KR20140054594A

KR20140054594A - 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 평판표시장치

Info

Publication number: KR20140054594A
Application number: KR1020120120273A
Authority: KR
Inventors: 장수혁; 궁세민
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-05-09
Also published as: KR101952449B1

Abstract

본 발명은 타이밍 컨트롤러에 관한 것으로서, 특히, 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시킬 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 평판표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부시스템으로부터 입력RGB데이터를 수신하는 수신부; 상기 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키기 위한 데이터 정렬부; 및 상기 WRGB데이터를 데이터 구동부 전송하기 위한 송신부를 포함한다.

Description

타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 평판표시장치{TIMING CONTROLLER, DRIVING METHOD THEREOF, AND FLAT PANEL DISPLAY DEVICE USING THE SAME}

본 발명은 타이밍 컨트롤러 및 이를 이용한 액정표시장치에 관한 것으로서, 특히, 입력RGB데이터를 입력받아 WRGB데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 평판표시장치에 관한 것이다.

핸드폰(Mobile Phone), PDA, 노트북 컴퓨터와 같은 각종 휴대용 전자기기가 발전함에 따라, 이에 적용될 수 있는 평판표시장치(Flat Panel Display Device)에 대한 요구가 증대되고 있다.

평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 디스플레이 액정패널(Plasma Display Panel), 전계 방출 표시 장치(Fied Emission Display Device), 발광 표시 장치(Light Emitting Display Device) 등이 활발히 연구되고 있다.

이중, 액정표시장치(LCD)는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 화상을 표시하는 장치로서, 박형, 소형, 저소비전력 및 고화질 등의 장점이 있기 때문에, 널리 이용되고 있다.

또한, 유기발광표시장치(OLED)는 스스로 발광하는 자발광소자를 이용함으로써 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 크다는 장점을 가지고 있다.

일반적으로, 평판표시장치의 패널은 컬러를 구현하기 위하여 R서브픽셀, G서브픽셀, B서브픽셀을 포함하고 있으며, 이를 위해, 외부시스템(예를 들어, 텔레비전 세트)으로부터 평판표시장치의 타이밍 컨트롤러로 입력RGB데이터가 입력된다.

최근에는, 평판표시장치의 휘도를 높이기 위하여 RGB 3원색의 서브픽셀에 더하여 백색광을 투과시키는 화이트(white) 서브픽셀을 추가한 WRGB 픽셀 구조의 평판표시장치가 개발되고 있다.

WRGB 픽셀 구조를 가지고 있는 평판표시장치는, 외부 시스템으로부터 입력된 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환하고, 변환된 디지털 WRGB데이터를 아날로그 WRGB신호로 변환하여 패널을 통해 출력한다. 상기 입력RGB데이터를 상기 WRGB데이터로 변환하는 기능은 상기 타이밍 컨트롤러가 수행하고 있다.

종래의 평판표시장치는, 입력RGB데이터를 구성하는 R데이터, G데이터, B데이터들 WRGB데이터용 R데이터, G데이터, B데이터로 변환시킬 때, 상기 입력RGB데이터의 R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들의 공통 레벨(Level)을 White로 변환시키고, 상기 입력RGB데이터의 R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들 중 적어도 어느 하나를 0으로 변환시키고 있다.

따라서, 상기 입력RGB데이터로부터 변환된 상기 WRGB데이터가 패널에서 출력될 때, 상기 패널에서는 상기 WRGB데이터를 구성하는 R데이터, G데이터, B데이터들 중 적어도 어느 하나에 대응되는 서브픽셀을 제외한 서브픽셀들과, W서브픽셀만이 구동된다.

이 경우, W서브픽셀은 상기한 바와 같이 상기 세 개의 데이터들의 공통 레벨을 갖는 W데이터로 구동되기 때문에, 대부분의 프레임에서 지속적으로 구동되고 있다.

즉, 패널에 형성되어 있는, R서브픽셀, G서브픽셀, B서브픽셀, W서브픽셀들 중 W서브픽셀의 사용빈도가 많아지며, 이로인해, W서브픽셀의 수명감소가 빠르게 진행되고 있다.

부연하여 설명하면, WRGB데이터를 이용하는 평판표시장치의 경우, 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환한 후, 상기 WRGB데이터를 아날로그 WRGB신호로 변환시켜 패널로 출력한다. 일반적으로, 휘도 성분은 W서브픽셀(white sub pixel)로 표현되기 때문에, R서브픽셀, G서브픽셀, B서브픽셀 대비 W서브픽셀의 로드(load)가 많아지며, 이로 인해, W서브픽셀의 수명이, R서브픽셀, G서브픽셀, B서브픽셀들의 수명보다 감소한다.

도 1은 종래의 평판표시장치에서 W서브픽셀의 수명감소에 의해 패널에 잔상이 발생된 상태를 나타낸 예시도로서, (a)는 W서브픽셀을 장시간 구동시키고 있는 상태를 나타낸 예시도이며, (b)는 (a) 상태에서 패널 전체를 화이트로 전환시켰을 때, 휘도저하가 발생되는 상태를 나타낸 예시도이다.

즉, W서브픽셀이 다른 서브픽셀들과 비교하여 보다 많이 사용되면, W서브픽셀의 수명이 감소되어, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같은 잔상이 발생될 수 있다.

이러한 현상은 액정표시장치에서도 나타날 수 있으나, 특히, 자발광소자를 이용하는 유기발광표시장치에서 심각하게 발생될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시킬 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 평판표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, 외부시스템으로부터 입력RGB데이터를 수신하는 수신부; 상기 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키기 위한 데이터 정렬부; 및 상기 WRGB데이터를 데이터 구동부 전송하기 위한 송신부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동 방법은, 외부시스템으로부터 입력RGB데이터를 수신하는 단계; 상기 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키는 단계; 상기 WRGB데이터를 데이터 구동부 전송하는 단계를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 액정표시장치는, 상기 타이밍 컨트롤러; 데이터라인들과 게이트라인들이 형성되어 있는 패널; 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 상기 WRGB데이터를 아날로그의 WRGB영상신호로 변환하여, 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 소스 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 제어신호에 따라 스캔신호를 생성하여, 상기 게이트라인으로 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 게이트 드라이브 IC로 구성된 게이트 구동부를 포함한다.

본 발명은 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시킴으로써, W서브픽셀의 수명감소를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 평판표시장치에서 W서브픽셀의 수명감소에 의해 패널에 잔상이 발생된 상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 이용한 평판표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에 적용되는 데이터 정렬부의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에서 입력RGB데이터가 변환WRGB데이터로 변환되는 상태를 나타낸 예시도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동방법에 의해 변환WRGB데이터가 WRGB데이터로 변환되는 상태를 나타낸 다양한 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 이용한 평판표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는, 입력RGB데이터로부터 변환된 WRGB데이터로 구동되는 액정표시장치(LCD)에 적용될 수 있으나, 특히, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는 컬러필터를 이용하여 WRGB데이터로 구동되는 유기발광표시장치에 적용될 수 있다. 따라서, 이하에서는, 컬러필터를 이용하여 WRGB데이터로 구동되는 유기발광표시장치를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

본 발명에 따른 표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 패널(100), 상기 패널의 게이트라인들을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 게이트 드라이브 IC들로 구성되는 게이트 구동부(200), 상기 패널의 데이터라인들을 구동하기 위한 적어도 하나 이상의 소스 드라이브 IC로 구성되는 데이터 구동부(300) 및 상기 게이트 드라이브 IC와 상기 소스 드라이브 IC를 제어하기 위한 타이밍 컨트롤러(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

우선, 상기 패널(100)은, 상기 게이트라인들과 데이터라인들이 교차하는 영역마다 형성된 서브픽셀(110)들로 구성된다. 상기 서브픽셀(110)들은, W서브픽셀, R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀들로 구성될 수 있다. 상기 서브픽셀들의 배치형태는 다양하게 변경될 수 있다.

상기 서브픽셀들 각각은, 도 2의 확대된 원(1)에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(OLED) 및 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)에 접속되어 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 적어도 두 개 이상의 트랜지스터(T1, T2)들로 구성될 수 있다.

상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극은 제1전원(VDD)에 접속되고, 캐소드전극은 제2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 유기발광다이오드(OLED)는, 제2트랜지스터(T2)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.

상기 서브픽셀(110)에 형성되어 있는 각종 회로들은, 게이트라인(GL)에 스캔신호가 공급될 때 데이터라인(DL)으로 공급되는 영상신호에 대응되어 유기발광다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 서브픽셀(110)에는 제1전원(VDD)과 유기발광다이오드 사이에 접속된 제2트랜지스터(T2)(구동트랜지스터), 제2트랜지스터(T2)와 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL) 사이에 접속된 제1트랜지스터(T1)(스위칭트랜지스터) 및 제2트랜지스터(T2)의 게이트전극과 유기발광다이오드(OLED) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.

다음, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 외부시스템으로부터 입력되는 타이밍 신호, 즉, 수직동기신호(Vsync), 수평동기신호(Hsync) 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 이용하여, 게이트 드라이브 IC들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 소스 드라이브 IC들의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하며, 데이터 구동부(300)의 소스 드라이브 IC들로 전송될 WRGB데이터를 생성한다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는, 상기 외부시스템으로부터 전송되어온 입력RGB데이터를 상기 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키는 기능을 수행한다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하는, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)의 세부 구성 및 기능에 대하여는, 도 3 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명된다.

다음, 상기 게이트 구동부(200)를 구성하는 상기 게이트 드라이브 IC들 각각은 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 생성된 게이트 제어신호(GCS)들을 이용하여, 상기 게이트라인들에 스캔신호를 공급한다.

본 발명에 적용되는 상기 게이트 드라이브 IC는 종래의 평판표시장치에 적용되던 게이트 드라이브 IC가 그대로 적용될 수 있다. 한편, 본 발명에 적용되는 상기 게이트 드라이브 IC는, 상기 패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 상기 패널과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 패널 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel : GIP)방식으로 구성될 수도 있다.

다음, 상기 데이터 구동부(300)를 구성하는 상기 소스 드라이브 IC는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 WRGB데이터를 아날로그의 WRGB영상신호로 변환하여 상기 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 상기 WRGB영상신호를 상기 데이터라인들에 공급한다.

즉, 상기 소스 드라이브 IC는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 상기 WRGB데이터를 상기 WRGB영상신호로 변환시킨 후 상기 데이터라인으로 출력시킨다. 이를 위해, 상기 소스 드라이브 IC는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼를 포함하고 있다.

도 3은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부시스템으로부터 타이밍 신호와 상기 입력RGB데이터를 수신하는 수신부(410), 상기 입력RGB데이터를 상기 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키기 위한 데이터 정렬부(430), 상기 수신부로부터 전송되어온 상기 타이밍 신호를 이용하여 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하기 위한 제어신호 생성부(420) 및 상기 데이터 정렬부(430)로부터 출력된 상기 WRGB데이터와 상기 제어신호 생성부(420)로부터 출력된 상기 데이터 제어신호를 상기 데이터 구동부(300)로 전송하고, 상기 제어신호 생성부(420)로부터 출력된 상기 게이트 제어신호를 상기 게이트 구동부(200)로 전송하기 위한 송신부(440)를 포함한다.

상기 수신부(410)는 상기 외부 시스템으로부터 상기 입력RGB데이터 및 상기 타이밍 신호를 수신하여, 상기 입력RGB데이터를 상기 데이터 정렬부(420)로 전송하는 기능을 수행한다. 상기 수신부(410)를 통해 수신된 상기 타이밍 신호는 상기 수신부(410)로부터 상기 제어신호 생성부(420)로 직접 전송될 수도 있으나, 상기 데이터 정렬부(420)를 거쳐 상기 제어신호 생성부(420)로 전성될 수 있다. 상기 입력RGB데이터는 입력 화이트 데이터(입력W데이터), 입력 레드 데이터(입력R데이터), 입력 그린 데이터(입력R데이터), 입력 블루 데이터(입력B데이터)로 구성된다. 상기 제어신호 생성부(420)는, 현재 타이밍 컨트롤러(400)에 적용되고 있는 일반적인 제어신호 생성부(420)가 적용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

상기 제어신호 생성부(420)는 상기 수신부(410)로부터 수신된 타이밍 신호들을 이용하여, 상기 게이트 구동부(200)의 타이밍을 제어할 게이트 제어신호 및 상기 데이터 구동부(300)의 타이밍을 제어할 게이트 제어신호를 생성한다.

상기 데이터 정렬부(430)는 상기 수신부를 통해 전송된 상기 입력RGB데이터를 상기 변환WRGB데이터로 변환시킨 후, 다시, 상기 변환WRGB데이터를 상기 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하가 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산될 수 있도록, 상기 변환WRGB데이터를 구성하는 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터 및 변환B데이터를, 분산값(W-Distribution value)을 이용하여 변환시킨다. 상기 분산값을 이용하여, 상기 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터 및 변환B데이터로부터 변환된, W데이터, R데이터, G데이터 및 B데이터로 구성된 상기 WRGB데이터는 상기 송신부(440)로 전송된다. 상기 데이터 정렬부(430)의 구체적인 구성 및 기능은 도 4를 참조하여 상세히 설명된다.

상기 송신부(400)는 상기 데이터 정렬부(430)로부터 출력된 상기 WRGB데이터와 상기 제어신호 생성부(420)로부터 출력된 상기 데이터 제어신호를 상기 데이터 구동부(300)로 전송하고, 상기 제어신호 생성부(420)로부터 출력된 상기 게이트 제어신호를 상기 게이트 구동부(200)로 전송하한다.

도 4는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에 적용되는 데이터 정렬부의 내부 구성을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에서 입력RGB데이터가 변환WRGB데이터로 변환되는 상태를 나타낸 예시도이다.

상기 데이터 정렬부(420)는, 상기한 바와 같이, 상기 입력RGB데이터를 상기 WRGB데이터로 변환하여 상기 데이터 구동부(300)로 출력하기 위한 것으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 입력RGB데이터로부터 변환된 상기 변환WRGB데이터를 수신하는 수신기(431), 상기 변환WRGB데이터를 구성하는 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값(max)을 추출하는 최대값 추출기(433), 상기 최대값 추출기가 상기 최대값을 추출하는데 소용되는 클럭(clock) 만큼 상기 W데이터의 전송을 지연시키기 위한 버퍼(432), 상기 최대값과 상기 W데이터의 값을 이용하여, 상기 변환WRGB데이터의 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터를 변환시킬 때 이용되는 분산값(Distribution value)을 산출하기 위한 분산값 산출기(434) 및 상기 분산값을 이용하여 변환된 W데이터, R데이터, G데이터, B데이터를 생성하여, 상기 W데이터(W'), R데이터(R'), G데이터(G'), B데이터(B')들로 구성된 상기 WRGB데이터를 출력하기 위한 변환기(435)를 포함한다.

상기 수신기(431)는 상기 입력RGB데이터로부터 변환된 상기 변환WRGB데이터를 수신한다. 따라서, 상기 수신기(431)의 전단 또는 상기 수신기(431)에서는, 상기 입력RGB데이터를 상기 변환WRGB데이터로 변환시키는 과정이 수행된다.

상기 입력RGB데이터가 상기 변환WRGB데이터로 변환되는 방법은 도 5에 도시된 방법을 통해 수행될 수 있다.

즉, 상기 수신기(431) 또는 상기 타이밍 컨트롤러(400) 내부에서 상기 수신기(431)의 앞단에 구비된 구성요소는, 외부시스템으로부터 입력된 상기 입력RGB데이터를 구성하는 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들의 공통 레벨(Level)을 White로 변환시키고, 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들을 상기 공통 레벨만큼 줄여, 상기 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터를 생성한다.

예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 입력RGB데이터를 구성하는 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들 중 입력G데이터의 크기가 가장 작은 경우, 상기 입력G데이터는 0으로 변환되고, 상기 입력G데이터의 크기에 해당되는 변환W데이터가 생성되며, 입력R데이터 및 입력B데이터는 입력G데이터만큼 작은 값을 갖는 변환R데이터 및 변환B데이터로 변환된다.

상기 최대값 추출기(433)는 상기 변환WRGB데이터를 구성하는 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값(max)을 추출한다. 즉, 상기 최대값 추출기(433)는, 상기 네 개의 서브픽셀들로 구성되는 픽셀 단위로, 상기 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값(max)을 추출한다.

부연하여 설명하면, 상기 변환WRGB데이터를 구성하는 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터 및 변환B데이터는, 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 W데이터(W'), R데이터(R'), G데이터(G') 및 B데이터(B')로 변환되며, W데이터, R데이터, G데이터 및 B데이터는 상기 패널(100)에 형성되어 있는 하나의 픽셀을 구성하는, W서브픽셀(110), R서브픽셀(110), G서브픽셀(110) 및 B서브픽셀(110)로 각각 출력된다.

이때, 상기 최대값 추출기(433)는 상기 4개의 서브픽셀들로 구성되는 하나의 픽셀로 출력될 하나의 변환WRGB데이터 별로, 최대값을 추출한다.

상기 버퍼(432)는 상기 최대값 추출기(433)가 상기한 바와 같은 최대값을 추출하는 동안, 상기 변환W데이터의 전송을 지연시킨다.

상기 분산값 산출기(434)는 상기 최대값과 상기 변환W데이터의 값을 이용하여 상기 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터를 변환시킬 분산값(Distribution value (White Differential Value))을 산출한다.

상기 분산값을 산출하는 방법은 다음과 같다.

제1단계로, 상기 분산값 산출기(434)는 상기 변환W데이터가, 상기 최대값 보다 큰지의 여부(White > RGB max)를 판단한다.

제2단계로, 상기 변환W데이터가 상기 최대값보다 크다면, 상기 분산값 산출기(434)는 분배가 가능한 상태(Distribution Enable)로 판단하여, 분배변수를 1로 설정한다.

제3단계로, 상기 분배변수가 1인 경우, 상기 분산값 산출기(434)는 상기 변환W데이터에서 상기 최대값을 뺀 값을 2로 나누어( (White - RGB max) /2 ) 분산값을 산출한다.

즉, 상기 분배변수가 1로 설정되어 분배가 가능한 경우, 상기 분산값(W_Distribution value)은, 상기 변환W데이터와 상기 최대값의 차이의 평균에 해당되는 값을 갖는다.

제4단계로, 상기 변환W데이터가 상기 최대값보다 작거나 같다면, 상기 분산값 산출기(343)는 분배가 불가능한 상태(Distribution Disable)로 판단하여 분배변수를 0으로 설정한다.

즉, 상기 분배변수가 0으로 설정되어 분배가 불가능한 경우, 상기 분산값(W_Distribution value)은, 0으로 설정된다.

상기 변환기(435)는 상기 분산값 산출기(434)로부터 전송되어온 상기 분산값을 이용하여, 상기 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터를 변환시켜, 상기 W데이터(W'), R데이터(R'), G데이터(G'), B데이터(B')를 생성한 후, 상기 W데이터(W'), R데이터(R'), G데이터(G'), B데이터(B')들로 구성된 상기 WRGB데이터를 출력한다.

이때, W데이터(W') = 변환W데이터 - W_distribution value이다. 즉, W데이터(W')는 상기 변환W데이터에서 일부를 R데이터, G데이터, B데이터로 분산시키고 남은 값이 된다.

R데이터(R’) = 변환R데이터 + W_distribution value 가 된다.

G데이터(G’) = 변환G데이터 + W_distribution value 가 된다.

B데이터(B’) = 변환B데이터 + W_distribution value 가 된다.

이때, 상기 변환기(435)는, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터의 레벨과, 변환W데이터의 레벨간에 1:1 관계가 성립하지 않을 경우, 변환W데이터에 대한 분산값으로부터 RGB 값을 역 추출하여 적용한다.

이 경우,

R데이터(R’) = 변환R데이터 + R_distribution value 이고,

G데이터(G’) = 변환G데이터 + G_distribution value 이고,

B데이터(B’) = 변환B데이터 + B_distribution value 이며,

상기 분산값(W_distribution value) = R_distribution value + G_distribution value + B_distribution value 이다.

이하에서는, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예가 설명된다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동방법에 의해 변환WRGB데이터가 WRGB데이터로 변환되는 상태를 나타낸 다양한 예시도이다.

우선, 도 6에는, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터가 낮은 값을 가지고 있는, 어두운 상태의 변환WRGB데이터1 및 변환WRGB데이터2(도 6의 (a))가, 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 WRGB데이터1 및 WRGB데이터2(도 6의 (a'))로 변환되는 상태, 및 상기 변환WRGB데이터1 및 변환WRGB데이터2가 인접된 두 개의 픽셀을 통해 출력되는 상태(도 6의 (b))가 도시되어 있다.

변환WRGB데이터1을 구성하는 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값은 90이며, 변환R데이터는 0이다.

상기 변환W데이터가, 상기 최대값 보다 큰지의 여부(White > RGB max)를 판단한 결과, 상기 변환W데이터(1023)가 상기 최대값(90)보다 크다.

상기 분산값(W_distribution value)은 상기 변환W데이터(1023)에서 상기 최대값(90)을 뺀 수를 2로 나눈 466이된다.

즉, W_distribution = ( 1023 - 90 ) / 2 = 466 이 된다.

따라서, 상기 분산값을 이용하여, 상기 WRGB데이터1의 W', R', G', B'를 계산하면, 도 6의 (a')에 도시된 바와 같이,

W데이터(W') = 1023 - 466 = 557 이고,

R데이터(R’) = 0 + 466 = 466 이고,

G데이터(G’) = 60 + 466 = 526 이고,

B데이터(B’) = 90 + 466 = 556 이 된다.

변환WRGB데이터2를 구성하는 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값은 150이며, 변환B데이터는 0이다.

상기 변환W데이터가, 상기 최대값 보다 큰지의 여부(White > RGB max)를 판단한 결과, 상기 변환W데이터(1023)가 상기 최대값(150)보다 크다.

상기 분산값(W_distribution value)은 상기 변환W데이터(1023)에서 상기 최대값(150)을 뺀 수를 2로 나눈 557이된다.

즉, W_distribution = ( 1023 - 150 ) / 2 = 436 이 된다.

따라서, 상기 분산값을 이용하여, 상기 WRGB데이터2의 W', R', G', B'를 계산하면, 도 6의 (a')에 도시된 바와 같이,

W데이터(W') = 1023 - 436 = 587 이고,

R데이터(R’) = 150 + 436 = 5866 이고,

G데이터(G’) = 60 + 436 = 496 이고,

B데이터(B’) = 0 + 436 = 436 이 된다.

상기 변환WRGB데이터1 및 상기 변환WRGB데이터2가, 상기 WRGB데이터1 및 상기 WRGB데이터2로 변환된 상태를 시각적으로 도시하면, 도 6의 (b) 및 (b')와 같다.

즉, 인접되어 있는 두 개의 픽셀을 통해 상기 변환WRGB데이터1 및 상기 변환WRGB데이터2가 출력되고 있는 상태를 나타낸 도 6의 (b)는, 변환W데이터를 제외하고, 전체적으로 어둡게 표현되고 있다.

그러나, 인접되어 있는 두 개의 픽셀을 통해 상기 WRGB데이터1 및 상기 WRGB데이터2가 출력되고 있는 상태를 나타낸 도 6의 (b')에는, 변환W데이터가 조금 어두워진 반면에, 나머지 데이터들은 조금씩 밝게 표현되고 있으며, 밝아진 정도가 크게 표현되어 있다.

즉, 본 발명에 의해 W서브픽셀에 집중되던 부하가, R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산되었음을 알 수 있다.

다음, 도 7에는, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터가 높은 값을 가지고 있는 변환WRGB데이터3 및 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터가 낮은 값을 가지고 있는 변환WRGB데이터4(도 7의 (a))가, 상기 타이밍 컨트롤러(400)에서 WRGB데이터3 및 WRGB데이터4(도 6의 (a'))로 변환되는 상태, 및 상기 변환WRGB데이터3 및 변환WRGB데이터4가 인접된 두 개의 픽셀을 통해 출력되는 상태(도 6의 (b))가 도시되어 있다.

변환WRGB데이터3을 구성하는 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값은 600이며, 변환R데이터는 0이다.

상기 변환W데이터가, 상기 최대값 보다 큰지의 여부(White > RGB max)를 판단한 결과, 상기 변환W데이터(1000)가 상기 최대값(600)보다 크다.

상기 분산값(W_distribution value)은 상기 변환W데이터(1000)에서 상기 최대값(600)을 뺀 수를 2로 나눈 200이된다.

즉, W_distribution = ( 1000 - 600 ) / 2 = 200 이 된다.

따라서, 상기 분산값을 이용하여, 상기 WRGB데이터3의 W', R', G', B'를 계산하면, 도 7의 (a')에 도시된 바와 같이,

W데이터(W') = 1000 - 200 = 800 이고,

R데이터(R’) = 0 + 200 = 200 이고,

G데이터(G’) = 400 + 200 = 600 이고,

B데이터(B’) = 600 + 200 = 800 이 된다.

변환WRGB데이터4를 구성하는 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값은 768이고, 변환R데이터는 0이며, 변환W데이터도 0이다.

상기 변환W데이터가, 상기 최대값 보다 큰지의 여부(White > RGB max)를 판단한 결과, 상기 변환W데이터(0)가 상기 최대값(768)보다 크다.

이 경우, 변환W데이터(0)가 상기 최대값(768)보다 작기 때문에, 상기 분산값(W_distribution value)은 0이된다.

따라서, 상기 WRGB데이터4의 W', R', G', B'는 상기 변환WRGB데이터를 구성하는 W데이터, R데이터, G데이터, B데이터와 동일하다. 즉,

W데이터(W') = W데이터 = 0 이고,

R데이터(R’) = R데이터 = 0 이고

G데이터(G’) = G데이터 = 512 이고,

B데이터(B’) = B데이터 = 768 이 된다.

상기 변환WRGB데이터3 및 상기 변환WRGB데이터4가, 상기 WRGB데이터3 및 상기 WRGB데이터4로 변환된 상태를 시각적으로 도시하면, 도 7의 (b) 및 (b')와 같다.

즉, 인접되어 있는 두 개의 픽셀을 통해 상기 변환WRGB데이터3 및 상기 변환WRGB데이터4가 출력되고 있는 상태를 나타낸 도 7의 (b)에서, 상기 변환WRGB데이터3와 상기 변환WRGB데이터4를 표시하고 있는 픽셀들은 전체적으로 밝게 표현되어 있다.

한편, 인접되어 있는 두 개의 픽셀을 통해 상기 WRGB데이터3 및 상기 WRGB데이터4가 출력되고 있는 상태를 나타낸 도 7의 (b')에서, WRGB데이터3을 표현하고 있는 픽셀은 조금 밝아져 있으며, WRGB데이터를 표현하고 있는 픽셀의 밝기는 변화가 없다.

즉, 본 발명은 W서브픽셀에 부하가 집중되는 것을 막기 위해 다른 서브픽셀들로 부하를 분산시키는 것을 특징으로 하고 있지만, 오히려 W서브픽셀의 부하가 적은 경우에는, W서브픽셀의 부하를 분산시키지 않음으로써, 오히려 다른 서브픽셀의 부하가 증가되는 것을 방지하고 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 패널 200 : 게이트 드라이브 IC
300 : 데이터 드라이브 IC 400 : 타이밍 컨트롤러
410 : 수신부 420 : 데이터 정렬부
430 : 제어신호 생성부 440 : 송신부
431 : 수신기 432 : 버퍼
433 : 최대값 추출기 434 : 분산값 산출기
435 : 변환기

Claims

외부시스템으로부터 입력RGB데이터를 수신하는 수신부;
상기 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키기 위한 데이터 정렬부; 및
상기 WRGB데이터를 데이터 구동부 전송하기 위한 송신부를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 정렬부는,
상기 입력RGB데이터로부터 변환된 변환WRGB데이터를 수신하는 수신기;
상기 변환WRGB데이터를 구성하는 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값(max)을 추출하는 최대값 추출기;
상기 최대값과 상기 W데이터의 값을 이용하여, 상기 변환WRGB데이터의 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터를 변환시킬 때 이용되는 분산값을 산출하기 위한 분산값 산출기; 및
상기 변환W데이터로부터 상기 분산값을 빼고, 상기 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터 각각에 상기 분산값을 더하여, W데이터, R데이터, G데이터, B데이터를 생성하며, 상기 W데이터, R데이터, G데이터, B데이터들로 구성된 WRGB데이터를 생성하여, 출력하기 위한 변환기를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
제 1 항에 있어서,
상기 변환WRGB데이터는,
상기 입력RGB데이터를 구성하는 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들의 공통 레벨에 해당되는 값을 갖는 상기 변환W데이터와, 상기 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들에서 상기 공통 레벨만큼 줄어든 값을 갖는, 상기 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 3 항에 있어서,
상기 수신기는,
상기 입력RGB데이터를 상기 변환WRGB데이터로 변환시키거나, 또는 상기 입력RGB데이터로부터 변환된 상기 변환WRGB데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
제 2 항에 있어서,
상기 분산값 산출기는,
상기 변환W데이터와 상기 최대값의 차이의 평균에 해당되는 값을 상기 분산값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
외부시스템으로부터 입력RGB데이터를 수신하는 단계;
상기 입력RGB데이터를 WRGB데이터로 변환시킬 때, W서브픽셀로 부하가 집중될 경우, W서브픽셀로 집중되는 부하를 R서브픽셀, G서브픽셀 및 B서브픽셀로 분산시키는 단계;
상기 WRGB데이터를 데이터 구동부 전송하는 단계를 포함하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
제 6 항에 있어서,
상기 W서브픽셀로 집중되는 부하를 분산시키는 단계는,
상기 입력RGB데이터로부터 변환된 변환WRGB데이터를 수신하는 단계;
상기 변환WRGB데이터를 구성하는 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터들 중 최대값(max)을 추출하는 단계;
상기 최대값과 상기 W데이터의 값을 이용하여, 상기 변환WRGB데이터의 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터를 변환시킬 때 이용되는 분산값을 산출하는 단계;
상기 변환W데이터로부터 상기 분산값을 빼고, 상기 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터 각각에 상기 분산값을 더하여, W데이터, R데이터, G데이터, B데이터를 생성하며, 상기 W데이터, R데이터, G데이터, B데이터들로 구성된 WRGB데이터를 생성하여, 출력하는 단계를 포함하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
제 7 항에 있어서,
상기 분산값을 산출하는 단계는,
상기 변환W데이터가 상기 최대값보다 큰지를 판단하는 단계;
상기 판단결과, 상기 변환W데이터가 상기 최대값보다 큰 경우, 상기 변환W데이터와 상기 최대값의 차이의 평균에 해당되는 값을 상기 분산값으로 산출하는 단계; 및
상기 판단결과, 상기 변환W데이터가 상기 최대값보다 작은 경우, 0을 상기 분산값으로 산출하는 단계를 포함하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
제 7 항에 있어서,
상기 변환WRGB데이터는,
상기 입력RGB데이터를 구성하는 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들의 공통 레벨에 해당되는 값을 갖는 상기 변환W데이터와, 상기 입력R데이터, 입력G데이터, 입력B데이터들에서 상기 공통 레벨만큼 줄어든 값을 갖는, 상기 변환W데이터, 변환R데이터, 변환G데이터, 변환B데이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 상기 타이밍 컨트롤러;
데이터라인들과 게이트라인들이 형성되어 있는 패널;
상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 상기 WRGB데이터를 아날로그의 WRGB영상신호로 변환하여, 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 소스 드라이브 IC로 구성된 데이터 구동부; 및
상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 제어신호에 따라 스캔신호를 생성하여, 상기 게이트라인으로 출력하기 위한 적어도 하나 이상의 게이트 드라이브 IC로 구성된 게이트 구동부를 포함하는 평판표시장치.