KR102495199B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 영상신호 및 기 설정된 변조값테이블에 기초하여 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 각 화소영역의 변조데이터를 타이밍 컨트롤러로 출력하는 영상신호처리부를 포함하되, 상기 영상신호처리부는 상기 제 2 방향을 따라 상기 표시영역을 둘 이상의 블록영역으로 분할하고, 상기 복수의 화소영역의 계조데이터를 상기 둘 이상의 블록영역에 대응하도록 구분하는 블록 분할부, 및 상기 둘 이상의 블록영역에 대응하고, 서로 다른 게인(gain)에 대응하도록 기설정된 변조값테이블에 따라 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터들을 변조하여 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 변조데이터를 생성하는 둘 이상의 데이터변조부를 포함하는 표시장치를 제공한다. 이로써, 과구동 방식으로 배선저항에 따른 차징량의 차이가 보상될 수 있으므로, 화질 저하가 방지될 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY DEVICE}
본원은 표시장치에 관한 것이다.
표시장치(Display Device)는 평판으로 마련되어, TV, 휴대폰, 노트북 및 태블릿 등과 같은 다양한 전자기기에 적용된다.
이러한 표시장치의 예시로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다.
이러한 표시장치는 상호 대향 합착된 한 쌍의 기판, 한 쌍의 기판 사이에 배치되는 편광물질 또는 발광물질, 및 영상이 실질적으로 표시되는 표시영역을 복수의 화소에 대응하는 복수의 화소영역으로 구분하고 각 화소의 휘도를 제어하기 위한 박막트랜지스터 어레이를 포함하는 것이 일반적이다.
박막트랜지스터 어레이는 표시영역에 상호 교차하도록 배치되는 게이트라인과 데이터라인, 및 복수의 화소에 대응하는 복수의 박막트랜지스터를 포함한다. 그리고, 각 박막트랜지스터는 화소전극 및 스토리지 커패시터에 연결된다.
이에, 박막트랜지스터가 게이트라인의 게이트신호에 의해 턴온된 상태에서 데이터라인의 데이터신호가 박막트랜지스터를 통해 공급되면, 화소전극 및 스토리지 커패시터가 데이터신호에 기초하여 차징된다. 이때, 각 화소에 차징되는 전압량(이하, '차징량'이라 함)에 대응하는 휘도로 각 화소영역에서 광이 방출된다.
그런데, 게이트라인 및 데이터라인 각각의 배선저항에 의해, 각 화소에 공급되는 신호의 파형이 변형되어, 일부 화소의 화소영역에서 표시되는 휘도가 신호에 대응되지 않을 수 있다. 특히, 각 화소의 휘도에 대응되는 데이터신호의 파형이 변형되면 차징량이 감소되기 때문에, 화질이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
최근 표시장치는 소비자의 요구에 따라 점차 대형화 또는 고해상도화되고 있으며, 그에 따라 증가되는 배선저항에 의한 화질 저하를 방지할 방안이 강구될 필요가 있다.
한편, 데이터라인을 구동하는 데이터구동부의 집적회로는 게이트라인을 구동하는 게이트구동부에 비해 고가이다. 이에, 표시장치의 제조비용을 줄이기 위하여, 게이트라인의 개수를 증가시키는 대신, 데이터라인의 개수를 줄이는 방식이 제시되었다. 이 경우, 각 데이터라인에는 둘 이상의 수직라인에 배치된 화소들의 박막트랜지스터가 연결됨에 따라, 각 데이터라인의 배선저항이 더욱 증가되는 문제점이 있다.
더불어, 게이트라인의 개수가 증가되는 만큼, 수평기간이 짧아진다. 이에 따라, 배선저항에 따른 데이터신호의 파형 변형으로 인한 차징량의 차이를 수평기간으로 상쇄시키는 것이 사실상 불가능하다. 그러므로, 배선저항에 의한 화질 저하가 더욱 심화되는 문제점이 있다.
본 발명은 배선저항에 의한 화질 저하를 방지할 수 있는 표시장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 영상신호 및 기 설정된 변조값테이블에 기초하여 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 각 화소영역의 변조데이터를 타이밍 컨트롤러로 출력하는 영상신호처리부를 포함하는 표시장치를 제공한다. 상기 영상신호처리부는 상기 제 2 방향을 따라 상기 표시영역을 둘 이상의 블록영역으로 분할하고, 상기 복수의 화소영역의 계조데이터를 상기 둘 이상의 블록영역에 대응하도록 구분하는 블록 분할부, 및 상기 둘 이상의 블록영역에 대응하고, 서로 다른 게인(gain)에 대응하도록 기설정된 변조값테이블에 따라 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터들을 변조하여 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 변조데이터를 생성하는 둘 이상의 데이터변조부를 포함한다.
이러한 영상신호처리부는 응답속도 지연 등을 보상하기 위한 과구동 방식에 따라 각 화소영역의 계조데이터를 변조하되, 블록영역 별로 상이한 게인으로 기설정된 변조값테이블에 기초하여 각 화소영역의 계조데이터를 변조한다. 이에 따라, 과구동을 통해 배선저항에 의한 차징량의 차이가 보상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 데이터라인의 배열 방향을 따라 표시영역을 둘 이상의 블록영역으로 구분하고 각 블록영역이 데이터구동부로부터 이격되는 거리가 상이하여 서로 다른 배선저항을 갖는 것을 보상하기 위하여, 블록영역 별로 상이하게 지정된 게인에 따라 기설정된 변조값테이블을 이용하여 각 화소영역의 계조데이터를 변조한다. 이로써, 블록영역 별로 상이한 게인이 적용된 과구동을 통해, 블록영역 별로 상이한 배선저항으로 인한 차징량의 차이가 보상될 수 있다. 그러므로, 배선저항에 의한 화질 저하가 방지될 수 있다.
또한, 배선저항에 의한 화질 저하가 방지될 수 있으므로, 대형화 또는 고해상도화에 유리하게 적용될 수 있고, 데이터라인의 개수를 감소시키기 위한 DRD 또는 TRD 구조에 유리하게 적용될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1의 영상신호처리부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1의 표시장치를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 블록 분할부가 표시영역을 둘 이상의 블록영역으로 구분하는 것에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 제 1 및 제 2 블록영역과 중심 블록영역 각각의 계조 별 휘도가 배선저항에 의해 낮아지는 것에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 예시에 있어서, 일반적인 표시장치에 따른 제 1 블록영역의 계조 별 휘도, 및 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 블록영역의 계조 별 휘도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 예시에 있어서, 일반적인 표시장치에 따른 제 2 블록영역의 계조 별 휘도, 및 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 블록영역의 계조 별 휘도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도 1의 영상신호처리부를 나타낸 블록도이다.
도 10은 도 9의 세부블록 분할부가 각 블록영역을 둘 이상의 세부영역으로 구분하는 것에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
이하, 본원의 각 실시예에 따른 표시장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블록도이다. 도 2는 도 1의 영상신호처리부를 나타낸 블록도이다. 도 3은 도 1의 표시장치를 나타낸 평면도이다. 도 4는 도 3의 블록 분할부가 표시영역을 둘 이상의 블록영역으로 구분하는 것에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 5는 제 1 및 제 2 블록영역과 중심 블록영역 각각의 계조 별 휘도가 배선저항에 의해 낮아지는 것에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5의 예시에 있어서, 일반적인 표시장치에 따른 제 1 블록영역의 계조 별 휘도, 및 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 블록영역의 계조 별 휘도를 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 7은 도 5의 예시에 있어서, 일반적인 표시장치에 따른 제 2 블록영역의 계조 별 휘도, 및 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 2 블록영역의 계조 별 휘도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(100)는 게이트라인(GL), 데이터라인(DL) 및 복수의 화소영역을 포함하는 표시패널(110), 게이트라인(GL)에 게이트신호를 공급하는 게이트구동부(120), 데이터라인(DL)에 데이터신호를 공급하는 데이터구동부(130), 영상신호(IS) 및 기설정된 변조값테이블에 기초하여 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 각 화소영역(PA)의 변조데이터(M_RGB)를 출력하는 영상신호처리부(140), 변조데이터(M_RGB)에 기초하여 게이트구동부(120) 및 데이터구동부(130) 각각의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러(150), 게이트구동부(120) 및 데이터구동부(130)에 구동전압을 공급하는 전원 컨트롤러(160), 및 전원 컨트롤러(160)로부터 공급되는 구동전압을 분압하여 다수의 기준감마전압(GMA(0~255))을 생성하는 기준감마전압공급부(170)를 포함한다.
도 1에 상세히 도시되지 않았으나, 표시패널(110)은 상호 대향 합착되는 한 쌍의 기판(미도시) 및 한 쌍의 기판 사이에 배치되는 발광물질 또는 편광물질을 포함한다.
표시패널(110)은 제 1 방향(X축 방향)의 게이트라인(GL)과, 제 1 방향(X축 방향)에 교차하는 제 2 방향(Y축 방향)의 데이터라인(DL)과, 복수의 화소에 대응하는 복수의 화소영역(PA)을 포함한다. 복수의 화소영역(PA)은 실질적으로 영상을 표시하기 위한 표시영역에 매트릭스 배열되고, 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)의 교차로 정의될 수 있다.
표시패널(110)의 각 화소영역(PA)은 게이트라인(GL)과 데이터라인(DL)에 연결되는 박막트랜지스터(TFT), 박막트랜지스터(TFT)에 연결되고 상호 병렬로 연결되는 화소전극(PE)과 스토리지커패시터(Cst)를 포함한다.
더불어, 표시패널(110)이 한 쌍의 기판 사이에 배치되는 액정물질을 포함하는 경우, 공통전원(Vcom)에 연결된 공통전극(CE)과 박막트랜지스터(TFT)에 연결된 화소전극(PE) 사이에 발생된 전계의 영향을 받는 액정물질은 액정커패시터(Clc)로 정의될 수 있다.
다만, 이는 단지 예시일 뿐이며, 별도로 도시하고 있지 않으나, 표시패널(110)은 박막트랜지스터(TFT)에 연결된 구동 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터를 통해 공급되는 구동전류에 대응하는 광을 방출하는 유기발광소자를 포함하는 것일 수도 있다.
게이트구동부(120)는 각 프레임을 표시하기 위한 하나의 수직기간 동안 표시패널(110)에 구비된 게이트라인들(GL)에 순차적으로 게이트신호를 공급한다.
데이터구동부(130)는 각 게이트라인(GL)에 게이트신호가 공급되는 하나의 수평기간 동안 표시패널(110)에 구비된 데이터라인들(DL)에 각각의 데이터신호를 공급한다. 이때, 데이터신호는 영상신호(IS)에 기초하여 설정된 각 화소영역(PA)의 휘도에 대응한다.
영상신호처리부(140)는 이전 프레임의 계조데이터를 현재 프레임의 계조데이터로 변경하는 동작의 응답속도를 향상시키기 위한 과구동 방식에 따라, 각 화소영역의 계조데이터를 변조한다.
예시적으로, 표시장치(100)가 액정물질을 포함하는 액정표시장치인 경우, 액정물질 고유의 점성 및 탄성 등으로 인해 전계에 대한 액정 셀의 응답속도가 낮으므로, 동영상 재생 시 모션 블러(motion blur) 현상 등의 화질 불량이 발생될 수 있다. 이를 개선하기 위하여, 표시장치(100)는 이전 프레임에서 표시된 계조와 현재 프레임에서 표시하게 될 계조 사이의 차이에 대응하는 응답속도의 저하를 보상하기 위해, 현재 프레임의 계조데이터를 변조하는 영상신호처리부(140)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 영상신호처리부(140)는 게이트구동부(120) 또는 데이터구동부(130)로부터의 이격거리에 따라 상이한 게인으로 기설정된 변조값테이블에 기초하여 각 화소영역(PA)의 변조데이터를 생성한다. 이로써, 각 위치 별로 상이한 화소영역(PA)의 배선저항에 따른 차징량의 차이를 보상할 수 있으므로, 배선저항에 의한 화질 저하가 방지될 수 있다.
즉, 영상신호처리부(140)는 배선저항에 대응하는 소정의 게인으로 기설정된 변조값테이블 및 영상신호(IS)에 기초하여 각 화소영역(PA)의 변조데이터(M_RGB)를 출력한다. 이러한 영상신호처리부(140)에 대한 구체적인 설명은 도 2를 참조하여 후술하기로 한다.
타이밍 컨트롤러(150)는 영상신호처리부(140)로부터 공급된 변조데이터(M_RGB)를 데이터구동부(130)로 공급한다.
타이밍 컨트롤러(150)는 외부 시스템으로부터 공급된 타이밍신호들(DE, CLK)에 기초하여 게이트구동부(120) 및 데이터구동부(130) 각각의 구동을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 생성한다.
예시적으로, 타이밍 컨트롤러(150)에 의해 공급되고 게이트구동부(120)를 제어하기 위한 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(GSP), 게이트 쉬프트 클럭(GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)를 포함할 수 있다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫번째 게이트신호가 발생되는 시점에 대응한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블 신호(GOE)는 게이트구동부(120)의 출력을 제어하기 위한 신호이다.
더불어, 타이밍 컨트롤러(150)에 의해 공급되고 데이터구동부(130)를 제어하기 위한 타이밍 제어신호는 소스 샘플링 클럭(SSC), 극성제어신호(POL), 소스 출력 인에이블 신호(SOE)를 포함할 수 있다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 에지 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터구동부(130)의 데이터 샘플링 동작 및 래치 동작을 제어하기 위한 것이다. 극성제어신호(POL)는 데이터구동부(130)로부터 출력되는 데이터신호의 극성을 제어하기 위한 것이다. 소스 출력 인에이블 신호(SOE)는 데이터구동부(130)의 출력 시점을 제어하기 위한 것이다.
전원 컨트롤러(160)는 게이트구동부(120)의 구동을 위한 각종 전원 및 데이터구동부(130)의 구동을 위한 각종 전원을 공급한다.
기준감마전압공급부(170)는 전원 컨트롤러(160)로부터 공급된 구동전압을 분압하여 다수의 기준감마전압(GMA(0~255))을 생성한다. 여기서 다수의 기준감마전압(GMA(0~255))은 표시패널(110)의 각 화소영역(PA)에서 표시되기로 기설정된 소정 범위의 계조값(0계조 ~ 255계조)에 대응한다. 즉, 기준감마전압공급부(170)는 비선형 감마곡선으로 이루어진 계조 별 휘도 곡선에 기초하여, 각 계조값에 대응되는 휘도를 표시하기 위한 기준감마전압(GMA(0~255)), 즉 각 계조값에 대응되는 기준감마전압(GMA)을 공급한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 영상신호처리부(140)는 프레임 데이터 생성부(141), 블록 분할부(142), 둘 이상의 데이터변조부(1431, 1432, 1433; 이하, '143'으로 통칭함) 및 데이터출력부(144)를 포함한다.
프레임 데이터 생성부(141)는 영상신호(IS)에 기초하여 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 복수의 화소영역(PA)의 계조데이터(RGB)를 도출한다.
블록 분할부(142)는 제 2 방향(Y축 방향)을 따라 표시패널(110)의 표시영역을 둘 이상의 블록영역으로 구분하고, 복수의 화소영역(PA)의 계조데이터(RGB)를 둘 이상의 블록영역(B1, B2, ..., Bn)에 대응하도록 분할한다. 도 3을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 블록영역에 대해 더욱 상세히 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 표시장치(100)에 있어서, 표시패널(110)은 실질적으로 영상을 표시하는 표시영역(AA)과 표시영역(AA)의 외곽으로 정의되는 비표시영역(NA)을 포함한다.
더불어, 게이트구동부(120)는 조립의 단순화를 위하여, 표시패널(110)의 일부로 내장될 수 있다. 데이터구동부(130)는 각종 집적회로와 수동소자 등이 실장되는 소스회로기판(131), 소스회로기판(131)과 표시패널(110) 사이를 연결하는 필름(132) 및 필름(132)에 실장되는 데이터 구동 집적회로(133)를 포함할 수 있다. 별도로 도시하고 있지 않으나, 기준감마전압공급부(170)는 소스회로기판(131)에 배치될 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(150) 및 전원 컨트롤러(160)는 TCP 등의 필름(151)을 통해 소스회로기판(131)에 연결되는 메인회로기판(152)에 실장될 수 있다. 더불어, 영상신호처리부(140)는 타이밍 컨트롤러(150)에 내장되거나, 또는 메인회로기판(152)에 배치되는 별도의 집적회로로 구현될 수 있다.
표시패널(110)의 표시영역(AA)은 블록 분할부(도 2의 142)에 의해 제 2 방향(Y축 방향)을 따라 둘 이상의 블록영역(B1, B2, ..., Bn)으로 구분될 수 있다. 데이터구동부(130)는 표시패널(110)의 일측 가장자리(도 3의 상측 가장자리임)에 연결되므로, 둘 이상의 블록영역(B1, B2, ..., Bn)은 데이터구동부(130)로부터 서로 다른 거리로 이격된다.
즉, 도 3을 참조하면, 제 1 블록영역(B1)은 데이터구동부(130)에 가장 인접한 반면, 제 2 블록영역(B2)은 데이터구동부(130)로부터 제 1 블록영역(B1)보다 멀리 이격된다.
데이터라인(DL)의 배선저항은 데이터구동부(130)로부터의 이격 거리에 대응하므로, 제 1 블록영역(B1)은 제 2 블록영역(B2)에 비해 데이터라인(DL)의 배선저항이 작다. 이 점을 착안하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 영상신호처리부(140)는 과구동을 위한 변조데이터 생성 시, 배선저항의 차이가 반영되도록 블록영역 별로 서로 다른 게인을 적용하여 기설정된 변조값테이블을 이용한다.
구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 표시장치(100)의 영상신호처리부(140)는 서로 다른 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 각 화소영역(PA)의 계조데이터에 서로 다른 게인(Gain)으로 기설정된 변조값테이블을 적용하여, 과구동을 위한 변조데이터(B1_M_RGB, B2_M_RGB, ..., Bn_M_RGB)를 생성하는 둘 이상의 데이터변조부(143)를 포함한다.
둘 이상의 데이터변조부(143) 각각은 서로 다른 게인(gain)에 대응하도록 기설정된 변조값테이블에 따라 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 각 화소영역의 계조데이터를 변조한다.
일 예로, 둘 이상의 데이터변조부(143)는 제 1 블록영역(B1)에 대응하는 제 1 데이터변조부(1431) 및 제 1 블록영역(B1)보다 데이터구동부(130)로부터 멀리 이격된 제 2 블록영역(B2)에 대응하는 제 2 데이터변조부(1432)를 포함할 수 있다.
제 1 데이터변조부(1431)는 제 1 블록영역(B1)의 배선저항에 대응하는 제 1 게인에 따라 기설정된 제 1 변조값테이블에 기초하여 제 1 블록영역(B1)에 포함된 각 화소영역의 변조데이터(B1_M_RGB)를 생성한다.
그리고, 제 2 데이터변조부(1432)는 제 1 블록영역(B1)의 배선저항보다 높은 제 2 블록영역(B2)의 배선저항에 대응하도록, 제 1 게인보다 큰 제 2 게인에 따라 기설정된 제 2 변조값테이블에 기초하여 제 2 블록영역(B2)에 포함된 각 화소영역의 변조데이터(B2_M_RGB)를 생성한다.
표 1은 임의의 변조값테이블에 대한 일 예시이다.
Figure 112016094560285-pat00001
표 1에 나타낸 바와 같이, 변조값테이블은 계조데이터 및 변조데이터에 대응하는 소정 범위의 계조값 중에서 선택된 둘 이상의 대표계조값(0, 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224, 255)을 기준으로, 이전프레임의 변조데이터(P; 표 1의 가로축), 현재프레임의 계조데이터(C; 표 1의 세로축) 및 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 게인에 대응하는 변조값을 포함한다. 여기서, 계조값의 범위는 8비트(BIT)를 기준으로 하여, 0계조 ~ 255계조로 이루어진 256(28)개일 수 있다.
더불어, 둘 이상의 대표계조값은 소정 범위의 계조값(0~255) 중 적어도 최저계조값(0) 및 최고계조값(255)을 포함한다. 또는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 둘 이상의 대표계조값은 동일한 간격(32)으로 나열된 계조값들로 이루어질 수 있다.
표 1의 변조값테이블에 따르면, 현재프레임의 계조데이터(C)가 이전프레임의 변조데이터(P)보다 작으면, 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 게인에 기초하여 현재프레임의 계조데이터(C)보다 높은 변조값으로 변조데이터를 생성한다. 일 예로, 이전프레임(P)의 변조데이터가 128이고, 현재프레임(C)의 계조데이터가 64일 때, 계조데이터는 64보다 낮은 61의 변조데이터로 변조된다. 이로써, 낮은 응답속도를 보상하기 위한 과구동이 적용될 수 있다.
또는, 표 1의 변조값테이블에 따르면, 현재프레임의 계조데이터(C)가 이전프레임의 변조데이터(P)보다 크면, 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 게인에 기초하여 현재프레임의 계조데이터(C)보다 낮은 변조값으로 변조데이터를 생성한다. 일 예로, 이전프레임(P)의 변조데이터가 32이고, 현재프레임(C)의 계조데이터가 192일 때, 계조데이터는 192보다 높은 201의 변조데이터로 변조된다. 이로써, 소비전력이 감소될 수 있다.
그리고, 각 데이터변조부(143)는 이전프레임의 변조데이터(P) 또는 현재프레임의 계조데이터(C)가 대표계조값에 매칭되지 않는 경우, 인접한 대표계조값으로부터 유추되는 변조값으로 변조데이터를 생성할 수 있다.
일 예로, 표 1의 변조값테이블을 예시로 들어보면, 이전프레임의 변조데이터(P)가 98이고, 현재프레임의 계조데이터(C)가 32인 경우, 변조데이터는 이전프레임의 변조데이터(P)가 96일 때의 변조값으로부터 유추된 30(←30-1/32)으로 도출될 수 있다. 또는, 이전프레임의 변조데이터(P)가 160이고, 현재프레임의 계조데이터(C)가 194인 경우, 현재프레임의 계조데이터(C)가 192 내지 224일 때의 변조값(194, 227)으로부터 유추하여, 변조데이터는 196(←194+(196-194)*(227-194)/32)으로 도출될 수 있다.
이러한 각 데이터변조부(143)는 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)에 대응하는 게인으로 기설정된 변조값테이블을 보유하는 테이블보유부(201), 이전프레임의 변조데이터를 보유하는 이전데이터 보유부(202) 및 변조값테이블, 이전프레임의 변조데이터에 따라 현재 프레임에 대응하는 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 각 화소영역의 계조데이터를 변조하여 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)의 각 화소영역의 변조데이터를 생성하는 변조처리부(203)를 포함한다.
더불어, 별도로 첨부하지 않았으나, 표 1의 변조값테이블보다 높은 게인이 적용되는 변조값테이블인 경우, 이전프레임의 변조데이터와 현재프레임의 계조데이터 간의 차이가 큰 지점에서 더 큰 게인이 적용된 변조값을 포함할 수 있다.
데이터출력부(144)는 둘 이상의 데이터변조부(143) 각각으로부터 출력된 변조데이터를 취합하여, 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 복수의 화소영역 각각의 변조데이터(M_RGB)를 타이밍 컨트롤러(150)로 공급한다.
한편, 기준감마전압생성부(170)는 전원 컨트롤러(160)로부터 공급된 구동전압을 분압하여, 소정 범위의 계조값에 대응하는 다수의 기준감마전압(GMA(0~255))을 생성한다.
예시적으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정 범위의 계조값이 0~255인 경우, 기준감마전압생성부(170)는 구동전압을 255개로 분압하여, 1~255 계조에 대응하는 255개의 기준감마전압(GMA(0~255))을 생성할 수 있다. 이때, 데이터구동부(130)는 다수의 기준감마전압(GMA(0~255))에 기초하여 각 계조값에 대응하는 각 휘도를 표현하기 위한 전압레벨의 데이터신호를 데이터라인(DL)에 공급한다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)에 대응하는 배선저항이 보상될 수 있도록 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)에 따라 서로 다른 게인으로 기설정된 변조값테이블을 이용하여 과구동을 위한 계조데이터의 변조를 실시한다. 이와 같이 하면, 배선저항에 의한 차징량의 차이가 보상될 수 있으므로, 배선저항에 의한 화질 저하가 방지될 수 있는 장점이 있다.
즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 데이터구동부(130)로부터의 이격거리에 비례한 배선저항으로 인해, 제 1 블록영역(B1)의 계조 별 휘도 곡선(b1)은 데이터구동부(130)의 출력신호(b0)에 비해 제 1 차이(d1)만큼 낮아질 수 있다. 그리고, 제 1 블록영역(B1)보다 데이터구동부(130)로부터 멀리 이격되는 제 2 블록영역(B2)의 계조 별 휘도 곡선(b2)은 데이터구동부(130)의 출력신호(b0)에 비해 제 1 차이(d1)보다 큰 제 2 차이(d2)만큼 낮아질 수 있다.
이때, 제 1 및 제 2 차이(d1, d2)의 평균값(dm)에 대응하는 게인을 반영한 변조값테이블을 이용하여 제 1 블록영역(B1)의 각 화소영역의 계조데이터를 변조하는 경우, 제 1 블록영역(B1)에 대응한 변조 후 계조 별 휘도 곡선(b1_M_pre)은, 도 6의 A와 같이, 과보상된 변조데이터로 인해 고계조영역에 계조뭉침이 발생되는 문제점이 있다.
그리고, 제 1 및 제 2 차이(d1, d2)의 평균값(dm)에 대응하는 게인을 반영한 변조값테이블을 이용하여 제 2 블록영역(B2)의 각 화소영역의 계조데이터를 변조하는 경우, 제 2 블록영역(B2)에 대응한 변조 후 계조 별 휘도 곡선(b2_M_pre; 도 7의 얇은 실선)은 데이터구동부(130)의 출력신호의 휘도 별 계조 곡선(b0)보다 제 2 차이(d2)와 평균값(dm) 간의 오차 만큼 낮다. 이로써, 전체 계조에서 전반적으로 보상부족으로 인한 약차징이 발생되는 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 비교적 낮은 배선저항을 갖는 제 1 블록영역(B1)에는 비교적 낮은 게인을 적용하여 기설정된 변조값테이블에 따라 계조데이터를 변조한다. 이로써, 제 1 블록영역(B1)에 대응한 계조 별 휘도 곡선(b1_M; 도 6의 굵은 실선)은 고계조영역에서의 계조뭉침이 방지될 수 있을 정도로, 데이터구동부(130)의 출력신호의 휘도 별 계조 곡선(b0)와 유사해질 수 있다.
또한, 비교적 높은 제 2 블록영역(B2)에는 비교적 높은 게인을 적용하여 기설정된 변조값테이블에 따라 계조데이터를 변조한다. 이로써, 제 2 블록영역(B2)에 대응한 계조 별 휘도 곡선(b2_M; 도 7의 굵은 실선)은, 약차징이 방지될 수 있을 정도로, 데이터구동부(130)의 출력신호의 휘도 별 계조 곡선(b0)와 유사해질 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 배선저항에 따른 게인을 적용하여 과구동을 실시한다. 이로써, 배선저항에 의한 차징량의 차이가 보상될 수 있고, 그로 인해 차징량의 차이로 인한 화질 저하가 방지될 수 있는 장점이 있다. 따라서, 고해상도 또는 대면적 표시장치에 적용되기에 적합하며, 데이터구동부의 집적회로를 감소시키는 구조에도 용이하게 적용될 수 있는 장점이 있다.
한편, 데이터구동부(130)로부터 가장 멀리 이격된 제 n 블록영역에 대응되는 제 n 데이터변조부(1433)의 경우, 제 n 게인으로 기설정된 제 n 변조값테이블에 기초하여 제 n 블록영역의 각 화소영역의 계조데이터를 변조한다. 여기서, 계조데이터가 비교적 높은 계조값인 경우, 제 n 블록영역의 배선저항에 대응하는 제 n 게인을 반영하면, 소정 범위의 계조값 중 최고계조값(255)보다 높은 값으로 산출될 수 있다.
그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 기준감마전압공급부(170)는 소정 범위의 계조값에 대응하는 기준감마전압(GMA(0~255))만을 공급한다. 이 때문에, 데이터구동부(130)에 최고계조값(255)보다 높은 계조값에 대응하는 기준감마전압이 공급될 수 없으므로, 제 n 블록영역에 배치된 최고 계조값의 계조데이터가 배선저항에 따른 제 n 게인으로 적절하게 보상될 수 없는 문제점이 있다.
이를 해소하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 대해 설명한다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 블록도이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 표시장치는 제 n 블록영역에 대응하는 제 n 게인으로 기설정된 제 n 변조값테이블이 소정 범위의 계조값 중 최고계조값보다 높은 변조값을 포함하고, 이를 위해 기준감마전압공급부(170')가 최고계조값보다 높은 변조값에 대응하는 기준감마전압(GMA(0~275))을 공급하는 점을 제외하면, 도 1 내지 도 7에 도시한 본 발명의 제 1 실시예와 동일하므로, 이하에서 중복 설명을 생략한다.
표 2는 제 n 변조값테이블에 대한 일 예시이다.
Figure 112016094560285-pat00002
표 2에 짙은 음영으로 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 제 n 변조값테이블은 최고계조값(255) 이상의 변조값을 포함한다. 일 예로, 최고계조값(255) 이상의 변조값은, 이전프레임의 변조데이터(P)가 255 미만이고 현재프레임의 계조데이터(C)가 최고계조값(255)인 경우 및 이전프레임의 변조데이터(P)와 현재데이터의 계조데이터(C) 사이의 변동폭이 225 이상인 경우(0→224)에 대응될 수 있다.
그리고, 제 2 실시예에 따른 기준감마전압생성부(170')는 소정 범위의 계조값 뿐만 아니라 최고계조값보다 높은 변조값까지 대응되는 다수의 기준감마전압을 생성한다.
구체적으로, 제 2 실시예에 따른 기준감마전압공급부(170')는 최고계조값보다 높은 변조값에 대응되는 기준감마전압을 공급할 수 있도록, 제 1 실시예보다 더 많은 개수로 분압된다.
예시적으로, 표 2에 나타낸 바와 같이, 변조값의 범위가 0~275인 경우, 기준감마전압공급부는 구동전압을 276개(0계조~275계조)로 분압하여, 0계조~275계조에 대응되는 기준감마전압을 공급할 수 있다.
이와 같이, 제 2 실시예에 따르면, 최고계조값보다 큰 변조값을 포함함으로써, 고계조에서도 과구동을 적용할 수 있으므로, 고계조에서의 보상 부족이 방지될 수 있다. 그에 따라, 고계조에서도 배선저항 및 응답속도가 보상될 수 있으므로, 화질이 향상될 수 있다.
한편, 제 1 및 제 2 실시예는 화질에 비교적 큰 영향을 미치는 데이터라인(DL)의 배선저항을 보상하는 것을 언급하고 있으나, 게이트라인(GL) 또한 고유의 배선저항을 갖는다.
이에, 제 3 실시예는 게이트라인의 배선저항을 보상하는 표시장치에 관한 것이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 도 1의 영상신호처리부를 나타낸 블록도이다. 도 10은 도 9의 세부블록 분할부가 각 블록영역을 둘 이상의 세부영역으로 구분하는 것에 대한 일 예시를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 표시장치는 영상신호처리부(140')가 세부블록 분할부(145)를 더 포함하고, 각 데이터변조부(143)가 각 세부블록영역에 대응하는 점을 제외하면, 도 1 내지 도 8에 도시한 제 1 및 제 2 실시예와 동일하므로, 이하에서 중복 설명을 생략한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 영상신호처리부(140')는 블록 분할부(142)에 의한 둘 이상의 블록영역 각각을 제 1 방향(도 10의 X축 방향)을 따라 둘 이상의 세부블록영역으로 구분하고, 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터를 둘 이상의 세부블록영역에 대응하도록 분할하는 세부블록 분할부(145)를 더 포함한다.
이러한 세부블록 분할부(145)는 둘 이상의 데이터변조부(143) 각각으로 각 세부블록영역(FB1-1, ..., FBn-m)에 포함된 화소영역들의 계조데이터를 공급한다.
일 예로, 도 10에 도시한 바와 같이, 표시패널(110)의 표시영역(AA)은 블록 분할부(142)에 의해 제 2 방향(Y축 방향)을 따라 둘 이상의 블록영역(B1, B2, ..., Bn)으로 구분될 수 있다.
그리고, 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)은 세부블록 분할부(145)에 의해 제 1 방향(X축 방향)을 따라 둘 이상의 세부블록영역(FB1-1, FB1-2, ..., FB1-m)(FB2-1, FB2-2, ..., FB2-m)(FBn-1, FBn-2, ..., FBn-m)으로 구분될 수 있다.
만일 게이트구동부(120)가 표시패널(110)의 일측 가장자리에 내장되는 경우, 각 블록영역(B1, B2, ..., Bn)에 대응하는 둘 이상의 세부블록영역(FB1-1, FB1-2, ..., FB1-m)(FB2-1, FB2-2, ..., FB2-m)(FBn-1, FBn-2, ..., FBn-m)은 게이트구동부(120)로부터 서로 다른 거리로 이격된다.
즉, 제 1 블록영역(B1) 중 제 1 세부블록영역(FB1-1)은 게이트구동부(120)에 가장 인접한 반면, 제 2 세부블록영역(FB1-2)은 게이트구동부(120)로부터 제 1 세부블록영역보다 멀리 이격된다.
게이트라인(GL)의 배선저항은 게이트구동부(120)로부터의 이격 거리에 대응하므로, 제 1 세부블록영역(FB1-m)은 제 2 세부블록영역(FB1-2)에 비해 게이트라인(GL)의 배선저항이 작다. 이 점을 착안하여, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 둘 이상의 데이터변조부(143) 각각은 각 세부블록영역(FB1-1, FB1-2, ..., FB1-m)(FB2-1, FB2-2, ..., FB2-m)(FBn-1, FBn-2, ..., FBn-m)에 대응되고, 각 블록영역의 세부블록영역 별로 서로 다른 세부게인을 적용하여 기설정된 변조값테이블을 이용하여 과구동을 위한 변조데이터를 생성한다.
일 예로, 도 9를 참조하면, 둘 이상의 데이터변조부(143)는 제 1 블록영역(B1)을 구분한 제 1 및 제 2 세부블록영역(FB1, FB2)에 대응되는 제 1 및 제 2 데이터변조부(1431', 1432')를 포함할 수 있다. 이때, 제 1 세부블록영역(FB1-1)은 제 2 세부블록영역(FB1-2)보다 게이트구동부(120)에 인접한다.
이 경우, 제 1 데이터변조부(1431')는 제 1 세부블록영역(FB1-1)에 포함된 화소영역들의 계조데이터를 제 1 세부게인으로 기설정된 제 1 변조값테이블에 기초하여 변조함으로써, 제 1 세부블록영역(FB1-1)에 포함된 화소영역들의 변조데이터(FB1-1_M)를 생성한다.
그리고, 제 2 데이터변조부(1432')는 제 2 세부블록영역(FB1-2)에 포함된 화소영역들의 계조데이터를, 제 1 세부게인보다 큰 제 2 세부게인으로 기설정된 제 2 변조값테이블에 기초하여 변조한다.
더불어, 제 1 블록영역(B1)의 제 1-1 세부블록영역(FB1-1)에 대응하는 세부게인은 데이터구동부(130)로부터 가장 멀리 이격된 제 n 블록영역(Bn)의 제 n-1 세부블록영역(FBn-1)에 대응하는 세부게인보다 작게 설정될 수 있다.
또한, 제 1 블록영역(B1)의 제 1-m 세부블록영역(FB1-m)에 대응하는 세부게인은 제 n 블록영역(Bn)의 제 n-1 세부블록영역(FBn-1)에 대응하는 세부게인 이하로 설정될 수 있다.
이상과 같이, 제 3 실시예에 따르면, 과구동을 위한 게인을 게이트구동부(120)로부터의 이격거리 별로 다르게 설정함으로써, 게이트라인(GL)의 배선저항을 보상할 수 있으므로, 화질 저하가 방지될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 표시장치 110: 표시패널
120: 게이트구동부 130: 데이터구동부
140: 영상신호처리부 150: 타이밍 컨트롤러
160: 전원 컨트롤러 170: 기준감마전압공급부
B1, B2, Bn: 둘 이상의 블록영역
FB1-1, FB1-2, FB1-m, FB2-1, FB2-2, FB2-m, FBn-1, FBn-2, FBn-m: 각 블록영역을 분할한 둘 이상의 세부블록영역

Claims (8)

  1. 제 1 방향의 게이트라인과, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향의 데이터라인과, 복수의 화소에 대응하는 복수의 화소영역을 포함하는 표시패널;
    상기 게이트라인에 게이트신호를 공급하는 게이트구동부;
    상기 데이터라인에 데이터신호를 공급하는 데이터구동부;
    영상신호 및 기 설정된 변조값테이블에 기초하여 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 각 화소영역의 변조데이터를 출력하는 영상신호처리부; 및
    상기 각 화소영역의 변조데이터에 기초하여 상기 게이트구동부 및 상기 데이터구동부 각각의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 영상신호처리부는
    상기 영상신호에 기초하여 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 각 화소영역의 계조데이터를 도출하는 프레임 데이터 생성부;
    상기 제 2 방향을 따라 상기 복수의 화소영역을 둘 이상의 블록영역으로 분할하고, 상기 복수의 화소영역의 계조데이터를 상기 둘 이상의 블록영역에 대응하도록 구분하는 블록 분할부;
    상기 둘 이상의 블록영역에 대응하고, 서로 다른 게인(gain)에 대응하도록 기설정된 변조값테이블에 따라 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터들을 변조하여 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 변조데이터를 생성하는 둘 이상의 데이터변조부; 및
    상기 둘 이상의 데이터변조부에서 생성된 변조데이터를 취합하여, 상기 각 프레임을 표시하는 기간에 대응하는 각 화소영역의 변조데이터를 상기 타이밍 컨트롤러에 공급하는 데이터출력부를 포함하고,
    상기 둘 이상의 데이터변조부 각각의 상기 변조값테이블은 이전 프레임의 변조데이터 및 현재 프레임의 계조데이터에 대응되는 소정 범위의 계조값 중에서 선택된 둘 이상의 대표계조값을 기준으로, 상기 이전 프레임의 대표계조값, 상기 현재 프레임의 대표계조값 및 상기 각 블록영역의 게인에 대응하는 변조값을 포함하고,
    상기 둘 이상의 대표계조값은 상기 소정 범위의 계조값 중 적어도 최저계조값과 최고계조값을 포함하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 데이터변조부는
    상기 둘 이상의 블록영역 중 상기 데이터구동부에 인접한 제 1 블록영역에 대응되고, 제 1 게인에 따라 기설정된 제 1 변조값테이블에 기초하여 상기 제 1 블록영역에 포함된 화소영역들의 변조데이터를 생성하는 제 1 데이터변조부; 및
    상기 둘 이상의 블록영역 중 상기 데이터구동부로부터 상기 제 1 블록영역보다 멀리 이격된 제 2 블록영역에 대응되고, 상기 제 1 게인보다 큰 제 2 게인에 따라 기설정된 제 2 변조값테이블에 기초하여 상기 제 2 블록영역에 포함된 화소영역들의 변조데이터를 생성하는 제 2 데이터변조부를 포함하는 표시장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 데이터변조부 각각은
    상기 각 블록영역에 대응하는 게인으로 기설정된 변조값테이블을 보유하는 테이블보유부;
    상기 이전 프레임의 변조데이터를 보유하는 이전데이터 보유부; 및
    상기 이전 프레임의 변조데이터 및 상기 변조값테이블에 따라 상기 현재 프레임에 대응하는 상기 각 블록영역의 각 화소영역의 계조데이터를 변조하여, 상기 각 블록영역의 각 화소영역의 변조데이터를 생성하는 변조처리부를 포함하는 표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 데이터변조부는, 상기 둘 이상의 블록 중 상기 데이터구동부로부터 가장 멀리 이격된 제 n 블록에 대응되고, 제 n 게인으로 기설정된 제 n 변조값테이블에 기초하여 상기 제 n 블록에 포함된 화소영역 각각의 변조데이터를 생성하는 제 n 데이터변조부를 포함하고,
    상기 제 n 변조값테이블은 상기 최고계조값보다 높은 변조값을 포함하는 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 게이트구동부 및 상기 데이터구동부에 각각의 구동전압을 공급하는 전원 컨트롤러; 및
    상기 전원 컨트롤러로부터 공급되는 구동전압을 분압하여, 상기 소정 범위의 계조값 및 상기 최고계조값보다 높은 변조값 각각에 대응하는 다수의 기준감마전압을 생성하는 기준감마전압공급부를 더 포함하고,
    상기 데이터구동부는 상기 다수의 기준감마전압을 이용하여 상기 변조데이터에 대응하는 데이터신호를 생성하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상신호처리부는 상기 둘 이상의 블록영역 각각을 상기 제 1 방향을 따라 둘 이상의 세부블록영역으로 구분하고, 상기 각 블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터를 상기 둘 이상의 세부블록영역에 대응하도록 분할하는 세부블록 분할부를 더 포함하고,
    상기 둘 이상의 데이터변조부 각각은 서로 다른 세부게인으로 기설정된 변조값테이블에 따라 상기 각 세부블록영역의 각 화소영역의 계조데이터를 변조하는 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 둘 이상의 데이터변조부는 어느 하나의 블록영역을 구분한 제 1 및 제 2 세부블록영역에 대응되는 제 1 및 제 2 데이터변조부를 포함하고,
    상기 제 1 세부블록영역은 상기 제 2 세부블록영역보다 상기 게이트구동부에 인접하며,
    상기 제 1 데이터변조부는 상기 제 1 세부블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터를, 제 1 세부게인으로 기설정된 제 1 변조값테이블에 기초하여 변조하고,
    상기 제 2 데이터변조부는 상기 제 2 세부블록영역에 포함된 화소영역들의 계조데이터를, 제 1 세부게인보다 큰 제 2 세부게인으로 기설정된 제 2 변조값테이블에 기초하여 변조하는 표시장치.
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