KR20080014447A - 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은, 타이밍 컨트롤러부의 내부 저장장치에 모든 디지털 영상 데이터 신호에 대한 기준값을 설정하는 기준값 설정단계; 타이밍 컨트롤러부에 공급된 해당 프레임의 디지털 영상 데이터 신호의 분포값을 추출하는 히스토그램 추출단계; 저장장치에 저장된 기준값과 추출된 분포값을 비교하는 데이터 비교단계; 기준값과 추출된 분포값의 비교 결과에 따라 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 스트레칭 단계; 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 감마전압곡선을 변환하는 감마전압 변환단계; 및 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호와 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 변환된 감마전압을 데이터 드라이버에 공급하는 데이터 및 감마 전압 공급단계를 포함한다.
감마 전압, 표시장치, 구동방법

Description

표시장치 및 그 구동방법{Display and Driving Method of the same}
도 1은 종래 표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 표시장치의 개략적인 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기 위한 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 데이터 신호의 분포에 따라 스트레칭 정도를 보여주기 위한 스트레칭 곡선 그래프.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 모듈 구성도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 데이터 신호 전송 타이밍도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 데이터 신호 및 스트레칭한 히스토그램, 기준 감마전압곡선과 스트레칭한 히스토그램에 따라 변환된 감마전압곡선을 보여주는 그래프들.
본 발명은 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근, 평판표시장치(FPD: Flat Panel Display)는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display: LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display: FED), 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Device) 등과 같은 여러 가지의 평면형 디스플레이가 실용화되고 있다.
위와 같은 표시장치 중 전계발광표시장치에 사용되는 전계발광소자는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자로서, 행렬 형태로 배열된 N×M개의 유기발광다이오드(OLED)들을 전압 구동(Voltage Programming) 혹은 전류 구동(Current Programming)하여 영상을 표현할 수 있다. 전계발광표시장치를 구동하는 방식에는 수동 매트릭스(passive matrix) 방식과 박막 트랜지스터(thin film transistor)를 이용한 능동 매트릭스(active matrix) 방식이 있다. 수동 매트릭스 방식은 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 능동 매트릭스 방식은 박막 트랜지스터를 각 ITO(Indium Tin Oxide) 화소 전극에 연결하고 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 연결된 커패시터 용량에 의해 유지된 전압에 따라 구동한다.
도 1은 종래 표시장치의 개략적인 블록도 이다.
도 1에 도시된 바와 같은 종래 표시장치는, 패널(Panel)(110)과 전기적으로 연결된 스캔드라이버(Scan Driver)(120) 및 데이터 드라이버(Data Driver)(130)로부터 구동신호를 공급받아 영상 이미지를 표현하였다.
영상 이미지를 표현하기 위한 구동신호로는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)(140)의 영상 데이터 신호(RGB data)와 저항 스트링(R-String & Buffer)(150)에 의해 생성된 감마 기준 전압(Gamma Reference Voltage)을 이용하였다.
자세하게는, 그레이 레벨을 표현하는 영상 데이터 신호(RGB data)에 대응되도록 발광 다이오드의 특성 값이 설정된 감마(Gamma) 전압을 각 픽셀들에 공급함으로써 영상 이미지를 표시할 수 있다.
그러나, 영상 데이터 신호가 어느 한쪽으로 치우친 경우, 즉, 해당 화면의 영상이 전체적으로 어두운 이미지이거나 밝은 이미지인 경우 영상 데이터 신호 간의 간격이 적기 때문에 해당 영상이 선명하게 표현되지 못하여, 영상의 표시품질을 떨어뜨리는 문제를 유발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 영상 표시품질을 향상시킬 수 있는 표시장치의 구동방법 및 표시장치를 제공하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은, 타이밍 컨트롤러부의 내부 저장장치에 모든 디지털 영상 데이터 신호에 대한 기준값을 설정하는 기준값 설정단계; 타이밍 컨트롤러부에 공급된 해당 프레임의 디지털 영상 데이터 신호의 분포값을 추출하는 히스토그램 추출단계; 저장장치에 저장된 기준값과 추출된 분포값을 비교하는 데이터 비교단계; 기준값과 추출된 분포값의 비교 결과에 따라 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 스트레칭 단계; 스트레칭 된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 감마전압곡선을 변환하는 감마전압 변환단계; 및 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호와 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 변환된 감마전압을 데이터 드라이버에 공급하는 데이터 및 감마 전압 공급단계를 포함한다.
분포값은, 히스토그램 상에 나타나는 최대빈도값 및 평균값일 수 있다.
스트레칭 단계는, 기준값과 분포값을 비교하여 디지털 영상 데이터 신호의 분포값에 따라 정도를 달리하여 스트레칭을 수행할 수 있다.
감마전압 변환단계에서, 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 변환된 감마전압값은 프로그래머블 감마 저장장치에 저장될 수 있다.
기준값은, 해상도에 따라 임의로 설정될 수 있다.
감마전압 변환단계에서, 최대빈도값이 기준값보다 크면 최대빈도값에 해당하는 감마 순람표(Lookup table)를 설정하고, 최대빈도값이 기준값보다 작으면 평균값에 해당하는 감마 순람표를 설정할 수 있다.
데이터 및 감마공급단계 이후에는, 데이터 드라이버에 공급된 신호를 두 개의 전극 사이에 형성된 유기발광다이오드를 포함하는 표시 패널부에 공급할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 표시장치는, 표시 패널부; 외부로부터 공급받은 모든 디지털 영상 데이터의 기준값을 설정하고, 표시장치에 공급할 해당 디지털 영상 데이터 신호의 프레임 히스토그램 분포값을 추출하여 기준값과 추출된 분포값을 비교하고, 기준값과 추출된 분포값의 비교 결과에 따라 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 타이밍 컨트롤러부; 타이밍 컨트롤러부에서 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 감마전압곡선을 변환하는 프로그래머블 감마 저장장치부; 표시 패널부에 스캔 신호를 공급하는 스캔 드라이버; 및 타이밍 컨트롤러부로부터 공급받은 스트레칭된 디지털 영상 데이터와 프로그래머블 감마 저장장치부로부터 공급받은 감마전압전압을 표시 패널부에 공급하는 데이터 드라이버를 포함한다.
분포값은, 히스토그램 상에 나타나는 최대빈도값 및 평균값일 수 있다.
타이밍 컨트롤러부는, 기준값과 분포값을 비교하여 디지털 영상 데이터 신호의 분포값에 따라 정도를 달리하여 스트레칭을 수행할 수 있다.
타이밍 컨트롤러부는, 외부로부터 공급받은 디지털 영상 데이터 신호를 내부 저장장치에 저장하는 데이터 입력부와, 데이터 입력부에 저장된 디지털 영상 데이터 신호를 공급받아 표시 패널부에 공급할 해당 디지털 영상 데이터 신호의 프레임 히스토그램의 분포값을 추출 및 데이터 스트레칭을 수행하는 이미지 처리부와, 타이밍 컨트롤러부의 내부에 생성된 디지털 영상 데이터들의 타이밍을 조절하여 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤부를 포함할 수 있다.
프로그래머블 감마 저장장치부는, 내부에 감마 순람표(Lookup table)를 포함 하며, 최대빈도값이 기준값보다 크면 최대빈도값에 해당하는 감마 순람표를 설정하고, 최대빈도값이 기준값보다 작으면 평균값에 해당하는 감마 순람표를 설정할 수 있다.
프로그래머블 감마 저장장치부는, 타이밍 컨트롤러부의 내부에 형성될 수 있다.
표시 패널부는, 두 개의 전극 사이에 형성된 유기발광다이오드를 포함할 수 있다.
<일실시예>
본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은 영상 데이터의 히스토그램을 추출하여 특정 계조 영역에 분포되어 있는 데이터 신호를 스트레칭하고, 영상 데이터의 분포값에 따른 감마전압을 공급할 수 있도록 한다.
히스토그램이란, 디지털 영상 데이터 신호를 이산적인 함수 h(rk) = nk 로 나타낸 것이다. 여기서, rk 는 k번째 명암도이고, nk 는 영상 내에서 k번째 명암도를 가진 화소들의 수를 나타낸다. 히스토그램은 각각의 값을 n으로 표시되는 영상의 전체 화소수로 나누어 정규화할 수 있고, 정규화된 히스토그램 p(rk) = nk / n (k = 0, 1, .. L-1)로 주어질 수 있다. p(rk)는 명암도 rk 가 일어날 수 있는 확률에 대한 예측을 가리키는데, 이때, 정규화된 히스토그램의 모든 요소들의 합은 1임을 참조한다.
히스토그램은 디지털 영상 데이터의 전역에 분포되어 있는 계조에 대한 정보 를 이산적인 함수의 연산을 통하여 최대빈도값 및 평균값 등을 추출해낼 수 있다.
이와 같이 추출된 디지털 영상 데이터 신호는 필요 목적에 따라, 히스토그램 슬라이딩 또는 히스토그램 스트레칭 등을 하고, 영상 데이터의 픽셀을 재분배하여 콘트라스트 특성을 향상시킬 수 있게 된다. 이와 같은 방법은 영상의 각 픽셀에 상수값을 더하거나 빼거나 곱하거나 나누는 점 처리 방법이다.
간단히 설명하면, 히스토그램 슬라이딩 연산은 영상 내의 모든 픽셀에 상수 값을 더하거나 빼는 방법이고, 히스토그램 스트레칭 연산은 모든 픽셀값을 상수 값으로 곱하거나 나누는 방법이다.
히스토그램의 슬라이딩 및 스트레칭 방법은 입력된 영상 데이터의 명도값을 신축하는 것으로, 어느 한편에 몰려 있는 히스토그램을 모든 영역으로 확장시키는 것이다.
새로운 픽셀값 = 이전의 픽셀값 - 최소 픽셀값 / 최대 픽셀값 - 최소 픽셀값 * 255
위와 같은 식에서, 최소 픽셀값을 빼는 것은 히스토그램을 왼편으로 슬라이딩하는 것이고, 다음에 각 픽셀값은 최대 픽셀값이 255가 되고, 최소 픽셀값이 0이 되도록 스트레칭된다. 이와 같은 슬라이딩 연산 및 스트레칭 방법은 어느 하나 이상의 연산 방법을 모두 이용할 수 있다.
감마(Gamma)는 멱함수 변환(power-law transformation) 방정식에서의 지수 값이다. 멱함수 변환 방정식은 기본적으로 s = crr 의 형태를 갖는다. 이러한 멱함 수 응답 현상을 정정하기 위해 사용되는 처리과정을 감마교정(Gamma Correction)이라 한다. 감마교정에 따른 효과는 밝기뿐만 아니라 빨간색 대 초록색 대 파란색의 비율도 변화시켜 해당 영상의 표시품질을 변경할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 구동방법은 이하의 도면에 도시한 전계발광표시장치의 개략적인 블록도 내지 그래프를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 블록도 이다.
도 2에 도시된 표시 패널부(Panel)(210)는 박막트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor ) 2개, 1개의 커패시터(Capacitor) 및 유기발광다이오드를 포함하여 서브픽셀을 형성할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 다수의 서브픽셀은 회로 적으로 상호 교차하는 데이터배선 및 스캔배선과 각각 전기적으로 연결되어 구동장치(데이터드라이버, 스캔드라이버 등)로부터 데이터신호 및 스캔신호와 같은 구동신호를 공급받아 원하는 영상을 표시할 수 있다.
스캔 드라이버(Gate Drivers)(220)는 표시 패널부(Panel)(210)에 스캔신호를 공급하며, 표시 패널부(Panel)(210)의 크기에 따라 다수개로 형성될 수 있다.
데이터 드라이버(Data Driver)(230)는 표시 패널부(Panel)(210)에 데이터신호를 공급하며, 표시 패널부(Panel)(210)의 크기에 따라 다수개로 형성될 수 있다.
데이터 드라이버(Data Driver)(230)는 타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)와 프로그래머블 감마 저장장치부(Programable Gamma Buffer)(250)로부터 디지털 영상 데이터 신호(RGB Data)와 감마전압(Gamma Reference Voltage)을 공급받는다.
타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)는 데이터 입력부(Data Input Block)(242), 이미지 처리부(Image Processing Block)(243) 및 타이밍 컨트롤부(Timing Control Block)(248) 등을 포함한다.
데이터 입력부(Data Input Block)(242)는 외부로부터 공급받은 디지털 영상 데이터신호를 내부 저장장치에 저장한다. 이미지 처리부(Image Processing Block)(243)는 데이터 입력부(Data Input Block)(242)에 저장된 디지털 영상 데이터 신호를 공급받아 표시장치(Panel)(210)에 공급할 해당 디지털 영상 데이터 신호의 프레임 히스토그램 추출(Histogram Extraction)(244) 및 데이터 스트레칭(Data Stretching)(246)을 수행한다.
타이밍 컨트롤부(Timing Control Block)(248)는 타이밍 컨트롤로부(Timing Controller)(240)의 내부에 생성된 디지털 영상 데이터 신호(RGB Data)들의 타이밍을 조절하여 데이터 드라이버(Data Driver)(230)에 공급한다.
이와 같은 타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)는, 내부 저장장치에 모든 디지털 영상 데이터 신호에 대한 기준값인 평균값 또는 최대빈도값을 저장한다. 그리고 타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)에 공급된 디지털 영상 데이터 신호의 히스토그램 상에 나타나는 최대빈도값 및 평균값을 추출한다. 그리고 저장장치에 저장된 모든 디지털 영상 데이터 신호의 기준값과 추출된 디지털 영상 데이터 신호의 분포값을 비교한다. 그리고 기준값과 분포값의 비교 결과에 따라 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭한다. 이때, 디지털 영상 데이터 신호의 분포값 이 기준값과 비교하여 어느 한쪽에 치우쳐져 있는 경우 그 정도에 따라 스트레칭을 할 수 있고, 디지털 영상 데이터 신호가 일정하게 분포되어 있는 경우 스트레칭을 하지 않을 수도 있다.
프로그래머블 감마 저장장치부(Programable Gamma Buffer)(250)는 내부에 감마 순람표를 포함하며, 최대빈도값이 기준값보다 크면 최대빈도값에 해당하는 감마 순람표(Lookup table)를 설정하고, 최대빈도값이 기준값보다 작으면 평균값에 해당하는 감마 순람표를 설정할 수 있다.
이와 같은 프로그래머블 감마 저장장치부(Programable Gamma Buffer)(250)는스트레칭된 데이터 신호에 따라 변환된 감마 전압을 공급하기 위한 것으로 내부에 저장장치를 포함한다. 저장장치의 크기는 외부 출력 채널 수와 DAC(Digital to Analog Converter)의 해상도에 따라 정해 질 수 있고, 감마전압은 저장장치에 저장된 값을 참조하여 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 따라 그에 해당하는 변환된 감마전압(Gamma Reference Voltage)을 데이터 드라이버에 공급한다. 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 따라 변환된 감마전압은, 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 기준 감마 전압과 동일한 휘도를 가질 수 있다.
이는 도시되어 있진 않지만, 회로 적으로 컨트롤 인터페이스, 채널 레지스터, 전압소스 및 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다. 그리고 이와 같은 프로그래머블 감마 저장장치부(Programable Gamma Buffer)(250)는 타이밍 컨트롤러부타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)의 내부에 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법의 플로우 차트이다. 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법을 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 기준값 설정단계(S303), 히스토그램 추출단계(S304), 데이터 비교단계(S305), 스트레칭 단계(S306), 감마전압 변환단계(S307) 및 데이터 및 감마 공급단계(S308)를 포함할 수 있다.
기준값 설정단계(S303)는, 타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)의 내부 저장장치에 모든 디지털 영상 데이터 신호에 대한 기준값을 설정하는 단계이다. 기준값은 모든 디지털 영상 데이터 신호의 평균값 또는 최대빈도값일 수 있다. 이와 같은 기준값은 해상도에 따라 임의로 설정될 수 있다.
히스토그램 추출단계(S304)는, 타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(240)에 공급된 현재 프레임의 디지털 영상 데이터 신호의 분포값을 추출하는 단계이다. 여기서, 분포값은 히스토그램 상에 나타나는 최대빈도값 및 평균값일 수 있다.
데이터 비교단계(S305)는, 저장장치에 저장된 기준값과 추출된 현재 프레임의 분포값을 비교하는 단계이다.
스트레칭 단계(S306)는 데이터 비교단계(S305)에서 수행된 기준값과 분포값의 비교 결과에 따라 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 단계이다.
스트레칭 단계(S306)는 기준값과 분포값을 비교하여 디지털 영상 데이터 신호의 분포값이 기준값과 비교하여 어느 한쪽에 치우쳐져 있는 경우 그 정도에 따라 스트레칭을 하는 단계이다. 디지털 영상 데이터 신호가 일정하게 분포되어 있는 경우 스트레칭을 하지 않을 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 스트레칭된 데이터와 이에 대응하는 감마 전압의 관계를 도시한 그래프로서, 도 4를 참조하여 스트레칭 단계를 예를 들어 자세히 설명하도록 한다.
도 4를 참조하면, 스트레칭 단계에서 입력되는 디지털 영상 데이터 신호는 다음의 3가지 조건으로 분류될 수 있으며, 이에 적합한 데이터 변환이 수행될 수 있다.
여기서, "P1"은 휘도가 64 미만인 빈도 수와 192 이상인 빈도 수의 합이 타이밍 컨트롤러부의 내부 저장장치에 설정된 기준값을 초과하거나 휘도가 64 미만인 빈도 수가 내부 저장장치에 설정된 기준값을 초과하는 경우 백색 & 검은색 조건(White & Black)으로 설정할 수 있다.
그리고 "P2"는 휘도가 192 이상인 빈도 수가 내부 저장장치에 설정된 기준값을 초과하는 경우 밝기 조건(Bright Condition)으로 설정할 수 있다.
그리고 "P3"은 위의 "P1"과 "P2"의 두 조건을 제외한 경우 일반적인 조건(Normal Condition)으로 설정할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 스트레칭 방법은 "P1", "P2" 및 "P3"에 해당하는 조건으로 데이터 변환 함수를 설정하여 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭할 수 있게 된다.
만약, 도 4와 같은 조건을 설정하고, 휘도를 저휘도, 중휘도 및 고휘도 영역 으로 구분하였다면, 이에 따른 데이터 변환 함수는 다음과 같을 수 있다.
저휘도 영역 : F(Y) = Slope_A * Y
중휘도 영역 : F(Y) = Slope_B * (Y - (LTH - 1)) + Slope_A * (LTH - 1)
고휘도 영역 : F(Y) = Slope_C * (Y - (HTH - 1)) + Slope_B * (HTH - LTH ) + Slope_A * (LTH - 1)
여기서, "F(Y)"는 출력값이고, 각 슬로프(Slope_A, B, C)에 곱해지는 "Y"는 입력값이 되며, 각각의 슬로프(Slope_A, B, C)는 특정 영역을 한정한 것이 아닌 일례적인 영역으로 나누어 위와 같은 변환 함수를 설정할 수 있음을 예시한 것이다.
감마전압 변환단계(S307)는, 스트레칭하기 전의 디지털 영상 데이터 신호에 해당하는 기준 감마 전압이 나타내는 휘도와 스트레칭 후의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마 전압이 나타내는 휘도가 동일하도록 기준 감마 전원의 값을 변환하는 단계이다.
감마전압 변환단계(S307)에서, 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 경우 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마 전압은 스트레칭 전 디지털 영상 데이터 신호에 해당하는 기준 감마 전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 변환되고, 변환된 감마 전압은 프로그래머블 감마 저장장치부(Programable Gamma Buffer)(250)에 저장된다. 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하지 않는 경우, 기준 감마전압이 유지될 수 있다.
여기서, 최대빈도값이 기준값보다 크면 최대빈도값에 해당하는 감마 순람 표(Lookup table)를 설정하고, 최대빈도값이 기준값보다 작으면 평균값에 해당하는 감마 순람표를 설정할 수 있다.
감마 순람표를 선택하기 위한 변수는 프레임 수 M과 프레임 데이터의 최대빈도값 또는 평균값에 의해 구해질 수 있는데, 이를 수식으로 표현하면 다음의 수학식 1과 같을 수 있다.
Figure 112006057594178-PAT00001
여기서, Y(n-i) 내지 Y(n-1)는 이전 디지털 영상 데이터 신호이고, Y(N)은 현재 공급할 디지털 영상 데이터 신호 프레임의 최대빈도값 또는 평균값이다.
데이터 및 감마 공급단계(S308)는, 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호와 변환된 감마 전압을 데이터 드라이버(Data Driver)(230)에 공급하는 단계이다.
데이터 및 감마공급단계(S308) 이후에는, 데이터 드라이버(Data Driver)(230)에 공급된 디지털 영상 데이터 신호 및 감마전압을 표시 패널부(Panel)(210)에 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 모듈 구성도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 타이밍도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 타이밍 컨트롤러부(Timing Controller)(440)와 프로그래머블 감마 저장장치부(P-Gamma Buffer)(450)를 시리얼로 연결하여 데이터 신호를 전송할 수 있다. 이때, 감마전압은 도 6에 도시된 바와 같이, 블랭크(Blank) 구간에 전송하도록 하여 감마전압을 갱신할 수 있다. 이와 같이 블랭크(Blank) 구간에 감마전압을 전송하면, 픽셀에 데이터 신호를 저장할 때, 데이터의 왜곡 현상이 발생할 수 있는 문제가 없어지기 때문이다.
설명되지 않은 전원공급부(Power Bolck)(460)는 표시 패널부(Panel)(410)에 전원을 공급하고, 스캔 드라이버(Scan Drivers)(420)와 데이터 드라이버(Data Drivers)(430)은 표시장치(Panel)(410)에 구동신호를 공급한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 데이터 신호를 추출한 히스토그램과 이를 스트레칭한 히스토그램 및 기준 감마 전압 곡선과 변환된 감마 전압 곡선을 보여주는 그래프들이다. 여기서, 도 7은 어두운 영상의 경우이고, 도 8은 밝은 영상의 경우를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 디지털 영상 데이터 신호를 추출한 히스토그램이 어두운 계조 쪽으로 치우쳐 있다. 따라서, 어두운 계조 영역으로 치우친 디지털 영상 데이터 신호의 그레이를 스트레칭하여 각 데이터 신호의 간격을 확보한다. 그런 다음 스트레칭한 디지털 영상 데이터 신호의 휘도는 스트레칭하기 전의 휘도와 동일하도록 감마전압 곡선을 변환한다. 이 경우 계조를 표현하는 데이터 신호가 커졌으므로, 이에 대응하는 감마전압곡선의 기울기는 더 낮아질 수 있다.
도 8을 참조하면, 디지털 영상 데이터 신호를 추출한 히스토그램이 밝은 계조 쪽으로 치우쳐 있다. 따라서, 밝은 계조 영역으로 치우친 디지털 영상 데이터 신호의 그레이를 스트레칭하여 각 데이터 신호의 간격을 확보한다. 그런 다음 스트 레칭한 디지털 영상 데이터 신호의 휘도는 스트레칭하기 전의 휘도와 동일하도록 감마전압 곡선을 변환한다. 이 경우 계조를 표현하는 데이터 신호가 작아졌으므로, 이에 대응하는 감마전압곡선의 기울기는 더 높아질 수 있다.
이 경우, 특정 디지털 영상 데이터 신호가 어느 한쪽으로 치우쳐짐으로 인해 원하는 계조 표현이 어려울 경우 더욱 효과적일 수 있다. 특히, 영상 표시품질을 높일 수 있도록 계조와 휘도 특성의 설정치를 갖는 감마(Gamma) 전압과 함께 영상 신호의 색조 재현 특성을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은 표시 패널부가 유기전계발광소자인 것을 일 실시예로 하여 설명하였다. 그러나 이와 같은 구동방법은 이에 한정되지 않고, 표시 패널부가 박막트랜지스터 및 액정을 포함하는 액정 디스플레이 장치의 구동방법에도 적용 가능함은 물론이다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 영상 정보에 따라 감마 전원을 능동적으로 변환하여 영상 표시품질을 향상시킬 수 있는 표시장치의 구동방법을 제공하는 효과가 있다. 그리고 이와 같은 방법을 적용함으로써, 다이내믹 콘트라스트 비율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에 서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 영상 표시품질을 향상시킬 수 있는 표시장치의 구동방법 및 표시장치를 제공하는 효과가 있다. 이와 같은 방법은 다이내믹 콘트라스트 비율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 타이밍 컨트롤러부의 내부 저장장치에 모든 디지털 영상 데이터 신호에 대한 기준값을 설정하는 기준값 설정단계;
    상기 타이밍 컨트롤러부에 공급된 해당 프레임의 디지털 영상 데이터 신호의 분포값을 추출하는 히스토그램 추출단계;
    상기 저장장치에 저장된 기준값과 상기 추출된 분포값을 비교하는 데이터 비교단계;
    상기 기준값과 상기 추출된 분포값의 비교 결과에 따라 상기 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 스트레칭 단계;
    상기 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 감마전압곡선을 변환하는 감마전압 변환단계; 및
    상기 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호와 상기 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 변환된 감마전압을 데이터 드라이버에 공급하는 데이터 및 감마 전압 공급단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분포값은,
    상기 히스토그램 상에 나타나는 최대빈도값 및 평균값인 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 스트레칭 단계는,
    상기 기준값과 상기 분포값을 비교하여 상기 디지털 영상 데이터 신호의 분포값에 따라 정도를 달리하여 스트레칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 감마전압 변환단계에서,
    상기 스트레칭된 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 변환된 감마전압값은 프로그래머블 감마 저장장치에 저장되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기준값은,
    해상도에 따라 임의로 설정되는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  6. 제2항에 있어서, 상기 감마전압 변환단계에서,
    상기 최대빈도값이 상기 기준값보다 크면 상기 최대빈도값에 해당하는 감마 순람표(Lookup table)를 설정하고, 상기 최대빈도값이 상기 기준값보다 작으면 평균값에 해당하는 감마 순람표를 설정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 데이터 및 감마공급단계 이후에는,
    상기 데이터 드라이버에 공급된 신호를 두 개의 전극 사이에 형성된 유기발광다이오드를 포함하는 표시 패널부에 공급하는 것을 포함하는 표시장치의 구동방법.
  8. 표시 패널부;
    외부로부터 공급받은 모든 디지털 영상 데이터의 기준값을 설정하고, 상기 표시장치에 공급할 해당 디지털 영상 데이터 신호의 프레임 히스토그램 분포값을 추출하여 상기 기준값과 상기 추출된 분포값을 비교하고, 상기 기준값과 상기 추출된 분포값의 비교 결과에 따라 상기 디지털 영상 데이터 신호를 스트레칭하는 타이밍 컨트롤러부;
    상기 타이밍 컨트롤러부에서 스트레칭된 상기 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도가 스트레칭 전의 디지털 영상 데이터 신호에 대응하는 감마전압이 나타내는 휘도와 동일하도록 감마전압곡선을 변환하는 프로그래머블 감마 저장장치부;
    상기 표시 패널부에 스캔 신호를 공급하는 스캔 드라이버; 및
    상기 타이밍 컨트롤러부로부터 공급받은 상기 스트레칭된 디지털 영상 데이터와 상기 프로그래머블 감마 저장장치부로부터 공급받은 감마전압전압을 상기 표시 패널부에 공급하는 데이터 드라이버를 포함하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 분포값은,
    상기 히스토그램 상에 나타나는 최대빈도값 및 평균값인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러부는,
    상기 기준값과 상기 분포값을 비교하여 상기 디지털 영상 데이터 신호의 분포값에 따라 정도를 달리하여 스트레칭을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 타이밍 컨트롤러부는,
    외부로부터 공급받은 디지털 영상 데이터 신호를 내부 저장장치에 저장하는 데이터 입력부와, 상기 데이터 입력부에 저장된 상기 디지털 영상 데이터 신호를 공급받아 상기 표시 패널부에 공급할 해당 디지털 영상 데이터 신호의 프레임 히스토그램의 분포값을 추출 및 데이터 스트레칭을 수행하는 이미지 처리부와, 상기 타이밍 컨트롤러부의 내부에 생성된 상기 디지털 영상 데이터들의 타이밍을 조절하여 상기 데이터 드라이버에 공급하는 타이밍 컨트롤부를 포함하는 표시장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 프로그래머블 감마 저장장치부는,
    내부에 감마 순람표(Lookup table)를 포함하며, 상기 최대빈도값이 상기 기준값보다 크면 상기 최대빈도값에 해당하는 감마 순람표를 설정하고, 상기 최대빈 도값이 상기 기준값보다 작으면 평균값에 해당하는 감마 순람표를 설정하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 프로그래머블 감마 저장장치부는,
    상기 타이밍 컨트롤러부의 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 표시 패널부는,
    두 개의 전극 사이에 형성된 유기발광다이오드를 포함하는 표시장치.
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