KR20160011817A

KR20160011817A - 감마 데이터 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법

Info

Publication number: KR20160011817A
Application number: KR1020140092859A
Authority: KR
Inventors: 이동규; 고준철; 이상익
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-02-02
Also published as: US10083647B2; US20160027370A1; KR102237109B1

Abstract

표시 장치는 데이터 라인, 상기 데이터 라인과 교차하는 게이트 라인 및 상기 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 연결된 서브 화소를 포함하는 표시 패널, 입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 입력 영상에 대응하는 최적의 시공간적 순차 패턴을 이용하여 시간분할 및 공간분할로 상기 입력 데이터에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터를 출력하는 감마 출력부, 및 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 데이터 구동 회로를 포함한다.

Description

감마 데이터 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{GAMMA DATA GENERATOR, DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME AND METHOD OF DRIVING OF THE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 감마 데이터 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 개선하기 위한 감마 데이터 생성 회로, 이를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액정 표시(Liquid Crystal Display; LCD) 패널은 표시 기판(Thin Film Transistor substrate)과 대향 기판(counter substrate) 사이에 주입된 액정층을 포함한다. 상기 표시 기판에는 게이트 라인들 및 게이트 라인들과 교차하는 데이터 라인들이 형성되며, 게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 스위칭 소자와, 스위칭 소자에 연결된 화소 전극이 형성된다. 상기 스위칭 소자는 상기 게이트 라인으로부터 연장된 게이트 전극, 상기 데이터 라인으로부터 연장되어 반도체 패턴을 통해 게이트 전극과 전기적으로 연결된 소스 전극 및 소스 전극과 이격되며 채널과 전기적으로 연결된 드레인 전극을 포함한다.

상기 LCD 패널은 자체적으로 광을 발생하지 못하므로, 상기 LCD 패널의 배면에서 광을 제공하는 백라이트 방식 또는 상기 LCD 패널의 상면에서 광을 제공하는 프론트 라이트 방식 등을 이용하여 영상을 수동형 패널이다. 이에 따라서, 상기 표시 기판의 개구율 및 투과율이 표시 품질을 향상시키기 위한 중요한 요소로 작용하고 있다. 또한, 상기 LCD 패널은 정면 시인성은 우수한 반면 측면 시인성이 떨어지는 단점을 갖는다. 이에 화소 전극이 형성되는 영역을 복수의 도메인들로 분할하여 액정 분자를 도메인별로 서로 다르게 배열하는 기술이 개발되고 있다.

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 시인성을 향상시키기 위한 감마 데이터 생성 회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 감마 데이터 생성 회로를 포함하는 표시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 감마 데이터 생성 회로는 데이터 라인, 상기 데이터 라인과 교차하는 게이트 라인 및 상기 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 연결된 서브 화소를 포함하는 표시 패널, 입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 입력 영상에 대응하는 최적의 시공간적 순차 패턴을 이용하여 시간분할 및 공간분할로 상기 입력 데이터에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터를 출력하는 감마 출력부, 및 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 데이터 구동 회로를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 감마 출력부는 복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된 순차 패턴 룩업테이블, 입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 대응하는 로우 데이터가 저장된 감마 룩업테이블, 및 상기 움직인 벡터에 기초하여 상기 순차 패턴 룩업테이블과 상기 감마 룩업테이블을 제어하여 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터를 선택적으로 출력하는 출력 제어부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터의 배열을 갖는 공간적 패턴, 및 상기 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 연속되는 k 프레임 동안 제공되는 순서를 갖는 시간적 패턴을 포함할 수 있다(n, m 및 k 는 자연수).

일 실시예에서, 상기 움직임 속도의 단위는 ppf (pixel per frame)일 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부, 복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된 순차 패턴 룩업테이블, 입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 대응하는 로우 데이터가 저장된 감마 룩업테이블 및 상기 움직인 벡터에 기초하여 상기 순차 패턴 룩업테이블과 상기 감마 룩업테이블을 제어하여 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터를 선택적으로 출력하는 출력 제어부를 포함한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 단계, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초한 상기 입력 영상에 대응하는 최적의 시공간적 순차 패턴을 이용하여 시간적 및 공간적으로 상기 입력 데이터에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터를 출력하는 단계, 및 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 표시 패널의 데이터 라인에 출력하는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터를 출력하는 단계는

복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된 순차 패턴 룩업테이블과, 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 저장된 감마 룩업테이블을 이용할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터의 배열을 갖는 공간적 패턴, 및 상기 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 연속되는 k 프레임 동안 제공되는 순서를 갖는 시간적 패턴을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 영상의 움직임 벡터를 추출하고, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 무빙 아트팩트(Moving Artifact)가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴을 선택하고 상기 선택된 상기 시공간적 순차 패턴을 이용하여 입력된 영상 데이터를 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마 및 저휘도 감마를 적용함으로써 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 감마 출력부에 대한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 순차 패턴 룩업테이블에 대한 개념도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 감마 룩업테이블을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6a 내지 도 6c는 도 5의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 표시 패널(100), 제어부(200), 감마 데이터 생성 회로(300), 데이터 구동 회로(400) 및 게이트 구동 회로(500)를 포함한다.

상기 표시 패널(100)은 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 화소부들(PU)을 포함한다. 상기 데이터 라인들(DL)은 제1 방향(D1)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)으로 배열된다. 상기 게이트 라인들(GL)은 상기 제2 방향(D2)으로 연장되고 상기 제1 방향(D1)으로 배열된다. 상기 화소부들(PU)은 복수의 화소 행들과 복수의 화소 열들을 포함하는 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 화소부들(PU) 각각은 복수의 서브 화소들(SP)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 화소부(PU)는 레드 서브 화소(r), 그린 서브 화소(g) 및 블루 서브 화소(b)를 포함할 수 있다.

상기 제어부(200)는 전반적인 표시 장치의 구동을 제어한다. 상기 제어부(200)는 원시 동기 신호(OS)를 수신하고, 상기 원시 동기 신호(OS)에 기초하여 상기 표시 패널(100)을 구동하기 위한 복수의 제어 신호들을 생성한다. 상기 복수의 제어 신호들은 상기 데이터 구동 회로(300)의 구동을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS) 및 상기 게이트 구동 회로(400)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)를 포함한다.

상기 데이터 제어 신호(DCS)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 극성 신호 등을 포함한다. 상기 게이트 제어 신호(GCS)는 수직 개시 신호, 게이트 클럭 신호, 출력 인에이블 신호 등을 포함한다.

상기 감마 데이터 생성 회로(300)는 움직임 벡터 추출부(310) 및 감마 출력부(330)를 포함한다.

상기 움직임 벡터 추출부(310)는 입력된 영상 데이터, 즉, 입력 데이터(DIN)를 이용하여 프레임 영상에 포함된 물체(object)의 움직임 벡터(MV)를 추출한다. 예를 들면, 상기 움직임 벡터 추출부(310)는 상기 현재 프레임의 이전에 수신된 적어도 하나의 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 프레임 영상에 포함된 물체(object)의 움직임 벡터(MV)를 추출한다. 상기 움직임 벡터(MV)는 MEMC(Motion Estimation Motion Compensation)알고리즘 등과 같은 다양한 알고리즘에 의해 추출될 수 있다.

상기 감마 출력부(330)는 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 무빙 아트팩트(Moving Artifact)가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴을 선택하고 상기 선택된 상기 시공간적 순차 패턴을 이용하여 입력 데이터(DIN)를 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마 및 저휘도 감마를 적용하여 출력 데이터(DOUT)를 출력한다.

상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 서브 화소들에 대해서 상기 고휘도 감마의 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마의 로우 데이터가 설정 위치에 배열된 공간적 패턴, 및 상기 공간적 패턴의 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 연속되는 k 프레임들에 대해서 설정 순서로 배열된 시간적 패턴을 포함한다.

상기 무빙 아트팩트는 관찰자의 눈이 움직이는 물체를 따라가며 관찰하는 경우 상기 물체의 면이 체커(Checker)로 보이는 현상이다. 상기 무빙 아트팩트는 상기 물체의 움직임에 대한 방향성 및 속도에 따라서 다양하게 발생될 수 있다.

본 실시예의 상기 감마 데이터 생성 회로(300)는 상기 물체의 움직임에 대한 방향 및 속도를 포함하는 움직임 벡터를 추출하고, 상기 움직임 벡터를 이용하여 상기 물체의 무빙 아트팩트에 최적화된 시공간적 순차 패턴을 선택적으로 적용하여 표시 영상의 시인성을 향상시킬 수 있다.

상기 데이터 구동 회로(400)는 상기 감마 데이터 생성 회로(300)로부터 제공된 상기 감마 데이터(DOUT)를 상기 표시 패널(100)의 상기 서브 화소를 구동하기 위한 데이터 전압을 변환하여 상기 데이터 라인(DL)에 출력한다.

상기 게이트 구동 회로(500)는 복수의 게이트 신호들을 생성하고, 상기 표시 패널(100)의 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 출력한다.

도 2는 도 1의 감마 출력부에 대한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 상기 감마 출력부(330)는 출력 제어부(331), 패턴 제어부(333), 순차 패턴 룩업테이블(Look Up Table ; LUT)(335), 감마 제어부(337) 및 감마 룩업테이블(339)을 포함한다.

상기 출력 제어부(331)는 상기 움직임 벡터(MV)를 수신하고, 상기 움직임 벡터(MV)에 기초한 움직임 방향 및 움직임 속도를 상기 패턴 제어부(333)에 제공한다.

상기 패턴 제어부(333)는 상기 순차 패턴 룩업테이블(LUT)(335)을 제어하여 상기 움직임 방향 및 상기 움직임 속도에서 무빙 아트팩트가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴을 선택한다. 상기 선택된 시공간적 순차 패턴을 상기 출력 제어부(331)에 제공한다.

상기 순차 패턴 룩업테이블(LUT)(335)은 복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된다. 상기 시공간적 순차 패턴들 각각은 해당하는 움직임 방향 및 움직임 속도에서 무빙 아트팩트가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴이다. 상기 최적의 시공간적 순차 패턴들은 실험치 데이터이다.

상기 감마 제어부(337)는 상기 출력 제어부(331)로부터 제공된 상기 최적의 시공간적 순차 패턴에 기초하여 상기 감마 룩업테이블(339)을 제어하여 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터 또는 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터를 선택적으로 출력한다. 상기 출력 제어부(331)는 상기 감마 제어부(337)로부터 제공된 상기 입력 데이터(DIN)에 대응하는 상기 하이 데이터 또는 상기 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

상기 감마 룩업테이블(339)은 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대응하는 고휘도 감마 곡선에 기초한 계조 레벨의 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선에 기초한 계조 레벨의 로우 데이터가 저장된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 순차 패턴 룩업테이블에 대한 개념도이다. 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 감마 룩업테이블을 설명하기 위한 개념도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 순차 패턴 룩업테이블(335)은 복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 해당하는 복수의 시공간적 순차 패턴들(TSP1, TSP2, TSP3, TSP4, TSP5,...)이 저장된다.

예를 들면, 제1 시공간적 순차 패턴(TSP1)은 움직임 벡터에 기초한 움직임 방향이 없고 움직임 속도가 없는 영상에 대응한다. 상기 제1 시공간적 순차 패턴(TSP1)은 공간적으로 2x2 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)에 대응하는 제1 공간적 패턴을 포함하고, 시간적으로 연속하는 복수의 프레임들, 예컨대, 4 프레임들에 대응하는 시간적 패턴을 포함하다. 상기 시간적 패턴은 제1 순차(A)와 제2 순차(B)를 포함한다.

상기 제1 시공간적 순차 패턴(TSP1)은 제1 대각선 방향으로 배치된 상기 제1 및 제4 서브 화소들(SP1, SP4)은 시간적으로 제1 순차(A)를 갖고, 제2 대각선 방향으로 배치된 상기 제2 및 제3 서브 화소들(SP2, SP3)은 시간적으로 제2 순차(B)를 갖는다.

상기 제1 및 제2 순차들(A, B)은 고휘도 감마 곡선에 대응하는 하이 데이터(H)와 저휘도 감마 곡선에 대응하는 로우 데이터(L)가 설정된 순서로 배열된다.

상기 제1 순차(A)는 연속하는 4 프레임들 동안, 임의의 서브 화소의 출력 데이터(DOUT)는 고휘도 감마 곡선에 대응하는 하이 데이터(H)와 저휘도 감마 곡선에 대응하는 로우 데이터(L)는 "H→L→L→L" 와 같은 순서를 가진다. 상기 제1 순차(A)에 따르면, 임의의 서브 화소의 입력 데이터(DIN)에 대응하는 출력 데이터(DOUT)는 현재 프레임(F1)에는 상기 하이 데이터(H)로 결정되고, 이어 연속하는 3개의 프레임들(F2, F3, F4)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정된다.

상기 제2 순차(B)는 연속하는 4 프레임들 동안, 임의의 서브 화소의 출력 데이터(DOUT)는 상기 하이 데이터(H)와 상기 로우 데이터(L)는 해당하는 서브 화소의 출력 데이터를 "L→L→H→L" 와 같은 순서를 가진다. 상기 제2 순차(B)에 따르면, 임의의 서브 화소의 입력 데이터(DIN)에 대응하는 출력 데이터(DOUT)는 현재 프레임(F1)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정되고, 다음 프레임(F2)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정되고, 다음 프레임(F3)에는 상기 하이 데이터(H)로 결정되고, 다음 프레임(F4)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정된다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 일반 감마 곡선(NGC)에 대해서, 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)은 중간 계조 레벨에서 상대적으로 고휘도를 갖고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)은 상기 중간 계조 레벨에서 상대적으로 저휘도를 갖는다. 상기 하이 데이터(H)의 계조 레벨은 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에 기초한 투과율을 가지며, 상기 로우 데이터(L)의 계조 레벨은 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에 기초한 투과율을 가진다.

상기 감마 룩업테이블에는 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대응하는 하이 데이터(H)의 계조 레벨 및 로우 데이터(L)의 계조 레벨이 저장된다.

예를 들면, 상기 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨이 63-계조 레벨(63G)인 경우, 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에 대응하는 상기 하이 데이터(H)의 계조 레벨은 109-계조 레벨(109G)일 수 있고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에 대응하는 상기 로우 데이터(L)의 계조 레벨은 0-계조 레벨(0G)일 수 있다.

따라서, 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 현재 프레임의 출력 데이터가 상기 로우 데이터(L)로 결정되는 경우, 상기 입력 데이터(DIN)의 63-계조 레벨(63G)에 대응하는 로우 데이터(L)의 0-계조 레벨(0G)이 출력 데이터(DOUT)로 출력되고, 또는, 상기 하이 데이터(H)로 결정되는 경우, 상기 하이 데이터(H)의 109-계조 레벨(109G)이 출력 데이터(DOUT)로 출력된다.

예를 들면, 움직임 벡터에 기초한 움직임 방향이 제1 움직임 방향(md1)을 갖고 움직임 속도가 0.5 ppf(pixel/frame)인 입력 데이터(DIN)는 제2 시공간적 순차 패턴(TSP2)에 기초하여 출력 데이터(DOUT)가 출력된다. 상기 제2 시공간적 순차 패턴(TSP2)은 공간적으로 2x2 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)을 기준으로 제1 열 방향으로 배열된 상기 제1 및 제3 서브 화소들(SP1, SP3)은 상기 제1 순차(A)를 갖고, 제2 열 방향으로 배열된 상기 제2 및 제4 서브 화소들(SP2, SP4)은 상기 제2 순차(B)를 갖는다.

이와 같은 방식으로, 상기 순차 패턴 룩업테이블(335)에는 상기 움직임 벡터에 기초한 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 무빙 아트팩트가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴이 저장된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6a 내지 도 6c는 도 5의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 움직임 벡터 추출부(310)는 입력 데이터(DIN)를 이용하여 프레임 영상에 포함된 물체의 움직임 벡터(MV)를 추출한다(단계 S110). 예를 들면, 상기 움직임 벡터 추출부(310)는 상기 현재 프레임에 대해서 이전에 수신된 적어도 하나의 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 상기 물체의 움직임 벡터(MV)를 추출할 수 있다.

상기 출력 제어부(331)는 상기 움직임 벡터(MV)를 수신하고, 상기 움직임 벡터(MV)에 기초한 움직임 방향 및 움직임 속도를 상기 패턴 제어부(333)에 제공한다. 상기 패턴 제어부(333)는 상기 순차 패턴 룩업테이블(LUT)(335)을 제어하여 상기 움직임 방향 및 상기 움직임 속도에서 무빙 아트팩트가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴을 선택한다(단계 S120).

예를 들어, 도 3 및 도 6a를 참조하면, 상기 움직임 벡터(MV)에 기초한 상기 움직임 방향이 제1 움직임 방향(md1)을 갖고, 상기 움직임 속도가 0.5 ppf 인 경우, 상기 패턴 제어부(333)는 상기 순차 패턴 룩업테이블에서 상기 제2 시공간적 순차 패턴(TSP2)을 선택한다.

상기 제2 시공간적 순차 패턴(TSP2)은 시간적 패턴(Temporal pattern)과 공간적 패턴(Spatial pattern)을 포함한다.

상기 시간적 패턴은 연속하는 제1 순차(A)와 제2 순차(B)를 포함하고, 상기 제1 순차(A)는 연속하는 4 프레임들에 대해서 하이, 로우, 로우 및 로우 데이터(H→L→L→L)의 순서를 갖고, 제2 순차(B)는 연속하는 4 프레임들에 대해서 로우, 로우, 하이 및 로우 데이터(L→L→H→L)를 갖는다.

상기 공간적 패턴은 공간적으로 2x2 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)을 기준으로 제1 열 방향으로 배열된 상기 제1 및 제3 서브 화소들(SP1, SP3)은 상기 제1 순차(A)를 갖고, 제2 열 방향으로 배열된 상기 제2 및 제4 서브 화소들(SP2, SP4)은 상기 제2 순차(B)를 갖는다.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 공간적 패턴은 구동 효율성을 고려하여 상기 2x2 서브 화소들이 반복된 4x4 화소부들, 즉 4x4x3 서브 화소들로 이루어진 단위 구조(U)로 구현될 수 있다.

상기 감마 제어부(337)는 상기 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 선택된 최적의 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 상기 감마 룩업테이블(339)을 제어하여 해당하는 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터(H) 또는 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터(L)를 선택적으로 출력한다(단계 S130).

예를 들면, 도 6b를 참조하면, 입력 데이터(DIN)에 대해서, 선택된 상기 제2 시공간적 순차 패턴(TSP2)에 기초하여, 현재 프레임(F1) 동안, 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대해서 상기 제1 및 제3 서브 화소들(SP1, SP3)은 하이 데이터(H)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력하고, 상기 제2 및 제4 서브 화소들(SP2, SP4)은 로우 데이터(L)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

이어, 다음 프레임(F2) 동안, 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대해서 상기 제1 내지 제4 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)은 로우 데이터(L)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

이어, 다음 프레임(F3) 동안, 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대해서 상기 제1 및 제3 서브 화소들(SP1, SP3)은 로우 데이터(L)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력하고, 상기 제2 및 제4 서브 화소들(SP2, SP4)은 하이 데이터(H)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

이어, 다음 프레임(F4) 동안, 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대해서 상기 제1 내지 제4 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)은 로우 데이터(L)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

도 3 및 도 6c를 참조하면, 움직임 벡터에 기초한 움직임 방향이 제2 움직임 방향(md2)이고, 움직임 속도가 1 ppf 인 경우, 상기 패턴 제어부(333)는 제5 시공간적 순차 패턴(TSP5)을 선택한다.

상기 제5 시공간적 순차 패턴(TSP5)에 기초하여 상기 감마 룩업테이블(339)을 제어하여 해당하는 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터(H) 또는 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터(L)를 선택적으로 출력한다

예를 들면, 현재 프레임(F1) 동안, 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대해서 상기 제1 및 제2 서브 화소들(SP1, SP2)은 하이 데이터(H)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력하고, 상기 제3 및 제4 서브 화소들(SP3, SP4)은 로우 데이터(L)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

이어, 다음 프레임(F3) 동안, 입력 데이터(DIN)의 계조 레벨에 대해서 상기 제1 및 제2 서브 화소들(SP1, SP2)은 로우 데이터(L)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력하고, 상기 제3 및 제4 서브 화소들(SP3, SP4)은 하이 데이터(H)의 계조 레벨을 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

이와 같은 방식으로, 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 선택된 최적의 시공간적 순차 패턴에 기초하여 입력 데이터에 해당하는 하이 데이터 또는 로우 데이터를 상기 데이터 구동 회로에 출력한다.

상기 데이터 구동 회로는 상기 감마 출력부330)로부터 출력된 출력 데이터(DOUT)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 상기 데이터 전압을 상기 표시 패널의 데이터 라인에 출력한다(단계 S140).

본 발명의 실시예들에 따르면, 영상의 움직임 벡터를 추출하고, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 무빙 아트팩트가 시인되지 않는 최적의 시공간적 순차 패턴을 선택하고 상기 선택된 상기 시공간적 순차 패턴을 이용하여 입력된 영상 데이터를 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마 및 저휘도 감마를 적용함으로써 영상의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 표시 패널 200 : 제어부
300 : 감마 데이터 생성 회로 310 : 움직임 벡터 추출부
330 : 감마 출력부 331 : 출력 제어부
333 : 패턴 제어부 335 : 최적 패턴 LUT
337 : 감마 제어부 339 : 감마 LUT

Claims

데이터 라인, 상기 데이터 라인과 교차하는 게이트 라인 및 상기 데이터 라인 및 상기 게이트 라인과 연결된 서브 화소를 포함하는 표시 패널;
입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부;
상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 입력 영상에 대응하는 최적의 시공간적 순차 패턴을 이용하여 시간분할 및 공간분할로 상기 입력 데이터에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터를 출력하는 감마 출력부; 및
상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 데이터 구동 회로를 포함하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 감마 출력부는
복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된 순차 패턴 룩업테이블;
입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 대응하는 로우 데이터가 저장된 감마 룩업테이블; 및
상기 움직인 벡터에 기초하여 상기 순차 패턴 룩업테이블과 상기 감마 룩업테이블을 제어하여 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터를 선택적으로 출력하는 출력 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴은
n x m 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터의 배열을 갖는 공간적 패턴, 및
상기 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 연속되는 k 프레임 동안 제공되는 순서를 갖는 시간적 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치(n, m 및 k 는 자연수).
제1항에 있어서, 상기 움직임 속도의 단위는 ppf (pixel per frame)인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부;
복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된 순차 패턴 룩업테이블;
입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 대응하는 로우 데이터가 저장된 감마 룩업테이블; 및
상기 움직인 벡터에 기초하여 상기 순차 패턴 룩업테이블과 상기 감마 룩업테이블을 제어하여 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터를 선택적으로 출력하는 출력 제어부를 포함하는 감마 데이터 생성 회로.
제5항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴은
n x m 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터의 배열을 갖는 공간적 패턴, 및
상기 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 연속되는 k 프레임 동안 제공되는 순서를 갖는 시간적 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 감마 데이터 생성 회로(n, m 및 k 는 자연수).
제5항에 있어서, 상기 움직임 속도의 단위는 ppf (pixel per frame)인 것을 특징으로 하는 감마 데이터 생성 회로.
입력 데이터를 이용하여 입력 영상의 움직임 벡터를 추출하는 단계;
상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초한 상기 입력 영상에 대응하는 최적의 시공간적 순차 패턴을 이용하여 시간적 및 공간적으로 상기 입력 데이터에 대응하는 고휘도 감마 곡선의 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선의 로우 데이터를 출력하는 단계; 및
상기 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 표시 패널의 데이터 라인에 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터를 출력하는 단계는
복수의 움직임 방향들 및 복수의 움직임 속도들에 대응하는 복수의 시공간적 순차 패턴들이 저장된 순차 패턴 룩업테이블과, 입력 데이터에 대응하는 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 저장된 감마 룩업테이블을 이용하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제8항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터의 배열을 갖는 공간적 패턴, 및
상기 서브 화소들에 대해서 상기 하이 데이터 및 상기 로우 데이터가 연속되는 k 프레임 동안 제공되는 순서를 갖는 시간적 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.