KR20090015196A

KR20090015196A - 표시 장치 및 이의 구동 방법

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Publication number: KR20090015196A
Application number: KR1020070079302A
Authority: KR
Inventors: 전봉주; 박봉임; 이형래; 정재원; 최용준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2009-02-12
Also published as: US20090040156A1; KR101517392B1

Abstract

본 발명은 복수의 계조에 각기 대응하는 복수의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 복수의 계조 중 일부의 계조 포인트에 대응하는 일부의 가변 코드 데이터가 저장된 저장부와, 상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 또는 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 원시 화소 데이터의 계조를 서로 다른 레벨의 계조 코드 신호로 변환하는 신호 제어부와, 상기 계조 코드 신호를 아날로그 형태의 화소 데이터 신호로 변환하는 데이터 구동부 및 상기 화소 데이터 신호에 따라 화상을 표시하는 화상 표시부를 구비하는 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공한다. 이와 같이 영상 표시 방식에 따라 원시 화소 데이터를 서로 다른 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 변환시켜, 영상 표시 방식에 따른 휘도 저하 및 플리커 발생을 방지할 수 있고, 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터만을 메모리에 저장함으로 메모리에 저장되는 데이터량을 줄일 수 있어 메모리 추가로 인한 표시 장치의 제조 비용을 절감시킬 수 있다.

계조 전압, 계조 코드, 원시 화소 데이터, 코드 변환, 보간법

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 표시 화면의 휘도 특성을 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.

근래 들어 휴대용 전자 기기에 멀티 미디어 기능이 요구되면서 평판 디스플레이의 수요가 급격히 증가하고 있다. 이러한 평판 디스플레이의 하나인 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(Thin Film Transistor- Liquid Crystal Display; TFT-LCD)는 가볍고 소비 전력이 낮아 휴대용 전자 기기의 디스플레이로 각광 받고 있다.

그러나, 액정 표시 장치는 기존의 음극선관에 비하여 동화상의 응답속도가 늦은 단점이 있다. 즉, 기존의 음극선관(Cathode Ray Tube; CRT)은 임펄스(Impulse)방식으로 영상신호를 표시한다. 그러나 액정 표시 장치는 홀드(Hold)방식으로 영상 신호를 표시한다. 이에, 액정 표시 장치는 동화상 구현시 화면의 끌림 현상이 발생한다. 이는, 액정의 응답 속도가 한 프레임의 주기보다 늦기 때문이다. 즉, 액정에 충전된 전압(화상 신호 또는 데이터 전압)을 한 프레임 동안 유지한 다음 프레임에 새로운 전압을 인가하면 화면상에 끌림 현상 즉, 움직임 흐림 현상(motion blur)이 발생한다.

최근의 액정 표시 장치는 홀드 방식에 의한 끌림 현상을 방지하기 위해 한 프레임 중 일정 구간은 실제 화상 데이터를 인가하고, 나머지 구간은 블랙 데이터를 인가하여 구동하는 임펄스 방식을 사용하고 있다. 하지만, 액정 표시 장치가 상술한 임펄스 방식으로 화상을 표시하는 경우, 화상이 한 프레임 동안 지속적으로 표시 되지 않아 홀드 방식에 비하여 휘도가 저하되고, 플리커(flicker)현상이 발생하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 영상 표시 방식에 따라 기준 계조 값을 변화시켜 주어 휘도 저하를 방지하고, 플리커 발생을 방지할 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 복수의 계조에 각기 대응하는 복수의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 복수의 계조 중 일부의 계조 포인트에 대응하는 일부의 가변 코드 데이터가 저장된 저장부와, 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 또는 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 원시 화소 데이터의 계조를 서로 다른 레벨의 계조 코드 신호로 변환하는 신호 제어부와, 상기 계조 코드 신호를 아날로그 형태의 화소 데이터 신호로 변환하는 데이터 구동부 및 상기 화소 데이터 신호에 따라 화상을 표시하는 화상 표시부를 구비하는 표시 장치를 제공한다.

상기 신호 제어부는, 상기 원시 화소 데이터를 인가 받는 데이터 입력부와, 상기 화상 표시부의 구동 모드와, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 및 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 인가받은 상기 원시 화소 데이터를 제 1 또는 제 2 계조 코드 신호로 변환하는 계조 코드 변환부 및 상기 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호를 상기 데이터 구동부에 제공하는 데이터 출력부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 기준 계조 코드 데이터와 상기 가변 계조 코드 데이터는 동일 범위의 계조 코드 데이터 값 중에서 선택되고, 동일 계조를 갖는 원시 화소 데이터에 대하여 상기 제 2 레벨의 계조 코드 신호의 계조 코드 데이터 값이 상기 제 1 레벨의 계조 코드 신호의 계조 코드 데이터 값보다 더 높은 것이 효과적이다.

상기 계조 코드 변환부는, 상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 중 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 출력하거나, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 상기 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 상기 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 코드 신호 변환부와, 상기 기준 계조 코드 데이터 또는 상기 가변 계조 코드 데이터를 상기 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 계조 코드 신호 생성부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 계조 코드 변환부는, 상기 원시 화소 데이터의 계조를 상기 기준 계조 코드 데이터로 변환시키는 계조 코드 생성부와, 상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호로 출력하거나, 상기 가변 계조 코드 데이터에 따라 상기 제 1 레벨의 계조 코드 신호를 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 변환하여 출력하는 코드 데이터 변경부를 포함하는 것이 가능하다.

상기 계조 코드 변환부는, 상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수 의 기준 계조 코드 데이터 중 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 정상 코드 신호 생성부와, 상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하고, 생성된 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 변형 코드 신호 생성부를 포함할 수도 있다.

상기 화상 표시부의 구동 모드는 정상 구동 모드 또는 임펄스 구동 모드를 갖고, 상기 임펄스 구동 모드시 상기 신호 제어부는 일 프레임 구간 중에 블랙에 해당하는 화소 데이터 신호 일부를 일정 비율로 제공하는 것이 바람직하다.

동일 원시 화소 데이터의 계조에 대하여 상기 임펄스 구동 모드시의 계조 코드 신호의 레벨이 상기 정상 구동 모드시의 계조 코드 신호의 레벨보다 더 높다.

상기 일 프레임 구간 중에 인가되는 상기 블랙에 해당하는 화소 데이터 신호의 비율이 증대될수록 상기 계조 코드 신호의 레벨이 증가 한다.

상기 저장부와 상기 신호 제어부가 단일 칩 내에 마련되는 것이 효과적이다.

상기 데이터 구동부는, 상기 계조 코드 신호를 래치하는 래치부와, 복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부 및 상기 복수의 계조 전압을 이용하여 상기 계조 코드 신호를 아날로그 형태의 상기 화소 데이터로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 복수 계조에 각기 대응하는 복수의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 복수 계조 중 일부 계조 포인트에 대응하는 일부의 가변 계조 코드 데이터를 저장하는 단계와, 원시 화소 데이터를 제공 받는 단계와, 정상 구동 모드 인지 또는 임펄스 구동 모드 인지 판단하는 단계와, 정상 구동 모드 일 경우, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 중 상기 원시 화소 데이터의 계조에 대응하는 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호로 출력하고, 임펄스 구동 모드 일 경우, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 대응하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하고, 생성된 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 단계 및 상기 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호를 화소 데이터 신호로 변환하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법을 제공한다.

상기 임펄스 구동 모드는 일 프레임 내에 블랙 데이터가 차지하는 비율에 따라 복수 레벨로 분리되고, 상기 복수 레벨의 임펄스 구동 모드에 각기 대응하도록 상기 일부의 가변 계조 코드 데이터가 저장된 복수의 가변 계조 코드 데이터 그룹이 저장되고, 해당 레벨의 임펄스 구동 모드가 선택될 경우 해당 가변 계조 코드 데이터 그룹이 사용되는 것이 가능하다.

상기 일부의 가변 계조 코드 데이터를 저장하는 단계는, 상기 복수 계조에 대응하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계와, 상기 복수 계조 중 일부의 계조 포인트를 선택하는 단계와, 상기 선택된 계조 포인트들과 이에 대응하는 일부의 가변 계조 코드 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 대응하는 상기 가변 계조 코드 데이터를 생 성하는 단계는, 상기 원시 화소 데이터의 계조와 저장된 상기 일부의 계조 포인트를 비교하는 단계 및 상기 비교 결과 상기 계조와 상기 계조 포인트가 일치하는 경우 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 저장된 상기 가변 계조 코드 데이터를 그대로 사용하고, 상기 계조와, 상기 계조 포인트가 일치하지 않는 경우, 새로운 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계를 구비하되, 상기 새로운 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계는, 상기 원시 화소 데이터의 계조와 인접한 상하 두개의 계조 포인트를 설정하는 단계와, 상기 두 인접한 계조 포인트에 해당하는 두개의 가변 계조 코드 데이터와, 상기 두 인접한 계조 포인트에 해당하는 두개의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 새로운 가변 계조 코드 데이터를 계산하는 것이 바람직하다.

상기 새로운 가변 계조 코드 데이터의 계산은 보간법을 이용하는 것이 효과적이다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 영상 표시 방식에 따라 원시 화소 데이터를 서로 다른 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 변환시켜, 영상 표시 방식에 따른 휘도 저하 및 플리커 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 정상 구동시 저장된 기준 계조 코드 데이터를 이용하여 모든 계조에 대한 일 레벨의 계조 코드 신호를 생성하고, 임펄스 구동시 저장된 상기 기준 계조 코드 데이터와 저장된 일부의 계조 포인트에 대응하는 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 입력된 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 가변 계조 코드 신호를 생성할 수 있다.

또한, 본 발명은 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터만을 메모리에 저장함으로 메모리에 저장되는 데이터량을 줄일 수 있어 메모리 추가로 인한 제작 비용이 증가되는 것을 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다. 도 2는 일 실시예에 따른 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 계조 코드 변환부를 설명하기 위한 블록도이다. 도 4 및 도 5는 일 실시예의 변형예에 따른 계조 코드 변환부를 설명하기 위한 블록도들이다. 도 6은 일 실시예에 따른 데이터 구동부를 설명하기 위한 블록도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 화상 표시부(100), 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 구동 전압 생성부(400), 기준 계조 전압 생성부(500) 및 신호 제어부(600)를 포함한다.

화상 표시부(100)는 일 방향으로 연장된 복수의 게이트 라인(G1 내지 Gn) 및 이와 교차하는 방향으로 연장된 복수의 데이터 라인(D1 내지 Dm)을 구비한다. 화상 표시부(100)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)과 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 접속된 복수의 화소를 더 구비한다. 복수의 화소는 화상 표시부(100) 영역 내에 매트릭스 배열되어 있다. 화소는 각기 박막 트랜지스터(T), 유지 커패시터(Cst) 및 액정 커패시터(Clc)를 포함한다. 그리고, 복수의 화소는 각기 적색(R), 녹색(G) 또는 청색(B)을 표시한다. 이에 화상 표시부(100)는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 화소들의 조합을 통해 총 천연색을 표시한다. 박막 트랜지스터(T)는 저온 폴리 실리콘 공정을 통해 제작되는 것이 바람직하다. 박막 트랜지스터(T)는 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 인가된 게이트 턴온 전압에 따라 구동하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)의 화소 데이터 신호를 액정 커패시터(Clc)에 제공한다.

화상 표시부(100)는 도시되지 않았지만, 표시 패널 내에 형성된다. 표시 패널은 투광성의 상부 및 하부 기판을 포함한다. 즉, 표시 패널의 하부 기판에는 화상 표시부(100)의 박막 트랜지스터(T), 게이트 라인(G1 내지 Gn), 데이터 라인(D1 내지 Dm) 및 액정 커패시터용 화소 전극이 마련된다. 상부 기판에는 차광 패턴(예를 들어, 블랙 매트릭스), 컬러 필터 및 액정 커패시터(Clc)용 공통 전극이 마련된다. 이때, 차광 패턴은 화상 표시부(100)의 일부를 제외한 모든 영역에 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상부 기판과 하부 기판 사이 영역에는 액정층이 마련된다.

상기 화상 표시부(100)의 외측에는 게이트 구동부(200), 데이터 구동부(300), 구동 전압 생성부(400), 기준 계조 전압 생성부(500) 및 신호 제어부(600)를 포함하는 제어부가 마련된다.

제어부는 화상 표시부(100)에 구동 신호를 공급하여 화상 표시부(100)가 외부 광원을 받아 화상을 표시 할 수 있도록 한다. 이러한 제어부로 트랜지스터를 포함하는 다양한 회로 소자가 사용된다. 제어부를 구비하는 표시 장치의 제작 비용의 절감을 위해 제어부의 요소 중 일부는 화상 표시부(100)의 제작시 표시 패널에 함께 제작될 수 있다. 이 경우, 나머지 제어부 요소들은 별도의 IC 칩 형태로 제작된다. 즉, 단일의 칩 형태로 제작될 수도 있고, 각기 분리된 칩 형태로 제작될 수 있다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터의 입력 영상 신호(RGB)와, 입력 영상 신호(RGB)의 표시를 제어하는 입력 제어신호(MCON)를 제공받는다. 그리고, 신호 제어부(600)는 외부 클럭 신호(MCLK)를 입력 받는다. 입력 영상 신호(RGB)는 원시 화소 데이터(즉, 적색, 녹색 및 청색 데이터)를 포함한다. 그리고, 입력 제어 신호(MCOM)는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클럭(CLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 구동 신호(DIMP)(즉, 모드 선택 신호)를 포함한다.

여기서, 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호를 화상 표시부(100)의 동작 조건에 맞게 처리한다. 신호 제어부(600)는 모드 선택 신호에 따라 입력 영상 신호(RGB)의 일 계조 값에 대하여 다양한 레벨의 디지털화된 계조 코드 신호(C-RGB) 를 생성한다. 즉, 임펄스 구동이 아닌 정상 구동의 경우 정상 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)를 생성한다. 하지만, 임펄스 구동의 경우 구동 신호(DIMP)의 레벨에 따라 복수의 변형된 계조 코드 신호(C-RGB)를 생성한다. 예들 들어, 신호 제어부(600)는 동일 계조의 입력 영상 신호(RGB)에 대하여 정상 구동일 경우에는 기준 계조 코드 신호(C-RGB)를 생성하고, 임펄스 구동일 경우에는 기준 계조 코드 신호(C-RGB)보다 높은 값을 갖는 변형된 계조 코드 신호(C-RGB)를 생성한다. 신호 제어부(600)는 생성된 계조 코드 신호(C-RGB)들을 데이터 구동부(300)에 제공한다.

또한, 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CON1) 및 데이터 제어 신호(CON2) 포함하는 복수의 제어 신호(CON1 내지 CON3)를 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CON1)를 게이트 구동부(200)에 전송하고, 데이터 제어 신호(CON2)를 데이터 구동부(300)에 전송한다. 여기서, 게이트 제어 신호(CON1)는 게이트 턴온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호, 게이트 클럭 신호 및 출력 인에이블 신호를 포함한다. 데이터 제어 신호(CON2)는 화소 데이터 신호의 전송 시작을 알리는 동기 시작 신호, 해당 데이터 라인에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호 및 데이터 클럭 신호를 포함한다. 또한, 데이터 제어 신호(CON2)로 공통 전압에 대한 계조 전압의 극성을 반전시키는 반전 신호를 더 포함할 수 있다.

이때, 신호 제어부(600)는 IC 칩 형태로 제작되어 표시 패널에 전기적으로 연결된 인쇄 회로 기판(미도시)에 실장된다. 그리고, 도시되지 않았지만, 신호 제어부(600)는 인쇄 회로 기판과 연결된 연성 인쇄 회로 기판을 통해 게이트 구동 부(200)와 전기적으로 연결된다.

상술한 구동 전압 발생부(400)는 외부 전원장치로부터 입력되는 외부 전원을 이용하여 표시 장치의 구동에 필요한 다양한 구동 전압들을 생성한다. 구동 전압 생성부(400)는 기준 전압(GVDD)과, 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 턴오프 전압(Voff) 그리고 공통 전압을 생성한다. 그리고, 구동 전압 생성부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 제어 신호(CON3)에 따라 게이트 턴온 전압(Von) 및 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 구동부(200)에 인가한다. 그리고, 기준 전압(GVDD)을 기준 계조 전압 생성부(500)에 인가하고, 공통 전압을 화상 표시부(100)에 인가한다.

상술한 게이트 구동부(200)는 제어 신호에 따라 구동 전압 발생부(400)의 게이트 턴온/턴오프 전압(Von/Voff)을 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 순차적으로 인가한다. 이를 통해 화소 데이터 신호가 인가될 해당 박막 트랜지스터(T)의 구동을 제어할 수 있게 된다. 본 실시예에서는 화상 표시부(100) 제작시 표시 패널의 가장자리 영역에 게이트 구동부도 함께 제작된다. 이러한 게이트 구동부(200)는 화상 표시부(100)의 게이트 라인(G1 내지 Gn) 각각에 접속된 복수의 스테이지를 구비한다. 복수의 스테이지부를 통해 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 게이트 턴온 전압을 순차적으로 공급한다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기 게이트 구동부(200)는 IC 칩 형태로 제작되어 신호 제어부(600)가 실장된 인쇄 회로 기판 상에 실장될 수도 있고, 표시 패널의 가장자리 영역에 실장될 수도 있다.

상술한 기준 계조 전압 생성부(500)는 기준 전압(GVDD)을 이용하여 복수의 기준 계조 전압(VGref1 내지 VGrefn)을 생성한다. 기준 계조 전압 생성부(500)는 저항 스트링을 통해 기준 전압(GVDD)을 복수의 기준 계조 전압(VGref1 내지 VGrefn)으로 분배한다. 기준 계조 전압 생성부(500)는 복수의 기준 계조 전압(VGref1 내지 VGrefn)을 데이터 구동부(300)에 제공한다.

상술한 데이터 구동부(300)는 기준 계조 전압(VGref1 내지 VGrefn)을 이용하여 계조 코드 신호(C-RGB)를 아날로그 형태의 화소 데이터 신호(DGS)로 변환시킨다. 데이터 구동부(300)는 변환된 화소 데이터 신호(DGS)를 해당 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 인가한다.

하기에서는 도 2를 참조하여 신호 제어부(600)에 관해 좀더 구체적으로 설명한다.

신호 제어부(600)는 제어 신호 생성부(601)와 데이터 처리부(602)를 구비한다.

제어 신호 생성부(601)은 입력 제어 신호(MCON)에 기초하여 표시 장치 구동을 위한 복수의 제어 신호(CON1 내지 CON3)를 생성한다. 제어 신호 생성부(601)은 게이트 구동부(200) 구동을 제어 하는 게이트 제어 신호와, 데이터 구동부(300)의 구동을 제어하는 데이터 제어 신호(CON2)와, 구동 전압 생성부(400)의 구동을 제어하는 구동 전압 제어 신호(CON3)를 생성한다.

데이터 처리부(602)는 원시 화소 데이터(RGB)를 계조 코드 신호(C-RGB)로 변환시키고, 변환된 계조 코드 신호(C-RFB)를 데이터 구동부(300)에 제공한다. 데이터 처리부(602)에 인가되는 원시 화소 데이터(RGB)는 원시 적색 화소 데이터, 원시 녹색 화소 데이터 및 원시 청색 화소 데이터를 구비한다. 그리고, 데이터 처리 부(602)는 각각의 원시 적색 화소 데이터, 원시 녹색 화소 데이터 및 원시 청색 화소 데이터를 계조 코드 신호로 변환시키고, 변환된 계조 코드 신호를 각기 데이터 구동부(300)에 제공한다. 이때, 원시 적색 화소 데이터, 원시 녹색 화소 데이터 및 원시 청색 화소 데이터 각각의 신호 변환은 서로 동일하기 때문에 본 실시예에서는 이들을 하나의 원시 화소 데이터로 통합하여 설명한다.

여기서, 데이터 처리부(602)로 인가되는 제 1 내지 제 n 레벨의 구동 신호(DIMP) 중 하나의 구동 신호에 따라 계조 코드 신호(C-RGB)의 레벨은 다양하게 변화된다. 즉, 본 실시예에서는 표시 장치의 동작 모드에 따라 원시 화소 데이터가 변환되는 계조 코드 신호(C-RGB) 레벨을 가변시켜 표시 장치의 동작 모드에 상관 없이 표시 장치가 일정한 휘도를 갖도록 할 수 있다.

본 실시예의 표시 장치는 다양한 구동 모드를 갖는다. 이러한 구동 모드로는 정상 구동 모드와 임펄스 구동모드를 구비한다. 임펄스 구동 모드의 경우 블랙 데이터가 인가됨으로 인해 표시 장치의 휘도가 저하된다. 따라서, 정상 구동 모드와 임펄스 구동 모드 간의 휘도를 균일하게 유지하기 위해서는 각 구동 모드 별로 각기 서로 다른 계조 코드 데이터 그룹을 사용하여야 한다. 계조 코드 데이터 그룹은 각 계조에 대응하는 계조 코드 데이터들을 포함한다. 더욱이 임펄스 구동 모드를 세분화시켜 구동시킬 경우에는 많은 수의 계조 코드 데이터 그룹을 필요로 하게 된다. 임펄스 구동 모드의 세분화는 일 프레임 내에 블랙 데이터가 차지하는 비율(인가되는 비율)에 따라 다양하다. 예를 들어 일 프레임 내에 블랙 데이터가 10%, 30% 및 50%를 차지하는 경우를 각기 제 1 내지 제 3 임펄스 구동 모드로 정의한다. 이때, 제 1 내지 제 3 임펄스 구동 모드 각각에 사용되는 계조 코드 데이터 그룹은 서로 다르다.

도 7은 임펄스 구동에 따른 계조 코드 데이터 그룹의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.

도 7의 그래프에서와 같이 정상 구동 모드의 경우 각 계조(256 계조)에 대하여 A선과 같은 계조 코드 데이터 그룹이 사용된다. 본 실시예에서는 정상 구동 모드시 사용되는 계조 코드 데이터 그룹을 기준 계조 코드 데이터 그룹이라 한다. 그러나, 정상 구동 모드와 동일한 휘도를 유지하기 위해 제 1 임펄스 구동 모드(일 프레임 내에 블랙 데이터가 10% 차지하는 경우)의 경우 B선과 같은 계조 코드 데이터 그룹이 사용되고, 제 2 임펄스 구동 모드(일 프레임 내에 블랙 데이터가 30% 차지하는 경우)의 경우 C선과 같은 계조 코드 데이터 그룹이 사용되며, 제 3 임펄스 구동 모드(일 프레임 내에 블랙 데이터가 50% 차지하는 경우)의 경우 D선과 같은 계조 코드 데이터 그룹이 사용된다. 본 실시예에서는 임펄스 구동 모드시 사용되는 계조 코드 데이터 그룹을 가변 계조 코드 데이터 그룹이라 한다. 가변 계조 코드 데이터 그룹은 다수의 실험 또는 시뮬레이션을 통해 얻어진 계조 코드 데이터들을 구비한다.

이와 같이 구동 모드에 따라 동일 계조에 대하여 그 계조 코드 데이터 그룹 내의 계조 코드 데이터가 서로 다름을 알 수 있다. 예를 들어 원시 화소 데이터(RGB)가 96계조를 갖는 경우, 정상 구동 모드의 경우 계조 코드 데이터는 약 2300이 된다. 그러나, 제 1 임펄스 구동 모드의 경우 동일한 96계조에 대하여 계조 코드 데이터는 약 2480이 된다. 또한, 제 2 임펄스 구동 모드의 경우 계조 코드 데이터는 약 2600이 되고, 제 3 임펄스 구동 모드의 경우 계조 코드 데이터는 약 2650이 된다. 이와 같이 일 프레임 내에서의 블랙 데이터의 비율이 증가할수록 계조 코드 데이터는 증가한다.

여기서, 데이터 처리부(602)는 상기 계조 코드 데이터 그룹에 해당하는 계조 코드 데이터를 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 따라서, 표시 장치의 구동 모드에 따라 데이터 처리부(602)에 동일한 계조 값을 갖는 화소 데이터가 인가되더라도 출력되는 계조 코드 신호(C-RGB)는 각기 다르다.

이때, 데이터 구동부(300)는 계조 코드 신호(C-RGB)에 해당하는 계조 전압을 화소 데이터 신호(DSC)로 하여 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 제공한다. 이와 같이 표시 장치의 구동 모드에 따라 입력되는 원시 화소 데이터(RGB)의 계조 코드 신호를 변화시켜 임펄스 구동 모드에서의 휘도 저하를 방지할 수 있다.

제 1 내지 제 n 레벨의 구동 신호(DIMP) 중 하나의 신호는 표시 장치의 구동 모드에 따라 선택적으로 데이터 처리부(602)에 제공된다. 즉, 정상 모드의 경우 제 1 레벨의 구동 신호(DIMP)가 데이터 처리부(602)에 제공된다. 따라서, 데이터 처리부(602)는 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)을 출력한다. 임펄스 모드의 경우 블랙 데이터의 양에 따라 제 2 내지 제 n 레벨의 구동 신호(DIMP) 중 하나의 신호가 데이터 처리부(602)에 제공된다. 따라서, 데이터 처리부(602)는 제 2 내지 제 n 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB) 중 하나의 신호를 출력한다.

이때, 상기 제 1 내지 제 n 레벨의 구동 신호(DIMP)는 사용자의 선택에 따라 그 레벨이 변화된다. 예를 들어 사용자가 정지 화상을 보기 위해 정상 구동 모드를 선택할 경우, 제 1 레벨의 구동 신호(DIMP)가 데이터 처리부(602)에 제공된다. 또한, 사용자가 동화상을 보기 위해 임펄스 모드를 선택할 경우, 한 프레임 내에 블랙 데이터가 차지하는 비율에 따라 제 2 내지 제 n 레벨의 구동 신호(DIMP) 중 하나의 신호가 데이터 처리부(602)에 제공된다.

후술되는 설명에서는 제 1 레벨의 구동 신호(DIMP)와 제 2 레벨의 구동 신호(DIMP)만을 사용하여 정상 모드와 하나의 임펄스 모드를 갖는 표시 장치의 신호 제어부(600) 동작을 중심으로 설명한다.

데이터 처리부(602)는 데이터 입력부(610)와, 계조 코드 변환부(630)와, 데이터 출력부(640) 및 저장부(620)을 구비한다.

데이터 입력부(610)는 외부 장치(예를 들어, 그래픽 제어기)로부터 원시 화소 데이터(RGB)를 입력 받는다. 이때, 데이터 입력부(610)는 저전압 차등 시그널링(Low Voltage Differential Signal; LVDS) 방식으로 원시 데이터를 인가 받는다. 데이터 입력부(610)는 입력 받은 원시 화소 데이터(RGB)를 계조 코드 변환부(630)에 제공한다. 이때, 데이터 입력부(610)은 원시 화소 데이터(RGB)에 대한 계조 레벨을 분석한다.

저장부(620)는 정상 구동시 사용되는 기준 계조 코드 데이터 그룹을 저장한다. 즉, 모든 계조에 대한 기준 계조 코드 데이터들을 저장한다. 예를 들어, 256 계조의 경우 256 계조에 각기 대응하는 256개의 기준 계조 코드 데이터가 저장부(620)에 저장된다. 그리고, 저장부(620)는 임펄스 구동시 사용되는 가변 계조 코 드 데이터 그룹 내의 복수의 가변 계조 코드 데이터 중 일부의 가변 계조 코드 데이터들을 저장한다. 예를 들어 256 계조 중 17개의 계조 포인트(즉, 0 계조, 16 계조, 32 계조, 48 계조, 64 계조, 80 계조, 96 계조, 112 계조, 128 계조, 144 계조, 160 계조, 176 계조, 192 계조, 208 계조, 224 계조, 240 계조, 256 계조)를 설정하고, 설정된 계조 포인트에 해당하는 가변 계조 코드 데이터 만을 선택적으로 저장한다. 이때, 저장된 일부의 가변 계조 코드 데이터들을 포인트 데이터들이라 하고, 상기 포인트 데이터들을 포인트 데이터 그룹이라 한다. 물론 상기 계조 포인트의 개수는 상술한 예시에 한정되지 않고, 17개 보다 적을 수도 있고, 많을 수도 있다.

여기서, 가변 계조 코드 데이터 그룹은 앞서 설명한 바와 같이 정상 구동시 인가되는 원시 화소 데이터와 동일 계조를 갖는 원시 화소 데이터가 임펄스 구동 모드에서도 정상 구동 모드와 동일한 휘도를 발하기 위해 다수의 실험 또는 시뮬레이션을 통해 얻어진 계조 코드 데이터 값이다. 따라서, 상기의 포인트 데이터 그룹을 생성하기 위해, 먼저 임펄스 구동 모드시 각 계조에 대한 가변 계조 코드 데이터를 측정한다. 측정된 값 중 일부 계조 포인트에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 계조 포인트의 계조 값과 함께 저장한다.

도 8은 정상 구동과 임펄스 구동용 계조 코드 데이터 그룹의 그래프이다. 도 9는 도 8의 K영역의 확대도이다.

도 8의 M선은 정상 구동시 사용하는 기준 계조 코드 데이터 그룹으로 256 계조에 해당하는 모든 계조 코드 데이터 값이 상기 저장부(620)에 저장된다. N선은 임펄스 구동시 사용되는 가변 코드 데이터 그룹으로 256 계조 중 17개의 계조에 해당하는 17개의 가변 계조 코드 데이터 값(즉, 포인트 계조 코드 값)이 저장부(620)에 저장된다. N 선 중 사각형 점(도면의 T 참조)이 선택된 17개의 가변 계조 코드 데이터 이다.

상기 기준 계조 코드 값과 포인트 계조 코드 값은 룩 업 테이블(Look Up Table; LUT) 형태로 저장부(620)에 저장된다. 그리고, 저장부(620)로는 이이피롬(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory; EEPROM)을 사용할 수 있다.

계조 코드 변환부(630)는 제 1 또는 제 2 레벨의 구동 신호(DIMP)와 기준 계조 코드 데이터 그룹 및 포인트 데이터 그룹을 이용하여 원시 화소 데이터(RGB)를 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 변환시킨다.

먼저, 정상 동작일 경우(즉, 제 1 레벨의 구동 신호(DIMP)가 인가된 경우), 계조 코드 변환부(630)는 입력된 원시 화소 데이터(RGB)의 계조 값에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 저장부(620)에 저장된 기준 계조 코드 데이터 그룹 내에서 추출하고, 추출된 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 예를 들어 계조 코드 변환부(630)는 112 계조의 원시 화소 데이터(RGB)가 인가된 경우에, 저장부(620)에 저장된 기준 계조 코드 데이터 그룹 중 112 계조에 해당하는 계조 코드 데이터 즉, 2565를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 또한, 128 계조의 원시 화소 데이터(RGB)가 인가된 경우에는 기준 계조 코드 데이터 그룹 중 128 계조에 해당하는 2650을 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C- RGB)으로 출력한다. 이와 같이 입력되는 원시 화소 데이터(RGB)의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다.

그리고, 임펄스 동작일 경우(즉, 제 2 레벨의 구동 신호(DIMP2)가 인가된 경우), 계조 코드 변환부(630)는 기준 계조 코드 데이터 그룹 및 포인트 데이터 그룹을 이용하여 입력된 원시 화소 데이터(RGB)의 계조 값에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 이때, 인가된 원시 화소 데이터(RGB)의 계조가 저장된 계조 포인트와 동일한 경우 해당 가변 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 하지만, 인가된 원시 화소 데이터(RGB)의 계조가 계조 포인트와 동일하지 않는 경우에는 보간법(interpolation)을 이용하여 상기 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 계산한다. 예를 들어, 계조 코드 변환부(630)는 122 계조의 원시 화소 데이터(RGB)가 인가된 경우, 122 계조는 112 계조 포인트와, 128 계조 포인트 사이의 값임을 확인한다. 이어서, 포인트 데이터 그룹에서 112 계조 포인트와 128 계조 포인트 사이의 가변 계조 코드 데이터 변화율(제 1 가변 변화율)을 계산하고, 기준 계조 코드 데이터 그룹에서 112 계조와 128 계조 사이의 기준 계조 코드 데이터 변화율(제 1 기준 변화율)을 각기 계산한다. 이후, 112 계조와 122 계조 사이의 기준 계조 코드 데이터 변화율(제 2 기준 변화율)을 계산한다. 그리고, 제 1 및 제 2 기준 변화율과 제 1 가변 변화율을 이용하여 122 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 계산한다. 이때, 기준 계조 코드 데이터를 계산하는 보간법은 매우 다양할 수 있다.

도 10은 저장부에 저장되지 않은 가변 계조 코드 데이터를 계산하기 위한 개 념도이다.

도 10을 참조하면, Xn, Xn+1은 저장된 계조 포인트들이고, Vn, Vn+1은 Xn, Xn+1에 해당하는 저장된 기준 계조 코드 데이터들이고, Vn', Vn+1'는 Xn, Xn+1에 해당하는 저장된 가변 계조 코드 데이터들이다. 그리고, Xi는 입력된 원시 화소 데이터(RGB)의 계조이고, Vi는 Xi에 해당하는 저장된 기준 계조 코드 데이터이고, Vf는 Xi에 해당하는 저장되지 않는 가변 코드 데이터이다.

하기 수학식 1은 저장되지 않은 Vf를 계산하기 위한 수학식의 일예이다.

수학식 1

예를 들어, 112 계조와 128 계조에 대하여 저장된 기준 계조 코드 데이터가 각기 2565와 2650이고, 112 계조와 128 계조에 대하여 저장된 가변 계조 코드 데이터가 각기 2725와, 2825이고, 122 계조에 대하여 저장된 기준 계조 코드 데이터가 2625인 경우 122 계조에 대하여 계산된 가변 계조 코드 데이터는 약 2795가 된다.

이와 같이 본 실시예에서는 계조 코드 변환부에서 저장된 계조 포인트에 해당하는 가변 계조 코드 데이터 이외의 가변 계조 코드 데이터 값을 기준 계조 코드 데이터와 저장된 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 계산한다. 이를 통해 모든 가 변 계조 코드 데이터를 저장부(620)에 저장하지 않고도 가변 계조 코드 데이터를 알 수 있다. 이를 통해 저장부(620)의 용량 증대 없이 정상 구동 모드 및 임펄스 구동 모드 간의 휘도를 균일하게 유지 할 수 있다.

즉, 모든 기준 계조 코드 데이터와 모든 가변 계조 코드 데이터를 저장부에 저장하는 경우 필요한 바이트는 다음과 같다. 먼저, 계조 코드 데이터의 저장을 위해 257byte가 필요하고, 계조 코드 데이터는 적색 녹색 및 청색 각각에 대해 필요하다. 그리고, 계조 코드 데이터는 반전 구동을 위해 상하 2개의 값이 더 필요하다. 따라서, 정상 구동을 위해서 1542byte(257*3*2)가 필요하다. 여기에 임펄스 구동을 수행할 때 사용된 계조 코드 데이터 그룹이 하나 더 필요하다. 따라서, 모든 기준 계조 코드 데이터와 모든 가변 계조 코드 데이터를 저장하기 위해 총 3084byte(1542*2)가 필요하다. 이는 저장부(620)내의 메모리 용량을 크게 증대시켜야 하고(이이피롬의 개수를 증대시켜야 함), 표시 장치의 제작 비용을 증대시키는 원인이 된다. 이에 반하여 본 실시예에서는 임펄스 구동을 수행할 때 사용되는 계조 코드 데이터 그룹을 전부 저장부(620)에 저장하지 않고, 이중 일부 예를 들어 17개의 계조 코드 데이터 값만을 저장하는 경우 204bit(12bit*17), 약 25byte가 필요하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 1567byte(1542+25)만을 가지고도 모든 기준 계조 코드 데이터 및 모든 가변 계조 코드 데이터를 생성할 수 있다. 더욱이 임펄스 구동 모드가 세분화 되는 경우 종래에는 저장부(620)의 메모리 용량은 기하급수적으로 증가하게 되지만, 본 실시예에서와 같이 계조 포인트에 해당하는 가변 계조 코드 데이터 만을 저장하는 경우는 메모리 용량의 증대를 최소화 할 수 있다.

이에 상술한 동작을 수행하는 계조 코드 변환부(630)는 도 3에 도시된 바와 같이 계조 코드 신호 생성부(631)와 코드 데이터 변환부(632)를 구비한다. 코드 데이터 변환부(632)는 제 1 또는 제 2 레벨의 구동 신호(DIMP)에 따라 저장부(620)에 저장된 복수의 기준 계조 코드 데이터 그룹 중 원시 화소 데이터(RGB)의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 출력하거나, 저장부(620)에 저장된 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 원시 화소 데이터(RGB)의 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 출력한다. 계조 코드 신호 생성부(631)는 원시 화소 데이터(RGB)를 이에 대응하는 기준 계조 코드 데이터 또는 가변 계조 코드 데이터로 변화시켜 제 1 및 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)를 출력한다.

상술한 계조 코드 변환부(630)는 상술한 설명에 한정되지 않고, 도 4의 변형예에서와 같이 계조 코드 생성부(633)와 코드 데이터 변경부(634)를 구비할 수 있다. 계조 코드 생성부(633)는 원시 화소 데이터(RGB)의 계조를 이에 대응하는 기준 계조 코드 데이터로 변환시키고, 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 코드 데이터 변경부(634)는 제 1 구동 신호(DIMP)에 따라 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)를 그대로 출력하거나, 제 2 레벨의 구동 신호(DIMP)와 저장부(620)에 저장된 일부의 가변 계조 코드 데이터에 따라 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)를 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 변경한다.

또한, 도 5의 변형예에서와 같이 계조 코드 변환부(630)는 정상 코드 신호 생성부(635)와 변형 코드 신호 생성부(636)을 구비할 수도 있다. 정상 코드 신호 생성부(635)는 제 1 레벨의 구동 신호(DIMP)에 따라 원시 화소 데이터(RGB)를 이의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터로 변환시키고, 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 변형 코드 신호 생성부(636)는 제 2 레벨의 구동 신호(DIMP)에 따라 저장된 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하고, 생성된 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 상기 변형예에서는 한 개의 변형 코드 신호 생성부(636)에 관해 설명하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 변형 코드 신호 생성부(636)는 복수개가 마련될 수 있다. 즉, 표시 장치가 복수의 임펄스 구동 모드를 갖는 경우 이들 각각에 해당하는 변형 코드 신호 생성부가 마련될 수 있다.

상술한 계조 코드 변환부(630)으로부터 출력된 계조 코드 신호(C-RGB)는 데이터 출력부(640)에 제공된다.

데이터 출력부(640)는 계조 코드 신호(C-RGB)를 데이터 구동부(300)에 제공한다. 이때, 데이터 출력부(640)은 포인트 투 포인트 차등 신호(Point to Point Differential Signaling: PPDS) 방식으로 계조 코드 신호(C-RGB)를 데이터 구동부(300)에 제공한다.

본 실시예에서는 상술한 구조를 갖는 신호 제어부(600)가 IC 칩 형태로 제작된다. 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고, 저장부(620)가 IC 칩 형태의 신호 제어부(600) 내에 마련되지 않고, 별도의 IC 칩 형태로 제작될 수 있다. 즉 저장부(620)가 메모리 칩 형태로 제작되고, 이와 같이 제작된 저장부(620)가 회로 기판 상에서 신호 제어부(600)와 연결될 수도 있다.

데이터 구동부(300)는 인가된 계조 코드 신호(C-RGB)를 해당 계조 전압으로 변환 시키고, 변환된 계조 전압을 화소 데이터 신호(DGC)로서 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 제공한다.

하기에서는 도 6를 참조하여 데이터 구동부(300)에 관해 좀더 구체적으로 설명한다.

데이터 구동부(300)는 쉬프트 레지스터부(310)와, 데이터 레지스터부(320), 래치부(330), 계조 전압 생성부(340), 디지털-아날로그 컨버터부(Digital to Analog Converter; DAC, 350)와 출력 버퍼부(360)을 구비한다.

쉬프트 레지스터부(310)는 신호 제어부(600)의 제어 신호를 기초하여 샘플링 신호를 생성한다. 쉬프트 레지스터부(310)는 생성된 샘플링 신호를 래치부(330)에 공급한다. 데이터 레지스터부(320)는 신호 제어부(600)로부터 순차적으로 입력되는 계조 코드 신호(C-RGB)를 일시 저장한다. 래치부(330)는 쉬프트 레지스터부(310)의 샘플링 신호에 대응하여 데이터 레지스터부(310)에 일시 저장되어 있는 계조 코드 신호(C-RGB)를 샘플링 하여 래치한다. 이때, 래치부(330)는 각각의 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 대응하는 계조 코드 신호(C-RGB)들을 동시에 래치하여 출력한다.

계조 전압 생성부(340)는 전압 분배 수단을 가지며, 전압 분배 수단을 이용하여 복수의 기준 계조 전압(VGref1 내지 VGrefn)을 전압 분배하여 복수의 계조 전압을 생성한다. 계조 전압 생성부(340)는 저항 스트링에 의한 전압 분배를 통해 복 수의 계조 전압을 생성한다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 계조 전압 생성부(340)는 기준 계조 전압(VGref1 내지 VGrefn)을 이용하여 256 계조에 해당하는 복수의 계조 전압을 생성할 수 있다. 예를 들어 계조 전압 생성부(340)는 커패시터의 충방전을 이용하여 복수의 계조 전압을 생성할 수 있다.

디지털-아날로그 컨버터부(350)는 래치부(330)에서 출력되는 계조 코드 신호(C-RGB)를 계조 전압 생성부(340)의 복수의 계조 전압을 이용하여 아날로그 형태의 화소 데이터 신호(DSC)로 변환한다. 디지털-아날로그 컨버터부(350)는 변환된 화소 데이터 신호(DSC)를 출력 버퍼부(360)에 출력한다. 출력 버퍼부(360)는 화소 데이터 신호(DSC)를 샘플링 및 홀딩한다. 출력 버퍼부(360)는 화소 데이터 신호(DSC)를 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 출력한다.

도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 먼저 원시 화소 데이터(RGB)와 복수의 외부 제어 신호들을 인가 받는다(S10). 이어서, 표시 장치의 구동 모드를 판단한다. 즉, 외부 제어 신호 중 구동 신호(DIMP)의 레벨에 따라 표시 장치가 정상 구동을 하는지 아니면 임펄스 구동을 하는지 판단한다(S20).

판단 결과 정상 구동 모드인 경우, 기준 계조 코드 데이터 그룹을 이용하여 원시 화소 데이터(RGB)를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 변환한다(S30). 이를 위해 먼저 원시 화소 데이터(RGB)의 계조를 판단한다. 이후, 저장부(620)에 저장된 기준 계조 코드 데이터 그룹 중 원시 화소 데이터(RGB)의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다. 이어서, 제 1 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)를 화소 데이터 신호(DSC)로 변환한다(S40). 그리고, 화소 데이터 신호(DSC)를 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 인가한다(S50).

또한, 판단 결과 임펄스 구동 모드인 경우, 원시 화소 데이터(RGB)의 계조를 판단한다(S60). 이때, 임펄스 구동 모드의 레벨을 결정한다. 즉, 임펄스 구동 모드는 일 프레임 내에 블랙 데이터가 차지하는 비율에 따라 복수의 레벨을 갖는다. 즉, 예를 들어 도 7에서 본 실시예의 표시 장치는 제 1 내지 제 3 임펄스 구동 모드를 갖고 있다. 이와 같이 임펄스 구동 모드의 레벨이 다양함으로 인해 저장된 계조 포인트에 해당하는 가변 계조 코드 데이터 또한 다양하다. 따라서, 본 실시예에서는 구동 모드 판단 결과 임펄스 구동 모드일 경우, 임펄스 구동 모드의 레벨에 따라 해당 가변 계조 코드 데이터를 선택한다. 이때, 다양한 레벨의 가변 계조 코드 데이터는 상기 기준 게조 코드 데이터가 저장된 저장부에 함께 저장된다.

이어서, 원시 화소 데이터(RGB)의 계조와 저장된 계조 포인트 간의 동일 여부를 비교한다(S70). 비교 결과 상기 계조와 저장된 계조 포인트 값이 동일할 경우, 저장된 계조 포인트에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다(S80). 비교 결과 상기 계조와 저장된 계조 포인트 값이 동일하지 않는 경우, 상기 계조와 인접한 상하 2개의 계조 포인트를 설정한다. 설정된 2개의 인접 계조 포인트에 해당하는 2개의 가변 계조 코드 데이터와, 설정된 2개의 인접 계조 포인트에 해당하는 2개의 기준 계조 코드 데이터 그리고, 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 계산한다(S90). 계산된 가변 계조 코드 데이터 를 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)로 출력한다(S100). 상술한 방법으로 생성된 제 2 레벨의 계조 코드 신호(C-RGB)를 화소 데이터 신호(DSC)로 변환한다(S110). 그리고, 화소 데이터 신호(DSC)를 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 인가한다(S120).

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도.

도 2는 일 실시예에 따른 신호 제어부를 설명하기 위한 블록도.

도 3은 일 실시예에 따른 계조 코드 변환부를 설명하기 위한 블록도.

도 4 및 도 5는 일 실시예의 변형예에 따른 계조 코드 변환부를 설명하기 위한 블록도들.

도 6은 일 실시예에 따른 데이터 구동부를 설명하기 위한 블록도.

도 7은 임펄스 구동에 따른 계조 코드 데이터 그룹의 변화를 설명하기 위한 그래프.

도 8은 정상 구동과 임펄스 구동용 계조 코드 데이터 그룹의 그래프.

도 9는 도 8의 K영역의 확대도.

도 10은 저장부에 저장되지 않은 가변 계조 코드 데이터를 계산하기 위한 개념도.

도 11은 일 실시예에 따른 표시 장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 화상 표시부 200 : 게이트 구동부

300 : 데이터 구동부 310 : 쉬프트 레지스터부

320 : 데이터 레지스터부 330 : 래치부

340 : 계조 전압 생성부 350 : DAC부

360 : 출력 버퍼부 400 : 구동 전압 생성부

500 : 기준 계조 전압 생성부 600 : 신호 제어부

601 : 제어 신호 생성부 602 : 데이터 처리부

610 : 데이터 입력부 620 : 저장부

630 : 계조 코드 변환부 631 : 계조 코드 신호 생성부

632 : 코드 데이터 변환부 633 : 계조 코드 신호 생성부

634 : 코드 테이터 변경부 635 : 정상 코드 신호 생성부

636 : 변형 코드 신호 생성부 640 : 데이터 출력부

Claims

복수의 계조에 각기 대응하는 복수의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 복수의 계조 중 일부의 계조 포인트에 대응하는 일부의 가변 코드 데이터가 저장된 저장부;

구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 또는 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 원시 화소 데이터의 계조를 서로 다른 레벨의 계조 코드 신호로 변환하는 신호 제어부;

상기 계조 코드 신호를 아날로그 형태의 화소 데이터 신호로 변환하는 데이터 구동부; 및

상기 화소 데이터 신호에 따라 화상을 표시하는 화상 표시부를 구비하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 신호 제어부는,

상기 원시 화소 데이터를 인가 받는 데이터 입력부;

상기 화상 표시부의 구동 모드와, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 및 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 인가받은 상기 원시 화소 데이터를 제 1 또는 제 2 계조 코드 신호로 변환하는 계조 코드 변환부; 및

상기 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호를 상기 데이터 구동부에 제공하는 데이터 출력부를 포함하는 표시 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 기준 계조 코드 데이터와 상기 가변 계조 코드 데이터는 동일 범위의 계조 코드 데이터 값 중에서 선택되고,

동일 계조를 갖는 원시 화소 데이터에 대하여 상기 제 2 레벨의 계조 코드 신호의 계조 코드 데이터 값이 상기 제 1 레벨의 계조 코드 신호의 계조 코드 데이터 값보다 더 높은 표시 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 계조 코드 변환부는,

상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 중 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 출력하거나, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 상기 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 상기 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 코드 신호 변환부와,

상기 기준 계조 코드 데이터 또는 상기 가변 계조 코드 데이터를 상기 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 계조 코드 신호 생성부를 포함하는 표시 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 계조 코드 변환부는,

상기 원시 화소 데이터의 계조를 상기 기준 계조 코드 데이터로 변환시키는 계조 코드 생성부와,

상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호로 출력하거나, 상기 가변 계조 코드 데이터에 따라 상기 제 1 레벨의 계조 코드 신호를 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 변환하여 출력하는 코드 데이터 변경부를 포함하는 표시 장치.
청구항 2에 있어서,

상기 계조 코드 변환부는,

상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 중 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 정상 코드 신호 생성부와,

상기 화상 표시부의 구동 모드에 따라 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 와, 상기 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하고, 생성된 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 변형 코드 신호 생성부를 포함하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 화상 표시부의 구동 모드는 정상 구동 모드 또는 임펄스 구동 모드를 갖고, 상기 임펄스 구동 모드시 상기 신호 제어부는 일 프레임 구간 중에 블랙에 해당하는 화소 데이터 신호 일부를 일정 비율로 제공하는 표시 장치.
청구항 7에 있어서,

동일 원시 화소 데이터의 계조에 대하여 상기 임펄스 구동 모드시의 계조 코드 신호의 레벨이 상기 정상 구동 모드시의 계조 코드 신호의 레벨보다 더 높은 표시 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 일 프레임 구간 중에 인가되는 상기 블랙에 해당하는 화소 데이터 신호 의 비율이 증대될수록 상기 계조 코드 신호의 레벨이 증가하는 표시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 저장부와 상기 신호 제어부가 단일 칩 내에 마련된 표시 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 데이터 구동부는,

상기 계조 코드 신호를 래치하는 래치부;

복수의 계조 전압을 생성하는 계조 전압 생성부; 및

상기 복수의 계조 전압을 이용하여 상기 계조 코드 신호를 아날로그 형태의 상기 화소 데이터로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터부를 포함하는 표시 장치.
복수 계조에 각기 대응하는 복수의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 복수 계조 중 일부 계조 포인트에 대응하는 일부의 가변 계조 코드 데이터를 저장하는 단계;

원시 화소 데이터를 제공 받는 단계;

정상 구동 모드 인지 또는 임펄스 구동 모드 인지 판단하는 단계;

정상 구동 모드 일 경우, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터 중 상기 원시 화소 데이터의 계조에 대응하는 기준 계조 코드 데이터를 제 1 레벨의 계조 코드 신호로 출력하고, 임펄스 구동 모드 일 경우, 상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 대응하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하고, 생성된 가변 계조 코드 데이터를 제 2 레벨의 계조 코드 신호로 출력하는 단계; 및

상기 제 1 또는 제 2 레벨의 계조 코드 신호를 화소 데이터 신호로 변환하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
청구항 12에 있어서,

상기 임펄스 구동 모드는 일 프레임 내에 블랙 데이터가 차지하는 비율에 따라 복수 레벨로 분리되고,

상기 복수 레벨의 임펄스 구동 모드에 각기 대응하도록 상기 일부의 가변 계조 코드 데이터가 저장된 복수의 가변 계조 코드 데이터 그룹이 저장되고,

해당 레벨의 임펄스 구동 모드가 선택될 경우 해당 가변 계조 코드 데이터 그룹이 사용되는 표시 장치의 구동 방법.
청구항 12에 있어서,

상기 일부의 가변 계조 코드 데이터를 저장하는 단계는,

상기 복수 계조에 대응하는 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계;

상기 복수 계조 중 일부의 계조 포인트를 선택하는 단계; 및

상기 선택된 계조 포인트들과 이에 대응하는 일부의 가변 계조 코드 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
청구항 12에 있어서,

상기 복수의 기준 계조 코드 데이터와 일부의 가변 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 원시 화소 데이터의 계조에 대응하는 상기 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계는,

상기 원시 화소 데이터의 계조와 저장된 상기 일부의 계조 포인트를 비교하는 단계; 및

상기 비교 결과 상기 계조와 상기 계조 포인트가 일치하는 경우 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 저장된 상기 가변 계조 코드 데이터를 그대로 사용하고, 상기 계조와, 상기 계조 포인트가 일치하지 않는 경우, 새로운 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계를 구비하되,

상기 새로운 가변 계조 코드 데이터를 생성하는 단계는,

상기 원시 화소 데이터의 계조와 인접한 상하 두개의 계조 포인트를 설정하는 단계; 및

상기 두 인접한 계조 포인트에 해당하는 두개의 가변 계조 코드 데이터와, 상기 두 인접한 계조 포인트에 해당하는 두개의 기준 계조 코드 데이터와, 상기 원시 화소 데이터의 계조에 해당하는 기준 계조 코드 데이터를 이용하여 상기 새로운 가변 계조 코드 데이터를 계산하는 표시 장치의 구동 방법.
청구항 15에 있어서,

상기 새로운 가변 계조 코드 데이터의 계산은 보간법을 이용하는 표시 장치의 구동 방법.