KR102237132B1

KR102237132B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법

Info

Publication number: KR102237132B1
Application number: KR1020140093571A
Authority: KR
Inventors: 김병선; 최남곤; 김홍수; 진자경; 김정원; 박철우
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2021-04-08
Also published as: US20160027390A1; US9406265B2; KR20160012351A

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 영상에 포함된 물체의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 물체의 에지 영역을 결정하는 에지 결정부, 상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하고, 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터로 출력하는 감마 출력 제어부, 및 상기 감마 출력 제어부로부터 출력된 출력 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 데이터 구동 회로를 포함하고, 동일 계조의 입력 데이터에 대해서 상기 강조 하이 데이터와 상기 강조 로우 데이터간의 차이는 상기 일반 하이 데이터와 일반 로우 데이터간의 차이 보다 작거나 같을 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY APPARATUS AND METHOD OF DRIVING THE DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 품질을 개선하기 위한 표시 장치 및 이의 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 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 영상에 포함된 물체의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 물체의 에지 영역을 결정하는 에지 결정부, 상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하고, 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터로 출력하는 감마 출력 제어부, 및 상기 감마 출력 제어부로부터 출력된 출력 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 데이터 구동 회로를 포함하고, 동일 계조의 입력 데이터에 대해서 상기 강조 하이 데이터와 상기 강조 로우 데이터간의 차이는 상기 일반 하이 데이터와 일반 로우 데이터간의 차이 보다 작거나 같을 수 있다.

일 실시예에서, 상기 표시 장치는 상기 시공간적 순차 패턴이 저장된 순차 패턴 저장부, 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 일반 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 기초한 일반 로우 데이터가 저장된 일반 감마 룩업테이블, 및 상기 입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 강조 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 기초한 강조 로우 데이터가 저장된 강조 감마 룩업테이블을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 입력 데이터가 상기 고휘도 감마 곡선과 상기 저휘도 감마 곡선 사이에서 최대 휘도 차이를 갖는 기준 계조 보다 높은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 높은 계조일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 입력 데이터가 상기 기준 계조 보다 낮은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 낮은 계조일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 표시 장치는 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 반복하고, 원시 데이터 프레임 및 상기 원시 데이터 프레임과 동일한 반복 데이터 프레임을 출력하는 더블링 처리부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 감마 출력 제어부는 상기 입력 데이터가 상기 반복 데이터 프레임이면, 상기 에지 영역에 무관하게 상기 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 감마 출력 제어부는 상기 입력 데이터가 상기 원시 데이터 프레임이면, 상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하고, 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터로 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 더블링 처리부는 60Hz 프레임 주파수로 수신된 데이터를 120Hz 프레임 주파수로 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 움직임 물체의 움직임 속도는 60Hz 프레임 주파수에 대해 1ppf(pixel per frame)이고, 120Hz 프레임 주파수에 대해 2ppf 일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 구조의 서브 화소들에 대해서 상기 고휘도 감마의 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마의 로우 데이터가 배열된 공간적 패턴, 및 상기 공간적 패턴의 하이 데이터 및 로우 데이터가 연속되는 k 프레임들에 대해서 설정 순서로 배열된 시간적 패턴을 포함할 수 있다(n, m, 및 k 는 자연수).

일 실시예에서, 상기 시공간적 순차 패턴은 2x2 구조의 서브 화소들에 대해서 제1 서브 화소 및 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제2 서브 화소는 시간적으로 제1 순차를 갖고, 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제3 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소와 상기 행 방향으로 인접한 제4 서브 화소는 시간적으로 제2 순차를 가질 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 순차는 연속하는 4 프레임들 동안, 상기 고휘도 감마의 하이 데이터(H)와 상기 저휘도 감마의 로우 데이터(L)는 "H→L→H→L" 와 같은 순서를 갖고, 상기 제2 순차는 "L→H→L→H" 와 같은 순서를 가질 수 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 입력 데이터를 이용하여 입력 영상에 포함된 물체의 움직임 벡터를 추출하는 단계, 상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 물체의 에지 영역을 결정하는 단계, 상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하는 단계, 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터로 출력하는 단계, 및 하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 단계를 포함하고, 동일 계조의 입력 데이터에 대해서 상기 강조 하이 데이터와 상기 강조 로우 데이터간의 차이는 상기 일반 하이 데이터와 일반 로우 데이터간의 차이 보다 작거나 같을 수 있다.

일 실시예에서, 상기 입력 데이터가 상기 고휘도 감마와 상기 저휘도 감마 사이에서 최대 휘도 차이를 갖는 기준 계조 보다 높은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 높은 계조일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 구동 방법은 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 반복하여 원시 데이터 프레임 및 상기 원시 데이터 프레임과 동일한 반복 데이터 프레임을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 입력 데이터가 상기 반복 데이터 프레임이면, 상기 에지 영역에 무관하게 상기 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 원시 데이터 프레임과 상기 반복 데이터 프레임은 120Hz 프레임 주파수로 출력될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 시공간적 순차 패턴은 2x2 구조의 서브 화소들에 대해서 제1 서브 화소 및 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제2 서브 화소는 시간적으로 제1 순차를 갖고, 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제3 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소와 상기 행 방향으로 인접한 제4 서브 화소는 시간적으로 제2 순차를 갖고, 상기 제1 순차는 연속하는 4 프레임들 동안, 상기 고휘도 감마의 하이 데이터(H)와 상기 저휘도 감마의 로우 데이터(L)는 "H→L→H→L" 와 같은 순서를 갖고, 상기 제2 순차는 "L→H→L→H" 와 같은 순서를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 움직이는 물체의 에지 영역에 해당하는 입력 데이터를 고휘도 감마와 저휘도 감마 사이의 휘도 차이 작은 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터를 적용함으로써 움직이는 물체의 상기 에지 영역에서 체커와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 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 저장부에 대한 개념도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 강조 감마 룩업테이블 및 일반 감마 룩업테이블을 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 7은 도 6에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 6에 도시된 표시 장치의 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 프레임에 대해서 이전에 수신된 적어도 하나의 이전 프레임 데이터와 상기 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 벡터에 기초하여 상기 물체의 에지 영역을 결정한다. 상기 감마 출력부(330)는 시공간적 순차 패턴을 이용하여 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터(DIN)를 시간분할 및 공간분할 방식에 따라서 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

상기 감마 출력부(330)는 상기 시공간적 순차 패턴을 이용하여 상기 에지 영역을 제외한 프레임 영상의 나머지 영역에 대응하는 입력 데이터(DIN)를 시간분할 및 공간분할 방식에 따라서 상기 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 상기 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다. 동일 계조의 입력 데이터에 대해서 상기 강조 하이 데이터와 상기 강조 로우 데이터간의 차이는 상기 일반 하이 데이터와 상기 일반 로우 데이터간의 차이 보다 작거나 같다.

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

상기 무빙 아트팩트는 관찰자의 눈이 움직이는 물체를 따라가며 관찰하는 경우 상기 물체의 에지 영역에서 체커(Checker)가 보이는 현상이다. 상기 무빙 아트팩트는 상기 물체의 움직임 방향성 및 움직임 속도에 따라서 다양하게 시인될 수 있다.

본 실시예의 상기 감마 데이터 생성 회로(300)는 상기 물체의 움직임 벡터를 추출하고, 상기 움직임 벡터를 이용하여 상기 무빙 아트팩트가 시인되는 상기 물체의 에지 영역을 결정하고, 상기 에지 영역에 적용되는 고휘도 감마의 하이 데이터와 저휘도 감마의 로우 데이터간의 차이를 줄임으로써 상기 무빙 아트팩트가 시인되는 것을 막을 수 있다.

상기 데이터 구동 회로(400)는 상기 감마 데이터 생성 회로(300)로부터 제공된 상기 출력 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 감마 출력 제어부(331), 에지 결정부(332), 순차 패턴 저장부(333), 룩업테이블 제어부(335), 강조 감마 룩업테이블(336) 및 일반 감마 룩업테이블(337)을 포함한다.

상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 움직임 벡터(MV)를 수신하고, 상기 움직임 벡터(MV)에 기초한 움직임 방향 및 움직임 속도를 상기 룩업테이블 제어부(335)에 제공한다.

상기 에지 결정부(332)는 상기 움직임 벡터를 이용하여 영상에 포함된 움직이는 물체의 에지 영역을 결정한다. 상기 에지 영역은 상기 무빙 아트팩트가 발생하는 영역으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 물체의 움직임 방향이 좌측 수평 방향이면 상기 무빙 아트팩트가 시인되는 상기 물체의 좌측 에지 영역이 상기 에지 영역으로 결정될 수 있고, 상기 움직임 방향이 우측 수평 방향이면 상기 무빙 아트팩트가 시인되는 상기 물체의 우측 에지 영역이 상기 에지 영역으로 결정될 수 있다.

상기 순차 패턴 저장부(333)는 시공간적 순차 패턴을 포함하고, 상기 시공간적 순차 패턴을 상기 감마 출력 제어부(331)에 제공한다. 상기 시공간적 순차 패턴은 입력 데이터를 고휘도 감마의 하이 데이터 및 저휘도 감마의 로우 데이터를 시간분할 방식 및 공간분할 방식으로 적용하기 위한 설정 패턴이다.

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

상기 룩업테이블 제어부(335)는 상기 감마 출력 제어부(331)의 제어에 따라서 상기 강조 감마 룩업테이블(336) 및 일반 감마 룩업테이블(337)로부터 상기 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마의 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 로우 데이터를 독출한다.

예를 들면, 상기 물체의 에지 영역에 대응하는 입력 데이터(DIN)가 수신되면, 상기 룩업테이블 제어부(335)는 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 상기 강조 감마 룩업테이블(336)로부터 상기 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터를 독출한다. 상기 물체의 에지 영역을 제외한 프레임 영상의 나머지 영역에 해당하는 입력 데이터(DIN)가 수신되면, 상기 룩업테이블 제어부(335)는 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)로부터 상기 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 독출한다.

상기 강조 감마 룩업테이블(336)은 입력 데이터(DIN)에 대응하는 고휘도 감마 곡선에 기초한 강조 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선에 기초한 강조 로우 데이터가 저장된다. 상기 강조 감마 룩업테이블(336)은 전체 계조에 대해서 샘플링된 복수의 계조들에 각각 대응하는 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터가 저장되고, 저장되지 않은 나머지 계조들 각각에 대응하는 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터는 보간 방식으로 산출될 수 있다.

상기 일반 감마 룩업테이블(337)은 입력 데이터(DIN)에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 일반 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선에 기초한 일반 로우 데이터가 저장된다. 상기 일반 감마 룩업테이블(337)은 전체 계조에 대해서 샘플링된 복수의 계조들에 각각 대응하는 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터가 저장되고, 저장되지 않은 나머지 계조들 각각에 대응하는 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터는 보간 방식으로 산출될 수 있다.

상기 고휘도 감마 곡선과 상기 저휘도 감마 곡선에서 최대 휘도 차이를 갖는 계조를 기준 계조로 설정하고 상기 기준 계조를 기준으로 상기 입력 데이터의 상기 강조 하이 데이터와 강조 로우 데이터를 설정한다.

예를 들면, 상기 입력 데이터가 상기 기준 계조 보다 높으면 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 하이 데이터 보다 높은 계조가 상기 강조 하이 데이터로 설정되고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 로우 데이터 보다 높은 계조가 상기 강조 로우 데이터로 설정된다.

또한, 상기 입력 데이터의 계조가 상기 기준 계조 보다 낮으면 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 하이 데이터 보다 낮은 계조가 상기 강조 하이 데이터로 설정되고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 로우 데이터 보다 낮은 계조가 상기 강조 로우 데이터로 설정된다.

따라서 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 의해서, 상기 기준 계조 보다 높은 계조의 입력 데이터는 상기 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터 보다 높은 계조의 상기 강조 하이 데이터 또는 상기 강조 로우 데이터가 상기 출력 데이터로 출력된다. 반면, 상기 기준 계조 보다 낮은 계조의 입력 데이터는 상기 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터 보다 낮은 계조의 상기 강조 하이 데이터 또는 상기 강조 로우 데이터가 상기 출력 데이터로 출력된다. 결과적으로 상기 에지 영역에 해당하는 입력 데이터는 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 의해서, 상기 강조 하이 데이터와 강조 로우 데이터 간의 차이가 감소함으로써 휘도 차이를 줄일 수 있다. 따라서 상기 에지 영역에서 체커 무늬와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 순차 패턴 저장부에 대한 개념도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 시공간적 순차 패턴(TSP)은 공간적으로 2x2 구조의 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)에 대응하는 공간적 패턴을 포함하고, 시간적으로 연속하는 복수의 프레임들, 예컨대, 4 프레임들에 대응하는 시간적 패턴을 포함한다. 상기 시간적 패턴은 제1 순차(A)와 제2 순차(B)를 포함한다. 예를 들면, 도 3에 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 2x2 구조의 서브 화소들(SP1, SP2, SP3, SP4)에 대해서, 제1 서브 화소(SP1) 및 상기 제1 서브 화소(SP1)와 행 방향으로 인접한 제2 서브 화소(SP2)는 시간적으로 상기 제1 순차(A)를 갖고, 상기 제1 서브 화소(SP1)와 행 방향으로 인접한 제3 서브 화소(SP3) 및 상기 제3 서브 화소(SP3)와 상기 행 방향으로 인접한 제4 서브 화소(SP4)는 시간적으로 상기 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.

예를 들면, 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→H→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 다음 프레임(F2)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정되고, 이어 다음 프레임(F3)에는 상기 하이 데이터(H)로 결정되고, 이어 다음 프레임(F4)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정된다.

상기 제2 순차(B)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 "L→H→L→H" 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, 이어 다음 프레임(F2)에는 상기 하이 데이터(H)로 결정되고, 이어 다음 프레임(F3)에는 상기 로우 데이터(L)로 결정되고, 이어 다음 프레임(F4)에는 상기 하이 데이터(H)로 결정된다.

상기 시공간적 순차 패턴(TSP)의 시간적 패턴 및 공간적 패턴은 이에 한정하지 않으며, 표시 패널의 물리적 특징 및 구동적 특징 등에 따라서 다양하게 설정될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 2의 강조 감마 룩업테이블 및 일반 감마 룩업테이블을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4a는 일반 감마 곡선에 대해서 고휘도 감마 곡선과 저휘도 감마 곡선을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 일반 감마 곡선(NGC)에 대해서, 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)은 중간 계조에서 상대적으로 고휘도를 갖고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)은 상기 중간 계조에서 상대적으로 저휘도를 갖는다. 상기 하이 데이터(H)의 계조는 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에 기초한 투과율을 가지며, 상기 로우 데이터(L)의 계조는 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에 기초한 투과율을 가진다.

도 4b는 일반 감마 룩업테이블을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4b를 참조하면, 상기 일반 감마 룩업테이블에는 입력 데이터(DIN)의 샘플 계조에 대응하는 일반 하이 데이터(N_H) 및 일반 로우 데이터(N_L)가 저장된다.

예를 들면, 상기 입력 데이터(DIN)의 계조가 63-계조(63G)인 경우, 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에 대응하는 상기 일반 하이 데이터(N_H)는 109-계조(109G)일 수 있고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에 대응하는 상기 일반 로우 데이터(N_L)는 0-계조(0G)일 수 있다.

도 4c는 강조 감마 룩업테이블을 설명하기 위한 개념도이다.

도 4a 및 도 4c를 참조하면, 상기 강조 감마 룩업테이블은 입력 데이터(DIN)의 샘플 계조에 대응하는 강조 하이 데이터(E_H) 및 강조 로우 데이터(E_L)가 저장된다.

상기 고휘도 감마 곡선(HGC)과 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에서 최대 휘도 차이를 갖는 계조를 기준 계조로 설정한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 128-계조에서 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)과 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에서 최대 휘도 차이(△MAX)를 갖는다.

상기 입력 데이터가 기준 계조인 128-계조(128G) 보다 높으면 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 하이 데이터 보다 높은 계조의 하이 데이터가 상기 강조 하이 데이터(E_H)로 설정되고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 로우 데이터 보다 높은 계조의 로우 데이터가 상기 강조 로우 데이터(E_L)로 설정된다.

또한, 상기 입력 데이터가 상기 기준 계조인 128-계조(128G) 보다 낮으면 상기 고휘도 감마 곡선(HGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 하이 데이터 보다 낮은 계조의 하이 데이터가 상기 강조 하이 데이터(E_H)로 설정되고, 상기 저휘도 감마 곡선(LGC)에서 상기 입력 데이터에 해당하는 일반 로우 데이터 보다 낮은 계조의 로우 데이터가 상기 강조 로우 데이터(E_L)로 설정된다.

예를 들면, 도 4b 및 도 4c를 참조하면, 상기 입력 데이터(DIN)가 기준 계조(128G)보다 낮은 63-계조(63G)인 경우, 상기 강조 하이 데이터(E_H)는 상기 일반 하이 데이터(N_H)의 109-계조(109G) 보다 낮은 30-계조(30G)일 수 있고, 상기 강조 로우 데이터(E_L)는 상기 일반 로우 데이터(N_L)의 0-계조(0G) 보다 낮은 즉, 0-계조(0G)와 실질적으로 같은 0-계조(0G)일 수 있다.

한편, 상기 입력 데이터(DIN)가 기준 계조(128G)보다 높은 159-계조(159G)인 경우, 상기 강조 하이 데이터(E_H)는 상기 일반 하이 데이터(N_H)의 239-계조(239G) 보다 높은 249-계조(249G)일 수 있고, 상기 강조 로우 데이터(E_L)는 상기 일반 로우 데이터(N_L)의 77-계조(77G) 보다 높은 200-계조(200G)일 수 있다.

따라서 상기 에지 영역에 해당하는 입력 데이터는 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 의해서, 상기 강조 하이 데이터(E_H)와 강조 로우 데이터(E_L) 간의 차이가 감소됨으로써 휘도 차이를 줄일 수 있다. 따라서 상기 에지 영역에서 체커 무늬와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 수 있다.

도시되지 않았으나, 무빙 아트팩트는 상기 물체의 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 상기 물체의 다양한 에지 영역에서 시인될 수 있다. 따라서, 상기 강조 감마 룩업테이블은 상기 물체의 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 다양하게 설정된 복수의 강조 감마 룩업테이블들을 포함할 수 있고, 상기 복수의 강조 감마 룩업테이블들을 상기 물체의 움직임 방향 및 움직임 속도에 따라서 선택적으로 적용함으로써 다양한 무빙 아트팩트를 개선할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 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(단계 S110). 예를 들면, 상기 움직임 벡터 추출부(310)는 상기 현재 프레임 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 에지 결정부(332)는 상기 움직임 벡터(MV)를 이용하여 영상에 포함된 움직이는 물체의 에지 영역을 결정한다(단계 S120). 상기 에지 영역은 상기 물체의 복수의 에지 영역들 중 상기 무빙 아트팩트가 발생하는 에지 영역으로 결정될 수 있다. 예를 들면, 상기 물체의 움직임 방향이 좌측 수평 방향이면 상기 물체의 좌측 에지 영역이 상기 에지 영역으로 결정될 수 있고, 상기 움직임 방향이 우측 수평 방향이면 상기 물체의 우측 에지 영역이 상기 에지 영역으로 결정될 수 있다.

상기 감마 출력 제어부(331)는 입력 데이터(DIN)가 상기 에지 영역에 위치한 서브 화소의 데이터인지를 결정한다(단계 S130).

상기 입력 데이터(DIN)가 상기 에지 영역에 해당하면 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 룩업테이블 제어부(335)를 제어하여 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 저장된 강조 하이 데이터 또는 강조 로우 데이터를 독출한다(단계 S140).

한편, 상기 입력 데이터(DIN)가 상기 에지 영역에 해당하지 않으면, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 룩업테이블 제어부(335)를 제어하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)에 저장된 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터를 독출한다(단계 S150).

상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 입력 데이터(DIN)가 상기 에지 영역에 해당하는 경우, 상기 순차 패턴 저장부(333)에 저장된 시공간적 순차 패턴(TSP)에 기초하여 상기 강조 감마 룩업테이블(336)로부터 독출된 상기 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터를 선택하여 출력 데이터(DOUT)로 출력한다(단계 S160).

한편, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 입력 데이터(DIN)가 상기 에지 영역에 해당하지 않는 경우, 상기 시공간적 순차 패턴(TSP)에 기초하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)로부터 독출된 상기 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 선택하여 출력 데이터(DOUT)로 출력한다(단계 S160).

본 실시예에 따르면, 움직이는 물체의 에지 영역에 해당하는 입력 데이터를 상기 강조 감마 룩업테이블에 저장된 고휘도 감마와 저휘도 감마 사이의 휘도 차이 작은 상기 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터를 적용함으로써 움직이는 물체의 상기 에지 영역에서 휘도 차이에 의한 체커 무늬와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.

이하에서는 이전 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 반복되는 설명은 생략하거나 간략하게 한다.

도 1 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(100), 제어부(200), 감마 데이터 생성 회로(300A), 데이터 구동 회로(400) 및 게이트 구동 회로(500)를 포함한다.

상기 감마 데이터 생성 회로(300A)는 움직임 벡터 추출부(310), 더블링 처리부(320) 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 더블링 처리부(320)는 상기 입력 데이터(DIN)를 프레임 단위로 반복하여 출력한다(dDIN). 예를 들면, 상기 더블링 처리부(320)는 60Hz의 프레임 주파수로 원시 데이터 프레임을 수신하고, 상기 원시 데이터 프레임을 반복하여 120Hz의 프레임 주파수로 원시 데이터 프레임 및 상기 원시 데이터 프레임과 동일한 반복 데이터 프레임을 출력한다. 상기 더블링 처리부(320)는 입력되는 소스 영상 데이터의 프레임 주파수 보다 표시 패널의 프레임 주파수가 높은 경우 사용되는 데이터 처리 장치이다.

상기 감마 출력부(330)는 상기 더블링 처리부(320)로부터 출력된 고주파수의 입력 데이터(dDIN)를 수신한다. 상기 감마 출력부(330)는 상기 움직임 벡터(MV)에 기초하여 입력 영상에 포함된 물체의 에지 영역을 결정한다.

상기 감마 출력부(330)는 상기 더블링 처리부(320)로부터 제공된 상기 원시 데이터 프레임과 상기 반복 데이터 프레임의 입력 데이터(dDIN)를 시간분할 방식 및 공간분할 방식을 적용하여 고휘도 감마의 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

예를 들면, 상기 감마 출력부(330)는 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임인지 또는 상기 반복 데이터 프레임인지를 결정한다. 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 반복 데이터 프레임이면, 상기 감마 출력부(330)는 상기 입력 데이터(dDIN)를 시간분할 및 공간분할 방식을 적용하여 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임이면, 상기 감마 출력부(330)는 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 에지 영역에 해당하는 데이터인지를 결정한다.

상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임이고, 상기 에지 영역에 해당하면, 상기 감마 출력부(330)는 상기 입력 데이터(DIN)를 시간분할 및 공간분할 방식을 적용하여 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임이고, 상기 에지 영역에 해당하지 않으면, 상기 감마 출력부(330)는 상기 입력 데이터(dDIN)를 시간분할 및 공간분할 방식을 적용하여 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 출력 데이터(DOUT)로 출력한다.

상기 감마 출력부(330)는 이전 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소를 포함한다. 도 2를 참조하면, 상기 감마 출력부(330)는 감마 출력 제어부(331), 에지 결정부(332), 순차 패턴 저장부(333), 룩업테이블 제어부(335), 강조 감마 룩업테이블(336) 및 일반 감마 룩업테이블(337)을 포함한다.

상기 에지 결정부(332)는 상기 움직임 벡터를 이용하여 영상에 포함된 움직이는 물체의 에지 영역을 결정한다.

상기 순차 패턴 저장부(333)는 시공간적 순차 패턴을 포함하고, 상기 시공간적 순차 패턴에 상기 감마 출력 제어부(331)에 제공한다. 상기 시공간적 순차 패턴은 입력 데이터를 고휘도 감마의 하이 데이터 및 저휘도 감마의 로우 데이터를 시간분할 방식 및 공간분할 방식으로 적용하기 위한 설정 패턴이다.

예를 들면, 상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 구조로 배열된 서브 화소들에 대해서 상기 고휘도 감마의 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마의 로우 데이터가 설 정 화소 위치에 배열된 공간적 패턴, 및 상기 공간적 패턴의 하이 데이터 및 로우 데이터를 연속되는 k 프레임 동안 설정 순서로 배열된 시간적 패턴을 포함한다. 여기서, n, m 및 k 는 자연수이다.

상기 룩업테이블 제어부(335)는 상기 감마 출력 제어부(331)의 제어에 따라서 상기 강조 감마 룩업테이블(336) 및 일반 감마 룩업테이블(337)로부터 상기 입력 데이터(dDIN)에 대응하는 고휘도 감마의 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 로우 데이터를 독출한다.

상기 강조 감마 룩업테이블(336)은 입력 데이터(dDIN)에 대응하는 고휘도 감마 곡선에 기초한 강조 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선에 기초한 강조 로우 데이터가 저장된다. 상기 강조 감마 룩업테이블(336)은 전체 계조에 대해서 샘플링된 복수의 계조들에 각각 대응하는 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터가 저장되고, 저장되지 않은 나머지 계조들 각각에 대응하는 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터는 보간 방식으로 산출될 수 있다.

상기 일반 감마 룩업테이블(337)은 입력 데이터(dDIN)에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 일반 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선에 기초한 일반 로우 데이터가 저장된다. 상기 일반 감마 룩업테이블(337)은 전체 계조에 대해서 샘플링된 복수의 계조들에 각각 대응하는 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터가 저장되고, 저장되지 않은 나머지 계조들 각각에 대응하는 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터는 보간 방식으로 산출될 수 있다.

상기 고휘도 감마 곡선과 상기 저휘도 감마 곡선에서 최대 휘도 차이를 갖는 계조를 기준 계조로 설정하고 상기 기준 계조를 기준으로 입력 데이터의 상기 강조 하이 데이터와 강조 로우 데이터를 설정한다.

따라서 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 의해서, 상기 기준 계조 보다 높은 계조의 입력 데이터는 상기 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터 보다 높은 계조의 상기 강조 하이 데이터 또는 상기 강조 로우 데이터가 상기 출력 데이터로 출력된다. 반면, 상기 기준 계조 보다 낮은 계조의 입력 데이터는 상기 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터 보다 낮은 계조의 상기 강조 하이 데이터 또는 상기 강조 로우 데이터가 상기 출력 데이터로 출력된다. 결과적으로 상기 에지 영역에 해당하는 입력 데이터는 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 의해서, 상기 강조 하이 데이터와 강조 로우 데이터 간의 차이를 줄임으로써 휘도 차이를 줄일 수 있다. 따라서, 상기 에지 영역에서 체커 무늬와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 수 있다.

도 7은 도 6에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1, 도 2, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 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(단계 S210). 예를 들면, 상기 움직임 벡터 추출부(310)는 상기 현재 프레임 이전에 수신된 적어도 하나의 이전 프레임 데이터와 현재 프레임 데이터를 비교하여 프레임 영상에 포함된 물체(object)의 움직임 벡터(MV)를 추출한다.

상기 에지 결정부(332)는 상기 움직임 벡터(MV)를 이용하여 프레임 영상에 포함된 움직이는 물체의 에지 영역을 결정한다(단계 S220).

상기 더블링 처리부(320)는 60Hz의 프레임 주파수로 원시 데이터 프레임을 수신하고, 상기 원시 데이터 프레임을 반복하여 120Hz의 프레임 주파수로 원시 데이터 프레임 및 상기 원시 데이터 프레임과 동일한 반복 데이터 프레임을 출력한다(단계 S230).

상기 감마 출력 제어부(331)는 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임인지 또는 상기 반복 데이터 프레임인지를 결정한다(단계 S240).

상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 반복 데이터 프레임이면, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 룩업테이블 제어부(335)를 제어하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)에 저장된 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터를 독출한다(단계 S270).

한편, 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임이면, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 에지 영역에 해당하는지를 결정한다(단계 S250).

상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 에지 영역에 해당하면 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 룩업테이블 제어부(335)를 제어하여 상기 강조 감마 룩업테이블(336)에 저장된 강조 하이 데이터 또는 강조 로우 데이터를 독출한다(단계 S260).

한편, 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 에지 영역에 해당하지 않으면, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 룩업테이블 제어부(335)를 제어하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)에 저장된 일반 하이 데이터 또는 일반 로우 데이터를 독출한다(단계 S270).

여기서, 상기 강조 감마 룩업테이블(336) 및 상기 일반 감마 룩업테이블(337)에는 전체 계조 중 샘플링된 복수의 계조들에 대응하는 하이 데이터 및 로우 데이터가 저장되고, 샘플링되지 않은 나머지 계조에 대응하는 하이 데이터 및 로우 데이터는 연산에 의해 산출될 수 있다.

상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 반복 데이터 프레임의 데이터이면, 상기 시공간적 순차 패턴(TSP)에 기초하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)로부터 독출된 상기 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 선택하여 출력 데이터(DOUT)로 출력한다(단계 S280).

한편, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임의 데이터이고, 상기 에지 영역에 해당하는 경우, 상기 순차 패턴 저장부(333)에 저장된 시공간적 순차 패턴(TSP)에 기초하여 상기 강조 감마 룩업테이블(336)로부터 독출된 상기 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터를 선택하여 출력 데이터(DOUT)로 출력한다(단계 S280).

한편, 상기 감마 출력 제어부(331)는 상기 입력 데이터(dDIN)가 상기 원시 데이터 프레임의 데이터이고, 상기 에지 영역에 해당하지 않는 경우, 상기 시공간적 순차 패턴(TSP)에 기초하여 상기 일반 감마 룩업테이블(337)로부터 독출된 상기 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터를 선택하여 출력 데이터(DOUT)로 출력한다(단계 S280).

본 실시예에 따르면, 움직이는 물체의 에지 영역에 해당하는 입력 데이터를 상기 강조 감마 룩업테이블에 저장된 고휘도 감마와 저휘도 감마 사이의 휘도 차이 작은 상기 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터를 적용함으로써 움직이는 물체의 상기 에지 영역에서 체커 무늬와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 도 6에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.

도 6 및 도 8a를 참조하면, 상기 더블링 처리부(320)는 저주파수의 원시 데이터 프레임을 반복하여 고주파수의 원시 데이터 프레임 및 반복 데이터 프레임을 출력한다. 상기 감마 출력부(330)는 상기 더블링 처리부(320)로부터 제공된 상기 원시 데이터 프레임 및 상기 반복 데이터 프레임의 입력 데이터를 고휘도 감마의 하이 데이터 또는 저휘도 감마의 로우 데이터로 출력한다.

이하에서는 상기 60Hz의 원시 데이터 프레임에서 추출된 움직임 벡터(MV)에 기초한 움직이는 물체(OB)의 움직임 방향은 수평 방향이고, 움직임 속도는 60Hz 기준으로 1ppf(pixel per frame)이고, 120Hz 기준으로 1ppf 인 경우를 예로서 설명한다.

제N 프레임(N_Frame) 동안, 상기 감마 출력부(330)는 제1 원시 데이터 프레임(OF1)에 포함된 물체(OB)의 에지 영역(EA)에 해당하는 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴(도 3에 도시된 TSP)에 기초하여 고휘도 감마의 강조 하이 데이터(eH) 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터(eL)로 출력하고, 상기 에지 영역(EA)을 제외한 나머지 영역에 해당하는 프레임 영상의 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 고휘도 감마의 일반 하이 데이터(H) 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터(L)로 출력한다.

제N+1 프레임(N+1_Frame) 동안, 상기 감마 출력부(330)는 상기 제1 원시 데이터 프레임(OF1)이 반복된 제1 반복 데이터 프레임(RF1)의 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 고휘도 감마의 일반 하이 데이터(H) 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터(L)로 출력한다. 상기 물체(OB)의 에지 영역(EA)은 실질적으로 배경 영상이 표시되므로 상기 제1 반복 데이터 프레임(RF1)의 상기 에지 영역(EA)의 휘도는 강조할 필요가 없다.

제N+2 프레임(N+2_Frame) 동안, 상기 감마 출력부(330)는 제2 원시 데이터 프레임(OF2)에 포함된 물체(OB)의 에지 영역(EA)에 해당하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 고휘도 감마의 강조 하이 데이터(eH) 또는 저휘도 감마의 강조 로우 데이터(eL)로 출력하고, 상기 에지 영역(EA)을 제외한 프레임 영상의 나머지 영역에 해당하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 고휘도 감마의 일반 하이 데이터(H) 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터(L)로 출력한다. 상기 제2 원시 데이터 프레임(OF2)의 상기 에지 영역(EA)은 상기 제n 프레임(n_FRAME)에 표시된 상기 제1 원시 데이터 프레임(OF1)의 상기 에지 영역(EA)에 대해 2 Pixel 만큼 수평 방향으로 이동된다.

제N+3 프레임(N+3_Frame) 동안, 상기 감마 출력부(330)는 상기 제2 원시 데이터 프레임(OF21)이 반복된 제2 반복 데이터 프레임(RF2)의 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 고휘도 감마의 일반 하이 데이터(H) 또는 저휘도 감마의 일반 로우 데이터(L)로 출력한다. 상기 물체(OB)의 에지 영역(EA)은 실질적으로 배경 영상이 표시되므로 상기 제2 반복 데이터 프레임(RF2)의 상기 에지 영역(EA)의 휘도는 강조할 필요가 없다.

이와 같은 방식으로, 움직이는 상기 물체(OB)의 에지 영역(EA)의 휘도를 강조함으로써 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 물체(OB)의 에지 영역(EA)에서 시인되는 체커 무늬의 무빙 아트팩트가 개선될 수 있다.

도 8b를 참조하면, 입력 데이터가 기준 계조 보다 높은 계조인 경우, 에지 영역(EA)의 계조를 고계조로 강조함으로써 체커 무늬의 시인을 막을 수 있고, 또한, 입력 데이터가 기준 계조 보다 낮은 계조인 경우, 에지 영역의 계조를 저계조로 강조함으로써 체커 무늬의 시인을 막을 수 있다.

이상의 본 발명의 실시예들에 따르면, 움직이는 물체의 에지 영역에 해당하는 입력 데이터를 고휘도 감마와 저휘도 감마 사이의 휘도 차이 작은 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터를 적용함으로써 움직이는 물체의 상기 에지 영역에서 체커와 같은 무빙 아트팩트의 시인을 막을 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, 300A : 감마 데이터 생성 회로 400 : 데이터 구동 회로
500 : 게이트 구동 회로 320 : 더블링 처리부
331 : 감마 출력 제어부 332 : 에지 결정부
333 : 순차 패턴 저장부 335 : 룩업테이블 제어부
336 : 강조 감마 룩업테이블 337 : 일반 감마 룩업테이블

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 영상에 포함된 물체의 움직임 벡터를 추출하는 움직임 벡터 추출부;
상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 물체의 에지 영역을 결정하는 에지 결정부;
상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 저휘도 감마의 일반 로우 데이터로 출력하고, 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 저휘도 감마의 강조 로우 데이터로 출력하는 감마 출력 제어부; 및
상기 감마 출력 제어부로부터 출력된 출력 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 상기 데이터 라인에 출력하는 데이터 구동 회로를 포함하고,
동일 계조의 입력 데이터에 대해서 상기 강조 하이 데이터와 상기 강조 로우 데이터간의 차이는 상기 일반 하이 데이터와 상기 일반 로우 데이터간의 차이 보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴이 저장된 순차 패턴 저장부;
상기 입력 데이터에 대응하는 고휘도 감마 곡선에 기초한 일반 하이 데이터 및 저휘도 감마 곡선에 기초한 일반 로우 데이터가 저장된 일반 감마 룩업테이블; 및
상기 입력 데이터에 대응하는 상기 고휘도 감마 곡선에 기초한 강조 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마 곡선에 기초한 강조 로우 데이터가 저장된 강조 감마 룩업테이블을 더 포함하는 표시 장치.
제2항에 있어서, 상기 입력 데이터가 상기 고휘도 감마 곡선과 상기 저휘도 감마 곡선 사이에서 최대 휘도 차이를 갖는 기준 계조 보다 높은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 높은 계조인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제3항에 있어서, 상기 입력 데이터가 상기 기준 계조 보다 낮은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 낮은 계조인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 반복하고, 원시 데이터 프레임 및 상기 원시 데이터 프레임과 동일한 반복 데이터 프레임을 출력하는 더블링 처리부를 더 포함하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 상기 감마 출력 제어부는 상기 입력 데이터가 상기 반복 데이터 프레임이면, 상기 에지 영역에 무관하게 상기 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 감마 출력 제어부는 상기 입력 데이터가 상기 원시 데이터 프레임이면, 상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하고, 상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 강조 로우 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 더블링 처리부는 60Hz 프레임 주파수로 수신된 데이터를 120Hz 프레임 주파수로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제8항에 있어서, 상기 움직임 벡터의 움직임 속도는 60Hz 프레임 주파수에 대해 1ppf(pixel per frame)이고, 120Hz 프레임 주파수에 대해 2ppf 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴은 n x m 구조의 서브 화소들에 대해서 상기 고휘도 감마의 하이 데이터 및 상기 저휘도 감마의 로우 데이터가 배열된 공간적 패턴, 및 상기 공간적 패턴의 하이 데이터 및 로우 데이터가 연속되는 k 프레임들에 대해서 설정 순서로 배열된 시간적 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치(n, m, 및 k 는 자연수).
제10항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴은 2x2 구조의 서브 화소들에 대해서 제1 서브 화소 및 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제2 서브 화소는 시간적으로 제1 순차를 갖고, 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제3 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소와 상기 행 방향으로 인접한 제4 서브 화소는 시간적으로 제2 순차를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1 순차는 연속하는 4 프레임들 동안, 상기 고휘도 감마의 하이 데이터(H)와 상기 저휘도 감마의 로우 데이터(L)는 "H→L→H→L" 와 같은 순서를 갖고, 상기 제2 순차는 "L→H→L→H" 와 같은 순서를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
입력 데이터를 이용하여 입력 영상에 포함된 물체의 움직임 벡터를 추출하는 단계;
상기 움직임 벡터의 움직임 방향 및 움직임 속도에 기초하여 상기 물체의 에지 영역을 결정하는 단계;
상기 에지 영역을 제외한 나머지 프레임 영역의 입력 데이터를 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 저휘도 감마의 일반 로우 데이터로 출력하는 단계;
상기 에지 영역에 대응하는 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 강조 하이 데이터 및 저휘도 감마의 강조 로우 데이터로 출력하는 단계; 및
하이 데이터 또는 로우 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 단계를 포함하고,
동일 계조의 입력 데이터에 대해서 상기 강조 하이 데이터와 상기 강조 로우 데이터간의 차이는 상기 일반 하이 데이터와 일반 로우 데이터간의 차이 보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제13항에 있어서, 상기 입력 데이터가 상기 고휘도 감마와 상기 저휘도 감마 사이에서 최대 휘도 차이를 갖는 기준 계조 보다 높은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 높은 계조인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제14항에 있어서, 상기 입력 데이터가 상기 기준 계조 보다 낮은 계조인 경우, 상기 강조 하이 데이터 및 상기 강조 로우 데이터는 상기 일반 하이 데이터 및 상기 일반 로우 데이터 보다 각각 낮은 계조인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제13항에 있어서, 상기 입력 데이터를 프레임 단위로 반복하여 원시 데이터 프레임 및 상기 원시 데이터 프레임과 동일한 반복 데이터 프레임을 출력하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
제16항에 있어서, 상기 입력 데이터가 상기 반복 데이터 프레임이면, 상기 에지 영역에 무관하게 상기 입력 데이터를 상기 시공간적 순차 패턴에 기초하여 시간분할 및 공간분할 방식으로 고휘도 감마의 일반 하이 데이터 및 일반 로우 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제16항에 있어서, 상기 원시 데이터 프레임과 상기 반복 데이터 프레임은 120Hz 프레임 주파수로 출력되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제18항에 있어서, 상기 움직임 물체의 움직임 속도는 60Hz 프레임 주파수에 대해 1ppf(pixel per frame)이고, 120Hz 프레임 주파수에 대해 2ppf 인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
제18항에 있어서, 상기 시공간적 순차 패턴은 2x2 구조의 서브 화소들에 대해서 제1 서브 화소 및 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제2 서브 화소는 시간적으로 제1 순차를 갖고, 상기 제1 서브 화소와 행 방향으로 인접한 제3 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소와 상기 행 방향으로 인접한 제4 서브 화소는 시간적으로 제2 순차를 갖고,
상기 제1 순차는 연속하는 4 프레임들 동안, 상기 고휘도 감마의 하이 데이터(H)와 상기 저휘도 감마의 로우 데이터(L)는 "H→L→H→L" 와 같은 순서를 갖고, 상기 제2 순차는 "L→H→L→H" 와 같은 순서를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.