KR102615596B1 - 디스플레이 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

디스플레이 장치가 개시된다. 본 디스플레이 장치는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터 및 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 저장하는 메모리, 및 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 영상에 대한 화질 보상을 수행하고, 화질 보상된 영상을 표시하도록 디스플레이 패널을 제어하는 프로세서를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제어 방법 { A DISPLAY APPARATUS AND A CONTROL METHOD THEREOF }
본 개시는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 발명으로, 더욱 상세하게는 입력 영상의 주파수가 변경됨에 따라 발생되는 화질 열화를 보상하기 위한 디스플레이 장치 및 그 제어 방법에 관한 발명이다.
일반적으로 디스플레이 장치의 디스플레이 패널에 포함된 복수의 셀들은 복수의 게이트 라인으로부터 순차적으로 게이트 온(gate on) 신호를 인가 받고, 게이트 온 신호가 인가된 셀들은 데이터 라인으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압을 인가 받은 셀은 인가 받는 전압을 충전하여 셀의 전압을 일정하게 유지하면서 셀의 밝기를 유지할 수 있다.
이와 관련하여, 도 1(a)은 디스플레이 패널의 셀이 전압을 인가 받는 구간 및 전압을 일정하게 유지하는 구간을 설명하기 위한 도면이다.
신호(11)는 디스플레이 패널에 표시되는 영상의 한 프레임 구간(31)을 나타내기 위한 신호이다. 여기에서, 한 프레임 구간(31)은 입력 영상의 주파수에 따라 결정된다. 그리고, 신호(21)는 디스플레이 패널에 데이터 전압이 인가되는 구간(41) 및 인가된 데이터 전압이 유지되는 구간(51)을 나타내기 위한 신호이다. 데이터 전압이 인가되는 데이터 인에이블(data enble)구간(41)은 복수의 게이트 라인이 순차적으로 온 되는 구간으로, 데이터 인에이블 구간(41)은 고정될 수 있다. 인가된 데이터 전압이 유지되는 홀딩(holding) 구간(51)은 한 프레임 구간(31)에서 데이터 인에이블 구간(41)을 제외한 구간이 될 수 있다.
한편, 최근에는 방송 및 영상 기술의 발달로, 가변 주파수를 가지는 영상이 등장하고 있다.
디스플레이 패널의 구동주파수는 고정되어 있다는 점에서, 가변 주파수의 영상이 입력되는 경우, 특히, 영상 프레임의 주파수와 디스플레이 패널의 구동주파수가 상이한 경우 화질의 열화가 발생할 수 있다.
구체적으로, 영상의 주파수가 작아지면 하나의 영상 프레임을 표시할 수 있는 시간은 길어진다는 점에서 한 프레임 구간(31)의 길이는 길어질 수 있다. 그리고, 가변 주파수를 가지는 영상이 입력되더라도 디스플레이 패널의 구동 주파수는 일정할 수 있으므로, 디스플레이 패널의 게이트 라인이 게이트 온 되어 데이터 전압이 충전되는 데이터 인에이블 구간(41)의 길이는 일정할 수 있다. 즉, 가변 주파수를 가지는 영상이 입력되는 경우, 한 프레임 구간(31)의 길이가 변화됨에 따라 입력 영상 프레임의 주파수에 따라 홀딩 구간(51)의 길이가 변화될 수 있다.
또한, 홀딩 구간(51)에서는 충전된 데이터 전압이 방전될 수 있는데, 홀딩 구간(51)의 길이가 길어짐에 따라 충전된 데이터 전압이 방전되는 양이 증가하게 되고, 이에 따라 감마 또는 휘도가 저하되게 된다.
도 2는 디스플레이 패널의 구동 주파수가 일정한 경우, 입력 영상의 주파수에 따른 최대 휘도의 변화량을 나타내는 그래프이다. 여기에서, 최대 휘도는 특정 프레임 주파수의 영상을 표시할 때 가장 밝은 밝기를 의미할 수 있다. 즉, 일반적으로 최대 휘도는 계조 값이 가장 큰 이미지를 화면에 표시할 때의 밝기가 될 수 있다.
영상의 최대 휘도 값은 영상 프레임을 표시하기 위해 셀에 충전된 데이터 전압이 방전되는 양(즉, 데이터 홀딩 구간의 길이)과 관련이 있다. 도 1에서 설명한 바와 같이, 영상 프레임의 주파수가 작아지면 데이터 홀딩 구간의 길이 및 전압이 방전되는 양이 증가된다는 점에서 영상 프레임의 최대 휘도의 값은 작아지고, 영상 프레임의 주파수가 커지면 데이터 홀딩 구간의 길이 및 전압이 방전되는 양은 감소된다는 점에서 영상 프레임의 최대 휘도 값 또한 감소하게 된다.
따라서, 입력 영상의 주파수가 F2에서 F1으로 작아지면, 디스플레이 패널에 표시되는 영상의 최대 휘도 값도 작아지는 것을 알 수 있다.
가령, 디스플레이 패널의 구동 주파수가 F2 Hz인 경우, 즉, 디스플레이 패널이 F2 Hz의 영상 프레임에 최적화된 경우, 최대 휘도의 값이 l2라고 가정한다. 이때, F2 Hz보다 작은 주파수인 F1 Hz의 영상 프레임이 입력되는 경우, F2 Hz주파수 영상 프레임의 홀딩 구간이 F1 Hz주파수의 경우보다 길어질 수 있다는 점에서, F2 Hz주파수의 최대 휘도의 값은 l1 Hz으로 감소할 수 있다.
이와 같이, 입력 영상 프레임의 주파수의 변화에 따라 최대 휘도의 값이 변화는 경우, 사용자는 입력 영상이 깜박이는 것(Flicker)으로 시인할 수 있다.
본 개시는 상술한 문제점에서 도출된 것으로, 본 개시의 목적은 가변 주파수를 가지는 영상이 입력되는 경우, 서로 다른 주파수를 가지는 입력 영상 프레임 각각에 화질 보상 데이터를 별도로 사용하여 영상 주파수 가변에 따른 화질 저하를 보상하는 디스플레이 장치 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위한 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 제1 화질 보상 데이터를 저장하는 메모리; 및 상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하고 상기 화질 보상된 영상을 표시하도록 상기 디스플레이 패널을 제어하는 프로세서;를 포함하며, 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 상기 영상의 휘도에 기초하여 보정된 제1 화질 보상 데이터를 포함한다.
그리고, 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터에 대응되는 제2 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 상기 제1 화질 보상 데이터 및 상기 제2 화질 보상 데이터를 통하여 상기 영상에 대해 화질 보상을 수행할 수 있다.
여기에서, 상기 영상의 휘도는, 상기 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제1 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하였을 때의 상기 영상의 제1 최대 휘도 및 상기 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제2 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하였을 때의 상기 영상의 제2 최대 휘도를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 화질 보상 데이터는, 상기 제1 최대 휘도와 상기 제2 최대 휘도 간의 비율에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 감소된 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 프레임 주파수는, 상기 제2 프레임 주파수보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같을 수 있다.
그리고, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 영상의 프레임 주파수가 가변되고 상기 영상의 프레임 주파수가 제1 프레임 주파수 및 제2 프레임 주파수를 포함하는 경우, 상기 화질 보상 데이터 중 상기 제2 화질 보상 데이터를 통해 상기 제1 프레임 주파수의 영상을 표시하고 상기 화질 보상 데이터 중 상기 제1 화질 보상 데이터를 통해 상기 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하도록 상기 디스플레이 패널을 제어할 수 있다.
이때, 상기 제1 프레임 주파수는, 상기 제2 프레임 주파수보다 작고, 상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같을 수 있다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 영상의 프레임 주파수가 제2 프레임 주파수로 고정된 경우, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하도록 상기 디스플레이 패널을 제어할 수 있다. 이때, 상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같을 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서, 상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 기 저장된 화질 보상 데이터 중 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하는 단계; 및 상기 화질 보상된 영상을 표시하는 단계;를 포함한다.
이때, 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 상기 영상의 휘도에 기초하여 보정된 제1 화질 보상 데이터를 포함한다.
여기에서, 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터에 대응되는 제2 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 화질 보상을 수행하는 단계는, 상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 상기 제1 화질 보상 데이터 및 상기 제2 화질 보상 데이터를 통하여 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 영상의 휘도는, 상기 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제1 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하였을 때의 상기 영상의 제1 최대 휘도 및 상기 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제2 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하였을 때의 상기 영상의 제2 최대 휘도를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 화질 보상 데이터는, 상기 제1 최대 휘도와 상기 제2 최대 휘도 간의 비율에 기초하여 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 감소된 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
이 때, 제1 프레임 주파수는, 상기 제2 프레임 주파수보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같을 수 있다.
또한, 상기 표시하는 단계는, 상기 영상의 프레임 주파수가 가변되고 상기 영상의 프레임 주파수가 제1 프레임 주파수 및 제2 프레임 주파수를 포함하는 경우, 상기 화질 보상 데이터 중 상기 보정된 제2 화질 보상 데이터를 통해 상기 제1 프레임 주파수의 입력 영상을 표시하는 단계; 및 상기 화질 보상 데이터 중 상기 제1 화질 보상 데이터를 통해 상기 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 제1 프레임 주파수는, 상기 제2 프레임 주파수보다 작고, 상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같을 수 있다.
그리고, 상기 영상의 프레임 주파수가 제2 프레임 주파수로 고정된 경우, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이 경우 상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같을 수 있다.
상술한 바와 같은 본 개시의 다양한 실시예에 따라, 디스플레이 장치는 가변 주파수를 가지는 영상이 입력되더라도, 주파수 변화에 따른 화질 저하를 최소화할 수 있다.
도 1 및 도 2는 가변 주파수를 입력 받는 종래의 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 디스플레이부를 설명하기 위한 블록도,
도 4 및 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도, 및
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 개시에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.　
본 개시의 실시 예에서 사용되는 용어는 본 개시에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 개시의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 개시에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 개시의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
본 개시의 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 특정한 실시 형태에 대해 범위를 한정하려는 것이 아니며, 개시된 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 실시 예들을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 "모듈" 혹은 "부"는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 복수의 "모듈" 혹은 복수의 "부"는 특정한 하드웨어로 구현될 필요가 있는 "모듈" 혹은 "부"를 제외하고는 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 개시의 실시 예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.　그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 3은 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(110), 메모리(120), 및 타이밍 컨트롤러(130)를 포함한다.
디스플레이 패널(110)은 액정 디스플레이 패널로 구현될 수 있다. 이 경우, 디스플레이 패널(110)은 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm), 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn) 및 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)과 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)이 교차하는 지점에 형성되는 복수의 픽셀들을 포함할 수 있다. 그리고, 각 픽셀은 액정(또는, 액정 셀), 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT) 및 트랜지스터에 연결된 액정 커패시터(Clc) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
게이트 라인을 통해 게이트 온(gate on) 신호(또는, 게이트 온 전압)가 트랜지스터에 인가되면 트랜지스터는 온 될 수 있다.
게이트 온 신호는 디스플레이 패널(110)의 구동 주파수에 따라 트랜지스터에 인가될 수 있다. 가령, 디스플레이 패널의 구동 주파수가 120Hz인 경우, 1초에 120개의 영상 프레임이 디스플레이될 수 있도록 게이트 라인에 게이트 온 신호가 인가될 수 있다. 즉, 하나의 영상 프레임을 1/120초에 디스플레이 할 수 있도록 트랜지스터에 게이트 온 신호가 인가될 수 있다.
게이트 신호가 인가되어 게이트 온 된 게이트 라인과 연결된 액정 셀에는 영상 프레임의 계조 변화에 따른 데이터 전압이 데이터 라인을 통해 인가될 수 있다. 이때, 데이터 전압은 트랜지스터를 거쳐 액정 커패시터 및 스토리지 커패시터에 충전될 수 있다.
이에 따라, 충전된 데이터 전압의 크기에 기초하여 액정들이 움직여 비틀어지게 되고, 액정의 비틀림 정도에 따라 디스플레이 장치(1000)의 백라이트(미도시)를 통해 조사되는 광의 투과율이 조절되어, 특정 계조를 가지는 영상 프레임이 디스플레이 패널(110)을 통해 표시될 수 있다.
디스플레이 패널(110)의 액정은 충전된 데이터 전압을 일정 시간동안 유지할 수 있다. 가령, 2160개의 게이트 라인을 포함하는 디스플레이 패널은, 하나의 영상 프레임을 표시하기 위하여, 순차적으로 2160개의 게이트 라인에 게이트 온 신호를 인가하고 데이터 전압을 인가한 뒤, 200개의 게이트 라인에 해당하는 시간동안 데이터 전압을 유지할 수 있다. 이와 같이 데이터 전압을 유지하는 시간은 블랭크(blank) 타임이라 한다. 블랭크 타임은 디스플레이 패널의 종류에 따라 상이할 수 있다.
액정은 입력 영상의 한 프레임에 대응되는 시간 및 데이터 전압이 충전되는 시간에 기초하여 충전된 데이터 전압을 유지할 수 있다. 구체적으로, 액정은 입력 영상의 한 프레임에 대응되는 시간에서 데이터 전압이 충전되는 시간을 뺀 시간 동안 충전된 데이터 전압을 유지할 수 있다. 여기에서 입력 영상의 한 프레임에 대응되는 시간은 입력 영상의 주파수에 따라 달라질 수 있다. 가령, 입력 영상이 120Hz인 경우, 입력 영상의 한 프레임에 대응되는 시간은 1/120초 일 수 있다.
디스플레이 패널(110)에 포함된 액정의 특성상 충전된 데이터 전압을 유지하는 동안 충전된 데이터 전압이 방전될 수 있으며, 데이터 전압의 방전에 따른 화질 열화를 방지하기 위하여 화질 보상이 수행될 수 있다.
메모리(120)는 화질 보상을 수행하기 위한 보상 데이터를 저장할 수 있다. 구체적으로, 메모리(120)는 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터 및 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 저장할 수 있다.
여기에서 화질 보상 데이터는 감마(Gamma) 및 색좌표 보상 룩업 테이블(Look Up Table, LUT), 응답 속도 개선 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
감마 및 색좌표 보상 룩업 테이블은 디스플레이 패널에 표시되는 계조별로 R(Red) 데이터의 보상 값, G(Green) 데이터의 보상 값, B(Blue) 데이터의 보상 값을 포함할 수 있다. 가령, 0에서 1023 까지의 계조를 표시할 수 있는 디스플레이 패널에서 계조 0을 나타내기 위한 R 데이터, G 데이터 및 B 데이터의 보상값은 각각 0,0,0일 수 있으며, 계조 1023을 나타내기 위한 R 데이터, G 데이터 및 B 데이터의 보상값은 각각 4080, 4080, 4080 일 수 있다. 다만 이는 일 실시예이며, 디스플레이 패널의 종류 및 특성에 따라 표시할 수 있는 계조의 범위 및 R, G, B 데이터의 보상값은 달라질 수 있다. 또한, 화질 보상 데이터는 R 데이터, G 데이터 및 B 데이터의 보상값을 포함하는 하나의 룩업 테이블을 포함하는 것이 아니라, 디스플레이 패널에 표시되는 계조 별로 R 데이터의 룩업 테이블, G 데이터의 룩업 테이블 및 B 데이터의 룩업 테이블을 각각 포함할 수도 있다.
응답 속도 개선 룩업 테이블은 하나의 프레임을 디스플레이 하는 시간 동안 현재 프레임의 계조를 나타내기 위한 보상 값을 포함할 수 있다. 이전 프레임의 계조와 현재 프레임의 계조가 상이한 경우, 디스플레이 액정의 반응 속도 특성상 디스플레이 액정이 하나의 프레임을 디스플레이 하는 시간 동안 현재 프레임의 계조를 표현하기 어려울 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 현재 프레임에 대한 데이터를 오버 드라이빙(Over-driving)하는 기술이 사용될 수 있다. 이때, 응답 속도 개선 룩업 테이블이 사용될 수 있는데, 응답 속도 개선 룩업 테이블은 디스플레이 패널의 이전 프레임과 현재 프레임의 계조 값 변화에 기초하여 현재 프레임의 계조 값을 나타내기 위한 오버 드라이빙 값을 포함할 수 있다.
메모리(120)에 저장된 화질 보상 데이터 중 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 주파수가 가변되지 않는 경우 적용되는 화질 보상 데이터일 수 있다. 디스플레이 패널의 구동 주파수에 기초하여 고정된 주파수를 가지는 영상이 입력되는 경우, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 사용될 수 있다.
메모리(120)에 저장된 화질 보상 데이터 중 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 주파수가 가변되는 경우 적용되는 화질 보상 데이터일 수 있다.
이 경우 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 영상의 휘도에 기초하여 보정된 제1 화질 보상 데이터 및 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터에 대응되는 제2 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
이와 관련하여, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 4는 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 보정된 제1 화질 보상 데이터를 포함하는 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다.
영상의 휘도는, 일정한 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제1 프레임 주파수(f1)의 영상을 표시하였을 때의 영상의 제1 최대 휘도(l1) 및 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제2 프레임 주파수(f2)의 영상을 표시하였을 때의 영상의 제2 최대 휘도(l2)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 영상의 휘도는, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 사용하여 제1 프레임 주파수(f1)의 영상을 표시하였을 때의 영상의 제1 최대 휘도(l1) 및 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제2 프레임 주파수(f2)의 영상을 표시하였을 때의 영상의 제2 최대 휘도(l2)를 포함할 수 있다.
디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 하나의 화질 보상 데이터를 사용할 경우, 영상의 주파수가 변화됨에 따라 영상의 최대 휘도의 값도 달라질 수 있는데, 제1 최대 휘도(l1)은 영상의 주파수가 변경됨에 따라 변경되는 영상의 최대 휘도 값 중 가장 작은 최대 휘도 값을 나타나고, 제2 최대 휘도(l2)는 영상의 주파수가 변경됨에 따라 변경되는 영상의 최대 휘도 값 중 가장 큰 최대 휘도 값을 나타낼 수 있다.
즉, 제1 프레임 주파수(f1)는 영상 주파수의 변경에 따라 변경되는 최대 휘도 값의 범위 중 가장 작은 최대 휘도 값(l1)에 대응되는 영상 프레임의 주파수를, 제2 프레임 주파수(f2)는 가장 큰 최대 휘도 값(l2)에 대응되는 영상 프레임의 주파수를 나타낼 수 있다.
도 2에서 상술한 바와 같이, 프레임 주파수가 작아지면 데이터 홀딩 구간이 길어져 최대 휘도가 낮아진다는 점에서, 제1 프레임 주파수는 제2 프레임 주파수보다 작을 수 있으며, 제2 프레임 주파수는 디스플레이 패널의 구동 주파수와 같을 수 있다. 다만, 이는 일 실시 예일 뿐이며, 디스플레이 패널의 구동 주파수보다 더 큰 프레임 주파수를 가지는 영상이 입력되는 경우, 제2 프레임 주파수는 디스플레이 패널의 구동 주파수보다 클 수 있다. 반대로, 디스플레이 패널의 구동 주파수보다 작은 프레임 주파수를 가지는 영상이 입력되는 경우, 제2 프레임 주파수는 디스플레이 패널의 구동 주파수보다 작을 수 있다.
한편, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터, 즉, 제1 화질 보상데이터는 제1 최대 휘도 및 제2 최대 휘도에 기초하여 보정된 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 화질 보상 데이터는 제1 최대 휘도(l1)와 제2 최대 휘도(l2) 간의 비율에 기초하여 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 감소된 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
가령, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 감마 및 색좌표 룩업 테이블로 존재하고, 감마 및 색좌표 룩업 테이블은 계조 0 내지 1023에 대한 R, G 및 B 데이터의 보상값을 포함한다고 가정한다. 여기에서, 가장 밝은 계조인 1023에 대한 R, G 및 B 데이터의 보상값이 각각 4080, 4080, 4080 이라고 하자.
그리고, 디스플레이 패널에 가변 주파수(48~120Hz)를 가지는 영상이 입력되고 디스플레이패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 이용하여 영상을 표시할 경우, 최대 휘도가 주파수에 따라 450(l1) ccd/m2 ~ 500 ccd/m2 (l2) 범위 내에서 변화된다고 하자.
이 경우, 영상의 최대 휘도의 범위 중 가장 작은 값인 450(l1)가 제1 최대 휘도가 되고, 영상의 최대 휘도의 범위 중 가장 큰 최대 값인 500(l2)가 제2 최대 휘도가 될 수 있다. 또한, 제1 최대 휘도 값에 대응되는 프레임 주파수 48Hz(f1)가 제1 프레임 주파수가 되고, 제2 최대 휘도 값에 대응되는 프레임 주파수 120Hz(f2)가 제2 프레임 주파수가 될 수 있다.
이 경우, 제1 화질 보상 데이터는 450 ccd/m2 및 500 ccd/m2 간의 비율에 기초하여 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 감소된 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 화질 보상 데이터는 (제2 최대 휘도 값: 제1 최대 휘도 값) = 450: 500 = 9:10 에 기초하여, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 감소하여 나타낼 수 있다. 결국, 제1 화질 보상 데이터는 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 9/10배 한 값을 포함할 수 있다. 즉, 화질 보상된 제1 감마 및 색좌표 룩업 테이블은 가장 밝은 계조인 1023에 대한 R, G 및 B 데이터의 보상값을 4080 *(9/10)=3672로 나타낼 수 있다.
이와 같이, 제1 화질 보상 데이터(가령, 제1 감마 및 색좌표 룩업 테이블)를 이용하여 제2 프레임 주파수를 가지는 영상 프레임에 대한 화질 보상을 수행하는 경우, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터(가령, 120Hz에 대한 감마 및 룩업 테이블)를 이용하여 화질을 보상하는 경우보다 9/10 배 감소된 보상 데이터를 사용한다는 점에서, 제1 화질 보상 데이터를 이용하여 보상하는 120Hz 영상 프레임의 최대 휘도는 500 ccd/m2 에서 450 ccd/m2 로 감소할 수 있다.
즉, 제1 화질 보상 데이터를 이용하여 제2 프레임 주파수를 보상할 경우, 제2 프레임 주파수(f2)의 최대 휘도의 값(l2)을 제1 프레임 주파수(f1)의 최대 휘도의 값(l1)과 동일하도록 맞춘다는 점에서, 제1 프레임 주파수와 제2 프레임 주파수 간의 휘도는 l1으로 일정하게 유지될 수 있다.
한편, 상술한 예는 화질 보상 데이터가 감마 및 색좌표 룩업 테이블의 경우를 예로 들어 설명하였으나, 응답 속도 개선 룩업 테이블의 경우도 마찬가지로 적용될 수 있다.
현재 영상 프레임의 계조가 가장 밝은 계조인 1023인 경우, 현재 영상 프레임의 계조에 대한 응답 속도 개선 룩업 테이블의 보상 값이 1100이라고 하자.
그리고, 디스플레이 패널에 가변 주파수(48~120Hz)를 가지는 영상이 입력되고 디스플레이패널의 구동 주파수에 대응되는 응답 속도 개선 룩업 테이블을 이용하여 영상을 표시할 경우, 최대 휘도가 주파수에 따라 400(l1) ccd/m2 ~ 500 ccd/m2 (l2) 범위 내에서 변화된다고 하자.
이 경우, 영상의 최대 휘도의 범위 중 가장 작은 값인 400(l1)가 제1 최대 휘도가 되고, 영상의 최대 휘도의 범위 중 가장 큰 최대 값인 500(l2)가 제2 최대 휘도가 될 수 있다. 또한, 제1 최대 휘도 값에 대응되는 프레임 주파수 48Hz(f1)가 제1 프레임 주파수가 되고, 제2 최대 휘도 값에 대응되는 프레임 주파수 120Hz(f2)가 제2 프레임 주파수가 될 수 있다.
이 경우, 제1 응답 속도 개선 룩업 테이블은 400 ccd/m2 및 500 ccd/m2 간의 비율에 기초하여 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 응답 속도 개선 룩업 테이블이 감소된 응답 속도 개선 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 응답 속도 개선 룩업 테이블은 (제2 최대 휘도 값: 제1 최대 휘도 값) = 400: 500 = 8:10 에 기초하여, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 응답 속도 개선 룩업 테이블을 감소하여 나타낼 수 있다. 결국, 응답 속도 개선 룩업 테이블은 디스플레이의 구동 주파수에 대응되는 응답 속도 개선 룩업 테이블을 9/10배 한 값을 포함할 수 있다. 즉, 화질 보상된 제1 응답 속도 개선 룩업 테이블은 가장 밝은 계조인 1023에 대한 보상값을 1100 *(8/10)= 880으로 나타낼 수 있다.
한편, 상술한 디스플레이 패널에서 표시될 수 있는 영상 프레임의 주파수 범위는 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 최소 주파수는 48Hz보다 더 작을 수 있으며, 최대 주파수는 120Hz보다 더 클 수도 있으며, 디스플레이 패널의 구동 주파수보다 더 클 수도 있다.
한편, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터에 대응되는 제2 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 화질 보상 데이터는 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터와 동일한 값을 가질 수 있다.
디스플레이 패널에 가변 주파수가 입력되는 경우, 가장 작은 최대 휘도 값을 가지는 제1 프레임 주파수 영상의 경우, 제2 화질 보상 데이터를 이용하여 제1 프레임 주파수 영상의 화질이 보상될 수 있다.
한편, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는 제1 프레임 주파수 및 제2 프레임 주파수의 영상에 적용되는 제1 화질 보상 데이터 및 제2 화질 보상 데이터 이외에도 제3 프레임 주파수에 적용될 수 있는 제3 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
구체적으로, 디스플레이 패널(110)에 가변 영상이 입력되는 경우, 제1 프레임 주파수와 제2 프레임 주파수 사이의 제3 프레임 주파수에서의 최대 휘도의 값이 제1 프레임 주파수(f1)의 최대 휘도의 값(l1)과 동일하도록 하기 위하여, 화질 보상 데이터는 제3 프레임 주파수에 대응되는 제3 화질 보상 데이터를 포함할 수도 있다.
이때, 제3 프레임 주파수에 대응되는 제3 화질 보상 데이터는 제1 및 제2 프레임 주파수와 제3 프레임 주파수와의 관계에 따라 결정될 수 있다.
일 예로, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 사용하여 주파수가 가변되는 영상을 표시할 경우 도 4의 그래프(50)과 같이, 주파수에 따라 최대 휘도의 값이 선형적으로 변한다는 점에서, 그래프(60)와 같이 제3 프레임 주파수에서의 최대 휘도를 제1 프레임 주파수에서의 제1 최대 휘도의 값과 동일하게 하기 위한 제3 화질 보상 데이터는 제1 프레임 주파수, 제2 프레임 주파수, 제1 화질 보상 데이터 및 제2 화질 보상 데이터를 기초로 하여 선형적으로 결정될 수 있다.
가령, 제1 프레임 주파수와 제2 프레임 주파수의 중간 값인 제3 프레임 주파수 영상 프레임의 경우, 화질 보상 데이터는 제1 화질 보상 데이터 및 제2 화질 보상 데이터의 중간 값을 가지는 제3 화질 보상 데이터를 사용하여 영상 프레임의 화질을 보상할 수 있다.
또 다른 실시 예로, 화질 보상 데이터는 특정 주파수에 가중치를 부여하여 생성된 화질 보상 데이터를 포함할 수도 있다. 가령, 제1 프레임 주파수와 제2 프레임 주파수 사이의 제3 프레임 주파수에서 휘도가 비선형적으로 나타나는 경우, 제3 프레임 주파수에서의 휘도 변화만큼 가중치를 부여하여 제3 프레임 주파수에 대한 화질 보상 데이터를 별도로 생성할 수도 있다.
결국, 상술한 실시 예에 따라, 디스플레이 패널(110)에 주파수가 가변되는 영상이 입력되는 경우, 영상의 프레임 주파수에 따른 휘도 변화의 그래프가 종래의 선형 그래프(50)에서 선형 그래프(60)으로 될 수 있다. 즉, 영상의 프레임 주파수가 변화하더라도 영상의 최대 휘도의 값을 일정하다는 점에서, 영상 프레임의 화질이 개선될 수 있으며 사용자는 디스플레이되는 화면의 깜박임(flicker)를 시인하지 못할 수 있다.
다시 도 3으로 돌아가서, 타이밍 컨트롤러(130)는 입력 영상을 표시하도록 디스플레이 패널을 제어한다. 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(130)는 입력 영상 신호를 수신하고, 디스플레이 패널(110)의 게이트 드라이버(미도시) 및 데이터 드라이버(미도시)를 제어하여, 디스플레이 패널(110)에 입력 영상이 표시되도록 한다.
타이밍 컨트롤러(130)는 게이트 라인에 순차적으로 게이트 온 전압이 인가되도록 게이트 드라이버를 제어하여, 게이트 온 전압이 인가된 게이트 라인에 연결된 셀의 트랜지스터를 턴-온 시킬 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 디스플레이 패널(110)의 복수의 셀들 중 게이트 온 신호가 인가된 셀들에 데이터 신호를 인가하도록 데이터 드라이버(미도시)를 제어할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(130)는 디스플레이 패널(110)에 입력되는 영상의 프레임의 주파수가 가변되는 경우, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통하여 영상에 대한 화질 보상을 수행하고, 화질 보상된 영상에 관한 데이터 신호가 디스플레이 패널(110)에 인가되도록 데이터 드라이버(미도시)를 제어할 수 있다.
이와 관련하여, 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
타이밍 컨트롤러(130)는 디스플레이 패널(110)에 입력된 영상 데이터를 수신하면 영상 데이터의 주파수를 감지하고(S510), 영상 데이터의 가변 여부에 따라 서로 다른 보상 데이터를 사용하여 영상 데이터에 대한 보상을 수행한다(S520). 그 후, 타이밍 컨트롤러(130) 보상된 영상 데이터가 디스플레이 패널(110)의 셀에 인가되도록 데이터 드라이버(미도시)를 제어할 수 있다. 영상 데이터의 주파수가 제2 프레임 주파수로 고정된 경우(S520), 타이밍 컨트롤러(130)는 디스플레이 패널(110)의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터(121)를 통해 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하도록 디스플레이 패널(110)을 제어할 수 있다. 이때, 제2 프레임 주파수는, 디스플레이 패널(110)의 구동 주파수와 동일할 수 있다.
반면, 디스플레이 패널(110)에 입력되는 영상 데이터의 주파수가 가변되는 경우(S530), 타이밍 컨트롤러(130)는 메모리(120)에 기저장된 화질 보상 데이터 중 제1 화질 보상 데이터(122) 및 제2 화질 보상 데이터(123)를 이용하여 입력 영상의 화질을 보상하고 보상된 입력 영상 데이터 신호가 인가되도록 데이터 드라이버(미도시)를 제어할 수 있다.
도 4에서 설명한 바와 같이, 제1 화질 보상 데이터(122)는 영상을 화면에 표시하는 경우 가장 큰 최대 휘도 값(l2)을 가지는 제2 프레임 주파수(f2)의 영상이 제1 프레임 주파수(f1)에 대응되는 제1 최대 휘도 값(l1)을 가질 수 있도록, 제2 프레임 주파수에 적용되는 화질 보상 데이터를 나타낸다.
그리고, 제2 화질 보상 데이터(123)는 영상을 화면에 표시하는 경우 가장 작은 최대 휘도 값(l1)을 가지는 제1 프레임 주파수(f1)에 적용되는 화질 보상 데이터로, 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터(121)과 동일한 값을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(130)는 입력된 영상 프레임의 주파수에 따라 영상 프레임에 서로 다른 보상데이터를 적용할 수 있다.
구체적으로, 타이밍 컨트롤러(130)는 영상의 프레임 주파수가 가변되고 영상의 프레임 주파수가 제1 프레임 주파수 및 제2 프레임 주파수를 포함하는 경우, 화질 보상 데이터 중 제2 화질 보상 데이터를 통해 제1 프레임 주파수의 영상을 표시하고, 화질 보상 데이터 중 제1 화질 보상 데이터를 통해 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하도록 디스플레이 패널(110)을 제어할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(130)는 입력된 영상 프레임의 주파수를 판단하고, 판단된 영상 프레임의 주파수 기초하여 영상 프레임에 대한 화질 보상을 수행하기 위해 적용될 수 있는 보상 데이터를 결정할 수 있다.
가령, 타이밍 컨트롤러(130)는 제1 프레임 주파수 이상 {(제1 프레임 주파수 + 제2 프레임 주파수)/2} 미만의 프레임 주파수에 대해서는 제1 화질 보상 데이터를 적용하여 화질을 보상하고, {(제1 프레임 주파수 + 제2 프레임 주파수)/2} 이상 제2 프레임 주파수 이하의 프레임 주파수에 대해서는 제2 화질 보상 데이터를 적용하여 화질을 보상할 수 있다.
한편, 도 5의 메모리(120)에는 주파수가 가변되는 경우 이용되는 화질 보상 데이터로 제1 및 제2 의 화질 보상 데이터(122, 123)만이 도시되어 있으나, 실시 예에 따라서는 입력 영상 프레임의 제1 주파수와 제2 주파수 사이의 임의의 주파수에 대한 제3 화질 보상 데이터가 추가적으로 더 포함될 수도 있다. 그리고, 이에 따라 제1 내지 제3 화질 보상 데이터가 적용되는 영상 프레임의 주파수 범위도 달라질 수 있다. 보다 구체적인 예를 들어, 디스플레이 패널(110)에 가변 주파수를 가지는 영상이 입력되는 경우, 제1 최대 휘도의 값이 450ccd/m2, 제2 최대 휘도의 값이 500ccd/m2 제1 최대 휘도에 대응되는 제1 프레임 주파수가 48 Hz, 제2 최대 휘도에 대응되는 제2 프레임 주파수가 120 Hz 이라고 가정한다.
이때, 메모리(120)는 디스플레이 패널에 대응되는 화질 보상 데이터가 제1 및 제2 프레임 주파수의 중간 값인 제3 프레임 주파수(84 Hz)에서의 최대 휘도 값 및 제1 최대 휘도 값에 기초하여 보정된 제3 화질 보상 데이터를 추가적으로 더 포함할 수 있다.
그리고, 타이밍 컨트롤러(130)는 48 Hz 이상 66(=(48 Hz +84 Hz)/2) Hz 미만의 프레임주파수를 가지는 영상에 대하여는 제2 화질 보상 데이터를 이용하고, 66(=(48 Hz +84 Hz)/2) Hz 이상 102(=(84 Hz +120 Hz)/2) Hz 미만의 프레임 주파수를 가지는 영상에 대하여는 제3 화질 보상 데이터를 이용하며, 102(=(84 Hz +120 Hz)/2) Hz 이상 120 Hz 미만의 프레임주파수를 가지는 영상에 대하여는 제1 화질 보상 데이터를 이용하여 화질 보상을 수행할 수 있다.
한편, 이는 일 실시 예이며, 주파수가 가변되는 입력 영상에 적용되는 화질 보상 데이터의 개수 및 화질 보상 데이터가 적용되는 주파수의 범위는 실시 예에 따라 달라질 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 세부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6을 참조하면, 디스플레이 장치(1000)는 디스플레이 패널(110), 메모리(120), 타이밍 컨트롤러(130), 데이터 드라이버(150) 및 게이트 드라이버(160)를 포함하는 디스플레이(100), 통신부(200), 수신부(300), 저장부(400), 조작부(500), 오디오 출력부(600) 및 프로세서(140)를 포함한다.
도 6을 설명함에 있어, 디스플레이 패널(110), 메모리(120), 타이밍 컨트롤러(130)는 도 1에서 설명한 바와 동일하다는 점에서, 구체적인 설명은 생략한다.
게이트 드라이버(160)는 디스플레이 패널의 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 게이트 온 전압을 인가하여, 게이트 온 전압이 인가된 게이트 라인에 게이트 전극이 연결되는 박막 트랜지스터(미도시)를 턴온 시킬 수 있다.
데이터 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터 데이터 신호를 수신하여, 수신된 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압을 디스플레이 패널의 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 인가할 수 있다.
한편, 타이밍 컨트롤러(130)는 디스플레이 패널(110)이 영상 프레임을 표시하도록 게이트 드라이버(160) 및 데이터 드라이버(150)을 제어할 수 있다.
통신부(200)는 외부 장치(미도시)와 통신을 수행한다. 그리고, 통신부(200)는 외부 장치(미도시)와 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.
이 경우, 통신부(200)는 다양한 유형의 통신 방식을 통해 외부 장치(미도시)와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신부(230)는 통신 모듈을 이용하여, 블루투스, 와이파이 등과 같은 통신 표준에 따라 외부 장치(미도시)와 통신을 수행할 수 있다.
수신부(300)는 방송국 또는 위성으로부터 유선 또는 무선으로 방송을 수신하여 복조한다. 구체적으로, 수신부(300)는 안테나 또는 케이블을 통하여 전송 스트림을 수신하고 복조하여 디지털 전송 스트림 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 수신부(300)는 튜너(미도시) 및 복조기(미도시) 등과 같은 구성을 포함하는 형태로 구현될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐이고, 수신부(300)는 구현 예에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
저장부(400) 는 영상 컨텐츠를 저장할 수 있다. 구체적으로, 저장부(400)는 오디오 처리부(미도시) 및 비디오 처리부(미도시)로부터 영상과 오디오가 압축된 영상 컨텐츠를 제공받아 저장할 수 있으며, 프로세서(700)의 제어에 따라 저장된 영상 컨텐츠를 오디오 처리부(미도시) 및 비디오 처리부(미도시)로 출력할 수 있다. 한편, 저장부(400)는 하드디스크, 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리 등으로 구현될 수 있다.
조작부(500)는 터치 스크린, 터치패드, 키 버튼, 키패드 등으로 구현되어, 디스플레이 장치(1000)의 사용자 조작을 제공한다. 본 실시 예에서는 디스플레이 장치(1000)에 구비된 조작부(500)를 통하여 제어 명령을 입력받는 예를 설명하였지만, 조작부(500)는 외부 제어 장치(예를 들어, 리모컨)로부터 사용자 조작을 입력받을 수도 있다.
오디오 출력부(600)는 수신부(300) 및 저장부(400)로부터 입력된 오디오 데이터에 대해 디코딩 등의 신호처리를 수행하고, 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 오디오 출력부(600)는 스피커 등으로 구현될 수 있다.
프로세서(700)는 디스플레이 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. 프로세서는(700)는 디스플레이 장치(1000)에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는지 여부를 판단할 수 있다. 그리고, 영상의 프레임 주파수의 가변 여부에 대한 판단 결과를 타이밍 컨트롤러(130)에 전달할 수 있다.
프로세서(700)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(700)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(700)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(700)는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예, 임베디드 프로세서) 또는 메모리 디바이스에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)로 구현될 수 있다.
프로세서(700)는 통신부(200)를 통하여 외부 장치(미도시)로부터 수신한 영상 데이터를 디스플레이 패널(110)에 전송하거나 저장부(400)에 저장할 수 있다. 구체적으로 프로세서(700)는 수신부(300) 및 저장부(400)로부터 입력된 영상 데이터에 대해 디코딩 등의 신호 처리를 수행하고, 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(130)로 출력할 수 있다.
프로세서(700)는 ROM(710), RAM(720), CPU(730), GPU(Graphic Processing Unit)(740), 및 버스(미도시)를 포함할 수 있다. ROM(710), RAM(720), CPU(730) 및 GPU(740) 등은 버스를 통해 서로 연결될 수 있다.
CPU(730)는 저장부(400)에 액세스하여, 저장부(400)에 저장된 운영체제(O/S)를 이용하여 부팅을 수행한다. 그리고 CPU(730)는 저장부(400)에 저장된 각종 프로그램, 컨텐츠, 데이터 등을 이용하여 다양한 동작을 수행할 수 있다. 이러한 CPU(730)의 동작은 상술한 프로세서(700)의 동작 동일한바 중복 설명은 생략한다.
ROM(710)에는 시스템 부팅을 위한 명령어 세트 등이 저장된다. 턴온 명령이 입력되어 전원이 공급되면, CPU(730)는 ROM(710)에 저장된 명령어에 따라 저장부(400)에 저장된 O/S를 RAM(720)에 복사하고, O/S를 실행시켜 시스템을 부팅시킨다. 부팅이 완료되면, CPU(730)는 저장부(400)에 저장된 각종 프로그램을 RAM(720)에 복사하고, RAM(720)에 복사된 프로그램을 실행시켜 각종 동작을 수행한다.
GPU(740)는 디스플레이 장치(1000)의 부팅이 완료되면, 아이콘, 이미지, 텍스트 등과 같은 다양한 객체를 포함하는 화면을 생성할 수 있다.
한편, 상술한 예에서, 프로세서(700)는 메인 보드에 포함되고, 타이밍 컨트롤러(140)는 TCON 보드에 포함될 수 있다. 다만, 이는 일 예일 뿐이고, 메인 보드와 TCON 보드가 통합되어 구현되는 경우, 프로세서(700) 및 타이밍 컨트롤러(140)는 동일한 보드에 포함될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 디스플레이 장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 영상에 대한 화질 보상을 수행한다(S710). 이때, 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터가 영상의 휘도에 기초하여 보정된 제1 화질 보상 데이터를 포함한다.
영상의 휘도는, 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제1 프레임 주파수의 영상을 표시하였을 때의 영상의 제1 최대 휘도 및 구동 주파수를 갖는 디스플레이 패널을 통해 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하였을 때의 영상의 제2 최대 휘도를 포함할 수 있다.
여기에서, 제1 화질 보상 데이터는 제1 최대 휘도와 제2 최대 휘도 간의 비율에 기초하여 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 제1 화질 보상 데이터가 감소된 화질 보상 데이터를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 프레임 주파수는 제2 프레임 주파수보다 작을 수 있으며, 제2 프레임 주파수는 디스플레이 패널의 구동 주파수와 같을 수 있다.
그리고, 디스플레이 장치는 화질 보상된 영상을 표시한다(S720). 구체적으로,디스플레이 장치는 입력 영상의 프레임 주파수가 가변되고 입력 영상의 프레임 주파수가 제1 프레임 주파수 및 제2 프레임 주파수를 포함하는 경우, 기저장된 화질 보상 데이터 중 보정된 제2 화질 보상 데이터를 통해 제1 프레임 주파수의 입력 영상을 표시할 수 있다. 그리고, 기저장된 화질 보상 데이터 중 제1 화질 보상 데이터를 통해 제2 프레임 주파수의 입력 영상을 표시할 수 있다.
여기에서, 제1 프레임 주파수는 제2 프레임 주파수보다 작을 수 있으며, 제2 프레임 주파수는 디스플레이 패널의 구동 주파수와 같을 수 있다.
한편, 입력 영상의 프레임 주파수가 제2 프레임 주파수로 고정된 경우, 기저장된 화질 보상 데이터 중 디스플레이 패널의 구동 주파수와 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 제2 프레임 주파수의 입력 영상을 표시할 수도 있다. 이 경우, 제2 프레임 주파수는 디스플레이 패널의 구동 주파수와 같을 수 있다.
한편, 이러한 방식으로 디스플레이 장치를 제어하는 구체적인 방법에 대하여는 전술한 바 있다.
한편, 이상에서 설명된 다양한 실시 예들은 소프트웨어(software), 하드웨어(hardware) 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터(computer) 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록 매체 내에서 구현될 수 있다. 하드웨어적인 구현에 의하면, 본 개시에서 설명되는 실시 예들은 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛(unit) 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시 예들이 프로세서 자체로 구현될 수 있다. 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 디스플레이 장치에서의 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 명령어(computer instructions)는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체(non-transitory computer-readable medium) 에 저장될 수 있다. 이러한 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장된 컴퓨터 명령어는 특정 기기의 프로세서에 의해 실행되었을 때 상술한 다양한 실시 예에 따른 디스플레이 장치에서의 처리 동작을 상기 특정 기기가 수행하도록 한다.
비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체의 구체적인 예로는, CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등이 있을 수 있다.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1000: 디스플레이 장치 100: 디스플레이부
120: 메모리 130: 타이밍 컨트롤러
140: 프로세서

Claims (18)

  1. 디스플레이 장치에 있어서,
    디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터 및 상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 저장하는 메모리; 및
    상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하고 상기 화질 보상된 영상을 표시하도록 상기 디스플레이 패널을 제어하는 타이밍 컨트롤러;를 포함하며,
    상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는, 제1 화질 보상 데이터 및 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 제2 화질 보상 데이터를 포함하고,
    상기 영상의 프레임 주파수의 범위는, 제1 프레임 주파수 이상 제2 프레임 주파수 이하이고,
    상기 제1 화질 보상 데이터는, 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 제1 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하는 경우의 상기 영상의 제1 최대 휘도 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 제2 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하는 경우의 상기 영상의 제2 최대 휘도 간의 비율에 따라 상기 제2 화질 보상 데이터를 감소시켜 획득되고,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 영상의 프레임 주파수가 상기 제1 프레임 주파수 이상 (상기 제1 프레임 주파수 + 상기 제2 프레임 주파수)/2 미만인 경우, 상기 제1 화질 보상 데이터를 이용하여 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하고,
    상기 영상의 프레임 주파수가 (상기 제1 프레임 주파수 + 상기 제2 프레임 주파수)/2 이상 상기 제2 프레임 주파수 미만인 경우, 상기 제2 화질 보상 데이터를 이용하여 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하며,
    상기 영상의 프레임 주파수가 제2 프레임 주파수로 고정된 경우, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하도록 상기 디스플레이 패널을 제어하는, 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같은, 디스플레이 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 디스플레이 패널을 포함하는 디스플레이 장치의 제어 방법에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에 입력되는 영상의 프레임 주파수가 가변되는 경우, 기저장된 화질 보상 데이터 중 상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하는 단계; 및
    상기 화질 보상된 영상을 표시하는 단계;를 포함하고,
    상기 영상의 프레임 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터는, 제1 화질 보상 데이터 및 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 제2 화질 보상 데이터를 포함하며,
    상기 영상의 프레임 주파수의 범위는, 제1 프레임 주파수 이상 제2 프레임 주파수 이하이고,
    상기 제1 화질 보상 데이터는, 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 제1 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하는 경우의 상기 영상의 제1 최대 휘도 및 상기 디스플레이 패널을 통해 상기 제2 프레임 주파수의 상기 영상을 표시하는 경우의 상기 영상의 제2 최대 휘도 간의 비율에 따라 상기 제2 화질 보상 데이터를 감소시켜 획득되고,
    상기 화질 보상을 수행하는 단계는,
    상기 영상의 프레임 주파수가 상기 제1 프레임 주파수 이상 (상기 제1 프레임 주파수 + 상기 제2 프레임 주파수)/2 미만인 경우, 상기 제1 화질 보상 데이터를 이용하여 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하고,
    상기 영상의 프레임 주파수가 (상기 제1 프레임 주파수 + 상기 제2 프레임 주파수)/2 이상 상기 제2 프레임 주파수 미만인 경우, 상기 제2 화질 보상 데이터를 이용하여 상기 영상에 대한 화질 보상을 수행하며,
    상기 제어 방법은,
    상기 영상의 프레임 주파수가 제2 프레임 주파수로 고정된 경우, 상기 디스플레이 패널의 구동 주파수에 대응되는 화질 보상 데이터를 통해 상기 제2 프레임 주파수의 영상을 표시하는 단계;를 더 포함하는, 제어 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제2 프레임 주파수는, 상기 구동 주파수와 같은, 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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