KR20080023414A

KR20080023414A - 화상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법

Info

Publication number: KR20080023414A
Application number: KR1020060087293A
Authority: KR
Inventors: 이영은
Original assignee: 엘지.필립스 엘시디 주식회사
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-14

Abstract

본 발명은 영상 데이터의 분석결과에 따라 램프의 구동을 제어함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 화상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것으로, 색이 서로 다른 다수의 단위픽셀을 포함하는 표시패널과, 영상 데이터의 색 비율을 산출하고 산출된 색 비율에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 데이터 분석부와, 상기 듀티비 가변신호에 따라 듀티비가 가변된 펄스 폭 변조 신호를 발생하는 인버터 제어부와, 상기 펄스 폭 변조 신호에 응답하여 다수의 램프를 구동하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

듀티 비(Duty Ratio), 히스토그램 산출, 최대 휘도값 비율,

Description

화상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법{Driving circuit for image display device and method for driving the same}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변환부를 나타낸 구성도.

도 3은 도 2에 도시된 게인 값 생성부를 나타낸 구성도.

도 4는 도 2에 도시된 RGBW 생성부를 나타낸 구성도.

도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 데이터 분석부를 나타낸 구성도.

도 6은 인버터 제어부와 인버터로부터 발생되는 VPWM 신호와 램프 구동신호를 나타낸 파형도.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＊

RGBW : 4색 영상 데이터 VCS : 듀티비 가변신호

G : 게인 값 Ymax : 최대 휘도값

Ymin : 최소 휘도값 YmaxRGBW : 휘도 선택신호

CRGBW : 데이터 선택신호 ACS : 램프 구동신호

VPWM : 가변 PWM 신호

본 발명은 화상 표시장치에 관한 것으로, 특히 영상 데이터의 분석결과에 따라 램프의 구동을 제어함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 화상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 관한 것이다.

통상의 액정 표시장치는 전계를 이용하여 유전 이방성을 갖는 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시한다. 이를 위하여 액정 표시장치는 화소영역들이 매트릭스 형태로 배열된 액정패널과 액정패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.

액정패널은 다수의 게이트 라인과 다수의 데이터 라인에 의해 정의되는 각 화소영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)와, TFT에 접속된 액정 캐패시터를 구비한다. 액정 캐패시터는 액정과 그리고 액정에 전계를 인가하기 위한 화소전극과 공통전극을 포함한다. 화소전극들은 스위칭 소자인 TFT와 접속된다. TFT는 게이트 라인으로부터의 출력펄스에 응답하여 데이터 라인으로부터의 데이터 신호를 화소전극에 공급한다. 액정 캐패시터는 화소전극에 공급된 데이터 신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고 액정 캐패시터에는 스토리지 캐패시터가 병렬로 접속되어 액정 캐패시터에 충전된 전압이 다음 데이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 캐패시터는 화소전 극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 캐패시터는 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다.

구동회로는 게이트 라인들을 구동하기 위한 게이트 드라이버와, 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버와, 게이트 드라이버와 데이터 드라이버를 제어하기 위한 제어신호를 공급하는 타이밍 컨트롤러와, 액정패널에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛과, 그리고 백 라이트 유닛을 구동하기 위한 인버터를 포함한다.

백 라이트 유닛은 광을 발생하는 광원으로 램프를 포함한다. 램프는 인버터로부터의 교류 구동신호에 의해 구동됨으로써 광을 발생한다.

인버터는 램프를 구동시키기 위한 교류 구동신호를 백라이트 유닛으로 공급한다. 연속 모드(Continuous Mode)로 구동되는 램프는 소비전류가 많기 때문에 인버터는 일정 주기로 램프를 온/오프(on/off)시키는 버스트 모드(Burst Mode)로 구동함으로써 소비전류를 감소시킨다.

예를 들어, 버스트 모드로 구동되는 인버터의 경우, 외부로부터의 일정한 듀티 비(Duty Ratio)를 갖는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 응답하여 교류 구동신호를 발생하고 이를 백라이트 유닛으로 공급한다. 이에 따라, 백라이트 유닛은 일정한 주기를 갖는 교류 구동신호에 응답하여 광을 발생하게 된다.

하지만, 일정한 주기를 갖고 구동되는 램프와는 달리 액정패널에 사용되는 액정은 느린 응답속도를 갖기 때문에 모션 블러링(Motion Blurring) 현상이 나타나 는 문제점이 발생한다. 이는 동영상을 표시하거나 액정의 응답속도가 가장 느린 그린(Green) 데이터의 계조 비율이 많이 표시되는 경우 더욱 두드러지게 나타난다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 영상 데이터의 분석결과에 따라 램프의 구동을 제어함으로써 화질을 향상시킬 수 있는 화상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 화상 표시장치의 구동장치는 색이 서로 다른 다수의 단위픽셀을 포함하는 표시패널과, 영상 데이터의 색 비율을 산출하고 산출된 색 비율에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 데이터 분석부와, 상기 듀티비 가변신호에 따라 듀티비가 가변된 펄스 폭 변조 신호를 발생하는 인버터 제어부와, 상기 펄스 폭 변조 신호에 응답하여 다수의 램프를 구동하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 영상 데이터 각각에 대한 색 비율을 산출하고, 상기 색 비율에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 단계, 상기 듀티비 가변신호에 따라 듀티비가 가변된 펄스 폭 변조 신호를 발생하는 단계, 상기 펄스 폭 변조 신호에 응답하여 램프 구동신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치의 구동장치와 그의 구동방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시장치를 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 액정 표시장치는 화소영역을 구비하여 형성된 액정패널(2)과, 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)을 구동하는 데이터 드라이버(4)와, 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하는 게이트 드라이버(6)와, 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8)와, 액정패널(2)에 광을 조사하기 위한 백라이트 유닛(10)과, 그리고 백 라이트 유닛(10)을 구동하기 위한 인버터(12)와, 외부로부터의 3색 영상 데이터(RGB)를 4색 영상 데이터(RGBW)로 변화하는 데이터 변환부(14)와, 4색 영상 데이터(RGBW)의 휘도값에 따라 듀티비 제어 신호(VCS)를 발생하는 데이터 분석부(16)와, 듀티비 제어 신호(VCS)에 응답하여 인버터(12)를 제어하는 인버터 제어부(18)를 포함한다.

액정패널(2)은 다수의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)과 다수의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 의해 정의되는 각 화소영역에 형성된 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)와, TFT와 접속된 액정 캐패시터(Clc)를 구비한다. 액정 캐패시터(Clc)는 TFT와 접속된 화소전극과, 화소전극과 액정을 사이에 두고 대면하는 공통전극으로 구성된다. TFT는 각각의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 각각의 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 데이터 신호를 화소전극에 공급한다. 액정 캐패시터(Clc)는 화소전극에 공급된 데이터 신호와 공통전극에 공급된 공통전압의 차전압을 충전하고, 그 차전압에 따라 액정 분자들의 배열을 가변시켜 광투과율을 조절함으로써 계조를 구현한다. 그리고 액정 캐패시터(Clc)에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 병렬로 접속되어 액정 캐패시터(Clc)에 충전된 전압이 다음 데 이터 신호가 공급될 때까지 유지되게 한다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소전극이 이전 게이트 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성된다. 이와 달리 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소전극이 스토리지 라인과 절연막을 사이에 두고 중첩되어 형성되기도 한다.

한편, 액정패널(2)에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 화소들이 화소의 행/열 방향으로 반복적으로 배열된다. 이러한, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 화소들 각각에는 각 색에 대응되는 컬러필터가 배치되는 반면에, 백색(W) 화소에는 별도의 컬러필터가 배치되지 않는다. 그리고, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 화소들은 동일한 면적 비율 또는 다른 면적 비율의 스트라이프 구조를 이룬다. 이때, 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W) 화소 전극들은 상하좌우, 즉 2×2 행렬 형태로 배치될 수 있다.

데이터 드라이버(4)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 데이터 제어신호(DCS)에 따라 디지털 영상 데이터(Data)를 아날로그 영상 데이터로 변환하고 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 아날로그 영상 데이터를 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로 공급한다. 즉, 데이터 드라이버(4)는 아날로그 영상 데이터의 계조값에 따라 소정 레벨을 가지는 감마전압을 선택하고 선택된 감마전압을 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로 공급한다.

게이트 드라이버(6)는 타이밍 컨트롤러(8)로부터의 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 스캔펄스 즉, 게이트 하이펄스를 순차적으로 발생하여 게이트 라인(GL1 내지 GLn)으로 공급한다.

타이밍 컨트롤러(8)는 데이터 변환부(14)로부터의 4색 영상 데이터(Ro,Go,Bo,Wo)를 액정패널(2)의 구동에 알맞도록 정렬하여 데이터 드라이버(4)에 공급한다. 또한, 외부로부터의 동기신호들(DCLK,DE,Hsync,Vsync)을 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여 데이터 드라이버(4)와 게이트 드라이버(6)를 제어한다.

백 라이트 유닛(10)은 광을 발생하는 광원과, 광원으로부터의 입사광을 확산 및 집광시켜 광효율을 향상시키는 광학부로 구성된다. 광원은 CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp)등과 같은 실린더형 램프를 주로 이용한다. 램프는 인버터(12)로부터의 램프 구동신호(ACS)에 의해 구동되어 광을 발생한다. 예를 들어, 스캐닝 백 라이트 유닛의 경우 다수의 실린터형 램프를 순차적으로 온/오프시키는 방법으로 광을 발생한다.

인버터(12)는 램프를 구동하기 위한 램프 구동신호(ACS)를 생성하게 되는데 이때, 인버터 제어부(18)로부터의 펄스 폭 변조(PWM; Pulse Width Modulation) 신호에 따라 램프 구동신호(ACS)가 공급 또는 차단되게 함으로써 램프를 온/오프 시키는 버스트 모드(Burst Mode)로 구동한다.

데이터 변환부(14)는 외부로부터 입력되는 3색 영상 데이터(RGB)에서 무채색 신호(Achromatic) 및 채색 신호(Chromatic)의 비율을 프레임 단위로 분석하고 게인(Gain) 값을 생성하여 3색 소스 데이터(RGB)를 증폭한다. 그리고 증폭된 3색 영상 데이터(RGB)의 공통성분에 의해 백색(W) 데이터를 생성하고, 생성된 백색(W) 데이터를 이용하여 3색 영상 데이터(RGB)를 4색 영상 데이터(RGBW)로 변환하여 타이 밍 컨트롤러(8)와 데이터 분석부(16)로 공급한다.

데이터 분석부(16)는 데이터 변환부(14)로부터의 4색 영상 데이터(RGBW)에 대한 휘도값를 프레임 단위로 검출하고 비교하여 히스토그램을 산출한다. 그리고 히스토그램으로 산출된 결과 즉, 프레임별 4색 영상 데이터(RGBW)의 휘도 비율에 따라 듀티비 가변신호(VCS)를 생성하여 인버터 제어부(18)로 공급한다.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변환부를 나타낸 구성도이다.

도 2를 도 1과 결부하여 3색 데이터(RGB)를 4색 데이터(RGBW)로 변환하는 데이터 변환부(14)를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 데이터 변환부(14)는 게인 값 생성부(141), 곱셈부(142) 및 RGBW 생성부(143)를 구비한다.

게인 값 생성부(141)는 3색 영상 데이터(RGB)의 최대 휘도 값(YMax) 및 최소 휘도 값(YMin)을 이용하여 한 프레임에서 무채색 신호가 차지하는 비율을 계산하여 게인 값(G)을 생성하게 된다.

도 3은 도 2에 도시된 게인 값 생성부를 나타낸 구성도이다.

도 3에 도시된 게인 값 생성부(141)는 제 1 휘도 검출부(151), 제 1 비교기(152), 카운터(153) 및 게인 값 설정부(154)를 포함한다.

제 1 휘도 검출부(151)는 3색 입력 데이터(RGB) 각각에 대한 최대 휘도 값(YMax) 및 최소 휘도 값(YMin)을 검출한다. 이때, 제 1 휘도 검출부(151)는 검출된 최대 휘도 값(YMax)을 제 1 비교기(152)에 공급함과 아울러 아래의 수학식 1의 우변과 같이 검출된 최소 휘도 값(YMin)에 C를 곱하여 제 1 비교기(152)에 공급한다. 여기서, C는 양의 실수로써 단순히 결정될 수 없고 다양한 화상에 대한 게인 값을 평가한 결과로부터 설정된다.

YMax ＝ C × YMin

제 1 비교기(152)는 제 1 휘도 검출부(151)로부터의 최대 휘도 값(Max) 및 최소 휘도 값(Min)을 비교하여 비교신호(Ca)를 출력한다. 이때, 제 1 비교기(152)는 아래의 수학식 2와 같이 C값이 곱해진 최소 휘도 값(YMin)보다 최대 휘도 값(YMax)이 큰 경우 '1'의 비교신호(Ca)를 출력하고, 그렇지 않은 경우에 '0'의 비교신호(Ca)를 출력한다.

YMax ≤ C × YMin ---> 무채색 신호

YMax 〉 C × YMin ---> 채색 신호

카운터(153)는 외부로부터의 데이터 인에이블 신호(DE) 및 수직 동기신호(Vsync)에 따라 한 프레임 동안 제 1 비교기(152)로부터의 비교신호(Ca)를 계수하여 계수신호(Cb)를 생성한다. 이때, 카운터(153)는 수직 동기신호(Vsync)에 따라 프레임 단위로 리셋된다.

게인 값 설정부(154)는 아래의 수학식 3과 같이 카운터(153)로부터의 계수신호(Cb)에 기초하여 게인 값(G)을 설정하여 곱셈부(142)에 공급한다.

수학식 3에 있어서, α는 RGBW 표시장치에서 백색(W) 서브 픽셀이 적색, 녹색 및 청색 휘도에 기여하는 상대 크기를 나타내는 파라미터인 α_R, α_G, α_B의 최소값을 나타내고, Tpixel은 액정패널의 총 서브 픽셀 수를 나타낸다. 이에 따라, 게인 값(G)은 1 ~ 1+α의 범위를 가지게 된다.

이와 같은, 게인 값 생성부(154)는 상술한 수학식 1 및 2를 이용하여 3색 입력 데이터(RGB)가 무채색 신호 또는 채색 신호 인지를 판단하게 된다. 이때, 상술한 수학식 2 및 3을 이용한 3색 입력 데이터(RGB)에 대한 무채색 신호 또는 채색 신호의 판단 기준은 수학식 1의 관계식에서 C값이 커질수록 채색 신호에 가까운 반면에, C가 '1'인 경우 완전히 무채색 신호가 된다. 이러한 기준을 복수로 설정해서 한 프레임의 신호를 분석한다면 보다 정확하게 해당 프레임의 신호를 분석할 수 있으며, 본 발명에서는 하나의 판단기준으로 C 값을 설정하기로 한다.

그런 다음, 게인 값 생성부(210)는 수학식 3을 이용하여 게인 값(G)을 설정하게 된다. 여기서, 액정패널(2)의 해상도를 XGA(eXtended Graphics Array)(1024*768)일 경우, 한 프레임의 총 서브 픽셀 수는 786,432개가 된다. 따라서, 카운터(153)를 이용하여 무채색 신호 또는 채색 신호 중 하나만 카운팅하면 나머지는 총 화소 전극 수와의 차로 얻을 수 있다. 이에 따라, 수직 동기신호(Vsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 이용해서 한 프레임 내의 유효 데이터를 카운터할 수 있으며, 프레임 메모리를 이용해서 해당 프레임에 대응되는 게인 값(G)을 도출해야 하지만, 프레임 메모리로 인하여 가격 상승이 발생하게 된다. 따라서, 일반적인 동영상에서는 한 프레임 전후의 화상은 크게 차이가 없기 때문에 본 발명은 이전 프레임에서 도출된 게인 값(G)을 사용하게 된다.

결과적으로, 게인 값 생성부(154)는 수학식 1 내지 3을 이용하여 입력되는 3색 영상 데이터(RGB)를 프레임 단위로 분석하여 한 프레임 상에서 휘도 증폭의 게인 값(G)을 동일하게 구현할 수 있다.

곱셈부(142)는 아래의 수학식 4와 같이 게인 값 생성부(154)로부터의 게인 값(G)을 입력된 영상 데이터(RGB)에 곱해서 3색 증폭 데이터(Ra, Ga, Ba)를 생성하여 RGBW 생성부(143)에 공급한다.

RGBW 생성부(143)는 곱셈부(142)로부터의 3색 증폭 데이터(Ra, Ga, Ba)에서 공통성분을 백색 데이터(W)로 추출하고, 추출된 백색 데이터(W)를 이용하여 4색 데이터(RGBW)를 생성하여 타이밍 컨트롤러(8)와 데이터 분석부(16)에 공급한다.

도 4는 도 2에 도시된 RGBW 생성부를 나타낸 구성도이다.

도 4에 도시된 RGBW 생성부(143)는 백색 데이터 추출부(155)와 감산부(156)를 구비한다.

백색 데이터 추출부(155)는 아래의 수학식 5에 따라 곱셈부(142)로부터의 3색 증폭 데이터(Ra, Ga, Ba)에서 공통성분을 백색 데이터(W)로 추출하여 감산부(156)에 공급한다.

이러한, 백색 데이터 추출부(155)는 적색, 녹색 및 청색 3색 증폭 데이터(Ra, Ga, Ba)의 최소값을 공통성분으로 추출하고, 추출된 공통성분을 백색 데이터(W)로 하여 출력한다. 이때, 백색 데이터(W)는 '1'과 같거나 작게 된다.

감산부(156)는 아래의 수학식 6과 같이 곱셈부(142)로부터의 3색 증폭 데이터(Ra, Ga, Ba)에서 백색 데이터 추출부(155)로부터의 백색 데이터(W)를 차감하여 3색 출력 데이터(RGB)를 타이밍 컨트롤러(8)에 공급함과 동시에 데이터 분석부(16)에 공급한다.

따라서, 감산부(156)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 휘도 각각에 기여하는 백색 데이터(W)를 3색 증폭 데이터(Ra, Ga, Ba) 각각에서 감산함으로써 정확한 컬러를 적색, 녹색, 청색 및 백색 화소 전극에서 구현하도록 3색 영상 데이터(RGB)를 생성하여 출력한다.

도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 데이터 분석부를 나타낸 구성도이다.

도 5에 도시된 데이터 분석부(16)는 제 2 휘도 검출부(161), 제 2 비교기(162), 히스토그램 산출부(163) 및 가변신호 발생부(164)를 포함한다.

제 2 휘도 검출부(161)는 수학식 1을 통해 설명된 바와 같이 4색 입력 데이터(RGBW) 각각에 대한 휘도 값(YR,YG,YB,YW)을 검출하여 제 2 비교기(162)에 공급한다.

제 2 비교기(162)는 제 2 휘도 검출부(161)로부터 공급된 4색 데이터 휘도 값(YR,YG,YB,YW)을 서로 비교하여 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 데이터(YMaxR,G,B,W)를 출력한다. 예를 들어, 각 휘도 값(YR,YG,YB,YW)을 비교하여 청색 데이터(B)의 휘도 값(YB)이 가장 크게 나타난 경우 청색 데이터(B)를 지칭하는 청색 휘도데이터(YMaxB)를 히스토그램 산출부(163)에 공급한다.

히스토그램 산출부(163)는 최대 휘도 값(YMax)의 데이터(YMaxR,G,B,W)를 순차적으로 공급받아서 매 프레임 단위로 히스토그램을 산출한다. 즉, 매 프레임 단위로 4색의 영상 데이터(RGBW) 중 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 데이터(YMaxR,G,B,W)의 비율을 산출한다. 그리고 산출된 결과에 따라 데이터 선택신호(CR,CG,CB,CW)를 출력한다. 예를 들어, 한 프레임에서 청색 데이터(B)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 55%, 녹색 데이터(G)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 20%, 적색 데이터(R)의 비율은 15%, 그리고 백색 데이터는(W) 10%의 비율로 산출될 수도 있다. 이 경우, 청색 데이터(B)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 가장 높음을 나타내는 청색 데이터 선택신호(CB)를 가변신호 발생부(164)에 공급한다.

가변신호 발생부(164)는 히스토그램 산출부(163)로부터의 데이터 선택신호(CR,CG,CB,CW)에 따라 듀티비 가변신호(VCS)를 발생한다. 여기서, 듀티비 가변신호(VCS)는 PWM 신호의 온/오프 주기를 가변하기 위한 신호로서 데이터 선택신호(CR,CG,CB,CW)에 따라 다르게 설정된다. 즉, 듀티비 가변신호(VCS)는 데이터 선택신호(CR,CG,CB,CW)에 따라 25%에서 99% 사이의 비율 중 어느 한 비율을 갖도록 사용자에 위해 설정된 신호이다.

구체적으로, 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 데이터(YMaxR,G,B,W)의 비율 즉, 데이터 선택신호(CR,CG,CB,CW)와 R,G,B,W 각각의 데이터에 대한 액정의 응답속도에 따라 듀티비를 다르게 설정하여 인버터 제어부(18)에 공급한다. 예를 들어, 액정의 응답속도가 가장 빠른 청색 데이터(B)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 가장 높아서 청색 데이터 선택신호(CB)가 입력되면 70%의 듀티비로 설정된 듀티비 가변신호(VCS)를 발생한다. 만일, 적색 데이터 선택신호(CR)가 입력되면 적색(R)은 청색(B)보다 응답속도가 낮기 때문에 60%의 듀티비로 설정된 듀티비 가변신호(VCS)를 발생한다. 또한, 백색 데이터 선택신호(CW)가 입력되면 백색(W)은 적색(R)보다 응답속도가 낮기 때문에 50%의 듀티비로 설정된 듀티비 가변신호(VCS)를 발생한다. 그리고, 녹색 데이터 선택신호(CG)가 입력되면 녹색(W)은 액정 응답속도가 가장 낮기 때문에 40%의 듀티비로 설정된 듀티비 가변신호(VCS)를 발생한다.

한편, 3색의 영상 데이터(RGB)를 4색의 영상데이터(RGBW)로 변환하지 않고, 3색의 영상 데이터(RGB)를 액정패널(2)에 표시하는 경우, 데이터 분석부(16)는 데 이터 변환부(14)로부터의 4색 영상 데이터(RGBW)가 아닌 외부로부터 입력되는 3색 영상 데이터(RGB)를 이용하여 듀티비 가변신호(VCS)를 발생하기도 한다. 구체적으로, 제 2 휘도 검출부(161)는 외부로부터의 3색 영상 데이터(RGB)를 입력받아서 3색 영상 데이터(RGB) 각각에 대한 3색 휘도 데이터(YR,YG,YB)를 제 2 비교기(162)로 공급한다. 그리고 전술한 과정 즉, 전술한 데이터 분석부(16)의 동작에 의해 듀티비 가변신호(VCS)를 발생한다.

인버터 제어부(18)는 데이터 분석부(16)로부터의 듀티비 가변신호(VCS)에 따라 PWM 신호(VPWM)의 듀티비를 가변하여 인버터(12)로 공급한다.

도 6은 인버터 제어부와 인버터로부터 발생되는 VPWM 신호와 램프 구동신호를 나타낸 파형도이다.

인버터 제어부(18)로부터의 가변된 PWM 신호(VPWM)는 듀티비 가변신호(VCS)에 따라 70%, 50%, 60% 및 40%의 듀티비를 갖도록 발생된다. 즉, 1 프레임(1F)의 VPWM 신호는 70%의 듀티비를 갖고 발생된 경우이며, 이는 청색 데이터(B)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 가장 높은 프레임을 나타낸다. 또한, 2 프레임(2F)의 VPWM 신호는 50%의 듀티비를 갖고 발생된 경우이며, 이는 백색 데이터(W)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 가장 높은 프레임을 나타낸다. 또한, 3 프레임(3F)의 VPWM 신호는 60%의 듀티비를 갖고 발생된 경우이며, 이는 적색 데이터(R)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 가장 높은 프레임을 나타낸다. 그리고 4 프레임(4F)의 VPWM 신호는 40%의 듀티비를 갖고 발생된 경우이며, 이는 녹색 데이터(G)가 최대 휘도 값(YMax)을 갖는 비율이 가장 높은 프레임을 나타낸다.

인버터(12)는 인버터 제어부(18)로부터의 듀티비가 가변된 PWM 신호(VPWM)에 응답하여 램프 구동신호(ACS)를 발생하고 이를 백 라이트 유닛(10)으로 공급한다. 여기서, 램프 구동신호(ACS)는 가변된 PWM 신호(VPWM)의 하이/로우 주기에 동기되도록 온/오프 주기를 갖는다.

이에 따라, 백 라이트 유닛(10)은 매 프레임 단위로 4색 영상 데이터(RGBW) 각각의 최대 휘도 값(YMax) 비율에 따라 온/오프 주기를 가변하여 광을 발생한다. 즉, 액정의 응답속도가 가장 느린 녹색 영상 데이터(B) 비율이 가장 높은 경우 가장 짧은 광 발생시간을 갖고, 반면 액정의 응답속도가 가장 빠른 청색 영상 데이터(B) 비율이 가장 높은 경우 가장 긴 광 발생시간을 갖도록 한다. 이는, R,G,B,W 각각 즉, 색에 따른 액정의 응답속도에 따라 광 발생시간을 조절하는 것으로, 액정 응답속도와 광 발생시간 차이로 일어날 수 있는 모션 블러링 현상을 방지하기 위함이다.

이와 같이, 본 발명은 4색 영상 데이터(RGBW) 각각의 최대 휘도 값(YMax) 비율과 액정의 응답속도에 따라 램프의 온/오프 주기를 가변함으로서, 액정의 응답속도와 램프의 온/오프 주기가 동기되지 않아서 발생하는 모션 블러링 현상을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 화상 표시장치의 구동장치와 그 구동방법에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 화상 표시장치는 4색 영상 데이터 각각의 최대 휘도 값 비율과 액정의 응답속도에 따라 광 발생시간을 가변한다. 이에 따라, 색과 상관없이 일정한 동영상 응답속도를 유지함으로서, 액정의 응답속도와 램프의 온/오프 주기가 동기되지 않아서 발생하는 모션 블러링 현상을 방지할 수 있다.

Claims

색이 서로 다른 다수의 단위픽셀을 포함하는 표시패널과;

영상 데이터의 색 비율을 산출하고 산출된 색 비율에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 데이터 분석부와;

상기 듀티비 가변신호에 따라 듀티비가 가변된 펄스 폭 변조 신호를 발생하는 인버터 제어부와;

상기 펄스 폭 변조 신호에 응답하여 다수의 램프를 구동하는 인버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서,

외부로부터 입력되는 3색 영상 데이터의 계조 차이를 이용하여 게인 값을 추출하고, 상기 추출된 게인 값에 따라 상기 3색 영상 데이터를 4색 영상 데이터로 변환하여 출력하는 데이터 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
상기 데이터 변환부는

상기 3색 영상 데이터에 따라 상기 게인 값을 생성하는 게인 값 생성부와,

상기 3색 영상 데이터에 상기 게인 값을 곱하여 3색 증폭 데이터를 생성하는 곱셈부와,

상기 3색 증폭 데이터의 공통성분을 백색 데이터로 추출하여 출력함과 동시에 상기 백색 데이터를 이용하여 상기 3색 증폭 데이터를 상기 3색 영상 데이터로 변환하여 출력하는 RGBW 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 3 항에 있어서,

상기 데이터 분석부는

상기 4색 영상 데이터 각각에 대한 휘도 값을 검출하여 출력하는 휘도 검출부와,

상기 휘도 검출부로부터의 상기 4색 영상 데이터 각각에 대한 휘도 값을 비교하여 상기 4색의 영상 데이터 중 최대 휘도 값 데이터를 출력하는 비교기와,

상기 최대 휘도 값 데이터를 순차적으로 공급받아서 매 프레임 단위로 히스토그램을 산출하고, 상기 산출된 히스토그램에 따라 데이터 선택신호를 출력하는 히스토그램 산출부와,

상기 히스토그램 산출부로부터의 상기 데이터 선택신호에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 가변신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 4 항에 있어서,

상기 데이터 선택신호는

상기 4 색 영상 데이터 중 최대 휘도값 비율이 가장 높은 하나의 영상 데이터를 나타낸 신호인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 5 항에 있어서,

상기 듀티비 가변신호는

상기 데이터 선택신호에 따라 25%에서 99% 사이의 듀티비 중 어느 한 듀티비를 갖도록 사용자에 위해 설정된 신호인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 6 항에 있어서,

상기 듀티비 가변신호는

블루, 그린, 화이트, 레드 순으로 큰 듀티비를 갖도록 설정된 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인버터 제어부는

상기 듀비티 가변신호에 따라 블루, 그린, 화이트, 레드 순으로 큰 듀티비를 갖는 PWM 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인버터는

상기 다수의 램프를 순차적으로 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 분석부는

외부로부터의 영상 데이터 각각에 대한 휘도 값을 검출하여 출력하는 휘도 검출부와,

상기 휘도 검출부로부터의 휘도 값을 비교하여 상기 휘도 값 중 최대 휘도 값 데이터를 출력하는 비교기와,

상기 최대 휘도 값 데이터를 순차적으로 공급받아서 매 프레임 단위로 히스토그램을 산출하고, 상기 산출된 히스토그램에 따라 데이터 선택신호를 출력하는 히스토그램 산출부와,

상기 히스토그램 산출부로부터의 상기 데이터 선택신호에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 가변신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동장치.
영상 데이터 각각에 대한 색 비율을 산출하고, 상기 색 비율에 따라 듀티비 가변신호를 발생하는 단계;

상기 듀티비 가변신호에 따라 듀티비가 가변된 펄스 폭 변조 신호를 발생하 는 단계;

상기 펄스 폭 변조 신호에 응답하여 램프 구동신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 1 항에 있어서,

외부로부터의 3색 영상 데이터의 계조 차이를 이용하여 게인 값을 추출하고, 상기 추출된 게인 값에 따라 3색 영상 데이터를 4색 영상 데이터로 변환하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,

상기 3색 영상 데이터를 상기 4색 영상 데이터로 변환하는 단계는,

상기 3색 영상 데이터에 상기 게인 값을 곱하여 3색 증폭 데이터를 생성하는 단계,

상기 3색 증폭 데이터의 공통성분을 백색 데이터로 추출하여 출력함과 동시에 상기 백색 데이터를 이용하여 상기 3색 증폭 데이터를 상기 3색 영상 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 12 항에 있어서,

상기 색 비율을 산출하는 단계는,

상기 4색 영상 데이터 각각에 대한 휘도값을 검출하여 출력하는 단계,

상기 4색 영상 데이터 각각에 대한 휘도 값을 비교하여 상기 4색 영상 데이터 중 최대 휘도 값을 갖는 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 14 항에 있어서,

상기 듀티비 가변신호를 발생단계는,

상기 최대 휘도 값의 데이터를 순차적으로 공급받아서 매 프레임 단위로 히스토그램을 산출하는 단계,

상기 산출된 히스토 그램에 따라 데이터 선택신호를 출력하는 단계, 및

상기 데이터 선택신호에 따라 상기 듀티비 가변신호를 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 15 항에 있어서,

상기 데이터 선택신호는,

상기 4색 영상 데이터 중 최대 휘도값 비율이 가장 높은 영상 데이터를 나타낸 신호인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 16 항에 있어서,

상기 듀티비 가변신호는,

상기 데이터 선택신호에 따라 25%에서 99% 사이의 듀티비 중 어느 한 듀티비 를 갖도록 사용자에 위해 설정된 신호인 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 17 항에 있어서,

상기 펄스 폭 변조신호는

상기 듀티비 가변신호에 따라 상기 4색 영상 데이터 각각에 25%에서 99% 사이의 듀티비 중 어느 한 듀티비를 갖고 발생된 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.
제 11 항에 있어서,

상기 색 비율을 산출하는 단계는,

외부로부터의 3색 영상 데이터 각각에 대한 휘도값을 검출하여 출력하는 단계,

상기 3색 영상 데이터 각각에 대한 휘도 값을 비교하여 상기 3색 영상 데이터 중 최대 휘도 값을 갖는 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 표시장치의 구동방법.