KR102232869B1 - 데이터 인터페이스 장치 및 방법과, 그를 이용한 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 데이터 전송 밴드폭 증가없이 4색 데이터를 3색용 데이터 포맷을 이용하여 전송할 수 있는 데이터 인터페이스 장치 및 방법과, 그를 이용한 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명은 3색 데이터 또는 4색 데이터 중 어느 하나를 3색 전송 포맷에 맵핑한다. 본 발명은 4색 데이터를 3색 전송 포맷에 맵핑할 때, 4색 데이터 중 W 데이터를 나머지 3색 컬러 데이터 중 최소값(0)인 어느 하나의 컬러 데이터의 위치에 맵핑한다. 또한, 본 발명은 3색 데이터를 위한 3색 모드 또는 4색 데이터를 위한 4색 모드를 지시함과 아울러 4색 모드에서 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터를 지시하는 모드/컬러 정보와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 3색 전송 포맷에 각각 추가로 맵핑하여, 맵핑 완료된 3색 전송 포맷을 전송한다. 본 발명은 전송된 3색 전송 포맷으로부터 모드/컬러 정보에 따라 3색 데이터 또는 4색 데이터를 추출하여 출력한다.

Description

데이터 인터페이스 장치 및 방법과, 그를 이용한 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법{DATA INTERFACE APPARATUS AND METHOD, IMAGE DISPLAY SYSTEM USING THE SAME, AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 데이터 인터페이스 장치에 관한 것으로, 특히 데이터 전송 밴드폭 증가없이 4색 데이터를 3색용 데이터 포맷을 이용하여 전송할 수 있는 데이터 인터페이스 장치 및 방법과, 그를 이용한 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; 이하 LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED) 표시 장치 등과 같은 표시 장치는 적색(Red; 이하 R), 녹색(Green; 이하 G), 청색(Blue; 이하 B)의 3개 서브화소로 구성된 각 화소가 매트릭스 형태로 배열된 화소 매트릭스를 통해 영상을 표시한다.

소비 전력을 줄이면서 휘도를 높이기 위하여, 표시 장치는 RGB 서브화소 보다 발광 효율이 높은 백색(White; W) 서브화소를 추가한 RWGB 구조의 화소를 이용하고 있다.

RWGB 화소를 구동하기 위하여, 표시 장치는 호스트 시스템으로부터 전송된 RGB 데이터를 RGB-to-RWGB 데이터 변환부를 이용하여 RWGB 데이터로 변환하여 이용하고 있다.

최근 호스트 시스템에서도 직접 RWGB 데이터를 표시 장치에 공급하기를 원하는 경우가 있다. 그런데, 호스트 시스템에서 표시 장치로 RWGB 데이터를 전송하기 위해서는 기존의 RGB 인터페이스를 RWGB 인터페이스로 변경해야 함과 아울러 데이터 비트수 증가에 따라 전송 라인의 수와 같은 데이터 전송 밴드폭이 증가되어야 한다.

그러나, 데이터 전송 밴드폭이 증가하면 제조 코스트가 증가할 뿐만 아니라 전자기적 간섭(Electromagnetic Interference; EMI) 등이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 데이터 전송 밴드폭 증가없이 4색 데이터를 3색용 데이터 포맷을 이용하여 전송할 수 있는 데이터 인터페이스 장치 및 방법과, 그를 이용한 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 인터페이스 장치는 송신부 및 수신부를 구비한다.

송신부는 3색 데이터 또는 4색 데이터 중 어느 하나를 3색 전송 포맷에 맵핑한다. 송신부는 4색 데이터를 3색 전송 포맷에 맵핑할 때, 4색 데이터 중 W 데이터를 나머지 3색 컬러 데이터 중 최소값(0)인 어느 하나의 컬러 데이터의 위치에 맵핑한다. 또한, 송신부는 3색 데이터를 위한 3색 모드 또는 4색 데이터를 위한 4색 모드를 지시함과 아울러 4색 모드에서 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터를 지시하는 모드/컬러 정보를 3색 전송 포맷에 더 맵핑하고, 3색 전송 포맷을 전송한다.

수신부는 송신부로부터 전송된 3색 전송 포맷으로부터 모드/컬러 정보에 따라 3색 데이터 또는 4색 데이터를 추출하여 출력한다.

모드/컬러 정보는 제1 내지 제4 정보값을 나타내는 2비트로 구성된다. 모드/컬러 정보가 제1 정보값일 때 R, G, B 데이터를 위한 3색 모드를 지시하고, 제2 내지 제4 정보값 중 어느 하나일 때 R, W, G, B 데이터를 위한 4색 모드를 지시한다. 제2 내지 제4 정보값 각각은 3색 전송 포맷에서 W 데이터가 맵핑된 어느 한 컬러 데이터의 위치를 지시한다.

송신부는 3색 또는 4색 데이터와 모드/컬러 정보와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 3색 전송 포맷에 맵핑하고, LVDS로 변환하여, 한 클럭의 주기당 3색 전송 포맷을 출력하는 LVDS 송신부를 구비한다.

수신부는 LVDS 송신부로부터 전송된 LVDS로부터 3색 전송 포맷을 복원하고, 3색 전송 포맷에 포함된 3색 데이터와, 모드/컬러 정보와, 타이밍 신호를 추출하여 출력하는 LVDS 수신부를 구비한다. 수신부는 LVDS 수신부로부터 공급된 모드/컬러 정보를 이용하여 3색 모드 신호 또는 4색 모드 신호를 출력하는 모드 판단부를 구비한다. 수신부는 LVDS 수신부로부터 공급된 모드/컬러 정보가 4색 모드를 지시할 때, LVDS 수신부로부터 공급된 3색 데이터 중, 모드/컬러 정보가 지시하는 어느 한 컬러 데이터를 W 데이터로 변환하고, 해당 컬러 데이터는 최소값(0)으로 변환하고, 나머지 2색 데이터는 그대로 이용하여 4색 데이터를 출력하는 데이터 변환부를 구비한다. 수신부는 모드 판단부로부터 공급된 3색 모드 신호 또는 4색 모드 신호에 따라 LVDS 수신부로부터 공급된 3색 데이터 또는 데이터 변환부로부터 공급된 4색 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비한다.

데이터 변환부는 LVDS 수신부로부터 공급된 모드/컬러 정보가 4색 모드를 지시할 때, LVDS 수신부로부터 공급된 3색 데이터가 서로 동일하면, W 데이터를 최소값(0)으로 설정하고, 서로 동일한 3색 데이터를 그대로 적용하여 4색 데이터를 출력한다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 시스템은 전술한 데이터 인터페이스 장치를 포함하여 3색 데이터 또는 4색 데이터를 3색 전송 포맷으로 송수신하기 위하여, 상기 송신부를 포함하는 호스트 시스템과, 상기 수신부를 포함하는 표시 장치를 구비한다. 표시 장치는 표시 패널과, 수신부를 포함하는 타이밍 컨트롤러와, 타이밍 컨트롤러에 의해 구동 타이밍이 제어되어 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 구비한다.

호스트 시스템은 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하여 상기 송신부로 출력하는 데이터 변환부를 추가로 구비하거나, 타이밍 컨트롤러는 상기 수신부로부터 출력된 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하여 패널 구동부로 출력하는 데이터 변환부를 추가로 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 데이터 인터페이스 방법은 3색 데이터 또는 4색 데이터 중 어느 하나를 3색 전송 포맷에 맵핑하고, 4색 데이터를 3색 전송 포맷에 맵핑할 때, 4색 데이터 중 W 데이터를 나머지 3색 컬러 데이터 중 최소값(0)인 어느 하나의 컬러 데이터의 위치에 맵핑한다. 본 발명의 데이터 인터페이스 방법은 3색 데이터를 위한 3색 모드 또는 4색 데이터를 위한 4색 모드를 지시함과 아울러 4색 모드에서 상기 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터를 지시하는 모드/컬러 정보와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 상기 3색 전송 포맷에 각각 더 맵핑하고, 맵핑이 완료된 3색 전송 포맷을 전송한다. 본 발명의 실시예에 따른 데이터 인터페이스 방법은 전송된 3색 전송 포맷으로부터 모드/컬러 정보에 따라 상기 3색 데이터 또는 4색 데이터를 추출하여 출력한다.

본 발명의 데이터 인터페이스 방법은 3색 전송 포맷에 포함된 3색 데이터와, 모드/컬러 정보와, 타이밍 신호를 추출하여 출력하고, 모드/컬러 정보가 3색 모드를 지시할 때, 3색 데이터를 선택하여 출력한다.

본 발명의 데이터 인터페이스 방법은 모드/컬러 정보가 4색 모드를 지시할 때, 3색 데이터 중, 모드/컬러 정보가 지시하는 어느 한 컬러 데이터를 상기 W 데이터로 변환하고, 해당 컬러 데이터는 상기 최소값(0)으로 변환하고, 나머지 2색 데이터는 그대로 이용하여 4색 데이터를 출력한다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 시스템의 구동 방법은 전술한 .데이터 인터페이스 방법을 이용하여, 3색 데이터 또는 4색 데이터를 3색 전송 포맷으로 송수신한다.

본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법은 RWGB 데이터를 전송할 때, RGB 데이터 중 데이터 값이 최소값(0)인 어느 한 컬러 데이터에 W 데이터를 맵핑함으로써 RWGB 데이터를 3색용 데이터 포맷을 이용하여 전송할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법은 RGB 또는 RWGB 데이터 전송시, RGB 모드 또는 RWGB 모드를 지시함과 아울러 RWGB 모드일 때 RGB 데이터 중 W 데이터를 갖는 컬러를 지시하는 모드/컬러 정보를 함께 전송한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법은 3색 데이터를 전송하는 밴드폭을 그대로 이용하여 4색용 데이터를 전송할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 이용한 영상 표시 시스템 및 그 구동 방법은 데이터 전송 밴드폭 증가없이 3색용 또는 4색용 데이터를 동일 포맷으로 전송할 수 있으므로 4색용 데이터 전송을 위한 코스트 및 EMI 상승을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 호스트 시스템에 적용된 RGB-to-RWGB 변환 방법을 나타낸 예시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시 패널로 적용된 OLED의 서브화소 구성을 예를 들어 나타낸 등가회로도이다.
도 4는 도 1에 도시된 표시 패널로 적용된 액정 패널의 한 서브화소 구성을 예를 들어 나타낸 등가회로도이다.
도 5는 도 1에 도시된 영상 표시 시스템에 적용된 LVDS 인터페이스 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치의 데이터 전송 포맷을 나타낸 예시도이다.
도 7은 도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치의 다른 데이터 전송 포맷을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 인터페이스 장치 중 타이밍 컨트롤러에 내장된 수신부에서 RGB 또는 RWGB 데이터를 인식하는 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

도 1에 도시된 화상 표시 시스템은 표시 장치(100) 및 호스트 시스템(200)을 포함한다. 표시 장치(100)는 타이밍 컨트롤러(10), 패널 구동부인 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30), 표시 패널(40)과, 도시하지 않은 전원부 등을 포함한다.

호스트 시스템(200)은 영상 데이터 및 타이밍 동기 신호를 표시 장치(100)로 공급한다. 호스트 시스템(200)은 스케일러(scaler)가 내장된 시스템 온 칩(System on Chip)을 포함하여 영상 데이터를 표시 장치(100)의 표시 패널(40)에 표시하기에 적합한 해상도 데이터 포맷으로 변환하여 출력한다. 예를 들면, 호스트 시스템(200)은 컴퓨터, TV 시스템, 셋탑 박스, 태플릿이나 휴대폰 등과 같은 휴대 단말기의 시스템 중 어느 하나일 수 있다.

호스트 시스템(200)은 RGB 화소를 위한 3색용 데이터 또는 RWGB 화소를 위한 4색용 데이터를 표시 장치(100)의 타이밍 컨트롤러(10)로 출력한다. 호스트 시스템(200)은 RGB 데이터를 RWGB 데이터로 변환하는 데이터 변환부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 데이터 변환부는 도 2와 같이 입력 R/G/B 데이터 중 최소값을 W 데이터로 설정하고, 입력 R/G/B 데이터 각각에서 W 데이터를 감산하여 R/W/G/B 데이터로 변환한다. 이에 따라, R/W/G/B 데이터에서 W 데이터를 제외한 RGB 데이터 중 최소값을 갖는 적어도 어느 한 컬러의 데이터는 최소값 "0"이 됨을 알 수 있다. 호스트 시스템(200)은 R/W/G/B 데이터를 전송할 때 RGB 데이터 중 데이터 값이 최소값(0)인 어느 한 컬러의 데이터의 위치에 W 데이터를 맵핑하여 출력한다. 이에 따라, 호스트 시스템(200)은 RGB 데이터를 전송하는 3색용 데이터 전송 포맷을 이용하여 4색용 데이터를 전송할 수 있다.

호스트 시스템(200) 및 타이밍 컨트롤러(10)는 데이터의 전송시 낮은 전압의 차동 신호를 이용하여 데이터를 전송하는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 인터페이스를 이용하여 데이터를 송수신한다. 특히, 본 발명의 호스트 시스템(200) 및 타이밍 컨트롤러(10)는 3색용 데이터를 송수신하는 LVDS 인터페이스를 이용하여 3색용 데이터 또는 4색용 데이터를 송수신할 수 있다.

LVDS 인터페이스는 한 클럭당 한 화소에 해당하는 RGB 단위 또는 RWGB 단위로 데이터를 전송한다. 한 클럭당 전송되는 한 화소 단위의 데이터 포맷은 3색 데이터와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 포함하며, 사용되지 않는 적어도 2개의 비트를 포함하고 있다. 적어도 하나의 타이밍 신호는 데이터 이네이블 신호(DE; 도 6), 수직 동기 신호(Vsync; 도 6), 수평 동기 신호(Hsync; 도 6)를 포함하거나, 수직 및 수평 동기 신호(Vsync, Hsync)를 생략할 수 있다.

호스트 시스템(200)은 RGB 모드 또는 RWGB 모드를 지시함과 아울러 RWGB 모드일 때 RGB 데이터 중 W 데이터를 갖는 컬러를 지시하는 모드/컬러 정보를 미사용 비트에 할당하여 전송한다. 이에 따라, 호스트 시스템(200)은 데이터 전송 폭을 증가시키지 않으면서 3색 데이터 포맷을 이용하여 RGB 또는 RWGB 데이터를 전송함과 아울러 한 클럭당 전송되는 한 화소 단위의 데이터 포맷에 모드/컬러 정보를 포함시켜 전송한다.

타이밍 컨트롤러(10)는 LVDS 인터페이스를 통해 호스트 시스템(200)으로부터 영상 데이터 및 타이밍 신호들과, 모드/컬러 정보를 공급받는다.

타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터 공급된 타이밍 신호들을 이용하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)로 각각 출력한다. 호스트 시스템(200)으로부터 타이밍 컨트롤러(10)로 공급되는 타이밍 신호는 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호를 포함하지만, 여기서 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호는 생략될 수 있다. 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호가 생략되는 경우 타이밍 컨트롤러(10)는 도트 클럭에 따라 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호를 생성하여 이용할 수 있다.

타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터 공급된 모드/컬러 정보가 RGB 모드를 지시하는 경우 호스트 시스템(100)으로부터 공급된 RGB 데이터를 그대로 이용하고, 필요한 화질 보상 등과 같은 화상 처리를 하여 출력한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(10)는 RGB 데이터를 RWGB 데이터로 변환하여 출력하는 데이터 변환부를 포함할 수 있으며, 데이터 변환부는 RGB 데이터를 RWGB 데이터로 변환하는 구성이라면 공지된 모든 구성이 적용될 수 있다.

타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터 공급된 모드/컬러 정보가 RWGB 모드를 지시하는 경우 호스트 시스템(100)으로부터 공급된 3색(RGB) 데이터 중 모드/컬러 정보가 지시하는 어느 한 컬러의 데이터를 W 데이터로 변환하고, W 데이터가 위치했던 컬러 데이터는 최소값(0)으로 변환함으로써, 호스트 시스템(100)으로 공급된 3색 데이터를 RWGB 데이터로 변환하고, 필요한 화질 보상 등과 같은 화상 처리를 하여 출력한다.

타이밍 컨트롤러(10)는 다양한 제어 정보 및 영상 데이터를 클럭을 포함하는 직렬 형태로 변환하여 패킷 단위로 포인트-투-포인트(Point-to-Point) 방식으로 전송하는 임베디드 포인트-투-포인트 인터페이스(Embedded Point-to-point Interface; 이하 EPI) 기술을 이용한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 EPI 프로토콜을 이용하여 제어 정보와, 영상 데이터를 클럭을 포함하는 EPI 패킷으로 변환하고 EPI 패킷을 데이터 드라이버(20)에 전송한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 다수의 데이터 구동 IC 각각에 연결된 개별 전송 라인 쌍을 통해 EPI 패킷을 차동 신호 형태로 전송한다.

EPI 패킷은 클럭과 제어 정보를 직렬 형태로 포함하는 제어 패킷, 클럭과 RGB 또는 RWGB 중 어느 하나의 컬러 데이터를 직렬 형태로 포함하는 데이터 패킷 등을 포함하고, 데이터 구동 IC의 내부 클럭 록킹(locking)을 위한 클럭 트레이닝 패턴을 더 포함한다. 제어 정보는 각 데이터 구동 IC의 구동에 필요한 다수의 데이터 제어 신호들을 포함하고, 게이트 드라이버(30)로 전달해 주기 위한 다수의 게이트 제어 신호들을 포함하기도 한다.

데이터 드라이버(20)를 구성하는 다수의 데이터 구동 IC 각각은 타이밍 컨트롤러(10)로부터 개별적으로 전송된 차동 신호를 EPI 패킷으로 변환하고, EPI 패킷으로부터 클럭, 제어 정보, 영상 데이터를 복원하며, 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(40)의 데이터 라인들로 공급한다.

데이터 드라이버(20)를 구성하는 다수의 데이터 구동 IC 각각은 자신에게 내장되거나, 외부에 별도로 구비된 감마 전압 생성부(도시하지 않음)로부터 공급된 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한 다음, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환한다. 데이터 드라이버(20)는 R/G/B 데이터 각각을 아날로그 R/G/B 신호로 변환하여 표시 패널(40)의 R/G/B 서브화소들과 각각 접속된 데이터 라인들로 각각 공급하거나, R/W/G/B 데이터 각각을 아날로그 R/W/G/B 신호로 변환하여 표시 패널(40)의 R/W/G/B 서브화소들과 각각 접속된 데이터 라인들로 각각 공급한다.

데이터 드라이버(20)를 구성하는 다수의 데이터 구동 IC 각각은 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(10)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(40) 상에 실장될 수 있다.

게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 공급된 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(40)의 다수의 게이트 라인을 각각 구동한다. 게이트 드라이버(30)는 게이트 제어 신호에 응답하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 게이트 제어 신호를 공급받거나, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)를 경유하여 게이트 제어 신호를 공급받을 수 있다. 게이트 드라이버(30)는 적어도 하나의 게이트 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(40)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(40) 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 드라이버(30)는 표시 패널(40)의 화소 어레이를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 박막 트랜지스터 기판에 형성됨으로써 표시 패널(40)의 비표시 영역에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 구비될 수 있다.

표시 패널(40)은 화소들이 매트릭스 형태로 배열된 화소 어레이를 통해 영상을 표시한다. 화소 어레이의 각 화소는 휘도 향상을 위하여 R/W/B/G 서브화소들로 구성된다. 이와 달리, 각 화소는 R/G/B 서브화소들로 구성될 수 있다. 표시 패널(50)로는 LCD 패널이나 OLED 패널 등이 적용될 수 있다.

예를 들어, 표시 패널(40)이 OLED 패널인 경우, R/W/B/G 서브화소들 각각은 도 3에 도시된 바와 같이, 고전위 전원(EVDD) 라인 및 저전위 전원(EVSS) 라인 사이에 접속된 OLED 소자와, 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)과 접속되고 OLED 소자를 구동하는 화소 회로를 구비한다. 화소 회로는 적어도 스위칭 트랜지스터(ST) 및 구동 트랜지스터(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 스위칭 트랜지스터(ST)는 게이트 라인(GL)으로부터의 스캔 펄스에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호에 대응하는 전압을 스토리지 커패시터(Cst)에 충전하고, 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 따라 OLED 소자로 공급되는 전류를 제어하여 OLED 소자의 발광량을 조절한다.

이와 달리, 표시 패널(40)이 액정 패널인 경우, R/W/B/G 서브화소들 각각은 도 4에 도시된 바와 같이 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 접속된 박막 트랜지스터(TFT), 박막 트랜지스터(TFT)에 병렬로 접속된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 액정 커패시터(Clc)는 박막 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 공급된 데이터 신호와, 공통 전극에 공급된 공통 전압(Vcom)과의 차전압을 충전하고 충전된 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 안정적으로 유지시킨다.

표시 패널(100)의 각 화소가 R/G/B 서브화소들을 포함하는 경우, 타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)으로부터의 RGB 데이터를 데이터 드라이버(20)로 공급한다.

표시 패널의 각 화소가 R/W/G/B 서브화소들을 포함하는 경우, 타이밍 컨트롤러(10)는 호스트 시스템(200)로부터 공급된 RGB 데이터를 RWGB 데이터로 변환하여 데이터 드라이버(20)로 공급하거나, 호스트 시스템(200)에서 RGB 데이터가 RWGB로 변환되고, RWGB 데이터가 3색용 데이터 전송 포맷으로 변환되어 공급된 3색 데이터를 RWGB 데이터로 복원하여 데이터 드라이버로 공급한다.

도 5는 도 1에 도시된 영상 표시 시스템에 적용된 LVDS 인터페이스 장치를 나타낸 블록도이고, 도 6 및 도 7은 도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치의 데이터 전송 포맷을 각 컬러 데이터의 비트수에 따라 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치는 송신부로써, 호스트 시스템(200)의 출력단에 내장된 LVDS 송신부(210)를 구비한다. LVDS 인터페이스 장치는 수신부로써, 타이밍 컨트롤러(10)의 입력단에 내장된 LVDS 수신부(12), 모드 판단부(14), 데이터 변환부(16), 멀티플렉서(이하 MUX)(16)를 구비한다.

호스트 시스템(200)의 출력단에 내장된 LVDS 송신부(210)는 RGB 또는 RWGB 영상 데이터와, 적어도 하나의 타이밍 신호와, 모드/컬러 정보를 미리 설정된 맵핑 테이블에 따라 3색용 전송 포맷에 맵핑하고, 그 3색용 전송 포맷을 LVDS(저전압 차동 신호)로 변환하여 다수의 전송 라인 쌍을 통해 출력한다.

예를 들면, LVDS 송신부(210)는 RGB 또는 RWGB 영상 데이터에서 각 컬러 데이터가 10비트를 갖을 때, 도 6에 도시된 바와 같이, 클럭의 주기(P)당 35비트를 7비트씩 5개로 분리하여 5개의 전송 라인 쌍(A, B, C, D, E)를 통해 전송하고, 1개의 클럭 전송 라인 쌍(CLK)을 통해 클럭을 전송한다. 클럭의 주기(P)당 전송되는 35비트는 10비트의 제1 컬러 데이터[DT10:DT19], 10비트의 제2 컬러 데이터[DT20:DT29], 10비트의 제3 컬러 데이터[DT30:DT39], 1비트의 데이터 인에이블 신호(DE), 1비트의 수직 동기 신호(Vsync), 1비트의 수평 동기 신호(Hsync), 2비트의 모드/컬러 정보(MI)를 포함한다. 여기서, 수직 동기 신호(Vsync) 및 수평 동기 신호(Hsync)는 생략될 수 있다.

이와 달리, LVDS 송신부(210)는 RGB 또는 RWGB 영상 데이터에서 각 컬러 데이터가 8비트를 갖을 때, 도 7에 도시된 바와 같이 클럭의 주기(P)당 28비트를 7비트씩 4개로 분리하여 4개의 전송 라인 쌍(A, B, C, D)를 통해 전송하고, 1개의 클럭 전송 라인 쌍(CLK)을 통해 클럭을 전송한다. 클럭의 주기(P)당 전송되는 28비트는 8비트의 제1 컬러 데이터[DT10:DT17], 8비트의 제2 컬러 데이터[DT20:DT27], 8비트의 제3 컬러 데이터[DT30:DT37], 1비트의 데이터 인에이블 신호(DE), 2비트의 모드/컬러 정보(MI)를 포함한다.

LVDS 송신부(210)가 RGB 데이터를 전송할 때, 제1 내지 제3 컬러 데이터로 RGB 데이터를 각각 맵핑하여 3색 데이터를 전송하고, 모드/컬러 정보(MI)에는 [00]을 맵핑하여 RGB 모드(3색 모드)를 지시하게 한다.

LVDS 송신부(210)가 RWGB 데이터를 전송할 때, RGB 중 데이터 값이 [0]인 어느 한 컬러 데이터의 위치에 W 데이터를 맵핑하고, 나머지 2개의 컬러 데이터는 해당 컬러 위치에 각각 맵핑하여 3색 데이터를 전송하고, 모드/컬러 정보(MI)에는 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터의 위치에 따라 [01], [10], [11]로 맵핑하여 RWGB 모드(4색 모드)를 지시함과 아울러 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터의 위치를 지시하게 한다. 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아니면 RWGB 모드를 지시한다.

예를 들면, 모드/컬러 정보(MI)가 [01]이면 W 데이터가 R 데이터의 위치에 맵핑된 것을 지시하고, 모드/컬러 정보(MI)가 [01]이면 W 데이터가 G 데이터의 위치에 맵핑된 것을 지시하고, 모드/컬러 정보(MI)가 [11]이면 W 데이터를 B 데이터의 위치에 맵핑된 것을 지시할 수 있다.

한편, LVDS 송신부(210)는 RWGB 모드에서 화이트 컬러는 W 데이터를 제외한 RGB 데이터로 표현되게 변환한다. 즉 W 데이터는 "0"으로 변환하고 나머지 RGB가 화이트 컬러를 표시할 수 있게 서로 동일한 데이터 값을 갖게 변환하여, 서로 동일한 데이터 값을 갖는 RGB 데이터를 전송한다. 이때, 모드/컬러 정보(MI)는 [00]가 아닌 [01], [10], [11] 중 어느 하나로 맵핑하여 RWGB 모드를 지시하게 한다.

LVDS 수신부(12)는 호스트 시스템(200)의 LVDS 송신부(210)로부터 전송된 LVDS 포맷으로부터 데이터를 복원하고, 복원된 데이터에서 3색 데이터와, 타이밍 신호 및 모드/컬러 정보(MI)를 추출하여 출력한다.

모드 판단부(14)는 LVDS 수신부(12)로부터 공급되는 모드/컬러 정보(MI)를 이용하여 RGB 모드 신호 또는 RWGB 모드 신호를 MUX(18)로 출력한다. 예를 들면, 모드 판단부(14)는 LVDS 수신부(12)로부터의 모드/컬러 정보(MI)가 [00]인 경우 RGB 모드 신호를 MUX(18)로 출력하고, 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 경우 RWGB 모드 신호를 MUX(18)로 출력한다.

데이터 변환부(16)는 LVDS 수신부(12)로부터 공급되는 모드/컬러 정보(MI)를 이용하여 LVDS 수신부(12)로부터 공급되는 3색 데이터를 RWGB 데이터로 변환하여 MUX(18)로 출력한다. 예를 들면, LVDS 수신부(12)로부터의 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 RWGB 모드인 경우, LVDS 수신부(12)로부터 공급된 3색 데이터에서, 모드/컬러 정보(MI)의 [01], [10], [11] 중 어느 하나가 지시하는 어느 한 컬러 데이터의 위치로부터 W 데이터를 추출하고, W 데이터가 추출된 위치의 컬러 데이터는 최소값(0)으로 설정하고, 나머지 2개의 컬러 데이터는 그대로 이용함으로써 3색 데이터를 RWGB 데이터로 변환하여 MUX(18)로 출력한다.

한편, 데이터 변환부(16)는 모드/컬러 정보(MI)가 RWGB 모드를 지시하면서 LVDS 수신부(12)로부터 공급된 3색 데이터, 즉 RGB 데이터가 서로 동일하면 W 데이터 값은 최소값(0)으로 설정하고, 서로 동일한 RGB 데이터는 그대로 이용함으로써 3색 데이터를 RWGB 데이터로 변환하여 출력한다.

MUX(18)는 모드 판단부(14)로부터의 3색 모드 신호에 따라 LVDS 송신부(12)로부터의 RGB 데이터를 선택하여 출력하거나, 4색 모드 신호에 따라 데이터 변환부(16)로부터의 RWGB 데이터를 선택하여 출력한다.

도 8은 도 5에 도시된 인터페이스 장치 중 타이밍 컨트롤러에 내장된 수신부에서 RGB 또는 RWGB 데이터를 인식하는 방법을 단계적으로 나타낸 흐름도이므로, 도 5와 결부하여 설명하기로 한다.

모드 판단부(14)는 LVDS 수신부(12)로부터 공급된 모드/컬러 정보(MI)를 입력한다(S2).

모드 판단부(14)는 모드/컬러 정보(MI)가 [00]인 경우 RGB 모드로 판단하고(S4), RGB 모드 신호를 MUX(18)로 출력하여(S6), MUX(18)는 LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터를 선택하여 출력한다(S8).

모드 판단부(14)는 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 경우 RWGB 모드로 판단하고(S4), RWGB 모드 신호를 MUX(18)로 출력한다(S10).

데이터 변환부(16)는 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 RWGB 모드일 때, LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터가 서로 동일한지를 판단하여(S12), RGB 데이터가 서로 동일하면 W 데이터를 최소값(0)으로 설정하고(S14), 서로 동일한 RGB 데이터는 그대로 이용하여서, RWGB 데이터를 MUX(18)를 통해 출력한다(S16).

데이터 변환부(16)는 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 RWGB 모드일 때, LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터가 서로 동일하지 않고(S12), 모드/컬러 정보(MI)가 [01]인 경우(S16), LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터 중 R 데이터를 W 데이터로 추출하고, R 데이터는 최소값(0)으로 설정하여(S18), RWGB 데이터를 MUX(18)를 통해 출력한다(S16).

데이터 변환부(16)는 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 RWGB 모드일 때, LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터가 서로 동일하지 않고(S12), 모드/컬러 정보(MI)가 [10]인 경우(S20), LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터 중 G 데이터를 W 데이터로 추출하고, G 데이터는 최소값(0)으로 설정하여(S22), RWGB 데이터를 MUX(18)를 통해 출력한다(S16).

데이터 변환부(16)는 모드/컬러 정보(MI)가 [00]가 아닌 RWGB 모드일 때, LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터가 서로 동일하지 않고(S12), 모드/컬러 정보(MI)가 [11]인 경우(S24), LVDS 수신부(12)로부터의 RGB 데이터 중 B 데이터를 W 데이터로 추출하고, B 데이터는 최소값(0)으로 설정하여(S26), RWGB 데이터를 MUX(18)를 통해 출력한다(S16).

한편, 도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치는 도 1에 도시된 호스트 시스템(200)과 표시 장치(100)의 타이밍 컨트롤러(10)에 적용된 경우만을 설명하였으나, LVDS 인터페이스를 이용하여 영상 데이터를 전송하는 다른 구성에도 적용될 수 있다.

예를 들면, 도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치는 표시 장치에서 화상 처리를 위해 내장되는 적어도 2개의 화상 처리 IC 사이의 LVDS 인터페이스에도 그대로 적용될 수 있다. 예컨데, OLED 표시 장치는 화상 처리를 위해 화질 보상 IC와 열화 처리 IC를 포함할 수 있으며, 화질 보상 IC와 열화 처리 IC 사이의 LVDS 인터페이스에도 도 5에 도시된 LVDS 인터페이스 장치가 그대로 적용될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 영상 표시 시스템은 표시 장치를 포함하는 다양한 전자 장치에 모두 적용될 수 있다. 예를 들면, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 헤드 마운트 디스플레이(고글형 디스플레이), 카 네비게이션, 프로젝터, 카스테레오, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 정보 단말기(모바일 컴퓨터, 휴대 전화 또는 전자 서적 등)와, TV 세트 등을 들 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법은 RWGB 데이터를 전송할 때, RGB 데이터 중 데이터 값이 최소값(0)인 어느 한 컬러 데이터에 W 데이터를 맵핑함으로써 RWGB 데이터를 3색용 데이터 포맷을 이용하여 전송할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법은 RGB 또는 RWGB 데이터 전송시, RGB 모드 또는 RWGB 모드를 지시함과 아울러 RWGB 모드일 때 RGB 데이터 중 W 데이터를 갖는 컬러를 지시하는 모드/컬러 정보를 함께 전송한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법은 3색 데이터를 전송하는 밴드폭을 그대로 이용하여 4색용 데이터를 전송할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 데이터 인터페이스 장치 및 방법을 이용한 영상 표시 시스템은 데이터 전송 밴드폭 증가없이 3색용 또는 4색용 데이터를 동일 포맷으로 전송할 수 있으므로 4색용 데이터 전송을 위한 코스트 및 EMI 상승을 억제할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

100: 표시 장치 200: 호스트 시스템
10: 타이밍 컨트롤러 20: 데이터 드라이버
30: 게이트 드라이버 40: 표시 패널
12: LVDS 수신부 14: 모드 판단부
16: 데이터 변환부 18: MUX
210: LVDS 송신부

Claims (12)

1. 3색 데이터 또는 4색 데이터 중 어느 하나를 3색 전송 포맷에 맵핑하고, 상기 4색 데이터를 상기 3색 전송 포맷에 맵핑할 때, 상기 4색 데이터 중 화이트(이하 W) 데이터를 나머지 3색 컬러 데이터 중 최소값(0)인 어느 하나의 컬러 데이터의 위치에 맵핑하며, 상기 3색 데이터를 위한 3색 모드 또는 상기 4색 데이터를 위한 4색 모드를 지시함과 아울러 상기 4색 모드에서 상기 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터를 지시하는 모드/컬러 정보를 상기 3색 전송 포맷에 더 맵핑하여, 상기 3색 전송 포맷을 전송하는 송신부와,
   상기 송신부로부터 전송된 3색 전송 포맷으로부터 상기 모드/컬러 정보에 따라 상기 3색 데이터 또는 4색 데이터를 추출하여 출력하는 수신부를 구비하는 데이터 인터페이스 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 모드/컬러 정보는 제1 내지 제4 정보값을 나타내는 2비트로 구성되고,
   상기 모드/컬러 정보가
   상기 제1 정보값일 때 레드(이하 R), 그린(이하 G), 블루(이하 B) 데이터를 위한 상기 3색 모드를 지시하고,
   상기 제2 내지 제4 정보값 중 어느 하나일 때 상기 R, W, G, B 데이터를 위한 상기 4색 모드를 지시하며,
   상기 제2 내지 제4 정보값 각각은 상기 3색 전송 포맷에서 상기 W 데이터가 맵핑된 어느 한 컬러 데이터의 위치를 지시하는 데이터 인터페이스 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 송신부는 상기 3색 또는 4색 데이터와 상기 모드/컬러 정보와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 상기 3색 전송 포맷에 맵핑하고, 저전압 차동 신호(이하 LVDS)로 변환하여, 한 클럭의 주기당 상기 3색 전송 포맷을 출력하는 LVDS 송신부를 구비하고,
   상기 수신부는
   상기 LVDS 송신부로부터 전송된 LVDS로부터 상기 3색 전송 포맷을 복원하고, 상기 3색 전송 포맷에 포함된 상기 3색 데이터와, 상기 모드/컬러 정보와, 상기 타이밍 신호를 추출하여 출력하는 LVDS 수신부와,
   상기 LVDS 수신부로부터 공급된 모드/컬러 정보를 이용하여 상기 3색 모드 신호 또는 상기 4색 모드 신호를 출력하는 모드 판단부와,
   상기 LVDS 수신부로부터 공급된 모드/컬러 정보가 상기 4색 모드를 지시할 때, 상기 LVDS 수신부로부터 공급된 3색 데이터 중, 상기 모드/컬러 정보가 지시하는 어느 한 컬러 데이터를 상기 W 데이터로 변환하고, 해당 컬러 데이터는 상기 최소값(0)으로 변환하고, 나머지 2색 데이터는 그대로 이용하여 상기 4색 데이터를 출력하는 데이터 변환부와,
   상기 모드 판단부로부터 공급된 3색 모드 신호 또는 4색 모드 신호에 따라 상기 LVDS 수신부로부터 공급된 3색 데이터 또는 상기 데이터 변환부로부터 공급된 4색 데이터를 선택하여 출력하는 멀티플렉서를 구비하는 데이터 인터페이스 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 데이터 변환부는
   상기 LVDS 수신부로부터 공급된 모드/컬러 정보가 상기 4색 모드를 지시할 때, 상기 LVDS 수신부로부터 공급된 3색 데이터가 서로 동일하면, 상기 W 데이터를 상기 최소값(0)으로 설정하고, 상기 서로 동일한 3색 데이터를 그대로 적용하여 상기 4색 데이터를 출력하는 데이터 인터페이스 장치.
5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 청구항에 기재된 데이터 인터페이스 장치를 포함하여 상기 3색 데이터 또는 4색 데이터를 상기 3색 전송 포맷으로 송수신하기 위하여 상기 송신부를 포함하는 호스트 시스템과, 상기 수신부를 포함하는 표시 장치를 구비하는 영상 표시 시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 표시 장치는
   표시 패널과,
   상기 수신부를 포함하는 타이밍 컨트롤러와,
   상기 타이밍 컨트롤러에 의해 구동 타이밍이 제어되어 상기 표시 패널을 구동하는 패널 구동부를 포함하는 영상 표시 시스템.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 호스트 시스템은 상기 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하여 상기 송신부로 출력하는 데이터 변환부를 추가로 구비하거나,
   상기 타이밍 컨트롤러는 상기 수신부로부터 출력된 3색 데이터를 상기 4색 데이터로 변환하여 상기 패널 구동부의 데이터 드라이버로 출력하는 데이터 변환부를 추가로 구비하는 영상 표시 시스템.
8. 3색 데이터 또는 4색 데이터 중 어느 하나를 3색 전송 포맷에 맵핑하고, 상기 4색 데이터를 상기 3색 전송 포맷에 맵핑할 때, 상기 4색 데이터 중 W 데이터를 나머지 3색 컬러 데이터 중 최소값(0)인 어느 하나의 컬러 데이터의 위치에 맵핑하는 단계와,
   상기 3색 데이터를 위한 3색 모드 또는 상기 4색 데이터를 위한 4색 모드를 지시함과 아울러 상기 4색 모드에서 상기 W 데이터가 맵핑된 컬러 데이터를 지시하는 모드/컬러 정보와, 적어도 하나의 타이밍 신호를 상기 3색 전송 포맷에 각각 맵핑하는 단계와,
   상기 맵핑이 완료된 상기 3색 전송 포맷을 전송하는 송신 단계와;
   상기 전송된 3색 전송 포맷으로부터 상기 모드/컬러 정보에 따라 상기 3색 데이터 또는 4색 데이터를 추출하여 출력하는 수신 단계를 포함하는 데이터 인터페이스 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 모드/컬러 정보는 제1 내지 제4 정보값을 나타내는 2비트로 구성되고,
   상기 모드/컬러 정보가
   상기 제1 정보값일 때 R, G, B 데이터를 위한 상기 3색 모드를 지시하고,
   상기 제2 내지 제4 정보값 중 어느 하나일 때 상기 R, W, G, B 데이터를 위한 상기 4색 모드를 지시하며,
   상기 제2 내지 제4 정보값 각각은 상기 3색 전송 포맷에서 상기 W 데이터가 맵핑된 어느 한 컬러 데이터의 위치를 지시하는 데이터 인터페이스 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 수신 단계는
    상기 3색 전송 포맷에 포함된 상기 3색 데이터와, 상기 모드/컬러 정보와, 상기 타이밍 신호를 추출하여 출력하는 단계와,
    상기 모드/컬러 정보가 상기 3색 모드를 지시할 때, 상기 3색 데이터를 선택하여 출력하는 단계와,
    상기 모드/컬러 정보가 상기 4색 모드를 지시할 때, 상기 3색 데이터 중, 상기 모드/컬러 정보가 지시하는 어느 한 컬러 데이터를 상기 W 데이터로 변환하고, 해당 컬러 데이터는 상기 최소값(0)으로 변환하고, 나머지 2색 데이터는 그대로 이용하여 상기 4색 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 데이터 인터페이스 방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 모드/컬러 정보가 상기 4색 모드를 지시할 때, 상기 3색 데이터가 서로 동일하면, 상기 W 데이터를 상기 최소값(0)으로 설정하고, 상기 서로 동일한 3색 데이터를 그대로 적용하여 상기 4색 데이터를 출력하는 데이터 인터페이스 방법.
12. 청구항 8 내지 11 중 어느 한 청구항에 기재된 데이터 인터페이스 방법을 이용하여, 상기 3색 데이터 또는 4색 데이터를 상기 3색 전송 포맷으로 송수신하는 영상 표시 시스템의 구동 방법.

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