KR20100037892A - 계조 데이터를 보정하기 위한 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법 - Google Patents

계조 데이터를 보정하기 위한 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법 Download PDF

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Abstract

계조 데이터를 보정하기 위한 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법이 제공된다. 본 디스플레이 장치는, 이전 프레임 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 타이밍 컨트롤러 및 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여 패널을 구동시키는 구동부를 포함한다. 이에 의해, 계조의 변경에 따라 가변적인 보정 계조 데이터를 생성함으로써, 액정의 응답속도를 개선시킬 수 있게 된다.
Figure P1020080097227
계조, DCC, 프리틸트, 고스트

Description

계조 데이터를 보정하기 위한 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법{Display apparatus and timing controller for calibrating grayscale data, and panel driving method using the same}
본 발명은 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하기 위한 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법에 관한 것이다.
근자에 이르러 TV의 대형화 추세가 계속되면서, 사용자는 보다 큰 화면을 통해 영상을 시청하는 것이 가능하게 되었다. 이와 같은 TV의 대형화는, 평판 디스플레이 장치의 대표 주자인 TFT LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)와 PDP(Plasma Display Panel)의 발전으로 인해 더욱 가속화되었다고 해도 과언이 아닐 것이다.
LCD는 두 기판 사이의 이방성 유전율을 갖는 액정에 전계를 인가하고, 상기 전계의 세기를 조절하여 기판에 투과되는 빛의 양을 조절함으로서, 액정의 배열을 달라지게 함으로써 화상 신호를 얻는 디스플레이 장치이다. 이러한 LCD는, PDP에 비해 전력소모가 덜하고, 무게가 가볍다는 장점이 있지만, 액정의 배열을 달라지게 해야 하기 때문에, 응답속도가 느리다는 단점이 있다. 이에 따라, 액정의 응답속도를 향상시키기 위한 방안이 모색된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하여 응답속도를 높이기 위한 디스플레이 장치, 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 패널 구동방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 이전 프레임 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 디스플레이 장치는, 오버 드라이브 방식, 프리틸트 방식 및 언더슈트 보정방식을 이용하여, 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 제1 보정데이터, 제2 보정데이터 및 제3 보정데이터로 변경하며, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 연산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 타이밍 컨트롤러; 및 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 패널을 구동시키는 구동부;를 포함한다.
또한, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정 데이터는, 기저장된 룩업 테이블을 기초로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 본 디스플레이 장치는, 상기 이전 프레임의 계조 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고, 상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터가 상기 저장부에 저장되도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 오버 드라이브 방식은, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 구동방식인 것이 바람직하다.
또한, 상기 프리틸트 방식은, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨을 증가시키고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 구동방식인 것이 바람직하다.
그리고, 상기 언더슈트 보정방식은, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키는 구동방식인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 디스플레이 장치는, 액정표시장치인 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 이전 프레임 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용해, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 패널구동방법은, 오버 드라이브 방식, 프리틸트 방식 및 언더슈트 보정방식을 이용하여, 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 제1 보정데이터, 제2 보정데이터 및 제3 보정데이터로 변경하는 단계; 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 연산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 단계; 및 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 패널을 구동시키는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 보정단계는, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터에 가중치를 부여하는 단계; 및 상기 가중치가 부여된 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정 데이터는, 기저장된 룩업 테이블을 기초로 결정되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 패널구동방법은, 상기 현재 프레임의 계조 데이터가 보정되면, 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변경단계는, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 증가되고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 감소되도록 하여 상기 제1 보정데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 변경단계는, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨이 증가 되도록 하고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨이 증가되도록 하여, 상기 제2 보정데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 변경단계는, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 감소되도록 하고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 증가되도록 하여, 상기 제3 보정데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른, 이전 프레임의 계조 데이터 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 타이밍 컨트롤러는, 오버 드라이브를 위한 제1 보정데이터를 생성하는 제1 생성부; 프리틸트 구동을 위한 제2 보정데이터를 생성하는 제2 생성부; 오버슈트 보정을 위한 제3 보정데이터를 생성하는 제3 생성부; 및 상기 제1 생성부 내지 제3 생성부에서 각각 출력되는 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 이용하여, 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 통합보정부;를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 본 타이밍 컨트롤러는, 상기 이전프레임의 계조 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고, 상기 통합보정부는, 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터가 상기 저장부에 저장되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 현재 프레임이 N번째 프레임인 경우, 상기 제1 생성부 및 상기 제3 생성부는, 상기 N번째 프레임과 N-1번째 프레임을 이용하여, 상기 제1 보정데 이터 및 상기 제3 보정데이터를 생성하고, 상기 제2 생성부는, 상기 N번째 프레임, 상기 N-1번째 프레임 및 N-2번째 프레임을 이용하여, 상기 제2 보정데이터를 생성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 통합보정부는, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하는 것이 바람직하다.
또한, 본 타이밍 컨트롤러는, 상기 이전 프레임의 계조 데이터와 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 기초로 한 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터의 레벨이 룩업 테이블로 저장된 저장부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정함으로써, 액정의 응답속도를 향상시켜, 우수한 화질의 영상을 시청할 수 있게 된다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명이 적용가능한 디스플레이 장치를 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 디스플레이 장치는, 영상 신호의 프레임을 수신하여, 수신된 프레임에서 특정 화소의 계조 데이터를 보정하고, 보정된 계조 데이터에 따른 화면이 표시되도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치는, 패널부(100), 타이밍 컨트롤러(200) 및 구동부(300)를 포함한다.
패널부(100)는, 복수의 게이트 라인들과 복수의 데이터 라인들, 그리고, 이 들이 교차하는 영역에 형성된 복수의 화소들로 구성된다.
데이터 라인은, 후술할 데이터 구동부(310)로부터, 계조 데이터가 전압으로 변경된 데이터 전압을 입력받아, 화소에 데이터 전압을 인가한다.
게이트 라인은, 후술할 게이트 구동부(350)로부터, 게이트 온 전압을 입력받아, 화소에 게이트 온 전압을 인가한다.
화소는, 게이트 온 전압을 인가하기 위한 게이트 라인과 보정된 계조 데이터에 대응되는 데이터 전압을 인가하기 위한 데이터 라인이 서로 교차하는 영역에 형성된다.
화소에 대한 구체적인 설명은 도 2를 참조하기로 한다. 도 2는, 복수의 화소들 중 한 화소에 대한 구성을 예로 도시한 도면이다.
화소는 데이터 라인과 게이트 라인에 소스 전극 및 게이트 전극이 각각 연결되는 박막 트랜지스터(150)와, 박막 트랜지스터(150)의 드레인 전극에 연결되는 액정 커패시터(C1) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
게이트 라인에 게이트 온 전압이 인가되어, 박막 트랜지스터(150)가 턴온 되면, 데이터 라인에 공급된 데이터 전압(Vd)이 박막 트랜지스터(150)를 통해 각 화소 전극(미도시)에 인가된다. 이후, 화소 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이에 해당하는 전계가 액정에 인가되고, 이 전계의 세기에 대응하는 투과율로 빛이 투과된다.
다시 도 1에 대해 설명하면, 타이밍 컨트롤러(200)는, 이와 같이 패널부(100)가 구동되도록 하기 위해, 현재 프레임의 보정된 계조 데이터를 데이터 구동부(310)로 전달한다.
타이밍 컨트롤러(200)는, 외부의 영상 신호를 수신하여, 데이터 처리를 수행한다. 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(200)는, RGB(Red, Green, Blue) 데이터, 프레임의 시점을 나타내는 데이터 인에이블 신호, 동기 신호 및 클럭 신호를 수신하고, 수신된 신호들을 이용하여 타이밍 재분배 등의 데이터 처리를 수행한다.
이러한, 타이밍 컨트롤러(200)는, 현재 프레임(이하, N번째 프레임)과 이전 프레임(이하, N-2번째 프레임, N-1번째 프레임)의 계조 데이터를 이용하여 N번째 프레임의 계조 데이터를 보정한다.
여기서, 계조 데이터란, 액정의 투과율을 조절하여, 블랙 계조, 화이트 계조 및 블랙 계조 부터 화이트 계조 사이의 중간 계조를 표현하기 위한 데이터를 의미한다. 한편, 타이밍 컨트롤러(200)에 대한 보다 구체적인 설명은, 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
타이밍 컨트롤러(200)는, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 데이터 구동부(310)로 전달한다.
구동부(300)는, 타이밍 컨트롤러(200)에서 출력된 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 이용하여, 패널부(100)를 구동시킨다. 이러한 구동부(300)는, 데이터 구동부(310)와 게이트 구동부(350)로 구축된다.
데이터 구동부(310)는, 타이밍 컨트롤러(200)로부터 수신된 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 데이터 전압으로 변경하여, 각각 데이터 라인에 인가한다.
게이트 구동부(350)는, 게이트 라인에 순차적으로 게이트 온 전압을 인가하여, 게이트 온 전압이 인가된 게이트 라인에 게이트 전극이 연결되는 박막 트랜지 스터(150)를 턴온시킨다.
이와 같이, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 이용하여, 액정의 응답속도을 향상시킴으로써, 우수한 화질의 영상을 시청할 수 있게 된다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러(200)의 상세 블록도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(200)는, 제1 생성부(210), 제2 생성부(220), 제3 생성부(230), 제1 저장부(240), 제2 저장부(250) 및 통합 보정부(260)로 구축된다.
제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)는, 데이터 구동부(310)로부터 N번째 프레임의 계조 데이터를 수신하여, 각각 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터를 생성한다.
특히, 제1 생성부(210)는, 오버 드라이브 방식을 이용하여, 제1 보정 데이터를 생성한다. 구체적으로, 제1 생성부(210)는, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터를 수신하고, 수신된 N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터와 함께 제1 룩업 테이블을 이용하여 제1 보정 데이터를 생성한다.
여기서, 오버 드라이브 방식이란, N-1번째 프레임의 계조 데이터와 N번째 프레임의 계조 데이터를 이용하여, N번째 프레임의 계조 데이터를 보정함으로써, 액정의 응답속도를 향상시키기 위한 방법이다. 이러한 오버 드라이브 방식은, DCC(Dynamic Capacitance Capture) 방식으로도 알려져 있다.
한 프레임의 지속 시간은 16.7msec인데 반해, 특정 화소에서 액정의 배열이 변하기 위해서는 이보다 더 큰 시간을 필요로 한다. 따라서, 원하는 계조 데이터가 화면에 표시되기 위해서는, 16.7msec보다 더 큰 시간이 필요하며, 16.7msec보다 시간이 지연된 후에야 원하는 계조 데이터가 표시된다.
즉, 한 프레임이 지속하는 16.7msec이라는 제한된 시간 내에는, 원하는 계조 데이터가 화면에 표시되지 않게 되며, 원하는 계조 데이터가 화면에 표시되도록 하기 위해서는 계조 데이터에 대한 보정을 필요로 한다.
계조 데이터에 대한 보정이 수행되지 않은 경우, 화면에 표시되는 계조 데이터에 대해, 도 4에 도시된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 4는, 보정이 수행되지 않은 상태의 계조 데이터를 도시한 도면이다.
특히, 도 4에서는, 특정 화소에 대해, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 16이고 N번째 프레임의 목표 계조 데이터가 240인 것으로 상정하였다. 이 경우, 액정의 응답속도가 느리기 때문에, N번째 프레임의 계조 데이터에 아무런 보정을 하지 않는다면, N번째 프레임의 실제 계조 데이터 240가 될 수 없고, 200에 머무르게 된다.
여기서, 목표 계조 데이터는, 계조 데이터의 보정을 통해 화면에 표시되도록 의도된 계조 데이터이고, 실제 계조 데이터는, 보정이 수행되었거나, 혹은 보정이 수행되지 않은 상태에서 실제로 화면에 표시되는 계조 데이터이다. 한편, 보정된 계조 데이터는, 목표 계조 데이터를 생성하기 위해, 오버 드라이브 방식, 프리틸트 방식 또는 언더슈트 보정방식 등을 이용해 보정된 계조 데이터이다.
다시 도 3에 대해 설명하면, 오버 드라이브 방식은, 이와 같은 시간의 지연 을 축소시키기 위해, 특정 화소에 대한 N-1번째 프레임의 계조 데이터와 N번째 프레임의 계조 데이터를 비교하여, 그 차를 구한 후, 그 차를 기초로 하여 N번째 프레임의 계조 데이터를 더 크거나 작은 데이터로 보정하는 방식이다.
구체적으로, 오버 드라이브 방식은, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, N번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키고, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, N번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 구동방식이다.
이에 대해서는, 도 5에 도시된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 5는, 오버 드라이브 방식이 수행된 계조 데이터를 도시한 도면이다. 도 5에서는, 설명의 편의를 위해, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 낮아, N번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키는 방식을 예로 들었다.
도 5에 도시된 바와 같이, 특정 화소에 대해, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 16이고, N번째 프레임의 목표 계조 데이터가 240인 경우, 오버 드라이브 방식을 이용하면, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 248이 된다.
즉, N번째 프레임의 계조 데이터가 248로 보정되면, 액정의 응답속도가 느리기 때문에, N번째 프레임의 실제 계조 데이터는 목표 계조 데이터인 240과 일치하게 된다.
한편, 248이라는 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 제1 저장부(240)에 제1 룩업 테이블로 저장되어 있다. 도 6은, 오버 드라이브 방식에 이용되는 제1 룩업 테이블에 대한 도면이다.
도 6을 참조하면, 가로 방향으로는 N-1번째 프레임의 계조 데이터가 나열되어 있고, 세로 방향으로는 N번째 프레임의 계조 데이터가 나열되어 있다.
전술한 예와 같이, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 16이고, N번째 프레임의 계조 데이터가 240인 경우, N번째 프레임의 목표 계조 데이터인 240을 얻기 위해, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 248이 됨을 알 수 있다.
이와 같이, 오버 드라이브 방식은 목표 계조 데이터를 얻기 위해, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 목표 계조 데이터보다 높게 설정하거나 낮게 설정하는 방식이다.
다시 도 3에 대해 설명하면, 제1 생성부(210)는 보정된 계조 데이터인 제1 보정 데이터를 통합 보정부(260)로 전달한다.
제2 생성부(220)는, 프리틸트 방식을 이용하여, 제2 보정 데이터를 생성한다. 구체적으로, 제2 생성부(220)는, N-2번째 프레임의 계조 데이터, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터를 수신하고, 수신된 N-2번째 프레임의 계조 데이터, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터와 함께 제2 룩업 테이블을 이용하여 제2 보정 데이터를 생성한다.
프리틸트 방식이란, N-2번째 프레임의 계조 데이터, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터를 이용하여, N-1번째 프레임의 계조 데이터를 보정함으로써, 액정의 응답속도를 향상시키기 위한 방법이다.
구체적으로, 프리틸트 방식은, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, N-1번째 프레임 계조 데이터의 레벨을 증가시키 고, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, N-1번째 프레임 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 구동방식이다.
오버 드라이브 방식이 N번째 프레임의 계조 데이터만을 보정하여 액정의 응답속도를 향상시키는 위한 것이라면, 프리틸트 방식은, N-1번째 프레임의 계조 데이터를 보정함으로써, 궁극적으로 N번째 프레임의 계조 데이터가 보정되도록 하여, 액정의 응답속도를 향상시키기 위한 것이다.
이처럼, 프리틸트 방식은, N-1번째 프레임의 계조 데이터에서 N번째 프레임의 계조 데이터로의 변경되는 경우, N번째 프레임의 계조 데이터로 변경되기 이전 프레임인 N-1번째 프레임에서, 원래 계조 데이터보다 더 높은 계조 데이터를 인가하거나 더 낮은 계조 데이터를 인가하는 것이다. 이와 같이, 미리 N-1번째 프레임의 계조 데이터를 높게 인가하거나 낮게 인가함으로써, 계조 데이터의 상승 또는 하강에 탄력을 받을 수 있어, N번째 프레임의 목표 계조 데이터를 얻을 수 있다.
이에 대해서는, 도 7에 도시된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도 7은, 프리틸트 방식이 수행된 계조 데이터를 도시한 도면이다. 도 7에서는, 설명의 편의를 위해, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 낮아, N-1번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키는 방식을 예로 들었다.
도 7에서는, 특정 화소에 대해, N-2번째 프레임의 계조 데이터가 16이고, N-1번째 프레임의 계조 데이터도 16이며, N번째 프레임의 계조 데이터가 240인 것으로 상정하였다. 이 경우, N번째 프레임의 계조 데이터에 아무런 보정을 하지 않는다면, 액정의 응답속도가 느리기 때문에 계조 데이터는 16에서 240으로 빠르게 변 경될 수 없고, 실제 N번째 프레임의 계조 데이터는 240보다 낮게 된다.
프리틸트 방식은, 도 7에 도시된 바와 같이, 특정 화소에 대해, N-1번째 프레임의 계조 데이터를 16에서 32로 보정하여, 궁극적으로 N번째 프레임의 목표 계조 데이터가 240이 되도록 하는 것이다.
즉, N-1번째 프레임의 계조 데이터를 원래 계조 데이터인 16이 아니라, 16을 초과하는 32로 보정하면, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 32가 되어 상승에 탄력을 받을 수 있게 되며, 이로 인해, N번째 프레임의 목표 계조 데이터를 240으로 얻을 수 있다. 한편, 32라는 N-1번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 제2 룩업 테이블로 저장되어 있다.
프리틸트 방식은, 이와 같이, 원하는 계조 데이터를 얻기 위해, N-1번째 프레임의 계조 데이터를 더 높게 또는 더 낮게 설정하여, 궁극적으로 N번째 프레임의 계조 데이터를 보정하는 방식이다.
다시 도 3에 대해 설명하면, 제2 생성부(220)는 보정된 계조 데이터인 제2 보정 데이터를 통합 보정부(260)로 전달한다.
제3 생성부(230)는, 언더슈트 보정방식을 이용하여, 제3 보정 데이터를 생성한다. 구체적으로, 제3 생성부(230)는, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터를 수신하고, 수신된 N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터와 함께 제3 룩업 테이블을 이용하여 제3 보정 데이터를 생성한다.
언더슈트 보정방식이란, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임의 계조 데이터를 이용하여, N번째 프레임의 계조 데이터를 보정함으로써, 액정의 응답속도를 향상시키기 위한 방법이다.
구체적으로, 언더슈트 보정방식은, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, N번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키고, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, N번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키는 구동방식이다.
오버 드라이브 방식에 따르면, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터가 입력된다고 언급한 바 있다. 그러나, 이와 같은 오버 드라이브 방식에 의할 경우, N번째 프레임의 계조가, 원하는 계조 데이터를 벗어나는 고스트 현상 및 언더슈트 현상이 발생하게 된다.
도 8은, 오버 드라이브 방식에 의해 발생하는 고스트 현상 및 언더슈트 현상을 도시한 도면이다. 도 8에서는, 설명의 편의를 위해, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 N번째 프레임의 계조 데이터보다 낮아, N번째 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 방식을 예로 들었다.
N-1번째 프레임의 계조 데이터는 16이고, N번째 프레임의 목표 계조 데이터가 240인 경우, 도 6의 제1 룩업 테이블을 이용한 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 248이 된다. 그러나, 도 8에 도시된 바와 같이, N번째 프레임의 실제 계조 데이터는 250까지 도달하는 고스트 현상(410)이 발생하게 되고, 그 이후, 240 밑으로 떨어지는 언더슈트 현상(450)이 발생하게 된다. 이는, 보정된 계조 데이터가 인가되어, 액정의 배열이 변동하는 액정의 이상동작에 기인한다.
언더슈트 보정방식은, 이러한 고스트 현상(410)과 언더슈트 현상(450)를 방지하기 위해, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 목표 계조 데이터보다 작게 설정하는 방법이다.
예를 들어, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 16이고, N번째 프레임의 목표 계조 데이터가 240인 경우, 오버 드라이브 방식에 의할 경우, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 248이 되어야 한다. 그러나, 고스트 현상(410)과 언더슈트 현상(450)를 방지하기 위해, 언더슈트 보정방식에 따른 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 N번째 프레임의 목표 계조 데이터인 240보다 낮은 226으로 설정된다.
한편, 226이라는 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 제3 룩업 테이블로 저장되어 있다. 도 9는, 언더슈트 보정방식에 이용되는 제3 룩업 테이블에 대한 도면이다.
도 9를 참조하면, 가로 방향으로는 N-1번째 프레임의 계조 데이터가 나열되어 있고, 세로 방향으로는 N번째 프레임의 계조 데이터가 나열되어 있다.
전술한 예와 같이, N-1번째 프레임의 계조 데이터가 16이고, N번째 프레임의 계조 데이터가 240인 경우, 고스트 현상(410)과 언더슈트 현상(450)를 방지하기 위해, N번째 프레임의 보정된 계조 데이터는 226이 됨을 알 수 있다.
언더슈트 보정방식은, 이와 같이, 고스트 현상(410)과 언더슈트 현상(450)을 방지하기 위해, N번째 프레임의 계조 데이터를 더 낮게 또는 높게 설정하여 N번째 프레임의 계조 데이터를 보정하는 방식이다.
다시 도 3에 대해 설명하면, 제3 생성부(230)는 보정된 계조 데이터인 제3 보정 데이터를 통합 보정부(260)로 전달한다.
한편, 전술한 제1 룩업 테이블, 제2 룩업 테이블, 제3 룩업 테이블은, 제1 저장부(240)에 저장된다.
제1 저장부(240)는, 제1 룩업 테이블, 제2 룩업 테이블, 제3 룩업 테이블뿐만 아니라, 디스플레이 장치를 제어하는데 필요한 프로그램 정보 및 가중치 정보를 저장한다.
여기서, 가중치 정보는, 제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)에서 생성된 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터를 적응적으로 사용하기 위해 필요한 정보이다. 이에 대한 설명은, 통합 보정부(260)에 대한 설명과 함께 후술하기로 한다.
제1 저장부(240)는, 제1 룩업 테이블을 제1 생성부(210)로 전달하고, 제2 룩업 테이블을 제2 생성부(220)로 전달하며, 제3 룩업 테이블을 제3 생성부(230)로 전달한다.
제2 저장부(250)는, N-2번째 프레임의 계조 데이터 및 N-1번째 프레임의 계조 데이터를 저장한다. 이와 같이 이전 프레임의 계조 데이터를 저장하는 제2 저장부(250)는, N-2번째 프레임의 계조 데이터 및 N-1번째 프레임의 계조 데이터를 제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)로 전달한다.
여기서, 오버 드라이브 방식을 사용하여 N번째 프레임의 계조 데이터를 보정하는 제1 생성부(210)와 언더슈트 보정방식을 사용하여 N번째 프레임의 계조 데이터를 보정하는 제3 생성부(230)는 N-2번째 프레임의 계조 데이터를 사용하지 않기 때문에, 제2 저장부(250)가, N-2번째 프레임의 계조 데이터를 제2 생성부(220)에만 전달하도록 구현하는 것도 가능하다.
한편, N-2번째 프레임의 계조 데이터는 N-1번째 프레임의 계조 데이터로 갱신되고, N-1번째 프레임의 계조 데이터는 통합 보정부(260)로부터 전달받은 N번째 프레임의 계조 데이터로 갱신된다. 즉, 한 프레임이 지나고 나면, 현재 프레임은 N+1프레임이 되고, 이전 프레임은 N번째 프레임과 N-1번째 프레임이 된다.
통합 보정부(260)는, 제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)로부터 수신된 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터를 이용하여, 최종적인 N번째 프레임의 보정된 계조 데이터를 생성한다.
구체적으로, 통합 보정부(260)는, 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터에 가중치를 부여하고, 가중치가 부여된 제1 보정 데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하여 N번째 프레임의 계조 데이터를 보정한다.
예를 들어, 오버 드라이브 방식을 50퍼센트 이용하고, 프리틸트 방식을 30퍼센트 이용하며, 언더슈트 보정방식을 20퍼센트 이용할 경우, 통합 보정부(260)는, 제1 보정 데이터에 가중치 0.5를 곱하고, 제2 보정 데이터에 가중치 0.3을 곱하며, 제3 보정 데이터에 가중치 0.2를 곱한다. 통합 보정부(260)는 가중치가 곱해진 제1 보정 데이터 내지 제3 보정 데이터를 합산하여, 최종적인 N번째 프레임 보정 계조 데이터를 생성한다.
다만, 이는 어디까지나 설명의 편의를 위한 예시적 사항에 불과하다. 따라서, 오버 드라이브 방식이 이용되는 퍼센테이지, 프리틸트 방식이 이용되는 퍼센테 이지 및 언더슈트 보정방식이 이용되는 퍼센테이지는 다른게 설정될 수도 있으며, 이러한 설정은 사용자에 의해 수행될 수 있다.
또한, 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터의 값에 따라 적용될 수 있는, 퍼센테이지들이 제1 저장부(240) 또는 제2 저장부(250)와 같은 저장 매체에 룩업 테이블로 미리 저장되어 있음은 물론이다. 예를 들어, 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터가 각각 140, 142, 138일때, 오버 드라이브 방식을 50퍼센트 이용하고, 프리틸트 방식을 30퍼센트 이용하며, 언더슈트 보정방식을 20퍼센트 이용할 때, 가장 보정이 잘 되는 경우, 이러한 제1 내지 제3 보정 데이터 값과 세 가지 보정 방식에 대한 퍼센테이지가 룩업 테이블로 미리 저장되어 있을 수 있다.
즉, 각각의 보정 데이터 값과 각각의 보정 데이터 값에 따른 각각의 보정 방식에 대한 퍼센테이지가 실험 등에 의해 미리 결정되어 있을 수 있는 것이다.
통합 보정부(260)는, 최종 N번째 프레임 보정 계조 데이터를 구동부(300) 및 제2 저장부(250)로 전달한다. 구동부(300)로 전달된 최종 N번째 프레임 보정 계조 데이터는 N번째 프레임 영상을 보정하기 위해 사용되고, 제2 저장부(250)로 전달된 최종 N번째 프레임 보정 계조 데이터는 N+1프레임 영상을 보정하기 위해 사용된다.
한편, 도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치가 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
우선, 제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)는, 외부영상의 N번째 프레임 계조 데이터를 입력받는다(S1010).
제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)는, 제2 저장부(250)로부터 N-1번째 프레임의 계조 데이터를 수신하고, 제2 생성부(220)는 제2 저장부(250)로부터 N-2번째 프레임의 계조 데이터를 수신한다(S1020).
제1 생성부(210)는, 수신된 N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임 계조 데이터와 함께 제1 룩업 테이블을 이용하여, 오버 드라이브 방식을 위한 제1 보정데이터를 생성한다(S1030).
제2 생성부(220)는, 수신된 N-2번째 프레임의 계조 데이터, N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임 계조 데이터와 함께 제2 룩업 테이블을 이용하여, 프리틸트 방식을 위한 제2 보정데이터를 생성한다(S1040).
제3 생성부(230)는, 수신된 N-1번째 프레임의 계조 데이터 및 N번째 프레임 계조 데이터와 함께 제3 룩업 테이블을 이용하여, 언더슈트 보정방식을 위한 제3 보정데이터를 생성한다(S1050).
제1 생성부(210), 제2 생성부(220) 및 제3 생성부(230)는, 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터를 통합 보정부(260)로 전달하고, 통합 보정부(260)는, 제1 보정 데이터, 제2 보정 데이터 및 제3 보정 데이터에 가중치를 부여하여 합산함으로써 최종 N번째 프레임 계조 데이터를 생성한다(S1060).
통합 보정부(260)는, 생성된 최종 N번째 프레임 계조 데이터를 제2 저장부(255)로 전달하고(S1070), 또한, 구동부(300)로 전달한다(S1080).
이에 의해, 액정의 응답속도을 향상시킴으로써, 우수한 화질의 영상을 시청할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은, 본 발명이 적용가능한 디스플레이 장치를 도시한 도면,
도 2는, 복수의 화소들 중 한 화소에 대한 구성을 예로 도시한 도면,
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 컨트롤러의 상세 블록도,
도 4는, 보정이 수행되지 않은 상태의 계조 데이터를 도시한 도면,
도 5는, 오버 드라이브 방식이 수행된 계조 데이터를 도시한 도면,
도 6은, 오버 드라이브 방식에 이용되는 제1 룩업 테이블에 대한 도면,
도 7은, 프리틸트 방식이 수행된 계조 데이터를 도시한 도면,
도 8은, 오버 드라이브 방식에 의해 발생하는 고스트 현상 및 언더슈트 현상을 도시한 도면,
도 9는, 언더슈트 보정방식에 이용되는 제3 룩업 테이블에 대한 도면, 그리고,
도 10은, 본 발명의 일 실시예에 따른, 디스플레이 장치가 패널을 구동하는 방법을 설명하기 위해 제공되는 도면이다.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***
100 : 패널부 200 : 타이밍 컨트롤러
210 : 제1 생성부 220 : 제2 생성부
230 : 제3 생성부 240 : 제1 저장부
250 : 제2 저장부 260 : 통합 보정부
300 : 구동부 310 : 데이터 구동부
350 : 게이트 구동부

Claims (20)

  1. 이전 프레임 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 디스플레이 장치에 있어서,
    오버 드라이브 방식, 프리틸트 방식 및 언더슈트 보정방식을 이용하여, 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 제1 보정데이터, 제2 보정데이터 및 제3 보정데이터로 변경하며, 상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 연산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 패널을 구동시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는,
    상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정 데이터는, 기저장된 룩업 테이블을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터가 상기 저장부에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 오버 드라이브 방식은,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 구동방식인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 프리틸트 방식은,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨을 증가시키고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨을 감소시키는 구동방식인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장 치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 언더슈트 보정방식은,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 감소시키고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨을 증가시키는 구동방식인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치는, 액정표시장치인 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  9. 이전 프레임 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용해, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 패널구동방법에 있어서,
    오버 드라이브 방식, 프리틸트 방식 및 언더슈트 보정방식을 이용하여, 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 제1 보정데이터, 제2 보정데이터 및 제3 보정데이터로 변경하는 단계;
    상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 연산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 단계; 및
    상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 패널을 구동시키는 단계;를 포함하는 패널구동방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 보정단계는,
    상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터에 가중치를 부여하는 단계; 및
    상기 가중치가 부여된 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하여 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 패널구동방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정 데이터는, 기저장된 룩업 테이블을 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 패널구동방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 현재 프레임의 계조 데이터가 보정되면, 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터를 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패널구동방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 증가되고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 감소되도록 하여 상기 제1 보정데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 패널구동방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨이 증가되도록 하고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 이전 프레임 계조 데이터의 레벨이 증가되도록 하여, 상기 제2 보정데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 패널구동방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 변경단계는,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 낮은 경우, 상기 현재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 감소되도록 하고, 상기 이전 프레임의 계조 데이터가 상기 현재 프레임의 계조 데이터보다 높은 경우, 상기 현 재 프레임의 계조 데이터의 레벨이 증가되도록 하여, 상기 제3 보정데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 패널구동방법.
  16. 이전 프레임의 계조 데이터 및 현재 프레임의 계조 데이터를 이용하여, 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 타이밍 컨트롤러에 있어서,
    오버 드라이브를 위한 제1 보정데이터를 생성하는 제1 생성부;
    프리틸트 구동을 위한 제2 보정데이터를 생성하는 제2 생성부;
    언더슈트 보정을 위한 제3 보정데이터를 생성하는 제3 생성부; 및
    상기 제1 생성부 내지 제3 생성부에서 각각 출력되는 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 이용하여, 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 보정하는 통합보정부;를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 이전프레임의 계조 데이터를 저장하는 저장부;를 더 포함하고,
    상기 통합보정부는, 상기 보정된 현재 프레임의 계조 데이터가 상기 저장부에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 현재 프레임이 N번째 프레임인 경우,
    상기 제1 생성부 및 상기 제3 생성부는, 상기 N번째 프레임과 N-1번째 프레 임을 이용하여, 상기 제1 보정데이터 및 상기 제3 보정데이터를 생성하고,
    상기 제2 생성부는, 상기 N번째 프레임, 상기 N-1번째 프레임 및 N-2번째 프레임을 이용하여, 상기 제2 보정데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 통합보정부는,
    상기 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터에 가중치를 부여하고, 상기 가중치가 부여된 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터를 합산하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 이전 프레임의 계조 데이터와 상기 현재 프레임의 계조 데이터를 기초로 한 제1 보정데이터 내지 제3 보정데이터의 레벨이 룩업 테이블로 저장된 저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
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