KR102251686B1 - 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치 - Google Patents

표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치 Download PDF

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Abstract

표시 패널의 구동 방법에서는, 입력 영상 데이터를 분석하여 입력 영상 데이터의 제1 계조 히스토그램을 획득한다. 제1 계조 히스토그램 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선을 발생한다. 입력 영상 데이터 및 제2 감마 곡선에 기초하여 출력 영상 데이터를 발생한다. 제1 감마 곡선과 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수에서 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 변경하고, 제2 주파수에 기초하여 출력 영상 데이터에 상응하는 영상 프레임을 표시 패널에 표시한다.

Description

표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치{METHOD OF DRIVING DISPLAY PANEL AND DISPLAY APPARATUS PERFORMING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 패널의 구동 방법 및 상기 표시 패널의 구동 방법을 수행하는 표시 장치에 관한 것이다.
랩탑(laptop) 컴퓨터, 태블릿(tablet) PC(Personal Computer) 등과 같은, 실생활에 널리 이용되는 다양한 전자 기기들의 배터리 소모를 최소화하기 위한 연구가 계속되고 있다.
상기 전자 기기들은 표시 패널을 포함할 수 있으며, 상기 표시 패널의 소비 전력을 최소화하여 상기 전자 기기들의 배터리 소모를 최소화할 수 있다. 예를 들어, 상기 표시 패널을 상대적으로 저주파수로 구동하여 상기 표시 패널의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
하지만, 상기 표시 패널이 저주파수로 구동하는 경우에, 표시 패널에 표시되는 영상의 종류에 따라서 표시 패널에 표시되는 영상이 깜빡이는 플리커 현상이 시인될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 표시 품질을 향상시키는 표시 패널의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 패널의 구동 방법을 수행하는 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 구동 방법에서는, 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 입력 영상 데이터의 제1 계조 히스토그램을 획득한다. 상기 제1 계조 히스토그램 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선을 발생한다. 상기 입력 영상 데이터 및 상기 제2 감마 곡선에 기초하여 출력 영상 데이터를 발생한다. 상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 상기 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수에서 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 변경하고, 상기 제2 주파수에 기초하여 상기 출력 영상 데이터에 상응하는 영상 프레임을 상기 표시 패널에 표시한다.
일 실시예에서, 상기 제2 감마 곡선을 발생하는데 있어서, 상기 제1 계조 히스토그램에서 제1 문턱 계조 레벨보다 높고 제2 문턱 계조 레벨보다 낮은 중간 계조 레벨들을 가지는 제1 픽셀들의 개수에 기초하여, 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블을 선택할 수 있다. 상기 제1 감마 룩업 테이블에 기초하여 상기 제1 감마 곡선을 상기 제2 감마 곡선으로 맵핑할 수 있다.
상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 기준 개수보다 많은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라질 수 있다. 상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일할 수 있다.
상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지는 경우에, 상기 출력 영상 데이터를 분석하여 획득된 제2 계조 히스토그램에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 제2 픽셀들의 개수는 상기 제1 픽셀들의 개수보다 적을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지는 경우에, 상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선의 차이는 시간의 경과에 따라 점진적으로 증가할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지고 상기 표시 패널의 동작 주파수를 상기 제1 주파수에서 상기 제2 주파수로 변경하는 경우에, 상기 제2 주파수는 시간의 경과에 따라 점진적으로 낮아질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 감마 곡선을 발생하는데 있어서, 상기 저전력 모드의 활성화 여부에 기초하여 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블을 선택할 수 있다. 상기 제1 감마 룩업 테이블에 기초하여 상기 제1 감마 곡선을 상기 제2 감마 곡선으로 맵핑할 수 있다.
상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들 중 적어도 하나가 활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라질 수 있다. 상기 복수의 전력 모드 선택 신호들이 모두 비활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일할 수 있다.
상기 입력 영상 데이터 및 상기 제1 계조 히스토그램에 기초하여 상기 제1 주파수를 결정할 수 있다.
상기 제1 주파수를 결정하는데 있어서, 상기 입력 영상 데이터가 저주파 구동에 적합한 제1 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 기준 주파수보다 낮게 설정할 수 있다. 상기 입력 영상 데이터가 고주파 구동에 적합한 제2 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 상기 기준 주파수보다 높게 설정할 수 있다.
상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 동일한 경우에, 상기 표시 패널의 동작 주파수를 상기 제1 주파수로 유지하고, 상기 제1 주파수에 기초하여 상기 출력 영상 데이터에 상응하는 상기 영상 프레임을 상기 표시 패널에 표시할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 표시 패널 및 타이밍 제어부를 포함한다. 상기 타이밍 제어부는 상기 표시 패널의 동작을 제어한다. 상기 타이밍 제어부는 영상 분석부, 감마 보정부, 영상 처리부 및 동작 주파수 결정부를 포함한다. 상기 영상 분석부는 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 입력 영상 데이터의 제1 계조 히스토그램을 획득한다. 상기 감마 보정부는 상기 제1 계조 히스토그램 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선을 발생한다. 상기 영상 처리부는 상기 입력 영상 데이터 및 상기 제2 감마 곡선에 기초하여 출력 영상 데이터를 발생한다. 상기 동작 주파수 결정부는 상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 상기 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수에서 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 변경한다. 상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 상기 제2 주파수에 기초하여 상기 출력 영상 데이터에 상응하는 영상 프레임이 상기 표시 패널에 표시된다.
상기 감마 보정부는 감마 저장부, 감마 선택부 및 감마 맵핑부를 포함할 수 있다. 상기 감마 저장부는 상기 제1 감마 곡선을 저장할 수 있다. 상기 감마 선택부는 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블을 선택할 수 있다. 상기 감마 맵핑부는 상기 제1 감마 룩업 테이블에 기초하여 상기 제1 감마 곡선을 상기 제2 감마 곡선으로 맵핑할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감마 보정부는 히스토그램 분석부를 더 포함할 수 있다. 상기 히스토그램 분석부는 상기 제1 계조 히스토그램에서 제1 문턱 계조 레벨보다 높고 제2 문턱 계조 레벨보다 낮은 중간 계조 레벨들을 가지는 제1 픽셀들의 개수를 검출할 수 있다. 상기 감마 선택부는 상기 제1 픽셀들의 개수에 기초하여 상기 제1 감마 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 기준 개수보다 많은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라질 수 있다. 상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일할 수 있다.
상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지는 경우에, 상기 출력 영상 데이터를 분석하여 획득된 제2 계조 히스토그램에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 제2 픽셀들의 개수는 상기 제1 픽셀들의 개수보다 적을 수 있다.
일 실시예에서, 상기 감마 선택부는 상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들을 수신하며, 상기 저전력 모드의 활성화 여부에 기초하여 상기 제1 감마 룩업 테이블을 선택할 수 있다.
상기 복수의 전력 모드 선택 신호들 중 적어도 하나가 활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라질 수 있다. 상기 복수의 전력 모드 선택 신호들이 모두 비활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일할 수 있다.
상기 동작 주파수 결정부는 상기 입력 영상 데이터 및 상기 제1 계조 히스토그램에 기초하여 상기 제1 주파수를 더 결정할 수 있다.
상기 동작 주파수 결정부는 상기 입력 영상 데이터가 저주파 구동에 적합한 제1 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 기준 주파수보다 낮게 설정할 수 있다. 상기 동작 주파수 결정부는 상기 입력 영상 데이터가 고주파 구동에 적합한 제2 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 상기 기준 주파수보다 높게 설정할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하는 표시 장치는, 입력 영상 데이터에 포함되는 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들을 고계조 레벨 및 저계조 레벨의 픽셀 데이터들로 변환하여 출력 영상 데이터를 발생할 수 있다. 플리커에 취약한 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들을 상대적으로 적게 포함하는 출력 영상 데이터에 기초하여 표시 패널을 저주파 구동함으로써, 저주파 구동 시에 플리커 현상이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 표시 장치에 포함되는 표시 패널의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 타이밍 제어부에 포함되는 감마 보정부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 3의 감마 저장부에 저장되는 제1 감마 곡선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a, 5b, 5c 및 5d는 도 3의 감마 선택부에 저장되는 복수의 감마 룩업 테이블들의 예를 나타내는 도면들이다.
도 6a 및 6b는 입력 영상 데이터의 계조 히스토그램 및 출력 영상 데이터의 계조 히스토그램의 예를 나타내는 도면들이다.
도 7은 도 2의 타이밍 제어부에 포함되는 감마 보정부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 8의 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수로 결정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 10은 도 8의 제2 감마 곡선을 발생하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 11은 도 8의 제2 감마 곡선을 발생하는 단계의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 타이밍 제어부(200), 게이트 구동부(300) 및 데이터 구동부(400)를 포함한다.
표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 데이터 라인들(DL)과 연결되고, 출력 영상 데이터(RGBD')에 기초하여 영상을 표시한다. 복수의 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고, 복수의 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다.
표시 패널(100)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀들(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 픽셀들 각각은 복수의 게이트 라인들(GL) 중 하나 및 복수의 데이터 라인들(DL) 중 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 복수의 픽셀들 각각은 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자에 전기적으로 연결된 액정 캐패시터 및 스토리지 캐패시터를 포함할 수 있다. 상기 스위칭 소자는 박막 트랜지스터일 수 있다. 상기 액정 캐패시터는 픽셀 전극과 연결되어 데이터 전압이 인가되는 제1 전극 및 공통 전극과 연결되어 공통 전압이 인가되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 상기 스토리지 캐패시터는 상기 픽셀 전극과 연결되어 상기 데이터 전압이 인가되는 제1 전극 및 스토리지 전극과 연결되어 스토리지 전압이 인가되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 상기 스토리지 전압은 상기 공통 전압과 동일한 레벨을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 픽셀들 각각은 직사각형 형상을 가질 수 있다. 상기 복수의 픽셀들 각각은 제1 방향(D1)의 단변 및 제2 방향(D2)의 장변을 가질 수 있다. 상기 복수의 픽셀들 각각의 단변은 게이트 라인들(GL)과 평행할 수 있고, 상기 복수의 픽셀들 각각의 장변은 데이터 라인들(DL)과 평행할 수 있다.
타이밍 제어부(200)는 표시 패널(100)의 동작을 제어하며, 게이트 구동부(300) 및 데이터 구동부(400)의 동작을 제어한다. 타이밍 제어부(200)는 외부의 장치(예를 들어, 호스트)로부터 입력 영상 데이터(RGBD) 및 입력 제어 신호(CONT)를 수신한다. 입력 영상 데이터(RGBD)는 상기 복수의 픽셀들에 대한 입력 픽셀 데이터들을 포함할 수 있으며, 상기 픽셀 데이터들 각각은 상응하는 픽셀에 대한 적색 계조 데이터(R), 녹색 계조 데이터(G) 및 청색 계조 데이터(B)를 포함할 수 있다. 입력 제어 신호(CONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(200)는 입력 영상 데이터(RGBD) 및 입력 제어 신호(CONT)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD'), 제1 제어 신호(CONT1) 및 제2 제어 신호(CONT2)를 발생한다.
구체적으로, 타이밍 제어부(200)는 입력 영상 데이터(RGBD)를 기초로 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생하여 데이터 구동부(400)에 제공할 수 있다. 입력 영상 데이터(RGBD)와 유사하게, 출력 영상 데이터(RGBD')는 상기 복수의 픽셀들에 대한 출력 픽셀 데이터들을 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 출력 영상 데이터(RGBD')는 입력 영상 데이터(RGBD)와 실질적으로 동일한 영상 데이터일 수도 있고 입력 영상 데이터(RGBD)를 보정하여 발생된 보정 영상 데이터일 수도 있다. 타이밍 제어부(200)는 입력 제어 신호(CONT)를 기초로 게이트 구동부(300)의 동작을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1)를 발생하여 게이트 구동부(300)에 제공할 수 있다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호 및 게이트 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 타이밍 제어부(200)는 입력 제어 신호(CONT)를 기초로 데이터 구동부(400)의 동작을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CONT2)를 발생하여 데이터 구동부(400)에 제공할 수 있다. 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호, 데이터 클럭 신호, 데이터 로드 신호, 극성 제어 신호 등을 포함할 수 있다.
또한, 타이밍 제어부(200)는 표시 패널(100)의 동작 주파수를 결정할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(200)는 입력 영상 데이터(RGBD)에 기초하여 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수로 결정할 수 있고, 입력 영상 데이터(RGBD)의 제1 계조 히스토그램(histogram)에 기초하여 감마 리맵핑(gamma remapping)을 수행할 수 있으며, 상기 감마 리맵핑 결과를 기초로 입력 영상 데이터(RGBD)를 선택적으로 변환하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생하고 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 상기 제1 주파수에서 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 선택적으로 변경할 수 있다. 타이밍 제어부(200)의 구체적인 구조 및 동작에 대해서는 도 2를 참조하여 후술하도록 한다.
게이트 구동부(300)는 타이밍 제어부(200)로부터 제1 제어 신호(CONT1)를 수신한다. 게이트 구동부(300)는 제1 제어 신호(CONT1)에 기초하여 복수의 게이트 라인들(GL)을 구동하기 위한 게이트 신호들을 발생한다. 게이트 구동부(300)는 상기 게이트 신호들을 복수의 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 인가할 수 있다.
데이터 구동부(400)는 타이밍 제어부(200)로부터 제2 제어 신호(CONT2) 및 출력 영상 데이터(RGBD')를 수신한다. 데이터 구동부(400)는 제2 제어 신호(CONT2) 및 디지털 형태의 출력 영상 데이터(RGBD')에 기초하여 아날로그 형태의 데이터 전압들을 발생한다. 데이터 구동부(400)는 상기 데이터 전압들을 복수의 데이터 라인들(DL)에 순차적으로 인가할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동부(400)는 쉬프트 레지스터(미도시), 래치(미도시), 신호 처리부(미도시) 및 버퍼부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 쉬프트 레지스터는 래치 펄스를 상기 래치에 출력할 수 있다. 상기 래치는 출력 영상 데이터(RGBD')를 일시 저장한 후 상기 신호 처리부에 출력할 수 있다. 상기 신호 처리부는 디지털 형태의 출력 영상 데이터(RGBD')에 기초하여 아날로그 형태의 상기 데이터 전압들을 발생하여 상기 버퍼부에 출력할 수 있다. 상기 버퍼부는 상기 데이터 전압들의 레벨이 일정한 레벨을 갖도록 보상하여 상기 데이터 전압들을 데이터 라인들(DL)에 출력할 수 있다.
실시예에 따라서, 게이트 구동부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)는 표시 패널(100) 상에 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 게이트 구동부(300) 및/또는 데이터 구동부(400)는 표시 패널(100)에 집적될 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 타이밍 제어부(200)는 영상 분석부(210), 감마 보정부(220), 영상 처리부(230) 및 동작 주파수 결정부(240)를 포함한다. 타이밍 제어부(200)는 제어 신호 발생부(250)를 더 포함할 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위해 논리적으로 구분하였을 뿐, 하드웨어적으로 구분한 것은 아닐 수 있다.
영상 분석부(210)는 입력 영상 데이터(RGBD)를 분석하여 입력 영상 데이터(RGBD)의 제1 계조 히스토그램(HIS1)을 획득한다. 계조 히스토그램은 복수의 계조 레벨들과 상기 복수의 계조 레벨들 각각에 상응하는 픽셀들의 개수의 관계를 나타내는 그래프일 수 있다. 예를 들어, 제1 계조 히스토그램(HIS1)은 입력 영상 데이터(RGBD)에 포함되는 상기 입력 픽셀 데이터들 중 0~255 계조 레벨들 각각에 상응하는 데이터들의 개수를 나타낼 수 있다.
감마 보정부(220)는 제1 계조 히스토그램(HIS1) 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선(GAM1)을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생한다. 실시예에 따라서, 제2 감마 곡선(GAM2)은 제1 감마 곡선(GAM1)과 서로 다를 수도 있고 실질적으로 동일할 수도 있다.
일 실시예에서, 도 3을 참조하여 후술하는 것처럼, 감마 보정부(220)는 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 제1 문턱 계조 레벨보다 높고 제2 문턱 계조 레벨보다 낮은 중간 계조 레벨들을 가지는 제1 픽셀들의 개수에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 선택적으로 변경할 수 있다. 다른 실시예에서, 도 7을 참조하여 후술하는 것처럼, 감마 보정부(220)는 상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS)에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 선택적으로 변경할 수 있다. 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS)은 외부의 장치(예를 들어, 호스트)로부터 수신될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 감마 보정부(220)는 상기 제1 픽셀들의 개수 및 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS) 모두에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 선택적으로 변경할 수 있다.
영상 처리부(230)는 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생한다. 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 실질적으로 동일한 경우에, 입력 영상 데이터(RGBD)와 출력 영상 데이터(RGBD')도 실질적으로 동일할 수 있다. 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 서로 다른 경우에, 입력 영상 데이터(RGBD)와 출력 영상 데이터(RGBD')도 서로 다를 수 있다. 이 때, 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)의 차이 및 입력 영상 데이터(RGBD)와 출력 영상 데이터(RGBD')의 차이에 대해서는 도 4, 5a, 5b, 5c, 5d, 6a 및 6b를 참조하여 후술하도록 한다.
실시예에 따라서, 영상 처리부(230)는 입력 영상 데이터(RGBD)에 대한 화질 보정, 얼룩 보정, 색 특성 보상(Adaptive Color Correction, 이하, ACC라 칭함) 및/또는 능동 캐패시턴스 보상(Dynamic Capacitance Compensation, 이하, DCC라 칭함) 등을 더 수행하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생할 수 있다.
동작 주파수 결정부(240)는 입력 영상 데이터(RGBD), 제1 계조 히스토그램(HIS1), 제1 감마 곡선(GAM1) 및 제2 감마 곡선(GAM2) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 표시 패널(도 1의 100)의 동작 주파수를 결정한다.
일 실시예에서, 동작 주파수 결정부(240)는 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제1 계조 히스토그램(HIS1)에 기초하여 상기 표시 패널(도 1의 100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)로 결정할 수 있다. 입력 영상 데이터(RGBD)가 저주파 구동에 적합한 제1 타입의 영상에 상응하는 경우에, 제1 주파수(F1)는 기준 주파수보다 낮게 설정(예를 들어, 약 10Hz로 설정)될 수 있다. 입력 영상 데이터(RGBD)가 고주파 구동에 적합한 제2 타입의 영상에 상응하는 경우에, 제1 주파수(F1)는 상기 기준 주파수보다 높게 설정(예를 들어, 약 60Hz로 설정)될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 타입의 영상은 텍스트 영상, 흑백 영상 등일 수 있고, 상기 제2 타입의 영상은 자연 영상, 컬러 영상 등일 수 있다. 다른 예에서, 상기 제1 타입의 영상은 정지 영상일 수 있고, 상기 제2 타입의 영상은 동영상일 수 있다.
일 실시예에서, 동작 주파수 결정부(240)는 제1 감마 곡선(GAM1) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 상기 표시 패널(도 1의 100)의 동작 주파수를 변경 또는 유지할 수 있다. 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 서로 다른 경우에, 상기 표시 패널(도 1의 100)의 동작 주파수가 제1 주파수(F1)에서 제1 주파수(F1)보다 낮은 제2 주파수(F2)로 변경될 수 있다. 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 실질적으로 동일한 경우에, 상기 표시 패널(도 1의 100)의 동작 주파수가 제1 주파수(F1)로 유지될 수 있다.
제어 신호 발생부(250)는 입력 제어 신호(CONT)를 수신할 수 있으며, 입력 제어 신호(CONT) 및 동작 주파수 결정부(240)에세 결정된 상기 표시 패널(도 1의 100)의 동작 주파수에 기초하여 게이트 구동부(도 1의 300)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 제1 제어 신호(CONT1) 및 데이터 구동부(도 1의 400)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 제2 제어 신호(CONT2)를 발생할 수 있다. 제어 신호 발생부(250)는 제1 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(300)에 출력하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 데이터 구동부(400)에 출력할 수 있다.
도 3은 도 2의 타이밍 제어부에 포함되는 감마 보정부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 감마 보정부(220a)는 감마 저장부(222), 감마 선택부(224a) 및 감마 맵핑부(226)를 포함할 수 있다. 감마 보정부(220a)는 히스토그램 분석부(228)를 더 포함할 수 있다.
감마 저장부(222)는 제1 감마 곡선(GAM1)을 저장할 수 있다. 제1 감마 곡선(GAM1)은 표시 장치(도 1의 10)의 제조 시에 설정되어 감마 저장부(222)에 저장될 수 있다. 예를 들어, 감마 저장부(222)는 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM), 플래시 메모리(flash memory), 상변화 랜덤 액세스 메모리(Phase change Random Access Memory; PRAM), 강유전체 랜덤 액세스 메모리(Ferroelectric Random Access Memory; FRAM), 저항 랜덤 액세스 메모리(Resistive Random Access Memory; RRAM), 강자성 랜덤 액세스 메모리(Magnetic Random Access Memory; MRAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
도 4는 도 3의 감마 저장부에 저장되는 제1 감마 곡선의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 감마 곡선(GAM1)은 픽셀 데이터의 계조 레벨과 영상의 휘도의 관계를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 계조 레벨이 높아질수록 휘도가 증가할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 히스토그램 분석부(228)는 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 문턱 계조 레벨보다 높고 상기 제2 문턱 계조 레벨보다 낮은 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 상기 제1 픽셀들의 개수를 검출할 수 있고, 상기 제1 픽셀들의 개수에 상응하는 검출 신호(DS)를 발생할 수 있다.
감마 선택부(224a)는 복수의 감마 룩업(lookup) 테이블들을 저장할 수 있고, 상기 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수 있다. 도 3의 감마 선택부(224a)는 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수에 기초하여(즉, 검출 신호(DS)에 기초하여) 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수 있다.
도 5a, 5b, 5c 및 5d는 도 3의 감마 선택부에 저장되는 복수의 감마 룩업 테이블들의 예를 나타내는 도면들이다.
도 5a, 5b, 5c 및 5d를 참조하면, 복수의 감마 룩업 테이블들(GLUTA, GLUTB, GLUTC, GLUTD)은 입력 계조 레벨과 출력 계조 레벨의 관계를 나타낼 수 있다.
도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)에서는 입력 계조 레벨과 출력 계조 레벨이 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)의 전달 함수는 약 '1'일 수 있다.
도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD)에서는 입력 계조 레벨과 출력 계조 레벨이 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD)에서 입력 계조 레벨이 제1 계조 레벨에 상응하는 경우에, 출력 계조 레벨은 상기 제1 계조 레벨보다 높거나 낮을 수 있다. 또한, 동일한 입력 계조 레벨이 제공되는 경우에 입력 계조 레벨과 출력 계조 레벨의 차이는 도 5b의 감마 룩업 테이블(GLUTB), 도 5c의 감마 룩업 테이블(GLUTC) 및 도 5d의 감마 룩업 테이블(GLUTD)의 순서로 증가할 수 있다.
구체적으로, 입력 계조 레벨이 0~255 계조 레벨들 중 약 90 계조 레벨인 경우에, 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)에서 출력 계조 레벨은 약 90 계조 레벨일 수 있고, 도 5b의 감마 룩업 테이블(GLUTB)에서 출력 계조 레벨은 약 80 계조 레벨일 수 있고, 도 5c의 감마 룩업 테이블(GLUTC)에서 출력 계조 레벨은 약 60 계조 레벨일 수 있으며, 도 5d의 감마 룩업 테이블(GLUTD)에서 출력 계조 레벨은 약 30 계조 레벨일 수 있다. 입력 계조 레벨이 0~255 계조 레벨들 중 약 165 계조 레벨인 경우에, 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)에서 출력 계조 레벨은 약 165 계조 레벨일 수 있고, 도 5b의 감마 룩업 테이블(GLUTB)에서 출력 계조 레벨은 약 175 계조 레벨일 수 있고, 도 5c의 감마 룩업 테이블(GLUTC)에서 출력 계조 레벨은 약 195 계조 레벨일 수 있으며, 도 5d의 감마 룩업 테이블(GLUTD)에서 출력 계조 레벨은 약 225 계조 레벨일 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 많은 경우에, 감마 선택부(224a)는 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나를 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다. 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같은 경우에, 감마 선택부(224a)는 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)을 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다.
감마 맵핑부(226)는 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 제2 감마 곡선(GAM2)으로 맵핑(mapping)할 수 있다. 예를 들어, 감마 맵핑부(226)는 제1 감마 곡선(GAM1)과 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 곱하여 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생할 수 있다. 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나가 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택된 경우에, 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 서로 다를 수 있다. 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)이 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택된 경우에, 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 실질적으로 동일할 수 있다.
도 6a 및 6b는 입력 영상 데이터의 계조 히스토그램 및 출력 영상 데이터의 계조 히스토그램의 예를 나타내는 도면들이다.
이하에서는 도 1 내지 4, 도 5a, 5b, 5c, 5d, 6a 및 6b를 참조하여, 도 3의 감마 보정부(220a)를 포함하는 표시 장치(10)의 동작을 상세하게 설명하도록 한다.
영상 분석부(210)는 입력 영상 데이터(RGBD)를 분석하여 제1 계조 히스토그램(HIS1)을 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 계조 히스토그램(HIS1)은 도 6a에 도시된 형태를 가질 수 있다. 동작 주파수 결정부(240)는 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제1 계조 히스토그램(HIS1)에 기초하여 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)(예를 들어, 30Hz)로 결정할 수 있다.
도 6a에 도시된 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서, 제1 문턱 계조 레벨(THGD)보다 높고 제2 문턱 계조 레벨(THGU)보다 낮은 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 상기 제1 픽셀들의 개수가 상대적으로 많고, 제1 문턱 계조 레벨(THGD)보다 낮거나 같은 저계조 레벨 및 제2 문턱 계조 레벨(THGU)보다 높거나 같은 고계조 레벨을 가지는 제2 픽셀들의 개수가 상대적으로 적을 수 있다.
도 6a에 도시된 것처럼, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 상기 제1 픽셀들의 개수가 상대적으로 많은 경우에(즉, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 많은 경우에), 감마 선택부(224a)는 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나를 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다. 감마 맵핑부(226)는 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 제2 감마 곡선(GAM2)으로 맵핑할 수 있고, 영상 처리부(230)는 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생할 수 있다.
이 경우, 상기 맵핑 동작의 결과, 제2 감마 곡선(GAM2)은 제1 감마 곡선(GAM1)과 달라질 수 있다. 상기 맵핑 동작의 결과 제2 감마 곡선(GAM2)이 제1 감마 곡선(GAM1)과 달라지는 경우에, 제2 계조 히스토그램(HIS2)에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 제3 픽셀들의 개수는 상기 제1 픽셀들의 개수보다 적을 수 있다. 제2 계조 히스토그램(HIS2)은 출력 영상 데이터(RGBD')를 분석하여 획득될 수 있으며, 예를 들어 도 6b에 도시된 형태를 가질 수 있다. 동작 주파수 결정부(240)는 제1 감마 곡선(GAM1) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)보다 낮은 제2 주파수(F2)(예를 들어, 5Hz)로 변경할 수 있고, 제2 주파수(F2)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')에 상응하는 영상 프레임이 표시 패널(100)에 표시될 수 있다.
일반적으로, 저주파 구동 시에 플리커(flicker) 현상이 시인되는 정도는 영상에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들어, 상기 고계조 레벨 및 상기 저계조 레벨의 픽셀 데이터들을 상대적으로 많이 포함하는 영상은 상대적으로 낮은 플리커 지수를 가질 수 있고, 상기 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들을 상대적으로 많이 포함하는 영상은 상대적으로 높은 플리커 지수를 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들은 상대적으로 플리커에 취약할 수 있고, 상기 고계조 레벨 및 상기 저계조 레벨의 픽셀 데이터들은 상대적으로 플리커에 강할 수 있다. 따라서, 도 6a에 도시된 계조 히스토그램(HIS1)에 상응하는 영상에 기초하여 표시 패널(100)이 저주파 구동하는 경우에, 플리커 현상이 시인될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(10)는, 도 6a에 도시된 것처럼 입력 영상 데이터(RGBD)가 상기 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들을 상대적으로 많이 포함하는 경우에, 상기 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들을 상기 고계조 레벨 및 상기 저계조 레벨의 픽셀 데이터들로 변환할 수 있으며, 따라서, 도 6b에 도시된 것처럼 상기 고계조 레벨 및 상기 저계조 레벨의 픽셀 데이터들을 상대적으로 많이 포함하는 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생할 수 있다. 상기와 같은 출력 영상 데이터(RGBD')에 기초하여 표시 패널(100)을 저주파 구동함으로써, 저주파 구동 시에 플리커 현상이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 표시 장치(10)에 포함되는 표시 패널(100)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 6a에 도시된 것과 다르게, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 상기 제1 픽셀들의 개수가 상대적으로 적은 경우에(즉, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같고, 제1 계조 히스토그램(HIS1)이 도 6b와 유사한 형태를 가지는 경우에), 감마 선택부(224a)는 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)을 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있고, 감마 맵핑부(226)는 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 제2 감마 곡선(GAM2)으로 맵핑할 수 있으며, 영상 처리부(230)는 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생할 수 있다. 이 경우, 상기 맵핑 동작의 결과, 제2 감마 곡선(GAM2)은 제1 감마 곡선(GAM1)과 실질적으로 동일할 수 있고, 출력 영상 데이터(RGBD')는 입력 영상 데이터(RGBD)와 실질적으로 동일할 수 있다. 동작 주파수 결정부(240)는 제1 감마 곡선(GAM1) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)로 유지할 수 있고, 제1 주파수(F1)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')에 상응하는 영상 프레임이 표시 패널(100)에 표시될 수 있다.
한편, 실시예에 따라서, 상기 맵핑 동작의 결과 제2 감마 곡선(GAM2)이 제1 감마 곡선(GAM1)과 달라지는 경우에(즉, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 많은 경우에), 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)의 차이는 시간의 경과에 따라 점진적으로 증가할 수 있다. 이 경우, 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생하기 위해 선택되는 감마 룩업 테이블이 영상 프레임의 경과에 따라 순차적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시하기 위해 도 5b의 감마 룩업 테이블(GLUTB)에 기초하여 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생할 수 있고, 상기 제1 영상 프레임 이후에 제2 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시하기 위해 도 5c의 감마 룩업 테이블(GLUTC)에 기초하여 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생할 수 있으며, 상기 제2 영상 프레임 이후에 제3 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시하기 위해 도 5d의 감마 룩업 테이블(GLUTD)에 기초하여 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생할 수 있다.
또한, 실시예에 따라서, 상기 맵핑 동작의 결과 제2 감마 곡선(GAM2)이 제1 감마 곡선(GAM1)과 달라지고(즉, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 많고) 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)에서 제2 주파수(F2)로 변경하는 경우에, 제2 주파수(F2)는 시간의 경과에 따라 점진적으로 낮아질 수 있다. 이 경우, 제2 주파수(F2)는 영상 프레임의 경과에 따라 순차적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 제1 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시하기 위해 제2 주파수(F2)가 20Hz로 설정될 수 있고, 상기 제1 영상 프레임 이후에 제2 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시하기 위해 제2 주파수(F2)가 10Hz로 설정될 수 있으며, 상기 제2 영상 프레임 이후에 제3 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시하기 위해 제2 주파수(F2)가 5Hz로 설정될 수 있다.
도 7은 도 2의 타이밍 제어부에 포함되는 감마 보정부의 다른 예를 나타내는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 감마 보정부(220b)는 감마 저장부(222), 감마 선택부(224b) 및 감마 맵핑부(226)를 포함할 수 있다.
도 7의 감마 저장부(222) 및 감마 맵핑부(226)는 도 3의 감마 저장부(222) 및 감마 맵핑부(226)와 각각 실질적으로 동일할 수 있다.
감마 선택부(224b)는 복수의 감마 룩업 테이블들을 저장할 수 있고, 상기 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수 있다. 도 7의 감마 선택부(224b)는 상기 저전력 모드의 활성화 여부에 기초하여(즉, 상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS)에 기초하여) 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수 있다.
복수의 전력 모드 선택 신호들(PS) 중 적어도 하나가 활성화된 경우에, 감마 선택부(224b)는 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나를 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다. 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS)이 모두 비활성화된 경우에, 감마 선택부(224b)는 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)을 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다.
제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택하는 동작을 제외하면, 도 7의 감마 보정부(220b)를 포함하는 표시 장치(10)의 동작은 도 3의 감마 보정부(220a)를 포함하는 표시 장치(10)의 동작과 실질적으로 동일할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 감마 보정부에 포함되는 감마 선택부는 상기 제1 픽셀들의 개수 및 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS) 모두에 기초하여 상기 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1, 2 및 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(100)의 구동 방법에서, 입력 영상 데이터(RGBD)를 분석하여 입력 영상 데이터(RGBD)의 제1 계조 히스토그램(HIS1)을 획득한다(단계 S100). 제1 계조 히스토그램(HIS1) 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선(GAM1)을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생한다(단계 S300). 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생한다(단계 S400).
제1 감마 곡선(GAM1) 및 제2 감마 곡선(GAM2)에 기초하여 표시 패널(100)의 동작 주파수를 변경 또는 유지한다(단계 S500). 예를 들어, 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 서로 다른 경우에(단계 S510: 아니오), 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)에서 제1 주파수(F1)보다 낮은 제2 주파수(F2)로 변경하고, 제2 주파수(F2)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')에 상응하는 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시한다(단계 S530). 제1 감마 곡선(GAM1)과 제2 감마 곡선(GAM2)이 실질적으로 동일한 경우에(단계 S510: 예), 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)로 유지하고, 제1 주파수(F1)에 기초하여 출력 영상 데이터(RGBD')에 상응하는 상기 영상 프레임을 표시 패널(100)에 표시한다(단계 S550).
일 실시예에서, 단계 S500 이전에, 입력 영상 데이터(RGBD) 및 제1 계조 히스토그램(HIS1)에 기초하여 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)로 결정할 수 있다(단계 S200).
일 실시예에서, 단계 S100은 타이밍 제어부(200)에 포함되는 영상 분석부(210)에 의해 수행될 수 있고, 단계 S200 및 S500은 타이밍 제어부(200)에 포함되는 동작 주파수 결정부(240)에 의해 수행될 수 있고, 단계 S300은 타이밍 제어부(200)에 포함되는 감마 보정부(220)에 의해 수행될 수 있으며, 단계 S400은 타이밍 제어부(200)에 포함되는 영상 처리부(230)에 의해 수행될 수 있다.
도 9는 도 8의 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수로 결정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 2, 8 및 9를 참조하면, 상기 표시 패널(100)의 동작 주파수를 제1 주파수(F1)로 결정(단계 S200)하는데 있어서, 입력 영상 데이터(RGBD)가 저주파 구동에 적합한 제1 타입의 영상에 상응하는 경우에(단계 S210: 예), 제1 주파수(F1)는 기준 주파수보다 낮게 설정(예를 들어, 약 10Hz)될 수 있다(단계 S230). 입력 영상 데이터(RGBD)가 고주파 구동에 적합한 제2 타입의 영상에 상응하는 경우에(단계 S210: 아니오), 제1 주파수(F1)는 상기 기준 주파수보다 높게 설정(예를 들어, 약 60Hz)될 수 있다(단계 S250).
도 10은 도 8의 제2 감마 곡선을 발생하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 3, 8 및 10을 참조하면, 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생(단계 S300)하는데 있어서, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 제1 문턱 계조 레벨(도 6a의 THGD)보다 높고 제2 문턱 계조 레벨(도 6a의 THGU)보다 낮은 중간 계조 레벨들을 가지는 제1 픽셀들의 개수에 기초하여, 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수 있다(단계 S310).
예를 들어, 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 기준 개수보다 많은 경우에(단계 S311: 예), 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나를 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다(단계 S313). 제1 계조 히스토그램(HIS1)에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같은 경우에(단계 S311: 아니오), 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)을 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다(단계 S315).
제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 제2 감마 곡선(GAM2)으로 맵핑할 수 있다(단계 S330). 예를 들어, 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나가 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 제2 감마 곡선(GAM2)은 제1 감마 곡선(GAM1)과 달라질 수 있다. 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)이 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 제2 감마 곡선(GAM2)은 제1 감마 곡선(GAM1)과 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 단계 S310은 감마 보정부(220a)에 포함되는 감마 선택부(224a)에 의해 수행될 수 있고, 단계 S330은 감마 보정부(220a)에 포함되는 감마 맵핑부(226)에 의해 수행될 수 있다.
도 11은 도 8의 제2 감마 곡선을 발생하는 단계의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 7, 8 및 11을 참조하면, 제2 감마 곡선(GAM2)을 발생(단계 S300)하는데 있어서, 상기 저전력 모드의 활성화 여부에 기초하여, 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)을 선택할 수 있다(단계 S310a).
예를 들어, 상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS) 중 적어도 하나가 활성화된 경우에(단계 S312: 예), 도 5b, 5c 및 5d의 감마 룩업 테이블들(GLUTB, GLUTC, GLUTD) 중 하나를 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다(단계 S313). 복수의 전력 모드 선택 신호들(PS)이 모두 비활성화된 경우에(단계 S312: 아니오), 도 5a의 감마 룩업 테이블(GLUTA)을 제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)로 선택할 수 있다(단계 S315).
제1 감마 룩업 테이블(GLUT1)에 기초하여 제1 감마 곡선(GAM1)을 제2 감마 곡선(GAM2)으로 맵핑할 수 있다(단계 S330). 도 11의 단계 S330은 도 10의 단계 S330과 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시예에서, 단계 S310a는 감마 보정부(220b)에 포함되는 감마 선택부(224b)에 의해 수행될 수 있고, 단계 S330은 감마 보정부(220b)에 포함되는 감마 맵핑부(226)에 의해 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 패널(100)의 구동 방법에서는, 입력 영상 데이터(RGBD)에 포함되는 중간 계조 레벨의 픽셀 데이터들을 고계조 레벨 및 저계조 레벨의 픽셀 데이터들로 변환하여 출력 영상 데이터(RGBD')를 발생할 수 있다. 즉, 도 6a에 도시된 계조 히스토그램(HIS1)을 가지는 입력 영상 데이터(RGBD)를 도 6b에 도시된 계조 히스토그램(HIS2)을 가지는 출력 영상 데이터(RGBD')로 변환할 수 있다. 상기와 같은 출력 영상 데이터(RGBD')에 기초하여 표시 패널(100)을 저주파 구동함으로써, 저주파 구동 시에 플리커 현상이 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 표시 장치(10)에 포함되는 표시 패널(100)의 표시 품질이 향상될 수 있다.
본 발명은 표시 패널, 표시 장치 및 이를 포함하는 다양한 장치 및 시스템에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, PDA, PMP, 디지털 카메라, 캠코더, PC, 서버 컴퓨터, 워크스테이션, 노트북, 디지털 TV, 셋-탑 박스, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 네비게이션 시스템, 스마트 카드, 프린터 등과 같은 다양한 전자 기기에 유용하게 이용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims (20)

  1. 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 입력 영상 데이터의 제1 계조 히스토그램을 획득하는 단계;
    상기 제1 계조 히스토그램 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선을 발생하는 단계;
    상기 입력 영상 데이터 및 상기 제2 감마 곡선에 기초하여 출력 영상 데이터를 발생하는 단계; 및
    상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수에서 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 변경하고, 상기 제2 주파수에 기초하여 상기 출력 영상 데이터에 상응하는 영상 프레임을 상기 표시 패널에 표시하는 단계를 포함하고,
    제2 감마 곡선을 발생하는 단계는,
    상기 제1 계조 히스토그램에서 제1 문턱 계조 레벨보다 높고 제2 문턱 계조 레벨보다 낮은 중간 계조 레벨들을 가지는 제1 픽셀들의 개수에 기초하여, 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블을 선택하는 단계; 및
    상기 제1 감마 룩업 테이블에 기초하여 상기 제1 감마 곡선을 상기 제2 감마 곡선으로 맵핑하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 기준 개수보다 많은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라지고,
    상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일하고,
    상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지는 경우에, 상기 출력 영상 데이터를 분석하여 획득된 제2 계조 히스토그램에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 제2 픽셀들의 개수는 상기 제1 픽셀들의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지는 경우에, 상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선의 차이는 시간의 경과에 따라 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지고 상기 표시 패널의 동작 주파수를 상기 제1 주파수에서 상기 제2 주파수로 변경하는 경우에, 상기 제2 주파수는 시간의 경과에 따라 점진적으로 낮아지는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 감마 곡선을 발생하는 단계는,
    상기 저전력 모드의 활성화 여부에 기초하여 상기 복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 상기 제1 감마 룩업 테이블을 선택하는 단계; 및
    상기 제1 감마 룩업 테이블에 기초하여 상기 제1 감마 곡선을 상기 제2 감마 곡선으로 맵핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들 중 적어도 하나가 활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라지고,
    상기 복수의 전력 모드 선택 신호들이 모두 비활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일한 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 영상 데이터 및 상기 제1 계조 히스토그램에 기초하여 상기 제1 주파수를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 주파수를 결정하는 단계는,
    상기 입력 영상 데이터가 저주파 구동에 적합한 제1 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 기준 주파수보다 낮게 설정하는 단계; 및
    상기 입력 영상 데이터가 고주파 구동에 적합한 제2 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 상기 기준 주파수보다 높게 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 동일한 경우에, 상기 표시 패널의 동작 주파수를 상기 제1 주파수로 유지하고, 상기 제1 주파수에 기초하여 상기 출력 영상 데이터에 상응하는 상기 영상 프레임을 상기 표시 패널에 표시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 구동 방법.
  12. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널의 동작을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는,
    입력 영상 데이터를 분석하여 상기 입력 영상 데이터의 제1 계조 히스토그램을 획득하는 영상 분석부;
    상기 제1 계조 히스토그램 및 저전력 모드의 활성화 여부 중 적어도 하나를 기초로 제1 감마 곡선을 선택적으로 변경하여 제2 감마 곡선을 발생하는 감마 보정부;
    상기 입력 영상 데이터 및 상기 제2 감마 곡선에 기초하여 출력 영상 데이터를 발생하는 영상 처리부; 및
    상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 상기 표시 패널의 동작 주파수를 제1 주파수에서 상기 제1 주파수보다 낮은 제2 주파수로 변경하는 동작 주파수 결정부를 포함하며,
    상기 제1 감마 곡선과 상기 제2 감마 곡선이 서로 다른 경우에, 상기 제2 주파수에 기초하여 상기 출력 영상 데이터에 상응하는 영상 프레임이 상기 표시 패널에 표시되고,
    상기 감마 보정부는,
    상기 제1 감마 곡선을 저장하는 감마 저장부;
    복수의 감마 룩업 테이블들 중에서 제1 감마 룩업 테이블을 선택하는 감마 선택부; 및
    상기 제1 감마 룩업 테이블에 기초하여 상기 제1 감마 곡선을 상기 제2 감마 곡선으로 맵핑하는 감마 맵핑부를 포함하고,
    상기 감마 보정부는,
    상기 제1 계조 히스토그램에서 제1 문턱 계조 레벨보다 높고 제2 문턱 계조 레벨보다 낮은 중간 계조 레벨들을 가지는 제1 픽셀들의 개수를 검출하는 히스토그램 분석부를 더 포함하고,
    상기 감마 선택부는 상기 제1 픽셀들의 개수에 기초하여 상기 제1 감마 룩업 테이블을 선택하고,
    상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 기준 개수보다 많은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라지고,
    상기 제1 계조 히스토그램에서 상기 제1 픽셀들의 개수가 상기 기준 개수보다 적거나 같은 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일하고,
    상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선이 상기 제1 감마 곡선과 달라지는 경우에, 상기 출력 영상 데이터를 분석하여 획득된 제2 계조 히스토그램에서 상기 중간 계조 레벨들을 가지는 제2 픽셀들의 개수는 상기 제1 픽셀들의 개수보다 적은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 감마 선택부는,
    상기 저전력 모드에 상응하는 복수의 전력 모드 선택 신호들을 수신하며, 상기 저전력 모드의 활성화 여부에 기초하여 상기 제1 감마 룩업 테이블을 선택하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 전력 모드 선택 신호들 중 적어도 하나가 활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 달라지고,
    상기 복수의 전력 모드 선택 신호들이 모두 비활성화된 경우에, 상기 맵핑 동작의 결과 상기 제2 감마 곡선은 상기 제1 감마 곡선과 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 12 항에 있어서, 상기 동작 주파수 결정부는,
    상기 입력 영상 데이터 및 상기 제1 계조 히스토그램에 기초하여 상기 제1 주파수를 더 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 동작 주파수 결정부는,
    상기 입력 영상 데이터가 저주파 구동에 적합한 제1 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 기준 주파수보다 낮게 설정하고,
    상기 입력 영상 데이터가 고주파 구동에 적합한 제2 타입의 영상에 상응하는 경우에, 상기 제1 주파수를 상기 기준 주파수보다 높게 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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