KR20210023368A - 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법 - Google Patents

극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 극저계조 영상의 표시 불량을 방지할 수 있는 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법에 대해 제시한다.
본 발명에 따른 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법은 미리 설정된 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터로 치환함과 아울러, 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조 영상 데이터로 치환하더라도 그에 따른 영상 표시 휘도가 유지되도록 함으로써, 화질 저하 없이 극저계조 영상 표시 불량 문제를 해결할 수 있다.
또한, 라인 메모리 등의 단순 구성 요소만을 이용해서 영상 데이터들을 치환 또는 보상하므로 제조 비용 증가를 최소화해서 화질 불량 문제를 해결하는 등 그 효율을 높일 수 있게 된다.

Description

극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법{AN ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE USING AN ULTRALOW GRAY IMAGE DATA PROCESSING MODILE, AND METHOD FOR ULTRALOW GRAY IMAGE PROCESSING}
본 발명은 유기 발광 다이오드 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 극저계조 영상의 표시 불량을 방지할 수 있는 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 시대를 맞아 평판형 영상 표시장치는 빠른 속도로 보급되고 있다. 이러한 평판형 영상 표시장치는 경량, 박형, 저소비 전력 구동 등의 특징으로 인해 TV, 모니터, 노트북뿐만 아니라 모바일폰, PDA, 스마트폰 등 그 응용 범위가 점차 확대되고 있다.
특히, 평판형 영상 표시장치 중 유기 발광 다이오드 표시장치는 매트릭스 형태로 배치된 서브화소들에 게이트 및 데이터 신호와 전원 등이 공급되면, 선택된 서브 화소들이 자발광함으로써 영상을 표시한다. 이러한, 유기 발광 다이오드 표시장치는 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 그 활용도가 더욱 높아지고 있다.
최근 들어, 광 효율은 향상시키면서도 순색의 휘도 및 색감 저하를 방지하기 위해 적색, 녹색, 청색 및 백색의 서브 화소들을 포함하는 RGBW형 발광 다이오드 표시패널, 및 이를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치가 제안되었다.
RGBW형 유기 발광 다이오드 표시장치는 외부에서 입력되는 3색의 RGB 데이터 신호들을 기반으로 최적의 백색(W) 데이터 신호를 추출하고, 백색 데이터 신호와 동일한 휘도 및 동일한 색 좌표를 갖는 R'G'B' 데이터 신호들을 추출한다. 그리고, R'G'B' 데이터 신호들이 추출된 RGB 데이터 신호들과 백색 데이터 신호를 조합해서 RGBW 데이터 신호를 생성한다. 이에, RGBW형 유기 발광 다이오드 표시장치는 RGBW 데이터 신호를 각각의 적색, 녹색, 청색 및 백색의 서브 화소에 인가해서 영상을 표시하게 된다.
전술한 바와 같은 방법으로 RGB 데이터 신호를 RGBW 데이터 신호로 변환하면, RGB 데이터 신호들에서 R'G'B' 데이터 신호를 추출해서 RGB 데이터 신호 중 하나에 대한 계조 값을 0으로 처리하게 되므로, RGBW형 유기 발광 다이오드 표시장치의 소비 전력을 줄일 수 있는 장점이 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 RGBW형 유기 발광 다이오드 표시장치는 각 화소들의 OLED 구동 트랜지스터들이 열화되거나, OLED 구동 트랜지스터들의 문턱전압 편차에 의해 플리커(flicker) 등 다양한 형태로 화질이 저하되는 문제가 발생하기도 한다. 이에, 근래에는 OLED 구동 트랜지스터들의 문턱전압이나 RGBW 영상 데이터를 보상하는 등 여러 방안으로 다양한 문제점들을 해결하기 위해 노력하고 있다.
최근 대두된 화질 저하 문제로는 유기 발광 다이오드 표시패널에 최저계조의 영상(예를 들어, 0계조의 블랙(Black) 영상)이 아닌, 극저계조의 영상(예를 들어, 2계조 내지 16계조 등의 블랙에 가까운 영상)이 표시될 때 번쩍임이 발생하는 문제가 있었다. 이렇게, 극저계조의 어두운 영상이 표시될 때 번쩍임이 발생하는 문제는 각각의 서브 화소들에 인가되는 극저계조 영상 전압(데이터 전압)들의 커플링 현상 등에 의해 발생하는 것으로 추정되고 있다.
이에, 본 발명으로는 종래 기술에 따른 문제점들을 해결하고 요구 사항들을 이루기 위해, 극저계조 영상 표시 불량을 방지할 수 있는 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법에 대해 제시한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 해결 과제는 미리 설정된 극저계조의 영상 데이터(예를 들어, 2계조 내지 16계조 등의 블랙에 가까운 영상 데이터)들을 최저계조의 영상 데이터(예를 들어, 0계조의 블랙(Black) 영상 데이터)로 치환해서 표시할 수 있도록 한 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조 영상 데이터로 치환하더라도 그에 따른 영상 표시 휘도가 유지되도록 하기 위해, 극저계조의 영상 데이터에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터가 확산되도록 변조시켜서 표시할 수 있는 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 라인 메모리 등의 단순 구성 요소만을 이용해서 극저계조의 영상 데이터들을 치환하고, 다른 영상 데이터들을 확산 변조시킬 수 있도록 한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 해결 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부는 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터들은 최저계조의 영상 데이터로 치환하고, 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터에 따라서는 인접한 다른 화소들의 영상 데이터가 확산되도록 변조시킨다.
이를 위해, 본 발명에 따른 극저계조 영상 처리부는 미리 설정된 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터로 치환함과 아울러, 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조 영상 데이터로 치환하더라도 그에 따른 영상 표시 휘도가 유지되도록 영상 데이터를 변조한다.
특히, 극저계조의 영상 데이터에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터를 확산 변조시켜서 표시함으로써, 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조 영상 데이터로 치환하더라도 그에 따른 영상 표시 휘도가 유지되도록 한다.
극저계조 영상 처리부의 극저계조 데이터 검출부에서는 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터 값이나 계조 값 범위에 따라 외부로부터 입력되는 영상 데이터로부터 극저계조 범위의 영상 데이터들을 순서대로 검출한다.
극저계조 영상 처리부의 데이터 보정부는 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 미리 설정된 특정 계조의 영상 데이터로 치환하고, 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값에 의해 인접한 다른 화소들의 영상 데이터 값이나 계조 값이 확산되도록 변조한다.
이에, 극저계조 영상 처리부의 데이터 정렬부는 치환된 특정 계조의 영상 데이터들과 상기 확산 변조된 영상 데이터들 그리고 계조가 유지된 영상 데이터를 모두 조합 및 정렬하여 상기 보정 영상 데이터를 생성 및 출력할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 외부로부터 입력되는 영상 데이터로부터 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 검출하고, 상기 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 미리 설정된 다른 계조의 영상 데이터로 치환해서 보정 영상 데이터를 생성하는 극저계조 영상 처리부를 포함해서 구성된다.
이에, 유기 발광 다이오드 표시장치의 타이밍 제어부는 보정 영상 데이터를 영상 표시패널의 구동 특성에 맞게 정렬해서 데이터 구동부로 공급함과 아울러, 데이터 구동부와 게이트 구동부의 구동 타이밍을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법은 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터로 모두 치환해서 영상으로 표시함으로써, 극저계조의 영상 표시에 따른 번쩍임 발생 불량 등을 미리 차단하고 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치는 극저계조의 영상 데이터에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터를 확산 변조시켜서 표시함으로써, 극저계조 영상 데이터의 치환에 따른 영상 표시 휘도 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 라인 메모리 등의 단순 구성 요소만을 이용해서 영상 데이터들을 치환 또는 보상하므로, 제조 비용 증가를 최소화해서 화질 불량 문제를 해결하는 등 그 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부를 포함한 유기 발광 다이오드 표시장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 극저계조 영상 처리부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 극저계조 데이터 설정부를 통한 극저계조 범위의 영상 데이터 설정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 도 2에 도시된 극저계조 데이터 검출부의 영상 데이터 정렬 및 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 극저계조 데이터 보정부의 극저계조 데이터 치환 및 인접 화소의 영상 데이터 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 극저계조 데이터 보정부의 극저계조 데이터 치환 및 인접 화소의 영상 데이터 보정 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
이하에서, 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 다른 화소나 구성이 배치된다는 것은, 도면의 배치 방향에 따라 임의의 다른 화소나 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부를 포함한 유기 발광 다이오드 표시장치를 구체적으로 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 유기 발광 다이오드 표시장치는 극저계조 영상 처리부(100), 영상 표시패널(10), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 전원 공급부(400), 타이밍 제어부(500)를 포함한다.
도 1에서는 극저계조 영상 처리부(100)가 타이밍 제어부(500)나 데이터 구동부(300) 등과 별도로 구성된 예를 도시하였으나, 영상 처리부(100)는 타이밍 제어부(500)나 데이터 구동부(300) 등에 포함되어 일체로 구성될 수 있다. 일 예로, 유기 발광 다이오드 표시장치가 모바일 통신기기로 적용되는 경우에는 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 타이밍 제어부(500)가 하나의 칩(1 chip) 타입으로 집적되어 구성될 수 있다. 이에, 본 발명에 따른 극저계조 영상 처리부(100) 또한 별도로 구성될 수도 있으나, 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 타이밍 제어부(500) 중 적어도 하나의 구동회로들과 집적되어 일체로 구성될 수 있다.
영상 표시패널(10)은 복수의 R,G,B 서브 화소(P) 또는 R,G,B,W 서브 화소(P) 들이 각각의 화소 영역에 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 표시하게 되는데, 각 서브 화소(P)는 유기 발광 다이오드와 그 발광 다이오드를 독립적으로 구동하는 다이오드 구동회로를 포함해서 구성된다.
다이오드 구동회로들은 각각 연결된 데이터 라인(DL1 내지 DLm)으로부터의 영상 신호(예를 들어, 아날로그 영상 전압)을 유기 발광 다이오드로 공급하면서도 아날로그의 데이터 신호가 충전되도록 하여 발광 상태가 유지되도록 한다.
게이트 구동부(200)는 타이밍 제어부(500)로부터의 게이트 제어신호(GVS) 예를 들어, 게이트 스타트 펄스(GSP; Gate Start Pulse)와 게이트 쉬프트 클럭(GSC; Gate Shift Clock)에 응답하여 게이트 온 신호를 순차적으로 생성하고, 게이트 출력 인에이블(GOE; Gate Output Enable) 신호에 따라 게이트 온 신호의 펄스 폭 제어한다. 그리고 게이트 온 신호들을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(300)는 타이밍 제어부(500)로부터의 데이터 제어신호(DVS) 중 소스 스타트 펄스(SSP; Source Start Pulse)와 소스 쉬프트 클럭(SSC; Source Shift Clock) 등을 이용하여, 타이밍 제어부(500)로부터 정렬된 보정 영상 데이터(R'G'B')를 아날로그 영상 전압 즉, 아날로그의 영상 신호로 변환한다. 그리고 소스 출력 인에이블(SOE; Source Output Enable) 신호에 응답하여 영상 신호를 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 구체적으로, 데이터 구동부(300)는 SSC에 따라 입력되는 영상 데이터를 래치한 후, SOE 신호에 응답하여 각 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 스캔펄스가 공급되는 1수평 주기마다 1수평 라인분의 아날로그의 영상 신호들을 각 데이터 라인(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
극저계조 영상 처리부(100)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 순서대로 분석해서 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 검출한다. 그리고, 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들은 미리 설정된 다른 계조의 영상 데이터로 치환함으로써, 보정 영상 데이터(MR,MB,MG)를 생성 및 출력한다.
구체적으로, 극저계조 영상 처리부(100)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 순서대로 분석해서 뻔쩍임 등의 화질 불량이 발생할 수도 있다고 판단되는 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 순차적으로 검출한다. 여기서, 미리 설정된 극저계조 범위는 최저 0계조(Black)는 제외하고, 최저 0계조에 가까운 색을 표시하는 1계조 내지 16계조의 범위로 설정될 수 있다.
극저계조 범위의 영상을 표시할 때 나타나는 뻔쩍임 등의 화질 불량은 각각의 서브 화소들로 인가되는 아날로그 영상 신호들의 커플링 현상 등 특정한 이유에 따라 발생되는 것으로 판단되고 있다. 이러한 경우, 극저계조 영상 데이터들의 디지털 데이터 값이나 계조 값 설정 범위는 화질 불량 문제가 발생될 수 있는 아날로그 영상 신호의 전압 크기에 따라 미리 설정될 수 있다. 즉, 화질 불량 문제가 발생될 수 있는 아날로그 영상 신호의 전압 크기와 그 전압 크기에 대응되는 계조 값(또는, 계조 레벨)에 따라 극저계조 범위의 영상 데이터 값이나 계조 값들이 미리 설정될 수 있다.
이에, 극저계조 영상 처리부(100)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)에서 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터들이 검출되면, 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들은 미리 설정된 최저계조의 영상 데이터(예를 들어, 0계조의 블랙(Black) 영상 데이터)로 치환한다. 한편, 극저계조 영상 처리부(100)는 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 미리 설정된 또 다른 계조의 영상 데이터(예를 들어, 17계조의 영상 데이터) 등으로 치환할 수도 있다. 이하에서는 극저계조 범위의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터로 치환하는 일 예를 설명하기로 한다.
극저계조 영상 처리부(100)는 극저계조 범위의 영상 데이터들이 최저계조의 영상 데이터로 치환되면, 치환된 영상 데이터들과 계조가 유지된 나머지 영상 데이터들을 다시 조합 및 정렬하여 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성 및 출력할 수 있다.
또한, 극저계조 영상 처리부(100)는 극저계조 범위의 영상 데이터들을 최저 계조 등 미리 설정된 다른 계조의 영상 데이터로 치환함과 아울러, 치환되는 극저계조 영상 데이터에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터가 확산되도록 변조해서 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성 및 출력할 수 있다.
구체적으로, 극저계조 영상 처리부(100)는 극저계조 범위의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터(0계조 블랙 데이터)로 미리 설정된 영상 데이터로 치환하더라도 치환 전 극저계조 영상 데이터들의 계조 레벨에 따른 영상 표시 휘도는 유지되도록 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성하게 된다.
이를 위해, 극저계조 영상 처리부(100)는 미리 설정된 다른 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터 값이나 계조 값이 확산되도록 변조한다. 이어, 극저계조 영상 처리부(100)는 치환된 최저 계조 영상 데이터들과 확산 변조된 영상 데이터들 그리고 계조가 유지된 영상 데이터를 모두 영상 표시패널(10)의 특성에 맞게 조합 및 정렬하여 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성 및 출력한다.
본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부(100)의 세부 구성 요소들과 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성 및 출력 방법에 대해서는 이후에 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
타이밍 제어부(500)와 극저계조 영상 처리부(100)가 별도로 구성된 경우, 타이밍 제어부(500)에서는 극저계조 영상 처리부(100)으로부터 순서대로 입력되는 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 영상 표시패널(10)의 해상도, 구동 주파수 등의 구동 특성에 알맞게 정렬해서 데이터 구동부(300)로 공급한다. 이와 더불어, 타이밍 제어부(500)는 외부로부터 입력되는 동기신호들(미도시)을 이용하여 게이트 및 데이터 제어신호(GVS,DVS)를 생성하고, 이를 게이트 구동부(200)와 데이터 구동부(300)에 공급함으로써 게이트 및 데이터 구동부(200,300)의 구동 타이밍을 제어한다.
타이밍 제어부(500)와 극저계조 영상 처리부(100)가 일체로 구성된 경우, 타이밍 제어부(500)에서는 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 영상 표시패널(10)의 구동 특성에 맞게 정렬한 후 바로 데이터 구동부(300) 등으로 공급할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 극저계조 영상 처리부를 구체적으로 나타낸 구성 블록도이다.
도 2에 도시된 극저계조 영상 처리부(100)는 디스플레이 판단부(110), 극저계조 데이터 설정부(120), 극저계조 데이터 검출부(130), 극저계조 데이터 보정부(140), 라인 메모리(150), 및 데이터 정렬부(160)를 포함한다.
디스플레이 판단부(110)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 분석해서 입력되는 영상 데이터(RGB)의 보정 여부를 결정한다.
구체적으로, 디스플레이 판단부(110)는 극저계조 영상 처리부(100)의 동작 상태와 영상 표시장치의 영상 표시 여부를 확인하고, 정지영상 또는 동영상 등의 영상 데이터(RGB) 표시 특성을 분석한다. 그리고, 영상 데이터(RGB)의 계조 특성 등을 확인하여 입력되는 영상 데이터(RGB)의 보정 여부를 결정한다. 예를 들어, 정지 영상을 표시하는 경우, 블랙 계조인 최저 계조의 영상만을 표시하는 경우, 밝은 고계조의 영상을 위주로 표시하는 경우 등은 극저계조 영상 표시에 따른 문제가 발생하지 않기 때문에 영상 데이터(RGB)의 보정을 수행하지 않아도 무방하다. 이에, 디스플레이 판단부(110)는 동영상을 표시하는 동안 극저계조 범위와 인접한 영상 데이터들이 포함되어 있는지 분석해서 영상 데이터(RGB)의 보정 동작을 수행하도록 설정할 수 있다.
극저계조 데이터 설정부(120)는 극저계조 범위의 영상 데이터들을 검출하기 위한 영상 데이터 값 범위나 영상 데이터의 계조 값 범위를 설정 및 저장한다.
도 3은 도 2에 도시된 극저계조 데이터 설정부를 통한 극저계조 범위의 영상 데이터 설정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 극저계조 데이터 설정부(120)는 최저 0계조 데이터(Black Data)는 제외하고, 최저 0계조에 가까운 색을 표시하는 1계조 내지 16계조의 범위(TH1 ~ TH2)를 극저계조 범위로 미리 설정할 수 있다.
극저계조 범위의 영상을 표시할 때 나타나는 화질 불량은 각각의 서브 화소(P)들로 아날로그 영상 신호들의 커플링 현상 등에 의해 발생될 수 있으므로, 극저계조 데이터 설정부(120)는 화질 불량 문제가 발생될 수 있는 아날로그 영상 신호의 전압 크기(V)와 그 전압 크기(V)에 대응되는 계조 값(또는, 계조 레벨(gray))에 따라 극저계조 범위의 영상 데이터 값이나 계조 값들을 미리 설정할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 극저계조 데이터 검출부의 영상 데이터 정렬 및 검출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 극저계조 데이터 검출부(130)는 먼저 외부로부터 입력되는 영상 데이터(RGB)를 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 데이터별로 추출해서 구분 및 정렬한다.
극저계조 데이터 검출부(130)는 극저계조 데이터 설정부(120)에 설정된 영상 데이터 값 범위나 영상 데이터의 계조 값 범위에 기반해서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 정렬된 데이터들로부터 극저계조 범위의 영상 데이터들을 순서대로 검출한다.
극저계조 데이터 보정부(140)는 검출된 극저계조의 영상 데이터들을 미리 설정된 최저계조 등의 특정 계조의 영상 데이터로 각각 치환한다. 이에, 데이터 정렬부(160)는 극저계조 데이터 보정부(140)에서 치환된 영상 데이터들과 치환되지 않은 나머지 계조의 영상 데이터들을 영상 표시패널(10)의 특성에 맞게 조합 및 정렬하여 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성할 수 있다.
반면, 극저계조 데이터 보정부(140)는 극저계조의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터(0계조 블랙 데이터) 등 특정 계조의 영상 데이터로 치환하더라도 치환 전 극저계조 영상 데이터의 계조 레벨에 따른 영상 표시 휘도는 유지되도록 인접한 다른 화소들의 영상 데이터 값이나 계조 값을 확산 변조할 수 있다.
구체적으로, 극저계조 데이터 보정부(140)는 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터 값이나 계조 값이 확산되도록 변조한다.
이를 위해, 극저계조 데이터 보정부(140)는 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 인접한 다른 화소로의 확산 방향과 확산 개수에 따라 나뉘어 확산되도록 확산 계수(또는, 확산 계수가 포함된 확산 데이터)를 추출해서 라인 메모리(150)에 순차적으로 기입한다. 예를 들면, 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이 인접한 다른 화소로의 확산 방향 및 확산 개수에 따라 나누어진 확산 계수를 추출해서 라인 메모리(150)에 순차적으로 기입한다. 그리고, 극저계조 데이터 보정부(140)는 확산 방향 및 확산 화소 개수에 따라 인접한 다른 화소들의 계조 값이나 데이터 값에 라인 메모리(150)에 기입되었던 확산 계수를 추가 연산(예를 들면, 덧셈 연산) 및 인가해서 인접한 다른 화소의 영상 데이터들을 변조한다.
이를 위해, 라인 메모리(150)는 극저계조 데이터 보정부(140)에서 추출된 확산 계수 또는 확산 계수가 포함된 확산 데이터를 라인별로 순차적으로 저장하고, 저장된 라인별 확산 데이터를 극저계조 데이터 보정부(140)와 공유해서 극저계조 데이터 보정부(140)의 영상 데이터 변조 처리를 지원한다.
데이터 정렬부(160)에서는 극저계조 데이터 보정부(140)에서 치환된 최저 계조 영상 데이터들과 확산 변조된 영상 데이터들 그리고 계조가 유지된 영상 데이터를 모두 영상 표시패널(10)의 특성에 맞게 조합 및 정렬하여 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성 및 출력한다.
도 5는 도 2에 도시된 극저계조 데이터 보정부의 극저계조 데이터 치환 및 인접 화소의 영상 데이터 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 극저계조 데이터 보정부(140)는 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 미리 설정된 제1 측면 방향(①)과 제1 하부 방향(②)에 각각 인접한 2개 화소의 영상 데이터로 확산되도록 인전 화소로의 확산 방향과 화소 개수를 설정할 수 있다.
이에, 극저계조 데이터 보정부(140)는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값을 제1 측면 방향(①)과 제1 하부 방향(②)의 2개 화소의 개수로 나누고, 나누어진 값을 확산 계수로 추출한다. 이렇게 극저계조 범위의 영상 데이터별로 순차적으로 각각 추출된 확산 계수들은 화소 열에 대응되는 라인 메모리(150)에 순차적으로 기입한다.
이후, 극저계조 데이터 보정부(140)는 각각의 화소 라인별로 순차적으로 추출된 확산 계수들을 해당 극저계조 영상 데이터 화소들의 제1 측면 방향(①)과 제1 하부 방향(②) 화소의 영상 데이터 값이나 계조 값들에 합산하는 방식으로 순차적으로 다른 화소의 영상 데이터들을 변조한다.
도 6은 도 2에 도시된 극저계조 데이터 보정부의 극저계조 데이터 치환 및 인접 화소의 영상 데이터 보정 방법을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 6을 참조하면, 극저계조 데이터 보정부(140)는 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 미리 설정된 제1 측면 방향(①)과 제1, 제2, 제3 하부 방향(②,③,④)에 각각 인접한 4개 화소의 영상 데이터로 확산되도록 화소 개수와 확산 방향을 설정할 수 있다.
이에, 극저계조 데이터 보정부(140)는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값을 제1 측면 방향(①)과 제1, 제2, 제3 하부 방향(②,③,④)의 4개 화소의 개수로 나누고, 나누어진 값을 확산 계수로 추출한다. 이렇게 극저계조 범위의 영상 데이터별로 순차적으로 각각 추출된 확산 계수들은 화소 열에 대응되는 라인 메모리(150)에 순차적으로 기입한다.
이후, 극저계조 데이터 보정부(140)는 각각의 화소 라인별로 순차적으로 추출된 확산 계수들을 해당 극저계조 영상 데이터 화소들의 제1 측면 방향(①)과 제1, 제2, 제3 하부 방향(②,③,④) 화소의 영상 데이터 값이나 계조 값들에 합산하는 방식으로 순차적으로 다른 화소의 영상 데이터들을 변조한다.
이에 따라, 데이터 정렬부(160)에서는 극저계조 데이터 보정부(140)에서 치환된 최저 계조 영상 데이터들과 확산 변조된 영상 데이터들(IR,IG,IB) 그리고 계조가 유지된 영상 데이터(R,G,B)를 모두 영상 표시패널(10)의 특성에 맞게 조합 및 정렬하여 보정 영상 데이터(MR,MG,MB)를 생성 및 출력하게 된다.
이상 상술한 바에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 극저계조 영상 처리부 및 이를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치와 극저계조 영상 처리 방법은 극저계조 범위의 영상 데이터들을 최저계조의 영상 데이터로 모두 치환해서 영상으로 표시함으로써, 극저계조 범위의 영상 표시에 따른 번쩍임 발생 불량 등을 미리 차단하고 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 극저계조 영상 처리부 및 이를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치는 극저계조 범위의 영상 데이터에 따라 인접한 다른 화소들의 영상 데이터를 확산 변조시켜서 표시함으로써, 극저계조 영상 데이터의 치환에 따른 영상 표시 휘도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 극저계조 영상 처리부 및 이를 이용한 유기 발광 다이오드 표시장치는 라인 메모리 등의 단순 구성 요소만을 이용해서 영상 데이터들을 치환 또는 보상하므로, 제조 비용 증가를 최소화해서 화질 불량 문제를 해결하는 등 그 효율을 높일 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 극저계조 영상 처리부
110: 디스플레이 판단부
120: 극저계조 데이터 설정부
130: 극저계조 데이터 검출부
140: 극저계조 데이터 보정부
150: 라인 메모리
160: 데이터 정렬부
200: 게이트 구동부
300: 데이터 구동부
400: 전원 공급부
500: 타이밍 제어부

Claims (14)

  1. 복수의 화소 영역을 구비하여 영상을 표시하는 영상 표시패널;
    외부로부터 입력된 영상 데이터로부터 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 검출하고, 상기 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 미리 설정된 특정 계조의 영상 데이터로 치환해서 보정 영상 데이터를 생성하는 극저계조 영상 처리부; 및
    상기 보정 영상 데이터를 상기 영상 표시패널의 구동 특성에 맞게 정렬해서 데이터 구동부로 공급함으로써 상기 보정 영상 데이터가 영상으로 표시되도록 상기 영상 표시패널의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 극저계조 영상 처리부는
    미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터 값이나 계조 값 범위에 따라 외부로부터 입력되는 영상 데이터로부터 상기 극저계조 범위의 영상 데이터들을 순서대로 검출하는 극저계조 데이터 검출부;
    상기 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 미리 설정된 특정 계조의 영상 데이터로 치환하는 극저계조 데이터 보정부; 및
    상기 치환된 특정 계조의 영상 데이터들과 치환되지 않은 나머지 영상 데이터들을 영상 표시패널의 특성에 맞게 조합 및 정렬해서 보정 영상 데이터를 생성하는 데이터 정렬부를 포함하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정부는 상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값에 의해 인접한 다른 화소들의 영상 데이터 값이나 계조 값이 확산되도록 변조하고,
    상기 데이터 정렬부는 상기 치환된 특정 계조의 영상 데이터들과 상기 확산 변조된 영상 데이터들 그리고 계조가 유지된 영상 데이터를 모두 조합 및 정렬하여 상기 보정 영상 데이터를 생성 및 출력하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정부는
    상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 인접한 다른 화소의 개수와 확산 방향에 따라 나뉘어 확산되도록 확산 계수가 포함된 확산 데이터를 추출해서 라인 메모리에 순차적으로 기입하고,
    상기 확산 방향 및 확산 화소 수에 따라 인접한 다른 화소들의 계조 값이나 데이터 값에 상기 라인 메모리에 기입되었던 확산 계수를 추가 연산 및 인가해서 인접한 다른 화소의 영상 데이터들을 확산 변조하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 라인 메모리는
    상기 극저계조 데이터 보정부에서 추출된 확산 계수 또는 확산 계수가 포함된 확산 데이터를 라인별로 순차적으로 저장하고, 상기 저장된 라인별 확산 데이터를 극저계조 데이터 보정부와 공유해서 극저계조 데이터 보정부의 영상 데이터 변조 처리를 지원하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정부는
    상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 미리 설정된 제1 측면 방향과 제1 하부 방향에 각각 인접한 2개 화소의 영상 데이터로 확산되도록 화소 개수와 확산 방향을 설정하고,
    상기 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값을 상기 제1 측면 방향과 상기 제1 하부 방향의 2개 화소의 개수로 나누고, 나누어진 값을 상기 확산 계수로 추출하며,
    상기 각각의 화소 라인별로 순차적으로 추출된 확산 계수들을 해당 극저계조 영상 데이터 화소들의 제1 측면 방향과 상기 제1 하부 방향 화소의 영상 데이터 값이나 계조 값들에 합산해서 순차적으로 다른 화소의 영상 데이터들을 변조하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정부는
    상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 미리 설정된 제1 측면 방향과 제1, 제2, 제3 하부 방향에 각각 인접한 4개 화소의 영상 데이터로 확산되도록 화소 개수와 확산 방향을 설정하고,
    상기 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값을 상기 제1 측면 방향과 상기 제1, 제2, 제3 하부 방향의 4개 화소의 개수로 나누고, 나누어진 값을 상기 확산 계수로 추출하며,
    상기 각각의 화소 라인별로 순차적으로 추출된 확산 계수들을 해당 극저계조 영상 데이터 화소들의 제1 측면 방향과 제1, 제2, 제3 하부 방향 화소의 영상 데이터 값이나 계조 값들에 합산하여 순차적으로 다른 화소의 영상 데이터들을 변조하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 극저계조 영상 처리부는
    상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 분석해서 상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 보정 여부를 결정하는 디스플레이 판단부; 및
    상기 극저계조 영상 데이터들을 검출하기 위한 영상 데이터 값이나 영상 데이터의 계조 값 범위를 설정해서 상기 극저계조 데이터 검출부와 공유하는 극저계조 데이터 설정부를 더 포함하는,
    유기 발광 다이오드 표시장치.
  9. 미리 설정된 극저계조 범위의 영상 데이터 값이나 계조 값 범위에 따라 외부로부터 입력되는 영상 데이터로부터 상기 극저계조 범위의 영상 데이터들을 순서대로 검출하는 단계;
    상기 검출된 극저계조 범위의 영상 데이터들을 미리 설정된 특정 계조의 영상 데이터로 치환하는 극저계조 데이터 보정 단계; 및
    상기 치환된 특정 계조의 영상 데이터들과 치환되지 않은 나머지 영상 데이터들을 영상 표시패널의 특성에 맞게 조합 및 정렬해서 보정 영상 데이터를 생성하는 단계를 포함하는,
    극저계조 영상 처리 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정 단계는 상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값에 의해 인접한 다른 화소들의 영상 데이터 값이나 계조 값이 확산되도록 변조하고,
    상기 보정 영상 데이터를 생성하는 단계는 상기 치환된 특정 계조의 영상 데이터들과 상기 확산 변조된 영상 데이터들 그리고 계조가 유지된 영상 데이터를 모두 조합 및 정렬하여 상기 보정 영상 데이터를 생성하는,
    극저계조 영상 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정 단계는
    상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 인접한 다른 화소의 개수와 확산 방향에 따라 나뉘어 확산되도록 확산 계수가 포함된 확산 데이터를 추출해서 라인 메모리에 순차적으로 기입하는 단계; 및
    상기 확산 방향 및 확산 화소 수에 따라 인접한 다른 화소들의 계조 값이나 데이터 값에 상기 라인 메모리에 기입되었던 확산 계수를 추가 연산 및 인가해서 인접한 다른 화소의 영상 데이터들을 확산 변조하는 단계를 포함하는,
    극저계조 영상 처리 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정 단계는
    상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 미리 설정된 제1 측면 방향과 제1 하부 방향에 각각 인접한 2개 화소의 영상 데이터로 확산되도록 화소 개수와 확산 방향을 설정하는 단계;
    상기 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값을 상기 제1 측면 방향과 상기 제1 하부 방향의 2개 화소의 개수로 나누고, 나누어진 값을 상기 확산 계수로 추출하는 단계; 및
    상기 각각의 화소 라인별로 순차적으로 추출된 확산 계수들을 해당 극저계조 영상 데이터 화소들의 제1 측면 방향과 상기 제1 하부 방향 화소의 영상 데이터 값이나 계조 값들에 합산해서 순차적으로 다른 화소의 영상 데이터들을 변조하는 단계를 포함하는,
    극저계조 영상 처리 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정 단계는
    상기 특정 계조의 영상 데이터로 치환되는 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값이 미리 설정된 제1 측면 방향과 제1, 제2, 제3 하부 방향에 각각 인접한 4개 화소의 영상 데이터로 확산되도록 화소 개수와 확산 방향을 설정하는 단계;
    상기 극저계조 범위의 영상 데이터의 계조 값이나 데이터 값을 상기 제1 측면 방향과 상기 제1, 제2, 제3 하부 방향의 4개 화소의 개수로 나누고, 나누어진 값을 상기 확산 계수로 추출하는 단계; 및
    상기 각각의 화소 라인별로 순차적으로 추출된 확산 계수들을 해당 극저계조 영상 데이터 화소들의 제1 측면 방향과 제1, 제2, 제3 하부 방향 화소의 영상 데이터 값이나 계조 값들에 합산하여 순차적으로 다른 화소의 영상 데이터들을 변조하는 단계를 포함하는,
    극저계조 영상 처리 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 극저계조 데이터 보정 단계는
    상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 분석해서 상기 외부로부터 입력되는 영상 데이터의 보정 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 극저계조 영상 데이터들을 검출하기 위한 영상 데이터 값이나 영상 데이터의 계조 값 범위를 설정해서 상기 극저계조 데이터 검출부와 공유하는 극저계조 데이터 설정 단계를 더 포함하는,
    극저계조 영상 처리 방법.
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