KR20180062481A - 타이밍 컨트롤러 및 이를 포함하는 표시장치 - Google Patents

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KR20180062481A
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Abstract

본 실시예는 타이밍 컨트롤러 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것으로서, 본 타이밍 컨트롤러는, 외부로부터 제공된 영상 데이터의 정보를 이용하여 백라이트의 각 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 조정하는 디밍 제어신호를 생성하며, 듀티비가 100%인 디밍 제어신호의 생성시, 미리 설정된 일정 수준의 듀티비를 갖는 적어도 하나의 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음, 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력한다. 이에 의해, 100% 듀티비의 디밍신호로 백라이트를 제어할 때, 시청자가 휘도 변화를 감지하지 못함에 따라, 화질을 향상시키고 시청자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

Description

타이밍 컨트롤러 및 이를 포함하는 표시장치{TIMING CONTROLLER AND DIDPLAY DEVICE HAVING IT}
본 실시예들은 타이밍 컨트롤러 및 이를 포함하는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 영상 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널 (PlasmaDisplay Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display)와 같은 여러 가지 평판 표시장치가 활용되고 있다.
이중, 액정 표시장치는 매트릭스 형태로 배열된 복수의 액정셀을 구비한 표시패널에 의해 백라이트 유닛 (Back Light Unit)으로부터 공급된 광의 투과량이 조절되어 원하는 영상을 표시하게 된다.
종래에는 백라이트 유닛의 광원으로써 형광램프들을 주로 사용하였지만, 최근에는 백라이트 유닛의 소형화, 박형화, 경량화의 추세에 따라 형광 램프 대신에 소비전력, 무게, 휘도 등에서 유리한 발광 다이오드(LED;Light Emitting Diode)를 이용한 백라이트 유닛이 이용되고 있다. 한편 소비전력을 줄이기 위해 사용환경 및 구현되는 패턴에 따라 백라이트 유닛의 휘도를 조절하는 디밍(Dimming) 제어는 표시장치에서 일반적으로 사용되는 기능으로서, 표시장치에 구비된 타이밍 컨트롤러는 외부로부터 제공된 영상 데이터의 밝기나 휘도 정보를 이용하여 백라이트 유닛으로 제공되는 디밍 제어신호를 생성할 수 있다.
백라이트 유닛은 각 광원의 온오프 시간을 제어하는 디밍신호를 생성하는 백라이트 드라이버를 포함하며, 백라이트 드라이버는 타이밍 컨트롤러로부터의 디밍 제어신호를 처리하여 디밍신호를 생성한다. 여기서, 디밍 제어신호와 디밍신호는 모두 펄스폭 변조 신호로 생성된다.
그런데, 이렇게 디밍 제어를 수행할 때, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 출력하는 경우, 펄스폭 변조 신호의 펄스의 온 구간만이 지속되고 오프 구간이 없기 때문에 백라이트 드라이버에서는 디밍 제어신호의 듀티비를 판단하는데 소요되는 시간이 지연된다. 이에 따라, 여러 개의 프레임이 표시된 상태에서 휘도가 변화되므로, 화질이 저하되며, 시청자가 휘도 변화를 시청자가 감지하게 되므로, 시청자의 만족도가 저하될 수 있다.
본 실시예들은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 출력하는 경우, 휘도 변화가 인지되지 않도록 하는 타이밍 컨트롤러 및 이를 포함하는 표시장치를 제공하고자 한다.
일 실시예는, 외부로부터 제공된 영상 데이터의 정보를 이용하여 백라이트의 각 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 조정하는 디밍 제어신호를 생성하며, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호의 생성시, 미리 설정된 일정 수준의 듀티비를 갖는 적어도 하나의 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러를 제공한다.
다른 실시예에서 표시패널을 제공한다. 외부로부터 제공된 영상 데이터의 정보를 이용하여 상기 표시패널을 조사하는 백라이트의 다수의 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 조정하는 디밍 제어신호를 생성하며, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호의 생성시, 미리 설정된 일정 수준의 듀티비를 갖는 적어도 하나의 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러;를 제공한다. 상기 타이밍 컨트롤러로부터 제공된 상기 디밍 제어신호와 상기 미디엄 디밍 제어신호에 따라 상기 다수의 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 제어하는 디밍신호를 출력하는 백라이트 드라이버;를 포함하는 표시장치를 제시한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 실시예들에 의하면, 100% 듀티비의 디밍 제어신호를 출력해야 하는 경우, 100% 듀티비의 디밍 제어신호와 육안으로 휘도 차이를 느끼기 어려운 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음 100% 듀티비의 디밍 제어신호를 출력하도록 함으로써, 화질을 향상시키고 시청자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미디엄 디밍 제어신호가 출력되는 상태를 보인 신호도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 미디엄 디밍 제어신호가 출력되는 상태를 보인 신호도이다.
도 4는 백라이트의 구성블럭도이다.
도 5는 백라이트 드라이버의 구성블럭도이다.
도 6은 백라이트 드라이버에서 디밍 제어신호를 처리하여 디밍신호가 출력되는 상태를 보인 신호도이다.
도 7은 백라이트 드라이버에서 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 처리하여 디밍신호가 출력되는 상태를 보인 신호도이다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형상으로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형상으로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부 (lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해 되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함 할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
도 1은 본 실시예들에 따른 표시장치의 개략적인 시스템 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예들에 따른 유기발광표시장치(100)는, 다수의 서브픽셀(SP: Sub Pixel)이 배치된 표시패널(110)과, 표시패널(110)의 상단 또는 하단에 연결되고 다수의 데이터라인(DL)을 구동하는 소스 드라이버(120)와, 다수의 게이트라인(GL)을 구동하는 게이트 드라이버(130)와, 표시패널(110)에 광을 조사하는 백라이트 유닛(170)과, 소스 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)의 구동을 제어하고 디밍 제어신호(Dim)를 이용하여 백라이트 유닛(170)을 제어하는 타이밍 컨트롤러(140) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 백라이트 유닛(170)은 백라이트(160)의 점등 및 소등 시점을 제어하는 백라이트 드라이버(150)와, 백라이트 드라이버(150)에 의해 제어되어 표시패널(110)에 광을 조사하는 백라이트(160)를 포함한다.
표시패널(110)에는 다수의 데이터라인(DL) 및 다수의 게이트라인(GL)이 배치되고, 각 데이터라인과 게이트라인의 교차영역에는 서브픽셀(SP)이 매트릭스 타입으로 배치된다.
게이트 드라이버(130)는, 타이밍 컨트롤러(140)의 제어에 따라, 스캔신호를 다수의 게이트라인(GL)으로 순차적으로 공급하여 다수의 게이트라인(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 드라이버(130)는 스캔 드라이버라고도 한다.
게이트 드라이버(130)는, 구동 방식이나 패널 설계 방식 등에 따라서, 도 1에서와 같이, 표시패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 양측에 위치할 수도 있다. 또한, 게이트 드라이버(130)는, 하나 이상의 게이트 드라이버 집적회로(GDIC: Gate Driver Integrated Circuit)를 포함할 수 있다.
소스 드라이버(120)는, 특정 스캔신호에 의해 게이트라인이 열리면, 타이밍 컨트롤러(140)로부터 수신한 영상 데이터(Data)를 아날로그 형태의 데이터전압(Vdata)으로 변환하여 다수의 데이터라인(DL)으로 공급함으로써, 다수의 데이터라인(DL)을 구동한다.
타이밍 컨트롤러(140)는, 외부로부터 입력된 입력 영상 데이터(RGB)를 소스 드라이버(120)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하는 것 이외에, 소스 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 입력 DE 신호, 클럭 신호(BLCK) 등의 타이밍 신호를 입력받아, 각종 제어 신호들을 생성하여 소스 드라이버(120) 및 게이트 드라이버(130)로 출력한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 정렬된 영상 데이터(Data)의 밝기나 휘도 정보 등에 따라 상기의 동기신호들 중 적어도 하나를 이용하여 디밍 제어신호(Dim)를 생성하고, 이를 백라이트 드라이버(150)에 공급함으로써 광원들의 온오프를 제어한다.
타이밍 컨트롤러(140)에서 생성되는 디밍 제어신호는, 펄스폭 변조신호(Pulse Width Modulation signal, 이하 "PWM 신호"라 함)로 생성되며, 광원의 온 시간 및 오프 시간의 듀티비를 조정하는 구형파 신호이다.
타이밍 컨트롤러(140)는 디밍 제어신호의 생성시, 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력해야 한다고 판단되면, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 바로 출력하지 않고, 미리 설정된 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호를 적어도 일 회에 걸쳐 생성한 다음, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 생성할 수 있다.
여기서, 미디엄 디밍 제어신호는, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 바로 출력하는 경우, 백라이트 드라이버(150)에서 디밍 제어신호의 듀티비를 판단하는데 소요되는 시간이 지연됨에 따라 발생하는 휘도 변화를 시청자가 감지하는 것을 방지하기 위한 것으로서, 미디엄 디밍 제어신호는 일 회 또는 수 회에 걸쳐 순차적으로 듀티비가 증가하도록 설정될 수 있다.
이러한 미디엄 디밍 제어신호는, 미디엄 디밍 제어신호에서 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호로 변경될 때 시청자가 휘도 변화를 감지하지 못할 정도의 듀티비 차이를 갖도록 설정된다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 타이밍 컨트롤러(140)는 50%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호로 제어하는 중, 입력된 영상 데이터의 밝기나 휘도 정보 등에 따라 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 출력해야 한다고 판단되면, 먼저 90%의 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호를 출력한 다음, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 출력할 수 있다.
이러한 미디엄 디밍 제어신호의 출력에 따라, 백라이트 드라이버(150)에서는 90%의 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호에 따라 90%의 듀티비에 해당하는 디밍신호를 출력하여 백라이트(160)를 제어하게 된다. 그런 다음, 타이밍 컨트롤러(140)는 100% 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 출력하고, 백라이트 드라이버(150)는 100% 듀티비에 해당하는 디밍신호를 출력하여 백라이트(160)를 제어하게 된다.
이렇게 50%의 듀티비를 갖는 백라이트(160) 출력을 100%의 듀티비를 갖는 백라이트(160) 출력으로 변경할 때, 90%의 듀티비의 미디엄 디밍 제어신호의 출력을 거쳐서 100%의 듀티비를 갖는 백라이트(160) 출력으로 변환된다.
이에 따라, 50%의 듀티비에서 90%의 듀티비로 변경될 때는 변경속도가 신속하기 때문에, 즉, 프레임이 바뀐 후 즉각적으로 프레임에 대응되는 백라이트(160) 출력으로 변환됨에 따라, 시청자가 휘도 변화를 감지하지 못한다. 그리고 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비에서 100%의 듀티비로 변환될 때는 그 변경 속도가 상대적으로 길지만, 미디엄 디밍 제어신호에 의한 백라이트(160) 출력과 100%의 듀티비에 의한 백라이트(160) 출력 차이가 크지 않기 때문에 시청자가 휘도 변화를 감지하지 못한다.
여기서, 초기 듀티비인 50%, 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비인 90% 등은 설명의 편의를 위해 선택된 것으로서, 본 실시예는 디밍 제어신호의 듀티비보다 작은 임의의 어떤 듀티비에서든 100% 듀티비로 디밍 제어신호를 변경할 때 적용될 수 있다. 또한, 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비는 90%가 아니라 90% 이하 또는 90% 이상의 듀티비로 설정될 수 있으며, 바람직하게는 미디엄 디밍 제어신호를 93% 이상 100% 이하의 듀티비로 형성할 수 있다. 한편, 본 실시예에서 설정한 90% 또는 93%의 듀티비는, 90% 또는 93%의 듀티비로부터 100%의 듀티비로 변환할 때, 시청자가 휘도 변화를 감지하기 어려운 값으로서, 미디엄 제어신호의 듀티비 문턱값으로 볼 수 있다. 이러한 미디엄 제어신호의 듀티비 문턱값은 표시장치의 해상도나 시청자의 시각 인지능력 등에 의해 얼마든지 변경가능함은 물론이다.
한편, 도 2에서는 미디엄 디밍 제어신호를 90% 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호로 한 번만 적용한 경우를 도시하고 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개의 미디엄 디밍 제어신호를 적용할 수도 있다.
도 3에서는 50%에서 100%로 듀티비를 변경할 때, 60%, 70%, 80%, 90%의 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호들을 적용하여 듀티비를 순차적으로 변경함으로써, 휘도가 점진적으로 변경된다. 이에 따라, 시청자는 휘도 변화를 감지하지 못하게 된다.
한편, 상술한 실시예들에서는 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 50%인 상태에서 듀티비를 100%로 변환하는 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 일정 수준 이상인 경우, 예를 들어, 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비인 90% 또는 93%와 같거나, 이보다 낮은 듀티비를 갖지만 100% 듀티비를 갖는 디밍 제어신호와 휘도 변화가 크지 않은 경우, 타이밍 컨트롤러(140)는 미디엄 디밍 제어신호를 생성하지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 2와 도 3를 참조하면, 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비가 90%로 설정된 경우, 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 90%라면 미디엄 디밍 제어신호를 생성할 필요가 없다. 마찬가지로, 만약 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 92%라면, 미디엄 디밍 제어신호보다 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 높으므로, 굳이 미디엄 디밍 제어신호를 생성할 필요가 없다. 또한, 이전 디밍 제어신호의 듀티비가 88%라면, 미디엄 디밍 제어신호인 90%보다 낮지만, 여전히 100% 듀티비를 갖는 디밍 제어신호로 바로 변환하더라도 휘도 변화가 크지 아니하므로, 미디엄 디밍 제어신호를 생성할 필요가 없다. 이렇게 이전 디밍 제어신호가 100%의 듀티비와 많은 차이가 없는 경우에는 미디엄 디밍 제어신호를 생성하지 않음으로써, 미디엄 디밍 제어신호를 생성함에 따라 발생되는 시간 지연을 방지할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(140)는 이전 디밍 제어신호의 듀티비와 100% 듀티비를 갖는 디밍 제어신호 중 100% 듀티비를 갖는 디밍 제어신호에 인접한 듀티비를 갖도록 미디엄 디밍 제어신호를 생성한다. 이에 따라, 미디엄 디밍 제어신호가 100% 듀티비를 갖는 디밍 제어신호에 인접하게 형성됨으로써, 휘도 변화를 최소화할 수 있다.
백라이트(160)는 백라이트 드라이버(150)에 의해 개별 제어되는 광원들이 다수의 블록으로 나뉘어 구동된다.
백라이트(160)의 광원들로는 크게 선 광원, 면 광원 또는 점 광원이나 그 조합 형태로 구성될 수 있는데, 선광원으로는 냉음극형광램프(CCFL; Cold Cathod Fluorescent Lamp)와 외부전극 형광램프(EEFL;ExternalElectrode Fluorescent Lamp) 등이 있으며, 점 광원으로는 적어도 하나의 발광 다이오드(LED; Light Emitting Diode) 등이 이용될 수 있다.
백라이트(160)의 광원들은 각 블록별로 나뉘어 구동되기에 적합한 어떠한 광원도 가능하나 본 실시예에서는 점광원인 LED로 가정하여 설명하기로 한다.
백라이트의 각 LED군은 백색의 LED들로만 구성되어 백색광을 발생할 수 있으며, 적색, 녹색, 청색의 LED들이 조합되도록 하여 백색의 광을 발생할 수도 있다.
이러한 복수의 LED군들은 구동 전원(Vled)에 의해 광을 발생시키며, 그 출력단에서 조절되는 LED 구동 전류량(Ion) 또는 구동 전류 공급기간 등에 의해 발광량 즉, 밝기 정도가 제어될 수 있다.
백라이트(160)를 구성하는 각각의 블록들은, 도 4와 같이 스위치(SW)를 통해 정전류원(165)으로부터 공급되는 정전류에 의해 발광하는 다수의 LED들을 포함한다. 스위치(SW)는 블록들 각각에 독립적으로 형성되며, 백라이트 드라이버(150)로부터 발생된 펄스폭 변조신호인 디밍신호에 의해 제어된다.
백라이트 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 디밍 제어신호(DIM)에 따라 백라이트 유닛(170)의 광원들을 점선으로 표시한 블록별로 개별 제어할 수도 있고, 전체 블록의 광원들을 한꺼번에 제어할 수도 있다.
백라이트 드라이버(150)는 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 디밍 제어신호(Dim)에 따라 0~100% 사이의 펄스폭을 갖는 디밍신호를 발생한다. 디밍신호는 도 4와 같이 각각의 블록 내에 배치된 정전류원(165)과 LED들 사이의 전류패스를 온오프한다. 디밍신호의 펄스 폭이 길수록 LED들의 발광시간이 길어지므로 디밍신호의 펄스 폭이 길게 입력되는 블록은 디밍신호의 펄스 폭이 상대적으로 짧게 입력되는 블록에 비하여 휘도가 높아지는 반면, 디밍신호의 펄스 폭이 짧게 입력되는 블록은 디밍신호의 펄스 폭이 상대적으로 길게 입력되는 블록에 비하여 휘도가 낮아진다.
이러한 백라이트 드라이버(150)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 클럭발생부(151), 카운터(153), 듀티비 판단부(155), 드라이버 제어부(157)를 포함할 수 있다.
클럭발생부(151)는, 드라이버 제어부(157)로부터의 제어에 따라 일정 폭과 크기를 갖는 클럭신호를 발생시키며, 클럭신호는 디밍 제어신호의 한 펄스주기에 대해 다수의 클럭이 대응되도록 그 폭이 결정된다.
카운터(153)는, 클럭신호의 각 클럭과 디밍 제어신호의 각 펄스주기를 비교하여 하나의 펄스주기내에 대응되는 클럭신호의 하이(High)클럭의 개수와 로우(Low)클럭의 개수를 카운트하게 된다. 즉, 카운터(153)는 클럭신호와 디밍 제어신호의 펄스를 비교하여 디밍 제어신호의 펄스의 온 구간에 매칭되는 하이클럭이 몇 개인지, 디밍 제어신호의 펄스의 오프 구간에 매칭되는 로우클럭이 몇 개인지를 카운트함으로써, 펄스의 온 구간과 오프 구간에 각각 대응되는 하이클럭과 로우클럭의 개수를 카운트할 수 있다. 디밍 제어신호의 듀티비가 클수록 디밍 제어신호에 매칭되는 하이클럭의 개수가 많아지게 된다.
이러한 카운터(153)는, 디밍 제어신호의 듀티비가 100%인 경우, 하이클럭만을 카운트하게 된다.
듀티비 판단부(155)는, 카운터(153)로부터 하이클럭의 개수와 로우클럭의 개수에 대한 정보를 제공받으며, 하이클럭의 개수의 비와 로우클럭의 개수의 비를 계산하여 디밍 제어신호의 듀티비를 산출하게 된다. 이때, 듀티비 판단부(155)는 한 주기의 펄스가 끝나는 시점, 즉, 하이클럭과 로우클럭이 카운트되고 다시 하이클럭이 카운트되는 시점에 동기하여 듀티비를 산출할 수 있다.
반면, 디밍 제어신호의 듀티비가 100%인 경우, 카운터(153)로부터 지속적으로 하이클럭만이 카운트되어 입력되기 때문에 로우클럭에서 하이클럭으로 변환되는 시점이 없다. 이에 따라, 듀티비 판단부(155)는 듀티비를 산출할 시점을 놓치게 되고, 듀티비 판단부(155)는 한 주기의 펄스가 지나고 일정 시간 이상 지속적으로 하이클럭만이 입력되면, 디밍 제어신호의 듀티비가 100%라고 판단하게 된다. 즉, 디밍 제어신호의 듀티비가 100%인 경우에는 듀티비를 판단하기 위한 시간이 지연될 수 있다. 듀티비 판단부(155)는 산출된 디밍 제어신호의 듀티비를 드라이버 제어부(157)로 전달한다.
드라이버 제어부(157)는, 클럭발생부(151), 카운터(153), 듀티비 판단부(155)의 동작을 제어하며, 듀티비 판단부(155)에서 산출된 디밍 제어신호의 듀티비를 제공받아 이에 대응되는 디밍신호를 생성하여 백라이트(160)로 출력할 수 있다. 디밍신호는 디밍 제어신호와 마찬가지로 펄스폭 변조 신호로 생성될 수 있다.
일반적으로 타이밍 컨트롤러(140)로부터의 디밍 제어신호가 백라이트 드라이버(150)에 입력되어 드라이버 제어부(157)에서 디밍신호를 출력하기까지 소정의 시간이 소요된다. 디밍신호가 출력되기까지 소요되는 시간은 표시장치에 따라 상의할 수 있으며, 본 실시예에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 영상 데이터(Data)의 4번째 프레임이 표시될 때, 디밍신호가 출력되고, 일반적으로 약 21ms가 소요되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 이러한 수치는 예시적인 것으로서, 표시장치에 따라 얼마든지 변화가능함은 물론이다.
한편, 드라이버 제어부(157)는 듀티비 판단부(155)에서 산출된 디밍 제어신호의 듀티비가 100%인 경우, 듀티비가 100%인 디밍신호를 생성하여 백라이트(160)로 제공할 수 있다. 이때, 듀티비 판단부(155)에서 듀티비를 연산하기 위해 소정의 시간이 지연됨에 따라, 드라이버 제어부(157)에서 듀티비가 100%인 디밍신호를 생성하기까지는 듀티비가 100% 이하인 디밍신호를 생성하는 것보다 더 오래 걸리게 된다. 일 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 바와 같이, 백라이트 드라이버(150)에서 100%의 디밍신호를 생성하기까지 약 55.4ms가 소요되는 것으로 나타났다. 이렇게 100%의 디밍신호를 생성할 때는 일반적인 디밍신호보다 시간이 더 소요된다. 이에 따라, 디밍신호가 도 7에 도시된 바와 같이, 영상 데이터(Data)의 6번째 프레임이 표시될 때 백라이트(160)가 100%로 출력됨으로써, 시청자가 화면의 휘도 변화를 인지하게 된다.
이를 방지하기 위해, 타이밍 컨트롤러(140)에서는 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력해야 하는 경우, 일정 듀티비의 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음, 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력하게 된다.
백라이트 드라이버(150)로 미디엄 디밍 제어신호가 입력되면, 카운터(153)에서는 하이클럭의 개수와 로우클럭의 개수를 카운트하고, 카운트된 하이클럭의 개수와 로우클럭의 개수를 듀티비 판단부(155)로 전달한다. 듀티비 판단부(155)에서는 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비를 산출하여 드라이버 제어부(157)로 전달한다. 그러면, 드라이버 제어부(157)에서는 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비와 동일한 듀티비를 갖는 디밍신호를 출력하여 백라이트(160)로 전달한다.
이렇게 백라이트 드라이버(150)에서 미디엄 디밍 제어신호에 따라 디밍신호를 출력하여 백라이트(160)를 제어하면, 미디엄 디밍 제어신호는 100%의 듀티비를 갖는 경우가 아니기 때문에 디밍신호를 출력하기 위한 시간이 지연되지 않는다. 또한, 미디엄 디밍 제어신호에 매칭된 디밍신호에 의해 백라이트(160)의 밝기를 제어하면, 100%의 듀티비를 갖는 디밍신호에 의해 출력된 백라이트(160)의 밝기와 육안으로는 구별하기 힘들다. 이에 따라, 백라이트(160)의 밝기가 신속하게 변경되고 백라이트(160)의 밝기가 충분히 밝아 시청자는 휘도 변화를 감지하기 힘들다.
한편, 타이밍 컨트롤러(140)는, 미디엄 디밍 제어신호를 출력한 다음, 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 출력한다. 100%의 듀티비를 갖는 디밍 제어신호를 입력받은 카운터(153)는 하이클럭만을 카운트하여 듀티비 판단부(155)로 제공하게 되고, 상술한 바와 같이, 듀티비 판단부(155)에서는 100%의 듀티비를 판단하기 위해 시간이 지연된다. 듀티비 판단부(155)에서 100%의 듀티비로 판단하여 판단결과를 드라이버 제어부(157)로 전달하면, 드라이버 제어부(157)에서는 100% 듀티비의 디밍신호를 생성하여 출력한다. 이때, 100% 듀티비의 디밍신호는 상술한 바와 같이 소정 시간 지연되어 출력된다.
이렇게 100% 듀티비의 디밍신호가 출력되는 시간이 지연되더라도, 이미 백라이트(160)는 미디엄 디밍 제어신호에 매칭되는 듀티비를 갖는 디밍신호가 출력되고 있으며, 미디엄 디밍 제어신호에 의해 출력되는 디밍신호는 100% 듀티비의 디밍신호와 육안으로 구별하지 못할 정도의 차이만을 가지므로, 시청자는 휘도 변화를 감지하기 힘들다.
이와 같이, 본 실시예에서는 타이밍 컨트롤러에서 100% 듀티비의 디밍 제어신호를 출력해야 하는 경우, 100% 듀티비의 디밍 제어신호와 육안으로 차이를 느끼기 어려운 듀티비를 갖는 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음 100% 듀티비의 디밍 제어신호를 출력하도록 한다. 따라서, 현재 디밍 제어신호에서 미디엄 디밍 제어신호로 변환될 때는 디밍신호가 출력되는 시간이 비교적 짧기 때문에 시청자가 휘도 변화를 감지하기 어렵고, 미디엄 디밍 제어신호에서 100% 듀티비의 디밍 제어신호로 변환할 때는 미디엄 디밍 제어신호와 100% 듀티비의 디밍 제어신호와의 휘도 차이가 미미하기 때문에 시청자가 휘도 변화를 감지하기 어렵다. 이에 따라, 100% 듀티비의 디밍신호로 백라이트(160)를 제어할 때, 화질을 향상시킬 수 있으며, 시청자가 휘도 변화를 감지하지 못함에 따라, 시청자의 만족도를 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 표시패널 120 : 소스 드라이버
130 : 게이트 드라이버 140 : 타이밍 컨트롤러
150 : 백라이트 드라이버 151 : 클럭발생부
153 : 카운터 155 : 듀티비 판단부
157 : 드라이버 제어부 160 : 백라이트

Claims (11)

  1. 외부로부터 제공된 영상 데이터의 정보를 이용하여 백라이트의 각 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 조정하는 디밍 제어신호를 생성하며, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호의 생성시, 미리 설정된 일정 수준의 듀티비를 갖는 적어도 하나의 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미디엄 디밍 제어신호는, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호와 휘도 차이가 일정 수준 이하인 듀티비를 갖는 타이밍 컨트롤러.
  3. 제1항에 있어서,
    이전 디밍 제어신호로부터 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호에 도달할 때까지 상기 듀티비를 일정 폭만큼 증가시키면서 복수회에 걸쳐 상기 미디엄 디밍 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러.
  4. 제1항에 있어서,
    이전 디밍 제어신호가 미리 설정된 임계 수준 미만의 듀티비를 갖는 경우, 상기 미디엄 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 이전 디밍 제어신호가 상기 임계 수준 이상의 듀티비를 갖는 경우, 상기 미디엄 디밍 제어신호를 출력하지 않는 타이밍 컨트롤러.
  5. 제1항에 있어서,
    이전 디밍 제어신호와 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호 중 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호에 인접한 듀티비를 가지도록 상기 미디엄 디밍 제어신호를 생성하는 타이밍 컨트롤러.
  6. 표시패널;
    외부로부터 제공된 영상 데이터의 정보를 이용하여 상기 표시패널을 조사하는 백라이트의 다수의 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 조정하는 디밍 제어신호를 생성하며, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호의 생성시, 미리 설정된 일정 수준의 듀티비를 갖는 적어도 하나의 미디엄 디밍 제어신호를 먼저 출력한 다음, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호를 출력하는 타이밍 컨트롤러; 및
    상기 타이밍 컨트롤러로부터 제공된 상기 디밍 제어신호와 상기 미디엄 디밍 제어신호에 따라 상기 다수의 광원을 온오프하기 위한 듀티비를 제어하는 디밍신호를 출력하는 백라이트 드라이버;를 포함하는 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미디엄 디밍 제어신호는, 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호와 휘도 차이가 일정 수준 이하인 듀티비를 갖는 표시장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 현재 출력되는 디밍 제어신호로부터 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호에 도달할 때까지 상기 듀티비를 일정 폭만큼 증가시키면서 복수회에 걸쳐 상기 미디엄 디밍 제어신호를 출력하는 표시장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 이전 디밍 제어신호가 미리 설정된 임계 수준 미만의 듀티비를 갖는 경우, 상기 미디엄 디밍 제어신호를 출력하고, 상기 이전 디밍 제어신호가 상기 임계 수준 이상의 듀티비를 갖는 경우, 상기 미디엄 디밍 제어신호를 출력하지 않는 표시장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는, 이전 디밍 제어신호와 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호 중 상기 듀티비가 100%인 디밍 제어신호에 인접한 듀티비를 가지도록 상기 미디엄 디밍 제어신호를 생성하는 표시장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 백라이트 드라이버는,
    일정 폭과 크기를 갖는 클럭신호를 발생시키는 클럭발생부;
    상기 클럭신호와 상기 디밍 제어신호 또는 상기 미디엄 디밍 제어신호를 비교하여 상기 디밍 제어신호 또는 상기 미디엄 디밍 제어신호가 하이상태인 구간과 로우상태인 구간의 길이를 카운트하는 카운터;
    상기 카운터로부터의 카운트 결과에 따라 상기 디밍 제어신호 또는 상기 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비를 산출하는 듀티비 판단부;
    상기 듀티비 판단부에서 산출된 상기 디밍 제어신호 또는 상기 미디엄 디밍 제어신호의 듀티비에 따라 상기 광원의 온오프를 제어하는 디밍신호를 출력하는 드라이버 제어부;를 포함하는 표시장치.
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