KR102201108B1

KR102201108B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR102201108B1
Application number: KR1020140006906A
Authority: KR
Inventors: 채민엽; 문회식; 남광호; 이창수; 최재석; 최학모
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2021-01-11
Also published as: US20150206472A1; US9269290B2; KR20150086822A

Abstract

표시 장치는 복수의 화소, 복수의 화소에 연결되어 있는 복수의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 상기 데이터 구동부에 영상 데이터 신호 및 상기 데이터 구동부의 동작을 제어하는 데이터 제어신호를 전달하는 신호 제어부, 및 제1 영상 신호에서 무빙 패턴을 검출하고, 상기 무빙 패턴을 포함한 무빙 패턴 영역에 대해 제1 DCC를 적용하고, 상기 무빙 패턴 영역 이외의 영역에 대해 제2 DCC를 적용하여 제2 영상 신호를 생성하여 상기 신호 제어부에 전달하는 데이터 처리부를 포함하고, 상기 제1 DCC가 적용됨에 따라 상기 데이터 전압에 의한 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 라이징 시간 및 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 폴링 시간이 동일하도록 상기 데이터 전압이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 생성되고, 상기 제2 DCC가 적용됨에 따라 상기 라이징 시간 및 상기 폴링 시간에 상관없이 상기 데이터 전압이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 생성된다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동영상의 플리커(flicker)를 개선할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

표시 장치 중 대표적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되고 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되고 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.

이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 DC 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다.

화소 전극에 데이터 전압이 인가되어 화소 전극과 공통 전극 사이에 생성된 전계에 반응하여 액정이 데이터 전압에 대응하는 휘도를 나타내는 데에는 소정이 시간이 소요된다. 이를 액정의 응답 시간 또는 응답 속도라 한다. 액정의 응답 시간은 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 시간인 라이징 시간(rising time) 및 휘도가 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 시간인 폴링 시간(falling time)을 포함한다. 라이징 시간과 폴링 시간은 액정의 종류나 성질에 따라 비대칭적일 수 있다. 라이징 시간과 폴링 시간이 비대칭인 경우, 표시 장치가 동영상을 표시할 때 특정 영역의 휘도가 낮아지는 등의 플리커가 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 동영상의 플리커를 개선할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소, 복수의 화소에 연결되어 있는 복수의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부, 상기 데이터 구동부에 영상 데이터 신호 및 상기 데이터 구동부의 동작을 제어하는 데이터 제어신호를 전달하는 신호 제어부, 및 제1 영상 신호에서 무빙 패턴을 검출하고, 상기 무빙 패턴을 포함한 무빙 패턴 영역에 대해 제1 DCC를 적용하고, 상기 무빙 패턴 영역 이외의 영역에 대해 제2 DCC를 적용하여 제2 영상 신호를 생성하여 상기 신호 제어부에 전달하는 데이터 처리부를 포함하고, 상기 제1 DCC가 적용됨에 따라 상기 데이터 전압에 의한 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 라이징 시간 및 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 폴링 시간이 동일하도록 상기 데이터 전압이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 생성되고, 상기 제2 DCC가 적용됨에 따라 상기 라이징 시간 및 상기 폴링 시간에 상관없이 상기 데이터 전압이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 생성된다.

상기 데이터 처리부는, 상기 제1 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리, 현재 프레임의 영상 신호와 상기 프레임 메모리에 저장되는 있는 이전 프레임의 영상 신호를 복수의 검출 블럭으로 분할하고, 상기 복수의 검출 블럭 중에서 상기 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 무빙 패턴 검출부, 상기 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭에 상기 제1 DCC를 적용하는 제1 DCC부, 및 상기 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭에 상기 제2 DCC를 적용하는 제2 DCC부를 포함할 수 있다.

상기 데이터 처리부는, 상기 제1 영상 신호를 프레임 단위로 홀딩하고, 홀딩된 제1 영상 신호를 상기 프레임 메모리 및 상기 무빙 패턴 검출부에 전달하는 데이터 버퍼를 더 포함할 수 있다.

상기 무빙 패턴 검출부는 상기 현재 프레임의 영상 신호에서 분할된 제2 검출 블럭과 상기 이전 프레임의 영상 신호에서 분할된 제1 검출 블럭을 동일한 크기로 분할할 수 있다.

상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 제1 기준값보다 작은지 여부를 판단하고, 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값과 같거나 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭을 상기 제2 DCC부에 전달할 수 있다.

상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값보다 작은 경우, 상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 제2 기준값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.

상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값과 같거나 작은 경우에 상기 제2 검출 블럭을 상기 제2 DCC부에 전달할 수 있다.

상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값보다 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭을 상기 제1 DCC부에 전달할 수 있다.

상기 복수의 화소 각각은, 상기 데이터 전압이 인가되는 화소 전극, 공통 전압이 인가되는 공통 전극, 및 상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 액정층을 포함할 수 있다.

상기 라이징 시간은 상기 화소 전극에 이전 프레임에 비해 고계조인 데이터 전압이 인가됨에 따라 상기 화소의 휘도가 10%에서 90%까지 상승하는데 소요되는 시간일 수 있다.

상기 라이징 시간 동안 상기 데이터 전압은 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값의 선행 데이터 전압으로 출력된 후 상기 화소의 휘도가 표시하고자 하는 휘도에 도달할 때 원래의 계조값의 전압으로 바뀔 수 있다.

상기 폴링 시간은 상기 화소 전극에 이전 프레임에 비해 저계조인 데이터 전압이 인가됨에 따라 상기 화소의 휘도가 90%에서 10%까지 하강하는데 소요되는 시간일 수 있다.

상기 폴링 시간 동안 상기 데이터 전압은 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 낮은 계조값의 선행 데이터 전압으로 출력된 후 상기 화소의 휘도가 표시하고자 하는 휘도에 도달할 때 원래의 계조값의 전압으로 바뀔 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 프레임 데이터가 입력되는 단계, 상기 제1 프레임 데이터에 연속하는 제2 프레임 데이터가 입력되는 단계, 상기 제1 프레임 데이터 및 상기 제2 프레임 데이터를 복수의 검출 블럭으로 분할하는 단계, 상기 복수의 검출 블럭 중에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 단계, 및 상기 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭에 제1 DCC를 적용하는 단계, 및 상기 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭에 제2 DCC를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 제1 DCC는 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 라이징 시간 및 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 폴링 시간이 동일하도록 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 데이터 전압을 생성하고, 상기 제2 DCC는 상기 라이징 시간 및 상기 폴링 시간에 상관 없이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 데이터 전압을 생성한다.

상기 제1 프레임 데이터를 프레임 단위로 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 프레임 데이터에서 분할된 제1 검출 블럭과 상기 제2 프레임 데이터에서 분할된 제2 검출 블럭의 크기는 동일할 수 있다.

상기 복수의 검출 블럭 중에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 단계는, 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 제1 기준값보다 작은지 여부를 판단하는 단계를 포함하고, 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값과 같거나 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭에 상기 제2 DCC를 적용할 수 있다.

상기 복수의 검출 블럭 중에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 단계는, 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값보다 작은 경우, 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 제2 기준값보다 큰지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값과 같거나 작은 경우에 상기 제2 검출 블럭에 상기 제2 DCC를 적용할 수 있다.

상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값보다 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭에 상기 제1 DCC를 적용할 수 있다.

동영상에서 패턴 영역의 휘도가 낮아지는 등의 플리커를 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리부를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무빙 패턴 검출부의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무빙 패턴 검출부에서 무빙 패턴을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 DCC를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 DCC를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 DCC를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 데이터 처리부에 의해 액정의 응답 시간이 조정된 경우의 무빙 패턴을 나타내는 예시도이다.
도 10은 본 발명의 데이터 처리부에 의해 액정의 응답 시간이 조정되지 않은 경우의 무빙 패턴을 나타내는 예시도이다.
도 11은 본 발명의 데이터 처리부에 의해 액정의 응답 시간이 조정되지 않은 경우의 무빙 패턴이 표시 장치에 표시될 때, 검출 장치를 이용하여 무빙 패턴을 실측한 일 예이다.
도 12는 초당 24 프레임으로 촬영된 영상을 표시 장치에서 3:2 풀-다운(Pull-Down) 방식으로 60Hz로 표시할 때에 무빙 패턴의 플리커를 검출한 일 예를 나타낸다.

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

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치는 신호 제어부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 표시부(400) 및 데이터 처리부(500)를 포함한다.

표시부(400)는 복수의 주사선(S1~Sn), 복수의 데이터선(D1~Dm) 및 복수의 화소(PX)를 포함한다. 화소(PX)는 복수의 신호선들(S1~Sn, D1~Dm)에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다. 복수의 주사선(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 복수의 데이터선(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다.

표시부(400)는 액정 표시판 조립체일 수 있으며, 액정 표시판 조립체는 박막 트랜지스터 표시판(도 2의 10 참조)과 이에 대향하는 공통 전극 표시판(도 2의 20 참조), 두 표시판(10, 20) 사이에 충진되는 액정층(도 2의 15 참조)을 포함한다. 표시부(400)의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 적어도 하나의 편광자(미도시)가 부착될 수 있다.

데이터 처리부(500)는 제1 영상 신호(ImS)를 수신한다. 데이터 처리부(500)는 제1 영상 신호(ImS)에서 무빙 패턴을 검출하고, 무빙 패턴 영역에 대해 제1 DCC(dynamic capacitance control)를 적용하고, 무빙 패턴 영역 이외의 영역에 대해 제2 DCC를 적용한다. 데이터 처리부(500)는 제1 DCC 및 제2 DCC 중 적어도 어느 하나가 적용된 제2 영상 신호(ImS')를 생성하여 신호 제어부(100)에 전달한다.

DCC는 액정의 응답 속도(또는 응답 시간)를 향상시키기 위하여 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 데이터 전압을 생성하는 기술이다. 액정의 응답 시간은 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 시간인 라이징 시간(rising time) 및 휘도가 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 시간인 폴링 시간(falling time)을 포함한다.

예를 들어, 이전 프레임에서 저계조의 데이터 전압이 인가된 화소에 대해 현재 프레임에서 고계조의 데이터 전압을 인가하고자 하는 경우에 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값의 데이터 전압을 출력하여 화소 전압의 라이징 시간을 단축시킬 수 있다. 그리고 이전 프레임에서 고계조의 데이터 전압이 인가된 화소에 대해 현재 프레임에서 저계조의 데이터 전압을 인가하고자 하는 경우에 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 낮은 계조값의 데이터 전압을 출력하여 화소 전압의 폴링 시간을 단축시킬 수 있다.

여기서는 데이터 처리부(500)가 신호 제어부(100)와 별도로 마련된 것으로 설명하였으나, 데이터 처리부(500)는 신호 제어부(100)에 포함될 수도 있다.

신호 제어부(100)는 제2 영상 신호(ImS') 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 제어 신호는 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(MCLK)를 포함한다.

신호 제어부(100)는 영상 데이터 신호(DAT) 및 데이터 제어신호(CONT2)를 데이터 구동부(300)에 전달한다. 데이터 제어신호(CONT2)는 데이터 구동부(300)의 동작을 제어하는 신호로써, 영상 데이터 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH), 복수의 데이터선(D1~Dm)에 계조 전압의 출력을 지시하는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어신호(CONT2)는 공통 전압(Vcom)에 대한 영상 데이터 신호(DAT)의 전압 극성을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 더 포함할 수 있다.

신호 제어부(100)는 주사 제어신호(CONT1)를 주사 구동부(200)에 전달한다. 주사 제어신호(CONT1)는 주사 구동부(200)의 동작을 제어하는 신호로써, 주사 구동부(200)에서의 주사 시작 신호(STV) 및 게이트 온 전압의 출력을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호(CKV)를 포함할 수 있다. 주사 제어신호(CONT1)는 게이트 온 전압의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.

데이터 구동부(300)는 표시부(400)에 배치된 복수의 데이터선(D1~Dm)에 연결되며, 영상 데이터 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택한다. 데이터 구동부(300)는 정해진 수의 기준 계조 전압을 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성하고, 이 중에서 영상 데이터 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택할 수 있다. 데이터 구동부(300)는 선택한 계조 전압을 데이터 전압으로서 데이터선(D1~Dm)에 인가한다.

주사 구동부(200)는 표시부(400)에 배치된 복수의 주사선(S1~Sn)에 연결되고, 스위칭 소자(도 2의 Q 참조)를 턴 온(turn on)시키는 게이트 온 전압과 턴 오프(turn off)시키는 게이트 오프 전압의 조합으로 이루어진 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn)에 인가한다. 주사 구동부(200)는 게이트 온 전압의 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn)에 순차적으로 인가할 수 있다.

상술한 신호 제어부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및 데이터 처리부(500)는 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시부(400) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시부(400)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 위에 장착될 수 있다. 또는 신호 제어부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및 데이터 처리부(500)는 복수의 주사선(S1~Sn) 및 복수의 데이터선(D1~Dm)과 함께 표시부(400)에 집적될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 2를 참조하면, 표시부(400)의 하나의 화소(PX)에 대하여 설명한다. i번째 주사선(Si), 및 j번째 데이터선(Dj)에 연결된 화소(PX)를 예로 들어 설명한다(1<i≤n, 1≤j≤m). 화소(PX)는 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 커패시터(Clc) 및 유지 커패시터(Cst)를 포함한다.

스위칭 소자(Q)는 박막 트랜지스터 표시판(10)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자이다. 스위칭 소자(Q)는 주사선(S1~Sn)에 연결되어 있는 게이트 단자, 데이터선(D1~Dm)에 연결되어 있는 입력 단자, 액정 축전기(Clc) 및 유지 축전기(Cst)에 연결되는 출력 단자를 포함한다. 박막 트랜지스터는 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon)를 포함한다.

한편, 박막 트랜지스터는 반도체층이 산화물 반도체로 이루어진 산화물 박막 트랜지스터(Oxide TFT)일 수 있다.

산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 인듐-갈륨 산화물 (In-Ga-O), 인듐-주석 산화물(In-Sn-O), 인듐-지르코늄 산화물(In-Zr-O), 인듐-지르코늄-아연 산화물(In-Zr-Zn-O), 인듐-지르코늄-주석 산화물(In-Zr-Sn-O), 인듐-지르코늄-갈륨 산화물(In-Zr-Ga-O), 인듐-알루미늄 산화물(In-Al-O), 인듐-아연-알루미늄 산화물(In-Zn-Al-O), 인듐-주석-알루미늄 산화물(In-Sn-Al-O), 인듐-알루미늄-갈륨 산화물(In-Al-Ga-O), 인듐-탄탈륨 산화물(In-Ta-O), 인듐-탄탈륨-아연 산화물(In-Ta-Zn-O), 인듐-탄탈륨-주석 산화물(In-Ta-Sn-O), 인듐-탄탈륨-갈륨 산화물(In-Ta-Ga-O), 인듐-게르마늄 산화물(In-Ge-O), 인듐-게르마늄-아연 산화물(In-Ge-Zn-O), 인듐-게르마늄-주석 산화물(In-Ge-Sn-O), 인듐-게르마늄-갈륨 산화물(In-Ge-Ga-O), 티타늄-인듐-아연 산화물(Ti-In-Zn-O), 하프늄-인듐-아연 산화물(Hf-In-Zn-O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

반도체층은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, N형 불순물 또는 P형 불순물이 가능하다.

반도체층이 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온에 노출되는 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.

액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터 표시판(10)의 화소 전극(PE)과 공통 전극 표시판(20)의 공통 전극(CE)을 두 단자로 하며, 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 사이의 액정층(15)은 유전체로서 기능한다. 액정층(15)은 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는다. 화소 전극(PE)과 공통 전극(CE) 간의 전압차에 의해 화소 전압이 형성된다.

화소 전극(PE)은 스위칭 소자(Q)에 연결된다. 공통 전극(CE)은 공통 전극 표시판(20)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가 받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(CE)이 박막 트랜지스터 표시판(10)에 구비되는 경우도 있으며, 이때에는 두 전극(PE, CE) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 커패시터(Clc)의 보조적인 역할을 하는 유지 커패시터(Cst)는 박막 트랜지스터 표시판(10)에 구비된 별개의 신호선(미도시)과 화소 전극(PE)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며, 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가될 수 있다.

공통 전극 표시판(20)의 공통 전극(CE)의 일부 영역에 색 필터(CF)가 형성될 수 있다. 각 화소(PX)가 기본색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하고 기본색의 공간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하고 기본색의 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등의 삼원색을 들 수 있다.

여기서는 공간 분할의 한 예로서 각 화소(PX)가 화소 전극(PE)에 대응하는 공통 전극 표시판(20)의 영역에 기본색 중 하나를 나타내는 색 필터(CF)를 구비함을 보여주고 있다. 이와 달리 색 필터(CF)는 박막 트랜지스터 표시판(10)의 화소 전극(PE) 위 또는 아래에 형성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 처리부를 나타내는 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 데이터 처리부(500)는 데이터 입력부(510), 데이터 버퍼(520), 프레임 메모리(530), 무빙 패턴 검출부(540), 제1 DCC부(550), 제2 DCC부(560) 및 데이터 출력부(570)를 포함한다.

데이터 입력부(510)는 외부로부터 제1 영상 신호(ImS)를 수신한다. 데이터 입력부(510)는 제1 영상 신호(ImS)를 데이터 버퍼(520)에 전달한다.

데이터 버퍼(520)는 제1 영상 신호(ImS)를 홀딩하고, 홀딩된 제1 영상 신호를 프레임 메모리(530) 및 무빙 패턴 검출부(540)에 전달한다. 이때, 데이터 버퍼(520)는 제1 영상 신호(ImS)를 프레임 단위로 홀딩할 수 있고, 프레임 단위로 홀딩된 제1 영상 신호를 프레임 메모리(530) 및 무빙 패턴 검출부(540)에 전달할 수 있다.

프레임 메모리(530)는 데이터 버퍼(520)로부터 전달받은 제1 영상 신호를 프레임 단위로 저장한다. 무빙 패턴 검출부(540)에서 현재 프레임에서 무빙 패턴을 검출할 때, 프레임 메모리(530)는 저장되어 있는 이전 프레임의 영상 신호를 무빙 패턴 검출부(540)에 전달한다.

무빙 패턴 검출부(540)는 데이터 버퍼(520)에서 전달받은 현재 프레임의 영상 신호와 프레임 메모리(530)에서 전달받은 이전 프레임의 영상 신호를 이용하여 무빙 패턴을 검출한다. 무빙 패턴은 동영상에서 특정 패턴 형태로 표현되는 부분이 시간에 따라 움직이는 것을 의미한다.

도 4 및 5를 참조하여 무빙 패턴을 검출하는 방법에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무빙 패턴 검출부의 동작을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무빙 패턴 검출부에서 무빙 패턴을 검출하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 4 및 5를 참조하면, 무빙 패턴 검출부(540)에 제1 프레임 및 제2 프레임 데이터가 입력된다(S110). 제1 프레임 데이터는 이전 프레임의 영상 신호를 의미하고, 제2 프레임 데이터는 현재 프레임의 영상 신호를 의미한다.

무빙 패턴 검출부(540)는 제1 프레임 데이터와 제2 프레임 데이터를 복수의 검출 블럭으로 분할한다(S120). 즉, 제1 프레임 데이터가 나타내는 한 프레임의 영상이 복수의 제1 검출 블럭으로 분할될 수 있다. 그리고 제2 프레임 데이터가 나타내는 한 프레임의 영상이 복수의 제2 검출 블럭으로 분할될 수 있다. 제1 프레임 데이터의 제1 검출 블럭과 제2 프레임 데이터의 제2 검출 블럭은 동일한 크기로 분할된다. 예를 들어, 도 5에 도시한 바와 같이 k-1 프레임(이전 프레임)의 검출 블럭과 k 프레임(현재 프레임)의 검출 블럭은 12×12 크기로 분할될 수 있다. 검출 블럭의 크기는 제한이 아니며, 필요에 따라 다양한 크기로 정해질 수 있다.

무빙 패턴 검출부(540)는 현재 프레임의 제2 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)와 이전 프레임의 제1 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)의 차이가 제1 기준값(α)보다 작은지 여부를 판단한다(S130). 제2 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)와 제1 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)의 차이는 절대값으로 산출될 수 있다. 제1 기준값(α)은 프레임 간에 검출 블럭의 평균 휘도 차이를 판단하기 위한 기준값이다.

무빙 패턴 검출부(540)는 현재 프레임의 제2 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)와 이전 프레임의 제1 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)의 차이가 제1 기준값(α)과 같거나 큰 경우에 제2 DCC를 선택한다(S160). 제2 DCC는 무빙 패턴이 아닌 영역에 대해 적용되는 DCC이다.

무빙 패턴 검출부(540)는 현재 프레임의 제2 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)와 이전 프레임의 제1 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)의 차이가 제1 기준값(α)보다 작은 경우, 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY2)와 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY1)의 차이가 제2 기준값(β)보다 큰지 여부를 판단한다(S140). 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY2)와 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY1)의 차이는 절대값으로 산출될 수 있다. 제2 기준값(β)은 프레임 간에 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도 차이를 판단하기 위한 기준값이다.

무빙 패턴 검출부(540)는 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY2)와 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY1)의 차이가 제2 기준값(β)과 같거나 작은 경우에 제2 DCC를 선택한다(S160).

무빙 패턴 검출부(540)는 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY2)와 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY1)의 차이가 제2 기준값(β)보다 큰 경우에 제1 DCC를 선택한다(S150). 제1 DCC는 무빙 패턴인 영역에 대해 적용되는 DCC이다. 즉, 제2 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)와 제1 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)의 차이가 제1 기준값(α)보다 작고, 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY2)와 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도(PY1) 차이가 제2 기준값(β)보다 큰 경우에 제2 검출 블럭이 무빙 패턴을 포함한 것으로 검출된다.

무빙 패턴 검출부(540)는 제1 DCC가 선택되면 현재 프레임의 제2 검출 블럭을 제1 DCC부(550)로 출력하고, 제2 DCC가 선택되면 현재 프레임의 제2 검출 블럭을 제2 DCC부(560)로 출력한다(S170).

도 5와 같이, 검출 블럭이 12×12 크기일 때, 6×6 크기의 격자 패턴이 아래 방향으로 프레임 당 1 화소의 속도로 움직인다고 가정하자.

k-1 프레임(이전 프레임)의 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)와 k 프레임(현재 프레임)의 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)는 동일하다. k 프레임(현재 프레임)의 검출 블럭의 평균 휘도(BY2)와 k-1 프레임(이전 프레임)의 검출 블럭의 평균 휘도(BY1)의 차이는 제1 기준값(α)보다 작은 것으로 판단된다.

그리고, k-1 프레임(이전 프레임)의 검출 블럭의 점선 부분의 화소 각각의 휘도(PY1)와 k 프레임(현재 프레임)의 검출 블럭의 점선 부분의 화소 각각의 휘도(PY2)를 비교하였을 때, 그 휘도 차이가 제2 기준값(β)보다 큰 것으로 판단된다.

이에 따라, k 프레임(현재 프레임)의 해당 검출 블럭은 무빙 패턴을 포함한 것으로 검출된다.

표 1은 상술한 무빙 패턴을 검출하는 방식을 나타낸다.

상술한 방식으로, 무빙 패턴 검출부(540)는 복수의 검출 블럭이 무빙 패턴을 포함한 것인지 여부를 판단하고, 무빙 패턴을 포함한 검출 블럭을 제1 DCC부(550)에 전달하고 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭을 제2 DCC부(560)에 전달한다.

다시 도 3을 참조하면, 제1 DCC부(550)는 무빙 패턴을 포함한 검출 블럭에 대해 제1 DCC를 적용한다. 제1 DCC는 라이징 시간과 폴링 시간이 동일한 DCC이다.

제2 DCC부(560)는 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭에 대해 제2 DCC를 적용한다. 제2 DCC는 라이징 시간과 폴링 시간을 고려하지 않은 DCC이다. 즉, 제2 DCC에서 라이징 시간과 폴링 시간은 서로 다를 수 있다.

데이터 출력부(570)는 제1 DCC부(550)로부터 제1 DCC가 적용된 검출 블럭을 전달받고, 제2 DCC부(560)로부터 제2 DCC가 적용된 검출 블럭을 전달받는다. 데이터 출력부(570)는 제1 DCC가 적용된 검출 블럭 및 제2 DCC가 적용된 검출 블럭을 조합하여 현재 프레임의 제2 영상 신호(ImS')를 생성할 수 있다. 데이터 출력부(570)는 생성된 제2 영상 신호(ImS')를 신호 제어부(100)로 출력할 수 있다.

이상에서, 검출 블럭을 이용하여 무빙 패턴을 검출하는 방법에 대하여 설명하였다. 이와 달리, 동영상의 각 프레임의 공간 주파수를 비교하여 무빙 패턴을 검출하는 방법을 이용할 수 있다. 공간 주파수는 일정한 주기로 반복되는 주기를 갖는 무빙 패턴의 공간 주기 함수의 푸리에급수를 검출함으로써 무빙 패턴을 검출할 수 있다.

이하, 도 6 내지 8에서 제1 DCC 및 제2 DCC에 대하여 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 DCC를 나타내는 그래프이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 DCC를 나타내는 그래프이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제2 DCC를 나타내는 그래프이다.

라이징 시간(T-rise)은 화소 전극(PE)에 이전 프레임에 비해 고계조인 데이터 전압이 인가됨에 따라 화소의 휘도가 10%에서 90%까지 상승하는데 소요되는 시간으로 정의될 수 있다. 폴링 시간(T-fall)은 이전 프레임에 비해 저계조인 데이터 전압이 인가됨에 따라 화소의 휘도가 90%에서 10%까지 하강하는데 소요되는 시간으로 정의될 수 있다.

현재 프레임에서 이전 프레임에 비해 고계조인 데이터 전압을 생성할 때 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값으로 선행 데이터 전압이 출력된 후 화소의 휘도가 표시하고자 하는 계조값에 해당하는 휘도에 도달할 무렵에 원래의 계조값으로 데이터 전압이 바뀌게 된다. 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값으로 선행 데이터 전압이 출력됨에 따라 화소 전압을 빠르게 상승시킬 수 있으며 라이징 시간(T-rise)을 줄일 수 있다.

현재 프레임에서 이전 프레임에 비해 저계조인 데이터 전압을 생성할 때 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 낮은 계조값으로 선행 데이터 전압이 출력된 후 화소의 휘도가 표시하고자 하는 계조값에 해당하는 휘도에 도달할 무렵에 원래의 계조값으로 데이터 전압이 바뀌게 된다. 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 낮은 계조값으로 선행 데이터 전압이 출력됨에 따라 화소 전압을 빠르게 하강시킬 수 있으며 폴링 시간(T-fall)을 줄일 수 있다.

도 6에 도시한 바와 같이, 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)이 동일하도록 선행 데이터 전압의 계조값이 정해질 수 있으며, 이러한 선행 데이터 전압이 제1 DCC로 적용될 수 있다.

표 2는 제1 DDC에서 계조값에 따른 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)을 나타내는 일 예이다. 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)의 단위는 ms이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)에 상관없이 선행 데이터 전압의 계조값이 정해질 수 있으며, 이러한 선행 데이터 전압이 제2 DCC로 적용될 수 있다. 도 7에서는 라이징 시간(T-rsie)이 폴링 시간(T-fall)보다 긴 경우를 나타낸다.

표 3은 제2 DDC에서 계조값에 따른 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)을 나타내는 일 예이다. 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)의 단위는 ms이다.

표 3을 보면, 어느 하나의 계조값에서 다른 하나의 계조값으로 변동될 때 대체적으로 라이징 시간(T-rise)에 폴링 시간(T-fall)보다 길다. 이때, 최대 라이징 시간(T-rise)은 127 계조에서 191 계조로 변동될 때 8.88ms 인 것을 볼 수 있다. 그리고 화이트 계조값과 블랙 계조값을 제외하고, 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)의 평균은 4.65ms이다.

라이징 시간(T-rise)에 폴링 시간(T-fall)이 동일한 표 2는 표 3에서 폴링 시간(T-fall)을 라이징 시간(T-rise)에 맞춤으로써 만들어진다. 표 2에서 최대 라이징 시간(T-rise)은 표 3과 마찬가지로 127 계조에서 191 계조로 변동될 때 8.88ms 인 것을 볼 수 있다. 반면, 표 2에서 화이트 계조값과 블랙 계조값을 제외하고, 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)의 평균은 5.99ms가 된다.

한편, 도 8에 도시한 바와 같이, 라이징 시간(T-rise)이 폴링 시간(T-fall)보다 짧을 수 있다. 라이징 시간(T-rise)이 폴링 시간(T-fall)보다 짧은 경우가 제2 DCC로 적용되는 경우에는 라이징 시간(T-rise)을 폴링 시간(T-fall)에 맞춤으로써 라이징 시간(T-rise)에 폴링 시간(T-fall)이 동일한 제1 DCC가 만들어질 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 무빙 패턴을 포함한 검출 블럭에 대해 제1 DCC를 적용하고, 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭에 대해 제2 DCC를 적용함으로써 동영상의 플리커를 개선할 수 있으며, 동영상의 플리커를 개선함에 있어서 액정의 응답 속도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 이에 대하여, 도 9 내지 11을 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 데이터 처리부에 의해 액정의 응답 시간이 조정된 경우의 무빙 패턴을 나타내는 예시도이다. 도 10은 본 발명의 데이터 처리부에 의해 액정의 응답 시간이 조정되지 않은 경우의 무빙 패턴을 나타내는 예시도이다. 도 11은 본 발명의 데이터 처리부에 의해 액정의 응답 시간이 조정되지 않은 경우의 무빙 패턴이 표시 장치에 표시될 때, 검출 장치를 이용하여 무빙 패턴을 실측한 일 예이다.

검출 블럭이 12×12 크기일 때, 6×6 크기의 격자 패턴이 아래 방향으로 프레임 당 3 화소의 속도로 움직인다고 가정한다.

도 9를 보면, 데이터 처리부(500)에 의해 검출 블럭이 무빙 패턴을 포함하는 것으로 검출되고 제1 DCC가 적용되면, 해당 검출 블럭에서 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)이 동일하게 된다. 따라서, k-1 프레임에서 저계조로 표시되는 부분이 k 프레임에서 고계조로 바뀌는 시간과 k-1 프레임에서 고계조로 표시되는 부분이 k 프레임에서 저계조로 바뀌는 시간이 동일하게 되고, 무빙 패턴을 표시함에 있어서 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)의 차이에 의해 휘도가 낮아지는 플리커가 개선될 수 있다. 즉, 정지 영상에 비해 동영상의 휘도가 낮아지는 플리커가 개선될 수 있다.

반면, 무빙 패턴을 포함한 검출 블럭에 제1 DCC가 적용되지 않고 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)이 서로 다른 제2 DCC가 적용되면, 도 10에 도시한 바와 같이 라이징 시간(T-rise)과 폴링 시간(T-fall)의 차이에 의해 휘도가 낮아지는 플리커가 발생하게 된다.

도 10을 보면, 라이징 시간(T-rsie)이 폴링 시간(T-fall)보다 길다고 할 때, k-1 프레임에서 저계조로 표시되는 부분이 k 프레임에서 고계조로 바뀌는 시간이 k-1 프레임에서 고계조로 표시되는 부분이 k 프레임에서 저계조로 바뀌는 시간보다 길어지게 된다. 즉, k 프레임에서 고계조로 표시되어야 하는 부분은 늦게 밝아지는 라이징 슬로우(rising slow) 현상을 보이게 되고, k 프레임에서 저계조로 표시되어야 하는 부분은 상대적으로 빠르게 어두워지는 폴링 패스트(falling fast) 현상을 보이게 된다. 이에 따라, k 프레임이 k-1 프레임에 비해 전반적으로 휘도가 낮아지게 된다.

표시 장치에서 제1 DCC를 적용하지 않고 제2 DCC만을 적용하여 무빙 패턴을 표시하고, 검출 장치를 이용하여 무빙 패턴을 실측하였을 때 도 11에서와 같이 라이징 슬로우와 폴링 패스트 현상이 나타나는 것을 볼 수 있다.

한편, 영상을 촬영할 때의 원시 프레임과 표시 장치가 영상을 표시할 때의 표시 프레임의 수가 서로 다를 수 있다. 이러한 경우에는 원시 프레임을 특정 규칙에 따라 반복하여 표시하는 풀-다운(Pull-Down) 방식을 이용할 수 있다. 예를 들어, 영상을 촬영할 때는 초당 24 프레임으로 영상이 촬영되고, 표시 장치에서 초당 60 프레임, 즉 60Hz로 영상이 표시될 수 있다.

이러한 경우에도, 표시 장치에서 제1 DCC를 적용하지 않고 제2 DCC만을 적용하게 되면 라이징 슬로우와 폴링 패스트 현상이 나타나게 되고, 무빙 패턴 영역이 정지 영상에 비해 동영상에서 어둡게 보이게 된다.

도 12를 참조하여 풀-다운 방식으로 영상을 표시할 때 나타나는 플리커에 대하여 설명한다.

도 12는 초당 24 프레임으로 촬영된 영상을 표시 장치에서 3:2 풀-다운(Pull-Down) 방식으로 60Hz로 표시할 때에 무빙 패턴의 플리커를 검출한 일 예를 나타낸다.

도 12를 참조하면, 촬영 영상에서 검출 블럭이 12×12 크기일 때, 6×6 크기의 격자 패턴이 아래 방향으로 프레임 당 1 화소의 속도로 움직이는 경우(a)(1pixel moving), 프레임 당 3 화소의 속도로 움직이는 경우(b)(3pixel moving), 및 프레임 당 6 화소의 속도로 움직이는 경우(c)(6pixel moving)를 나타낸다.

3:2 풀-다운 방식에 따라 촬영 영상의 A 원시 프레임이 A1, A2, A3의 3개의 표시 프레임으로 표시되고, 촬영 영상의 B 원시 프레임이 B1, B2의 2개의 표시 프레임으로 표시되고, 촬영 영상의 C 원시 프레임이 C1, C2, C3의 3개의 표시 프레임으로 표시되고, 촬영 영상의 D 원시 프레임이 D1, D2의 2개의 표시 프레임으로 표시된다.

A1, A2, A3의 3개의 표시 프레임은 서로 동일한 영상으로 표시되어야 한다. 그리고 B1, B2의 2개의 표시 프레임은 서로 동일한 영상으로 표시되어야 한다. 그리고 C1, C2, C3의 3개의 표시 프레임은 서로 동일한 영상으로 표시되어야 한다. 그리고 D1, D2의 2개의 표시 프레임은 서로 동일한 영상으로 표시되어야 한다.

그러나, 제1 DCC를 적용하지 않고 제2 DCC만을 적용하게 되면 라이징 슬로우와 폴링 패스트 현상이 A1, B1, C1, D1 표시 프레임에서 나타내게 된다. 표시 프레임 각각의 휘도를 측정해 보면, A1, B1, C1, D1 표시 프레임에서 휘도가 낮아지는 것을 볼 수 있다. 특히, 프레임 당 6 화소의 속도로 움직이는 경우(c)(6pixel moving)에 A1, B1, C1, D1 표시 프레임에서 휘도가 크게 낮아지는 것을 볼 수 있다.

이와 같이, 다수의 표시 프레임(A1 내지 D2) 중에서 휘도가 낮아지는 A1, B1, C1, D1 표시 프레임에 의해 영상이 반복하여 밝아지고 어두워지게 되는 플리커가 발생하게 된다. 이러한 플리커는 패턴의 크기와 패턴의 이동 속도에 따라 발생할 수 있다. 예를 들어, 무빙 패턴이 3×3 크기인 경우에는 무빙 패턴이 프레임 당 3, 9, 15 ... 화소의 속도로 이동하게 되면 플리커가 발생하게 되지만, 무빙 패턴이 프레임 당 6, 12, 18 ... 화소의 속도로 이동하게 되면 플리커가 발생하지 않게 된다. 무빙 패턴이 6×6 크기인 경우에는 무빙 패턴이 프레임 당 6, 18 ... 화소의 속도로 이동하게 되면 플리커가 발생하게 되지만, 무빙 패턴이 프레임 당 12, 24... 화소의 속도로 이동하게 되면 플리커가 발생하지 않게 된다.

본 발명에 따라 데이터 처리부(500)에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭에 대해 제1 DCC를 적용하게 되면 A1, B1, C1, D1 표시 프레임에서 휘도가 낮아지는 것을 방지하여 무빙 패턴의 크기나 이동 속도에 상관없이 플리커가 발생하지 않게 된다.

지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 신호 제어부
200 : 주사 구동부
300 : 데이터 구동부
400 : 표시부
500 : 데이터 처리부
510 : 전원 데이터 입력부
520 : 데이터 버퍼
530 : 프레임 메모리
540 : 무빙 패턴 검출부
550 : 제1 DCC부
560 : 제2 DCC부
570 : 데이터 출력부

Claims

복수의 화소;
복수의 화소에 연결되어 있는 복수의 데이터선에 데이터 전압을 인가하는 데이터 구동부;
상기 데이터 구동부에 영상 데이터 신호 및 상기 데이터 구동부의 동작을 제어하는 데이터 제어신호를 전달하는 신호 제어부; 및
제1 영상 신호에서 무빙 패턴을 검출하고, 현재 프레임 중에서 상기 무빙 패턴을 포함한 검출 블럭에 대해 제1 DCC를 적용하고, 상기 현재 프레임 중에서 상기 무빙 패턴을 포함하지 않는 검출 블럭에 대해 제2 DCC를 적용하고, 상기 제1 DCC가 적용된 검출 블럭과 상기 제2 DCC가 적용된 검출 블럭을 조합하여 상기 현재 프레임에 대한 제2 영상 신호를 생성하고, 상기 제2 영상 신호를 상기 신호 제어부에 전달하는 데이터 처리부를 포함하고,
상기 제1 DCC가 적용됨에 따라 상기 데이터 전압에 의한 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 라이징 시간 및 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 폴링 시간이 동일하도록 상기 데이터 전압이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 생성되고, 상기 제2 DCC가 적용됨에 따라 상기 라이징 시간 및 상기 폴링 시간에 상관없이 상기 데이터 전압이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 생성되는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
상기 제1 영상 신호를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리;
현재 프레임의 영상 신호와 상기 프레임 메모리에 저장되는 있는 이전 프레임의 영상 신호를 복수의 검출 블럭으로 분할하고, 상기 복수의 검출 블럭 중에서 상기 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 무빙 패턴 검출부;
상기 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭에 상기 제1 DCC를 적용하는 제1 DCC부; 및
상기 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭에 상기 제2 DCC를 적용하는 제2 DCC부를 포함하는 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 데이터 처리부는,
상기 제1 영상 신호를 프레임 단위로 홀딩하고, 홀딩된 제1 영상 신호를 상기 프레임 메모리 및 상기 무빙 패턴 검출부에 전달하는 데이터 버퍼를 더 포함하는 표시 장치.
제2 항에 있어서,
상기 무빙 패턴 검출부는 상기 현재 프레임의 영상 신호에서 분할된 제2 검출 블럭과 상기 이전 프레임의 영상 신호에서 분할된 제1 검출 블럭을 동일한 크기로 분할하는 표시 장치.
제4 항에 있어서,
상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 제1 기준값보다 작은지 여부를 판단하고, 상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값과 같거나 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭을 상기 제2 DCC부에 전달하는 표시 장치.
제5 항에 있어서,
상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값보다 작은 경우, 상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 제2 기준값보다 큰지 여부를 판단하는 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값과 같거나 작은 경우에 상기 제2 검출 블럭을 상기 제2 DCC부에 전달하는 표시 장치.
제6 항에 있어서,
상기 무빙 패턴 검출부는 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값보다 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭을 상기 제1 DCC부에 전달하는 표시 장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 화소 각각은,
상기 데이터 전압이 인가되는 화소 전극;
공통 전압이 인가되는 공통 전극; 및
상기 화소 전극과 상기 공통 전극 사이의 액정층을 포함하는 표시 장치.
제9 항에 있어서,
상기 라이징 시간은 상기 화소 전극에 이전 프레임에 비해 고계조인 데이터 전압이 인가됨에 따라 상기 화소의 휘도가 10%에서 90%까지 상승하는데 소요되는 시간인 표시 장치.
제10 항에 있어서,
상기 라이징 시간 동안 상기 데이터 전압은 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값의 선행 데이터 전압으로 출력된 후 상기 화소의 휘도가 표시하고자 하는 휘도에 도달할 때 원래의 계조값의 전압으로 바뀌는 표시 장치.
제9 항에 있어서,
상기 폴링 시간은 상기 화소 전극에 이전 프레임에 비해 저계조인 데이터 전압이 인가됨에 따라 상기 화소의 휘도가 90%에서 10%까지 하강하는데 소요되는 시간인 표시 장치.
제12 항에 있어서,
상기 폴링 시간 동안 상기 데이터 전압은 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 낮은 계조값의 선행 데이터 전압으로 출력된 후 상기 화소의 휘도가 표시하고자 하는 휘도에 도달할 때 원래의 계조값의 전압으로 바뀌는 표시 장치.
제1 프레임 데이터가 입력되는 단계;
상기 제1 프레임 데이터에 연속하는 제2 프레임 데이터가 입력되는 단계;
상기 제1 프레임 데이터 및 상기 제2 프레임 데이터를 복수의 검출 블럭으로 분할하는 단계;
상기 제2 프레임 데이터의 복수의 검출 블럭 중에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 단계; 및
상기 제2 프레임 데이터의 복수의 검출 블럭 중에서 상기 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭에 제1 DCC를 적용하는 단계;
상기 제2 프레임 데이터의 복수의 검출 블럭 중에서 상기 무빙 패턴을 포함하지 않은 검출 블럭에 제2 DCC를 적용하는 단계; 및
상기 제1 DCC가 적용된 검출 블럭과 상기 제2 DCC가 적용된 검출 블럭을 조합하여 현재 프레임에 대한 영상 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 제1 DCC는 휘도가 저계조에서 고계조로 변동되는데 소요되는 라이징 시간 및 고계조에서 저계조로 변동되는데 소요되는 폴링 시간이 동일하도록 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 데이터 전압을 생성하고, 상기 제2 DCC는 상기 라이징 시간 및 상기 폴링 시간에 상관 없이 표시하고자 하는 계조값보다 소정 레벨 높은 계조값 또는 소정 레벨 낮은 계조값으로 데이터 전압을 생성하는 표시 장치의 구동 방법.
제14 항에 있어서,
상기 제1 프레임 데이터를 프레임 단위로 저장하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제14 항에 있어서,
상기 제1 프레임 데이터에서 분할된 제1 검출 블럭과 상기 제2 프레임 데이터에서 분할된 제2 검출 블럭의 크기는 동일한 표시 장치의 구동 방법.
제14 항에 있어서,
상기 복수의 검출 블럭 중에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 단계는,
상기 제2 프레임 데이터에서 분할된 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 프레임 데이터에서 분할된 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 제1 기준값보다 작은지 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값과 같거나 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭에 상기 제2 DCC를 적용하는 표시 장치의 구동 방법.
제17 항에 있어서,
상기 복수의 검출 블럭 중에서 무빙 패턴을 포함하는 검출 블럭을 검출하는 단계는,
상기 제2 검출 블럭의 평균 휘도와 상기 제1 검출 블럭의 평균 휘도의 차이가 상기 제1 기준값보다 작은 경우, 상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 제2 기준값보다 큰지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제18 항에 있어서,
상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값과 같거나 작은 경우에 상기 제2 검출 블럭에 상기 제2 DCC를 적용하는 표시 장치의 구동 방법.
제19 항에 있어서,
상기 제2 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도와 상기 제1 검출 블럭에 포함된 화소 각각의 휘도의 차이가 상기 제2 기준값보다 큰 경우에 상기 제2 검출 블럭에 상기 제1 DCC를 적용하는 표시 장치의 구동 방법.