KR102486277B1 - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

디스플레이 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 장치는, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널; RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고, 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 RGB 영상 신호를 출력하는 소스 드라이버; 및 RGB 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, RGB 영상 신호에 의하여 공통 전압의 변경이 판단되면, 타이밍 컨트롤러는 공통 전압의 변경을 보상하도록 RGB 영상 데이터를 보정하고, 보정된 RGB 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력할 수 있다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법 {DISPLAY APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
개시된 발명은 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액정 디스플레이의 누화(crosstalk)를 개선한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
일반적으로, 디스플레이 장치는 수신되거나 또는 저장된 영상 정보를 사용자에게 시각적으로 표시하는 출력 장치이며, 가정이나 사업장 등 다양한 분야에서 이용되고 있다.
예를 들어, 디스플레이 장치로는 개인용 컴퓨터 또는 서버용 컴퓨터 등에 연결된 모니터 장치나, 휴대용 컴퓨터 장치나, 내비게이션 단말 장치나, 일반 텔레비전 장치나, 인터넷 프로토콜 텔레비전(IPTV, Internet Protocol television) 장치나, 스마트 폰, 태블릿 피씨, 개인용 디지털 보조 장치(PDA, Personal Digital Assistant), 또는 셀룰러 폰 등의 휴대용 단말 장치나, 산업 현장에서 광고나 영화 같은 화상을 재생하기 위해 이용되는 각종 디스플레이 장치나, 또는 이외 다양한 종류의 오디오/비디오 시스템 등이 있다.
디스플레이 패널은 매트릭스 형태로 배열된 픽셀들과 픽셀들 각각에 마련된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 포함하며, 박막 트랜지스터에 인가되는 영상 신호에 따라 픽셀들 각각을 투과하거나 픽셀들 각각으로부터 방출되는 광량이 변화할 수 있다. 디스플레이 장치는 디스플레이 패널의 픽셀들 각각으로부터 방출되는 광량을 조절함으로써 영상을 표시할 수 있다.
반면, 디스플레이 패널에 특정 패턴의 영상이 표시되면, 픽셀들 사이의 간섭으로 인하여 디스플레이 패널에 표시되는 영상에 시각적 결합이 발생할 수 있다. 이러한, 픽셀들 사이의 간섭에 의한 시각적 결합을 디스플레이 장치의 누화(crosstalk) (이하, '누화'라 한다)라 한다.
개시된 발명의 일 측면은 디스플레이 패널의 누화를 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
개시된 발병의 일 측면에 의한 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널; RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고, 상기 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 상기 RGB 영상 신호를 출력하는 소스 드라이버; 및 상기 RGB 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 상기 RGB 영상 신호에 의하여 상기 공통 전압의 변경이 판단되면, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하고, 상기 보정된 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경할 수 있다. 상기 소스 드라이버는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 공통 전압을 기준으로 정상 RGB 영상 신호와 반전 RGB 영상 신호 중에 어느 하나를 출력할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 제1 룩업 테이블과 상기 제2 룩업 테이블을 교대로 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터로 교대로 변경할 수 있다. 상기 소스 드라이버는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 정상 RGB 영상 신호와 상기 반전 RGB 영상 신호를 교대로 출력할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하고, 합성된 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 제1 가중치가 적용된 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 데이터를 합하고, 합해진 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값을 판단하고, 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값을 판단하고, 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로부터 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고, 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로부터 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고, 제1 가중치가 적용된 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값의 합이 상기 제1 가중치가 적용된 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값과 상기 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값의 합과 동일하도록 상기 제1 및 제2 가중치를 설정할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하고, 상기 변경된 RGB 영상 신호에 대응하는 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력할 수 있다.
상기 타이밍 컨트롤러는 기준 전압보다 큰 RGB 영상 신호를 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 변경할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 복수의 픽셀들을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법은 RGB 영상 데이터를 획득하고; 상기 RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고; 상기 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 상기 RGB 영상 신호를 출력하는 것을 포함하고, 상기 상기 RGB 영상 신호에 의하여 상기 공통 전압의 변경이 판단되면 상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하고, 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 공통 전압을 기준으로 정상 RGB 영상 신호와 반전 RGB 영상 신호 중에 어느 하나를 출력하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하는 것은, 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 제1 룩업 테이블과 상기 제2 룩업 테이블을 교대로 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터로 교대로 변경하는 것을 포함할 수 있다. 상기 정상 RGB 영상 신호와 상기 반전 RGB 영상 신호 중에 어느 하나를 출력하는 것은, 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 정상 RGB 영상 신호와 상기 반전 RGB 영상 신호를 교대로 출력하는 것을 포함할 수 있다.
상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것은, 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하는 것은, 제1 가중치가 적용된 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 데이터를 합하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제어 방법은, 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값을 판단하고; 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값을 판단하고;상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 영상 데이터 중 어느 하나로부터 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고; 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로부터 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고; 제1 가중치가 적용된 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값의 합이 상기 제1 가중치가 적용된 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값과 상기 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값의 합과 동일하도록 상기 제1 및 제2 가중치를 설정하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것은, 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호를 판단하고; 상기 공통 전압의 변경 크기를 판단하고; 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하고; 상기 변경된 RGB 영상 신호를 기초로 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하는 것은, 기준 전압보다 큰 RGB 영상 신호를 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 변경하는 것을 포함할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따른 디스플레이 장치는, 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널; RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고, 상기 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 상기 RGB 영상 신호를 출력하는 소스 드라이버; 상기 RGB 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및 컨텐츠 데이터로부터 상기 RGB 영상 데이터를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 RGB 영상 신호에 의하여 상기 공통 전압의 변경이 판단되면, 상기 제어부는 상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하고, 상기 보정된 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하고, 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하고, 합성된 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경할 수 있다. 상기 제어부는 제1 가중치가 적용된 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 데이터를 합하고, 합해진 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력할 수 있다.
상기 제어부는 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하고, 상기 변경된 RGB 영상 신호에 대응하는 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력할 수 있다.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 디스플레이 패널의 구조적인 변화없이 영상 처리 소프트웨어를 이용하여 디스플레이 패널의 누화를 개선할 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 외관을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 분해 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 액정 패널의 일 예를 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 드라이버와 디스플레이 패널을 도시한다.
도 6은 영상의 일 예를 도시한다.
도 7은 도 6에 도시된 영상 상의 직선 A-A'가 통과하는 전극의 전압과 직선 B-B'가 통과하는 전극의 전압을 도시한다.
도 8은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 누화 저감 동작의 일 예를 도시한다.
도 9는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널의 특성을 도시한다.
도 10, 도 11 및 도 12는 도 8에 도시된 누화 저감 동작에 의한 공통 전극의 전압 및 픽셀 전극의 전압을 도시한다.
도 13은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 누화 저감 동작의 다른 일 예를 도시한다.
도 14는 도 13에 도시된 시야각 개선을 위한 매핑 그래프의 일 예를 도시한다.
도 15은 도 13에 도시된 시야각 개선에 위하여 픽셀 위치에 따라 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경하는 일 예를 도시한다.
도 16는 도 13에 도시된 시야각 개선에 위한 공통 전극의 전압 및 픽셀 전극의 전압을 도시한다.
도 17은 도 13에 도시된 누화 저감을 위한 매핑 그래프의 변형을 도시한다.
도 18은 도 13에 도시된 누화 저감을 위한 공통 전극의 전압 및 픽셀 전극의 전압을 도시한다.
도 19는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 누화 저감 동작의 또 다른 일 예를 도시한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 ‘부, 모듈, 부재, 블록’이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 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.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 외관을 도시한다.
디스플레이 장치(1)는 외부로부터 수신되는 영상 신호를 처리하고, 처리된 영상을 시각적으로 표시할 수 있는 장치이다. 이하에서는 디스플레이 장치(1)가 텔레비전(Television, TV)인 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 모니터(Monitor), 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 통신장치, 휴대용 연산장치 등 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 디스플레이 장치(1)는 영상을 시각적으로 표시하는 장치라면 그 형태가 한정되지 않는다.
뿐만 아니라, 디스플레이 장치(1)는 건물 옥상이나 버스 정류장과 같은 옥외에 설치되는 대형 디스플레이 장치(Large Format Display, LFD)일 수 있다. 여기서, 옥외는 반드시 야외로 한정되는 것은 아니며, 지하철역, 쇼핑몰, 영화관, 회사, 상점 등 실내이더라도 다수의 사람들이 드나들 수 있는 곳이면 일 실시예에 따른 디스플레이 장치(1)가 설치될 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 다양한 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신하고, 비디오 신호와 오디오 신호에 대응하는 비디오와 오디오를 출력할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(1)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 텔레비전 방송 컨텐츠를 수신하거나, 컨텐츠 재생 장치로부터 컨텐츠를 수신하거나, 컨텐츠 제공자의 컨텐츠 제공 서버로부터 컨텐츠를 수신할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 영상을 표시하기 위한 복수의 부품들을 수용하는 본체(2)와, 본체(2)의 일측에 마련되어 영상(I)을 표시하는 스크린(3)을 포함할 수 있다.
본체(2)는 디스플레이 장치(1)의 외형을 형성하며, 본체(2)의 내부에는 디스플레이 장치(1)가 영상(I)을 표시하기 위한 부품이 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 본체(2)는 평평한 판 형상이나, 본체(2)의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(2)는 좌우 양단이 전방으로 돌출되고 중심부가 오목하도록 휘어진 형상일 수 있다.
스크린(3)은 본체(2)의 전면에 형성되며, 스크린(3)에는 시각 정보인 영상(I)이 표시될 수 있다. 예를 들어, 스크린(3)에는 정지 영상 또는 동영상을 표시될 수 있으며, 2차원 평면 영상 또는 3차원 입체 영상이 표시될 수 있다.
스크린(3)에는 복수의 픽셀(P)가 형성되며, 스크린(3)에 표시되는 영상(I)은 복수의 픽셀(P)로부터 출사된 광의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 복수의 픽셀(P)가 방출하는 광이 모자이크(mosaic)와 같이 조합됨으로써 스크린(3) 상에 하나의 영상(I)이 형성될 수 있다.
복수의 픽셀(P) 각각은 다양한 밝기 및 다양한 색상의 광을 방출할 수 있다.
다양한 밝기의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 직접 광을 방출할 수 있는 구성(예를 들어, 유기 발광 다이오드)을 포함하거나 백 라이트 유닛 등에 의하여 방출된 광을 투과하거나 차단할 수 있는 구성(예를 들어, 액정 패널)을 포함할 수 있다.
다양한 색상의 광을 방출하기 위하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 서브 픽셀들(PR, PG, PB)을 포함할 수 있다.
서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 적색 광을 방출할 수 있는 적색 서브 픽셀(PR)과, 녹색 광을 방출할 수 있는 녹색 서브 픽셀(PG)과, 청색 광을 방출할 수 있는 청색 서브 픽셀(PB)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 적색 광은 파장이 대략 620nm (nanometer, 10억분의 1미터)에서 750nm까지의 광을 나타낼 수 있고, 녹색 광은 파장이 대략 495nm에서 570nm까지의 광을 나타낼 수 있으며, 청색 광은 파장이 대략 450nm에서 495nm까지의 광을 나타낼 수 있다.
적색 서브 픽셀(PR)의 적색 광, 녹색 서브 픽셀(PG)의 녹색 광 및 청색 서브 픽셀(PB)의 청색 광의 조합에 의하여, 복수의 픽셀(P) 각각은 다양한 밝기와 다양한 색상의 광을 출사할 수 있다.
도 1에 도시된 스크린(3)은 평평한 판 형상이나, 스크린(3)의 형상이 도 1에 도시된 바에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본체(2)의 형상에 따라 스크린(3)은 좌우 양단이 전방으로 돌출되고 중심부가 오목하도록 휘어진 형상일 수 있다.
이하에서는 디스플레이 장치(1)의 일 예로서 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel)을 포함하는 디스플레이 장치가 설명되나, 디스플레이 장치(1)는 액정 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치에 한정되지 아니하며, 디스플레이 장치(1)은 발광 다이오드 패널(Light Emitting Diode Panel, LED Panel) 또는 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel)을 포함할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치를 분해 도시한다. 도 3은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 액정 패널의 일 예를 도시한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본체(2) 내부에는 스크린(3)에 영상(I)을 생성하기 위한 각종 구성 부품들이 마련될 수 있다.
예를 들어, 본체(2)에는 면광(surface light)을 전방으로 방출하는 백 라이트 유닛(40)과, 백 라이트 유닛(40)으로부터 방출된 광을 차단하거나 투과하는 액정 패널(20)과, 백 라이트 유닛(40) 및 액정 패널(20)의 동작을 제어하는 전원/제어 유닛(60)이 마련된다. 또한, 본체(2)에는 액정 패널(20), 백 라이트 유닛(40) 및 전원/제어 유닛(60)을 지지하고 고정하기 위한 베젤(10)과 프레임 미들 몰드(30)와 바텀 샤시(50)와 후면 커버(70)가 더 마련된다.
백 라이트 유닛(40)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 점 광원을 포함할 수 있으며, 점 광원으로부터 방출되는 광을 균일한 면광으로 변환하기 위하여 광을 굴절, 반사 및 산란시킬 수 있다.
예를 들어, 백 라이트 유닛(40)은 단색광 또는 백색광을 방출하는 광원과, 광원으로부터 광이 입사되고 입사된 광을 확산시키는 도광판과, 도광판의 후면으로부터 방출된 광을 반사하는 반사 시트와, 도광판의 전면으로부터 방출된 광을 굴절 및 산란시키는 광학 시트를 포함할 수 있다.
이처럼, 백 라이트 유닛(40)은 광원으로부터 방출된 광을 굴절, 반사 및 산란시킴으로써 전방을 향하여 균일한 면광을 방출할 수 있다.
액정 패널(20)은 백 라이트 유닛(40)의 전방에 마련되며, 영상(I)을 형성하기 위하여 백 라이트 유닛(40)으로부터 방출되는 광을 차단하거나 또는 투과시킨다.
액정 패널(20)의 전면은 앞서 설명한 디스플레이 장치(1)의 스크린(3)을 형성하며, 복수의 픽셀(P)로 구성될 수 있다. 액정 패널(20)에 포함된 복수의 픽셀(P)는 각각 독립적으로 백 라이트 유닛(40)의 광을 차단하거나 투과시킬 수 있으며, 복수의 픽셀(P)에 의하여 투과된 광은 디스플레이 장치(1)에 표시되는 영상(I)을 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 액정 패널(20)는 제1 편광 필름(21), 제1 투명 기판(22), 픽셀 전극(23), 박막 트랜지스터(24), 액정층(25), 공통 전극(26), 컬러 필터(27), 제2 투명 기판(28), 제2 편광 필름(29)를 포함할 수 있다.
제1 투명 기판(22) 및 제2 투명 기판(28)은 픽셀 전극(23), 박막 트랜지스터(24), 액정층(25), 공통 전극(26) 및 컬러 필터(27)을 고정 지지할 수 있다. 이러한, 제1 및 제2 투명 기판(22, 28)은 강화 유리 또는 투명 수지로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 투명 기판(22, 28)의 외측에는 제1 편광 필름(21) 및 제2 편광 필름(29)이 마련된다.
제1 편광 필름(21)와 제2 편광 필름(29)은 각각 특정한 광을 투과시키고, 다른 광을 차단할 수 있다.
광은 진행 방향과 직교하는 방향으로 진동하는 전기장과 자기장의 쌍으로 이루어질 수 있다. 광을 구성하는 전기장과 자기장은 광의 진행 방향과 직교하는 모든 방향으로 진동할 수 있으며, 전기장의 진동 방향과 자기장의 진동 방향은 서로 직교할 수 있다.
예를 들어, 제1 편광 필름(21)는 제1 방향으로 진동하는 자기장을 갖는 광을 투과시키고, 다른 광을 차단한다. 또한, 제2 편광 필름(29)는 제2 방향으로 진동하는 자기장을 갖는 광을 투과시키고, 다른 광을 차단한다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 직교할 수 있다. 다시 말해, 제1 편광 필름(21)가 투과시키는 광의 편광 방향과 제2 편광 필름(29)가 투과시키는 광의 진동 방향은 서로 직교한다. 그 결과, 일반적으로 광은 제1 편광 필름(21)와 제2 편광 필름(29)를 동시에 투과할 수 없다.
제2 투명 기판(28)의 내측에는 컬러 필터(27)가 마련될 수 있다.
컬러 필터(27)는 적색 광을 투과시키는 적색 필터(27R)와, 녹색 광을 투과시키는 녹색 필터(27G)와, 청색 광을 투과시키는 청색 필터(27G)를 포함할 수 있으며, 적색 필터(27R)와 녹색 필터(27G)와 청색 필터(27B)는 서로 나란하게 배치될 수 있다.
컬러 필터(27)가 형성된 영역은 앞서 설명한 픽셀(P)에 대응된다. 또한, 적색 필터(27R)가 형성된 영역은 적색 서브 픽셀(PR)에 대응되고, 녹색 필터(27G)가 형성된 영역은 녹색 서브 픽셀(PG)에 대응되고, 청색 필터(27B)가 형성된 영역은 청색 서브 픽셀(PB)에 대응된다.
제2 투명 기판(22)의 내측에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) (24)가 마련된다. 예를 들어, 박막 트랜지스터(24)는 적색 필터(27R), 녹색 필터(27G) 및 청색 필터(27B)의 경계에 대응되는 위치에 마련될 수 있다.
박막 트랜지스터(24)는 아래에서 설명할 픽셀 전극(23)에 흐르는 전류를 통과시키거나 차단할 수 있다. 예를 들어, 박막 트랜지스터(24)의 턴온(폐쇄) 또는 턴오프(개방)에 따라, 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에 전기장이 형성되거나 제거될 수 있다.
박막 트랜지스터(24)는 폴리 실리콘(Poly-Slicon)으로 구성될 수 있으며, 리소그래피(lithography), 증착(deposition), 이온 주입(ion implantation) 공정 등 반도체 공정에 의하여 형성될 수 있다.
제1 투명 기판(22)의 내측에는 픽셀 전극(23)이 마련되고, 제2 투명 기판(28)의 내측에는 공통 전극(26)이 마련될 수 있다.
픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 전기가 도통되는 금속 재질로 구성되며, 아래에서 설명할 액정층(25)을 구성하는 액정 분자(25a)의 배치를 변화시키기 위한 전기장을 생성할 수 있다.
픽셀 전극(23)는 적색 필터(27R), 녹색 필터(27G) 및 청색 필터(27B)에 대응하는 영역에 분리되어 형성되고, 공통 전극(26)은 액정 패널(20)의 일측으로부터 타측까지 연장될 수 있다. 다시 말해, 동일한 행(row)에 배치된 복수의 픽셀 전극들(23)은 하나의 공통 전극(26)을 공유할 수 있다. 그 결과, 픽셀 전극(23)의 위치에 따라 액정 층(25)에 선택적으로 전기장이 형성될 수 있다.
픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 투명한 재질로 구성되며, 외부로부터 입사되는 광을 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26)은 인듐산화주석(Indium Tin Oxide: ITO), 인듐산화아연(Indium Zinc Oxide: IZO), 은나노와이어(Ag nano wire), 탄소나노튜브(carbon nano tube: CNT), 그래핀(graphene) 또는 PEDOT(3,4-ethylenedioxythiophene) 등으로 구성될 수도 있다.
픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 사이에는 액정 층(25)이 형성되며, 액정 층(25)은 액정 분자(25a)에 의하여 채워진다.
액정은 고체(결정)과 액체의 중간 상태를 나타낸다. 일반적인 물질은 고체 상태의 물질에 열을 가하면, 용융 온도에서 고체 상태에서 투명한 액체 상태로 상태 변화가 발생한다. 이에 비하여, 고체 상태의 액정 물질에 열을 가하면, 액정 물질은 용융 온도에서 불투명하고 혼탁한 액체로 변화한 이후 투명한 액체 상태로 변화한다. 이와 같은 액정 물질의 대부분은 유기화합물이며 분자형상은 가늘고 긴 막대 모양을 하고 있으며, 분자의 배열이 어떤 방향으로는 불규칙한 상태와 같지만, 다른 방향에서는 규칙적인 결정의 형태를 가질 수 있다. 그 결과, 액정은 액체의 유동성과 결정(고체)의 광학적 이방성을 모두 갖는다.
또한, 액정은 전기장의 변화에 따라 광학적 성질을 나타내기도 한다. 예를 들어, 액정은 전기장의 변화에 따라 액정을 구성하는 분자 배열의 방향이 변화할 수 있다
액정 층(25)에 전기장이 생성되면 액정 층(25)의 액정 분자(25a)는 전기장의 방향에 따라 배치되고, 액정 층(25)에 전기장이 생성되지 않으면 액정 분자(25a)는 불규칙하게 배치되거나 배향막(미도시)을 따라 배치될 수 있다.
그 결과, 액정 층(25)을 통과하는 전기장의 존부에 따라 액정 층(25)의 광학적 성질이 달라질 수 있다.
예를 들어, TN (Twisted Nematic) 액정 패널의 경우 액정 분자(25a)가 나선형으로 배치되며, 액정 층(25)에 전기장이 형성되지 않으면 액정 층(25)의 액정 분자(25a)의 배치로 인하여 광이 액정 패널(20)을 통과할 수 있다. 반면, 액정 층(25)에 전기장이 형성되면 액정 분자(25a)가 투명 기판들(22, 28)에 대하여 수직으로 배치되며, 광이 액정 패널(20)을 통과하지 못한다.
다른 예로, VA (Vertical Alignment) 액정 패널의 경우 액정 분자(25a)들이 투명 기판들(22, 28)와 수직하게 배치되며, 액정 층(25)에 전기장이 형성되지 않으면 액정 층(25)의 액정 분자(25a)의 배치로 인하여 광이 액정 패널(20)을 못하지 못한다. 또한, 액정 층(25)에 전기장이 형성되면 액정 분자(25a)가 투명 기판들(22, 28)과 평행하게 배치되며, 광이 액정 패널(20)을 통과할 수 있다.
다른 예로, IPS (In-Plane-Switching) 액정 패널의 경우 액정 분자(25a)들이 투명 기판들(22, 28)와 수평하게 배치될 수 있다. IPS 액정 디스플레이의 경우, 픽셀 전극(23)과 공통 전극(26) 모두가 제1 투명 기판(22) 상에 마련되며, 액정 층(25)에 투명 기판들(22, 28)과 평행한 방향의 전기장이 형성될 수 있다. 액정 측(25)에 전기장이 형성되는지 여부에 따라, 광이 액정 패널(20)을 통과하거나 액정 패널(20)에 의하여 차단될 수 있다.
전원/제어 유닛(60)은 백 라이트 유닛(40)과 액정 패널(20)에 전력을 공급하는 전원 회로와 백 라이트 유닛(40)과 액정 패널(20)의 동작을 제어하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
전원 회로는 백 라이트 유닛(40)이 면광을 방출할 수 있도록 백 라이트 유닛(40)에 전력을 공급하고, 액정 패널(20)이 광을 투과 또는 차단시킬 수 있도록 액정 패널(20)에 전력을 공급할 수 있다.
제어 회로는 백 라이트 유닛(40)이 방출하는 광의 세기를 조절하기 위하여 백 라이트 유닛(40)을 제어할 수 있으며, 스크린(3)에 영상이 표시되도록 액정 패널(20)을 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어 회로는 컨텐츠 소스들로부터 수신된 비디오 신호에 의한 영상이 표시되도록 액정 패널(20)을 제어할 수 있다. 액정 패널(20)에 포함된 복수의 픽셀(P) 각각은 제어 회로의 영상 데이터에 따라 광을 투과시키거나 차단하며, 그 결과 스크린(3)에 영상(I)이 표시된다.
이러한 전원/제어 유닛(60)은 인쇄 회로 기판과 인쇄 회로 기판에 실장된 각종 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 전원 회로는 콘덴서, 코일, 저항 소자, 마이크로 프로세서 등 및 이들이 실장된 전원 회로 기판을 포함할 수 있다. 또한, 제어 회로는 메모리, 마이크로 프로세서 및 이들이 실장된 제어 회로 기판을 포함할 수 있다.
액정 패널(20)과 전원/제어 유닛(60) 사이에는, 영상 데이터를 전원/제어 유닛(60)으로부터 액정 패널(20)로 전송하는 케이블(20a)과, 영상 데이터를 처리하는 디스플레이 드라이버 직접 회로(Display Driver Integrated Circuit, DDI) (20b) (이하에서는 '디스플레이 드라이브 유닛'라 한다)가 마련된다.
케이블(20a)은 전원/제어 유닛(60)와 디스플레이 드라이브 유닛(20b) 사이를 전기적으로 연결하고, 디스플레이 드라이브 유닛(20b)와 액정 패널(20) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
디스플레이 드라이브 유닛(20b)은 케이블(20a)을 통하여 전원/제어 유닛(60)으로부터 영상 데이터를 수신하고 케이블(20a)을 통하여 액정 패널(20)에 영상 데이터를 전송할 수 있다.
케이블(20a)과 디스플레이 드라이브 유닛(20b)는 일체로 필름 케이블, 칩 온 필름(chip on film, COF), 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Packet, TCP) 등으로 구현될 수 있다. 다시 말해, 디스플레이 드라이브 유닛(20b)는 케이블(20a) 상에 배치될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 디스플레이 드라이브 유닛(20b)는 액정 패널(20)의 제1 투명 기판(22) 상에 배치될 수 있다.
도 4는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 구성을 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 사용자로부터 사용자 입력을 수신하는 사용자 입력부(110)와, 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 수신하는 컨텐츠 수신부(120)와, 컨텐츠 수신부(120)에 의하여 수신된 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 처리하고 디스플레이 장치(1)의 동작을 제어하는 제어부(130)와, 제어부(130)에 의하여 처리된 영상을 표시하는 영상 표시부(140)와, 제어부(130)에 의하여 처리된 음향을 출력하는 음향 출력부(150)와, 디스플레이 장치(1)의 구성들에 전력을 공급하는 전력 공급부(160)를 포함한다.
사용자 입력부(110)는 사용자 입력을 수신하는 입력 버튼(111)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력부(110)는 디스플레이 장치(1)를 턴온 또는 턴오프시키기 위한 전원 버튼, 디스플레이 장치(1)에 표시되는 방송 컨텐츠를 선택하기 위한 채널 선택 버튼, 디스플레이 장치(1)가 출력하는 음향의 볼륨을 조절하기 위한 음향 조절 버튼, 컨텐츠 소스를 선택하기 위한 소스 선택 버튼 등을 포함할 수 있다.
입력 버튼(111)는 각각 사용자 입력을 수신하고 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호를 제어부(130)로 출력할 수 있으며, 푸시 스위치, 터치 스위치, 다이얼, 슬라이드 스위치, 토글 스위치 등 다양한 입력 수단에 의하여 구현될 수 있다.
사용자 입력부(110)는 또한 리모트 컨트롤러(112a)의 원격 제어 신호를 수신하는 신호 수신기(112)를 포함한다. 사용자 입력을 수신하는 리모트 컨트롤러(112a)는 디스플레이 장치(1)와 분리되어 마련될 수 있으며, 사용자 입력을 수신하고, 사용자 입력에 대응하는 무선 신호를 디스플레이 장치(1)로 전송할 수 있다. 신호 수신기(112)는 리모트 컨트롤러(112a)로부터 사용자 입력에 대응하는 무선 신호를 수신하고, 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호를 제어부(130)로 출력할 수 있다.
컨텐츠 수신부(120)는 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 수신하는 수신 단자(121) 및 튜너(122)를 포함할 수 있다.
수신 단자(121)은 케이블을 통하여 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신할 수 있다. 다시 말해, 디스플레이 장치(1)는 수신 단자(121)을 통하여 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신할 수 있다.
예를 들어, 수신 단자(121)은 컴포넌트(component, YPbPr/RGB) 단자, 컴포지트 (composite video blanking and sync, CVBS) 단자, 오디오 단자, 고화질 멀티미디어 인터페이스 (High Definition Multimedia Interface, HDMI) 단자, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus, USB) 단자 등을 포함할 수 있다.
튜너(122)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블로부터 방송 신호를 수신하고, 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널의 방송 신호를 추출할 수 있다. 예를 들어, 튜너(122)는 방송 수신 안테나 또는 유선 케이블을 통하여 수신된 복수의 방송 신호 중에 사용자에 의하여 선택된 채널에 해당하는 주파수를 가지는 방송 신호를 통과시키고, 다른 주파수를 가지는 방송 신호를 차단할 수 있다.
이처럼, 컨텐츠 수신부(120)는 수신 단자(121) 및/또는 튜너(122)를 통하여 컨텐츠 소스들로부터 비디오 신호와 오디오 신호를 수신할 수 있으며, 수신 단자(121) 및/또는 튜너(122)를 통하여 수신된 비디오 신호와 오디오 신호를 제어부(130)로 출력할 수 있다.
제어부(130)는 마이크로 프로세서(131)와 메모리(132)를 포함할 수 있다.
메모리(132)는 디스플레이 장치(1)를 제어하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 디스플레이 장치(1)를 제어하는 중에 발행하는 데이터를 임시로 기억할 수 있다.
또한, 메모리(132)는 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 처리하기 위한 프로그램 및 데이터를 저장하고, 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 처리하는 중에 발행하는 데이터를 임시로 기억할 수 있다.
메모리(132)는 데이터를 장기간 저장하기 위한 롬(Read Only Memory), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리와, 데이터를 일시적으로 기억하기 위한 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory) 등의 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
마이크로 프로세서(131)는 사용자 입력부(110)로부터 사용자 입력을 수신하고, 사용자 입력에 따라 컨텐츠 수신부(120) 및/또는 영상 표시부(140) 및/또는 음향 출력부(150)를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
또한, 마이크로 프로세서(131)는 컨텐츠 수신부(120)로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 수신하고, 비디오 신호를 디코딩하여 영상 데이터를 생성하고, 오디오 신호를 디코딩하고 음향 데이터를 생성할 수 있다. 영상 데이터와 음향 데이터는 각각 영상 표시부(140)와 음향 출력부(150)로 출력될 수 있다.
마이크로 프로세서(131)는 논리 연산 및 산술 연산 등을 수행하는 연산 회로와, 연산된 데이터를 기억하는 기억 회로 등을 포함할 수 있다.
제어부(130)는 사용자 입력에 따라 컨텐츠 수신부(120), 영상 표시부(140) 및 음향 출력부(150)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자 입력에 의하여 컨텐츠 소스가 선택되면, 제어부(130)는 선택된 컨텐츠 소스로부터 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 수신하도록 컨텐츠 수신부(120)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 컨텐츠 수신부(120)에 의하여 수신된 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 처리하고, 비디오 신호 및/또는 오디오 신호로부터 영상과 음향을 재현할 수 있다. 구체적으로, 제어부(130)는 비디오 신호 및/또는 오디오 신호를 디코딩하고, 비디오 신호 및/또는 오디오 신호로부터 영상 데이터와 음향 데이터를 복원할 수 있다.
제어부(130)는 앞서 도 2 및 도 3와 함께 설명된 전원/제어 유닛(60) 내의 제어 회로로서 구현될 수 있다.
영상 표시부(140)는 영상을 시각적으로 표시하는 디스플레이 패널(300)과, 디스플레이 패널(300)을 구동하는 디스플레이 드라이버(200)를 포함한다.
디스플레이 패널(300)은 디스플레이 드라이버(200)로부터 수신된 영상 데이터에 따라 영상을 생성하고, 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 영상을 표시하는 단위가 되는 픽셀을 포함할 수 있다. 각각의 픽셀은 디스플레이 드라이버(200)로부터 영상을 나타내는 전기적 신호를 수신하고, 수신된 전기적 신호에 대응하는 광학 신호를 출력할 수 있다. 이처럼, 복수의 픽셀이 출력하는 광학 신호가 조합됨으로써 하나의 영상이 디스플레이 패널(300)에 표시될 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 도 2 및 도 3와 함께 설명된 액정 패널(20)로 구현될 수 있다.
디스플레이 드라이버(200)는 제어부(130)로부터 영상 데이터를 수신하고, 수신된 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시하도록 디스플레이 패널(300)을 구동할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이 드라이버(200)는 디스플레이 패널(300)을 구성하는 복수의 픽셀 각각에 영상 데이터에 대응하는 전기적 신호를 전달할 수 있다.
디스플레이 드라이버(200)가 디스플레이 패널(300)을 구성하는 각각의 픽셀에 영상 데이터에 대응하는 전기적 신호를 전달하면 각각의 픽셀은 수신된 전기적 신호에 대응하는 광을 출력하고, 각각의 픽셀이 출력하는 광들이 조합되어 하나의 영상을 형성할 수 있다.
디스플레이 드라이버(200)는 도 2와 함께 설명된 디스플레이 드라이브 직접 회로(20b, 도 2 참조)의 구동 회로로 구현될 수 있다.
음향 출력부(150)는 음향을 증폭하는 앰프(151)와, 증폭된 음향을 청각적으로 출력하는 스피커(152)를 포함한다.
제어부(130)는 오디오 신호로부터 디코딩된 음향 데이터를 아날로그 음향 신호로 변환할 수 있으며, 앰프(151)는 제어부(130)로부터 출력된 아날로그 음향 신호를 증폭할 수 있다.
스피커(152)는 앰프(181)에 의하여 증폭된 아날로그 음향 신호를 음향(음파)으로 변환할 수 있다. 예를 들어, 스피커(182)는 전기적 음향 신호에 따라 진동하는 박막을 포함할 수 있으며, 박막의 진동에 의하여 음파가 생성될 수 있다.
전력 공급부(160)는 사용자 입력부(110), 컨텐츠 수신부(120), 제어부(130), 영상 표시부(140), 음향 출력부(150) 및 그 밖의 모든 구성들에 전력을 공급할 수 있다.
전력 공급부(160)는 스위칭 모드 파워 서플라이(Switching Mode Power Supply) (161) (이하 'SMPS'라 한다)를 포함한다.
SMPS (161)는 외부 전원의 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 AC-DC 컨버터와, 직류 전력의 전압을 변경하는 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 전원의 교류 전력은 AC-DC 컨버터에 의하여 직류 전력으로 변환되며, 직류 전력의 전압은 DC-DC 컨버터에 의하여 다양한 전압(예를 들어, 5V 및/또는 15V)으로 변경될 수 있다. 전압이 변경되는 직류 전력을 각각 사용자 입력부(110), 컨텐츠 수신부(120), 제어부(130), 영상 표시부(140), 음향 출력부(150) 및 그 밖의 모든 구성들에 공급될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 드라이버와 디스플레이 패널을 도시한다.
디스플레이 패널(300)은 전기적 신호를 광학 신호로 변환함으로써 영상을 표시할 수 있다.
디스플레이 드라이버(200)는 제어부(130)로부터 영상 데이터를 수신하고 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시하도록 디스플레이 패널(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 드라이버(200)는 디스플레이 패널(300)에 포함된 복수의 픽셀들(P)에 순차적으로 영상 데이터를 제공할 수 있으며, 복수의 픽셀들(P) 각각은 영상 데이터에 따라 다양한 밝기 및 다양한 색상을 가지는 광을 방출할 수 있다.
디스플레이 패널(300)은 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 픽셀들(P)을 포함할 수 있으며, 복수의 픽셀들(P) 각각은 적색 서브 픽셀(PR)과 녹색 서브 픽셀(PG)과 청색 서브 픽셀(PB)을 포함할 수 있다.
복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 디스플레이 패널(300) 상에 2차원으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 디스플레이 패널(300) 상에 행렬(matrix)을 이루어 배치될 수 있다. 다시 말해, 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 행(row)와 열(column)로 배치될 수 있다.
또한, 서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3)과 복수의 소스 라인들(S1, S2, S3)로 구획될 수 있다. 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3)은 아래에서 설명할 게이트 드라이버(240)와 연결되며, 복수의 소스 라인들(S1, S2, S3)은 아래에서 설명할 소스 드라이버(230)와 연결될 수 있다.
복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각은 박막 트랜지스터(TFT)와 스토리지 캐패시터(CSTR)를 포함할 수 있다.
스토리지 캐패시터(CSTR)는 소스 드라이버(230)로부터 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각에 제공된 영상 데이터(정확히는, 영상 데이터에 의한 전하)를 저장하며, 영상 데이터에 대응하는 전압을 출력할 수 있다. 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)은 스토리지 캐패시터(CSTR)가 출력하는 전압에 대응하는 밝기의 광을 방출할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)는 영상데이터가 스토리지 캐패시터(CSTR)에 공급되는 것을 허용하거나 차단할 수 있다. 영상 데이터는 소스 드라이버(230)로부터 연속적으로 제공되므로, 박막 트랜지스터(TFT)는 연속적으로 제공되는 영상 데이터 중에 적절한 영상 데이터가 선택적으로 스토리지 캐패시터(CSTR)에 공급되는 것을 허용할 수 있다.
박막 트랜지스터(TFT)의 게이트 단자는 게이트 라인(G1, or G2, or G3)에 연결되며, 소스 단자는 소스 라인(S1, or S2, or S3)에 연결되며, 드레인 단자는 스토리지 캐패시터(CSTR)에 연결될 수 있다.
디스플레이 드라이버(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(210)와, 드라이버 전원(220)과, 소스 드라이버(230)와, 게이트 드라이버(240)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(210)는 제어부(130)로부터 영상 데이터를 수신하고, 영상 데이터와 구동 제어 신호를 소스 드라이버(230)와 게이트 드라이버(240)로 출력할 수 있다.
영상 데이터는 복수의 픽셀(P) 각각에 대한 색상 정보와 밝기 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 영상 데이터는 복수의 픽셀(P)에 포함된 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각에 대한 R 영상 데이터와 G 영상 데이터와 B 영상 데이터(이하 'RGB 영상 데이터'라 한다)를 포함할 수 있다. R 영상 데이터는 적색 서브 픽셀(PR)의 밝기 정보를 포함하며, G 영상 데이터는 녹색 서브 픽셀(PG)의 밝기 정보를 포함하고, B 영상 데이터는 청색 서브 픽셀(PB)의 밝기 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, RGB 영상 데이터는 밝기를 나타내는 휘도 값을 8비트(bit) 데이터로 나타낼 수 있으며, 휘도 값은 최대 밝기를 나타내는 '255'와 최저 밝기를 나타내는 '0' 사이의 값을 가질 수 있다.
구동 제어 신호는 게이트 제어 신호와 소스 제어 신호를 포함할 수 있으며, 각각의 제어 신호는 게이트 드라이버(240)의 동작 및 소스 드라이버(230)의 동작을 제어할 수 있다.
소스 드라이버(230)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 RGB 영상 데이터와 소스 제어 신호를 수신하고, 소스 제어 신호에 따라 RGB 영상 데이터를 디스플레이 패널(300)로 출력할 수 있다. 구체적으로, 소스 드라이버(230)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 디지털 RGB 영상 데이터를 수신하고, 디지털 RGB 영상 데이터를 아날로그 RGB 영상 신호로 변환하고, 아날로그 RGB 영상 신호를 디스플레이 패널(300)에 제공할 수 있다.
소스 드라이버(230)의 복수의 출력들은 각각 디스플레이 패널(300)의 복수의 소스 라인들(S1, S2, S3)과 연결될 수 있으며, 소스 드라이버(230)는 복수의 소스 라인들(S1, S2, S3)을 통하여 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각으로 RGB 영상 신호를 출력할 수 있다. 특히, 소스 드라이버(230)는 디스플레이 패널(300) 상에 같은 행(row)에 포함된 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각으로 RGB 영상 신호를 동시에 출력할 수 있다.
디스플레이 드라이버(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 소스 드라이버들(230, 230a, 230b, 230c)을 포함할 수 있다. 복수의 소스 드라이버(230, 230a, 230b, 230c)들 각각은 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각으로 RGB 영상 신호를 출력할 수 있다.
게이트 드라이버(240)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 게이트 제어 신호를 수신하고, 게이트 제어 신호에 따라 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3) 중에 어느 하나를 활성화할 수 있다. 예를 들어, 게이트 드라이버(240)는 게이트 제어 신호에 따라 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3) 중에 아날로그 활성화 신호를 출력할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이 소스 드라이버(230)는 복수의 소스 라인들(S1, S2, S3)을 통하여 RGB 영상 신호를 출력할 수 있다. 이때, 소스 드라이버(230)에 의하여 출력된 RGB 영상 신호는 복수의 소스 라인들(S1, S2, S3)을 따라 디스플레이 패널(300)의 모든 서브 픽셀들(PR, PG, PB)에 제공될 수 있다.
게이트 드라이버(240)는 디스플레이 패널(300)의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 중에 적절한 행(row)의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)에 RGB 영상 신호가 제공되도록 복수의 게이트 라인들(G1, G2, G3) 중에 어느 하나를 활성화할 수 있다. 따라서, 활성화된 게이트 라인(G1, or G2, or G3)와 연결된 박막 트랜지스터(TFT)가 턴온되며, 턴온된 박막 트랜지스터(TFT)를 통하여 RGE 영상 신호가 스토리지 캐패시터(CSTR)에 전송될 수 있다.
또한, 디스플레이 드라이버(200)는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 게이트 드라이버들(240, 240a, 240b)을 포함할 수 있다. 복수의 게이트 드라이버들(240, 240a, 240b) 각각은 적절한 행(row)의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)의 데이터 입력을 활성화할 수 있다.
드라이버 전원(220)은 소스 드라이버(230) 및 게이트 드라이버(240)에 다양한 전압의 직류 전력을 공급할 수 있다.
소스 드라이버(230)는 각각 RGB 영상 데이터와 소스 제어 신호를 처리하는 디지털 회로와, 디스플레이 패널(300)을 구동하는 아날로그 회로를 포함할 수 있다. 또한, 게이트 드라이버(240)는 게이트 제어 신호를 처리하는 디지털 회로와 디스플레이 패널(300)을 구동하는 아날로그 회로를 포함할 수 있다.
디지털 회로와 아날로그 회로에는 서로 다른 전압의 직류 전력이 공급될 수 있다. 예를 들어, 디지털 회로에는 소비 전력 저감을 위하여 저전압(예를 들어, 5V)의 직류 전력이 공급되며, 아날로그 회로에는 디스플레이 패널(300)을 구동하기 위하여 고전압(예를 들어, 15V)의 직류 전력이 공급될 수 있다.
따라서, 드라이버 전원(220)은 적어도 2개의 서로 다른 전압을 가지는 직류 전력을 소스 드라이버(230) 및 게이트 드라이버(240)에 공급할 수 있다.
드라이버 전원(220)은 디스플레이 장치(1)의 전력 공급부(160)로부터 직류 전력을 공급받고, 공급된 직류 전력의 전압을 변경한 후 소스 드라이버(230) 및 게이트 드라이버(240)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 드라이버 전원(220)은 전력 공급부(160)로부터 공급된 직류 전력의 전압을 상승시키기 위한 전하 펌프(charge pump) 회로를 포함할 수 있으며, 전하 펌프(charge pump) 회로에 의하여 승압된 직류 전력과 전력 공급부(160)로부터 공급된 직류 전력을 소스 드라이버(230) 및 게이트 드라이버(240)에 공급할 수 있다.
이처럼, 소스 드라이버(230)와 게이트 드라이버(240)는 디스플레이 패널(300)에 포함된 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB)에 순차적으로 RGB 영상 신호를 출력할 수 있다.
소스 드라이버(230)로부터 출력된 RGB 영상 신호에 의한 정보는 복수의 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각에 마련된 스토리지 캐패시터(CSTR)에 저장될 수 있으며, 스토리지 캐패시터(CSTR)는 RGB 영상 신호에 대응하는 전압을 픽셀 전극(23, 도 3 참고)과 공통 전극(26, 도 3 참고) 사이에 인가할 수 있다. 다시 말해, RGB 영상 신호에 대응하는 전압이 액정층(25, 도 3 참고)에 인가되며, RGB 영상 신호에 대응하는 전기장이 액정층(25)에 형성될 수 있다.
액정층(25)에 형성된 전기장에 의하여 액정 분자(25a, 도 3 참고)의 배치가 변경되며, 서브 픽셀들(PR, or PG, or PB)의 액정층(25)의 광학적 성질이 변화한다. 액정층(25)의 광학적 성질의 변화에 의하여 서브 픽셀들(PR, or PG, or PB)은 광을 투과시키거나 광을 차단할 수 있으며, 디스플레이 패널(300)에 영상이 형성될 수 있다.
이때, 액정층(25)에 동일한 방향의 전기장이 반복적으로 형성되면 전기장에 의한 액정 분자(25a)의 배치의 변화가 약화된다. 예를 들어, 액정층(25) 양단에 양의 전압(정상 전압)이 반복적으로 인가되면 전기장에 의한 액정 분자(25a)의 배치의 변화가 약화되고, 디스플레이 패널(300) 상에 잔상이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 소스 드라이버(230)는 주기적으로(예를 들어, 매 프레임마다) 액정층(25)에 반대 방향의 전기장이 형성되도록 디스플레이 패널(300)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 소스 드라이버(230)는 서브 픽셀들(PR, or PG, or PB) 각각에 양의 전압(정상 전압)과 음의 전압(반전 전압)이 교대로 인가되도록 디스플레이 패널(300)에 RGB 영상 신호를 제공할 수 있다.
소스 드라이버(230)는 정상 전압 신호(공통 전압을 기준으로 양의 전압 신호)와 반전 전압 신호(공통 전압을 기준으로 음의 전압 신호)를 생성할 수 있다. 소스 드라이버(230)는 공통 전압(VCOM)과 RGB 영상 신호의 합으로부터 정상 전압 신호를 생성하고, 공통 전압(VCOM)과 RGB 영상 신호의 차로부터 반전 전압 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 공통 전압(VCOM)은 정상 RGB 영상 신호와 반전 RGB 영상 신호의 기준이 되는 전압 값이며, 디스플레이 패널에 따라 '0V'의 전압이거나, 전력 공급부(160)로부터 디스플레이 패널에 인가되는 전압의 절반일 수 있다.
또한, 소스 드라이버(230)는 서브 픽셀들(PR, or PG, or PB) 각각으로 정상 전압 신호와 반전 전압 신호를 교대로 출력할 수 있다. 예를 들어, 소스 드라이버(230)는 제1 열의 적색 서브 픽셀(PR)에 정상 전압 신호를 출력하고, 제2 열의 녹색 서브 픽셀(PG)에 반전 전압 신호를 출력하고, 제3 열의 청색 서브 픽셀(PB)에 정상 전압 신호를 출력할 수 있다. 또한, 제4 열의 적색 서브 픽셀(PR)에 반전 전압 신호를 출력하고, 제5 열의 녹색 서브 픽셀(PG)에 정상 전압 신호를 출력하고, 제6 열의 청색 서브 픽셀(PB)에 반전 전압 신호를 출력할 수 있다.
동일한 행(row)에 배치되는 서브 픽셀들(PR, or PG, or PB)은 하나의 공통 전극(26)을 공유할 수 있으며, 동일한 행(row)에 배치되는 서브 픽셀들(PR, or PG, or PB)에는 하나의 공통 전극(26)의 전압 값을 기준으로 RGB 영상 신호에 의한 전압이 인가될 수 있다. 이때, 공통 전극(26)의 전압 값은 공통 전압(VCOM)과 상이할 수 있다. 예를 들어, 공통 전극(26)의 전압 값은 소스 드라이버(230)로부터 출력되는 정상 전압 신호의 전압 값과 반전 전압 신호의 전압 값에 따라 변동될 수 있다.
도 6은 영상의 일 예를 도시한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)에 표시되는 영상(I1)은 단색으로 이루어진 제1 영역(R1)과, 다른 2개 색상이 교차되는 체크 무늬가 형성된 제2 영역(R2)과, 단색으로 이루어진 제3 영역(R3)을 포함할 수 있다.
특히, 제2 영역(R2)과 제3 영역(R3)은 나란하게 배치될 수 있다. 다시 말해, 제2 영역(R2)과 제3 영역(R3)은 동일한 행(row) 상에 위치할 수 있으며, 제1 영역(R1)은 제2 및 제3 영역(R2, R3)과 다른 행(row) 상에 위치할 수 있다.
또한, 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3)에는 동일한 밝기와 동일한 색상을 가지는 영상이 표시될 수 있으며, 제2 영역(R2)에는 픽셀(P) 마다 희색과 흑색이 반복되는 체크 무늬를 포함하는 영상이 표시될 수 있다.
도 7은 도 6에 도시된 영상 상의 직선 A-A'가 통과하는 전극의 전압과 직선 B-B'가 통과하는 전극의 전압을 도시한다. 구체적으로, 도 7의 (a)는 도 6에 도시된 영상(I1)의 제1 영역(R1)에 입력된 정상/반전 전압 신호에 의한 전압과 공통 전극의 전압을 도시하며, 도 7의 (b)는 도 6에 도시된 영상(I1)의 제2 및 제3 영역(R2, R3)에 입력된 정상/반전 전압 신호에 의한 전압과 공통 전극의 전압을 도시한다.
도 7의 (a)를 참조하면, 제1 영역(R1)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn, … PRm, PGm, PBm)에는 정상 전압 신호와 반전 전압 신호가 교대로 입력될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(R1)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn, … PRm, PGm, PBm)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 합(VCOM+V1)과 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 차(VCOM-V1)가 교대로 입력될 수 있다. 제1 영역(R1)의 n번째 적색 서브 픽셀(PRn)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 합(VCOM+V1)이 입력되고, n번째 녹색 서브 픽셀(PGn)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 차(VCOM-V1)가 입력되고, n번째 청색 서브 픽셀(PBn)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 합(VCOM+V1)이 입력될 수 있다.
제1 영역(R1)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn, … PRm, PGm, PBm)에 입력된 전압(VCOM+V1, VCOM-V1, VCOM+V1, …)들의 평균은 대략 공통 전압(VCOM)과 같을 수 있으며, 공통 전극(26)의 전압은 대략 공통 전압(VCOM)과 동일할 수 있다.
제1 영역(R1)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn, … PRm, PGm, PBm)의 액정층에는 양과 음의 제1 전압(V1)이 인가되며, 제1 영역(R1)에는 동일한 밝기와 동일한 색상을 가지는 영상(예를 들어, 회색의 영상)이 표시될 수 있다.
도 7의 (b)를 참조하면, 제2 영역(R2)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn)에는 정상 전압 신호와 반전 전압 신호가 교대로 입력될 수 있다. 예를 들어, 제2 영역(R2)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn)에는 공통 전압(VCOM)과 제2 전압(V2)의 합(VCOM+V2)과 공통 전압(VCOM)과 제3 전압(V3)의 차(VCOM-V3)가 교대로 입력될 수 있다. 제2 영역(R2)의 n번째 적색 서브 픽셀(PRn)에는 공통 전압(VCOM)과 제2 전압(V2)의 합(VCOM+V2)이 입력되고, n번째 녹색 서브 픽셀(PGn)에는 공통 전압(VCOM)과 제3 전압(V3)의 차(VCOM-V3)가 입력되고, n번째 청색 서브 픽셀(PBn)에는 공통 전압(VCOM)과 제2 전압(V2)의 합(VCOM+V2)이 입력될 수 있다.
제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에는 제1 영역(R1)과 마찬가지로 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 합(VCOM+V1)과 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 차(VCOM-V1)가 교대로 입력될 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(R3)의 m번째 적색 서브 픽셀(PRm)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 합(VCOM+V1)이 입력되고, m번째 녹색 서브 픽셀(PGm)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 차(VCOM-V1)가 입력되고, m번째 청색 서브 픽셀(PBm)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(V1)의 합(VCOM+V1)이 입력될 수 있다.
여기서, 제2 전압(V2)은 제3 전압(V3)과 상이하며, 제3 전압(V3)보다 큰 전압일 수 있다. 따라서, 제2 영역(R2)과 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn, … PRm, PGm, PBm)에 입력된 전압(VCOM+V2, VCOM-V3, VCOM+V2, …, VCOM+V1, VCOM-V1, VCOM+V1)들의 평균은 공통 전압(VCOM)과 상이한 값이 될 수 있다. 또한, 공통 전극(26)의 전압은 공통 전압(VCOM)과 상이한 제4 전압(V4)일 수 있다.
그 결과, 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)의 액정층에는 제1 전압(V1)과 상이한 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 제3 영역(R3)이 적색 서브 픽셀(PRm)에는 전압 V1+(V4-VCOM)이 인가되고, 녹색 서브 픽셀(PGm)에는 전압 V1-(V4-VCOM)이 인가되고, 청색 서브 픽셀(PBm)에는 전압 V1+(V4-VCOM)이 인가될 수 있다.
이처럼, 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에는 제3 영역(R3)의 RBG 영상 데이터에 의한 전압(V1)과 상이한 전압 V1+(V4-VCOM)과 V1-(V4-VCOM)이 인가될 수 있다.
또한, 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3)을 비교하며, 제1 영역(R1)의 RBG 영상 데이터와 제3 영역(R3)의 RBG 영상 데이터는 동일하지만, 제1 영역(R1)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에 인가되는 전압과 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에 인가되는 전압은 서로 상이하다. 따라서, 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3)에는 서로 다른 밝기와 서로 다른 색상이 표시될 수 있으며, 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3)의 시각적 차이로 인하여 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3) 사이의 경계선이 시인될 수 있다.
결과적으로, 제2 영역(R2)의 영상으로 인하여 동일한 영상을 표시하는 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3)의 시각적 차이가 발생하며, 제1 영역(R1)과 제3 영역(R3) 사이의 경계선이 시인될 수 있다.
이와 같이, 픽셀들 또는 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn, … PRm, PGm, PBm) 사이의 간섭으로 인하여 영상의 시각적 결합이 발생될 수 있으며, 이러한 시각적 결함을 누화(crosstalk)이라 한다.
이러한 누화를 저감하거나 제거하기 위하여 디스플레이 장치(1)는 다음의 동작을 수행할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 누화 저감 동작의 일 예를 도시한다. 도 9는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치에 포함된 디스플레이 패널의 특성을 도시한다. 도 10, 도 11 및 도 12는 도 8에 도시된 누화 저감 동작에 의한 공통 전극의 전압 및 픽셀 전극의 전압을 도시한다.
도 8, 도 9, 도 10, 도 11 및 도 12와 함께, 디스플레이 장치(1)의 누화 저감 동작(1000)이 설명된다.
디스플레이 장치(1)는 픽셀들(P)의 RGB 영상 데이터를 획득한다(1010).
제어부(130)는 컨텐츠 수신부(120)에 의하여 수신된 비디오 신호를 디코딩하고, 비디오 신호로부터 영상을 재현하기 위한 RGB 영상 데이터를 생성할 수 있다. RGB 영상 데이터는 적색 서브 픽셀(PR)의 휘도 값과 녹색 서브 픽셀(PG)의 휘도 값과 청색 서브 픽셀(PB)의 휘도 값을 포함할 수 있으며, 휘도 값 각각은 8비트 또는 10비트의 데이터로 표현될 수 있다.
제어부(130)는 RGB 영상 데이터를 영상 표시부(140)의 타이밍 컨트롤러(210)로 출력할 수 있으며, 타이밍 컨트롤러(210)는 제어부(130)로부터 RGB 영상 데이터를 수신할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 RGB 영상 데이터로부터 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단한다(1020).
영상 표시부(140)의 소스 드라이버(230)는 타이밍 컨트롤러(210)로부터 디지털 RGB 영상 데이터를 수신하고, 디지털 RGB 영상 데이터를 아날로그 RGB 영상 신호로 변환하고, 아날로그 RGB 영상 신호를 디스플레이 패널(300)에 제공할 수 있다.
디스플레이 패널(300)의 픽셀들(P) 각각은 소스 드라이버(230)의 RGB 영상 신호에 응답하여 광을 투과하거나 방출할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(300)의 픽셀들(P)에 인가되는 전압 값(RGB 영상 신호의 전압 값)과 디스플레이 패널(300)의 픽셀들(P)의 광 투과율은 도 9의 (a)에 도시된 바와 같을 수 있다. 픽셀들(P)의 광 투과율에 따라 픽셀들(P)으로부터 방출되는 광량이 정의되므로, 픽섹들(P)의 광 투과율은 픽섹들(P)의 휘도 값에 대응될 수 있다.
RGB 영상 데이터는 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각의 밝기에 관한 정보(휘도 값)을 포함하므로, 도 9의 (a)의 광 투과율은 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 대응될 수 있다.
따라서, 도 9의 (a)에 도시된 디스플레이 패널(300)의 특성 곡선을 기초로, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 RGB 영상 데이터의 휘도 값과 RGB 영상 신호의 전압 값 사이의 관계를 나타내는 그래프가 도출될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 도 9의 (b)에 도시된 그래프에 대응하는 룩업 테이블(lookup table)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 데이터와 그에 대응하는 RGB 영상 신호를 저장한 룩업 테이블을 포함할 수 있으며, 룩업 테이블을 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 대응하는 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 보상하기 위한 RGB 영상 신호를 보정한다(1030).
타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 신호를 기초로 픽셀 전극(25)에 인가되는 정상 전압 신호의 전압 값과 반전 전압 신호의 전압 값을 판단하고, 동일한 행에 위치하는 복수의 픽셀들(P)에 입력되는 정상/반전 전압 신호의 전압 값을 기초로 공통 전극(26)의 전압 값을 판단할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(210)는 정상/반전 전압 신호에 의하여 복수의 픽셀들(P)에 공급되는 총 전하량과 공통 전극(26)의 캐패시턴스 값을 기초로 공통 전극(26)의 전압을 판단할 수 있다. 복수의 픽셀들(P) 각각에 저장되는 전하량은 픽셀에 공급되는 정상/반전 전압 신호의 전압과 픽셀에 형성된 스토리지 캐패시터(CSTR)의 캐패시턴스 값의 곱으로부터 산출될 수 있으며, 복수의 픽셀들(P)의 총 전하량은 복수의 픽셀들(P) 각각의 전하량의 합으로부터 산출될 수 있다. 또한, 공통 전극(26)의 전압은 복수의 픽셀들(P)의 총 전하량을 공통 전극(26)의 캐패시턴스 값으로 나눈 몫으로부터 산출될 수 있다.
다른 예로, 타이밍 컨트롤러(210)는 동일한 공통 전극(26)을 공유하는 복수의 픽셀들(P)에 입력되는 정상/반전 전압 신호에 의한 전압의 평균 값으로부터 공통 전극(26)의 전압을 산출할 수 있다.
일반적으로, 공통 전극(26)의 전압은 대략 공통 전압(VCOM)과 일치할 수 있다. 반면, 도 6에 도시된 바와 같이 특정한 영상(I1)은 공전 전극(26)의 전압이 공통 전압(VCOM)과 상이하며, 영상의 누화가 발생될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 제거 또는 저감시키기 위하여 RGB 영상 신호의 전압을 보정할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 다음의 3가지 방법을 이용하여 RGB 영상 신호의 전압을 보정할 수 있다.
1) RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소시키는 것.
2) RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소시키고, 이후 RGB 영상 신호에 의한 정상/반전 전압 신호의 크기를 오프셋 전압(Voff) 만큼 감소시키는 것
3) 기준 전압(Vref)보다 큰 RGB 영상 신호를 일정한 비율(k)로 감소시키는 것.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(210)는 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 보상하기 위하여 RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소시킬 수 있다.
도 9에 도시된 바에 의하면, RGB 영상 신호의 크기가 커지면 픽셀(P)이 출력하는 광의 밝기가 대략 증가하고, RGB 영상 신호의 크기가 작아지면 픽셀(P)이 출력하는 광의 밝기가 대략 감소한다. 다시 말해, RGB 영상 신호의 크기와 픽셀(P)이 출력하는 광의 밝기는 대략 비례하는 관계가 있다.
또한, 사람은 어두운 영상에서의 밝기의 변화는 쉽게 인지하지만 밝은 부분의 영상에서의 밝기의 변화는 쉽게 인지하지 못하는 것으로 알려져 있다. 다시 말해, 출력하는 광의 밝기가 큰 픽셀(P)이 출력하는 광의 밝기가 변화하더라도 사람은 쉽게 인지하지 못한다.
따라서, 밝은 픽셀(RGB 영상 신호의 크기가 큰 픽셀)의 밝기의 변화가 어두운 픽셀(RGB 영상 신호의 크기가 작은 픽셀)의 밝기의 변화보다 크면, 사용자가 영상의 변화를 쉽게 인지하지 못할 수 있다. 다시 말해, RGB 영상 신호의 크기에 따라 RGB 영상 신호가 변화하는 크기를 조절시키면, 사용자가 영상의 변화를 쉽게 인지하지 못할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소시킬 수 있으며, k은 '0'보다 크고 '1'보다 작은 상수일 수 있다.
도 10을 참조하면, 도 6에 도시된 영상(I1)의 제2 영역(R2)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn)에는 공통 전압(VCOM)과 일정한 비율(k)로 감소된 제2 전압(kV2)의 합(VCOM+kV2)과 공통 전압(VCOM)과 일정한 비율(k)로 감소된 제3 전압(V3)의 차(VCOM-kV3)가 교대로 입력될 수 있다. 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에는 공통 전압(VCOM)과 일정한 비율(k)로 감소된 제1 전압(kV1)의 합(VCOM+kV1)과 공통 전압(VCOM)과 일정한 비율(k)로 감소된 제1 전압(kV1)의 차(VCOM-kV1)가 교대로 입력될 수 있다.
RGB 영상 신호의 크기가 일정한 비율(k)로 감소됨으로 인하여, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이 역시 일정한 비율(k)로 감소되며, 영상의 누화가 저감될 수 있다.
다른 예로, 타이밍 컨트롤러(210)는 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 보상하기 위하여 RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소시킬 수 있다. 이후, 타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 신호에 의한 정상/반전 전압 신호의 크기를 오프셋 전압(Voff) 만큼 추가로 감소시킬 수 있다
구체적으로, 타이밍 컨트롤러(210)는 정상 전압 신호가 입력되는 픽셀의 RGB 영상 신호의 크기를 오프셋 전압(Voff) 만큼 추가로 감소시키고, 반전 전압 신호가 입력된 픽셀의 RGB 영상 신호의 크기를 오프셋 전압(Voff) 만큼 증가시킬 수 있다.
오프셋 전압(Voff)은 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이에 의존할 수 있다. 예를 들어, RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소됨으로 인하여 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이가 일정한 비율(k)로 감소된다. 오프셋 전압(Voff)은 일정한 비율(k)로 감소된 상기 차이와 동일할 수 있다. 이처럼, RGB 영상 신호의 크기를 일정한 비율(k)로 감소시키고, 이후 RGB 영상 신호에 의한 정상/반전 전압 신호의 크기를 오프셋 전압(Voff) 만큼 감소시킴으로써, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이를 제거할 수 있다.
도 11을 참조하면, 도 6에 도시된 영상(I1)의 제2 영역(R2)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn)에는 공통 전압(VCOM)과 보정된 제2 전압(kV2)의 합(VCOM+kV2)과 오프셋 전압(Voff) 사이의 차(VCOM+kV2-Voff)와, 공통 전압(VCOM)과 보정된 제2 전압(kV2)의 차(VCOM-kV2)와 오프셋 전압(Voff) 사이의 차(VCOM-kV2-Voff)가 교대로 입력될 수 있다. 또한, 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에는 공통 전압(VCOM)과 보정된 제1 전압(kV1)의 합(VCOM+kV1)과 오프셋 전압(Voff) 사이의 차(VCOM+kV1-Voff)와, 공통 전압(VCOM)과 보정된 제1 전압(kV1)의 차(VCOM-kV1)와 오프셋 전압(Voff) 사이의 차(VCOM-kV1-Voff)가 교대로 입력될 수 있다.
그 결과, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이가 제거될 수 있다.
다른 예로, 타이밍 컨트롤러(210)는 기준 전압(Vref)보다 큰 RGB 영상 신호를 일정한 비율(k)로 감소시킬 수 있다.
밝은 픽셀(RGB 영상 신호의 크기가 큰 픽셀)의 밝기가 변화하더라도 사용자가 영상의 변화를 쉽게 인지하지 못할 수 있다. 다시 말해, 기준 전압(Vref)보다 큰 RGB 영상 신호의 크기를 조절하면, 사용자가 영상의 변화를 쉽게 인지하지 못할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 기준 전압(Vref)보다 큰 RGB 영상 신호 중에 기준 전압(Vref) 보다 큰 부분을 일정한 비율(k)로 감소시킬 수 있다. 이때, k은 '0'보다 크고 '1'보다 작은 상수일 수 있다.
도 12를 참조하면, 도 6에 도시된 영상(I1)의 제2 영역(R2)의 서브 픽셀들(PRn, PGn, PBn)에는 공통 전압(VCOM)과 기준 전압(Vref) 보다 큰 부분이 일정한 비율(k)로 감소된 제2 전압(Vref+k(V2-Vref))의 합(VCOM+Vref+k(V2-Vref))과, 공통 전압(VCOM)과 제3 전압(V3)의 차(VCOM-V3)가 교대로 입력될 수 있다. 제3 영역(R3)의 서브 픽셀들(PRm, PGm, PBm)에는 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(kV1)의 합(VCOM+V1)과 공통 전압(VCOM)과 제1 전압(kV1)의 차(VCOM-V1)가 교대로 입력될 수 있다.
기준 전압(Vref)보다 큰 RGB 영상 신호의 크기를 조절됨으로 인하여, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이가 감소하고, 영상의 누화가 저감될 수 있다.
이처럼, 타이밍 컨트롤러(210)는 다양한 방법으로 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 제거 또는 저감시키기 위하여 RGB 영상 신호의 전압을 보정할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 보정된 RGB 영상 신호를 기초로 RGB 영상 데이터를 보정한다(1040).
도 9의 (a)에는 디스플레이 패널(300)의 픽셀들(P)에 인가되는 전압 값(RGB 영상 신호의 전압 값)과 디스플레이 패널(300)의 픽셀들(P)의 광 투과율이 도시되며, 픽셀들(P)의 광 투과율에 따라 픽셀들(P)으로부터 방출되는 광량이 정의되므로, 픽섹들(P)의 광 투과율은 픽섹들(P)의 휘도 값에 대응될 수 있다. RGB 영상 데이터는 서브 픽셀들(PR, PG, PB) 각각의 밝기에 관한 정보(휘도 값)을 포함하므로, 도 9의 (a)의 광 투과율은 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 대응될 수 있다. 따라서, 도 9의 (a)에 도시된 그래프는 RGB 영상 신호의 전압 값과 RGB 영상 데이터의 휘도 값 사이의 관계를 나타낸다.
타이밍 컨트롤러(210)는 도 9의 (a)에 도시된 그래프에 대응하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 다시 말해, 타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 신호와 그에 대응하는 RGB 영상 데이터를 저장한 제2 룩업 테이블을 포함할 수 있으며, 제2 룩업 테이블을 이용하여 RGB 영상 신호의 전압 값에 대응하는 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 판단할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 보정된 RGB 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시한다(1050).
타이밍 컨트롤러(210)는 보정된 RGB 영상 데이터를 소스 제어 신호와 함께 소스 드라이버(230)로 출력하고, 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(240)로 출력할 수 있다. 소스 드라이버(230)와 게이트 드라이버(240)의 동작에 의하여 디스플레이 패널(300)에 보정된 RGB 영상 데이터에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(210)는 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이를 감소하기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있으며, RGB 영상 데이터의 보정에 의하여 영상의 누화가 저감될 수 있다.
이상에서는 타이밍 컨트롤러(210)에 의하여 영상의 누화가 저감되는 것이 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(130)는 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이를 감소하기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 컨텐츠 수신부(120)에 의하여 수신된 비디오 신호를 디코딩하고, 비디오 신호로부터 영상을 재현하기 위한 RGB 영상 데이터를 생성할 수 있다(1010). 이후, 제어부(130)는 RGB 영상 데이터로부터 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고(1020), 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 보상하기 위한 RGB 영상 신호를 보정하고(1030), 보정된 RGB 영상 신호를 기초로 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다(1040). 이후, 제어부(130)는 보정된 RGB 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(210)로 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(210)는 보정된 RGB 영상 데이터를 소스 제어 신호와 함께 소스 드라이버(230)로 출력하고, 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(240)로 출력할 수 있다(1050).
이상에서 설명된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 추가적인 하드웨어 없이 타이밍 컨트롤러(210) 또는 제어부(130)의 이미지 처리 동작에 의하여 영상의 누화를 저감할 수 있다. 다시 말해, 타이밍 컨트롤러(210) 또는 제어부(130)의 동작에 의하여 RGB영상 데이터가 보정되며, 영상의 누화가 저감될 수 있다.
도 13은 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 누화 저감 동작의 다른 일 예를 도시한다. 도 14는 도 13에 도시된 시야각 개선을 위한 매핑 그래프의 일 예를 도시한다. 도 15는 도 13에 도시된 시야각 개선에 위하여 픽셀 위치에 따라 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경하는 일 예를 도시한다. 도 16은 도 13에 도시된 시야각 개선에 위한 공통 전극의 전압 및 픽셀 전극의 전압을 도시한다. 도 17은 도 13에 도시된 누화 저감을 위한 매핑 그래프의 변형을 도시한다. 도 18은 도 13에 도시된 누화 저감을 위한 공통 전극의 전압 및 픽셀 전극의 전압을 도시한다.
도 13, 도 14, 도 15, 도 16, 도 17 및 도 18과 함께, 디스플레이 장치(1)의 누화 저감 동작(1100)이 설명된다.
디스플레이 장치(1)는 픽셀들(P)의 RGB 영상 데이터를 획득한다(1110).
타이밍 컨트롤러(210)는 제어부(130)로부터 RGB 영상 데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로, RGB 영상 데이터를 수신하는 것은 도 8에 도시된 동작 1010과 동일할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 픽셀들(P)의 위치에 따라 다른 방식으로 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경한다(1120).
타이밍 컨트롤러(210)는 픽셀들(P)의 위치에 따라 복수이 변경 방식으로 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 컨트롤러(210)는 디스플레이 패널(300)의 시야각을 개선하기(넓히기) 위하여 픽셀들(P)의 위치에 따라 다른 방식으로 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경하기 위하여 복수의 변경 함수를 이용하거나 복수의 룩업 테이블을 이용할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 컨트롤러(210)는 도 14에 도시된 바와 같은 그래프들을 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(210)는 그래프 A에 대응하는 룩업 테이블 A (또는 함수 A)와 그래프 B에 대응하는 룩업 테이블 B (또는 함수 B)를 포함할 수 있다.
최소 휘도값 '0'은 룩업 테이블 A에 의하여 '0'으로 변형되며, 최대 휘도값 '255'는 룩업 테이블 A에 의하여 '255'로 변형될 수 있다. 또한, 휘도 값 N1은 룩업 테이블 A에 의하여 휘도 값 N2로 변형될 수 있으며, 휘도 값 N2는 휘도 값 N1 보다 크다. 결국, 룩업 테이블 A에 의하여, 중간 밝기를 가지는 픽셀의 휘도 값은 증가할 수 있다.
최소 휘도값 '0'은 룩업 테이블 B에 의하여 '0'으로 변형되며, 최대 휘도값 '255'는 룩업 테이블 B에 의하여 '255'로 변형될 수 있다. 또한, 휘도 값 N1은 룩업 테이블 B에 의하여 휘도 값 N3로 변형될 수 있으며, 휘도 값 N3는 휘도 값 N1 보다 작다. 결국, 룩업 테이블 B에 의하여, 중간 밝기를 가지는 픽셀의 휘도 값은 감소할 수 있다.
또한, 룩업 테이블 A로부터 출력되는 휘도 값 N2와 룩업 테이블 B로부터 출력되는 휘도 값 N3의 평균 값은 입력 값인 휘도 값 N1일 수 있다. 다시 말해, 룩업 테이블 A의 출력과 룩업 테이블 B의 평균 값은 원래의 휘도 값일 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 서브 픽셀들(PR, PG, PB)의 위치 또는 픽셀들(P)의 위치 또는 픽셀들(P)이 위치하는 행에 따라 룩업 테이블 A와 룩업 테이블 B 중에 어느 하나를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(210)는 서브 픽셀들(PR, PG, PB)의 위치에 따라 룩업 테이블 A와 룩업 테이블 B를 교대로 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 제1 행의 제1 적색 서브 픽셀(PR1)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있으며, 제1 녹색 서브 픽셀(PG1)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있고, 제1 청색 서브 픽셀(PR1)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 제2 행의 제4 적색 서브 픽셀(PR4)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있으며, 제4 녹색 서브 픽셀(PG1)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있고, 제4 청색 서브 픽셀(PR4)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(210)는 픽셀들(P)의 위치에 따라 룩업 테이블 A와 룩업 테이블 B를 교대로 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 제1 행의 제1 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR1, PG1, PR1)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있으며, 제2 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR2, PG2, PR2)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있고, 제3 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR3, PG3, PR3)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 제2 행의 제4 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR4, PG4, PR4)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있으며, 제5 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR5, PG5, PR5)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있고, 제6 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR6, PG6, PR6)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 타이밍 컨트롤러(210)는 픽셀들(P)이 위치하는 행에 따라 룩업 테이블 A와 룩업 테이블 B를 교대로 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 제1 행의 제1 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR1, PG1, PR1), 제2 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR2, PG2, PR2) 및 3 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR3, PG3, PR3)에 대하여 룩업 테이블 A를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 제2 행의 제4 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR4, PG4, PR4), 제5 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR5, PG5, PR5) 및 제6 적색/녹색/청색 서브 픽셀(PR6, PG6, PR6)에 대하여 룩업 테이블 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경할 수 있다.
이처럼, RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경함으로써 디스플레이 패널(300)의 시야각이 확장될 수 있다.도 14에 도시된 그래프 A 또는 그래프 B를 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경함으로 영상의 시야각이 확장된다. 또한, 그래프 A와 그래프 B를 교대로 이용함으로써 휘도 값의 평균 값은 일정하게 유지될 수 있으며 영상은 변화되지 아니할 수 있다.
따라서, 동작 1120에 의하여 영상의 시야각은 확장되고 영상의 변화는 최소화될 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 RGB 영상 데이터로부터 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단한다(1130).
타이밍 컨트롤러(210)는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 RGB 영상 데이터의 휘도 값과 RGB 영상 신호의 전압 값 사이의 관계를 나타내는 그래프에 대응하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(210)는 룩업 테이블을 이용하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 대응하는 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단할 수 있다.
동작 1120에 의하여 RGB 영상 데이터의 휘도 값이 변경되므로, RGB 영상 데이터에 대응하는 RGB 영상 신호의 전압 값 역시 변화되며, RGB 영상 신호에 의한 정상/반전 전압 신호의 전압 값 역시 변화된다.
예를 들어, RGB 영상 데이터의 휘도 값 N1은 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 RGB 영상 신호의 전압 값 V1으로 전환될 수 있다.
또한, RGB 영상 신호의 전압 값 V1에 의하여, 제1 적색 서브 픽셀(PR1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+V1이 인가되고, 제1 녹색 서브 픽셀(PG1)에는 반전 전압 신호의 전압 VCOM-V1이 인가되며, 제1 청색 서브 픽셀(PB1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+V1이 인가될 수 있다.
RGB 영상 데이터의 휘도 값 N1은 동작 1120에 의하여 서브 픽셀(PR, PG, PR)의 위치에 따라 휘도 값 N2 또는 휘도 값 N3로 변경된다. RGB 영상 데이터의 휘도 값 N2과 휘도 값 N3은 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 각각 RGB 영상 신호의 전압 값 V2와 전압 값 V3으로 변경된다. RGB 영상 신호의 전압 값 V2은 전압 값 V3 보다 클 수 있다.
또한, RGB 영상 신호의 전압 값 V2 또는 전압 값 V3에 의하여, 제1 적색 서브 픽셀(PR1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+V2이 인가되고, 제1 녹색 서브 픽셀(PG1)에는 반전 전압 신호의 전압 VCOM-V3이 인가되며, 제1 청색 서브 픽셀(PB1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+V2이 인가될 수 있다.
변형된 RGB 영상 데이터에 의한 정상/반전 전압 신호는 도 6에 도시된 영상(I1)의 제2 영역(R2)의 정상/반전 전압 신호의 전압과 유사하다. 도 16의 (b)에 도시된 바에 의하면, RGB 영상 신호의 전압 값 V2와 V3가 매 서브 픽셀(PR, PG, PR)마다 교대로 반복되며, 또한 정상 전압 신호와 반전 전압 신호가 매 서브 픽셀(PR, PG, PR)마다 교대로 반복된다. 그 결과, 전압 VCOM+V2의 정상 전압 신호와 전압 VCOM-V3의 반전 전압 신호가 교대로 반복된다.
그 결과, 변경된 RGB 영상 데이터에 의한 정상/반전 전압 신호의 평균 값은 공통 전압(VCOM)와 상이할 것으로 예상된다. 다시 말해, 공통 전극(26)의 전압은 공통 전압(VCOM)과 상이할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정한다(1140)
공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 타이밍 컨트롤러(210)는 동작 1120에서 변경된 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다.
구체적으로, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 타이밍 컨트롤러(210)는 동작 1120에 의하여 변경된 RGB 영상 데이터에 의한 RGB 영상 신호의 전압 값에 가중치 m을 적용하고 원래의 RGB 영상 데이터에 의한 RGB 영상 신호의 전압 값에 가중치 (1-m)를 적용할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 정상 전압 신호에 대응하는 RGB 영상 신호의 전압 값들의 합과 반전 전압 신호에 대응하는 RGB 영상 신호의 전압 값들의 합이 동일하면 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)이 일치되는 것을 이용하여 변경된 RGB 영상 데이터의 가중치(m)를 판단할 수 있다.
예를 들어, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)이 일치하면, 제1 적색 서브 픽셀(PR1)에 대한 RGB 영상 신호의 전압 값과 제1 청색 서브 픽셀(PB1)에 대한 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 적색 서브 픽셀(PG2)에 대한 RGB 영상 신호의 전압 값의 합은 제1 녹색 서브 픽셀(PG1)에 대한 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 적색 서브 픽셀(PR2)에 대한 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 청색 서브 픽셀(PB2)에 대한 RGB 영상 신호의 전압 값의 합과 동일할 수 있다. 다시 말해, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)이 일치하면, [수학식 1]이 적용될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017113891285-pat00001
단, m은 변경된 RGB 영상 데이터의 가중치를 나타내고, VR1O와 VG1O 와 VB1O는 각각 제1 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 원래 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타내고, VR2O와 VG2O 와 VB2O은 제2 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 원래 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타내고, VR1M와 VG1M 와 VB1M는 제1 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 변경된 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타내고, VR2M와 VG2M 와 VB2M는 제2 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 변경된 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타낸다.
[수학식 2]를 m에 관하여 이항 정리하면, [수학식 2]가 획득된다.
[수학식 2]
Figure 112017113891285-pat00002
단, m은 변경된 RGB 영상 데이터의 가중치를 나타내고, VR1O와 VG1O 와 VB1O는 각각 제1 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 원래의 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타내고, VR2O와 VG2O 와 VB2O은 제2 적색 서브 픽셀에 대한 원래의 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타내고, VR1M와 VG1M 와 VB1M는 제1 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 변경된 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타내고, VR2M와 VG2M 와 VB2M는 제2 적색/녹색/청색 서브 픽셀에 대한 변경된 RGB 영상 신호의 전압 값을 나타낸다.
타이밍 컨트롤러(210)는 [수학식 2]를 이용하여 변경된 RGB 영상 데이터의 가중치(m)과 원래 GB 영상 데이터의 가중치(1-m)를 판단할 수 있다.
변경된 RGB 영상 신호의 전압 값에 가중치 m이 적용되고 원래의 RGB 영상 신호의 전압 값에 가중치 (1-m)이 적용되면, 픽셀들(P) 각각에 인가되는 정상/반전 전압 신호가 변경될 수 있다.
예를 들어, 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 동작 1120에 의하여 변경된 또한, RGB 영상 신호의 전압 값 V2 또는 전압 값 V3에 의하여, 제1 적색 서브 픽셀(PR1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+V2이 인가되고, 제1 녹색 서브 픽셀(PG1)에는 반전 전압 신호의 전압 VCOM-V3이 인가되며, 제1 청색 서브 픽셀(PB1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+V2이 인가될 수 있다.
변경된 RGB 영상 신호의 전압 값에 가중치 m이 적용되고 원래의 RGB 영상 신호의 전압 값에 가중치 (1-m)이 적용되면, RGB 영상 신호의 전압 값은 mV2+(1-m)V1와 RGB 영상 신호의 전압 값은 mV3+(1-m)V1로 변경될 수 있다. 또한, 제1 적색 서브 픽셀(PR1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+mV2+(1-m)V1 이 인가되고, 제1 녹색 서브 픽셀(PG1)에는 반전 전압 신호의 전압 VCOM-mV3-(1-m)V1 이 인가되며, 제1 청색 서브 픽셀(PB1)에는 정상 전압 신호의 전압 VCOM+mV2+(1-m)V1 이 인가될 수 있다. 또한, 픽셀들(P)에 인가되는 정상 전압 신호들과 반전 전압 신호들의 평균 값은 대략 공통 전압(VCOM)과 동일할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 각각 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값과 원래 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 각각 가중치 m과 (1-m)를 적용함으로써, 영상 누화를 저감시키기 위하여 보정된 RGB 영상 데이터를 생성할 수 있다.
예를 들어, 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값과 원래 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 각각 가중치 m과 (1-m)를 적용하면 RGB 영상 데이터의 휘도 값은 도 18에 도시된 바와 같이 변경될 수 있다.
휘도 값 N1은 룩업 테이블 A와 가중치 m 및 (1-m)에 의하여 휘도 값 N2'로 보정될 수 있으며, 룩업 테이블 B와 가중치 m 및 (1-m)에 의하여 휘도 값 N3'로 보정될 수 있다.
휘도 값 N2'과 휘도 값 N3'은 각각 [수학식 3]과 [수학식 4]와 같을 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112017113891285-pat00003
단, N1은 원래 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 나타내고, N2는 룩업 테이블 A에 의하여 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 나타내고, N2'은 룩업 테이블 A와 가중치 m 및 (1-m)에 의하여 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 나타낼 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112017113891285-pat00004
단, N1은 원래 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 나타내고, N3는 룩업 테이블 B에 의하여 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 나타내고, N3'은 룩업 테이블 B와 가중치 m 및 (1-m)에 의하여 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 나타낼 수 있다.
이처럼, 타이밍 컨트롤러(210)는 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 동작 1120에서 변경된 RGB 영상 데이터의 가중치 m과 원래의 RGB 영상 데이터의 가중치 (1-m)을 판단하고, 동작 1120에서 변경된 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 가중치 m을 적용하고 원래의 RGB 영상 데이터의 휘도 값에 가중치 (1-m)을 적용함으로써 영상 누화를 저감시키기 위하여 보정된 RGB 영상 데이터를 생성할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 보정된 RGB 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시한다(1150).
타이밍 컨트롤러(210)는 보정된 RGB 영상 데이터를 소스 제어 신호와 함께 소스 드라이버(230)로 출력하고, 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(240)로 출력할 수 있다. 소스 드라이버(230)와 게이트 드라이버(240)의 동작에 의하여 디스플레이 패널(300)에 보정된 RGB 영상 데이터에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(210)는 시야각을 확장하기 위하여 RGB 영상 데이터를 변경하고, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다. 이로써, RGB 영상 데이터의 보정에 의하여 시야각이 확장되고 영상의 누화가 제거될 수 있다.
이상에서는 타이밍 컨트롤러(210)에 의하여 시야각이 확장되고 영상의 누화가 저감되는 것이 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
제어부(130)는 디스플레이 패널(300)의 시야각을 확장하고 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이를 감소하기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다.
예를 들어, 제어부(130)는 컨텐츠 수신부(120)에 의하여 수신된 비디오 신호를 디코딩하고, 비디오 신호로부터 영상을 재현하기 위한 RGB 영상 데이터를 생성할 수 있다(1110). 제어부(130)는 시야각을 확장하기 위하여 픽셀들(P)의 위치에 따라 다른 방식으로 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경하고(1120), RGB 영상 데이터로부터 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고(1130), 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다(1140). 이후, 제어부(130)는 보정된 RGB 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(210)로 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(210)는 보정된 RGB 영상 데이터를 소스 제어 신호와 함께 소스 드라이버(230)로 출력하고, 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(240)로 출력할 수 있다(1150).
이상에서 설명된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 추가적인 하드웨어 없이 타이밍 컨트롤러(210) 또는 제어부(130)의 이미지 처리 동작에 의하여 시야각을 확장하고 영상의 누화를 저감할 수 있다. 다시 말해, 타이밍 컨트롤러(210) 또는 제어부(130)의 동작에 의하여 RGB영상 데이터가 보정되며, 디스플레이 패널(300)의 시야각이 확장되며 영상의 누화가 저감될 수 있다.
도 19는 일 실시예에 의한 디스플레이 장치의 누화 저감 동작의 또 다른 일 예를 도시한다.
도 19와 함께, 디스플레이 장치(1)의 누화 저감 동작(1200)이 설명된다.
디스플레이 장치(1)는 픽셀들(P)의 RGB 영상 데이터를 획득한다(1210).
타이밍 컨트롤러(210)가 RGB 영상 데이터를 수신하는 것은 도 8에 도시된 동작 1010 및 도 13에 도시된 동작 1110과 동일할 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 획득된 RGB 영상 데이터가 엣지 영역의 RGB 영상 데이터인지를 판단한다(1220).
엣지 영역은 영상의 밝기 또는 색상이 급격하게 변화하는 영역을 나타낼 수 있다. 다시 말해, 엣지 영역에서 RGB 영상 데이터의 적색 휘도 값과 녹색 휘도 값과 청색 휘도 값이 급격하게 변화할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(210)는 RGB 영상 데이터의 적색 휘도 값과 녹색 휘도 값과 청색 휘도 값의 변화량을 기초로 엣지 영역의 RGB 영상 데이터인지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 적색 휘도 값의 변화량과 녹색 휘도 값의 변화량과 청색 휘도 값의 변화량 중 적어도 하나가 기준 변화량 보다 크면 타이밍 컨트롤러(210)는 획득된 RGB 영상 데이터는 엣지 영역의 RGB 영상 데이터인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 적색 휘도 값의 변화량과 녹색 휘도 값의 변화량과 청색 휘도 값의 변화량 모두가 기준 변화량보다 작으면 타이밍 컨트롤러(210)는 획득된 RGB 영상 데이터는 엣지 영역의 RGB 영상 데이터이 아닌 것으로 판단할 수 있다.
획득된 RGB 영상 데이터가 엣지 영역의 RGB 영상 데이터가 아닌 것으로 판단되면(1220의 아니오), 디스플레이 장치(1)는 픽셀들(P)의 위치에 따라 다른 방식으로 RGB 영상 데이터의 휘도 값을 변경하고(1230), RGB 영상 데이터로부터 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고(1240), 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM)을 일치시키기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정한다(1250).
획득된 RGB 영상 데이터가 엣지 영역의 RGB 영상 데이터가 아니면, 타이밍 컨트롤러(210)는 디스플레이 장치(1)의 시야각을 확장하고 디스플레이 장치(1)에 표시되는 영상의 누화를 방지하기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다.
동작 1230, 1240 및 1250은 도 13에 도시된 동작 1120, 1130 및 1140과 동일할 수 있다.
획득된 RGB 영상 데이터가 엣지 영역의 RGB 영상 데이터인 것으로 판단되면(1220의 예), 디스플레이 장치(1)는 RGB 영상 데이터로부터 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고(1260), 공통 전압(VCOM)과 공통 전압(26)의 전압 사이의 차이를 보상하기 위한 RGB 영상 신호를 보정하고(1270), 보정된 RGB 영상 신호를 기초로 RGB 영상 데이터를 보정한다(1280).
획득된 RGB 영상 데이터가 엣지 영역의 RGB 영상 데이터이면, 타이밍 컨트롤러(210)는 영상의 왜곡을 방지하기 위하여 시야각 확장을 위한 RGB 영상 데이터의 변경을 수행하지 아니할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤러(210)는 영상의 누화를 방지하기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다.
동작 1260, 1270 및 1280은 도 8에 도시된 동작 1020, 1030 및 1040과 동일할 수 있다.
이후, 디스플레이 장치(1)는 보정된 RGB 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시한다(1250).
타이밍 컨트롤러(210)는 보정된 RGB 영상 데이터를 소스 제어 신호와 함께 소스 드라이버(230)로 출력하고, 게이트 제어 신호를 게이트 드라이버(240)로 출력할 수 있다. 소스 드라이버(230)와 게이트 드라이버(240)의 동작에 의하여 디스플레이 패널(300)에 보정된 RGB 영상 데이터에 대응하는 영상이 표시될 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 영상의 특성에 따라 시야각의 확장을 위한 RGB 영상 데이터의 변경을 수행할 수 있으며, 공통 전극(26)의 전압과 공통 전압(VCOM) 사이의 차이를 보정하기 위하여 RGB 영상 데이터를 보정할 수 있다. 이로써, 영상의 왜곡 없이 RGB 영상 데이터의 보정에 의하여 시야각이 확장되고 영상의 누화가 제거될 수 있다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 게시된 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 게시된 실시예의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 디스플레이 장치 2: 본체
3: 스크린 4: 지지대
10: 베젤 20: 액정 패널
20a: 케이블 20b: 디스플레이 드라이버 직접 회로
21: 제1 편광 필름 22: 제1 투명 기판
23: 픽셀 전극 24: 박막 트랜지스터
25: 액정층 25a: 액정 분자
26: 공통 전극 27: 컬러 필터
27R: 적색 필터 27G: 녹색 필터
27B: 청색 필터 28: 제2 투명 기판
29: 제2 편광 필름 30: 프레임 미들 몰드
40: 백 라이트 유닛 50: 바텀 샤시
60: 전원/제어 유닛 70: 후면 커버
110: 사용자 입력부 111: 입력 버튼
112: 신호 수신기 112a: 리모트 컨트롤러
120: 컨텐츠 수신부 121: 수신 단자
122: 튜너 130: 제어부
131: 마이크로 프로세서 132: 메모리
140: 영상 표시부 150: 음향 출력부
151: 앰프 160: 전력 공급부
161: SMPS 200: 디스플레이 드라이버
210: 타이밍 컨트롤러 220: 드라이버 전원
230: 소스 드라이버 240: 게이트 드라이버
300: 디스플레이 패널

Claims (20)

  1. 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
    RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고, 상기 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 상기 RGB 영상 신호를 출력하는 소스 드라이버; 및
    상기 RGB 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 공통 전압의 변경이 판단되면, 상기 타이밍 컨트롤러는 상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하고, 상기 보정된 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하고,
    상기 소스 드라이버는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 공통 전압을 기준으로 정상 RGB 영상 신호와 반전 RGB 영상 신호 중에 어느 하나를 출력하는 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 제1 룩업 테이블과 상기 제2 룩업 테이블을 교대로 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터로 교대로 변경하고,
    상기 소스 드라이버는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 정상 RGB 영상 신호와 상기 반전 RGB 영상 신호를 교대로 출력하는 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하고, 합성된 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하는 디스플레이 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 제1 가중치가 적용된 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 데이터를 합하고, 합해진 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하는 디스플레이 장치.
  6. ◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값을 판단하고;
    상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값을 판단하고;
    상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로부터 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고;
    상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로부터 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고;
    제1 가중치가 적용된 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값의 합이 상기 제1 가중치가 적용된 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값과 상기 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값의 합과 동일하도록 상기 제1 및 제2 가중치를 설정하는 디스플레이 장치.
  7. ◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하고, 상기 변경된 RGB 영상 신호에 대응하는 RGB 영상 데이터를 상기 소스 드라이버로 출력하는 디스플레이 장치.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제7항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는 기준 전압보다 큰 RGB 영상 신호를 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 변경하는 디스플레이 장치.
  9. 복수의 픽셀들을 구비한 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    RGB 영상 데이터를 획득하고;
    상기 RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고;
    상기 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 상기 RGB 영상 신호를 출력하고;
    상기 공통 전압의 변경이 판단되면 상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것;을 포함하고,
    상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하고;
    상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 공통 전압을 기준으로 정상 RGB 영상 신호와 반전 RGB 영상 신호 중에 어느 하나를 출력하는 것;을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하는 것은, 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 제1 룩업 테이블과 상기 제2 룩업 테이블을 교대로 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터로 교대로 변경하는 것을 포함하고,
    상기 정상 RGB 영상 신호와 상기 반전 RGB 영상 신호 중에 어느 하나를 출력하는 것은, 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 상기 정상 RGB 영상 신호와 상기 반전 RGB 영상 신호를 교대로 출력하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것은,
    상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하는 것은,
    제1 가중치가 적용된 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 데이터를 합하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  14. ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제9항에 있어서,
    상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값을 판단하고;
    상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값을 판단하고;
    상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중에 어느 하나로부터 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고;
    상기 제1 RGB 영상 데이터와 상기 제2 RGB 영상 데이터 중에 어느 하나로부터 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값을 판단하고;
    제1 가중치가 적용된 상기 정상 RGB 영상 신호의 전압 값과 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 정상 전압 값의 합이 상기 제1 가중치가 적용된 상기 반전 RGB 영상 신호의 전압 값과 상기 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 신호의 반전 전압 값의 합과 동일하도록 상기 제1 및 제2 가중치를 설정하는 것을 더 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  15. ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제9항에 있어서,
    상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것은,
    상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호를 판단하고;
    상기 공통 전압의 변경 크기를 판단하고;
    상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하고;
    상기 변경된 RGB 영상 신호를 기초로 상기 RGB 영상 데이터를 보정하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  16. ◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제15항에 있어서,
    상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하는 것은,
    기준 전압보다 큰 RGB 영상 신호를 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 변경하는 것을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법.
  17. 복수의 픽셀들을 포함하는 디스플레이 패널;
    RGB 영상 데이터를 RGB 영상 신호로 변환하고, 상기 복수의 픽셀들 각각에 공통 전압을 기준으로 상기 RGB 영상 신호를 출력하는 소스 드라이버;
    상기 RGB 영상 데이터를 소스 드라이버로 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    컨텐츠 데이터로부터 상기 RGB 영상 데이터를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 공통 전압의 변경이 판단되면, 상기 제어부는 상기 공통 전압의 변경을 보상하도록 상기 RGB 영상 데이터를 보정하고, 상기 보정된 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력하고,
    상기 제어부는 상기 복수의 픽셀들의 위치에 따라 제1 룩업 테이블과 제2 룩업 테이블 중 어느 하나를 이용하여 상기 RGB 영상 데이터를 제1 RGB 영상 데이터와 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나로 변경하고, 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 상기 RGB 영상 데이터를 합성하고, 합성된 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력하는 디스플레이 장치.
  18. 삭제
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는 제1 가중치가 적용된 상기 제1 및 제2 RGB 영상 데이터 중 어느 하나와 제2 가중치가 적용된 상기 RGB 영상 데이터를 합하고, 합해진 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력하는 디스플레이 장치.
  20. ◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제17항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 RGB 영상 데이터로부터 상기 RGB 영상 신호를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기를 판단하고, 상기 공통 전압의 변경 크기에 따라 상기 RGB 영상 신호를 변경하고, 상기 변경된 RGB 영상 신호에 대응하는 RGB 영상 데이터를 상기 타이밍 컨트롤러로 출력하는 디스플레이 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11963402B2 (en) * 2019-03-25 2024-04-16 Sharp Kabushiki Kaisha Display device having auxiliary wiring line electrically connected to metal nanowire
US11488551B1 (en) * 2019-08-30 2022-11-01 Meta Platforms Technologies, Llc Pulsed backlight unit in liquid crystal display device
TWI760139B (zh) * 2021-03-09 2022-04-01 敦泰電子股份有限公司 具串擾補償的顯示驅動裝置及包含其之顯示裝置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160343326A1 (en) * 2014-12-29 2016-11-24 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method and dislay device for uniform image display

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101213945B1 (ko) * 2005-11-29 2012-12-18 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치 및 그의 구동 방법
JP2007304325A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Necディスプレイソリューションズ株式会社 液晶表示装置および液晶パネル駆動方法
KR101507152B1 (ko) * 2007-07-09 2015-04-03 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR101618700B1 (ko) * 2009-11-09 2016-05-19 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치의 구동 장치 및 방법
KR101354427B1 (ko) * 2011-12-13 2014-01-27 엘지디스플레이 주식회사 표시장치 및 그 구동방법
CN102903344B (zh) * 2012-09-27 2014-10-08 合肥京东方光电科技有限公司 公共电极电压补偿方法、装置及时序控制器
KR20150059525A (ko) * 2013-11-22 2015-06-01 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR102105329B1 (ko) * 2013-12-31 2020-04-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160343326A1 (en) * 2014-12-29 2016-11-24 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Method and dislay device for uniform image display

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