KR20140070793A - 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 각 프레임에 대응되는 픽셀들 각각의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에, 비교값을 누적하고, 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리와 매칭되어 있는 블럭에 로고가 출력되고 있는지의 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 로고가 포함되어 있는 블럭의 휘도를 보정할 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, N-1프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 프레임메모리부; 상기 N-1프레임과 현재 입력되고 있는 N프레임에서, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하는 블럭누적부; 상기 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리에 매칭되어 있는 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 로고블럭 판단부; 상기 판단결과, 로고가 포함되어 있는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도를 보정하는 휘도보정부; 및 상기 휘도보정부에 의해 휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 출력부를 포함한다.

Description

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

본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 특히, 잔상문제를 개선할 수 있는 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.

휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시장치에는, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED : Organic Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD : ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.

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

도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 하나의 픽셀 구조를 나타내는 회로도로서, 두 개의 N타입 트랜지스터들로 구성되어 있는 픽셀 구조를 나타내고 있다. 도 2는 일반적인 유기발광표시장치의 패널을 통해 출력되는 이미지를 나타낸 예시도로서, 이미지의 특정 부분에 로고(10, 20)가 출력되어 있는 상태를 나타내고 있다.

일반적인 유기발광표시장치의 픽셀(50)은, 도 1에 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.

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.

픽셀(50)에 형성되어 있는 각종 회로들은, 게이트라인(GL)에 스캔신호가 공급될 때 데이터라인(DL)으로 공급되는 영상신호에 대응되어 유기발광다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 픽셀(50)에는 제1전원(VDD)과 유기발광다이오드 사이에 접속된 제2트랜지스터(T2)(구동트랜지스터), 제2트랜지스터(T2)와 데이터라인(DL)과 게이트라인(Gn) 사이에 접속된 제1트랜지스터(T1)(스위칭트랜지스터) 및 제2트랜지스터(T2)의 게이트전극과 유기발광다이오드(OLED) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)가 구비된다.

한편, 상기한 바와 같은 유기발광표시장치는, 자발광소자인 유기발광다이오드(OLED)를 이용하고 있기 때문에, 다양한 원인에 의해 열화가 진행될 수 있다. 열화가 진행되어 각 픽셀 간 열화 차이가 발생할 경우, 밝기 및 색감 차이가 인지되며, 영구 잔상이 남게 된다.

즉, 유기발광다이오드(OLED)의 자발광 특성상, 고휘도의 동일 데이터(data)가 지속될 경우, 일정한 모양을 가진 객체로 인해, 열화가 발생되고, 그 모양이 잔상으로 인식되는 정형잔상이 발생하게 된다.

이러한 정형잔상은 유기발광다이오드(OLED)가 열화되면서 점점 심해지며, 휘도 저하가 사람에게 인지되는 한계시점에서, 유기발광다이오드의 수명이 다했다고 인정된다. 이러한 개념은 정형잔상인지한계라고 한다.

상기한 바와 같은 정형잔상은, 로고 등이 그 원인이며, 이러한 로고들은 정형잔상인지한계를 앞당겨 유기발광표시장치의 제품수명을 단축시키고 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 로고 또는 각종 자막(10, 20) 등(이하, 간단히 '로고'라 함)이 오랜 시간 동안 일정한 영역에 지속적으로 출력되면, 상기 로고가 출력되는 영역의 유기발광다이오드(OLED)가 열화될 수 있다. 이 경우, 상기 로고가 사라지더라도 상기 영역에 상기 로고의 잔상이 남을 수도 있다.

상기한 바와 같은 로고에 의한 잔상을 방지하기 위해, 종래에는 매 프레임마다 픽셀데이터를 비교하여, 로고(Logo)의 위치를 찾은 후, 상기 로고의 위치에 해당되는 영상데이터의 휘도를 낮추어 주는 방법이 이용되고 있다.

즉, 종래의 방법은 현재 프레임의 픽셀데이터들과, 이전 프레임의 픽셀데이터들을 모두 비교하여, 일정 프레임 이상 동일한 픽셀데이터를 갖는 영역을 로고영역으로 판단한 후, 상기 로고영역으로 출력되는 영상데이터의 휘도를 낮추어 줌으로써, 상기 로고영역이 열화되는 것을 방지하고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 방법은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

즉, 종래의 방법은, 하나의 프레임에 포함되는 모든 픽셀데이터들을 전체적으로 비교하고 있기 때문에, 비교연산이 복잡할 뿐만 아니라, 비교를 위해 요구되는 메모리의 용량이 커진다는 문제점을 가지고 있다.

예를 들어, WRGB를 이용하는 Full-HD(1920x1080(resolution))의 경우, 타이밍 컨트롤러가 (1920x1080 x 4(sub-pixel) x 10bit)개의 픽셀에 대응되는 데이터를 매 프레임마다 비교해야 하기 때문에, 비교연산이 복잡해지며, 상기 갯수에 해당되는 데이터를 저장할 수 있는 고용량, 고비용의 프레임 메모리(Frame Memory)가 타이밍 컨트롤러 내부에 구비되어야 한다.

한편, 상기한 바와 같은 로고에 의한 열화는 유기발광표시장치에서 심각하게 발생되고 있으나, 액정표시장치와 같은 표시장치에서도 발생될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 각 프레임에 대응되는 픽셀들 각각의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에, 비교값을 누적하고, 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리와 매칭되어 있는 블럭에 로고가 출력되고 있는지의 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 로고가 포함되어 있는 블럭의 휘도를 보정할 수 있는, 타이밍 컨트롤러 및 그 구동 방법과 이를 이용한 표시장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러는, N-1프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 프레임메모리부; 상기 N-1프레임과 현재 입력되고 있는 N프레임에서, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하는 블럭누적부; 상기 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리에 매칭되어 있는 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 로고블럭 판단부; 상기 판단결과, 로고가 포함되어 있는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도를 보정하는 휘도보정부; 및 상기 휘도보정부에 의해 휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 출력부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동 방법은, N-1프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 단계; 상기 N-1프레임과 현재 입력되고 있는 N프레임에서, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하는 단계; 상기 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리에 매칭되어 있는 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 단계; 상기 판단결과, 로고가 포함되어 있는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도를 보정하는 단계; 및 휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 단계를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널; 상기 타이밍 컨트롤러; 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 상기 영상데이터를 아날로그의 영상신호로 변환하여 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 데이터 구동부; 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 제어신호에 따라 상기 영상신호가 출력되는 1수평기간마다 상기 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 각 프레임에 대응되는 픽셀들 각각의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에, 비교값을 누적하고, 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리와 매칭되어 있는 블럭에 로고가 출력되고 있는지의 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 로고가 포함되어 있는 블럭의 휘도를 보정함으로써, 로고에 의한 정형잔상 인지시점을 지연시켜 표시장치의 수명이 증대될 수 있다.

도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 하나의 픽셀 구조를 나타내는 회로도.
도 2는 일반적인 유기발광표시장치의 패널을 통해 출력되는 이미지를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 이용한 표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 데이터 정렬부의 구성을 상세하게 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동방법의 일실시예 흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동방법에 적용되는 블럭의 개념을 설명하기 위한 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에 구동방법에 적용되는 블럭과 블럭메모리의 관계를 설명하기 위한 예시도.

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

도 3은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러를 이용한 표시장치의 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는, 액정표시장치(LCD)에도 적용될 수 있으나, 특히, 컬러필터를 이용하여 WRGB데이터로 구동되는 유기발광표시장치에 적용될 수 있다. 즉, 로고와 같은 정지영상에 의한 열화는 액정표시장치에서도 발생될 수 있으나, 특히, 유기발광표시장치에서 심하게 발생될 수 있다. 따라서, 이하에서는, 컬러필터를 이용하여 WRGB데이터로 구동되는 유기발광표시장치를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

본 발명에 따른 표시장치는, 도 3에 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 서브픽셀(110)들은, 각각 고유한 색상의 광을 출력할 수도 있으나, 백색광을 출력할 수도 있다. 후자의 경우, 상기 패널(100)에는, 화이트(W) 컬러, 레드(R) 컬러, 그린(G) 컬러 및 블루(B) 컬러를 출력하기 위한 컬러필터가 구비될 수 있다.

상기 서브픽셀들 각각은, 도 3의 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, 상기 외부시스템으로부터 입력영상데이터를 입력받아, 상기 데이터 구동부(300)의 소스 드라이브 IC들로 전송될 영상데이터를 생성한다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는, 입력영상데이터들을 상기 영상데이터들로 변환시키기 전에, 상기 입력영상데이터들로 구성되는 각 프레임들을 각 블럭단위로 비교하여, 상기 패널로 출력될 이미지에, 로고와 같은 정지이미지(이하, 간단히 '로고'라 함)가 있는지를 비교한다. 상기 비교결과, 로고가 있는 경우, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 상기 로고가 표시되는 블럭에 포함되어 있는 픽셀들로 출력될 입력영상데이터들의 휘도를 낮추고, 상기 입력영상데이터들을 상기 패널의 특성에 맞게 재정렬하여, 재정렬된 상기 영상데이터들을 상기 데이터 구동부(300)로 출력한다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하는, 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)의 세부 구성 및 기능에 대하여는, 도 4 내지 도 8을 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.

마지막으로, 상기 데이터 구동부(300)를 구성하는 상기 소스 드라이브 IC는 상기 타이밍 컨트롤러(400)로부터 전송되어온 출력영상데이터를 아날로그의 영상신호로 변환하여 상기 게이트라인에 스캔신호가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 상기 영상신호를 상기 데이터라인들에 공급한다.

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

도 4는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 내부 구성을 나타낸 예시도이다.

본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러(400)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부시스템으로부터 타이밍 신호와 상기 입력영상데이터를 수신하는 수신부(410), 각 프레임에 대응되는 픽셀들 각각의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에, 비교값을 저장하고, 각 블럭메모리에 저장되어 있는 상기 비교값을 이용하여, 상기 블럭메모리와 매칭되어 있는 블럭에 로고가 출력되고 있는지의 여부를 판단하며, 상기 판단결과에 따라 로고가 포함되어 있는 블럭의 휘도를 보정하기 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 영상데이터와 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.

우선, 상기 수신부(410)는 상기 외부 시스템으로부터 상기 입력영상데이터 및 상기 타이밍 신호를 수신하여, 상기 입력영상데이터를 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.

다음, 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.

마지막으로, 상기 데이터 정렬부(430)는 각 프레임에 대응되는 픽셀들 각각의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에, 비교값을 저장하고, 각 블럭메모리에 저장되어 있는 상기 비교값을 이용하여, 상기 블럭메모리와 매칭되어 있는 블럭에 로고가 출력되고 있는지의 여부를 판단하고, 상기 판단결과에 따라 로고가 포함되어 있는 블럭의 휘도를 보정하며, 휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 기능을 수행한다. 상기 데이터 정렬부(430)의 구체적인 구성 및 기능은 도 5 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명된다.

도 5는 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러의 데이터 정렬부의 구성을 상세하게 나타낸 예시도로서, 도 4에 도시된 상기 데이터 정렬부(430)의 내부 구성을 나타낸 예시도이다. 도 6은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동방법의 일실시예 흐름도이고, 도 7은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러 구동방법에 적용되는 블럭의 개념을 설명하기 위한 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 타이밍 컨트롤러에 구동방법에 적용되는 블럭과 블럭메모리의 관계를 설명하기 위한 예시도이다.

상기 데이터 정렬부(430)는, 도 5에 도시된 바와 같이, N-1프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 프레임메모리부(431), 상기 N-1프레임과 현재 입력되고 있는 N프레임에서, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하는 블럭누적부(432), 상기 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리에 매칭되어 있는 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 로고블럭 판단부(434), 상기 판단결과, 로고가 포함되어 있는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도를 보정하는 휘도보정부(435) 및 휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 출력부(436)를 포함한다.

우선, 상기 프레임메모리(431)는, 각 프레임별로, 상기 프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 기능을 수행한다(S602).

여기서, 상기 입력영상데이터는, 외부시스템으로부터 입력된 입력영상데이터일 수도 있으나, 상기 타이밍 컨트롤러 내에서, 상기 프레임메모리(431)로 입력되기 이전에, 1차적으로 변환된 데이터일 수도 있다.

상기 프레임메모리(431)에 현재 저장되어 있는 프레임을 N-1프레임이라고 할 때, 현재 상기 프레임메모리(431)로 새롭게 입력되고 있는 프레임은 N프레임이라 한다.

다음, 상기 블럭누적부(432)는, 상기 프레임메모리(431)에 저장되어 있는 상기 N-1프레임과, 현재 상기 프레임메모리(431)로 입력되고 있는 N프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터를 입력받는다(S604).

다음, 상기 블럭누적부(432)는, 상기 N프레임과, 상기 N-1프레임의, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하여 저장한다(S606).

상기 블럭이란, 도 7 및 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 패널(100)을 통해 출력되는 하나의 화면을 분할시킨 영역들 각각을 말한다.

예를 들어, 도 7 및 도 8의 (a)에 도시된 패널(100)이, WRGB를 이용하는 Full-HD로 구성된 패널인 경우, 가로의 픽셀수는 1,920개이고, 세로의 픽셀수는 1,080개이고, 상기 픽셀들은 4개의 서브픽셀들(W서브픽셀, R서브픽셀, G서브픽셀, B서브픽셀)을 포함하며, 상기 서브픽셀들을 구성하는 영상데이터들 각각은 10비트로 구성된다. 따라서, 하나의 프레임에 포함되는 픽셀 수는, 1920(가로픽셀수) x 1080(세로픽셀수)이다. 여기서, 서브픽셀의 수(4개)는 고려되지 않았다.

이 경우, 상기 하나의 블럭(block)이, 도 7 및 도 8의 (a)의 확대된 원에 표시된 바와 같이, 8x8 픽셀들로 구성되어 있다면, 상기 하나의 프레임 또는 패널 또는 화면의 가로라인에는 총 240개(=1920/8)의 블럭(block)이 생성되며, 세로라인에는 총 135(=1080/8)개의 블럭(block)이 생성된다.

이하에서는, 상기한 바와 같은 예를, 본 발명의 일예로 하여, 본 발명이 설명된다.

상기 블럭누적부(432)는 N-1프레임과 N프레임에서 서로 대응되는 픽셀들의 입력영상데이터를 비교하여, 입력영상데이터의 변화량을 계산한다.

이때, 상기 블럭누적부(432)는 상기 두 개의 입력영상데이터의 차이값(Pixel Difference value)이 기 설정된 값(Threshold)보다 작으면 상기 픽셀에 대한 값을 0으로 하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭메모리에 상기 값(0)을 저장할 수 있다. 즉, 'Pixel Difference value < Threshold' 이면 상기 픽셀에 대한 비교값은 0으로 설정될 수 있다. 여기서, 기 설정된 값(Threshold)은 영상의 특성이나 로고 검출의 정확도를 조절하기 위한 팩터(factor)로서, 다양한 요소들을 고려하여 다양하게 설정될 수 있다.

또한, 상기 블럭누적부(432)는 상기 두 개의 입력영상데이터의 차이값(Pixel Difference value)이 기 설정된 값(Threshold)보다 크거나 같으면 상기 픽셀에 대한 값을 1로 하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭메모리에 상기 값(1)을 저장할 수 있다. 즉, 'Pixel Difference value ≥ Threshold' 이면 상기 픽셀에 대한 비교값은 1로 설정될 수 있다.

예를 들어, 도 7 및 도 8의 확대된 원은, 도 7 및 도 8의 전체 블럭들 중 제1블럭(1B)의 각 픽셀들의 입력영상데이터를 나타낸 것으로서, 상기 확대된 원 중, 검은색 부분은 상기 비교값이 0으로 판단된 부분이 될 수 있으며, 흰색 부분은 상기 비교값이 1로 판단된 부분이 될 수 있다.

이때, 상기 제1블럭(1B)에서의 상기 비교값들은 상기 제1블럭(1B)에 대응되는 제1블럭메모리(BM)에 저장된다.

즉, 상기 블럭누적부(432)에는, 상기 프레임들 각각에 형성되어 있는 상기 블럭들의 숫자와 대응되는 갯수의, 상기 블럭메모리들로 형성되는 블럭메모리부(433)가 형성되어 있다.

이 경우, 상기 제1블럭(1B)에 포함된 상기 픽셀들에 대한 비교값의 총합, 즉, 상기 확대된 원에 포함되어 있는 비교값들의 누적된 총합이 48이므로, 상기 비교값들의 누적값인 48은, 상기 제1블력메모리(1BM)에 저장된다.

즉, 상기 블럭메모리 각각에는, 상기 블럭메모리와 대응되는 블럭에 포함되어 있는 픽셀들 각각에 대한 비교값이 누적되어 저장된다.

상기 비교값을 누적하는 방법은, 상기 패널 전체의 픽셀들에 대해 순차적으로 진행될 수 있다.

예를 들어, 도 8에 도시된 패널의 경우, 가장 첫 번째 수평라인에 형성되어 있는 픽셀들에 대해 비교값이 산출되며, 산출된 비교값은 대응되는 블럭메모리에 개별적으로 저장된다.

따라서, 첫 번째 수평라인의, 좌측부터 1번째 내지 8번째 픽셀들(제1블럭(1B)에 형성되어 있는 픽셀들)에 대해서 산출된 비교값들은 제1블럭메모리(1BM)에 누적되고, 다음 9번째 픽셀들부터 16번째 픽셀들(제2블럭(2B)에 형성되어 있는 픽셀들)에 대해서 산출된 비교값들은 제2블럭메모리(2BM)에 누적되며, 1913번째 내지 1920번째 픽셀들(제240블럭(240B)에 형성되어 있는 픽셀들)에 대해서 산출된 비교값들은 제240블럭메모리(240BM)에 누적된다.

두 번째 수평라인에 형성되어 있는 픽셀들 각각에 대한 누적값 역시, 상기한 바와 같은 순서에 의해, 각 블럭메모리에 누적되어 저장된다.

상기한 바와 같은 방법에 의해, 첫 번째 수평라인부터, 1080번째 수평라인들 각각에 형성되어 있는 픽셀들에 대한 비교값들이, 제1블럭메모리(1BM) 내지 제32400블럭메모리(32400BM) 각각에 순차적으로 누적된다.

상기한 바와 같이, 8x8픽셀들로 형성된 블럭을 이용하여 연산할 경우, 종래의 픽셀 단위 연산과 단순비교해 볼 때, 메모리사용률이 Full HD 기준으로, 약 1/64로 저감됨을 알 수 있다.

즉, 종래의 픽셀 단위 연산에서는, 1920 x 1080 x 10bit 개의 메모리가 요구되지만, 상기한 바와 같은 본 발명에서는, (1920 x 1080 x 10bit) / 8x8 개의 메모리가 요구되므로, 블럭메모리의 픽셀 갯수에 해당되는 비율만큼 메모리 사용률이 저감될 수 있다.

상기한 바와 같이, N-1프레임과 N프레임에서, 각 픽셀들의 비교값이, 각 블럭별로, 상기 블럭메모리부(433)의 각 블럭메모리에 누적된다.

상기 과정이 끝나면, N프레임들의 입력영상데이터들이 상기 프레임메모리(431)에 저장되며(S602), 연속해서, N+1프레임들의 입력영상데이터들이 입력된다(S604).

따라서, 상기 블럭누적부(432)는, 상기 N프레임과 상기 N+1프레임에 대해서, 상기 비교값 저장 과정(S606)을 반복적으로 수행한다.

다음, 상기 로고블럭 판단부(434)는, 상기한 과정(S606)에 의해, 상기 블럭메모리부(433)의 각각의 블럭메모리에, 비교값들이 누적되면, 상기 각각의 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 각각의 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단한다(S608).

상기 로고블럭 판단부(434)는 IIR 필터를 이용하여, 각 블럭의 로고존재 여부를 판별할 수 있는, 픽셀 개수의 누적평균을 산출하여, 로고가 표시되는 블럭을 추출하는 기능을 수행한다. 즉, 로고블럭 판단부(434)는 각 블럭(1B 내지 32400BM) 별로 로고의 존재를 판단하는 기능을 수행한다.

여기서, IIR 필터(Infinite Impulse Response Filter)는 무한임펄스응답필터로서, 임펄스 응답의 계속 시간이 무한으로 되는 디지털필터를 말한다.

상기 IIR 필터의 계산식은 [수학식 1]과 같다.

[수학식 1]을 다시 정리하면,

IIR_Block_Countn=

IIR_Block_Countn-1 x (0.06) + avg(IIR_Block_Countn) x (0.994)

로 표현될 수 있다.

[수학식 1]에서, An은 Block_Count이고, k=0.06(parameter)이고, Sn-1=An은 이전 데이터의 평균이다. 여기서, 블럭카운트(Block_Count)는 상기 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 말한다.

즉, 상기 로고블럭 판단부(434)는 각 프레임들에 대해 산출된 비교값들의 누적값을 이용하고 있다. 특히, 프레임들이 연속적으로 입력되고, 상기 누적값 역시 연속적으로 변화되고 있는 것을 고려하여, 상기 로고블럭 판단부(434)는 과거의 누적값(N-1프레임에서 산출된 누적값)과 현재의 누적값(N프레임에서 산출된 누적값)에 대해 가중치를 두어, 각 블럭의 로고여부를 판단하고 있다. 이와 같이, 누적값에 대한 가중치를 둠으로써, 노이즈성 데이터를 방지하여, 로고판단 오류를 방지할 수 있다.

부연하여 설명하면, 본 발명은 로고가 포함되어 있는 블럭의 판별을 위해, IIR 필터를 이용하고 있으며, 특히, 과거(N-1프레임)과 현재(N프레임)의 누적값에 서로 다른 가중치를 줌으로써, 노이즈성 데이터를 배제하여, 로고검출의 정확도 및 안정성을 확보하고 있다.

상기한 바와 같이, 상기 로고블럭 판단부(434)는, 상기 블럭메모리별로 저장되어 있는 비교값들을 IIR 필터로 계산하여, 상기 블럭메모리와 연결되어 있는 블럭별로 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 기능을 수행한다.

다음으로, 상기 휘도보정부(435)는, 상기 로고블럭 판단부(434)로부터 해당 프레임에 로고가 포함되어 있다는 정보가 수신되면, 상기 로고가 포함되어 있는 블럭의 입력영상데이터들의 휘도(계조)를 낮추어, 휘도가 낮추어진 영상데이터를 출력한다. 또한, 상기 휘도보정부(435)는, 해당 프레임의 어떠한 블럭에도 로고가 포함되어 있지 않다는 정보가 수신되면, 상기 입력영상데이터들을 영상데이터들로 변환하여 출력한다.

상기 영상데이터들에 대한 정렬과정은 상기 휘도보정부(435)에서 이루어질 수도 있으며, 상기 출력부(436)에서 이루어질 수도 있다. 또한, 상기 정렬과정은, 상기 프레임 메모리부(431)로 입력되는 상기 입력영상데이터들에 이미 적용되어 있을 수도 있다.

상기 휘도보정부(435)에서의 휘도보정방법은, 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 로고가 포함되어 있다고 판단되는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도(계조)를 균일하게 낮추어 주는 방법이 적용될 수 있다.

상기 휘도보정부(435)는 사이드 효과(Side-effect)를 방지하기 위한 추가 기능을 수행할 수도 있다. 즉, 상기 휘도보정부(435)는 영상의 에지(edge) 여부 판별과, 에지(edge) 정도를 게인(gain)으로 환산하여, 상기 보정과정에서 상기 값들을 이용할 수 있다.

마지막으로, 상기 휘도보정부(435)로부터 출력된 상기 영상데이터들은 출력부(436)를 통해 상기 데이터 구동부(300)로 전송된다. 이 경우, 상기 휘도보정부(435)에서 출력된 상기 영상데이터들은, 상기 출력부(436)를 통해 상기 데이터 구동부(300)로 직접 전송될 수도 있으나, 상기 타이밍 컨트롤러 내부의 또 다른 구성요소들에서, 또 다른 변환과정을 거친 후, 상기 데이터 구동부(300)로 전송될 수도 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 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 타이밍 컨트롤러
430 : 데이터정렬부 431 : 프레임메모리부
432 : 블럭누적부 433 : 블럭메모리부
434 : 로고블럭 판단부 435 : 휘도보정
436 : 출력부

Claims (10)

1. N-1프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 프레임메모리부;
   상기 N-1프레임과 현재 입력되고 있는 N프레임에서, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하는 블럭누적부;
   상기 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리에 매칭되어 있는 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 로고블럭 판단부;
   상기 판단결과, 로고가 포함되어 있는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도를 보정하는 휘도보정부; 및
   상기 휘도보정부에 의해 휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 출력부를 포함하는 타이밍 컨트롤러.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 블럭누적부에는,
   상기 프레임들 각각에 형성되어 있는 상기 블럭들의 숫자와 대응되는 갯수의, 상기 블럭메모리들로 형성되는 블럭메모리부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 블럭메모리 각각에는, 상기 블럭에 포함되어 있는 상기 픽셀들 각각에 대한 비교값이 누적되어 저장되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 로고블럭 판단부는,
   상기 블럭메모리별로 저장되어 있는 누적값들을 IIR 필터로 계산하여, 상기 블럭메모리와 연결되어 있는 블럭별로 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 로고블럭 판단부는,
   상기 N-1프레임에서 산출된 상기 누적값과, 상기 N프레임에서 산출된 상기 누적값에 서로 다른 가중치를 부여하여, 상기 IIR필터에 대입하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러.
6. N-1프레임에 포함되어 있는 입력영상데이터들을 저장하는 단계;
   상기 N-1프레임과 현재 입력되고 있는 N프레임에서, 서로 대응되는 픽셀들 각각에서의 입력영상데이터의 변화량을 비교하여, 상기 픽셀에 대응되는 블럭과 매칭되어 있는 블럭메모리에 비교값을 누적하는 단계;
   상기 각 블럭메모리에 저장되어 있는 누적값을 이용하여, 상기 블럭메모리에 매칭되어 있는 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 단계;
   상기 판단결과, 로고가 포함되어 있는 블럭에 포함되어 있는 입력영상데이터들의 휘도를 보정하는 단계; 및
   휘도가 보정된 영상데이터를 출력하는 단계를 포함하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 블럭메모리 각각에는, 상기 블럭에 포함되어 있는 상기 픽셀들 각각에 대한 비교값이 누적되어 저장되는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 단계는,
   상기 블럭메모리별로 저장되어 있는 누적값들을 IIR 필터로 계산하여, 상기 블럭메모리와 연결되어 있는 블럭별로 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 블럭에 로고가 포함되어 있는지의 여부를 판단하는 단계는,
   상기 N-1프레임에서 산출된 상기 누적값과, 상기 N프레임에서 산출된 상기 누적값에 서로 다른 가중치를 부여하여, 상기 IIR필터에 대입하는 것을 특징으로 하는 타이밍 컨트롤러 구동방법.
10. 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 영역마다 픽셀이 형성되어 있는 패널;
    제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 상기 타이밍 컨트롤러;
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 상기 영상데이터를 아날로그의 영상신호로 변환하여 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 데이터 구동부; 및
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송된 제어신호에 따라 상기 영상신호가 출력되는 1수평기간마다 상기 게이트라인으로 스캔신호를 출력하기 위한 게이트 구동부를 포함하는 표시장치.

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