KR102589900B1 - 표시 장치 및 그것의 화질 보상 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그것의 화질 보상 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 표시 패널, 디밍 신호의 온 구간들에서 구동되어 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트, 상기 디밍 신호의 오프 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제1 영역들을 검출하는 보상 영역 검출부, 상기 제1 영역들의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인을 산출하는 제1 게인 산출부, 영상 신호들의 채도들에 기초하여 제2 게인을 산출하는 제2 게인 산출부, 상기 영상 신호들의 계조값들에 기초하여 제3 게인을 산출하는 제3 게인 산출부, 및 상기 제1, 제2, 및 제3 게인들을 각각 상기 영상 신호들에 가산하여 상기 영상 보상 신호들로 출력하는 가산 회로를 포함한다. 상기 제1 게인은 상기 제1 영역들의 상기 휘도를 상기 온 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제2 영역들의 휘도에 매칭시키기 위한 값으로 결정된다.

Description

표시 장치 및 그것의 화질 보상 방법{DISPLAY DEVICE AND IMAGE QUALITY COMPENSATION METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그것의 화질 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로 액정 표시 장치는 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 화소들에 게이트 신호들을 제공하는 게이트 구동부, 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 구동부, 및 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트를 포함한다. 화소들은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 전압들을 제공받아 구동된다. 화소들은 백라이트로부터 제공받은 광의 투과율을 조절하고, 그 결과, 화소들에 의해 영상이 표시된다.
백라이트는 소비 전력을 감소시키기 위해 디밍 방식으로 구동된다. 디밍 방식은 영상의 휘도를 고려하여 백라이트의 광량을 제어하는 기술이다. 디밍 방식으로서, 디지털 디밍 방식이 사용되고 있으며, 디지털 디밍 방식은 펄스 폭 변조(Pulse Width Modulation: PWM) 방식으로 정의될 수 있다.
화소들 각각은 게이트 신호에 응답하여 턴 온되는 트랜지스터 및 트랜지스터에 연결된 액정 커패시터를 포함한다. 턴 온된 트랜지스터는 액정 커패시터에 데이터 전압을 제공하고, 액정 커패시터는 데이터 전압에 대응하는 전하량을 충전한다. 그 결과 화소들이 구동된다. 트랜지스터는 반도체층을 포함하며, 반도체 층에 광이 조사될 때, 반도체층의 금속화 현상이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 영상 신호들의 화질 열화를 보상하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 그것의 화질 보상 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는, 영상 보상 신호들에 대응하는 데이터 전압들을 제공받는 표시 패널, 디밍 신호를 수신하고, 상기 디밍 신호의 온 구간들에서 구동되어 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트, 상기 디밍 신호의 오프 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제1 영역들을 검출하는 보상 영역 검출부, 상기 제1 영역들의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인을 산출하는 제1 게인 산출부, 영상 신호들의 채도들에 기초하여 제2 게인을 산출하는 제2 게인 산출부, 상기 영상 신호들의 계조계조값들에 기초하여 제3 게인을 산출하는 제3 게인 산출부, 및 상기 제1, 제2, 및 제3 게인들을 각각 상기 영상 신호들에 가산하여 상기 영상 보상 신호들로 출력하는 가산 회로를 포함하고, 상기 제1 게인은 상기 제1 영역들의 상기 휘도를 상기 온 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제2 영역들의 휘도에 매칭시키기 위한 값으로 결정된다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 화질 보상 방법은, 디밍 신호의 오프 구간들에 대응하는 표시 패널의 제1 영역들 및 상기 디밍 신호의 온 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제2 영역들을 검출하는 단계, 상기 제1 영역들의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인을 산출하는 단계, 영상 신호들의 채도들에 기초하여 제2 게인을 산출하는 단계, 상기 영상 신호들의 계조계조값들에 기초하여 제3 게인을 산출하는 단계, 상기 제1, 제2, 및 제3 게인들을 상기 영상 신호들에 가산하여 영상 보상 신호들을 생성하는 단계, 및 상기 영상 보상 신호들을 출력하는 단계를 포함하고, 상기 제1 영역들의 상기 휘도는 상기 제2 영역들의 휘도보다 높고, 상기 제1 게인에 의해 상기 제1 영역들의 상기 휘도는 상기 제2 영역들의 상기 휘도에 매칭되도록 낮아진다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 표시 패널의 가로 줄무늬 얼룩을 제거하기 위한 제1 게인, 영상 신호들의 채도들에 기초하여 산출된 제2 게인, 및 영상 신호들의 계조계조값들에 기초하여 산출된 제3 게인을 이용하여 영상 신호들을 보상함으로써, 영상 신호들의 화질 열화를 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 어느 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3은 도 1에 도시된 디밍 신호를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 보상 회로의 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 보상 영역 검출부의 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 보상 영역 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5 및 도 6에서 설명된 제1 및 제2 영역들을 도시한 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 제1 게인 산출부의 블록도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 서브 게인 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 제2 서브 게인 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 게인 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 4에 도시된 제2 게인 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 계조값들에 대응하는 제3 게인의 값들을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 화질 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140), 백라이트 구동부(150), 및 백라이트(160)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 서로 마주 보는 2개의 기판들 및 2개의 기판들 사이에 배치된 액정층을 포함하는 액정 표시 패널일 수 있다. 표시 패널(110)은 복수 개의 게이트 라인들(GL1~GLm), 복수 개의 데이터 라인들(DL1~DLn), 및 복수 개의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. m 및 n은 자연수이다.
게이트 라인들(GL1~GLm)은 제1 방향(DR1)으로 연장되어 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)으로 배열될 수 있다. 게이트 라인들(GL1~GLm)은 게이트 구동부(130)에 연결될 수 있다.
데이터 라인들(DL1~DLn)은 제2 방향(DR2)으로 연장되어 제1 방향(DR1)으로 배열될 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 게이트 라인들(GL1~GLm)과 서로 절연되어 교차할 수 있다. 데이터 라인들(DL1~DLn)은 데이터 구동부(140)에 연결될 수 있다. 제1 방향(DR1)은 행 방향으로 정의되고, 제2 방향(DR2)은 열 방향으로 정의될 수 있다.
화소들(PX)은 매트릭스 형태로 배열되어 게이트 라인들(GL1~GLm) 및 데이터 라인들(DL1~DLn)에 연결될 수 있다. 화소들(PX)은 레드, 그린, 또는 블루 색을 표시할 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 화소들(PX)은 화이트, 옐로우, 시안, 또는 마젠타 등 다양한 색들을 더 표시할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 집적 회로 칩의 형태로 인쇄 회로 기판(미 도시됨) 상에 실장되어 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)에 연결될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 외부(예를 들어, 시스템 보드)로부터 영상 신호들(RGB) 및 제어 신호(CS)를 수신할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 구동부(140)와의 인터페이스 사양에 부합하도록 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 영상 신호들(RGB)의 데이터 포맷을 변환한 영상 데이터들(DATA)을 데이터 구동부(140)에 제공할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 보상 회로(170)를 포함할 수 있다. 보상 회로(170)는 표시 패널(110)의 화질을 보상하기 위해 영상 신호들(RGB)을 보상할 수 있다. 실질적으로, 영상 신호들(RGB)을 보상한 영상 보상 신호들이 타이밍 컨트롤러(120)에 의해 영상 데이터들(DATA)로 변환되어 출력될 수 있다.
보상 회로(170)는 표시 패널(110)의 가로 줄무늬 얼룩을 제거하기 위한 제1 게인을 산출하고, 영상 신호들(RGB)의 채도들에 기초하여 제2 게인을 산출하고, 영상 신호들(RGB)의 계조값들에 기초하여 제3 게인을 산출할 수 있다. 보상 회로(170)는 제1, 제2, 및 제3 게인들을 영상 신호들(RGB)에 가산하여 영상 보상 신호들을 생성할 수 있다. 이러한 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호(CS)에 응답하여 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성할 수 있다. 제어 신호(CS)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 및 메인 클럭 신호를 포함할 수 있다.
게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호일 수 있다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호일 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 게이트 제어 신호(GCS)를 게이트 구동부(130)에 제공하고, 데이터 제어 신호(DCS)를 데이터 구동부(140)에 제공할 수 있다.
게이트 구동부(130)는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 게이트 신호들을 생성할 수 있다. 게이트 신호들은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 화소들(PX)에 제공될 수 있다. 게이트 신호들은 순차적으로 화소들(PX)에 제공될 수 있다.
게이트 라인들(GL1~GLm) 각각에 연결된 화소들(PX)은 제1 방향(DR1)으로 배열되므로, 게이트 라인들(GL1~GLm) 각각에 연결된 화소들(PX)은 행 단위로 배열된 화소들(PX)로 정의될 수 있다. 게이트 신호들은 순차적으로 화소들(PX)에 제공되므로 화소들(PX)은 행 단위로 순차적으로 구동될 수 있다.
데이터 구동부(140)는 데이터 제어 신호(DCS)에 응답하여 영상 데이터들(DATA)에 대응하는 아날로그 형태의 데이터 전압들을 생성하여 출력할 수 있다. 실질적으로, 데이터 전압들은 영상 보상 신호들에 대응할 수 있다. 데이터 전압들은 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 화소들(PX)에 제공될 수 있다.
게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 복수 개의 구동 칩들로 형성되어 가요성 인쇄 회로 기판상에 실장되고, 테이프 캐리어 패키지(TCP: Tape Carrier Package) 방식으로 표시 패널(110)에 연결될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)는 복수 개의 구동 칩들로 형성되어 표시 패널(110)에 칩 온 글래스(COG: Chip on Glass) 방식으로 실장될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 영상 신호들(RGB)을 분석하여 백라이트(160)의 휘도를 제어하기 위한 백라이트 제어 신호(BCS)를 생성할 수 있다. 백라이트 제어 신호(BCS)는 백라이트 구동부(150)에 제공될 수 있다. 백라이트 구동부(150)는 백라이트 제어 신호(BCS)에 응답하여 백라이트(160)를 디밍 방식으로 구동하기 위한 디밍 신호(PWMS)를 백라이트(160)에 제공할 수 있다. 디밍 신호(PWMS)는 펄스 폭 변조(PWM: Pulse Width Modulation) 신호일 수 있다.
영상 신호들(RGB)이 어두운 영상을 표시하기 위한 영상 신호들(RGB)일 경우, 타이밍 컨트롤러(120)는 백라이트(160)에서 생성되는 광(L)의 휘도를 낮추기 위한 백라이트 제어 신호(BCS)를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 백라이트 구동부(150)는 디밍 신호(PWMS)의 듀티비를 낮추어 백라이트(160)에 제공함으로써, 백라이트(160)에서 생성된 광(L)의 휘도가 낮아질 수 있다.
영상 신호들(RGB)이 밝은 영상을 표시하기 위한 영상 신호들(RGB)일 경우, 타이밍 컨트롤러(120)는 백라이트(160)에서 생성되는 광(L)의 휘도를 높이기 위한 백라이트 제어 신호(BCS)를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 백라이트 구동부(150)는 디밍 신호(PWMS)의 듀티비를 높여 백라이트(160)에 제공함으로써, 백라이트(160)에서 생성된 광(L)의 휘도가 높아질 수 있다.
백라이트(160)는 광(L)을 생성하는 광원으로서 발광 다이오드들 또는 냉음극 형광 램프들을 포함할 수 있다. 백라이트(160)는 표시 패널(110)의 후방에 배치되고, 백라이트(160)에서 생성된 광(L)은 표시 패널(110)에 제공될 수 있다.
표시 패널(110)은 백라이트(160)로부터 제공받은 광(L)을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm)을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 데이터 전압들을 제공받을 수 있다. 화소들(PX)은 데이터 전압들에 대응하는 계조를 표시하고, 그 결과, 영상이 표시될 수 있다. 데이터 전압들에 의해 구동되는 화소들(PX)은 백라이트(160)로부터 제공받은 광(L)의 투과율을 조절하여 영상을 표시할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 어느 한 화소의 등가 회로도이다.
설명의 편의를 위해, 도 2에는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 화소(PXij)가 도시되었다. 도시되지 않았으나, 표시 패널(110)의 다른 화소들(PX)의 구성들은 도 2에 도시된 화소(PXij)와 동일할 것이다.
도 2를 참조하면, 화소(PXij)는 게이트 라인(GLi) 및 데이터 라인(DLj)에 연결된 트랜지스터(TR), 트랜지스터(TR)에 연결된 액정 커패시터(Clc), 및 액정 커패시터(Clc)에 병렬로 연결된 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)에 연결된 게이트 전극, 데이터 라인(DLj)에 연결된 소스 전극, 및 액정 커패시터(Clc)와 스토리지 커패시터(Cst)에 연결된 드레인 전극을 포함할 수 있다.
세부적인 구성이 도시되지 않았으나, 액정 커패시터(Clc)는 화소 전극, 공통 전극, 및 화소 전극과 공통 전극 사이의 액정층에 의해 형성될 수 있다. 화소 전극은 트랜지스터(TR)의 드레인 전극에 연결될 수 있다. 액정층(LC)은 유전체로서의 역할을 할 수 있다.
세부적인 구성이 도시되지 않았으나, 스토리지 커패시터(Cst)는 화소 전극, 스토리지 라인으로부터 분기된 스토리지 전극, 및 화소 전극과 스토리지 전극 사이에 배치된 절연층에 의해 형성될 수 있다. 스토리지 라인은 게이트 라인들(GL1~GLm)과 동일층에 동시에 형성될 수 있다. 스토리지 전극은 화소 전극과 부분적으로 오버랩 될 수 있다
트랜지스터(TR)는 게이트 라인(GLi)을 통해 제공받은 게이트 신호에 응답하여 턴 온될 수 있다. 데이터 라인(DLj)을 통해 수신된 데이터 전압은 턴 온된 트랜지스터(TR)를 통해 액정 커패시터(Clc)의 화소 전극에 제공될 수 있다. 공통 전극에는 공통 전압(Vcom)이 인가될 수 있다. 데이터 전압과 공통 전압의 레벨 차이에 대응하는 전하량이 액정 커패시터(Clc)에 충전될 수 있다.
데이터 전압 및 공통 전압의 전압 레벨의 차이에 의해 화소 전극과 공통 전극 사이에 전계가 형성될 수 있다. 화소 전극과 공통 전극 사이에 형성된 전계에 의해 액정층의 액정 분자들이 구동될 수 있다. 구동된 액정 분자들에 의해 백라이트(160)으로부터 제공된 광 투과율이 조절되어 영상이 표시될 수 있다.
스토리지 라인에는 일정한 전압 레벨을 갖는 스토리지 전압이 인가될 수 있다. 예시적으로 스토리지 전압은 공통 전압(Vcom)과 같은 전압 레벨을 가질 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 액정 커패시터(Clc)에 충전된 전압을 보완해 주는 역할을 할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 디밍 신호를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 디밍 신호(PWMS)의 타이밍도에서, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 전류를 나타낸다. 디밍 신호(PWMS)는 복수 개의 펄스들을 포함할 수 있다. 예시적으로 2개의 펄스들을 포함하는 디밍 신호(PWMS)가 도시되었으나, 펄스들의 개수는 이에 한정되지 않는다.
전술한 바와 같이 영상 신호들(RGB)의 휘도에 따라서, 듀티비가 가변될 수 있다. 즉, 펄스들의 폭이 변조될 수 있다. 디밍 신호(PWMS)는 온 구간들(ON) 및 오프 구간들(OFF)을 포함할 수 있다. 온 구간들(ON)은 오프 구간들(OFF)보다 높은 레벨을 가질 수 있다. 온 구간들(ON)은 오프 구간들(OFF) 사이에 배치될 수 있다.
백라이트(160)는 디밍 신호(PWMS)의 온 구간들(ON)에서 구동되어 광을 생성할 수 있다. 백라이트(160)는 디밍 신호(PWMS)의 오프 구간들(OFF)에 오프되어 광을 생성하지 않을 수 있다.
예시적으로 1초에 60 프레임들의 영상 신호들이 표시 장치(100)에 제공될 수 있다. 1 프레임마다 백라이트(160)는 복수 회 턴 온되어 구동될 수 있다. 예를 들어, 1 프레임마다 디밍 신호(PWMS)의 2개의 펄스들이 백라이트(160)에 제공될 수 있다. 따라서, 1초에 백라이트(160)는 120회 턴 온될 수 있다. 백라이트(160)는 빠르게 온/오프되므로, 사용자는 백라이트(160)의 오프 구간(OFF)을 시인하지 않을 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 보상 회로의 블록도이다.
도 4를 참조하면, 보상 회로(170)는 보상 영역 검출부(171), 제1 게인 산출부(172), 제2 게인 산출부(173), 및 제3 게인 산출부(174), 및 가산 회로(175)를 포함할 수 있다.
보상 영역 검출부(171)는 데이터 인에이블 신호(DE) 및 디밍 신호(PWMS)를 제공받을 수 있다. 보상 영역 검출부(171)는 데이터 인에이블 신호(DE) 및 디밍 신호(PWMS)를 비교하여 디밍 신호(PWMS)의 오프 구간들(OFF)에 대응하는 표시 패널(110)의 제1 영역들 및 디밍 신호(PWMS)의 온 구간들(ON)에 대응하는 표시 패널(110)의 제2 영역들을 검출할 수 있다.
검출된 제1 및 제2 영역들은 영역 정보 신호(AI)로서 제1 게인 산출부(172)에 제공될 수 있다. 제1 및 제2 영역들을 검출하는 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
제1 게인 산출부(172)는 영역 정보 신호(AI)를 이용하여 제1 영역들의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인(G1)을 산출할 수 있다. 제2 게인 산출부(173)는 영상 신호들(RGB)를 제공받고, 영상 신호들(RGB)의 채도들에 기초하여 제2 게인(G2)을 산출할 수 있다. 제3 게인 산출부(174)는 영상 신호들(RGB)를 제공받고, 영상 신호들(RGB)의 계조값들에 기초하여 제3 게인(G3)을 산출할 수 있다. 제1, 제2, 및 제3 게인 산출부들(172,173,174)의 구체적인 동작들은 이하 상세히 설명될 것이다.
가산 회로(175)는 영상 신호들(RGB)를 제공받고, 영상 신호들(RGB)에 제1, 제2, 및 제3 게인들(G1,G2,G3)을 각각 가산하여, 영상 보상 신호들(RGBc)을 생성할 수 있다. 영상 보상 신호들(RGBc)은 타이밍 컨트롤러(120)의 데이터 변환부(121)에 제공될 수 있다.
데이터 변환부(121)는, 전술한 타이밍 컨트롤러(120)의 동작으로서, 데이터 구동부(140)와의 인터페이스 사양에 부합하도록 영상 보상 신호들(RGBc)의 데이터 포맷을 변환할 수 있다. 데이터 변환부(121)는 데이터 포맷이 변환된 영상 데이터들(DATA)을 데이터 구동부(140)에 제공할 수 있다.
예시적으로 보상 회로(170)는 타이밍 컨트롤러(120)에 포함되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 보상 회로(170)는 타이밍 컨트롤러(120)에 포함되지 않을 수 있다. 예를 들어, 보상 회로(170)는 타이밍 컨트롤러(120)의 외부에 배치되어 타이밍 컨트롤러(120)보다 먼저 영상 신호들(RGB)을 제공받고, 제공받은 영상 신호들(RGB)을 보상하여 타이밍 컨트롤러(120)에 제공할 수 있다.
대안으로서, 보상 회로(170)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 영상 데이터들(DATA)을 제공받고, 영상 데이터들(DATA)을 보상하여 데이터 구동부(140)에 제공할 수도 있다.
도 5는 도 4에 도시된 보상 영역 검출부의 블록도이다. 도 6은 도 5에 도시된 보상 영역 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
설명의 편의를 위해 도 6에서 데이터 인에이블 신호(DE) 및 디밍 신호(PWMS)는 제2 방향(DR2)으로 도시하였다.
도 5를 참조하면, 보상 영역 검출부(171)는 카운터(1711) 및 보상 영역 결정부(1712)를 포함할 수 있다. 카운터(1711)는 데이터 인에이블 신호(DE)를 제공받고, 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운팅할 수 있다.
도 6을 참조하면, 전술한 바와 같이, 표시 패널(110)의 화소들(PX)은 게이트 신호들에 의해 행 단위로 구동되므로, 복수 개의 행들로 구분될 수 있다. 예를 들어, 화소들(PX)은 게이트 라인들(GL1~GLm)의 개수와 같이 제1 행(ROW1) 내지 제m 행(ROWm)으로 배열된 화소들(PX)로 구분될 수 있다.
제1 행(ROW1) 내지 제m 행(ROWm)은 순차적으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 제1 행(ROW1)의 화소들(PX)이 제1 게이트 신호에 의해 가장 먼저 활성화되고, 다음으로, 제2 행(ROW2)의 화소들(PX)이 제1 게이트 신호 다음으로 출력되는 제2 게이트 신호에 의해 활성화될 수 있다. 제m 행(ROWm)의 화소들(PX)은 제m 게이트 신호에 의해 마지막으로 활성화될 수 있다.
데이터 전압들(VD)은 화소들(PX)이 행 단위로 순차적으로 활성화될 때마다, 데이터 인에이블 신호(DE)에 동기되어 화소들(PX)에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 행(ROW1)의 화소들(PX)이 제1 게이트 신호에 의해 활성화되고, 제1 행(ROW1)의 화소들(PX)에 제공되기 위한 데이터 전압들(VD)은 데이터 인에이블 신호(DE)의 클럭에 동기되어 제1 행(ROW1)의 화소들(PX)에 제공될 수 있다.
다음으로, 제2 행(ROW2)의 화소들(PX)이 제2 게이트 신호에 의해 활성화되고, 제2 행(ROW2)의 화소들(PX)에 제공되기 위한 데이터 전압들(VD)은 다음 데이터 인에이블 신호(DE)의 클럭에 동기되어 제2 행(ROW2)의 화소들(PX)에 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 제m 행(ROWm)의 화소들(PX)까지 데이터 전압들(VD)이 데이터 인에이블 신호(DE)에 동기되어 제공될 수 있다.
도 5를 참조하면, 카운터(1711)는 데이터 인에이블 신호(DE)의 클럭을 카운팅할 수 있다. 카운터(1711)는 데이터 인에이블 신호(DE)를 카운팅 할 때마다, 카운팅 결과를 카운팅 신호(CTS)로서 보상 영역 결정부(1712)에 제공할 수 있다.
보상 영역 결정부(1712)는 카운팅 신호(CTS) 및 디밍 신호(PWMS)를 제공받고, 카운팅 신호(CTS) 및 디밍 신호(PWMS)를 비교하여 제1 및 제2 영역들을 결정할 수 있다. 이하 도 6을 참조하여, 제1 및 제2 영역들을 검출하기 위한 동작이 상세히 설명될 것이다.
도 6을 참조하면, 1 프레임 동안 화소들(PX)은 제1 행(ROW1)부터 제m 행까지 순차적으로 구동될 수 있다. 1 프레임 동안 백라이트(160)에 제공되는 디밍 신호(PWMS)는 2개의 펄스들을 포함할 수 있다.
데이터 인에이블 신호(DE)의 카운팅 값과 디밍 신호(PWMS)가 비교될 경우, 온 구간(ON)과 오프 구간(OFF) 사이의 레벨 변환 시점이 검출될 수 있다. 예를 들어, k 번째 행(ROWk)의 화소들(PX)이 구동될 때, 데이터 인에이블 신호(DE)의 카운팅 값은 k이고, 디밍 신호(PWMS)가 오프 구간(OFF)에서 온 구간(ON)으로 변환될 수 있다. k는 1보다 큰 자연수이다. 카운팅 값과 디밍 신호(PWMS)가 비교됨으로써, 디밍 신호(PWMS)의 레벨이 k 번째 행(ROWk)에서 로우 레벨로부터 하이 레벨로 변환됨을 알 수 있다.
k+h 번째 행(ROWk+h)의 화소들(PX)이 구동될 때, 데이터 인에이블 신호(DE)의 카운팅 값은 k+h이고, 디밍 신호(PWMS)가 온 구간(ON)에서 오프 구간(OFF)으로 변환될 수 있다. h는 자연수이다. 카운팅 값과 디밍 신호(PWMS)가 비교됨으로써, 디밍 신호(PWMS)의 레벨이 k+h 번째 행(ROWk+h)에서 하이 레벨로부터 로우 레벨로 변환됨을 알 수 있다.
전술한 비교 결과에 따라, 제1 행(ROW1)부터 k 번째 행(ROWk)까지의 영역은 오프 구간(OFF)에 대응하는 제1 영역(A1)으로 결정되고, k 번째 행(ROWk)부터 k+h 번째 행(ROWk+h)까지의 영역은 온 구간(ON)에 대응하는 제2 영역(A2)으로 결정될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 보상 영역 결정부(1712)는 전술한 방식으로 카운팅 신호(CTS)의 카운팅 값과 디밍 신호(PWMS)를 비교하여 오프 구간들(OFF)에 대응하는 제1 영역들(A1) 및 온 구간들(ON)에 대응하는 제2 영역들(A2)을 결정할 수 있다. 보상 영역 결정부(1712)는 제1 영역들(A1) 및 제2 영역들(A2)을 영역 정보 신호(AI)로서 출력할 수 있다. 제1 영역들(A1)은 보상 영역들로 정의될 수 있다.
도 7은 도 5 및 도 6에서 설명된 제1 및 제2 영역들을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 전술한 바와같이 표시 패널(110)은 제1 및 제2 영역들(A1,A2)로 구분될 수 있다. 제1 영역들(A1)의 휘도는 제2 영역들(A2)보다 높을 수 있다.
예를 들어, 트랜지스터는 반도체층(또는 액티브 층)을 포함하고, 반도체층에 광이 조사될 때, 반도체층의 금속화 현상이 발생될 수 있다. 따라서 반도체층과 다른 도전 물질들에 의해 기생 커패시터들이 형성될 수 있다. 다른 도전 물질들은, 전술한 화소 전극, 공통 전극, 게이트 라인들(GL1~GLm), 및 데이터 라인들(DL1~DLn)일 수 있다. 기생 커패시터에 의해 화소들(PX)의 충전률이 저하될 수 있다.
제1 영역들(A1)이 활성화 될때는 표시 패널(110)에 광이 제공되지 않으므로, 제1 영역들(A1)의 화소들(PX)은 정상적으로 충전될 수 있다. 그러나, 제2 영역들(A2)이 활성화될 때, 백라이트(160)가 구동되어 표시 패널(110)에 광이 제공되므로, 제2 영역들(A2)의 화소들(PX)의 충전률은 기생 커패시터들에 의해 저하될 수 있다. 따라서, 제2 영역들(A2)의 휘도는 제1 영역들(A1)의 휘도보다 낮을 수 있다.
이러한 경우, 제1 영역들(A1)과 제2 영역들(A2)의 휘도차에 의해 가로 줄무늬 얼룩과 같은 화질의 열화가 발생될 수 있다. 가로 줄무늬는 제1 방향(DR1)으로 연장하는 줄무늬일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 표시 패널(110)의 영역들이 디밍 신호(PWMS)에 따라 제1 및 제2 영역들(A1,A2)로 구분되고, 제1 영역들(A1)의 휘도가 제2 영역(A2)의 휘도에 매칭되도록 영상 신호들(RGB)이 보상될 수 있다.
제1 게인(G1)에 의해 제1 영역들(A1)의 밝은 휘도가 제2 영역들(A2)의 어두운 휘도에 매칭되도록 낮아질 수 있다. 그 결과 가로 줄무늬 얼룩이 제거될 수 있다. 이러한 동작은 이하 상세히 설명될 것이다.
도 8은 도 4에 도시된 제1 게인 산출부의 블록도이다.
도 9는 도 8에 도시된 제1 서브 게인 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 제2 서브 게인 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 8에 도시된 게인 변환부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 제1 게인 산출부(172)는 제1 서브 게인(SG1)을 산출하는 제1 서브 게인 산출부(1721), 제2 서브 게인(SG2)을 산출하는 제2 서브 게인 산출부(1722), 및 제1 및 제2 서브 게인들(SG1,SG2)을 변환하는 게인 변환부(1723)를 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 영역들(A1) 각각은 제1 방향(DR1)을 기준으로 제1 영역들(A1) 각각의 양측에 인접한 양측 영역들(SA) 및 양측 영역들(SA) 사이의 중심 영역(CA)을 포함할 수 있다. 제1 서브 게인 산출부(1721)는 제1 영역들(A1)의 중심 영역들(CA)에 제공될 영상 신호들(RGB)의 휘도를 보상하기 위한 제1 서브 게인(SG1)을 산출할 수 있다.
제1 서브 게인(SG1)은 중심 영역들(CA)의 휘도를 제2 영역들(A2)의 휘도에 매칭시키기 위한 값으로 결정될 수 있다. 본 명세서에서 매칭은 제1 영역들(A1)과 제2 영역들(A2)의 휘도차가 사용자에게 시인되지 않는 수준을 의미할 수 있다. 중심 영역들(CA)에 제공될 영상 신호들(RGB)에 제1 서브 게인(SG1)이 가산될 경우, 중심 영역들(CA)의 휘도는 제2 영역들(A2)의 휘도에 매칭되도록 낮아질 수 있다.
도 8 및 도 10을 참조하면, 표시 패널(110)의 특성상 제1 영역들(A1)의 양측 영역들(SA)과 중심 영역들(CA)은 서로 다른 휘도를 가질 수 있다. 예를 들어, 양측 영역들(SA)의 휘도는 중심 영역들(CA)의 휘도보다 높을 수 있다. 따라서 양측 영역들(SA)에 제공될 영상 신호들(RGB)에 제1 서브 게인(SG1)이 적용될 경우, 양측 영역들(SA)의 휘도는 제2 영역들(A2)의 휘도와 다를 수 있다.
제2 서브 게인 산출부(1722)는 중심 영역들(CA)에 적용될 제1 서브 게인(SG1)과는 별도로 양측 영역들(SA)에 제공될 영상 신호들(RGB)의 휘도를 보상하기 위한 제2 서브 게인(SG2)을 산출할 수 있다. 제2 서브 게인(SG2)은 양측 영역들(SA)의 휘도를 제2 영역들(A2)의 휘도에 매칭시키기 위한 값으로 결정될 수 있다.
양측 영역들(SA)의 휘도는 중심 영역들(CA)의 휘도보다 높으므로, 제2 서브 게인(SG2)에 의한 양측 영역들(SA)의 휘도 감소량은 제1 서브 게인(SG1)에 의한 중심 영역들(CA)의 휘도 감소량보다 커야 한다. 따라서, 제2 서브 게인(SG2)은 제1 서브 게인(SG1)과 다를 수 있으며, 제1 서브 게인(SG1)보다 낮은 값으로 결정될 수 있다.
제1 서브 게인(SG1) 및 제2 서브 게인(SG2)은 제1 영역들(A1)의 휘도를 제2 영역들(A2)의 휘도로 낮추기 위한 값들이므로, 실질적으로, 1 보다 작은 값들을 가질 수 있다.
도 8 및 도 11을 참조하면, 표시 패널(110)의 상부에서 하부로 갈수록 배선 저항이 커질 수 있다. 표시 패널(110)의 배선 저항은 제2 방향(DR2)으로 연장된 데이터 라인들의 배선 저항일 수 있다. 배선 저항이 커질수록 화소들(PX)의 충전률이 떨어질 수 있다.
배선 저항에 따른 화소들(PX)의 충전률을 보상하기 위해 게인 변환부(1723)는 제1 영역들(A1) 별로 제1 및 제2 서브 게인들(SG1,SG2)을 다르게 변환하여 제1 게인(G1)으로서 출력할 수 있다.
표시 패널(110)의 상부에서 하부로 갈수록 화소들(PX)의 충전률이 떨어지므로, 게인 변환부(1723)는 표시 패널(110)의 상부에서 하부로 갈수록 제1 영역들(A1)의 영상 신호들(RGB)에 가산될 제1 및 제2 서브 게인들(SG1,SG2)이 증가하도록 제1 및 제2 서브 게인들(SG1,SG2)을 변환시킬 수 있다. 또는 표시 패널(110)의 하부에서 상부로 갈수록 제1 영역들(A1)의 영상 신호들(RGB)에 가산될 제1 및 제2 서브 게인들(SG1,SG2)이 감소하도록 제1 및 제2 서브 게인들(SG1,SG2)을 변환시킬 수 있다.
예를 들어, 두 번째 제1 영역(A1)의 영상 신호들(RGB)에 가산되기 위한 제1 및 제2 서브 게인들(SG1_2,SG2_2)은 첫 번째 제1 영역(A1)의 영상 신호들(RGB)에 가산되기 위한 제1 및 제2 서브 게인들(SG1_1,SG2_1)보다 클 수 있다. 세 번째 제1 영역(A1)의 영상 신호들(RGB)에 가산되기 위한 제1 및 제2 서브 게인들(SG1_3,SG2_3)은 두 번째 제1 영역(A1)의 영상 신호들(RGB)에 가산되기 위한 제1 및 제2 서브 게인들(SG1_2,SG2_2)보다 클 수 있다.
도 12 및 도 13은 도 4에 도시된 제2 게인 산출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13에는 예시적으로 한 개의 열에 배열된 12개의 화소들 및 화소들에 인가되는 데이터 전압들이 도시되었다. 설명의 필요에 따라 도 4에 도시된 제2 게인 산출부(173)가 함께 설명될 것이다. 설명의 편의를 위해, 도 12 및 도 13에서 데이터 전압들(VD+,VD-)의 타이밍은 세로 방향으로 도시하였다,
도 12 및 도 13을 참조하면, 화소들(PX)은 레드 색을 표시하기 위한 복수 개의 레드 화소들(R), 그린 색을 표시하기 위한 복수 개의 그린 화소들(G), 및 블루 색을 표시하기 위한 복수 개의 블루 화소들(B)을 포함할 수 있다. 열 방향을 기준으로 레드 화소(R), 그린 화소(G), 및 블루 화소(B)가 반복해서 배치될 수 있다. 열 방향을 기준으로 데이터 전압들(VD+,VD-)은 4개 화소들(PX) 단위로 반전될 수 있다. 데이터 전압들(VD+,VD-)의 극성은 매 프레임마다 반전될 수 있다.
도 12를 참조하면, 화소들(PX)이 그레이 패턴을 표시하기 위해, 레드, 그린, 및 블루 화소들(R,G,B)이 데이터 전압들(VD+,VD-)을 인가받아 공통으로 구동될 수 있다. 예를 들어, 화소들(PX)의 순서가 상부에서 하부로 갈수록 증가할 때, 제1 내지 제4 화소들(PX) 및 제9 내지 제12 화소들(PX)에는 정극성의 데이터 전압들(VD+)이 인가되고, 제5 내지 제8 화소들(PX)에는 부극성의 데이터 전압들(VD-)이 인가될 수 있다.
정극성의 데이터 전압들(VD+)은 공통 전압(Vcom)보다 높은 전압 레벨을 갖고, 부극성의 데이터 전압들(VD-)은 공통 전압(Vcom)보다 낮은 전압 레벨을 가질 수 있다.
도 13을 참조하면, 화소들(PX)이 순색 패턴을 표시하기 위해, 동일색의 화소들(PX)이 데이터 전압들(VD+,VD-)을 인가받아 구동될 수 있다. 예를 들어, 그린 색만 표시되기 위해, 그린 화소들(G)에 정극성, 부극성, 부극성, 및 정극성의 데이터 전압들(VD+,VD-,VD-,VD+)이 각각 인가될 수 있다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 순색 패턴이 표시될 때의 화소들(PX)의 충전률은 그레이 패턴이 표시될 때의 화소들(PX)의 충전률보다 작을 수 있다. 따라서, 도 13에 도시된 그린 화소들(G)의 충전률은 도 12에 도시된 그레이 패턴들을 표시하기 위한 화소들(PX)의 충전률보다 낮을 수 있다.
순색 패턴을 표시하기 위한 데이터 전압들(VD+,VD-)의 인가 시간이 그레이 패턴을 표시하기 위한 데이터 전압들(VD+,VD-)의 인가 시간보다 작으므로, 순색 패턴을 표시하기 위한 화소들(PX)의 충전 시간이 부족할 수 있다. 따라서, 순색 패턴을 표시하기 위한 화소들(PX)의 충전률이 낮아질 수 있다. 예시적으로, 그린 색의 순색 패턴이 설명되었으나, 레드 색의 순색 패턴 및 블루 색의 순색 패턴을 표시하기 위한 화소들(PX)의 충전률 역시 낮아질 수 있다.
제2 게인 산출부(173)는 영상 신호들(RGB)의 채도들에 따라 제2 게인(G2)을 다르게 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이, 그레이 패턴에서부터 순색 패턴으로 갈수록 화소들(PX)의 충전률이 낮아지므로, 제2 게인 산출부(173)는 영상 신호들(RGB)의 채도들이 그레이 패턴에 순색 패턴으로 갈수록 제2 게인(G2)을 증가시킬 수 있다.
도 14는 계조값들에 대응하는 제3 게인의 값들을 나타내는 그래프를 도시한 도면이다.
실질적으로, 도 14는 도 4에 도시된 제3 게인 산출부(174)의 제3 게인 산출 동작을 설명하기 위한 도면이다. 설명의 필요에 따라 도 4에 도시된 제3 게인 산출부(174)가 함께 설명될 것이다.
도 14를 참조하면, 계조값들은 0 내지 255 계조의 값들로 구분될 수 있다. 즉, 계조들은 256개의 계조값을 가질 수 있다. 제1 기준값(RF1)보다 작은 계조값들은 저계조로 정의되고, 제1 기준값(RF1)보다 크거나 같고, 제2 기준값(RF2)보다 작거나 같은 계조값들은 중간 계조로 정의되고, 제2 기준값(RF2)보다 큰 계조값들은 고계조로 정의될 수 있다.
계조들에 따라 화소들(PX)의 충전률 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 저계조 및 고계조를 갖는 화소들(PX)의 충전률은 중간 계조를 갖는 화소들(PX)의 충전률보다 높을 수 있다.
제3 게인 산출부(174)는 영상 신호들(RGB)의 계조값들에 따라 제3 게인(G3)을 다르게 결정할 수 있다. 제3 게인 산출부(174)는 영상 신호들(RGB)의 계조값들이 제1 기준값(RF1) 및 제2 기준값(RF2) 사이일 경우, 제3 게인(G3)을 1 보다 큰 값으로 결정할 수 있다. 제2 기준값(RF2)은 제1 기준값(RF1)보다 클 수 있다.
제3 게인 산출부(174)는 영상 신호들(RGB)의 계조값들이 제1 기준값(RF1)보다 작거나, 제2 기준값(RF2)보다 클 경우, 제3 게인(G3)을 1 보다 작은 값으로 결정할 수 있다. 따라서, 제3 게인(G3)은 저계조 및 고계조보다 중간 계조에서 더 클 수 있다. 제3 게인 산출부(174)는 영상 신호들(RGB)의 계조값들이 제1 기준값(RF1) 및 제2 기준값(RF2)일 경우, 제3 게인(G3)을 1로 결정할 수 있다.
제3 게인(G3)은 최소 계조값(예를 들어 0계조)에서부터 제1 기준값(RF1)과 제2 기준값(RF2) 사이의 소정의 계조값(GG)까지 점차적으로 증가하고, 소정의 계조값(GG)부터 최대 계조값(예를 들어, 255계조)로까지 점차적으로 감소할 수 있다.
도시하지 않았으나, 제3 게인 산출부(174)는 256 계조들에 대응하는 제3 게인(G3)의 값들을 저장한 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 제3 게인 산출부(174)는 룩업 테이블에 저장된 제3 게인(G3)의 값들을 이용하여 영상 신호들(RGB)의 계조값들에 대응하는 제3 게인(G3)을 출력할 수 있다.
전술한 제1 게인(G1), 제2 게인(G2), 및 제3 게인(G3)은 각각 영상 신호들(RGB)에 가산될 수 있다. 제1 게인(G1)에 따라서, 제1 영역들(A1)의 휘도가 제2 영역들(A2)의 휘도에 매칭되어 제1 영역들(A1) 및 제2 영역들(A2)의 휘도 차이가 보상될 수 있다. 제2 게인(G2)에 의해 채도들에 따른 화소들(PX)의 충전률 차이가 보상될 수 있다. 제3 게인(G3)에 의해 계조값들에 따른 화소들(PX)의 충전률 차이가 보상될 수 있다. 따라서, 영상 신호들(RGB)이 보상되어 화질 열화가 방지될 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 영상 신호들(RGB)을 보상하여 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 화질 보상 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 15를 참조하면, 단계(S110)에서 데이터 인에이블 신호(DE) 및 디밍 신호(PWMS)를 이용하여 디밍 신호(PWMS)의 오프 구간들(OFF)에 대응하는 제1 영역들(A1) 및 디밍 신호(PWMS)의 온 구간들(ON)에 대응하는 제2 영역들(A2)이 검출될 수 있다.
단계(S120)에서 제1 영역들(A1)의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인(G1)이 산출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 게인(G1)은 제1 영역들(A1)의 휘도를 제2 영역들(A2)의 휘도에 매칭시키기 위한 값으로 결정될 수 있다.
단계(S130)에서 영상 신호들(RGB)의 채도들에 기초하여 제2 게인(G2)이 산출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 게인(G2)은 채도들이 그레이 패턴에서부터 순색 패턴으로 갈수록 증가될 수 있다.
단계(S140)에서 영상 신호들(RGB)의 계조값들에 기초하여 제3 게인(G3)이 산출될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제3 게인(G3)은 저계조 및 고계조보다 중간 계조에서 더 클 수 있다.
단계(S150)에서 영상 신호들(RGB)에 제1, 제2, 및 제3 게인들(G1,G2,G3)이 각각 가산되어 영상 보상 신호들(RGBc)이 생성될 수 있다.
단계(S160)에서 영상 보상 신호들(RGBc)이 출력될 수 있다. 영상 보상 신호들(RGBc)은 영상 데이터들(DATA)로 변환되고, 영상 데이터들(DATA)에 대응하는 데이터 전압들이 표시 패널(110)에 제공될 수 있다. 이러한 표시 장치(100)의 화질 보상 방법에 의해 표시 품질이 향상될 수 있다.
이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 구동부
140: 데이터 구동부 150: 백라이트 구동부
160: 백라이트 170: 보상 회로
171: 보상 영역 검출부 172: 제1 게인 산출부
173: 제2 게인 산출부 174: 제3 게인 산출부
175: 가산 회로

Claims (15)

  1. 영상 보상 신호들에 대응하는 데이터 전압들을 제공받는 표시 패널;
    디밍 신호를 수신하고, 상기 디밍 신호의 온 구간들에서 구동되어 상기 표시 패널에 광을 제공하는 백라이트;
    상기 디밍 신호의 오프 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제1 영역들을 검출하는 보상 영역 검출부;
    상기 제1 영역들의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인을 산출하는 제1 게인 산출부;
    영상 신호들의 채도들에 기초하여 제2 게인을 산출하는 제2 게인 산출부;
    상기 영상 신호들의 계조값들에 기초하여 제3 게인을 산출하는 제3 게인 산출부; 및
    상기 제1, 제2, 및 제3 게인들을 각각 상기 영상 신호들에 가산하여 상기 영상 보상 신호들로 출력하는 가산 회로를 포함하고,
    상기 제1 게인은 상기 제1 영역들의 상기 휘도를 상기 온 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제2 영역들의 휘도에 매칭시키기 위한 값으로 결정되고,
    상기 제1 게인 산출부는,
    상기 제1 영역들 각각의 중심부에 제공될 영상 신호들의 휘도를 보상하기 위한 제1 서브 게인을 산출하는 제1 서브 게인 산출부;
    상기 제1 영역들 각각의 양측들에 제공될 영상 신호들의 휘도를 보상하기 위한 제2 서브 게인을 산출하는 제2 서브 게인 산출부; 및
    상기 제1 영역들 별로 상기 제1 및 제2 서브 게인들을 다르게 변환하여 상기 제1 게인으로서 출력하는 게인 변환부를 포함하고,
    상기 중심부는 상기 양측들 사이에 배치되는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 영역들의 상기 휘도는 상기 제2 영역들의 상기 휘도보다 높고, 상기 제1 게인에 의해 상기 제1 영역들의 상기 휘도는 상기 제2 영역들의 상기 휘도에 매칭되도록 낮아지는 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    제1 방향으로 연장된 복수 개의 게이트 라인들;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수 개의 데이터 라인들; 및
    상기 게이트 라인들을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 상기 데이터 라인들을 통해 상기 데이터 전압들을 제공받는 복수 개의 화소들을 포함하고,
    상기 게이트 신호들은 상기 게이트 라인들을 통해 순차적으로 상기 화소들에 제공되고, 상기 데이터 전압들은, 상기 화소들이 상기 게이트 신호들에 의해 상기 제1 방향에 대응하는 행 단위로 순차적으로 활성화될 때마다, 데이터 인에이블 신호에 동기되어 상기 화소들에 제공되는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보상 영역 검출부는,
    상기 데이터 인에이블 신호를 카운팅하는 카운터; 및
    상기 디밍 신호 및 상기 카운팅 값을 비교하고, 상기 디밍 신호의 레벨 변환 시점에 대응하는 카운팅 값을 검출하여, 상기 제1 및 제2 영역들을 결정하는 보상 영역 결정부를 포함하는 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 게인 변환부는 상기 표시 패널의 상부에서 하부로 갈수록 상기 제1 영역들의 영상 신호들에 가산될 제1 및 제2 서브 게인들을 증가시키는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 서브 게인들은 1보다 작은 값을 갖고, 상기 제2 서브 게인은 상기 제1 서브 게인보다 작은 값을 갖는 표시 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 게인 산출부는 상기 채도들을 분석하고, 상기 채도들이 그레이 패턴에서부터 순색 패턴으로 갈수록, 상기 제2 게인을 증가시키는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제3 게인 산출부는 상기 계조값들이 제1 기준값 및 상기 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 사이일 경우, 상기 제3 게인을 1보다 큰 값으로 결정하고, 상기 계조값들이 상기 제1 기준값보다 작거나 상기 제2 기준값보다 클 경우, 상기 제3 게인을 1보다 작은 값으로 결정하고, 상기 계조값들이 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값일 경우, 상기 제3 게인을 1로 결정하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3 게인은 최소 계조값부터 상기 제1 기준값과 상기 제2 기준값 사이의 소정의 계조값까지 점차적으로 증가하고, 상기 소정의 계조값부터 최대 계조값까지 점차적으로 감소하는 표시 장치.
  11. 디밍 신호의 오프 구간들에 대응하는 표시 패널의 제1 영역들 및 상기 디밍 신호의 온 구간들에 대응하는 상기 표시 패널의 제2 영역들을 검출하는 단계;
    상기 제1 영역들의 휘도를 보상하기 위한 제1 게인을 산출하는 단계;
    영상 신호들의 채도들에 기초하여 제2 게인을 산출하는 단계;
    상기 영상 신호들의 계조값들에 기초하여 제3 게인을 산출하는 단계;
    상기 제1, 제2, 및 제3 게인들을 상기 영상 신호들에 가산하여 영상 보상 신호들을 생성하는 단계; 및
    상기 영상 보상 신호들을 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 영역들의 상기 휘도는 상기 제2 영역들의 휘도보다 높고, 상기 제1 게인에 의해 상기 제1 영역들의 상기 휘도는 상기 제2 영역들의 상기 휘도에 매칭되도록 낮아지고,
    상기 제1 게인을 산출하는 단계는,
    상기 제1 영역들 각각의 중심부에 제공될 영상 신호들의 휘도를 보상하기 위한 제1 서브 게인을 산출하는 단계;
    상기 제1 영역들 각각의 양측들에 제공될 영상 신호들의 휘도를 보상하기 위한 제2 서브 게인을 산출하는 단계; 및
    상기 제1 영역들 별로 상기 제1 및 제2 서브 게인들을 다르게 변환하여 상기 제1 게인으로서 출력하는 단계를 포함하고,
    상기 중심부는 상기 양측들 사이에 배치되는 표시 장치의 화질 보상 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    제1 방향으로 연장된 복수 개의 게이트 라인들;
    상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 복수 개의 데이터 라인들; 및
    상기 게이트 라인들을 통해 제공받은 게이트 신호들에 응답하여 상기 데이터 라인들을 통해 데이터 전압들을 제공받는 복수 개의 화소들을 포함하고,
    상기 게이트 신호들은 상기 게이트 라인들을 통해 순차적으로 상기 화소들에 제공되고, 상기 데이터 전압들은, 상기 화소들이 상기 게이트 신호들에 의해 상기 제1 방향에 대응하는 행 단위로 순차적으로 활성화될 때마다, 데이터 인에이블 신호에 동기되어 상기 화소들에 제공되고,
    상기 제1 및 제2 영역들을 검출하는 단계는,
    상기 데이터 인에이블 신호를 카운팅하는 단계; 및
    상기 디밍 신호 및 상기 카운팅 값을 비교하고, 상기 디밍 신호의 레벨 변환 시점에 대응하는 카운팅 값을 검출하여, 상기 제1 및 제2 영역들을 결정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 화질 보상 방법.
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 게인을 산출하는 단계는, 상기 채도들이 그레이 패턴에서부터 순색 패턴으로 갈수록, 상기 제2 게인을 증가시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 화질 보상 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 계조값들이 제1 기준값 및 상기 제1 기준값보다 큰 제2 기준값 사이일 경우, 상기 제3 게인은 1보다 큰 값으로 결정되고, 상기 계조값들이 상기 제1 기준값보다 작거나 상기 제2 기준값보다 클 경우, 상기 제3 게인은 1보다 작은 값으로 결정되고, 상기 계조값들이 상기 제1 기준값 및 상기 제2 기준값일 경우, 상기 제3 게인은 1로 결정되는 표시 장치의 화질 보상 방법.

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