KR20130131000A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 구동부 및 신호 제어부의 과열로 인한 파손을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 및 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 게이트선에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 상기 데이터선에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및, 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 복수의 데이터선 중 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 데이터 구동부 및 신호 제어부의 과열로 인한 파손을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치 등이 있다.
액정 표시 장치는 현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 하나로서, 화소 전극과 공통 전극 등 전기장 생성 전극이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 삽입되어 있는 액정층으로 이루어지며, 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 배향을 결정하고 입사광의 편광을 제어함으로써 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 표시 패널 및 신호 제어부를 포함한다. 신호 제어부는 표시 패널에 표시할 화면의 영상 데이터 및 표시 패널을 구동하기 위한 제어 신호를 게이트 구동부 및 데이터 구동부를 통해 표시 패널로 전송하여 표시 장치를 구동한다.
표시 패널에는 복수의 게이트선과 복수의 데이터선이 교차하여 형성되어 있고, 게이트선 및 데이터선에 연결되는 화소가 형성되어 있다. 게이트선은 게이트 구동부와 연결되어 게이트 신호를 인가받고, 데이터선은 데이터 구동부에 연결되어 데이터 신호를 인가받는다.
동일한 데이터선에 연결되는 복수의 화소들 중 서로 인접한 화소에 인가되는 데이터 전압이 비슷할 경우 데이터 구동부가 제어하는 전압의 스윙폭이 크지 않다. 반면에, 서로 인접한 화소에 인가되는 데이터 전압의 차이가 큰 경우 스윙폭이 커지고, 이로 인해 데이터 구동부의 온도가 상승할 우려가 있다.
데이터 구동부의 온도 상승으로 인해 데이터 구동부가 파손될 우려가 있으며, 아울러 데이터 구동부에 인가되는 신호를 조절하는 신호 제어부의 과열도 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 화소의 패턴이 데이터 구동부를 과열시킬 우려가 있는지 여부를 판단하고, 과열의 우려가 있는 경우 데이터 전압을 변경하여 구동할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이로 인해, 데이터 구동부 및 신호 제어부가 과열되지 않도록 하여 파손을 방지할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적에 따른 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 및 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 게이트선에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부; 상기 데이터선에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및, 상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 제어하는 신호 제어부를 포함하고, 상기 신호 제어부는 상기 복수의 데이터선 중 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 데이터 변환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 데이터 변환부는 상기 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세고, 상기 개수가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단하는 데이터 비교부; 및, 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 계조 수정부를 포함할 수 있다.
상기 데이터 비교부는 상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하인 경우, 및 상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상인 경우에, 상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 것으로 판단할 수 있다.
상기 계조 수정부는 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우, 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 상기 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
상기 계조 수정부는 상기 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 복수의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 상기 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
상기 데이터 비교부는 한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 상기 개수를 세고, 상기 계조 수정부는 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 다음 프레임의 상기 영상 데이터의 계조를 변환할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 복수이고, 상기 데이터 비교부는 상기 개수를 상기 복수의 데이터 구동부 별로 셀 수 있다.
상기 계조 수정부는 상기 복수의 데이터 구동부 중 어느 하나의 데이터 구동부에서의 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환할 수 있다.
상기 데이터 비교부는 상기 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되는 경우, 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이를 비교하여 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 셀 수 있다.
상기 데이터 변환부는 상기 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되는 경우 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터가 상기 데이터선 방향으로 서로 인접하도록 재배치하는 데이터 맵핑부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법은 복수의 데이터선중 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계; 상기 개수가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단하는 단계; 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계; 및, 상기 변환된 영상 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 개수가 상기 제2 임계값 미만인 경우에는 상기 영상 데이터의 계조를 변환하지 않고, 상기 영상 데이터를 출력할 수 있다.
상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서, 상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하인 경우, 및 상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상인 경우에, 상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 것으로 판단할 수 있다.
상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서, 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우, 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 상기 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서, 상기 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 복수의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 상기 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서, 한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 상기 개수를 세고, 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서, 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 다음 프레임의 상기 영상 데이터의 계조를 변환할 수 있다.
상기 복수의 데이터선은 복수의 데이터 구동부에 나뉘어 연결되어 있고, 상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서, 상기 개수를 상기 복수의 데이터 구동부 별로 셀 수 있다.
상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서, 상기 복수의 데이터 구동부 중 어느 하나의 데이터 구동부에서의 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함하고, 상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서, 상기 복수의 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되어 있는 경우, 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이를 비교하여 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 셀 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함하고, 상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계 이전에, 상기 복수의 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되어 있는 경우 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터가 상기 데이터선 방향으로 서로 인접하도록 재배치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 표시 장치 및 그 구동 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법은 화소의 패턴이 데이터 구동부를 과열시킬 우려가 있는지 여부를 판단하고, 과열의 우려가 있는 경우에는 인접한 화소들의 계조 차이를 줄여서 구동함으로써, 데이터 구동부 및 신호 제어부의 과열을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 데이터 구동부 및 신호 제어부의 과열로 인한 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서 각 화소의 계조와 제1-1 임계값 및 제1-2 임계값을 비교한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 다른 표시 장치에서 각 화소의 계조와 제1-1 임계값 및 제1-2 임계값을 비교한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 13은 데이터 구동부의 과열을 발생시키는 다양한 패턴을 나타내는 도면이다.
도 14는 데이터 구동부에 연결된 데이터선의 개수에 따른 온도를 복수의 패턴 별로 나타낸 그래프이다.
도 15는 최대 계조를 가지는 화소들로 이루어진 행과 최소 계조를 가지는 화소들로 이루어진 행이 번갈아 반복되는 수평 스트라이프 패턴에서 최대 계조의 수정에 따른 데이터 구동부의 온도를 나타낸 그래프이다.
이하에서 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 신호 제어부를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널(300), 표시 패널을 구동하기 위한 신호들을 제어하는 신호 제어부(600), 표시 패널(300)을 구동하기 위한 신호들을 인가하는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다.
표시 패널(300)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함하고, 복수의 게이트선(G1-Gn)은 가로 방향으로 연장되어 있으며, 복수의 데이터선(D1-Dm)은 복수의 게이트선(G1-Gn)과 교차하면서 세로 방향으로 연장되어 있다.
표시 패널(300)은 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있는 화소(PX)를 포함하고, 하나의 화소(PX)는 게이트선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있는 스위칭 소자를 포함한다. 스위칭 소자의 제어 단자는 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 커패시터 및 유지 커패시터와 연결되어 있다.
표시 패널(300)은 이와 같이 게이트선(G1-Gn), 데이터선(D1-Dm), 화소(PX), 스위칭 소자 등이 형성되어 있는 제1 기판, 제1 기판과 대향하는 제2 기판, 및 제1 기판과 제2 기판 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다.
상기에서 표시 패널(300)은 액정 표시 패널로 이루어진 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 등 다양한 표시 패널이 사용될 수 있다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등을 제어한다. 신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 영상 데이터 및 이의 표시를 제어하는 제어 신호를 수신한다. 영상 데이터는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록 신호(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
신호 제어부(600)는 제어 신호를 기초로 영상 데이터를 표시 패널(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 데이터를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
게이트 구동부(400)는 표시 패널(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 표시 패널(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있으며, 신호 제어부(600)로부터 인가 받은 영상 데이터의 계조에 대응하는 전압을 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 이때, 데이터 구동부(500)는 감마 데이터를 참조하여 해당 영상 데이터의 계조에 대응하는 감마 전압을 데이터 전압으로 결정한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시 패널(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 스위칭 소자 따위와 함께 표시 패널(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.
도 2를 참고하면, 신호 제어부(600)는 해당 프레임의 화소 패턴이 데이터 구동부(500)의 과열이 우려되는 패턴인지 여부를 판단하고, 영상 데이터의 계조를 변환하는 데이터 변환부(610)를 포함한다.
데이터 변환부(610)는 복수의 데이터선(D1-Dm) 중 동일한 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세고, 그 개수가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단하는 데이터 비교부(614)와 그 개수가 제2 임계값 이상인 경우 영상 데이터(RGB)의 계조를 변환하는 계조 수정부(616)를 포함한다.
즉, 데이터 변환부(610)로 인가된 영상 데이터(RGB)는 데이터 비교부(614)에서 비교 및 판단 과정을 거치고, 일정 조건을 만족하는 경우에는 계조 수정부(616)가 영상 데이터(RGB)의 계조를 변환하여 변환된 영상 데이터(R'G'B')를 출력한다.
데이터 비교부(614)는 제1-1 임계값 및 제1-2 임계값으로 이루어진 임계값을 가지고 있다. 256개의 계조로 이루어진 표시 장치에서 제1-1 임계값은 256계조에 가까운 값으로 설정하고, 제1-2 임계값은 0계조에 가까운 값으로 설정할 수 있다.
데이터 비교부(614)는 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하인 경우에 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 것으로 판단한다. 또한, 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상인 경우에 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 것으로 판단한다.
즉, 데이터 비교부(614)는 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소가 최소 계조에 가까운 값을 가지고, 다른 하나의 화소가 최대 계조에 가까운 값을 가지는 경우 두 화소의 계조 차이가 큰 것으로 판단하게 된다.
데이터 비교부(614)는 한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 센다.
데이터 비교부(614)의 비교 및 판단 결과 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만인 경우에는, 계조 수정부(616)가 영상 데이터(RGB)의 계조를 수정하지 않고 그대로 출력한다. 데이터 비교부(614)가 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우에는, 계조 수정부(616)가 영상 데이터(RGB)를 변환하여 변환된 영상 데이터(R'G'B')를 출력한다.
이때, 제1 임계값, 제1-1 임계값, 제1-2 임계값, 및 제2 임계값은 데이터 구동부(500)에 영향을 미치는 정도를 고려하여 적절하게 설정할 수 있다. 예를 들면, 제1 임계값은 220계조, 제1-1 임계값은 20계조, 제1-2 임계값은 240계조, 제2 임계값은 50개로 설정할 수 있다.
데이터 비교부(614)는 한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터(RGB)의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 센다.
계조 수정부(616)는 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 제3 임계값으로 수정한다. 제3 임계값은 계조의 변화가 눈에 시인되지 않을 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 제3 임계값은 250계조로 설정할 수 있다.
계조 수정부(616)는 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우 다음 프레임에서 바로 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
이와 달리 계조 수정부(616)는 계조의 수정을 순차적으로 진행할 수도 있다. 즉, 계조 수정부(616)는 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 복수의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 복수의 데이터 구동부(500)가 형성될 수 있다. 이때, 데이터 비교부(614)는 복수의 데이터 구동부(500) 별로 개수를 셀 수 있다. 또한, 계조 수정부(616)는 복수의 데이터 구동부(500) 중 어느 하나의 데이터 구동부(500)에서의 개수가 제2 임계값 이상이면 영상 데이터(RGB)의 계조를 변환할 수 있다.
데이터 변환부(610)는 데이터 맵핑부(612)를 더 포함할 수 있다. 데이터 맵핑부(612)는 영상 데이터의 위치를 재배치할 수 있다.
동일한 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)가 동일한 방향에 배치되어 있는 경우에는 데이터 비교부(614)가 동일한 열에 배치되어 있는 인접 화소들 간의 계조 차이를 비교하면 된다. 반면에, 동일한 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소(PX)가 지그재그로 배치되어 있는 경우에는 데이터 비교부(614)가 대각선 방향으로 서로 인접한 화소들 간의 계조 차이를 비교해야 한다.
따라서, 후자의 경우에도 전자의 경우에서와 같이 데이터 비교부(614)가 동일한 열에 배치되어 있는 인접 화소들 간의 계조 차이를 비교할 수 있도록 데이터 맵핑부(612)가 영상 데이터의 위치를 재배치할 수 있다. 즉, 데이터 맵핑부(612)는 화소(PX)가 데이터선 (D1-Dm)에 대하여 지그재그로 배치되어 있는 경우 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터가 데이터선(D1-Dm)방향으로 서로 인접하도록 재배치한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치에서 각 화소의 계조와 임계값을 비교한 결과를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 나타내는 C(t)를 0으로 리셋시킨다. (S100) 여기서, t는 데이터 구동부의 순서를 나타내는 것으로써, 첫 번째 데이터 구동부에서의 인접 화소 간의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 C(1)으로 나타내고, t번째 데이터 구동부에서의 인접 화소 간의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 C(t)로 나타낸다.
이어, 각 화소의 계조를 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교한다. (S110) n번째 화소의 계조(Gn)가 제1-1 임계값(G_h) 이상이고, n번째 화소와 동일한 데이터선에 연결되어 있는 인접 화소인 n+1번째 화소의 계조(Gn+1)가 제1-2 임계값(G_l) 이하인지 여부를 판단한다. 또한, n번째 화소의 계조(Gn)가 제1-2 임계값(G_l) 이하이고, n+1번째 화소의 계조(Gn+1)가 제1-1 임계값(G_h) 이상인지 여부를 판단한다. 상기 두 가지 경우 중 어느 하나에 해당하면, 기존의 C(t)에 1을 더하여 새로운 C(t)를 생성한다. (S120)
즉, 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 화소 중 어느 하나의 화소가 제1-1 임계값(G_h) 이상이고, 다른 하나의 화소가 제1-2 임계값(G_l) 이하인 경우의 개수를 센다.
이어, 한 프레임의 종료 여부를 판단하고, 종료되지 않았다면 S110 및 S120의 과정을 반복한다. (S130) 즉, 동일한 방법으로 한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 개수를 센다.
이하에서 도 4를 참조하여, 동일한 데이터선(D)에 연결되어 있는 서로 인접한 화소 중 어느 하나의 화소가 제1-1 임계값(G_h) 이상이고, 다른 하나의 화소가 제1-2 임계값(G_l) 이하인 경우의 개수를 세는 방법에 대해 예를 들어 설명한다.
도 4에 도시된 표시 장치는 두 개의 데이터 구동부(500)를 포함하고, 하나의 데이터 구동부(500)는 12개의 데이터선(D)과 연결되어 있으며, 하나의 데이터선(D)에는 네 개의 화소(PX)가 연결되어 있다.
물론, 데이터 구동부(500), 데이터선(D), 및 화소(PX)의 개수는 설명을 위한 예시에 불과하며, 그 개수는 표시 장치의 해상도에 따라 변경이 가능하다. 예를 들면, 데이터 구동부(500)는 366개, 414개, 576개, 720개, 960개, 및 1026개 등의 다양한 개수의 데이터선(D)과 연결될 수 있다.
먼저, 첫 번째 데이터 구동부(500)로부터 신호를 받는 데이터선(D)에 연결되어 있는 화소(PX)부터 살펴본다. 해당 화소(PX)의 계조가 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 경우를 01로 나타내었고, 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 경우를 00으로 나타내었으며, 제1-1 임계값(G_h)과 제1-2 임계값(G_l) 사이인 경우를 10으로 나타내었다.
첫 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)과 제1-2 임계값(G_l) 사이의 계조를 가지므로 C(1)은 0으로 유지된다. 두 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)과 제1-2 임계값(G_l) 사이의 계조를 가지므로 C(1)은 0으로 유지된다. 세 번째 내지 다섯 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)와 두 번째 화소(PX)의 비교 과정에서도 C(1)은 0으로 유지된다.
여섯 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지므로 C(1)은 1로 변경된다. 일곱 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)도 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지므로 C(1)은 1로 유지된다. 여덟 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)도 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지므로 C(1)은 1로 유지된다. 아홉 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)도 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지므로 C(1)은 1로 유지된다. 열 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)도 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지므로 C(1)은 1로 유지된다.
열한 번째 내지 열두 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)와 두 번째 화소(PX)의 비교 과정에서도 C(1)은 1로 유지된다.
이어, 첫 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)와 세 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여 C(1)을 유지 또는 변경한다. 여섯 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)가 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 세 번째 화소(PX)가 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지므로 C(1)은 2로 변경된다. 여덟 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)가 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지고, 세 번째 화소(PX)가 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지므로 C(1)은 3으로 변경된다. 열한 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)가 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 세 번째 화소(PX)가 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지므로 C(1)은 4로 변경된다.
이어, 첫 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 세 번째 화소(PX)와 네 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여 C(1)을 유지 또는 변경한다. 첫 번째, 두 번째, 세 번째, 일곱 번째, 여덟 번째, 아홉 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 세 번째 화소(PX)가 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 네 번째 화소(PX)가 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가진다. 또한, 네 번째, 다섯 번째, 여섯 번째, 열 번째, 열한 번째, 열두 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 세 번째 화소(PX)가 제1-2 임계값(G_l)보다 낮은 계조를 가지고, 네 번째 화소(PX)가 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가진다. 따라서, C(1)은 16으로 변경된다.
다음으로, 두 번째 데이터 구동부(500)로부터 신호를 받는 데이터선(D)에 연결되어 있는 화소(PX)를 살펴본다.
두 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)와 두 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(2)를 0에서 2로 변경한다.
이어, 두 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)와 세 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(2)를 2에서 5로 변경한다.
이어, 두 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 세 번째 화소(PX)와 네 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(2)를 5에서 13으로 변경한다.
도 4에 도시된 표시 장치에서 한 프레임의 모든 화소들의 계조를 각 데이터 구동부(500) 별로 살펴본 결과, C(1)은 16이고, C(2)는 13이 된다.
다음으로 도 5를 참조하여 데이터선(D)을 기준으로 화소가 지그재그로 배치되는 경우 동일한 데이터선(D)에 연결되어 있는 서로 인접한 화소 중 어느 하나의 화소가 제1-1 임계값(G_h) 이상이고, 다른 하나의 화소가 제1-2 임계값(G_l) 이하인 경우의 개수를 세는 방법에 대해 예를 들어 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 다른 표시 장치에서 각 화소의 계조와 제1-1 임계값 및 제1-2 임계값을 비교한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 표시 장치는 두 개의 데이터 구동부(500)를 포함하고, 각 데이터 구동부(500)는 복수의 데이터선(D)과 연결되어 있으며, 각 데이터선(D)에는 복수의 화소(PX)가 연결되어 있다.
먼저, 첫 번째 데이터 구동부(500)로부터 신호를 받는 데이터선(D)에 연결되어 있는 화소(PX)부터 살펴본다. 첫 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 화소는 2개이므로, 두 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 화소부터 살펴본다.
두 번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)보다 높은 계조를 가지고, 두 번째 화소(PX)는 제1-1 임계값(G_h)과 제1-2 임계값(G_l) 사이의 계조를 가지므로 C(1)은 0으로 유지된다. 동일한 방법으로 세 번째 내지 열 세번째 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)와 두 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(1)을 0에서 7로 변경한다.
이어, 첫 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)와 세 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h)과 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(1)을 7에서 14로 변경한다.
이어, 첫 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 세 번째 화소(PX)와 네 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h)과 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(1)을 14에서 23으로 변경한다.
다음으로, 두 번째 데이터 구동부(500)로부터 신호를 받는 데이터선(D)에 연결되어 있는 화소(PX)를 살펴본다.
두 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 첫 번째 화소(PX)와 두 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(2)를 0에서 11로 변경한다.
이어, 두 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 두 번째 화소(PX)와 세 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(2)를 11에서 15로 변경한다.
이어, 두 번째 데이터 구동부(500)와 연결되어 있는 각 데이터선(D)에 연결되어 있는 세 번째 화소(PX)와 네 번째 화소(PX)를 각각 제1-1 임계값(G_h) 및 제1-2 임계값(G_l)과 비교하여, C(2)를 15에서 19로 변경한다.
도 4에 도시된 표시 장치에서는 데이터선(D)을 기준으로 모든 화소(PX)가 동일한 방향에 배치되어 있으므로, 동일한 데이터선(D)에 연결되어 있는 인접 화소들의 계조 비교를 위해서는 동일한 열에 배치되어 있는 화소들의 계조를 비교하면 된다. 이와 달리, 도 5에 도시된 표시 장치에서는 데이터선(D)을 기준으로 화소(PX)가 지그재그로 배치되어 있으므로, 동일한 데이터선(D)에 연결되어 있는 인접 화소들의 계조 비교를 위해서는 대각선 방향으로 인접한 화소들의 계조를 비교해야 한다.
따라서, 화소(PX)가 데이터선(D)을 기준으로 지그재그로 배치되어 있는 경우에도 동일한 방향으로 배치되어 있는 경우와 같이 동일한 열에 배치되어 있는 화소들의 계조를 비교할 수 있도록 영상 데이터의 위치를 재배치할 수 있다. 즉, 인접 화소의 영상 데이터의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세기 전에, 화소(PX)가 데이터선(D)을 기준으로 지그재그로 배치되어 있는 경우 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소(PX)의 영상 데이터가 데이터선(D) 방향으로 서로 인접하도록 재배치할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 한 프레임의 모든 화소들의 계조에 대해 비교 및 판단을 수행한 후에는 각 데이터 구동부에 대한 C(t)를 제2 임계값(C_th)과 비교한다. (S140)
C(1)이 제2 임계값(C_th) 이상인지 여부, C(2)가 제2 임계값(C_th) 이상인지 여부, C(t)가 제2 임계값(C_th) 이상인지 여부를 각각 판단한다.
C(1) 내지 C(t) 중 어느 하나라도 제2 임계값(C_th) 이상인 경우에는 다음 프레임의 영상 데이터의 계조를 변환하여 출력한다. (S160) C(1) 내지 C(t)가 모두 제2 임계값(C_th) 미만인 경우에는 다음 프레임의 영상 데이터의 계조를 변환하지 않고, 정상 데이터를 출력한다. (S170)
예를 들어, 도 4에 도시된 표시 장치에서 제2 임계값(C_th)을 14로 설정한 경우 C(1)이 16으로써, 두 개의 데이터 구동부(500) 중 어느 하나의 데이터 구동부(500)에 대한 C(t)가 제2 임계값(C_th) 이상인 경우에 해당하므로, 다음 프레임의 영상 데이터의 계조를 변환하여 출력한다.
또한, 도 5에 도시된 표시 장치에서는 C(1)이 23이고, C(2)가 19로써, 두 개의 데이터 구동부(500)에 대한 C(t)가 모두 제2 임계값(C_th) 이상인 경우에 해당하므로, 다음 프레임의 영상 데이터의 계조를 변환하여 출력한다.
상기에서, 복수의 데이터 구동부에 대한 C(t) 중 어느 하나라도 제2 임계값(C_th) 이상인 경우에 영상 데이터의 계조를 변환하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 다른 설정이 가능하다. 예를 들면, 복수의 데이터 구동부에 대한 C(t) 중 30% 이상이 제2 임계값(C_th) 이상인 경우에 영상 데이터의 계조를 변환하는 것으로 설정할 수도 있다.
이와 같이 다음 프레임의 영상 데이터가 존재하는 경우에는 변환 데이터 또는 정상 데이터를 출력하고, 다시 C(t)를 0으로 리셋한 후 s110 내지 s150의 과정을 반복한다. 반면에, 다음 프레임의 영상 데이터가 존재하지 않는 경우에는 종료한다. (S150)
이하에서는 영상 데이터의 계조를 수정하여 변환된 영상 데이터를 생성하는 방법에 대해 설명한다.
f번째 프레임의 영상 데이터를 비교, 판단한 결과 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우 f+1번째 프레임의 영상 데이터를 변환한다.
f+1번째 프레임의 영상 데이터 중 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 제3 임계값으로 수정할 수 있다.
이어, f+1번째, f+2번째 프레임의 영상 데이터를 비교, 판단한 결과 f번째 프레임의 경우와 같다면 계속하여 변환된 영상 데이터를 출력한다.
f+3번째 프레임의 영상 데이터를 비교, 판단한 결과 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만이라면 f+4번째 프레임의 영상 데이터를 변환하지 않고, 정상 데이터를 출력한다.
이어, f+4번째, f+5번째 프레임의 영상 데이터를 비교 판단한 결과 f+3번째의 경우와 같다면 계속하여 정상 데이터를 출력한다.
표 1을 참고하여 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 제3 임계값은 250으로 설정하였다.
프레임 번호 수정 전 계조 수정 후 계조
f 0-255 0-255
f+1 0-250/251-255 0-250/250
f+2 0-250/251-255 0-250/250
f+3 0-250/251-255 0-250/250
f+4 0-255 0-255
f+5 0-255 0-255
f+6 0-255 0-255
먼저, f번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우 0-255 계조를 가지는 영상 데이터를 변환하지 않고 그대로 출력한다. f+1번째, f+2번째, f+3번째 프레임에서는 251-255 계조를 가지는 영상 데이터를 250 계조로 변환하여 출력한다.
f+3번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우, f+4번째 프레임에서 0-255 계조를 가지는 영상 데이터를 변환하지 않고 그대로 출력한다. 이어, f+5번째, f+6번째 프레임에서도 정상 데이터를 출력한다.
0-250 계조를 가지는 영상 데이터는 모든 프레임에서 변환 없이 정상 데이터를 출력한다.
상기에서는 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우 다음 프레임에서 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 제3 임계값으로 수정하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 다른 방법으로 영상 데이터를 변환할 수 있다.
이하에서 영상 데이터의 계조를 수정하여 변환된 영상 데이터를 생성하는 다른 방법에 대해 설명한다.
상기에서는 인접 화소의 계조 차이를 비교, 판단하고, 이에 따라 다음 프레임의 영상 데이터의 변환 여부를 결정하였으나, 이하에서 설명하고자 하는 다른 방법에서는 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 복수의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 제3 임계값으로 수정할 수 있습니다.
f번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우, 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 f+1번째 프레임 내지 f+5번째 프레임으로 이루어진 5개의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 제3 임계값으로 수정한다.
f+1번째 프레임과 f+5번째 프레임 사이에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만으로 나타나면, 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 감소시키는 과정을 중단하고, 순차적으로 정상 데이터로 수정한다.
f+6번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만인 경우, 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 f+7번째 프레임 내지 f+11번째 프레임으로 이루어진 5개의 프레임 동안 순차적으로 변환 데이터로부터 정상 데이터로 수정한다.
f+7번째 프레임과 f+11번째 프레임 사이에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상으로 나타나면, 정상 데이터로의 수정 과정을 중단하고, 다시 영상 데이터의 변환을 순차적으로 진행한다.
표 2를 참고하여 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 제3 임계값은 250으로, 영상 데이터의 변환은 한 프레임에 한 계조씩 수정하는 것으로 설정하였다.
프레임 번호 수정 전 계조 수정 후 계조
f 0-255 0-255
f+1 0-254/255 0-254/254
f+2 0-253/254-255 0-253/253
f+3 0-252/253-255 0-252/252
f+4 0-251/252-255 0-251/251
f+5 0-250/251-255 0-250/250
f+6 0-250/251-255 0-250/250
f+7 0-251/252-255 0-251/251
f+8 0-252/253-255 0-252/252
f+9 0-253/254-255 0-253/253
f+10 0-254/255 0-254/254
f+11 0-255 0-255
먼저, f번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우 0-255 계조를 가지는 영상 데이터를 변환하지 않고 그대로 출력한다. f+1번째 프레임에서는 255 계조를 가지는 영상 데이터를 254 계조로 변환하여 출력한다. 이때, 0-254 계조를 가지는 영상 데이터는 변환하지 않고 정상 데이터를 출력한다. f+2번째 프레임에서는 254-255 계조를 가지는 영상 데이터를 253 계조로 변환하여 출력한다. 이때, 0-253 계조를 가지는 영상 데이터는 변환하지 않고 정상 데이터를 출력한다. f+3번째 프레임에서는 253-255 계조를 가지는 영상 데이터를 252 계조로 변환하여 출력한다. 이때, 0-252 계조를 가지는 영상 데이터는 변환하지 않고 정상 데이터를 출력한다. f+4번째 프레임에서는 252-255 계조를 가지는 영상 데이터를 251 계조로 변환하여 출력한다. 이때, 0-251 계조를 가지는 영상 데이터는 변환하지 않고 정상 데이터를 출력한다. f+5번째 프레임에서는 251-255계조를 가지는 영상 데이터를 250 계조로 변환하여 출력한다. 이때, 0-250 계조를 가지는 영상 데이터는 변환하지 않고 정상 데이터를 출력한다.
f+1번째 프레임 내지 f+4번째 프레임에서 계속하여 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우에는 상기와 같은 방식으로 진행하면 된다. 이와 달리 f+1번째 프레임과 f+4번째 프레임 사이에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만인 경우가 발생하였다면 영상 데이터의 순차적인 변환을 중단하고, 정상 데이터의 출력을 위한 복구 과정을 진행한다.
f+6번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만인 경우 f+7번째 프레임에서는 252-255 계조를 가지는 영상 데이터를 251 계조로 변환하여 출력한다. f+8번째 프레임에서는 253-255 계조를 가지는 영상 데이터를 252 계조로 변환하여 출력한다. f+9번째 프레임에서는 254-255 계조를 가지는 영상 데이터를 253 계조로 변환하여 출력한다. f+10번째 프레임에서는 255 계조를 가지는 영상 데이터를 254 계조로 변환하여 출력한다. f+11번째 프레임에서는 영상 데이터의 변환 없이 정상 데이터를 출력한다.
f+7번째 프레임 내지 f+10번째 프레임에서 계속하여 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상의 경우의 개수가 제2 임계값 미만인 경우에는 상기와 같은 방식으로 진행하면 된다. 이와 달리 f+7번째 프레임과 f+10번째 프레임 사이에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상이 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우가 발생하였다면 정상 데이터의 출력을 위한 복구 과정을 중단하고, 영상 데이터의 순차적인 변환을 진행한다.
이하에서는 표 3을 참고하여, 다른 예에 대해 설명하면 다음과 같다. 제3 임계값은 250으로, 영상 데이터의 변환은 두 프레임에 한 계조씩 수정하는 것으로 설정하였다.
프레임 번호 수정 전 계조 수정 후 계조
f 0-255 0-255
f+1 0-255 0-255
f+2 0-254/255 0-254/254
f+3 0-254/255 0-254/254
f+4 0-253/254-255 0-253/253
f+5 0-253/254-255 0-253/253
f+6 0-252/253-255 0-252/252
f+7 0-252/253-255 0-252/252
f+8 0-251/252-255 0-251/251
f+9 0-251/252-255 0-251/251
f+10 0-250/251-255 0-250/250
f+11 0-250/251-255 0-250/250
먼저, f번째 프레임에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우, f번째 프레임과 f+1번째 프레임에서는 0-255 계조를 가지는 영상 데이터를 변환하지 않고 그대로 출력한다. f+2번째 프레임과 f+3번째 프레임에서는 255 계조를 가지는 영상 데이터를 254 계조로 변환하여 출력한다. f+4번째 프레임과 f+5번째 프레임에서는 254-255 계조를 가지는 영상 데이터를 253 계조로 변환하여 출력한다. f+6번째 프레임과 f+7번째 프레임에서는 253-255 계조를 가지는 영상 데이터를 252 계조로 변환하여 출력한다. f+8번째 프레임과 f+9번째 프레임에서는 252-255 계조를 가지는 영상 데이터를 251 계조로 변환하여 출력한다. f+10번째 프레임과 f+11번째 프레임에서는 251-255계조를 가지는 영상 데이터를 250 계조로 변환하여 출력한다.
f+1번째 프레임 내지 f+10번째 프레임에서 계속하여 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 이상인 경우에는 상기와 같은 방식으로 진행하면 된다. 이와 달리 f+1번째 프레임과 f+10번째 프레임 사이에서 인접 화소의 계조 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수가 제2 임계값 미만인 경우가 발생하였다면 영상 데이터의 순차적인 변환을 중단하고, 정상 데이터의 출력을 위한 복구 과정을 진행한다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 구동 방법에서 데이터 구동부의 과열을 발생시킬 것으로 판단하여 영상 데이터를 변환하고자 하는 주요 패턴에 대해 설명한다.
도 6 내지 도 13은 데이터 구동부의 과열을 발생시키는 다양한 패턴을 나타내는 도면이다. 빗금을 표시한 화소는 최소 계조에 가까운 계조를 가지고, 빗금을 표시하지 않은 화소는 최대 계조에 가까운 계조를 가진다.
도 14는 데이터 구동부에 연결된 데이터선의 개수에 따른 온도를 복수의 패턴 별로 나타낸 그래프이다.
도 6은 수평 스트라이프 패턴으로써, 첫 번째 행과 세 번째 행에 속하는 화소들은 최대 계조에 가까운 계조를 가지고, 두 번째 행과 네 번째 행에 속하는 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가진다. 동일한 데이터선을 기준으로 화소들이 동일한 방향에 배치되어 있다면, 동일한 데이터선에 연결되어 있는 인접 화소들의 계조 차이는 매우 큰 값을 가지게 된다. 따라서, 데이터 구동부의 과열을 발생시킬 수 있다.
도 7은 동일한 행에 속하는 화소들 중 연속하는 6개의 화소들이 최대 계조에 가까운 계조를 가지고, 다음 6개의 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가진다. 또한, 최대 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 행방향으로 인접하는 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가진다. 또한, 최소 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 열 방향으로 인접하는 화소들은 최대 계조에 가까운 계조를 가진다.
도 8은 체커 패턴으로써, 동일한 행에 속하는 화소들 중 연속하는 3개의 화소들이 최대 계조에 가까운 계조를 가지고, 다음 3개의 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가진다. 또한, 최대 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 열 방향으로 인접하는 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가지고, 최소 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 열 방향으로 인접하는 화소들은 최대 계조에 가까운 계조를 가진다.
도 9는 서브 체커 패턴으로써, 최대 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 최소 계조에 가까운 계조를 가진 화소가 열방향 및 행방향으로 번갈아 가며 반복된다.
도 10은 동일한 행에 속하는 화소들 중 연속하는 2개의 화소들이 최대 계조에 가까운 계조를 가지고, 다음 2개의 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가진다. 또한, 최대 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 열 방향으로 인접하는 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가지고, 최소 계조에 가까운 계조를 가진 화소와 열 방향으로 인접하는 화소들은 최대 계조에 가까운 계조를 가진다.
도 11은 첫 번째 행과 두 번째 행에서는 먼저 3개의 화소들이 최대 계조에 가까운 계조를 가지고, 다음 3개의 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가지도록 반복되는 패턴을 가진다. 세 번째 행과 네 번째 행에서는 먼저 3개의 화소들이 최소 계조에 가까운 계조를 가지고, 다음 3개의 화소들은 최대 계조에 가까운 계조를 가지도록 반복되는 패턴을 가진다.
도 6 내지 도 10에서는 하나의 데이터선에 연결되어 있는 화소들에 인가되는 영상 데이터가 매 화소마다 스윙하게 되는 반면에, 도 11에서는 두 개의 화소마다 스윙하게 되므로, 상대적으로 데이터 구동부의 과열이 덜 발생할 수 있다. 그러나, 이 경우에도 동일한 데이터선에 연결되어 있는 인접 화소들의 계조 차이가 큰 값을 가지는 빈도가 높으므로 데이터 구동부의 과열이 발생할 것이다.
도 12는 첫 번째 행과 두 번째 행에서는 최대 계조에 가까운 계조를 가지는 화소와 최소 계조에 가까운 계조를 가지는 화소가 반복되는 패턴을 가진다. 세 번째 행과 네 번째 행에서는 최소 계조에 가까운 계조를 가지는 화소와 최대 계조에 가까운 계조를 가지는 화소가 반복되는 패턴을 가진다.
도 13은 서브 수직 스트라이프 패턴으로써, 홀수 번째 열에 속하는 화소들은 최대 계조에 가까운 계조를 가지고, 짝수 번째 열에 속하는 화소들은 최소 계조에 가까운 계조를 가진다.
서브 수직 스트라이프 패턴의 경우 동일한 데이터선을 기준으로 화소들이 동일한 방향에 배치되어 있다면, 동일한 데이터선에 연결되어 있는 인접 화소들의 계조 차이는 매우 작으므로 데이터 구동부의 과열이 발생하지 않는다. 그러나, 동일한 데이터선을 기준으로 화소들이 지그재그로 배치되어 있는 표시 장치에 서브 수직 스트라이프 패턴이 적용되는 경우에는 동일한 데이터선에 연결되어 있는 인접 화소들의 계조 차이가 매우 크므로 데이터 구동부의 과열이 발생한다.
도 14에 도시되어 있는 그래프를 통해 패턴의 종류에 따른 데이터 구동부의 과열 정도를 살펴보면 다음과 같다. 도 14에서 모든 패턴은 동일한 데이터선을 기준으로 화소들이 동일한 방향에 배치되어 있는 경우를 나타낸다.
화면 전체가 흑색을 나타내는 패턴에서는 데이터 구동부의 온도가 가장 낮은 값을 나타낸다. 서브 수직 스트라이프 패턴과 화면 전체가 흑색을 나타내는 패턴에서는 데이터 구동부의 온도가 흑색 패턴에 비해 온도가 높아지나 과열이 우려될 정도는 아니다. 다음으로, 서브 체커 패턴, 체커 패턴, 수평 스트라이프 패턴의 순서로 데이터 구동부의 온도가 점점 상승하며, 해당 패턴이 오래 지속될 경우 데이터 구동부의 과열이 우려된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치 및 그 구동 방법에 의하면 이처럼 데이터 구동부의 과열이 우려되는 패턴을 검출할 수 있다.
이하에서는 도 15를 참조하여, 이러한 패턴이 검출되는 경우 영상 데이터를 변환하여 출력함으로써, 데이터 구동부의 온도를 얼마나 낮출 수 있는지에 대해 설명한다.
도 15는 최대 계조를 가지는 화소들로 이루어진 행과 최소 계조를 가지는 화소들로 이루어진 행이 번갈아 반복되는 수평 스트라이프 패턴에서 최대 계조의 수정에 따른 데이터 구동부의 온도를 나타낸 그래프이다.
도 15에 도시된 바와 같이 255계조를 가지는 화소들로 이루어진 행과 0계조를 가지는 화소들로 이루어진 행이 번갈아 반복되는 수평 스트라이프 패턴을 나타내는 경우 데이터 구동부의 온도는 188도로 측정되었다. 최대 계조가 255계조로부터 점차적으로 낮아짐에 따라 데이터 구동부의 온도도 낮아지는 양상을 확인할 수 있다. 최대 계조가 227 계조로 낮아질 경우 데이터 구동부의 온도는 155도로 측정되었다.
예를 들어, 수평 스트라이프 패턴에서 255 계조를 가지는 화소들을 232 계조를 가지도록 변환하게 되면 데이터 구동부의 온도를 약 30도 정도 낮출 수 있게 된다. 이러한 계조 수정에 따른 화면의 휘도 변화는 눈에 시인될 정도는 아니다. 또한, 휘도 변화의 시인이 우려되는 경우에는 상기에서 설명한 바와 같이 영상 데이터의 변환을 복수의 프레임 동안 순차적으로 진행하면 이를 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
300: 표시 패널 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
610: 데이터 변환부 612: 데이터 맵핑부
614: 데이터 비교부 616: 계조 수정부

Claims (20)

  1. 복수의 게이트선, 복수의 데이터선, 및 상기 게이트선 및 상기 데이터선에 연결되어 있는 화소를 포함하는 표시 패널;
    상기 게이트선에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부;
    상기 데이터선에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및,
    상기 게이트 신호 및 상기 데이터 신호를 제어하는 신호 제어부를 포함하고,
    상기 신호 제어부는,
    상기 복수의 데이터선 중 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 데이터 변환부를 포함하는,
    표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세고, 상기 개수가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단하는 데이터 비교부; 및,
    상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 계조 수정부를 포함하는,
    표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 비교부는,
    상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하인 경우, 및
    상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상인 경우에,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 것으로 판단하는,
    표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 계조 수정부는,
    상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우,
    제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 상기 제3 임계값으로 수정하는,
    표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 계조 수정부는,
    상기 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 복수의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 상기 제3 임계값으로 수정하는,
    표시 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 비교부는,
    한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 상기 개수를 세고,
    상기 계조 수정부는,
    상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 다음 프레임의 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는,
    표시 장치.
  7. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 복수이고,
    상기 데이터 비교부는 상기 개수를 상기 복수의 데이터 구동부 별로 세는,
    표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 계조 수정부는 상기 복수의 데이터 구동부 중 어느 하나의 데이터 구동부에서의 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는,
    표시 장치.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 비교부는,
    상기 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되는 경우,
    대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이를 비교하여 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는,
    표시 장치.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는,
    상기 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되는 경우 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터가 상기 데이터선 방향으로 서로 인접하도록 재배치하는 데이터 맵핑부를 더 포함하는,
    표시 장치.
  11. 복수의 데이터선중 동일한 데이터선에 연결되어 있는 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계;
    상기 개수가 제2 임계값 이상인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계; 및,
    상기 변환된 영상 데이터를 출력하는 단계를 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 개수가 상기 제2 임계값 미만인 경우에는 상기 영상 데이터의 계조를 변환하지 않고, 상기 영상 데이터를 출력하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서,
    상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하인 경우, 및
    상기 서로 인접한 두 화소 중 어느 하나의 화소의 계조가 제1-2 임계값 이하이고, 다른 하나의 화소의 계조가 제1-1 임계값 이상인 경우에,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 제1 임계값 이상인 것으로 판단하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서,
    상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우,
    제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 상기 제3 임계값으로 수정하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서,
    상기 제3 임계값을 초과하는 계조를 가지는 영상 데이터의 계조를 복수의 프레임 동안 순차적으로 감소시켜 상기 제3 임계값으로 수정하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서,
    한 프레임의 전체 영상 데이터의 계조를 비교하여 상기 개수를 세고,
    상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서,
    상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 다음 프레임의 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  17. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 데이터선은 복수의 데이터 구동부에 나뉘어 연결되어 있고,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서,
    상기 개수를 상기 복수의 데이터 구동부 별로 세는,
    표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 영상 데이터의 계조를 변환하는 단계에서,
    상기 복수의 데이터 구동부 중 어느 하나의 데이터 구동부에서의 상기 개수가 상기 제2 임계값 이상인 경우 상기 영상 데이터의 계조를 변환하는,
    표시 장치의 구동 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계에서,
    상기 복수의 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되어 있는 경우,
    대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이를 비교하여 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는,
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 데이터선에 연결되어 있는 복수의 화소를 포함하고,
    상기 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터의 계조의 차이가 상기 제1 임계값 이상인 경우의 개수를 세는 단계 이전에,
    상기 복수의 화소가 상기 데이터선에 대하여 지그재그로 배치되어 있는 경우 대각선 방향으로 서로 인접한 두 화소의 영상 데이터가 상기 데이터선 방향으로 서로 인접하도록 재배치하는 단계를 더 포함하는,
    표시 장치의 구동 방법.
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