KR20140106013A - 의사 윤곽 감소용 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 복수의 화소를 포함하는 표시부, 및 상기 표시부에 표시되는 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조 분포에 따라 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조를 판단하고, 상기 판단된 계조에 따라 구동 방식을 결정하는 타이밍 제어부를 포함하고, 상기 구동 방식은, 한 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임의 배열에 따라 정의된다.

Description

의사 윤곽 감소용 표시 장치 {DISPLAY DEVICE FOR REDUCING DYNAMIC FALSE CONTOUR}
본 발명은 의사 윤곽 감소용 표시 장치와 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동적 의사 윤곽을 감소하여 화질을 개선할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
근래에 와서, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display: FED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Diode Display) 등이 있다.
평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 이용하여 영상을 표시하는 것으로서, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되고 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어난 장점이 있어 주목받고 있다.
통상적으로, 유기 발광 표시 장치에서 발광하는 복수의 화소는 유기 발광 다이오드를 포함하고, 유기 발광 다이오드가 화소 회로로부터 공급되는 데이터 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
유기 발광 표시 장치의 계조 표현 방식 중 하나인 디지털 구동은 화소의 온 타임을 조절한다. 디지털 구동 방식에 따르는 유기 발광 표시 장치의 경우 한 프레임은 복수의 서브 프레임으로 구분되고, 각 서브 프레임의 발광 기간은 계조 표시를 위해 적절하게 설정된다. 한 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임 중 계조 표현을 위한 영상 신호에 따라 선택된 서브 프레임 동안 화소가 발광한다. 즉, 영상 신호에 따라 선택된 서브 프레임이 턴 온 되어 계조가 표시된다.
그러나, 디지털 구동(서브 프레임 방식)에 따르면, 움직이는 영상이 재생되거나 또는 정지영상을 관측하는 관측자의 눈이 이동하는 경우, 인접해 있는 화소들 사이의 이전 프레임과 현재 프레임의 빛이 중첩되어 관측자의 눈에 들어오게 된다. 그러면, 표현하고자 하는 계조가 아닌 그보다 밝거나 어두운 계조가 표시되게 된다. 이를 동적 의사 윤곽(Dynamic False Contour) 현상이라 한다.
최근 추가적인 영상처리(Dithering, Error Diffusion 등)를 통해 이러한 동적 의사 윤곽 현상을 개선하고 있으나, 이는 계조 표현을 제한하게 되어, 화질의 열화를 가져오는 또 다른 문제를 발생시킨다. 따라서, 화질의 열화 없이 이러한 동적 의사 윤곽 현상으로 인해 표현하고자 하는 계조를 표현하지 못하는 문제점을 개선하고자 연구가 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 화질의 열화 없이 동적 의사 윤곽 현상의 발생을 최소화함으로써, 표현되는 계조를 원래 영상의 계조와 가장 유사하게 표현할 수 있게 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 및 상기 표시부에 표시되는 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조 분포에 따라 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조를 판단하고, 상기 판단된 계조에 따라 구동 방식을 결정하는 타이밍 제어부를 포함하고, 상기 구동 방식은, 한 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임의 배열에 따라 정의된다.
상기 타이밍 제어부는, 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조 분포를 히스토그램화 하여, 히스토그램화 된 계조 분포 중 가장 빈도수가 많은 계조를 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조로 판단하는 계조 판단부를 포함하고, 상기 구동 방식은, 상기 복수의 서브 프레임 각각의 가중치 및 복수의 서브 프레임 간의 배열이 서로 다른 복수의 배열 방식을 포함하고, 상기 타이밍 제어부는, 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조에 따라, 상기 복수의 배열 방식 중 하나를 해당 프레임의 구동 방식으로 결정하는 구동 방식 결정부를 포함한다.
상기 복수의 배열 방식은 제1 배열 방식 및 제2 배열 방식을 포함하고, 상기 제1 배열 방식은, 계조 128, 계조 64, 계조 1, 계조 128, 계조 128, 계조 32, 계조 32, 계조 128, 계조 32, 계조 16, 계조 128, 계조 128, 계조 64, 계조 2, 계조 4, 계조 8의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열이며, 상기 제2 배열 방식은, 계조 128, 계조 128, 계조 32, 계조 8, 계조 16, 계조 64, 계조 128, 계조 128, 계조 64, 계조 32, 계조 2, 계조 1, 계조 4, 계조 32, 계조 128, 계조 128의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열이고, 상기 타이밍 제어부는, 상기 영상 데이터의 계조가 모두 소정의 계조 이하인 경우, 제3 배열 방식을 상기 구동 방식으로 결정하고, 상기 제3 배열 방식은, 계조 128, 계조 128, 계조 8, 계조 64, 계조 1, 계조 32, 계조 128, 계조 32, 계조 128, 계조 4, 계조 2, 계조 16, 계조 64, 계조 32, 계조 128, 계조 128의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열이고, 상기 타이밍 제어부는, 제4 배열 방식을 상기 구동 방식으로 결정하고, 상기 제4 배열 방식은, 계조 128, 계조 64, 계조 128, 계조 8, 계조 32, 계조 128, 계조 1, 계조 32, 계조 16, 계조 4, 계조 128, 계조 2, 계조 32, 계조 128, 계조 64, 계조 128의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열이다.
상기 표시 장치는, 복수의 주사선에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부, 및 복수의 데이터선에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부를 더 포함하고, 상기 복수의 화소는, 상기 복수의 주사선 중 대응하는 주사선 및 상기 복수의 데이터선 중 대응하는 데이터선에 각각 연결되어 있고, 상기 복수의 화소 각각은 대응하는 주사 신호가 전달될 때 대응하는 데이터 신호를 전달받는다.
본 발명에 의하면 표시 장치에서 의사 윤곽 현상의 발생을 최소화하여, 표현되는 계조를 원래 영상의 계조와 가장 유사하게 표현할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치의 화소 회로의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 3은 종래 디지털 구동 방식의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 서브프레임으로 한 프레임을 구성한 경우, 종래 디지털 구동 방식의 동적 의사 윤곽 현상의 발생 원인을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5는 종래 디지털 구동 방식의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 타이밍 제어부의 구성을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 11은 한 프레임 영상에 대한 각 화소 단위의 계조의 분포를 히스토그램으로 나타낸 일례이다.
도 12는 도 6의 서브 프레임과 도 8의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면을 구간을 나누어 함께 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 16은 도 15의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는 주사선(S1 내지 Sn) 및 데이터선(DA1~DAm)에 각각 연결된 복수의 화소(40)를 포함하는 표시부(10), 주사선(S1~Sn)에 주사 신호를 공급하여 주사선을 구동하는 주사 구동부(20), 데이터선(DA1~DAm)에 데이터 신호를 공급하여 데이터선을 구동하는 데이터 구동부(30), 및 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(50)를 포함한다.
타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 동기 신호에 대응하여 데이터 구동 제어 신호(DCS) 및 주사 구동 제어 신호(SCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(50)에서 생성된 데이터 구동 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(30)로 공급되고, 주사 구동 제어 신호(SCS)는 주사 구동부(20)로 공급된다.
그리고, 타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 영상 신호를 영상 데이터 신호(Data)로 변환하여 데이터 구동부(30)로 공급한다.
데이터 구동부(30)는 데이터 구동 제어 신호(DCS)에 따라 한 프레임에 포함된 복수의 서브 프레임(SF)마다 복수의 데이터선(DA1~DAm)으로 복수의 데이터 신호를 공급한다.
구체적으로 데이터 구동부(30)는 각각의 서브 프레임에 대응하는 게이트 온 전압을 가지는 주사 신호가 공급되는 시점에 동기되어 복수의 화소(40) 각각의 발광 여부를 제어하는 복수의 데이터 신호를 복수의 데이터선(DA1~DAm)을 통해 전달한다. 게이트 온 전압이란 유기 발광 다이오드에 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 신호가 전달되도록 스위칭 트랜지스터를 턴 온 시키는 레벨을 의미한다. 이에 대해서는 도 2의 화소 구조를 참조하여 상세히 후술한다.
주사 구동부(20)는 각각의 서브 프레임의 시작 시점에 동기되어 게이트 온 전압을 가지는 주사 신호를 복수의 주사선(S1~Sn) 중 대응하는 주사선에 공급한다. 그에 따라 복수의 주사선(S1~Sn) 중 게이트 온 전압을 가지는 주사 신호가 공급된 주사선에 연결된 복수의 화소(40)가 선택된다. 주사 신호에 의하여 선택된 복수의 화소(40)는 복수의 데이터선(DA1~DAm)으로부터 데이터 신호를 해당 서브 프레임에 따라 공급받는다. 이때, 해당 서브 프레임이란 게이트 온 전압을 가지는 주사 신호에 대응하는 서브 프레임을 의미한다.
제1 전원(ELVDD) 및 제2 전원(ELVSS)은 복수의 화소(40)가 동작하는 데 필요한 두 개의 구동 전압을 공급한다. 두 개의 구동 전압은 제1 전원(ELVDD)으로 공급되는 하이 레벨의 제1 구동 전압과, 제2 전원(ELVSS)으로부터 공급되는 로우 레벨의 제2 구동 전압을 포함한다.
다음으로 도 2에 도시한 회로도를 참조하여 도 1의 표시 장치의 화소 회로의 구성을 설명한다.
도 2는 도 1의 표시 장치 중 복수의 화소 중 i번째 주사선(Si)과 j번째 데이터선(Dj)에 연결된 화소(40)의 화소 회로(45)를 도시한 것이다. 여기서 i, j는 (1≤i≤n, 1≤j≤m)이다.
도 2를 참조하면, 화소 회로(45)는 스위칭 트랜지스터(M1), 구동 트랜지스터(M2), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 다이오드(OLED)로 구성된다. 도 2는 화소의 구동 회로의 하나의 실시예이므로, 이러한 구성에 반드시 제한되는 것은 아니며 해당 분야에서 공지된 화소 회로의 구조라면 다양하게 적용될 수 있다.
도 2의 실시예에 따른 스위칭 트랜지스터(M1)는 구체적으로 복수의 주사선 중 대응하는 주사선에 연결된 게이트 전극, 복수의 데이터선 중 대응하는 데이터선에 연결된 소스 전극, 스토리지 커패시터(Cst)의 일단과 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극이 연결된 접점에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
또한 구동 트랜지스터(M2)는 스위칭 트랜지스터(M1)의 드레인 전극에 연결된 게이트 전극, 제1 전원(ELVDD)에 연결된 소스 전극, 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
스토리지 커패시터는 일단이 스위칭 트랜지스터(M1)의 드레인 전극과 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극이 연결된 접점에 연결되고, 타단이 구동 트랜지스터(M2)의 소스 전극에 연결되어, 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극 및 소스 전극간의 전압 차를 서브 프레임 동안 유지한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 구동 트랜지스터(M2)의 드레인 전극에 연결되고, 캐소드 전극은 제2 전원(ELVSS)에 연결되어 있다.
스위칭 트랜지스터(M1)가 대응하는 주사선을 통해 전달된 주사 신호에 따라 턴 온 되었을 때, 턴 온 된 스위칭 트랜지스터(M1)를 통해 전달되는 데이터 신호는 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극에 전달된다. 따라서, 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극 및 소스 전극의 전압차는 데이터 신호와 제1 전원의 제1 구동 전압의 차이고, 해당 전압 차에 따라 구동 트랜지스터(M2)에 구동 전류가 흐른다.
구동 전류는 유기 발광 다이오드(OLED)에 전달되고, 유기 발광 다이오드(OLED)는 전달된 구동 전류에 따라 발광한다.
게이트 온 전압 레벨을 가지는 복수의 주사 신호가 복수의 주사선(S1~Sn) 중 대응하는 주사선에 공급되면, 대응하는 주사선에 연결된 복수의 스위칭 트랜지스터(M1)가 턴 온 된다. 복수의 데이터선(DA1~DAm) 각각은 게이트 온 전압을 가지는 주사 신호가 공급되는 시점에 동기되어 데이터 신호를 전달받는다.
턴 온 된 복수의 스위칭 트랜지스터(M1) 각각을 통해 복수의 데이터선(DA1~DAm)에 전달된 데이터 신호는 복수의 화소(40) 각각의 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극에 전달되어, 전달된 데이터 신호에 따라 해당 서브 프레임 기간 동안 복수의 화소(40) 각각의 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광 또는 비발광 된다.
도 3은 종래 디지털 구동 방식의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임을 나타낸 도면이다.
도 3 에서의 서브 프레임의 배열은 서브 프레임 1(SF1)을 시작으로 서브 프레임 10-4(SF10-4)까지, 서브 프레임 1(SF1), 서브 프레임 2(SF2), 서브 프레임 3(SF3), 서브 프레임 4(SF4), 서브 프레임 5(SF5), 서브 프레임 6(SF6), 서브 프레임 7-1(SF7-1), 서브 프레임 7-2(SF7-2), 서브 프레임 8-1(SF8-1), 서브 프레임 8-2(SF8-2), 서브 프레임 9-1(SF9-1), 서브 프레임 9-2(SF9-2), 서브 프레임 10-1(SF10-1), 서브 프레임 10-2(SF10-2), 서브 프레임 10-3(SF10-3), 서브 프레임 10-4(SF10-4)의 순서로 오름차순으로 배열되어 있다. 각 서브 프레임에는, 계조 표현을 위하여 필요한 발광 기간이 할당되어 있으며, 도 3의 표의 아래쪽 행에 각 서브 프레임에 대응하는 발광 기간이 나타나 있다.
이러한 디지털 구동 방식에서는, 한 프레임을 복수개의 서브 프레임으로 나누어, 영상 신호에 따라 선택된 서브프레임을 한 프레임 동안 턴 온 시켜, 계조를 표현한다. 예를 들어, 계조 12를 표현하기 위해서는, 한 프레임 동안 4의 발광 기간을 가지는 서브 프레임 3(SF3)과 8의 발광 기간을 가지는 서브 프레임 4(SF4)를 한번씩 턴 온 시키면 되고, 계조 127을 표현하기 위해서는, 한 프레임 동안 서브 프레임 1(SF1)부터 서브 프레임 7-2(SF7-2)를 모두 턴 온 시키면 되며, 계조 128을 표현하기 위해서는, 한 프레임 동안 서브 프레임 8(SF8)을 턴 온 시키면 된다.
그러나, 동영상을 재생하거나 정지영상을 관측하는 관측자의 눈이 이동하는 경우, 사람의 시각 특성으로 인해 동적 의사 윤곽 현상(Dynamic False Contour)이 발생하게 된다. 즉, 인접해 있는 화소들 사이의 이전 프레임과 현재 프레임의 빛이 중첩되어 관측자의 눈에 들어오게 되어, 표현하고자 하는 계조가 아닌, 그보다 밝거나 어두운 계조가 표시되게 된다.
도 4는 도 3의 서브프레임으로 한 프레임을 구성한 경우, 종래 디지털 구동 방식의 동적 의사 윤곽 현상의 발생 원인을 간략하게 나타낸 도면이다.
예를 들어, 계조 127과 계조 128이 인접 화소에서 표현되고 있는 영상이 왼쪽에서 오른쪽(계조 127에서 계조 128 방향)으로 프레임 당 1 화소(1 ppf, pixel per frame)의 속도로 움직이는 경우를 설명한다. 도 3과 같은 서브 프레임에서는 계조 127을 표현하기 위해서는 한 프레임 동안 서브 프레임 1(SF1) 내지 서브 프레임 7-2(SF7-2)를 모두 턴 온 시켜야 하며, 계조 128을 표현하기 위해서는 한 프레임 동안 서브 프레임 8-1(SF8-1) 및 서브 프레임 8-2(SF8-2)을 턴 온 시켜야 한다.
그런데, 서브 프레임 7-2(SF7-2)과 서브 프레임 8-1(SF8-1)이 인접해 있기 때문에, 직전 프레임과 현재 프레임 사이에서 영상이 1 ppf의 속도로 오른쪽으로 움직이면, 직전 프레임에서 계조 128이 표현되고 현재 프레임에서 계조 127이 표현되는 화소와 바로 인접해 있는 오른쪽 화소, 즉 직전 프레임에서 계조 128이 표현되고 현재 프레임에서 계조 128이 표현되는 화소에서는 255계조가 표현되게 되어 동적 의사 윤곽 현상이 발생하게 된다.
도 5는 종래 디지털 구동 방식의 동적 의사 윤곽 현상 발생시 표현되는 계조를 나타낸 도면이다.
상술한 이유로 인하여, 도 3과 같은 서브 프레임들의 배열 방식으로 한 프레임을 구성할 때 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위가 도 5에 빗금으로 도시되어 있다. 즉, 전체 표현하고자 하는 계조의 약 70% 정도의 계조 범위에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생하게 된다.
이러한 기존 기술의 문제점을 해결하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임들의 배열 방식 중 하나를 도 6에 나타내었다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임들과 그들의 배열의 일례를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 서브 프레임들의 배열 방식은 도 3의 배열 방식과 다르다. 예를 들어, 도 6에서의 서브 프레임의 배열은 동적 의사 윤곽 현상을 감소시키기 위하여, 서브프레임 10-1(SF10-1)을 시작으로 서브 프레임 4(SF4)까지, 서브 프레임 10-1(SF10-1), 서브 프레임 8-1(SF8-1), 서브 프레임 1(SF1), 서브 프레임 9-1(SF9-1), 서브 프레임 10-2(SF10-2), 서브 프레임 7-1(SF7-1), 서브 프레임 6(SF6), 서브 프레임 10-3(SF10-3), 서브 프레임 7-2(SF7-2), 서브 프레임 5(SF5), 서브 프레임 9-2(SF9-2), 서브 프레임 10-4(SF10-4), 서브 프레임 8-2(SF8-2), 서브 프레임 2(SF2), 서브 프레임 3(SF3), 서브 프레임 4(SF4)의 순서로 배열되어 있다. 도 3과 마찬가지로, 각 서브 프레임에는, 계조 표현을 위하여 필요한 발광 기간이 할당되어 있으며, 도 6의 표의 아래쪽 행에 각 서브 프레임에 대응하는 발광 기간이 나타나 있다.
도 7은 도 6의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 배열 방식의서브 프레임들로 한 프레임을 구성하면, 도 7에서 네모 블럭으로 표시한 계조 영역에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임들의 배열 방식은 도 5에 도시된 종래의 방식에 비해 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위를 감소시킨다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임들과 그들의 배열의 일례를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 서브 프레임들의 배열 방식은, 서브 프레임의 배열은 동적 의사 윤곽 현상을 감소시키기 위하여, 예를 들어, 서브프레임 10-1(SF10-1)을 시작으로 서브 프레임 10-4(SF10-4)까지, 서브 프레임 10-1(SF10-1), 서브 프레임 9-1(SF9-1), 서브 프레임 6(SF6), 서브 프레임 4(SF4), 서브 프레임 5(SF5), 서브 프레임 8-1(SF8-1), 서브 프레임 10-2(SF10-2), 서브 프레임 10-3(SF10-3), 서브 프레임 8-2(SF8-2), 서브 프레임 7-2(SF7-2), 서브 프레임 2(SF2), 서브 프레임 1(SF1), 서브 프레임 3(SF3), 서브 프레임 7-1(SF7-1), 서브 프레임 9-2(SF9-2), 서브 프레임 10-4(SF10-4)의 순서로 배열되어 있다. 도 3과 마찬가지로, 각 서브 프레임에는, 계조 표현을 위하여 필요한 발광 기간이 할당되어 있으며, 도 8의 표의 아래쪽 행에 각 서브 프레임에 대응하는 발광 기간이 나타나 있다.
도 9는 도 8의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위를 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 배열 방식의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성하면, 도 9에서 네모 블록으로 표시한 계조 영역에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임들의 배열 방식은 도 5에 도시된 종래의 방식에 비해 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위를 감소시킨다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부(50)의 구성을 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 10에 따르면, 타이밍 제어부(50)는 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조를 판단하는 계조 판단부(51) 및 구동 방식을 결정하는 구동 방식 결정부(52)를 포함한다.
계조 판단부(51)는 타이밍 제어부(50)로 공급되는 영상 신호에 포함되어 있는 계조 데이터들을 기초로 해당 프레임의 계조를 판단한다. 구체적으로, 계조 판단부(51)는 한 프레임 단위의 영상 신호에 포함되어 있는 계조 데이터들의 계조 분포를 히스토그램(histogram)화 하여, 가장 빈도수가 많은 계조를 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조로 판단한다.
계조 판단부(51)의 판단 방식에 대해서는, 도 11을 참조하여 자세히 설명한다.
도 11은 한 프레임 영상에 대한 각 화소 단위의 계조의 분포를 히스토그램으로 나타낸 일례이다.
도 11에서는, 한 프레임 영상에서, 계조 127의 계조를 가지는 화소가 가장 많이 분포한다고 가정한다. 이 경우, 즉 한 프레임 영상의 각 화소 단위의 계조가 도 11과 같이 분포하는 경우, 계조 판단부(51)는 해당 한 프레임 영상의 계조를 계조 127로 판단한다.
구동 방식 결정부(52)는 계조 판단부(51)의 판단 결과에 따라 구동 방식을 결정한다. 구체적으로는, 계조 판단부(51)에서 판단한 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조에 따라, 복수의 서브프레임 배열 방식 중 하나를 해당 프레임의 구동 방식으로 결정한다. 자세한 것은 도 12를 참조하여 후술한다.
도 12는 도 7 및 도 9에 도시된 계조에 따른 동적 의사 윤곽 발생 영역을 함께 도시한 도면이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 복수의 구간으로 계조 범위가 구분되어 있다.
제1-1 구간(M11)의 경우를 살펴보면, 도 6의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우(이하 '제1 구동 방식'이라 함)에는 동적 의사 윤곽 현상이 일부에서 발생하는 반면, 도 8의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우(이하 '제2 구동 방식'이라 함)에는 동적 의사 윤곽 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제1-1 구간(M11) 내에 속하는 경우에는, 제2 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하는 것이 동적 의사 윤곽 현상을 더 감소시킬 수 있다.
제2-1 구간(M21)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식의 경우에는 동적 의사 윤곽 현상이 일부에서 발생하는 반면, 제2 구동 방식의 경우에는 전체 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생한다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제2-1 구간(M21) 내에 속하는 경우에는, 제1 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하는 것이 동적 의사 윤곽 현상을 더 감소시킬 수 있다.
제1-2 구간(M12)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식의 경우에는 거의 전 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 일부에서 발생하는 반면, 제2 구동 방식의 경우에는 전체 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제1-2 구간(M12) 내의 계조에 속하는 경우에는, 제2 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하는 것이 동적 의사 윤곽 현상을 더 감소시킬 수 있다.
제3-1 구간(M31)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식 및 제2 구동 방식의 경우 모두 거의 전 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생한다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제3-1 구간(M31) 내의 계조에 속하는 경우에는, 제1 구동 방식 및 제2 구동 방식의 어느방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하더라도 동적 의사 윤곽 현상의 발생 측면에서는 동일한 결과가 된다.
제1-3 구간(M13)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식의 경우에는 일부에서 동적 의사 윤곽 현상이 일부에서 발생하는 반면, 제2 구동 방식의 경우에는 전체 구간에서 의사 윤곽 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제1-2 구간(M12) 내의 계조에 속하는 경우에는, 제2 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하는 것이 동적 의사 윤곽 현상을 더 감소시킬 수 있다.
제2-2 구간(M22)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식의 경우에는 동적 의사 윤곽 현상이 일부에서 발생하는 반면, 제2 구동 방식의 경우에는 전체 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생한다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제2-2 구간(M22) 내의 계조에 속하는 경우에는, 제1 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하는 것이 동적 의사 윤곽 현상을 더 감소시킬 수 있다.
제1-4 구간(M14)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식의 경우에는 거의 전 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 일부에서 발생하는 반면, 제2 구동 방식의 경우에는 전체 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생하지 않는다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제1-4 구간(M14) 내의 계조에 속하는 경우에는, 제2 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하는 것이 동적 의사 윤곽 현상을 더 감소시킬 수 있다.
제3-2 구간(M32)의 경우를 살펴보면, 제1 구동 방식 및 제2 구동 방식의 경우 모두 거의 전 구간에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생한다. 따라서, 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조가 제3-2 구간(M32) 내의 계조에 속하는 경우에는, 제1 구동 방식 및 제2 구동 방식의 어느쪽의 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하더라도 동적 의사 윤곽 현상의 발생 측면에서는 동일한 결과가 된다.
따라서, 구동 방식 결정부(52)는 판단부(51)에서 한 프레임의 계조를 판단하면, 그 판단된 계조가 도 12의 어느 구간에 속하는 지에 따라, 구동 방식을 결정하면 된다. 예를 들어, 도 11과 같이 한 프레임의 계조가 계조 127로 판단된 경우에는, 계조 127은 제1-1구간(M1-1)에 속하므로, 제1 구동 방식으로 서브 프레임 배열 방식을 선택하여 구동하면 된다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 서브 프레임들의 배열 방식은, 동적 의사 윤곽 현상 발생을 감소시키기 위하여, 예를 들어, 서브프레임 10-1(SF10-1)을 시작으로 서브 프레임 10-4(SF10-4)까지, 서브 프레임 10-1(SF10-1), 서브 프레임 10-2(SF10-2), 서브 프레임 4(SF4), 서브 프레임 8-1(SF8-1), 서브 프레임 1(SF1), 서브 프레임 6(SF6), 서브 프레임 9-1(SF9-1), 서브 프레임 7-1(SF7-1), 서브 프레임 9-2(SF9-2), 서브 프레임 3(SF3), 서브 프레임 2(SF2), 서브 프레임 5(SF5), 서브 프레임 8-2(SF8-2), 서브 프레임 7-2(SF7-2), 서브 프레임 10-3(SF10-3), 서브 프레임 10-4(SF10-4)의 순서로 배열되어 있다. 도 3과 마찬가지로, 각 서브 프레임에는, 계조 표현을 위하여 필요한 발광 기간이 할당되어 있으며, 도 13의 표의 아래쪽 행에 각 서브 프레임에 대응하는 발광 기간이 나타나 있다.
도 14는 도 13의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위를 나타낸 도면이다.
도 13에 도시된 배열 방식의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성하면, 도 14에서 네모 블록으로 표시한 계조 영역에서 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임들의 배열 방식은 도 5에 도시된 종래의 방식에 비해 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있는 계조 범위를 감소시킨다.
도 14를 참조하면, 이 경우에는, 대략 계조 500 이하의 경우에는 동적 의사 윤곽 현상이 발생하지 않을 수 있고, 그 이상에서는 동적 의사 윤곽 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 중심 계조 이하의 계조를 가지는 영상에 사용하기 적합한 서브 프레임의 구성임을 알 수 있다.
즉, 표현하고자 하는 영상의 계조가 모두 중심 계조 이하의 계조인 경우에는, 도 13의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성하여(이하 '제3 구동 방식'이라 함) 구동하면, 동적 의사 윤곽 현상을 최소화 할 수 있다.
입력되는 영상 신호의 계조에 따라 상술한 제1 구동 방식, 제2 구동 방식, 및 제3 구동 방식을 적용하기 위해서는, 타이밍 제어부(50)에서 입력되는 영상 신호의 계조를 분석하여 판단할 필요가 있다. 따라서, 타이밍 제어부(50) 내에 프레임 메모리가 아닌 기억 장치가 하나 이상 필요하게 된다. 이러한 부가적인 기억 장치를 사용할 수 없는 경우에는, 전체 계조에서 동적 의사 윤곽 현상의 발생이 최소화되도록 서브 프레임을 구성할 필요가 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에서의 한 프레임을 구성하는 서브 프레임의 구성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 15에 도시된 서브 프레임들의 배열 방식은, 전체 계조에서의 동적 의사 윤곽 현상 발생을 감소시키기 위하여, 예를 들어, 서브프레임 10-1(SF10-1)을 시작으로 서브 프레임 10-4(SF10-4)까지, 서브 프레임 10-1(SF10-1), 서브 프레임 8-1(SF8-1), 서브 프레임 9-1(SF9-1), 서브 프레임 4(SF4), 서브 프레임 7-1(SF7-1), 서브 프레임 10-2(SF10-2), 서브 프레임 1(SF1), 서브 프레임 6(SF6), 서브 프레임 5(SF5), 서브 프레임 3(SF3), 서브 프레임 10-3(SF10-3), 서브 프레임 2(SF2), 서브 프레임 7-2(SF7-2), 서브 프레임 9-2(SF9-2), 서브 프레임 8-2(SF8-2), 서브 프레임 10-4(SF10-4)의 순서로 배열되어 있다. 도 3과 마찬가지로, 각 서브 프레임에는, 계조 표현을 위하여 필요한 발광 기간이 할당되어 있으며, 도 15의 표의 아래쪽 행에 각 서브 프레임에 대응하는 발광 기간이 나타나 있다.
도 16은 도 15의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성한 경우의 동적 의사 윤곽 현상 발생이 발생할 수 있는 계조 범위를 나타낸 도면이다.
도 16에 도시된 배열 방식을 참조하면, 이 경우에는, 전체적으로 의사 윤곽 현상의 발생이 최소화되어 있는 서브 프레임의 구성임을 알 수 있다.
즉, 부가적인 기억 장치를 사용할 수 없는 경우에는, 도 15의 서브 프레임으로 한 프레임을 구성하여(이하 '제4 구동 방식'이라 함) 구동하면, 동적 의사 윤곽 현상의 발생을 최소화 할 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
10: 표시부
20: 주사 구동부
30: 데이터 구동부
40: 화소
45: 화소 회로
50: 타이밍 제어부
51: 판단부
52: 구동 방식 결정부

Claims (8)

  1. 복수의 화소를 포함하는 표시부; 및
    상기 표시부에 표시되는 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조 분포에 따라 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조를 판단하고, 상기 판단된 계조에 따라 구동 방식을 결정하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 구동 방식은,
    한 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임의 배열에 따라 정의되는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조 분포를 히스토그램화 하여, 히스토그램화 된 계조 분포 중 가장 빈도수가 많은 계조를 상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조로 판단하는 계조 판단부를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동 방식은,
    상기 복수의 서브 프레임 각각의 가중치 및 복수의 서브 프레임 간의 배열이 서로 다른 복수의 배열 방식을 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 한 프레임 단위의 영상 데이터의 계조에 따라, 상기 복수의 배열 방식 중 하나를 해당 프레임의 구동 방식으로 결정하는 구동 방식 결정부를 포함하는, 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 배열 방식은 제1 배열 방식 및 제2 배열 방식을 포함하고,
    상기 제1 배열 방식은, 계조 128, 계조 64, 계조 1, 계조 128, 계조 128, 계조 32, 계조 32, 계조 128, 계조 32, 계조 16, 계조 128, 계조 128, 계조 64, 계조 2, 계조 4, 계조 8의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열이며,
    상기 제2 배열 방식은, 계조 128, 계조 128, 계조 32, 계조 8, 계조 16, 계조 64, 계조 128, 계조 128, 계조 64, 계조 32, 계조 2, 계조 1, 계조 4, 계조 32, 계조 128, 계조 128의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열인, 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 영상 데이터의 계조가 모두 소정의 계조 이하인 경우, 제3 배열 방식을 상기 구동 방식으로 결정하고,
    상기 제3 배열 방식은, 계조 128, 계조 128, 계조 8, 계조 64, 계조 1, 계조 32, 계조 128, 계조 32, 계조 128, 계조 4, 계조 2, 계조 16, 계조 64, 계조 32, 계조 128, 계조 128의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열인 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    제4 배열 방식을 상기 구동 방식으로 결정하고,
    상기 제4 배열 방식은, 계조 128, 계조 64, 계조 128, 계조 8, 계조 32, 계조 128, 계조 1, 계조 32, 계조 16, 계조 4, 계조 128, 계조 2, 계조 32, 계조 128, 계조 64, 계조 128의 가중치를 가지는 서브프레임들의 순차적인 배열인 표시 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 주사선에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부; 및
    복수의 데이터선에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부
    를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 화소는,
    상기 복수의 주사선 중 대응하는 주사선 및 상기 복수의 데이터선 중 대응하는 데이터선에 각각 연결되어 있고, 상기 복수의 화소 각각은 대응하는 주사 신호가 전달될 때 대응하는 데이터 신호를 전달받는 표시 장치.
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