KR102424706B1 - 타이밍 컨트롤러, 표시패널 및 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 실시예들은 표시패널에 표시되는 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 의한 수평 크로스 토크를 개선한 표시패널과 표시장치에 관한 것으로서, 표시패널에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 가변적으로 설정해줌으로써 블랙 데이터에 의해 발생하는 수평 크로스 토크를 효과적으로 개선하고, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 최솟값으로 설정해줌으로써 크로스 토크 개선 시 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압으로 인한 블랙 영상의 뜸 현상이 발생하지 않도록 한다.

Description

타이밍 컨트롤러, 표시패널 및 표시장치 {TIMING CONTROLLER, DISPLAY PANEL AND DISPLAY DEVICE}
본 실시예들은 타이밍 컨트롤러, 표시패널과 이들을 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시장치(PDP: Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED: Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시장치들이 활용되고 있다.
이러한 표시장치는, 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 배치되고 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에 배치된 다수의 서브픽셀을 포함하는 표시패널과, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러 등을 포함한다.
이러한 표시장치에서, 타이밍 컨트롤러는, 외부(예: 호스트 시스템)로부터 입력되는 영상 데이터를 데이터 드라이버에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 데이터 드라이버로 출력하며, 데이터 드라이버는, 게이트 라인의 구동 시점에 맞춰 타이밍 컨트롤러로부터 수신한 영상 데이터에 따른 데이터 전압을 다수의 데이터 라인을 통해 서브픽셀에 공급하여 표시패널에 영상이 표시되도록 한다.
이때, 표시패널에 표시되는 영상에 블랙 영상이 포함되는 경우, 즉, 데이터 드라이버에 의하여 블랙 데이터에 해당하는 데이터 전압이 출력되는 경우에는, 블랙 데이터의 전압과 다른 영상 데이터의 전압과의 차이로 인하여 화면상 크로스 토크(Cross Talk)가 발생할 수 있으며, 이는 블랙 데이터의 분포가 많을수록 심하게 발생할 수 있다.
이러한 블랙 데이터와 다른 영상 데이터와의 전압 차이에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하기 위하여, 블랙 데이터의 전압에 옵셋 전압을 인가함으로써 다른 영상 데이터와의 전압 차이를 감소시키는 방안이 고려될 수 있으나, 이는 블랙 데이터의 전압에 옵셋 전압이 인가됨으로써 블랙 영상이 뜨는 부작용이 발생하게 할 수 있다.
따라서, 표시되는 영상에서의 블랙 데이터에 의한 화면상 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하면서 크로스 토크(Cross Talk)의 개선 시 발생할 수 있는 블랙 데이터의 뜸 현상을 모두 해결할 수 있는 방안이 요구된다.
본 실시예들의 목적은, 표시패널에 표시되는 영상 데이터에서 블랙 데이터에 의해 발생하는 수평 크로스 토크(Cross Talk)를 개선한 표시패널과 표시장치를 제공하는 데 있다.
본 실시예들의 목적은, 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk) 개선을 위해 블랙 데이터의 전압에 옵셋 전압을 인가함으로 인하여 발생하는 블랙 데이터의 뜸 현상을 개선한 표시패널과 표시장치를 제공하는 데 있다.
일 실시예는, 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 교차되어 배치되고 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에 다수의 서브픽셀이 배치된 표시패널과, 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버와, 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 타이밍 컨트롤러는, 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨을 산출하고 산출된 평균 화상 레벨에 따라 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 대한 옵셋을 가변적으로 설정하며 설정된 옵셋이 적용된 영상 데이터를 출력하는 표시장치를 제공할 수 있다.
이러한 표시장치에서, 타이밍 컨트롤러는, 블랙 데이터에 대한 옵셋이 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 반비례하도록 블랙 데이터에 대한 옵셋을 설정하거나, 블랙 데이터에 대한 옵셋이 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 피크 휘도에 비례하도록 블랙 데이터에 대한 옵셋을 설정할 수 있다.
이러한 표시장치에서, 타이밍 컨트롤러는, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터이면 블랙 데이터에 대한 옵셋을 최솟값으로 설정할 수 있으며, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우를 제외하고 영상 데이터의 평균 화상 레벨이 가장 낮을 때 블랙 데이터에 대한 옵셋을 최댓값으로 설정할 수도 있다.
다른 실시예는, 외부로부터 영상 데이터를 수신하고 수신된 영상 데이터의 평균 화상 레벨을 산출하는 평균 화상 레벨 산출부와, 산출된 평균 화상 레벨에 따라 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 대한 옵셋을 가변적으로 설정하는 옵셋 설정부와, 설정된 옵셋이 적용된 영상 데이터를 출력하는 데이터 출력부를 포함하는 타이밍 컨트롤러를 제공할 수 있다.
다른 실시예는, 일 방향으로 배치된 다수의 게이트 라인과, 게이트 라인과 교차되어 배치된 다수의 데이터 라인과, 게이트 라인과 데이터 라인이 교차되는 영역에 배치된 다수의 서브픽셀을 포함하고, 다수의 서브픽셀은, 블랙 데이터 전압을 공급받는 경우 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 옵셋 전압이 블랙 데이터 전압에 더해진 데이터 전압을 공급받는 표시패널을 제공할 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 표시패널에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 블랙 데이터에 대한 옵셋을 가변적으로 설정함으로써, 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 효과적으로 개선할 수 있도록 한다.
본 실시예들에 의하면, 표시패널에 표시되는 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에는 블랙 데이터에 대한 옵셋을 최솟값으로 설정함으로써, 크로스 토크(Cross Talk)를 위해 인가되는 옵셋 전압에 의하여 블랙 데이터가 뜨는 현상이 발생하지 않도록 한다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2와 도 3은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 블랙 데이터의 분포의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예들에 따른 표시장치에서 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따른 피크 휘도의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 실시예들에 따른 표시장치에서 블랙 데이터에 인가되는 옵셋의 예시와 그에 따른 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 타이밍 컨트롤러의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8은 본 실시예들에 따른 표시장치에서 블랙 데이터에 의한 크로스 토크를 개선하기 위하여 블랙 데이터에 인가되는 옵셋의 예시를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 실시예들에 따른 표시장치의 구동 방법의 과정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 개략적인 시스템 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)는 다수의 게이트 라인(GL)과 다수의 데이터 라인(DL)이 배치되고 다수의 서브픽셀(SP)이 배치된 표시패널(110)과, 다수의 게이트 라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(120)와, 다수의 데이터 라인(DL)에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버(130)와, 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(T-CON, 140)를 포함한다.
게이트 드라이버(120)는, 다수의 게이트 라인(GL)으로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동한다.
게이트 드라이버(120)는, 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라 온(ON) 전압 또는 오프(OFF) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인(GL)으로 순차적으로 공급하여 다수의 게이트 라인(GL)을 순차적으로 구동한다.
게이트 드라이버(120)는, 구동 방식에 따라 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 양측에 위치할 수도 있다.
또한, 게이트 드라이버(120)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
각 게이트 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG: Chip On Glass) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시패널(110)에 직접 배치될 수 있다.
또한, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있으며, 표시패널(110)과 연결된 필름상에 실장되는 칩 온 필름(COF: Chip On Film) 방식으로 구현될 수도 있다.
데이터 드라이버(130)는, 다수의 데이터 라인(DL)으로 데이터 전압을 공급함으로써 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다.
데이터 드라이버(130)는, 특정 게이트 라인(GL)이 열리면 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인(DL)에 공급함으로써 다수의 데이터 라인(DL)을 구동한다.
데이터 드라이버(130)는, 적어도 하나의 소스 드라이버 집적회로(Source Driver Integrated Circuit)를 포함하여 다수의 데이터 라인(DL)을 구동할 수 있다.
각 소스 드라이버 집적회로는, 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(COG) 방식으로 표시패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 표시패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
또한, 각 소스 드라이버 집적회로는, 칩 온 필름(COF) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 소스 드라이버 집적회로의 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄회로기판(Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시패널(110)에 본딩된다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130)로 각종 제어 신호를 공급하여, 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130)를 제어한다.
이러한 타이밍 컨트롤러(140)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부(예: 호스트 시스템)에서 입력되는 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 제어한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 입력 영상 데이터와 함께 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 클럭 신호(CLK) 등을 포함하는 각종 타이밍 신호들을 외부로부터 수신한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터를 출력하는 것 이외에, 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 외부로부터 수신한 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 이용하여 각종 제어 신호들을 생성하고 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130)로 출력한다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(140)는, 게이트 드라이버(120)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(GSP: Gate Start Pulse), 게이트 쉬프트 클럭(GSC: Gate Shift Clock), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE: Gate Output Enable) 등을 포함하는 각종 게이트 제어 신호(GCS: Gate Control Signal)를 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스(GSP)는 게이트 드라이버(120)를 구성하는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는, 데이터 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(SSP: Source Start Pulse), 소스 샘플링 클럭(SSC: Source Sampling Clock), 소스 출력 인에이블 신호(SOE: Source Output Enable) 등을 포함하는 각종 데이터 제어 신호(DCS: Data Control Signal)를 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 드라이버(130)를 구성하는 하나 이상의 소스 드라이버 집적회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 소스 드라이버 집적회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터 드라이버(130)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 소스 드라이버 집적회로가 본딩된 소스 인쇄회로기판과 연성 플랫 케이블(FFC: Flexible Flat Cable) 또는 연성 인쇄회로(FPC: Flexible Printed Circuit) 등의 연결 매체를 통해 연결된 컨트롤 인쇄회로기판(Control Printed Circuit Board)에 배치될 수 있다.
이러한 컨트롤 인쇄회로기판에는, 표시패널(110), 게이트 드라이버(120) 및 데이터 드라이버(130) 등으로 각종 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 각종 전압 또는 전류를 제어하는 전원 컨트롤러(미도시)가 더 배치될 수 있다. 이러한 전원 컨트롤러는 전원 관리 집적회로(Power Management Integrated Circuit)라고도 한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 외부로부터 수신된 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL: Average Picture Level)을 산출하고 산출된 평균 화상 레벨(APL)에 따라 출력되는 영상 데이터의 피크 휘도(Peak Luminance)를 조절하여 영상 데이터 출력에 소모되는 전류를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우에는 피크 휘도를 높게 설정하고, 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우에는 피크 휘도를 낮춰서 설정함으로써 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우에 소모되는 전류를 감소시킬 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 타이밍 컨트롤러(140)가 평균 화상 레벨(APL)을 산출하는 과정과 산출된 평균 화상 레벨(APL)에 따라 피크 휘도를 조절하는 방식을 설명한다.
도 2와 도 3은 본 실시예들에 따른 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)의 예시를 나타낸 것이다.
도 2는 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우를 나타낸 것으로서, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높은 경우를 나타낸 것이다.
영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)은 각 서브픽셀(SP)에 의해 표시되는 휘도들의 평균 또는 각 픽셀(P: Pixel)에 의해 표시되는 휘도의 최댓값들의 평균을 이용하여 산출될 수 있다.
따라서, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에 풀 화이트(Full White)를 표시하는 서브픽셀(SP) 또는 픽셀(P)의 비율이 높은 경우에는 평균 화상 레벨(APL)이 높게 산출되며, 영상 데이터에 블랙 데이터를 표시하는 서브픽셀(SP) 또는 픽셀(P)의 비율이 높은 경우에는 평균 화상 레벨(APL)이 낮게 산출된다.
도 2는 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에서 블랙 데이터의 비율이 높은 경우의 예시를 나타낸 것으로서, 도 2에 도시된 경우와 같은 분포를 가지는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)은 낮게 산출된다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 도 2에 도시된 예시와 같이, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우에는 피크 휘도를 높게 설정하더라도 화면 부하가 높지 않으므로 피크 휘도를 높게 설정할 수 있다.
도 3은 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우의 예시를 나타낸 것으로서, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 낮은 경우를 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에서 블랙 데이터보다 풀 화이트에 해당하는 영상 데이터의 비율이 높아 평균 화상 레벨(APL)이 높게 산출된다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 영상 데이터에서 풀 화이트에 해당하는 영상 데이터의 비율이 높으므로, 피크 휘도를 높게 설정할 경우 소모되는 전력이 과도하게 증가되는 것을 방지하기 위하여 피크 휘도를 낮게 설정해준다.
따라서, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우에는, 피크 휘도를 낮게 설정해줌으로써 영상 데이터의 출력에 소모되는 전력을 감소시킬 수 있다.
도 4는 도 2와 도 3에 도시된 예시와 같은 경우에, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 피크 휘도를 조절하는 예시를 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에서 블랙 데이터의 비율이 높아 평균 화상 레벨(APL)이 낮게 산출되는 경우에는 피크 휘도를 최댓값으로 설정한다.
표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에서 블랙 데이터의 비율이 감소할수록, 즉, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 증가할수록 피크 휘도를 낮게 설정하며, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 최댓값을 가지게 되는 경우에는 피크 휘도를 설정할 수 있는 범위에서 최솟값으로 설정한다.
따라서, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 피크 휘도를 조절해줌으로써, 영상 데이터의 출력에 소모되는 전력을 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.
한편, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에 블랙 데이터가 포함된 경우에는, 블랙 데이터의 전압과 다른 영상 데이터의 전압의 차이로 인하여 화면상에 크로스 토크(Cross Talk)가 발생할 수 있으며, 영상 데이터에 포함되는 블랙 데이터의 비율이 높아질수록 블랙 데이터와 다른 영상 데이터의 전압 차이로 인한 크로스 토크(Cross Talk)는 심하게 발생할 수 있다.
또한, 평균 화상 레벨(APL)에 따라 영상 데이터의 피크 휘도를 조절함으로 인하여, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우에 영상 데이터의 피크 휘도는 높아지게 되며, 블랙 데이터의 비율이 높은 영상 데이터의 피크 휘도가 높아짐에 따라 블랙 데이터와 다른 영상 데이터와의 전압 차이에 의한 크로스 토크(Cross Talk)는 더욱 심하게 발생한다.
따라서, 이러한 영상 데이터 내 블랙 데이터와 다른 영상 데이터와의 전압 차이로 인한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하기 위하여, 블랙 데이터에 옵셋 전압을 인가함으로써 블랙 데이터의 전압과 다른 영상 데이터의 전압과의 차이를 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하기 위하여 블랙 데이터에 인가하는 옵셋 전압의 예시를 나타낸 것이다.
도 5를 참조하면, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 도 5에 도시된 예시와 같이, 고정된 옵셋 전압을 인가함으로써 블랙 데이터의 전압과 다른 영상 데이터의 전압과의 차이를 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 고정된 제1옵셋 전압(Offset 1)을 블랙 데이터에 인가하는 경우, 503의 경우와 같이, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우에는 피크 휘도가 낮아 블랙 데이터의 전압과 다른 영상 데이터의 전압과의 차이를 감소시킴으로써 크로스 토크(Cross Talk) 개선 효과를 가져올 수 있다.
그러나, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우에는 피크 휘도가 높게 되므로, 502와 같은 경우에는 제1옵셋 전압(Offset 1)을 블랙 데이터의 전압에 인가하더라도 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)가 개선되지 않을 수 있다.
따라서, 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 제2옵셋 전압(Offset 2)과 같이 상향 조정하여 설정할 수 있다.
블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 제2옵셋 전압(Offset 2)으로 상향 조정할 경우 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)는 개선될 수 있으나, 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압이 높아지게 되므로 이에 대한 부작용으로 501과 같은 경우에는 블랙 데이터가 뜨는 현상이 발생하게 되는 문제점이 존재한다.
본 실시예들은, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 옵셋 전압을 인가함으로써 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하며, 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk) 개선에 따른 블랙 데이터의 뜸 현상을 동시에 해결할 수 있는 블랙 데이터의 옵셋 전압 인가 방식을 제공한다.
도 6는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)에서, 표시패널(110)에 표시되는 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 옵셋 전압을 인가하는 타이밍 컨트롤러(140)의 구성을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예들에 따른 타이밍 컨트롤러(140)는, 평균 화상 레벨 산출부(141), 옵셋 설정부(142) 및 데이터 출력부(143)를 포함한다.
평균 화상 레벨 산출부(141)는, 외부(예: 호스트 시스템)로부터 입력되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)을 산출하고 산출된 평균 화상 레벨(APL)에 관한 정보를 옵셋 설정부(142)로 전달한다.
평균 화상 레벨 산출부(141)는, 외부로부터 입력된 영상 데이터의 프레임 단위로 평균 화상 레벨(APL)을 산출하며, 각각의 서브픽셀(SP) 또는 픽셀(P)이 표시하는 영상 데이터의 휘도의 평균값을 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)로 산출할 수 있다.
영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높은 경우에는 평균 화상 레벨(APL)은 낮게 산출되고, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 낮은 경우에는 평균 화상 레벨(APL)은 높게 산출된다.
또한, 평균 화상 레벨 산출부(141)는, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 해당 영상 데이터의 피크 휘도를 설정하여 옵셋 설정부(142)로 전달할 수도 있다.
옵셋 설정부(142)는, 평균 화상 레벨 산출부(141)로부터 전달받은 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)을 이용하여 해당 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 인가할 옵셋 전압을 설정한다.
옵셋 설정부(142)는, 블랙 데이터에 인가할 옵셋 전압의 최솟값과 최댓값이 설정된 상태에서 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 최솟값 이상 최댓값 이하의 범위에서 블랙 데이터에 인가할 옵셋 전압을 가변적으로 설정할 수 있다.
이때, 블랙 데이터에 인가할 옵셋 전압의 최솟값은 0.1V로 설정되고 최댓값은 0.9V로 설정될 수 있다.
옵셋 설정부(142)는, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압이 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)과 반비례하도록 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 설정할 수 있다.
즉, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 최댓값인 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 최솟값으로 설정하고, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 최솟값인 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 최댓값으로 설정할 수 있다.
또는, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 설정되는 피크 휘도에 기초하여 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 설정할 수도 있으며, 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압이 영상 데이터의 피크 휘도에 비례하도록 설정할 수 있다.
예를 들어, 영상 데이터의 피크 휘도가 낮게 설정된 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 낮게 설정하고, 영상 데이터의 피크 휘도가 높게 설정된 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 높게 설정한다.
영상 데이터의 피크 휘도가 낮은 경우에는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우를 의미하고, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우에는 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 낮으므로 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)가 크게 발생하지 아니하므로 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 낮게 설정한다.
영상 데이터의 피크 휘도가 높은 경우에는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우를 의미하고, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우에는 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높은 경우를 의미한다.
영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높은 경우에는 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)가 발생할 수 있으며, 피크 휘도가 높아 블랙 데이터의 전압과 다른 영상 데이터의 전압과의 차이가 크므로 그 차이를 감소시켜 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하기 위하여 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 높게 설정한다.
도 7과 도 8은 본 실시예들에 의한 타이밍 컨트롤러(140)의 옵셋 설정부(142)에 의해 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 설정하는 예시를 나타낸 그래프이다.
도 7을 참조하면, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 인가할 옵셋 전압의 최솟값과 최댓값이 설정된 상태에서 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 옵셋 전압을 가변하여 설정하며, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮을수록 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 높게 설정하고 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높을수록 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 낮게 설정한다.
영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높은 경우에는 피크 휘도가 낮게 설정되며 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높지 않아 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)가 크게 발생하지 않는다.
따라서, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 높을수록 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 낮게 설정한다.
즉, 영상 데이터의 피크 휘도가 낮아 블랙 데이터와 다른 영상 데이터의 전압 차이가 크지 않고, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높지 않으므로 블랙 데이터에 낮게 설정된 옵셋 전압을 인가함으로써, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선할 수 있다.
반면, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮은 경우에는 영상 데이터의 피크 휘도가 높게 설정되며, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높은 경우를 의미한다.
따라서, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 비율이 높고 영상 데이터의 피크 휘도가 높아 블랙 데이터와 다른 영상 데이터와의 전압 차이가 크므로, 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하기 위하여 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 높게 설정한다.
즉, 본 실시예들은, 영상 데이터에 포함되는 블랙 데이터의 비율과 영상 데이터의 피크 휘도가 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)에 미치는 영향을 판단하고, 그 영향성에 따라 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 조절해줌으로써 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 효과적으로 개선할 수 있도록 한다.
한편, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮아 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 높게 설정하는 경우, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에도 평균 화상 레벨이 낮아 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압이 높게 설정될 수 있다.
이러한 경우에는, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터임에도 불구하고 블랙 데이터에 옵셋 전압이 인가됨으로써, 오히려 블랙 데이터에 의해 표시하고자 하는 블랙 영상이 제대로 표시되지 않고 블랙이 뜨는 현상이 발생할 수 있다.
본 실시예들은 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 개선하면서 이에 따른 부작용인 블랙 뜸 현상이 발생하지 않도록 하는 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압 설정 방식을 제공한다.
도 8은 본 실시예들에 따른 타이밍 컨트롤러(140)의 옵셋 설정부(142)가 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 설정하는 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 8을 참조하면, 옵셋 설정부(142)는, 외부로부터 입력된 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따라 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 설정하며, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮을수록 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 높게 설정한다.
이때, 도 8에 도시된 801의 경우와 같이, 외부로부터 수신된 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우 또는 전체 블랙 데이터에 가까운 평균 화상 레벨(APL)을 갖는 구간에서는, 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 최솟값으로 설정한다.
영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에는 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이 낮고 피크 휘도가 높은 경우에 해당한다.
이러한 경우에도 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)이나 피크 휘도를 기준으로 옵셋 전압을 높게 인가하게 되면, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터임에도 불구하고 블랙 영상이 제대로 표시되지 않을 수 있다.
따라서, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 효과적으로 개선하기 위하여, 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL) 또는 평균 화상 레벨(APL)에 따라 설정되는 피크 휘도에 기초하여 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 설정하되, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 최솟값으로 설정해줌으로써 크로스 토크(Cross Talk) 개선 시 부작용인 블랙 뜸 현상을 방지할 수 있도록 한다.
데이터 출력부(143)는, 옵셋 설정부(142)에 의해 설정된 옵셋 전압을 외부로부터 입력된 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 적용하며, 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압이 적용된 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)로 출력한다.
데이터 드라이버(130)는, 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압이 적용되어 다른 영상 데이터의 전압과의 차이가 감소된 데이터 전압을 데이터 라인(DL)으로 공급하여 표시패널(110)에 영상이 표시되도록 함으로써 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터로 인한 크로스 토크(Cross Talk)가 발생하지 않도록 한다.
또한, 전체 블랙 데이터인 경우에는, 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압이 최솟값으로 인가되므로, 완벽한 블랙 영상을 표시할 수 있도록 한다.
도 9는 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 구동 방법의 과정을 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예들에 따른 표시장치(100)의 타이밍 컨트롤러(140)는, 외부로부터 영상 데이터를 수신하고(S900), 수신된 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)을 산출한다(S910).
타이밍 컨트롤러(140)는, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인지 여부를 확인하고(S920), 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에는 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 최솟값으로 설정한다(S930).
타이밍 컨트롤러(140)는, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터가 아니면 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따른 피크 휘도에 비례하여 블랙 데이터에 대한 옵셋 전압을 설정한다(S940).
타이밍 컨트롤러(140)는, 설정된 옵셋 전압을 블랙 데이터에 적용하고 옵셋 전압이 적용된 블랙 데이터를 포함하는 영상 데이터를 데이터 드라이버(130)로 출력하여(S950) 블랙 데이터에 옵셋 전압이 인가된 영상 데이터가 표시되도록 한다.
본 실시예들에 의하면, 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터의 분포와 영상 데이터의 평균 화상 레벨(APL)에 따른 피크 휘도에 기초하여 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 가변적으로 조절해줌으로써, 블랙 데이터와 다른 영상 데이터의 전압의 차이에 의한 크로스 토크(Cross Talk)를 효과적으로 개선할 수 있도록 한다.
또한, 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우에는 블랙 데이터에 인가되는 옵셋 전압을 최솟값으로 설정해줌으로써, 블랙 데이터에 옵셋 전압을 인가하여 크로스 토크(Cross Talk)를 개선함에 따라 발생하는 블랙 뜸 현상이 발생하지 않도록 하고 완벽한 블랙 패턴을 표시할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이며, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
100: 표시장치 110: 표시패널
120: 게이트 드라이버 130: 데이터 드라이버
140: 타이밍 컨트롤러 141: 평균 화상 레벨 산출부
142: 옵셋 설정부 143: 데이터 출력부

Claims (10)

  1. 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인이 교차되어 배치되고 상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차되는 영역에 다수의 서브픽셀이 배치된 표시패널;
    상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 게이트 드라이버;
    상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 데이터 드라이버; 및
    상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    외부로부터 입력되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨을 산출하고, 산출된 평균 화상 레벨에 따라 상기 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 대응하는 데이터 전압에 부가되는 전압 값인 옵셋을 가변적으로 설정하며, 설정된 옵셋이 적용된 영상 데이터를 출력하고,
    상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 피크 휘도가 최대인 구간의 적어도 일부 구간에 최솟값으로 설정된 상기 옵셋에 따른 전압이 상기 블랙 데이터에 대응하는 데이터 전압에 부가되는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 블랙 데이터에 대한 옵셋이 상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 반비례하도록 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 설정하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 블랙 데이터에 대한 옵셋이 상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 상기 피크 휘도에 비례하도록 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 설정하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 영상 데이터가 전체 블랙 데이터이면 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 최솟값으로 설정하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우를 제외하고, 상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨이 가장 낮을 때 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 최댓값으로 설정하는 표시장치.
  6. 외부로부터 영상 데이터를 수신하고 수신된 영상 데이터의 평균 화상 레벨을 산출하는 평균 화상 레벨 산출부;
    상기 산출된 평균 화상 레벨에 따라 상기 영상 데이터에 포함된 블랙 데이터에 대응하는 데이터 전압에 부가되는 전압 값인 옵셋을 가변적으로 설정하는 옵셋 설정부; 및
    상기 설정된 옵셋이 적용된 영상 데이터를 출력하고, 상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 피크 휘도가 최대인 구간의 적어도 일부 구간에 최솟값으로 설정된 상기 옵셋에 따른 전압을 상기 블랙 데이터에 대응하는 데이터 전압에 부가하여 출력하는 데이터 출력부
    를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 옵셋 설정부는,
    상기 블랙 데이터에 대한 옵셋이 상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 상기 피크 휘도에 비례하도록 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 설정하는 타이밍 컨트롤러.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 옵셋 설정부는,
    상기 영상 데이터가 전체 블랙 데이터인 경우를 제외하고, 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋이 상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 상기 피크 휘도에 비례하도록 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 설정하는 타이밍 컨트롤러.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 옵셋 설정부는,
    상기 영상 데이터가 전체 블랙 데이터이면 상기 블랙 데이터에 대한 옵셋을 최솟값으로 설정하는 타이밍 컨트롤러.
  10. 일 방향으로 배치된 다수의 게이트 라인;
    상기 게이트 라인과 교차되어 배치된 다수의 데이터 라인; 및
    상기 게이트 라인과 상기 데이터 라인이 교차되는 영역에 배치된 다수의 서브픽셀을 포함하고,
    상기 다수의 서브픽셀은,
    표시되는 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압을 공급받고,
    블랙 데이터 전압을 공급받는 경우 상기 표시되는 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 옵셋 전압이 상기 블랙 데이터 전압에 더해진 데이터 전압을 공급받으며,
    상기 영상 데이터의 평균 화상 레벨에 따라 설정된 피크 휘도가 최대인 구간의 적어도 일부 구간에 최솟값으로 설정된 상기 옵셋 전압이 상기 블랙 데이터 전압에 더해진 데이터 전압을 공급받는 표시패널.
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