으로 바뀌거나, 한 화소행의 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압(Vd)의 극성이 서로 다를 수 있다.

그러면 앞에서 설명한 도 1과 함께 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구체적인 구조 및 선충전 방법의 한 예에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소 및 신호선의 배치도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 신호의 타이밍도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 서로 다른 게이트선(Gi, Gj)(i, j= 1, 2, …, n) 및 동일한 데이터선(Dk)(k= 1, 2, …, m)에 연결되어 있는 적어도 두 화소(PXa, PXb)를 포함한다. 도 2는 제1 게이트선(Gi) 및 데이터선(Dk)에 연결되어 있는 제1 화소(PXa), 그리고 제2 게이트선(Gj) 및 데이터선(Dk)에 연결되어 있는 제2 화소(PXb)를 예로서 도시한다. 이러한 적어도 두 화소(PXa, PXb)는 도 2에 실선으로 도시한 바와 같이 한 화소행에 위치할 수도 있고, 도 2에 점선으로 도시한 바와 같이 서로 다른 화소행에 위치할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 제1 게이트선(Gi)과 제2 게이트선(Gj)는 각각 게이트 신호(Vgi, Vgj)를 전달하며 각 게이트 신호(Vgi, Vgj))의 게이트 온 전압(Von) 구간은 일부분 서로 중첩한다. 제1 게이트선(Gi)이 제2 게이트선(Gj)보다 먼저 게이트 온 전압(Von)을 전달하는 경우, 제2 게이트선(Gj)의 게이트 온 전압(Von) 구간 중 제1 게이트선(Gi)의 게이트 온 전압(Von) 구간과 중첩하는 부분을 선충전 구간(pre-charge period)(Pre)이라 하고, 제1 게이트선(Gi)의 게이트 온 전압(Von) 구간과 중첩하지 않는 부분을 본충전 구간(main-charge period)(Main)이라 한다.

제2 게이트선(Gj)의 선충전 구간(Pre)은 제1 게이트선(Gi)의 본충전 구간(Main)에 해당할 수 있다. 즉, 제2 게이트선(Gj)의 선충전 구간(Pre) 동안 제1 게이트선(Gi)과 연결된 제1 화소(PXa)는 턴온된 스위칭 소자를 통해 데이터선(Dk)이 전달하는 데이터 전압(Vd) 중 제1 화소(PXa)의 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 제1 데이터 전압(V1)에 의해 충전된다. 이때 제2 게이트선(Gj)과 연결된 제2 화소(PXb)와 연결된 스위칭 소자에도 게이트 온 전압(Von)이 전달되므로 제2 화소(PXb) 역시 동일한 데이터 전압(Vd)인 제1 데이터 전압(V1)에 의해 선충전된다.

제2 게이트선(Gj)의 본충전 구간(Main) 동안에는 제1 화소(PXa)에 데이터 전압(Vd)이 전달되지 않고, 제2 화소(PXb)가 턴온된 스위칭 소자를 통해 데이터 전압(Vd) 중 제2 화소(PXb)의 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 제2 데이터 전압(V2)에 의해 본충전된다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 프레임 반전으로 구동될 때, 제1 데이터 전압(Vd)과 제2 데이터 전압(V2)이 공통 전압에 대해 동일한 극성을 가지는 경우 제2 화소(PXb)는 선충전 구간(Pre)에서 제2 데이터 전압(V2)과 동일한 극성의 제1 데이터 전압(V1)으로 미리 선충전되므로 본충전 구간(Main)에서 제2 화소(PXb)의 화소 전압이 목표 휘도에 빠르게 도달할 수 있다.

이러한 선충전 방법에서 편의상 선충전되는 대상인 제2 화소(PXb)를 "선충전되는 화소"라 하고, 제2 화소(PXb)의 선충전되는 제1 데이터 전압(V1)을 본충전 전압으로 하는 제1 화소(PXa)를 "선충전에 영향을 주는 화소"라 하기로 한다.

선충전에 영향을 주는 화소의 본충전 전압의 계조는 입력 영상 신호(IDAT)에 따라 최저 계조부터 최고 계조까지 다양할 수 있다. 따라서 선충전되는 화소의 선충전 구간(Pre)에서 선충전되는 전압도 선충전에 영향을 주는 화소의 영상 신호의 계조에 따라 달라지므로 화소의 위치에 따라 선충전되는 화소의 충전률에 편차가 발생하여 휘도가 다르게 나타날 수 있다. 특히, 특정 색상을 표현하는 경우 동일한 기본색을 나타내는 선충전되는 화소들의 위치에 따라 선충전에 의한 영향이 달라져 휘도가 달라진다면 얼룩으로 시인될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부(600)의 영상 신호 처리부(610)는 이러한 충전률 편차를 보상하여 선충전되는 화소의 휘도 편차를 없앨 수 있는 신호 처리 동작, 즉 영상 신호 보상을 수행한다.

이러한 영상 신호 처리부(610)의 구체적인 구조에 대해 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 처리부의 블록도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 처리부가 포함하는 영상 신호 보상부의 블록도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호 보상을 위한 룩업 테이블의 예를 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 보상을 위한 룩업 테이블에서 참조할 LUT 값을 선택하는 방법을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호 보상을 위한 룩업 테이블에서 참조할 LUT 값을 선택한 후 보간법을 통해 보정값을 연산하는 방법을 도시한 도면이다.

먼저 도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부(600)의 영상 신호 처리부(610)는 대상 화소 추출부(target pixel extracting unit)(611), 보정값 산출부(compensating value calculating unit)(612), 그리고 영상 신호 보상부(image signal compensating unit)(613)를 포함한다.

대상 화소 추출부(611)는 영상 신호 보상을 위한 참조 화소 및 영상 신호 보상의 대상 화소를 추출한다.

더 구체적으로, 대상 화소 추출부(611)는 표시판(300)의 반복 구조를 바탕으로 영상 신호 보상을 수행하는 단위인 기본 단위를 설정한다. 또한 기본 단위를 참조 영역으로 설정하거나 기본 단위에 인접한 적어도 한 화소를 더 포함하는 영역을 참조 영역으로 설정한다.

영상 신호 보상의 대상 화소는 선충전되는 화소로서 기본 단위 안에서 지정된다.

영상 신호 보상을 위한 참조 화소는 참조 영역에서 지정될 수 있으며, 선충전되는 화소 및 선충전에 영향을 주는 화소를 포함한다. 즉, 하나의 선충전되는 화소에 대한 영상 보상을 수행하기 위해서 영상 신호 보상의 대상 화소인 선충전되는 화소 자체를 포함해 적어도 두 개의 참조 화소가 필요하다.

보정값 산출부(612)는 대상 화소 추출부(611)에서 추출된 영상 신호 보상을 위한 참조 화소 및 보상 LUT(650)를 참조하여 영상 신호 보상을 위한 보정값을 산출한다. 영상 신호 보상을 위한 참조 화소는 예를 들어 앞에서 설명한 도 2 및 도 3에 도시한 실시예에서 선충전에 영향을 주는 화소인 제1 화소(PXa) 및 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)일 수 있다. 이때 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)는 영상 신호 보상을 위한 참조 화소인 동시에 영상 신호 보상의 대상 화소가 된다.

도 6은 영상 신호의 계조가 256개일 때 보상 LUT(650)의 예를 도시한다. 보상 LUT(650)는 영상 신호 보상을 위한 참조 화소의 영상 신호의 계조값에 대응하는 곳에 선충전되는 화소의 충전률의 부족분 또는 과잉분을 보상할 수 있는 보정값을 저장한다.

도 6에 도시한 보상 LUT(650)에서 상측의 행의 인덱스(index)는 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 일부 계조값을 나타내고, 좌측의 열의 인덱스는 선충전에 영향을 주는 화소인 제1 화소(PXa)의 일부 계조값을 나타낸다. 도 6에 도시한 보상 LUT(650)에는 256개의 계조 중 대략 17개의 계조가 나타나 있다.

도 6에 도시한 바와 같이 제1 화소(PXa)의 계조값과 제2 화소(PXb)의 계조값이 동일한 대각선 상의 LUT 값은 0으로 설정될 수 있다. 보상 LUT(650)의 대각선을 기준으로 상부에 위치하는 LUT 값은 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 계조값이 선충전에 영향을 주는 화소인 제1 화소(PXa)의 계조값보다 큰 경우의 LUT 값이고, 보상 LUT(650)의 대각선을 기준으로 하부에 위치하는 LUT 값은 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 계조값이 선충전에 영향을 주는 화소인 제1 화소(PXa)의 계조값보다 작은 경우의 LUT 값이다.

영상 신호 보상을 위한 참조 화소의 계조값이 보상 LUT(650)에 존재하면, 제1 화소(PXa)의 계조값과 제2 화소(PXb)의 계조값의 교차점의 LUT 값을 보정값으로 정한다. 만약 영상 신호 보상을 위한 참조 화소의 영상 신호의 계조값이 보상 LUT(650)에 존재하지 않으면, 찾고자 하는 계조값 주변의 계조값을 이용한 보정값 연산을 통해 보정값을 정할 수 있다. 보정값 연산은 보간법(interpolation) 등의 다양한 연산 방법을 이용할 수 있다.

도 7 및 도 8을 참조하여, 보정값 연산법의 한 예로 보간법에 대해 설명한다.

먼저 도 7을 참조하면, 보상 LUT(650)에서 선충전에 영향을 주는 화소인 제1 화소(PXa)의 계조값이 8이고 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 계조값이 56일 때, 이 계조값들 주변의 4개의 계조값의 좌표, (0,48), (0,64), (16,48), 그리고 (16,64)를 구하고, 이들 좌표에 대응하는 LUT 값(VL1, VL2, VL3, VL4)을 구한다.

다음 도 8에 도시한 바와 같이 4개의 LUT 값(VL1, VL2, VL3, VL4)을 이용해 선형 보간법을 이용해 보정값인 7을 산출할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따른 보상 LUT(650)의 사이즈, LUT 값 등은 변경 및 조정이 가능하다. 또한 보상 LUT(650)는 영상 신호 보상을 위한 참조 화소의 색상에 따라 다르게 정해질 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 LUT(650)는 제1 화소(PXa)의 계조값과 제2 화소(PXb)의 계조값의 교차점에 앞에서 설명한 보정값 대신 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 계조값에 보정값을 미리 더하거나 뺀 보상값 자체를 저장할 수도 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 영상 신호 보상부(613)는 보정값 산출부(612)에서 산출된 보정값을 이용하여 선충전되는 화소, 즉 영상 신호 보상의 대상 화소의 영상 신호를 보상하여 보상된 영상 신호(IDAT')를 출력한다.

더 구체적으로, 보정값이 보상 LUT(650)의 대각선을 기준으로 상부에서 산출된 경우, 즉 선충전되는 화소의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값이 선충전에 영향을 주는 화소의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값보다 큰 경우 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값에 보정값을 더하여 보상된 영상 신호(IDAT')를 생성할 수 있다. 반대로 보정값이 보상 LUT(650)의 대각선을 기준으로 하부에서 산출된 경우, 즉 선충전되는 화소의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값이 선충전에 영향을 주는 화소의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값보다 작은 경우 선충전되는 화소인 제2 화소(PXb)의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값에서 보정값을 빼 영상 신호를 보상할 수 있다..

이와 같이 선충전에 영향을 주는 화소의 계조값과 선충전되는 화소의 계조값을 비교하여 대소 관계에 따라 보정값을 입력 영상 신호(IDAT)에서 빼거나 더함으로써 보다 정밀한 영상 신호 보상이 이루어질 수 있고, 선충전되는 화소의 충전률 및 휘도 편차를 없애 얼룩이 시인되는 것을 막을 수 있다. 또한 이러한 정밀한 충전률 보상을 통해 색 표현력과 감마 특성이 개선될 수 있다.

그러면 도 5를 참조하여, 이러한 영상 신호 보상부(613)의 한 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 영상 신호 보상부(613)는 보상값 산출부(compensated value generating unit)(615)를 포함한다. 보상값 산출부(615)는 앞에서 설명한 영상 신호 보상을 수행한다.

또한 영상 신호 보상부(613)는 원색 보상 회피 제어부(primary color compensation avoiding unit)(614) 및 디더맵 회피 제어부(specific dither map avoiding unit)(616) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.

원색 보상 회피 제어부(614)는 선충전되는 화소, 즉 영상 신호 보상의 대상 화소를 포함하는 도트가 적색, 녹색, 청색 등의 원색(primary color)을 표현하는 경우 원래의 입력 영상 신호(IDAT)를 출력하도록 할 수 있다. 원색 보상 회피 제어부(614)가 보상값 산출부(615) 이후에 위치하는 경우, 원색 보상 회피 제어부(614)는 보상값 산출부(615)에서 산출된 보상된 영상 신호(IDAT')를 선택하지 않고 원래의 입력 영상 신호(IDAT)를 선택하여 내보낼 수 있다.

만약 원색 보상 회피 제어부(614)가 보상값 산출부(615) 이전에 위치하는 경우, 원색 보상 회피 제어부(614)는 영상 신호 보상의 대상 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 입력 영상 신호(IDAT)가 보상값 산출부(615)에서 처리되지 않도록 하거나 보정값 산출부(612)에서 처리되지 않도록 할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 원색 보상 회피 제어부(614)는 영상 신호 처리부(610)의 이전 또는 영상 신호 처리부(610)의 대상 화소 추출부(611)의 이전에 위치하여 입력 영상 신호(IDAT)가 영상 신호 보상 단계 자체를 거치지 않도록 할 수도 있다.

원색 보상 회피 제어부(614)는 생략될 수 있다.

디더맵 회피 제어부(616)는 보상된 영상 신호(IDAT')에 대한 디더링 맵이 미리 지정된 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 해당 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 보상된 영상 신호(IDAT')의 값을 조정할 수 있다.

디더링 맵은 보상 전의 입력 영상 신호(IDAT) 또는 보상된 영상 신호(IDAT')의 비트수를 변환하거나, 추가적인 신호 보정이 필요한 경우 디더링을 하기 위한 화소 맵이다. 예를 들어 색 특성 보상(adaptive color correction, ACC)을 하거나 능동 커패시턴스 보상(dynamic capacitance compensation, DCC) 등의 여러 신호 처리 과정에서 디더링 맵이 사용될 수 있다.

보상된 영상 신호(IDAT')에 대해 어느 디더링 맵을 적용할 경우 잡음(noise)이 발생하여 화질 불량이 발생할 수 있는데, 이 경우 디더링 맵을 튜닝할 수 있다. 그러나 디더링 맵의 튜닝으로도 화질 개선이 되지 않을 경우 화질 불량이 발생할 수 있는 디더링 맵을 특정해 놓고, 보상된 영상 신호(IDAT')에 대한 디더링 맵이 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 해당 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 보상된 영상 신호(IDAT')의 값을 조정할 수 있다. 보상된 영상 신호(IDAT')의 조정 값은 크지 않은 값으로서 ±1 또는 ±2일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

보상된 영상 신호(IDAT')가 원색 보상 회피 제어부(614) 또는 디더맵 회피 제어부(616)로 입력되는 경우, 원색 보상 회피 제어부(614) 및 디더맵 회피 제어부(616)의 동작의 순서는 바뀔 수도 있다.

그러면, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구체적인 구조의 예에 대해 설명한다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소 및 신호선의 배치도이고, 도 10은 도 9에 도시한 표시 장치의 구동 신호의 타이밍도이다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시판(300)은 행 방향으로 뻗는 복수의 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7)), 열 방향으로 뻗는 복수의 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3)), 그리고 복수의 화소(R, G, B)를 포함한다.

한 화소열에는 동일한 기본색을 나타내는 화소들이 배치될 수 있다. 예를 들어 적색 화소(R)의 화소열, 녹색 화소(G)의 화소열, 그리고 청색 화소(B)의 화소열이 교대로 배치될 수 있다. 이웃한 두 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3)) 사이에는 두 개의 화소(R, G, B)들이 배치되고, 한 화소행마다 두 개씩의 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7))이 배치될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

한 화소행마다 두 개씩의 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7))이 배치된 경우, 각 화소행의 화소(R, G, B)들은 해당하는 두 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7)) 중 어느 하나에 연결될 수 있다.

한 화소열에 배치된 화소(R, G, B)들은 서로 인접한 두 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3)) 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 더 구체적으로, 한 화소열에 배치된 화소(R, G, B)들은 서로 인접한 두 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3))에 교대로 연결될 수 있다.

특히 한 화소행에서 서로 다른 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7))에 연결된 한 쌍의 화소(R, G, B)는 동일한 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3))에 연결되어 있다. 더 구체적으로는 인접한 두 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3)) 사이에 배치된 한 쌍의 화소(R, G, B)는 서로 다른 두 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7)) 및 동일한 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3))에 연결될 수 있다.

인접한 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3))에는 서로 반대 극성의 데이터 전압들이 인가될 수 있다. 데이터 전압은 프레임마다 극성이 반전될 수 있다.

따라서 열 방향으로 이웃한 화소(R, G, B)들은 서로 반대 극성의 데이터 전압을 인가 받을 수 있고, 한 화소행에서 두 개의 화소(R, G, B)마다 서로 반대 극성의 데이터 전압을 인가 받을 수 있어 대략 점반전 형태로 구동될 수 있다. 즉, 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+3))에 인가되는 데이터 전압이 한 프레임 동안 동일한 극성을 유지하는 열 반전으로 구동되어도 점반전 구동이 실현될 수 있다.

도 10을 참조하면, 게이트 신호(Vgi, Vg(i+1), …, Vg(i+2))의 게이트 온 전압(Von)은 1 수평 주기(1 horizontal period)(1H)를 주기로 하여 순차적으로 인가된다. 도 9에 도시한 실시예에서 한 화소행에 배치된 한 쌍의 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7)) 중 하측에 위치하는 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7))에 먼저 게이트 온 전압(Von)이 인가될 수 있는 예를 들고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

시간적으로 연속하여 게이트 온 전압(Von)이 입력되는 두 게이트 신호(Vgi, Vg(i+1), …, Vg(i+2))의 두 게이트 온 전압(Von) 구간은 서로 일부분 중첩한다. 게이트 온 전압(Von)의 앞 부분은 해당 게이트선(Gi, G(i+1), …, G(i+7))에 연결된 화소(R, G, B)가 선충전되는 선충전 구간(Pre)에 해당한다. 이 밖에 선충전 방법에 대한 설명은 앞에서 설명한 도 2 및 도 3에 도시한 실시예의 설명에서와 동일하므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.

그러면 도 9 및 도 10에 도시한 실시예에 따른 표시 장치의 영상 신호의 보상 방법에 대해 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다.

도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호를 보상하는 방법을 보여주는 순서도이고, 도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호를 보상하기 위해 참조 화소 및 보상 화소를 지정하는 방법을 도시한 화소 및 신호선의 배치도이다.

먼저 도 11 및 도 12를 참조하면, 신호 제어부(600)에 입력 영상 신호(IDAT)가 입력되면, 표시판(300)의 반복 구조를 바탕으로 영상 신호 보상을 수행하는 단위인 기본 단위(BU) 및 영상 신호 보상에 참조할 참조 영역을 설정하고, 입력 영상 신호(IDAT)를 기본 단위(BU)로 나누어 변환한다(S100).

도 9 또는 도 12에 도시한 실시예에서 표시판(300)의 구조는 행 방향으로 6개의 화소(R, G, B)를 단위로 반복되므로 기본 단위(BU)는 행 방향으로 이웃한 6개의 화소(R, G, B)를 포함할 수 있다. 도 12는 적색 화소(R)에서 시작하는 기본 단위(BU)를 예로 든다.

다음, 영상 신호 보상의 대상 화소(target_pixel)를 기본 단위(BU) 안에서 추출하고, 영상 신호 보상을 위한 참조 화소(reference pixel)를 참조 영역에서 추출한다(S200). 영상 신호 보상의 대상 화소(target_pixel)는 선충전되는 화소일 수 있고, 영상 신호 보상을 위한 참조 화소(reference pixel)는 선충전에 영향을 주는 화소 및 선충전되는 화소일 수 있다.

도 12에 도시한 실시예에서, 영상 신호 보상의 대상 화소(target_pixel)는 각 기본 단위(BU)에서 나중에 충전되는 화소(G, B)이고, 영상 신호 보상을 위한 참조 화소(reference pixel)는 해당 대상 화소(target_pixel) 및 각 대상 화소(target_pixel)보다 먼저 충전되는 화소를 포함한다. 따라서 참조 화소(reference pixel)는 모두 6개이다.

도 12에 도시한 실시예의 경우, 각 기본 단위(BU)마다, 세 쌍의 참조 화소(reference pixel)와 세 개의 대상 화소(target_pixel)가 지정될 수 있으므로 영상 신호 처리부(610)는 영상 신호의 보상을 수행하는 제1 처리부(610a), 제2 처리부(610b), 그리고 제3 처리부(610c)의 세 처리부를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 도 11 및 도 12를 참조하면, 제1 처리부(610a)는 해당하는 한 쌍의 참조 화소(ref_pixel1) 및 하나의 대상 화소(target_pixel1)를 지정할 수 있고, 제2 처리부(610b)는 해당하는 한 쌍의 참조 화소(ref_pixel2) 및 하나의 대상 화소(target_pixel2)를 지정할 수 있고, 제3 처리부(610c)는 해당하는 한 쌍의 참조 화소(ref_pixel3) 및 하나의 대상 화소(target_pixel3)를 지정할 수 있다.

다음, 지정된 참조 화소(ref_pixel1, ref_pixel2, ref_pixel3) 및 대상 화소(target_pixel1, target_pixel2 target_pixel3)의 입력 영상 신호(IDAT)를 이용해 보상 LUT(650)에서 해당하는 행의 인덱스(row_index1, row_index2, row_index3) 및 열의 인덱스(col_index1, col_index2, col_index3)를 추출한다(S310, S320, S330).

다음, 보상 LUT(650)를 참조하고 행의 인덱스(row_index1, row_index2, row_index3) 및 열의 인덱스(col_index1, col_index2, col_index3)를 이용해 교차점의 LUT 값 또는 교차점에 인접한 복수의 LUT 값을 찾아낸다(S410, S420, S430).

다음, LUT 값을 보정값으로 정하거나, 필요한 경우 앞에서 설명한 보간법 등의 추가 연산을 통해 보정값(보정값1, 보정값2, 보정값3)을 연산한다(S510, S520, S530).

다음, 선충전되는 화소, 즉 영상 신호 보상의 대상 화소(target_pixel)를 포함하는 도트가 적색, 녹색, 청색 등의 원색을 표현하는 경우 원색 보상 회피 제어부(614)에서 보정값(보정값1, 보정값2, 보정값3) 대신 0을 출력하도록 하여 영상 신호 보상을 하지 않도록 할 수 있다(S600).

다음, 영상 신호 보상부(613)는 원색 보상 회피 제어부(614)에서 선택된 보정값(보정값1, 보정값2, 보정값3) 또는 0을 이용해 선충전되는 화소, 즉 영상 신호 보상의 대상 화소의 영상 신호를 보상하여 보상된 영상 신호(보상값1, 보상값2, 보상값3)를 출력한다. 대상 화소(target_pixel)의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값이 선충전에 영향을 주는 화소의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값보다 큰 경우 대상 화소(target_pixel)의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값에 보정값(보정값1, 보정값2, 보정값3)을 더하고(Over), 대상 화소(target_pixel)의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값이 선충전에 영향을 주는 화소의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값보다 작은 경우 대상 화소(target_pixel)의 입력 영상 신호(IDAT)의 계조값에서 보정값(보정값1, 보정값2, 보정값3)을 뺄(Under) 수 있다(S710, S720, S730).

다음, 보상된 영상 신호(보상값1, 보상값2, 보상값3)에 대한 디더링 맵이 미리 지정된 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 해당 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 보상된 영상 신호(보상값1, 보상값2, 보상값3)의 값을 조정할 수 있다(S810, S820, S830).

원색 보상 회피 단계(S600), 보상된 영상 신호(보상값1, 보상값2, 보상값3) 생성 단계(S710, S720, S730) 및 디더맵 회피 단계(S810, S820, S830)의 순서는 서로 바뀔 수 있다.

다음, 최종적으로 생성된 보상된 영상 신호(IDAT')를 출력한다(S900). 만약 영상 보상 기능을 선택하지 않는 경우 이 단계에서 보상된 영상 신호(IDAT') 대신 원래의 입력 영상 신호(IDAT)를 출력할 수도 있다.

그러면, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 영상 신호 보상 방법에 대해 설명한다.

도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 영상 신호를 보상하기 위해 참조 화소 및 보상 화소를 지정하는 방법을 도시한 화소 및 신호선의 배치도이다.

먼저 도 13을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 9 내지 도 12에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 기본 단위(BU)를 다르게 지정할 수 있다. 본 실시예에서는 청색 화소(B)를 처음 화소로 기본 단위(BU)를 지정한 예를 도시한다. 이 경우 기본 단위(BU)와 참조 영역은 동일할 수 있다.

본 실시예에서 기본 단위(BU)의 각 화소쌍은 각각 제1 처리부(610a), 제2 처리부(610b) 및 제3 처리부(610c)에서 각각 참조 화소(reference pixel)로서 지정될 수 있고, 각 쌍의 참조 화소(reference pixel) 중 나중에 충전되는 화소가 대상 화소(target_pixel)로 지정될 수 있다.

마지막으로 도 14를 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 9에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 한 화소행에 배치된 두 게이트선(Gi, G(i+1)) 및 동일한 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+4))에 연결된 화소는 해당 동일한 데이터선(Dj, D(j+1), …, D(j+4))을 기준으로 양측에 위치할 수 있다.

또한 기본 단위(BU)는 다양하게 지정될 수 있으나, 도 14에 도시한 실시예에서는 적색 화소(R)를 처음 화소로 기본 단위(BU)를 지정한 예를 도시한다. 이 경우 기본 단위(BU)와 참조 영역은 동일할 수 있다.

본 실시예에서 기본 단위(BU)의 각 화소쌍은 각각 제1 처리부(610a), 제2 처리부(610b) 및 제3 처리부(610c)에서 참조 화소(reference pixel)로서 지정될 수 있고, 각 쌍의 참조 화소(reference pixel)에서 나중에 충전되는 화소가 대상 화소(target_pixel)로 지정될 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

300: 표시판 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
610: 영상 신호 처리부 611: 대상 화소 추출부
612: 보정값 산출부 613: 영상 신호 보상부
614: 원색 보상 회피 제어부 615: 보상값 산출부
616: 디더맵 회피 제어부 650: 보상 LUT

Claims

제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소,
상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 제1 화소가 충전이 되는 선충전 구간 동안 선충전되고 상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 본충전되는 제2 화소,
상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서 충전률 보상을 위한 LUT 값을 저장하는 보상 LUT, 그리고
상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서의 보상된 영상 신호를 생성하는 영상 신호 처리부
를 포함하고,
상기 영상 신호 처리부는
상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 상기 보상 LUT에서 보정값을 구하는 보정값 산출부, 그리고
상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 보상값 산출부
를 포함하고,
상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 포함하며 행렬 형태로 배열된 복수의 화소를 포함하는 표시판을 더 포함하고,
상기 영상 신호 처리부는 상기 표시판의 반복 구조인 기본 단위 및 상기 기본 단위와 동일하거나 상기 기본 단위보다 큰 참조 영역을 설정하고, 상기 기본 단위에서 상기 제2 화소를 포함하는 영상 신호 보상의 대상 화소를 추출하고, 상기 참조 영역에서 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 포함하는 적어도 두 개의 참조 화소를 추출하는 대상 화소 추출부를 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 보상값 산출부는
상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 큰 경우 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 빼고,
상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 작은 경우 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 더하는
표시 장치.
삭제
제2항에서,
상기 제2 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 상기 영상 신호 처리부가 보상되지 않은 상기 제2 입력 영상 신호를 출력하도록 하는 원색 보상 회피 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
제4항에서,
상기 영상 신호 처리부는 상기 보상된 영상 신호에 대한 디더링 맵이 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 상기 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 상기 보상된 영상 신호를 조정하는 디더맵 회피 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
제5항에서,
상기 원색 보상 회피 제어부 및 상기 디더맵 회피 제어부의 동작 순서는 변경 가능한
표시 장치.
제6항에서,
상기 보상 LUT는 상기 제1 화소의 상기 제1 입력 영상 신호의 복수의 계조값 및 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호의 복수의 계조값에 대응하는 복수의 상기 LUT 값을 저장하고,
상기 보상 LUT의 대각선 상의 상기 LUT 값은 0인
표시 장치.
제7항에서,
상기 보정값 산출부는 상기 보정값을 구하기 위해 보간법을 이용하는 표시 장치.
삭제
제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소,
상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 제1 화소가 충전이 되는 선충전 구간 동안 선충전되고 상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 본충전되는 제2 화소,
상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서 충전률 보상을 위한 LUT 값을 저장하는 보상 LUT, 그리고
상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서의 보상된 영상 신호를 생성하는 영상 신호 처리부
를 포함하고,
상기 영상 신호 처리부는
상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 상기 보상 LUT에서 보정값을 구하는 보정값 산출부, 그리고
상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 보상값 산출부
를 포함하고,
상기 제2 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 상기 영상 신호 처리부가 보상되지 않은 상기 제2 입력 영상 신호를 출력하도록 하는 원색 보상 회피 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소,
상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있으며, 상기 제1 화소가 충전이 되는 선충전 구간 동안 선충전되고 상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 본충전되는 제2 화소,
상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서 충전률 보상을 위한 LUT 값을 저장하는 보상 LUT, 그리고
상기 제2 화소의 상기 본충전 구간에서의 보상된 영상 신호를 생성하는 영상 신호 처리부
를 포함하고,
상기 영상 신호 처리부는
상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 상기 보상 LUT에서 보정값을 구하는 보정값 산출부, 그리고
상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 보상값 산출부
를 포함하고,
상기 영상 신호 처리부는 상기 보상된 영상 신호에 대한 디더링 맵이 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 상기 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 상기 보상된 영상 신호를 조정하는 디더맵 회피 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소를 충전하는 선충전 구간 동안 상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 제2 화소를 선충전하는 단계,
상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 보상 LUT에서 보정값을 구하는 단계,
상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 단계, 그리고
상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 상기 제2 화소를 상기 보상된 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 본충전하는 단계
를 포함하고,
표시판의 반복 구조인 기본 단위 및 상기 기본 단위와 동일하거나 상기 기본 단위보다 큰 참조 영역을 설정하는 단계,
상기 기본 단위에서 상기 제2 화소를 포함하는 영상 신호 보상의 대상 화소를 추출하는 단계, 그리고
상기 참조 영역에서 상기 제1 화소 및 상기 제2 화소를 포함하는 적어도 두 개의 참조 화소를 추출하는 단계
를 포함하는 영상 신호 보상 방법.
제12항에서,
상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 단계에서, 상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 큰 경우 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 빼고, 상기 제1 입력 영상 신호의 계조값이 상기 제2 입력 영상 신호의 계조값보다 작은 경우, 상기 제2 입력 영상 신호에서 상기 보정값을 더하는 영상 신호 보상 방법.
삭제
제13항에서,
상기 제2 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 보상되지 않은 상기 제2 입력 영상 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 영상 신호 보상 방법.
제15항에서,
상기 보상된 영상 신호에 대한 디더링 맵이 특정 디더링 맵에 해당하는 경우 상기 특정 디더링 맵을 회피할 수 있도록 상기 보상된 영상 신호를 조정하는 단계를 더 포함하는 영상 신호 보상 방법.
제16항에서,
상기 보상 LUT는 상기 제1 화소의 상기 제1 입력 영상 신호의 복수의 계조값 및 상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호의 복수의 계조값에 대응하는 복수의 LUT 값을 저장하고,
상기 보상 LUT의 대각선 상의 상기 LUT 값은 0인
영상 신호 보상 방법.
제17항에서,
상기 보정값을 구하는 단계는 보간법을 이용하는 단계를 포함하는 영상 신호 보상 방법.
삭제
제1 게이트선 및 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소를 충전하는 선충전 구간 동안 상기 제1 게이트선과 다른 제2 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 제2 화소를 선충전하는 단계,
상기 제1 화소의 제1 입력 영상 신호 및 상기 제2 화소의 제2 입력 영상 신호를 참조하여 보상 LUT에서 보정값을 구하는 단계,
상기 제2 화소의 상기 제2 입력 영상 신호에 상기 보정값을 더하거나 빼 상기 제2 화소의 보상된 영상 신호를 생성하는 단계, 그리고
상기 제1 화소의 충전이 끝난 후 본충전 구간 동안 상기 제2 화소를 상기 보상된 영상 신호에 대응하는 데이터 전압으로 본충전하는 단계
를 포함하고,
상기 제2 화소를 포함하는 도트가 원색을 표현하는 경우 보상되지 않은 상기 제2 입력 영상 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 영상 신호 보상 방법.