KR102508446B1

KR102508446B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법

Info

Publication number: KR102508446B1
Application number: KR1020150190836A
Authority: KR
Inventors: 노상용; 김귀현; 손영수
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2023-03-10
Also published as: US20170193959A1; KR20170080929A; US10152942B2

Abstract

표시 장치는 타이밍 제어 회로, 데이터 구동 회로 및 표시 패널을 포함한다. 타이밍 제어 회로는 입력 영상 데이터를 보정하여 출력 영상 데이터를 발생한다. 데이터 구동 회로는 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 정극성 데이터 전압 및 제1 부극성 데이터 전압을 발생한다. 표시 패널은 제1 정극성 데이터 전압에 기초하여 구동하는 제1 픽셀 및 제1 부극성 데이터 전압에 기초하여 구동하는 제2 픽셀을 포함하고, 스토리지 전압을 공급받는다. 제1 및 제2 픽셀들에 인가되는 스토리지 전압에 변동이 발생하는 경우에, 제1 정극성 데이터 전압은 제1 정상 레벨에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨을 가지고, 제1 부극성 데이터 전압은 제2 정상 레벨에서 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨을 가진다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF OPERATING THE SAME}

본 발명은 영상 표시에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 품질을 개선할 수 있는 표시 장치 및 상기 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 액정 표시 장치는 픽셀 전극을 포함하는 제1 기판, 공통 전극을 포함하는 제2 기판 및 상기 기판들 사이에 개재되는 액정층을 포함한다. 상기 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻을 수 있다.

상기 액정층에 일정 방향의 전계가 계속하여 인가되면 액정 특성이 열화된다. 상기 액정의 열화를 방지하기 위해 상기 액정에 인가되는 데이터 전압을 공통 전압에 대해 일정한 주기로 위상을 반전시키는 반전 구동 방식이 채용되고 있다. 다만, 상기와 같은 반전 구동 방식에 기초하여 동작하는 표시 패널에서는, 표시 패널에 표시되는 영상의 계조 변화에 따라서 수평 크로스토크(horizontal crosstalk)가 발생하여 표시 장치의 표시 불량을 일으킬 수 있다.

본 발명의 일 목적은 표시 품질의 열화를 방지할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 타이밍 제어 회로, 데이터 구동 회로 및 표시 패널을 포함한다. 상기 타이밍 제어 회로는 입력 영상 데이터를 보정하여 출력 영상 데이터를 발생한다. 상기 데이터 구동 회로는 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 정극성 데이터 전압 및 제1 부극성 데이터 전압을 발생한다. 상기 표시 패널은 상기 제1 정극성 데이터 전압에 기초하여 구동하는 제1 픽셀 및 상기 제1 부극성 데이터 전압에 기초하여 구동하는 제2 픽셀을 포함하고, 스토리지 전압을 공급받는다. 상기 제1 및 제2 픽셀들에 인가되는 상기 스토리지 전압에 변동이 발생하는 경우에, 상기 제1 정극성 데이터 전압은 제1 정상 레벨에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨을 가지고, 상기 제1 부극성 데이터 전압은 제2 정상 레벨에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨을 가진다.

일 실시예에서, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가할수록 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 표시 패널은 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 프레임 영상을 표시할 수 있다. 상기 제1 프레임 영상은 제1 계조를 표시하는 제1 영역 및 상기 제1 계조보다 낮은 제2 계조를 표시하는 제2 영역으로 구분될 수 있다. 상기 제1 및 제2 픽셀들은 상기 제1 영역에 포함될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 영역의 크기가 증가할수록, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가하며 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 계조와 상기 제2 계조의 차이가 증가할수록, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가하며 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량은 동일하거나 서로 다를 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 정상 레벨과 공통 전압의 레벨의 차이는 상기 제1 보정 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이보다 클 수 있다. 상기 제2 정상 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 상기 제2 보정 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이보다 작을 수 있다.

일 실시예에서, 상기 타이밍 제어 회로는 상기 입력 영상 데이터에 포함되는 복수의 입력 계조들 중에서 상기 제1 픽셀에 상응하는 제1 정극성 계조를 감소시키고, 상기 복수의 입력 계조들 중에서 상기 제2 픽셀에 상응하는 제1 부극성 계조를 증가시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 타이밍 제어 회로는 영상 처리부를 포함할 수 있다. 상기 영상 처리부는 상기 입력 영상 데이터에 포함되는 복수의 입력 계조들을 보정하여 상기 출력 영상 데이터에 포함되는 복수의 출력 계조들을 발생할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 영상 처리부는 제1 변환부, 평균화부, 추정부, 보상부 및 제2 변환부를 포함한다. 상기 제1 변환부는 룩업 테이블에 기초하여 상기 복수의 입력 계조들을 복수의 입력 전압들로 변환할 수 있다. 상기 평균화부는 상기 복수의 입력 전압들 중 제1 수평 라인에 상응하는 제1 입력 전압들의 제1 평균 전압 및 상기 복수의 입력 전압들 중 상기 제1 수평 라인과 인접하는 제2 수평 라인에 상응하는 제2 입력 전압들의 제2 평균 전압을 발생할 수 있다. 상기 추정부는 상기 제1 평균 전압, 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제1 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제2 전압 변동 추정치를 발생할 수 있다. 상기 보상부는 상기 제2 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 보상할 수 있다. 상기 제2 변환부는 상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 보상된 제2 입력 전압들을 상기 복수의 출력 계조들 중 일부로 변환할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 추정부는 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제3 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제4 전압 변동 추정치를 더 발생할 수 있다. 상기 보상부는 상기 제4 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 추가적으로 보상할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 픽셀은 제1 픽셀 전극 및 제1 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 정극성 데이터 전압이 인가되는 제1 데이터 라인과 상기 제1 픽셀 전극 사이에 연결되고, 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함할 수 있다. 상기 제1 픽셀 전극 및 상기 스토리지 전압이 인가되는 스토리지 전극 사이에 제1 스토리지 커패시터가 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 픽셀은 제1 및 제2 픽셀 전극들, 제1 스위칭 소자, 제2 스위칭 소자 및 제3 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 상기 제1 스위칭 소자는 상기 제1 정극성 데이터 전압이 인가되는 제1 데이터 라인과 상기 제1 픽셀 전극 사이에 연결되고, 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함할 수 있다. 상기 제2 스위칭 소자는 상기 제1 픽셀 전극 및 상기 스토리지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함할 수 있다. 상기 제3 스위칭 소자는 상기 제1 데이터 라인과 상기 제2 픽셀 전극 사이에 연결되고, 상기 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함할 수 있다. 상기 제2 스위칭 소자 및 상기 스토리지 전압이 인가되는 스토리지 전극 사이에는 제1 스토리지 커패시터가 형성될 수 있다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법에서는, 입력 영상 데이터를 보정하여 출력 영상 데이터를 발생한다. 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 정극성 데이터 전압 및 제1 부극성 데이터 전압을 발생한다. 표시 패널에 스토리지 전압을 공급한다. 상기 제1 정극성 데이터 전압 및 상기 제1 부극성 데이터 전압에 기초하여 상기 표시 패널의 제1 픽셀 및 제2 픽셀을 구동한다. 상기 제1 및 제2 픽셀들에 인가되는 상기 스토리지 전압에 변동이 발생하는 경우에, 상기 제1 정극성 데이터 전압은 제1 정상 레벨에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨을 가지고, 상기 제1 부극성 데이터 전압은 제2 정상 레벨에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨을 가진다.

일 실시예에서, 상기 제1 영역의 크기가 증가하거나, 상기 제1 계조와 상기 제2 계조의 차이가 증가할수록, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가하며 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 출력 영상 데이터를 발생하는데 있어서, 룩업 테이블에 기초하여 상기 입력 영상 데이터에 포함되는 복수의 입력 계조들을 복수의 입력 전압들로 변환할 수 있다. 상기 복수의 입력 전압들 중 제1 수평 라인에 상응하는 제1 입력 전압들의 제1 평균 전압 및 상기 복수의 입력 전압들 중 상기 제1 수평 라인과 인접하는 제2 수평 라인에 상응하는 제2 입력 전압들의 제2 평균 전압을 발생할 수 있다. 상기 제1 평균 전압, 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제1 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제2 전압 변동 추정치를 발생할 수 있다. 상기 제2 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 보상할 수 있다. 상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 보상된 제2 입력 전압들을 상기 출력 영상 데이터에 포함되는 복수의 출력 계조들 중 일부로 변환할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 출력 영상 데이터를 발생하는데 있어서, 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제3 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제4 전압 변동 추정치를 더 발생할 수 있고, 상기 제4 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 추가적으로 보상할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 서로 다른 극성의 데이터 전압들에 기초하여 구동하는 픽셀들에 인가되는 스토리지 전압에 변동이 발생하는 경우에, 정극성 데이터 전압 및 부극성 데이터 전압이 동일한 방향(예를 들어, 절대값이 감소하는 제1 방향)으로 쉬프트되도록 영상 데이터 및/또는 감마 기준 전압을 보정할 수 있다. 따라서, 표시 패널 상의 수평 크로스토크가 방지되어 표시 품질의 열화를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2, 3 및 4는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어 회로를 나타내는 블록도이다.
도 6 및 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 포함되는 픽셀을 나타내는 도면들이다.
도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 8의 단계 S100의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 표시 장치(10)는 표시 패널(100), 타이밍 제어 회로(200), 게이트 구동 회로(300), 데이터 구동 회로(400) 및 전압 발생 회로(500)를 포함한다.

표시 패널(100)은 출력 영상 데이터(DAT)에 기초하여 구동(즉, 영상을 표시)한다. 표시 패널(100)은 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 데이터 라인들(DL)과 연결된다. 게이트 라인들(GL)은 제1 방향(D1)으로 연장될 수 있고, 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 표시 패널(100)은 매트릭스 형태로 배치된 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 픽셀들은 제1 픽셀(P1) 및 제2 픽셀(P2)을 포함할 수 있다. 하나의 픽셀(예를 들어, P1)은 게이트 라인들(GL) 중 하나 및 데이터 라인들(DL) 중 하나와 연결될 수 있다.

타이밍 제어 회로(200)는 표시 패널(100)의 동작을 제어하며, 게이트 구동 회로(300), 데이터 구동 회로(400) 및 전압 발생 회로(500)의 동작을 제어한다. 타이밍 제어 회로(200)는 외부의 장치(예를 들어, 그래픽 처리 장치)로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICONT)를 수신한다. 입력 영상 데이터(IDAT)는 상기 복수의 픽셀들에 대한 복수의 입력 계조들을 포함할 수 있다. 입력 제어 신호(ICONT)는 마스터 클럭 신호, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호 및 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.

타이밍 제어 회로(200)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 기초하여 출력 영상 데이터(DAT)를 발생한다. 출력 영상 데이터(DAT)는 상기 복수의 픽셀들에 대한 복수의 출력 계조들을 포함할 수 있다. 타이밍 제어 회로(200)는 입력 제어 신호(ICONT)에 기초하여 게이트 구동 회로(300)의 동작을 제어하기 위한 제1 제어 신호(CONT1), 데이터 구동 회로(400)의 동작을 제어하기 위한 제2 제어 신호(CONT2) 및 전압 발생 회로(500)의 동작을 제어하기 위한 제3 제어 신호(CONT3)를 발생한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수직 개시 신호, 게이트 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 제2 제어 신호(CONT2)는 수평 개시 신호, 극성 제어 신호, 데이터 로드 신호 등을 포함할 수 있다.

게이트 구동 회로(300)는 제1 제어 신호(CONT1)에 기초하여 복수의 게이트 신호들을 발생한다. 게이트 구동 회로(300)는 상기 게이트 신호들을 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 인가할 수 있다.

데이터 구동 회로(400)는 제2 제어 신호(CONT2) 및 디지털 형태의 출력 영상 데이터(DAT)에 기초하여 아날로그 형태의 복수의 데이터 전압들을 발생한다. 데이터 구동 회로(400)는 상기 데이터 전압들을 데이터 라인들(DL)에 순차적으로 인가할 수 있다.

전압 발생 회로(500)는 제3 제어 신호(CONT3)에 기초하여 스토리지 전압(VCST) 및 공통 전압(VCOM)을 발생한다. 전압 발생 회로(500)는 스토리지 라인(미도시) 및 공통 라인(미도시)을 통해 스토리지 전압(VCST) 및 공통 전압(VCOM)을 표시 패널(100)에 공급할 수 있다.

실시예에 따라서, 게이트 구동 회로(300), 데이터 구동 회로(400) 및/또는 전압 발생 회로(500)는 표시 패널(100) 상에 실장되거나, 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 형태로 표시 패널(100)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 게이트 구동 회로(300), 데이터 구동 회로(400) 및/또는 전압 발생 회로(500)는 표시 패널(100)에 집적될 수도 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(10)는 반전 구동 방식에 기초하여 동작할 수 있다. 상기 반전 구동 방식은 상기 복수의 픽셀들 각각에 인가되는 데이터 전압을 공통 전압(VCOM)에 대해 일정한 주기로 위상을 반전시키는 방식을 나타낸다. 상기와 같은 반전 구동 방식에 의해 액정 특성의 열화를 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 반전 구동 방식은 데이터 전압의 극성을 픽셀 단위로 반전시키는 방식 및 라인 단위(즉, 행(row)마다 또는 열(column)마다)로 반전시키는 방식을 포함할 수 있다.

이하에서는, 서로 다른 극성의 데이터 전압들에 기초하여 구동하는 표시 패널(100) 내의 두 개의 픽셀들(예를 들어, P1, P2)에 기초하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(10)의 동작을 상세하게 설명하도록 한다.

도 2, 3 및 4는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.

도 2는 도 1의 표시 패널(100)에 표시되는 프레임 영상의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 표시 패널(100)에 인가되는 데이터 전압들 및 스토리지 전압의 파형을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 1의 표시 패널(100)에 포함되는 픽셀들의 전압 파형을 나타내는 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 표시 패널(100)은 출력 영상 데이터(DAT)에 기초하여 제1 프레임 영상(FIMG1)을 표시할 수 있다. 제1 프레임 영상(FIMG1)은 제1 수평 라인 영상들(HI1), 제2 수평 라인 영상들(HI2) 및 제3 수평 라인 영상들(HI3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임 영상(FIMG1)은 테스트 영상일 수 있다.

프레임 영상은 하나의 프레임 구간 동안에 표시 패널(100)에 표시되는 영상을 나타내며, 수평 라인 영상은 하나의 수평 라인 구간 동안에 표시 패널(100)의 일부에 표시되는 영상을 나타낸다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 하나의 픽셀 행에 각각 대응하는 복수의 수평 라인들을 포함할 수 있다. 표시 패널(100)의 하나의 수평 라인은 하나의 수평 라인 영상을 표시할 수 있고, 표시 패널(100)은 상기 복수의 수평 라인들에 표시되는 복수의 수평 라인 영상들(예를 들어, HI1, HI2, HI3)에 기초하여 하나의 프레임 영상(예를 들어, FIMG1)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 하나의 수평 라인은 하나의 게이트 라인에 상응할 수 있다.

또한, 표시 패널(100)은 하나의 픽셀 열에 각각 대응하는 복수의 수직 라인들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 수직 라인은 하나의 데이터 라인에 상응할 수 있다.

제1 프레임 영상(FIMG)은 제1 계조를 표시하는 제1 영역(A1) 및 제2 계조를 표시하는 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 상기 제2 계조는 상기 제1 계조보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 계조는 흰색 또는 연한 회색과 같은 상대적으로 고계조일 수 있고, 상기 제2 계조는 검정색 또는 진한 회색과 같은 상대적으로 저계조일 수 있다. 제1 영역(A1)은 제2 영역(A2)에 의해 둘러싸일 수 있고 직사각형 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 제1 영역(A1)을 박스(box) 영역으로 부를 수 있다. 제1 및 제3 수평 라인 영상들(HI1, HI3)은 상기 제2 계조만을 포함할 수 있고, 제2 수평 라인 영상들(HI2)은 상기 제1 및 제2 계조들을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)은 제1 영역(A1)에 포함될 수 있다. 다시 말하면, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)은 상기 제1 계조를 표시할 수 있다. 제1 픽셀(P1)은 제1 데이터 라인(DL1)과 연결될 수 있고, 제2 픽셀(P2)은 제2 데이터 라인(DL2)과 연결될 수 있다.

실시예에 따라서, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)은 동일한 수평 라인에 배치되거나 서로 다른 수평 라인들에 배치될 수도 있고, 동일한 수직 라인에 배치되거나 서로 다른 수직 라인들에 배치될 수도 있다.

도 3에서, VD1은 제1 프레임 영상(FIMG1)을 표시하기 위해 제1 데이터 라인(DL1)에 인가되는 데이터 전압을 나타내고, VD2는 제1 프레임 영상(FIMG1)을 표시하기 위해 제2 데이터 라인(DL2)에 인가되는 데이터 전압을 나타내며, VCST 및 VCST'는 스토리지 전압을 나타낸다. F1은 제1 프레임 영상(FIMG1)을 표시하기 위한 제1 프레임 구간을 나타낸다. T1은 제1 수평 라인 영상들(HI1)을 표시하기 위한 제1 수평 라인 구간들을 나타내고, T2는 제2 수평 라인 영상들(HI2)을 표시하기 위한 제2 수평 라인 구간들을 나타내며, T3은 제3 수평 라인 영상들(HI3)을 표시하기 위한 제3 수평 라인 구간들을 나타낸다.

도 1, 2 및 3을 참조하면, 타이밍 제어 회로(200)는 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하여 출력 영상 데이터(DAT)를 발생한다. 예를 들어, 타이밍 제어 회로(200)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 포함되는 상기 복수의 입력 계조들을 보정하여 출력 영상 데이터(DAT)에 포함되는 상기 복수의 출력 계조들을 발생할 수 있다. 구체적인 보정 방식은 후술하도록 한다.

제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)은 서로 다른 극성의 데이터 전압들에 기초하여 구동할 수 있다.

구체적으로, 데이터 구동 회로(400)는 출력 영상 데이터(DAT)에 기초하여, 제1 정극성 데이터 전압(VD1) 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)을 발생한다. 제1 정극성 데이터 전압(VD1)은 공통 전압(VCOM)보다 높은 레벨(즉, 정극성)을 가질 수 있고, 제1 부극성 데이터 전압(VD2)은 공통 전압(VCOM)보다 낮은 레벨(즉, 부극성)을 가질 수 있다. 제1 정극성 데이터 전압(VD1)과 공통 전압(VCOM)의 레벨 차이 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)과 공통 전압(VCOM)의 레벨 차이에 기초하여 원하는 계조를 표시할 수 있으며, 상기 레벨 차이가 클수록 고계조를 표시할 수 있다.

데이터 구동 회로(400)는 제1 정극성 데이터 전압(VD1)을 제1 데이터 라인(DL1)에 출력할 수 있고, 제1 부극성 데이터 전압(VD2)을 제2 데이터 라인(DL2)에 출력할 수 있다. 제1 픽셀(P1)은 제1 정극성 데이터 전압(VD1)에 기초하여 구동할 수 있고, 제2 픽셀(P2)은 제1 부극성 데이터 전압(VD2)에 기초하여 구동할 수 있다.

표시 패널(100)은 제1 정극성 데이터 전압(VD1) 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)을 포함하는 상기 복수의 데이터 전압들에 기초하여 제1 프레임 영상(FIMG)을 표시할 수 있다. 예를 들어, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)은 제1 및 제3 수평 라인 구간들(T1, T3)에서 상기 제2 계조를 표시하기 위해 정극성 로우 레벨(PL)을 가질 수 있고, 제2 수평 라인 구간들(T2)에서 상기 제1 계조를 표시하기 위해 정극성 로우 레벨(PL)보다 높은 레벨(PC)을 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제1 부극성 데이터 전압(VD2)은 제1 및 제3 수평 라인 구간들(T1, T3)에서 상기 제2 계조를 표시하기 위해 부극성 로우 레벨(NL)을 가질 수 있고, 제2 수평 라인 구간들(T2)에서 상기 제1 계조를 표시하기 위해 부극성 로우 레벨(NL)보다 낮은 레벨(NC)을 가질 수 있다.

또한, 표시 패널(100)은 전압 발생 회로(500)로부터 스토리지 전압(VCST)을 공급받을 수 있으며, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)은 스토리지 전압(VCST)을 수신할 수 있다. 이 때, 전압 발생 회로(500)로부터 출력되는 스토리지 전압(VCST)은 일정한 레벨을 유지하지만, 표시 패널(100)의 각 픽셀에 인가되는 스토리지 전압은 픽셀이 표시하는 계조 및/또는 픽셀의 위치에 따라서 변동될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 계조를 표시하는 제1 영역(A1)에 인가되는 스토리지 전압(VCST')은 상기 스토리지 배선(미도시) 상의 리플(ripple) 및/또는 전압 강하(IR-drop)에 의해 변동될 수 있으며, 특히 도 3에 도시된 것처럼 제2 수평 라인 구간들(T2)에서 감소할 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)에 인가되는 스토리지 전압(VCST')에 변동이 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(10)에 포함되는 타이밍 제어 회로(200)는 스토리지 전압(VCST')의 변동을 보상하기 위하여 상기 계조 보정을 수행할 수 있으며, 상기 계조 보정에 의해 데이터 전압들이 보정(예를 들어, 쉬프트)될 수 있다.

구체적으로, 도 3에 도시된 것처럼 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)에 인가되는 스토리지 전압(VCST')에 변동이 발생하는 경우에, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)은 정극성 하이 레벨(PH)에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨(PC)을 가질 수 있고, 제1 부극성 데이터 전압(VD2)은 부극성 하이 레벨(NH)에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨(NC)을 가질 수 있다. 상기 제1 방향은 전압 레벨의 절대값이 감소하는 방향을 나타낼 수 있으며, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 레벨 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 레벨이 접지 전압의 레벨 쪽으로 동일한 방향으로 쉬프트될 수 있다. 정극성 하이 레벨(PH) 및 부극성 하이 레벨(NH)은 보정 전 계조에 기초한 레벨을 나타낼 수 있으며, 각각 제1 정상 레벨 및 제2 정상 레벨로 부를 수 있다.

상기와 같이 제1 정극성 데이터 전압(VD1) 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)이 동일한 방향으로 쉬프트되는 경우에, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)과 공통 전압(VCOM)의 레벨 차이는 감소하고 제1 부극성 데이터 전압(VD2)과 공통 전압(VCOM)의 레벨 차이는 증가할 수 있다. 다시 말하면, 정극성 하이 레벨(PH)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이는 제1 보정 레벨(PC)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이보다 클 수 있고, 부극성 하이 레벨(NH)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이는 제2 보정 레벨(NC)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이보다 작을 수 있다. 도 3에 도시된 것처럼 데이터 전압들을 보정하기 위해, 타이밍 제어 회로(200)는 제1 픽셀(P1)에 상응하는 제1 정극성 계조를 감소시킬 수 있고, 제2 픽셀(P2)에 상응하는 제1 부극성 계조를 증가시킬 수 있다.

일 실시예에서, 스토리지 전압(VCST')의 변동량이 증가할수록 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1)의 크기가 증가할수록, 스토리지 전압(VCST')의 변동량이 증가하며 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량이 증가할 수 있다. 다른 예에서, 상기 제1 계조와 상기 제2 계조의 차이가 증가할수록(즉, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 계조 차이가 증가할수록), 스토리지 전압(VCST')의 변동량이 증가하며 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량이 증가할 수 있다. 또 다른 예에서, 제1 영역(A1)과 데이터 구동 회로(400) 사이의 거리가 증가할수록, 스토리지 전압(VCST')의 변동량이 증가하며 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량이 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량은 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량은 서로 다를 수 있다.

일 실시예에서, 도 3에 도시된 제2 수평 라인 구간들(T2)에서 제1 보정 레벨(PC)과 제2 보정 레벨(NC)의 변화는 exp(-t)의 그래프와 유사할 수 있다.

도 2, 3 및 4를 참조하면, 스토리지 전압(VCST')에 변동이 발생하였지만 데이터 전압들(VD1, VD2)이 보정되지 않은 경우에는, 제1 영역(A1)에 포함되는 픽셀(예를 들어, P1)의 전압(VP1)의 안정화 레벨과 제2 영역(A2)에 포함되는 픽셀의 전압(VP2)의 안정화 레벨이 △VP 만큼 차이가 있을 수 있으며, 상기와 같은 레벨 차이에 의해 수평 크로스토크(horizontal crosstalk)와 같은 표시 불량이 유발될 수 있다.

이에 비하여, 스토리지 전압(VCST')에 변동이 발생하고 본 발명의 실시예들에 따라서 데이터 전압들(VD1, VD2)이 제1 및 제2 보정 레벨들(PC, NC)로 보정된 경우에는, 제1 영역(A1)에 포함되는 픽셀(예를 들어, P1)의 전압(VP1)의 안정화 레벨과 제2 영역(A2)에 포함되는 픽셀의 전압(VP2)의 안정화 레벨이 실질적으로 동일할 수 있으며, 따라서 수평 크로스토크가 방지되어 표시 품질의 열화를 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 포함되는 타이밍 제어 회로를 나타내는 블록도이다.

도 1 및 5를 참조하면, 타이밍 제어 회로(200)는 영상 처리부(210) 및 제어 신호 발생부(220)를 포함할 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위해 논리적으로 구분하였을 뿐, 하드웨어적으로 구분한 것은 아닐 수 있다.

영상 처리부(210)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 포함되는 상기 복수의 입력 계조들을 보정하여 출력 영상 데이터(DAT)에 포함되는 상기 복수의 출력 계조들을 발생할 수 있다. 영상 처리부(210)는 상기 계조 보정을 위한 색 특성 보상(Adaptive Color Correction; ACC)을 수행할 수 있다.

영상 처리부(210)는 제1 변환부(211), 평균화부(213), 추정부(215), 보상부(217) 및 제2 변환부(219)를 포함할 수 있다.

제1 변환부(211)는 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여 상기 복수의 입력 계조들을 복수의 입력 전압들(VI)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(100)은 m(m은 2 이상의 자연수)개의 수평 라인들 및 n(n은 2 이상의 자연수)개의 수직 라인들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 입력 계조들은 제1 수평 라인에 상응하는 제1 입력 계조들(예를 들어, GI11~GI1n), 상기 제1 수평 라인과 인접하고 상기 제1 수평 라인 이후의 제2 수평 라인에 상응하는 제2 입력 계조들(예를 들어, GI21~GI2n), ..., 및 제m 수평 라인에 상응하는 제m 입력 계조들(예를 들어, GIm1~GImn)을 포함할 수 있다. 복수의 입력 전압들(VI)은 상기 제1 수평 라인에 상응하는 제1 입력 전압들(예를 들어, VI11~VI1n), 상기 제2 수평 라인에 상응하는 제2 입력 전압들(예를 들어, VI21~VI2n), ..., 및 상기 제m 수평 라인에 상응하는 제m 입력 전압들(예를 들어, VIm1~VImn)을 포함할 수 있다.

평균화부(213)는 복수의 입력 전압들(VI)을 수평 라인 별로 평균화하여 복수의 평균 전압들(AVI)을 발생할 수 있다. 예를 들어, 평균화부(213)는 상기 제1 입력 전압들(VI11~VI1n)을 평균화하여 제1 평균 전압(예를 들어, AVI1)을 발생할 수 있고, 상기 제2 입력 전압들(VI21~VI2n)을 평균화하여 제2 평균 전압(예를 들어, AVI2)을 발생할 수 있으며, 상기 제m 입력 전압들(VIm1~VImn)을 평균화하여 제m 평균 전압(예를 들어, AVIm)을 발생할 수 있다.

추정부(215)는 이전 수평 라인의 평균 전압 및 전압 변동 추정치와 현재 수평 라인의 평균 전압에 기초하여 현재 수평 라인의 전압 변동 추정치(RIPV)를 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 수평 라인의 전압 변동 추정치(예를 들어, RIPV2)는 하기의 [수학식 1]에 의해 획득될 수 있다.

[수학식 1]

RIPV2=RIPV1*D*(AVI2-AVI1)

상기의 [수학식 1]에서, RIPV1은 상기 제2 수평 라인과 인접한 상기 제1 수평 라인의 전압 변동 추정치를 나타내며, 예를 들어 상기 제1 수평 라인이 첫 번째 수평 라인인 경우에 RIPV1은 외부 입력 상수일 수 있다. D는 표시 패널(100)의 RC 특성에 따른 상수를 나타내며, 예를 들어 exp(-1/τ)일 수 있다.

보상부(217)는 현재 수평 라인의 전압 변동 추정치(RIPV)를 기초로 현재 수평 라인의 입력 전압들을 보상하여 복수의 출력 전압들(VO)을 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 수평 라인에 상응하는 상기 제2 입력 전압들(VI21~VI2n)은 하기의 [수학식 2] 또는 [수학식 3]에 의해 제2 출력 전압들(예를 들어, VO21~VO2n)로 보상될 수 있다.

[수학식 2]

VO2k=VI2k-AA*RIPV2

[수학식 3]

VO2k=VI2k+BB*RIPV2

상기의 [수학식 2] 및 [수학식 3]에서, k는 1 이상 n 이하의 자연수를 나타낸다. AA 및 BB는 상수를 나타내며, 표시 패널(100)의 위치에 따라 변경될 수 있다. VI2k가 정극성에 상응하는 경우에 상기의 [수학식 2]가 적용될 수 있고, VI2k가 부극성에 상응하는 경우에 상기의 [수학식 3]이 적용될 수 있다.

제2 변환부(219)는 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여 복수의 출력 전압들(VO)을 상기 복수의 출력 계조들로 변환할 수 있다. 예를 들어, 복수의 출력 전압들(VO)은 상기 제1 수평 라인에 상응하는 제1 출력 전압들(예를 들어, VO11~VO1n), 상기 제2 수평 라인에 상응하는 제2 출력 전압들(예를 들어, VO21~VO2n), ..., 및 상기 제m 수평 라인에 상응하는 제m 출력 전압들(예를 들어, VOm1~VOmn)을 포함할 수 있다. 상기 복수의 출력 계조들은 상기 제1 수평 라인에 상응하는 제1 출력 계조들(예를 들어, GO11~GO1n), 상기 제2 수평 라인에 상응하는 제2 출력 계조들(예를 들어, GO21~GO2n), ..., 및 상기 제m 수평 라인에 상응하는 제m 출력 계조들(예를 들어, GOm1~GOmn)을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 추정부(215)는 이전 수평 라인의 전압 변동 추정치 및 현재 수평 라인의 평균 전압에 기초하여 현재 수평 라인의 전압 변동 추정치(IRV)를 추가적으로 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 수평 라인의 전압 변동 추정치(예를 들어, IRV2)는 하기의 [수학식 4]에 의해 획득될 수 있다.

[수학식 4]

IRV2=IRV1*(1-R)+AVI2*R

상기의 [수학식 4]에서, IRV1은 상기 제2 수평 라인과 인접한 상기 제1 수평 라인의 전압 변동 추정치를 나타내며, 예를 들어 상기 제1 수평 라인이 첫 번째 수평 라인인 경우에 IRV1은 외부 입력 상수일 수 있다. R은 표시 패널(100)의 RC 특성에 따른 상수를 나타내며, 예를 들어 1-exp(-1/τ)일 수 있다.

보상부(217)는 현재 수평 라인의 전압 변동 추정치(IRV)를 기초로 현재 수평 라인의 입력 전압들을 추가적으로 보상하여 복수의 출력 전압들(VO)을 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 수평 라인의 상기 제2 입력 전압들(VI21~VI2n)은 하기의 [수학식 5] 또는 [수학식 6]에 의해 상기 제2 출력 전압들(VO21~VO2n)로 보상될 수 있다.

[수학식 5]

VO2k=VI2k-AA*RIPV2-CC*IRV2

[수학식 6]

VO2k=VI2k+BB*RIPV2+DD*IRV2

상기의 [수학식 5] 및 [수학식 6]에서, CC 및 DD는 상수를 나타내며, 표시 패널(100)의 위치에 따라 변경될 수 있다. VI2k가 정극성에 상응하는 경우에 상기의 [수학식 5]가 적용될 수 있고, VI2k가 부극성에 상응하는 경우에 상기의 [수학식 6]이 적용될 수 있다.

일 실시예에서, 타이밍 제어 회로(200)는 룩업 테이블(LUT1)을 저장하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 저장부는 이피롬(Erasable Programmable Read-Only Memory; EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory; EEPROM), 플래시 메모리(flash memory), 상변화 랜덤 액세스 메모리(Phase change Random Access Memory; PRAM), 강유전체 랜덤 액세스 메모리(Ferroelectric Random Access Memory; FRAM), 저항 랜덤 액세스 메모리(Resistive Random Access Memory; RRAM), 강자성 랜덤 액세스 메모리(Magnetic Random Access Memory; MRAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 상기 저장부는 타이밍 제어 회로(200)의 외부에 배치될 수도 있다.

일 실시예에서, 계조 값들을 전압 값들로 변환하지 않고 상술한 보정 동작이 수행될 수 있으며, 이 경우 제1 변환부(211) 및 제2 변환부(219)는 생략될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 표시 패널(100)에 표시되는 프레임 영상(예를 들어, FIMG1) 중 특정 영역(예를 들어, A1)에 대해서만 상술한 보정 동작이 수행될 수 있으며, 이 경우 타이밍 제어 회로(200)는 상기 프레임 영상을 분석하는 영상 분석부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

제어 신호 발생부(220)는 입력 제어 신호(ICONT)에 기초하여 게이트 구동 회로(300)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 제1 제어 신호(CONT1), 데이터 구동 회로(400)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 제2 제어 신호(CONT2) 및 전압 발생 회로(500)의 구동 타이밍을 조절하기 위한 제3 제어 신호(CONT3)를 발생할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 타이밍 제어 회로(200)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 대한 화질 보정, 얼룩 보정, 능동 커패시턴스 보상(Dynamic Capacitance Compensation; DCC) 및/또는 디더링(dithering) 등을 수행하는 구성요소를 더 포함할 수 있다.

도 6 및 7은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에 포함되는 픽셀을 나타내는 도면들이다.

도 6 및 7에는 하나의 픽셀(P1)이 도시되었으나, 상기 픽셀 구조는 표시 패널(도 1의 100)의 전 표시 영역에 걸쳐 반복될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제1 픽셀(P1)은 제1 픽셀 전극(PE1) 및 제1 스위칭 소자(TFT1)를 포함할 수 있다.

제1 스위칭 소자(TFT1)는 제1 픽셀 전극(PE1)에 제1 데이터 전압(예를 들어, 도 3의 VD1)을 인가할 수 있다. 제1 픽셀 전극(PE1) 및 공통 전압(VCOM)이 인가되는 공통 전극 사이에는 제1 액정 커패시터(CLC1)가 형성될 수 있다. 제1 픽셀 전극(PE1) 및 스토리지 전압(VCST)이 인가되는 스토리지 전극 사이에는 제1 스토리지 커패시터(CST1)가 형성될 수 있다.

제1 스위칭 소자(TFT1)는 상기 제1 데이터 전압을 제공하는 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되는 제1 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되는 제어 전극 및 제1 픽셀 전극(PE1)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제1 픽셀(P1)은 제1 하이 픽셀(H1) 및 제1 로우 픽셀(L1)을 포함할 수 있다.

제1 하이 픽셀(H1)은 제1 픽셀 전극(PEH1), 제1 스위칭 소자(TFTH11) 및 제2 스위칭 소자(TFTH12)를 포함할 수 있다. 제1 스위칭 소자(TFTH11)는 제1 픽셀 전극(PEH1)에 제1 데이터 전압(예를 들어, 도 3의 VD1)을 인가할 수 있다. 제2 스위칭 소자(TFTH12)는 제1 픽셀 전극(PEH1)에 스토리지 전압(VCST)을 인가할 수 있다. 제1 픽셀 전극(PEH1) 및 공통 전압(VCOM)이 인가되는 공통 전극 사이에는 제1 액정 커패시터(CLCH1)가 형성될 수 있다. 제2 스위칭 소자(TFTH12)의 제1 전극 및 스토리지 전압(VCST)이 인가되는 스토리지 전극 사이에는 제1 스토리지 커패시터(CST1)가 형성될 수 있다.

제1 로우 픽셀(L1)은 제2 픽셀 전극(PEL1) 및 제3 스위칭 소자(TFTL1)를 포함할 수 있다. 제3 스위칭 소자(TFTL1)는 제2 픽셀 전극(PEL1)에 상기 제1 데이터 전압을 인가할 수 있다. 제2 픽셀 전극(PEL1) 및 상기 공통 전극 사이에는 제2 액정 커패시터(CLCL1)가 형성될 수 있다.

제1 스위칭 소자(TFTH11)는 상기 제1 데이터 전압을 제공하는 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되는 제1 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되는 제어 전극 및 제1 픽셀 전극(PEH1)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 제2 스위칭 소자(TFTH12)는 제1 스토리지 커패시터(CST1)를 통해 스토리지 전압(VCST)에 연결되는 제1 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되는 제어 전극 및 제1 픽셀 전극(PEH1)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다. 제3 스위칭 소자(TFTL1)는 제1 데이터 라인(DL1)에 연결되는 제1 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 연결되는 제어 전극 및 제2 픽셀 전극(PEL1)에 연결되는 제2 전극을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 하이 픽셀(H1)의 크기는 로우 픽셀(L1)의 크기보다 작거나 같을 수 있다. 다시 말하면, 제1 픽셀 전극(PEH1)의 크기는 제2 픽셀 전극(PEL1)의 크기보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어, 하이 픽셀(H1)의 크기 및 로우 픽셀(L1)의 크기의 비율은 약 1:2일 수 있다.

일 실시예에서, 제1 스위칭 소자(TFTH11)의 저항은 제2 스위칭 소자(TFTH12)의 저항보다 작을 수 있다. 제1 스위칭 소자(TFTH11)의 채널의 길이에 대한 폭의 비율(W/L비)은 제2 스위칭 소자(TFTH12)의 채널의 길이에 대한 폭의 비율(W/L비)보다 클 수 있다.

실시예에 따라서, 제1 픽셀(P1)은 스토리지 전압(VCST)을 수신하기 위한 임의의 구조를 가질 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.

도 1, 2, 3 및 8을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(10)의 구동 방법에서는, 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하여 출력 영상 데이터(DAT)를 발생하고(단계 S100), 출력 영상 데이터(DAT)에 기초하여 제1 정극성 데이터 전압(VD1) 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)을 발생하고(단계 S200), 표시 패널(100)에 스토리지 전압(VCST)을 공급하며(단계 S300), 제1 정극성 데이터 전압(VD1) 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)에 기초하여 표시 패널(100)의 제1 픽셀(P1) 및 제2 픽셀(P2)을 구동한다(단계 S400).

제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)에 인가되는 스토리지 전압(VCST)에 변동이 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것처럼 표시 패널(100)이 출력 영상 데이터(DAT)에 기초하여 제1 프레임 영상(FIMG1)을 표시하고, 제1 프레임 영상(FIMG)이 제1 계조를 표시하는 제1 영역(A1) 및 상기 제1 계조보다 낮은 제2 계조를 표시하는 제2 영역(A2)으로 구분되며, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)이 제1 영역(A1)에 포함되는 경우에, 도 3에 도시된 것처럼 스토리지 전압(VCST')이 변동될 수 있다.

단계 S100에서 수행된 계조 보정에 의해 데이터 전압들이 보정(예를 들어, 쉬프트)될 수 있다. 구체적으로, 도 3에 도시된 것처럼, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)은 정극성 하이 레벨(PH)에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨(PC)을 가질 수 있고, 제1 부극성 데이터 전압(VD2)은 부극성 하이 레벨(NH)에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨(NC)을 가질 수 있다.

일 실시예에서, 스토리지 전압(VCST')의 변동량이 증가할수록 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량이 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1)의 크기가 증가하거나, 상기 제1 계조와 상기 제2 계조의 차이가 증가하거나, 제1 영역(A1)과 데이터 구동 회로(400) 사이의 거리가 증가할수록, 스토리지 전압(VCST')의 변동량이 증가하며 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량이 증가할 수 있다.

일 실시예에서, 정극성 하이 레벨(PH)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이는 제1 보정 레벨(PC)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이보다 클 수 있고, 부극성 하이 레벨(NH)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이는 제2 보정 레벨(NC)과 공통 전압(VCOM) 레벨의 차이보다 작을 수 있다.

실시예에 따라서, 제1 정극성 데이터 전압(VD1)의 쉬프트량 및 제1 부극성 데이터 전압(VD2)의 쉬프트량은 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다.

도 9는 도 8의 단계 S100의 일 예를 나타내는 순서도이다.

도 1, 5, 8 및 9를 참조하면, 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하여 출력 영상 데이터(DAT)를 발생(단계 S100)하는데 있어서, 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDAT)에 포함되는 복수의 입력 계조들(GI)을 복수의 입력 전압들(VI)로 변환할 수 있고(단계 S110), 복수의 입력 전압들(VI)을 수평 라인 별로 평균화하여 복수의 평균 전압들(AVI)을 발생할 수 있고(단계 S120), 이전 수평 라인의 평균 전압 및 전압 변동 추정치와 현재 수평 라인의 평균 전압에 기초하여 현재 수평 라인의 전압 변동 추정치(RIPV, IRV)를 발생할 수 있고(단계 S130), 현재 수평 라인의 전압 변동 추정치(RIPV, IRV)를 기초로 현재 수평 라인의 입력 전압들을 보상하여 복수의 출력 전압들(VO)을 발생할 수 있으며(단계 S140), 룩업 테이블(LUT1)에 기초하여 복수의 출력 전압들(VO)을 출력 영상 데이터(DAT)에 포함되는 복수의 출력 계조들(GO)로 변환할 수 있다(단계 S150). 도 9의 각 단계들은 도 5를 참조하여 상술한 제1 변환부(211), 평균화부(213), 추정부(215), 보상부(217) 및 제2 변환부(219)의 동작과 각각 실질적으로 동일할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.

도 10을 참조하면, 표시 장치(10a)는 표시 패널(100), 타이밍 제어 회로(200a), 게이트 구동 회로(300), 데이터 구동 회로(400a), 전압 발생 회로(500) 및 감마 전압 발생 회로(600)를 포함한다.

감마 전압 발생 회로(600)를 더 포함하고, 이에 따라 타이밍 제어 회로(200a) 및 데이터 구동 회로(400a)의 동작이 변경되는 것을 제외하면, 도 10의 표시 장치(10a)는 도 1의 표시 장치(10)와 실질적으로 동일할 수 있다.

타이밍 제어 회로(200a)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 기초하여 출력 영상 데이터(DAT')를 발생하고, 입력 제어 신호(ICONT)에 기초하여 제1 제어 신호(CONT1), 제2 제어 신호(CONT2), 제3 제어 신호(CONT3) 및 제4 제어 신호(CONT4)를 발생한다. 감마 전압 발생 회로(600)는 제4 제어 신호(CONT4)에 기초하여 감마 기준 전압(VG)을 발생한다. 데이터 구동 회로(400a)는 감마 기준 전압(VG), 제2 제어 신호(CONT2) 및 디지털 형태의 출력 영상 데이터(DAT')를 기초로 복수의 데이터 전압들을 발생하여 데이터 라인들(DL)에 인가한다.

도 2 및 3을 참조하여 상술한 것과 유사하게, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)은 서로 다른 극성의 데이터 전압들에 기초하여 구동할 수 있으며, 제1 및 제2 픽셀들(P1, P2)에 인가되는 스토리지 전압(VCST)의 변동이 발생할 수 있다. 다만, 도 10의 표시 장치(10a)는, 타이밍 제어 회로(200a)가 입력 영상 데이터(IDAT)의 입력 계조들을 보정하는 대신에, 감마 전압 발생 회로(600)를 제어하기 위한 제4 제어 신호(CONT4)를 발생하며 제4 제어 신호(CONT4)에 기초하여 감마 기준 전압(VG)을 제어함으로써, 도 3에 도시된 것처럼 제1 정극성 데이터 전압(VD1)은 정극성 하이 레벨(PH)에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨(PC)을 가지고 제1 부극성 데이터 전압(VD2)은 부극성 하이 레벨(NH)에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨(NC)을 가지도록 데이터 전압들(VD1, VD2)을 보상할 수 있다.

이상, 특정 개수 및 특정 구조의 픽셀들을 포함하고 특정 프레임 영상을 표시하는 표시 장치에 기초하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법을 설명하였으나, 본 발명의 실시예들은 임의의 개수 및 구조의 픽셀들을 포함하고 임의의 프레임 영상을 표시할 때 스토리지 전압(VCST')에 변동이 발생하는 표시 장치에 대해서 적용될 수 있다.

본 발명은 표시 장치 및 이를 포함하는 다양한 장치 및 시스템에 적용될 수 있다. 따라서 본 발명은 휴대폰, 스마트 폰, PDA, PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라(Digital Camera), 캠코더(Camcoder), PC(Personal Computer), 서버 컴퓨터(Server Computer), 워크스테이션(Workstation), 노트북(Laptop Computer), 디지털 TV(Digital Television), 셋-탑 박스(Set-Top Box), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(Portable Game Console), 네비게이션(Navigation) 시스템, 스마트 카드, 프린터 등과 같은 다양한 전자 기기에 유용하게 이용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.

Claims

입력 영상 데이터를 보정하여 출력 영상 데이터를 발생하는 타이밍 제어 회로;
상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 정극성 데이터 전압 및 제1 부극성 데이터 전압을 발생하는 데이터 구동 회로; 및
상기 제1 정극성 데이터 전압에 기초하여 구동하는 제1 픽셀 및 상기 제1 부극성 데이터 전압에 기초하여 구동하는 제2 픽셀을 포함하고, 스토리지 전압을 공급받는 표시 패널을 포함하고,
상기 제1 및 제2 픽셀들에 인가되는 상기 스토리지 전압에 변동이 발생하는 경우에, 상기 제1 정극성 데이터 전압은 제1 정상 레벨에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨을 가지고, 상기 제1 부극성 데이터 전압은 제2 정상 레벨에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨을 가지며,
상기 제1 정극성 데이터 전압 및 상기 제1 부극성 데이터 전압이 동일한 상기 제1 방향으로 쉬프트되는 경우에, 상기 제1 정극성 데이터 전압과 공통 전압의 레벨의 차이는 감소하고 상기 제1 부극성 데이터 전압과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 증가하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 스토리지 전압의 변동량이 증가할수록 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 표시 패널은 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 프레임 영상을 표시하고,
상기 제1 프레임 영상은 제1 계조를 표시하는 제1 영역 및 상기 제1 계조보다 낮은 제2 계조를 표시하는 제2 영역으로 구분되며,
상기 제1 및 제2 픽셀들은 상기 제1 영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 영역의 크기가 증가할수록, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가하며 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제1 계조와 상기 제2 계조의 차이가 증가할수록, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가하며 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량은 동일하거나 서로 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 정상 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 상기 제1 보정 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이보다 크며,
상기 제2 정상 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 상기 제2 보정 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 타이밍 제어 회로는,
상기 입력 영상 데이터에 포함되는 복수의 입력 계조들 중에서 상기 제1 픽셀에 상응하는 제1 정극성 계조를 감소시키고,
상기 복수의 입력 계조들 중에서 상기 제2 픽셀에 상응하는 제1 부극성 계조를 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어 회로는,
상기 입력 영상 데이터에 포함되는 복수의 입력 계조들을 보정하여 상기 출력 영상 데이터에 포함되는 복수의 출력 계조들을 발생하는 영상 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 영상 처리부는,
룩업 테이블에 기초하여 상기 복수의 입력 계조들을 복수의 입력 전압들로 변환하는 제1 변환부;
상기 복수의 입력 전압들 중 제1 수평 라인에 상응하는 제1 입력 전압들의 제1 평균 전압 및 상기 복수의 입력 전압들 중 상기 제1 수평 라인과 인접하는 제2 수평 라인에 상응하는 제2 입력 전압들의 제2 평균 전압을 발생하는 평균화부;
상기 제1 평균 전압, 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제1 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제2 전압 변동 추정치를 발생하는 추정부;
상기 제2 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 보상하는 보상부; 및
상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 보상된 제2 입력 전압들을 상기 복수의 출력 계조들 중 일부로 변환하는 제2 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 추정부는 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제3 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제4 전압 변동 추정치를 더 발생하고,
상기 보상부는 상기 제4 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 추가적으로 보상하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 픽셀은,
제1 픽셀 전극; 및
상기 제1 정극성 데이터 전압이 인가되는 제1 데이터 라인과 상기 제1 픽셀 전극 사이에 연결되고, 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제1 픽셀 전극 및 상기 스토리지 전압이 인가되는 스토리지 전극 사이에 제1 스토리지 커패시터가 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 픽셀은,
제1 및 제2 픽셀 전극들;
상기 제1 정극성 데이터 전압이 인가되는 제1 데이터 라인과 상기 제1 픽셀 전극 사이에 연결되고, 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함하는 제1 스위칭 소자;
상기 제1 픽셀 전극 및 상기 스토리지 전압 사이에 연결되고, 상기 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함하는 제2 스위칭 소자; 및
상기 제1 데이터 라인과 상기 제2 픽셀 전극 사이에 연결되고, 상기 제1 게이트 라인과 연결되는 제어 전극을 포함하는 제3 스위칭 소자를 포함하고,
상기 제2 스위칭 소자 및 상기 스토리지 전압이 인가되는 스토리지 전극 사이에는 제1 스토리지 커패시터가 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
입력 영상 데이터를 보정하여 출력 영상 데이터를 발생하는 단계;
상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 정극성 데이터 전압 및 제1 부극성 데이터 전압을 발생하는 단계;
표시 패널에 스토리지 전압을 공급하는 단계; 및
상기 제1 정극성 데이터 전압 및 상기 제1 부극성 데이터 전압에 기초하여 상기 표시 패널의 제1 픽셀 및 제2 픽셀을 구동하는 단계를 포함하고
상기 제1 및 제2 픽셀들에 인가되는 상기 스토리지 전압에 변동이 발생하는 경우에, 상기 제1 정극성 데이터 전압은 제1 정상 레벨에서 제1 방향으로 쉬프트된 제1 보정 레벨을 가지고, 상기 제1 부극성 데이터 전압은 제2 정상 레벨에서 상기 제1 방향으로 쉬프트된 제2 보정 레벨을 가지며,
상기 제1 정극성 데이터 전압 및 상기 제1 부극성 데이터 전압이 동일한 상기 제1 방향으로 쉬프트되는 경우에, 상기 제1 정극성 데이터 전압과 공통 전압의 레벨의 차이는 감소하고 상기 제1 부극성 데이터 전압과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 증가하는 표시 장치의 구동 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 스토리지 전압의 변동량이 증가할수록 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 표시 패널은 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 제1 프레임 영상을 표시하고,
상기 제1 프레임 영상은 제1 계조를 표시하는 제1 영역 및 상기 제1 계조보다 낮은 제2 계조를 표시하는 제2 영역으로 구분되며,
상기 제1 및 제2 픽셀들은 상기 제1 영역에 포함되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 제1 영역의 크기가 증가하거나, 상기 제1 계조와 상기 제2 계조의 차이가 증가할수록, 상기 스토리지 전압의 변동량이 증가하며 상기 제1 정극성 데이터 전압의 쉬프트량 및 상기 제1 부극성 데이터 전압의 쉬프트량이 증가하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 14 항에 있어서,
상기 제1 정상 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 상기 제1 보정 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이보다 크며,
상기 제2 정상 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이는 상기 제2 보정 레벨과 상기 공통 전압의 레벨의 차이보다 작은 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 출력 영상 데이터를 발생하는 단계는,
룩업 테이블에 기초하여 상기 입력 영상 데이터에 포함되는 복수의 입력 계조들을 복수의 입력 전압들로 변환하는 단계;
상기 복수의 입력 전압들 중 제1 수평 라인에 상응하는 제1 입력 전압들의 제1 평균 전압 및 상기 복수의 입력 전압들 중 상기 제1 수평 라인과 인접하는 제2 수평 라인에 상응하는 제2 입력 전압들의 제2 평균 전압을 발생하는 단계;
상기 제1 평균 전압, 상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제1 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제2 전압 변동 추정치를 발생하는 단계;
상기 제2 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 보상하는 단계; 및
상기 룩업 테이블에 기초하여 상기 보상된 제2 입력 전압들을 상기 출력 영상 데이터에 포함되는 복수의 출력 계조들 중 일부로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제 19 항에 있어서, 상기 출력 영상 데이터를 발생하는 단계는,
상기 제2 평균 전압 및 상기 제1 수평 라인의 제3 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 수평 라인의 제4 전압 변동 추정치를 발생하는 단계; 및
상기 제4 전압 변동 추정치에 기초하여 상기 제2 입력 전압들을 추가적으로 보상하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.