KR20140132600A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 입력 영상 데이터를 제1 프레임 주파수로 입력받는 메모리, 상기 입력 영상 데이터를 복수의 프레임으로 더블링하여 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 제2 프레임 주파수로 출력되는 출력 영상 데이터로 변환하는 프레임 레이트 변환부, 상기 출력 영상 데이터에서 연속한 한 개 이상의 프레임의 직류 바이어스를 해소하기 위한 회복 프레임을 주기적으로 지정하는 회복 프레임 삽입부, 그리고 상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 데이터 보정부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display) 등의 표시 장치는 일반적으로 표시판과 표시판을 구동하기 위한 구동 장치를 포함한다.
표시판은 복수의 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소를 포함한다.
신호선은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선 등을 포함한다.
각 화소는 해당 게이트선 및 해당 데이터선과 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자 및 이에 연결된 적어도 하나의 화소 전극, 그리고 화소 전극과 대향하며 공통 전압을 인가 받는 대향 전극을 포함할 수 있다. 스위칭 소자는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 게이트선이 전달하는 게이트 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프되어 데이터선이 전달하는 데이터 전압을 선택적으로 화소 전극에 전달할 수 있다. 각 화소는 화소 전극에 인가된 데이터 전압과 공통 전압의 차이에 따라 해당 휘도의 영상을 표시할 수 있다. 화소 전극에 인가된 데이터 전압과 공통 전압의 차이를 화소 충전 전압 또는 화소 전압이라 한다.
예를 들어, 액정 표시 장치는 화소 전극 및 대향 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 대향 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극 및 대향 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻을 수 있다. 이러한 표시 장치의 화소가 표시하는 영상의 휘도는 화소 전극의 전압과 대향 전극의 공통 전압의 차이에 따라 달라질 수 있다.
구동 장치는 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동부 및 데이터 전압을 생성하는 데이터 구동부, 데이터 구동부에 계조 기준 전압을 공급하는 계조 기준 전압 생성부, 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부 등을 포함한다. 이들 구동부는 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시 패널 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film) 등의 필름 위에 장착되어 TCP의 형태로 표시 패널에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board) 위에 장착되거나, 신호선 및 박막 트랜지스터 따위와 함께 표시판에 집적될 수도 있다.
구동 장치는 외부 시스템으로부터 입력되는 계조 정보가 포함된 디지털 입력 영상 신호를 계조 전압을 이용하여 아날로그 영상 신호로 변환하여 각 화소에 공급함으로써 영상을 표시할 수 있도록 한다. 계조 전압은 입력 영상 신호의 계조에 대응하여 데이터 전압으로서 선택되는 전압으로서 계조 레벨과 영상의 휘도의 기울기에 대한 정보인 감마 데이터에 따라 달라진다.
계조 전압은 공통 전압을 기준으로 정극성인 계조 전압과 부극성인 계조 전압을 포함한다. 이러한 계조 전압은 계조 전압보다 적은 수효의 정극성 및 부극성 계조 기준 전압으로부터 생성될 수 있다.
구동 장치 중 계조 기준 전압 생성부는 전원 전압 또는 기준 전압을 입력 받아 이를 분압하여 정극성 및 부극성 계조 기준 전압을 생성할 수 있다.
데이터 구동부는 계조 기준 전압 생성부로부터 정극성 및 부극성의 계조 기준 전압을 입력 받아 이를 분압하여 전체 계조에 대한 계조 전압을 생성할 수 있다. 데이터 구동부는 복수의 계조 전압 중 입력 영상 신호에 해당하는 계조 전압을 선택하여 선택한 계조 전압을 데이터 전압으로서 데이터선에 인가한다.
데이터 전압은 스위칭 소자를 통해 화소 전극에 인가된다. 데이터 전압의 공통 전압에 대한 극성은 소정 개수의 프레임마다 반전될 수 있다. 그러나 화소의 스위칭 소자의 턴 오프시 스위칭 소자의 단자 간 기생 용량에 의해 화소 전압이 킥백 전압만큼 떨어질 수 있으며, 이러한 킥백 전압은 계조에 따라, 또는 표시판 또는 영역 간 공정 편차에 의한 박막 트랜지스터의 누설 전류, 배선의 신호 지연, 액정 표시 장치의 경우 데이터 전압 또는 온도 변화에 따른 액정 축전기의 용량 변동의 편차 등 여러 요인에 따라 달라질 수 있다. 이 경우 화소에 인가되는 데이터 전압의 공통 전압에 대한 극성이 정극성일 경우와 부극성일 경우에 실제 화소에 충전되는 전압에 편차가 발생하게 된다. 따라서 영상을 표시하다 보면 화소 전극 또는 대향 전극 중 어느 한쪽으로 전하가 모일 수 있고 직류 바이어스(잔류 DC라고도 함)가 발생하여 잔상이 생길 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화소 전극 및 대향 전극의 두 전기장 생성 전극 사이에 전기장을 생성하여 영상을 표시하는 표시 장치에서 화소 전극 또는 대향 전극 중 어느 한 쪽에 전하가 쌓여서 생기는 직류 바이어스를 해소하여 직류 바이어스성 잔상을 개선하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 입력 영상 데이터를 제1 프레임 주파수로 입력받는 메모리, 상기 입력 영상 데이터를 복수의 프레임으로 더블링하여 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 제2 프레임 주파수로 출력되는 출력 영상 데이터로 변환하는 프레임 레이트 변환부, 상기 출력 영상 데이터에서 연속한 한 개 이상의 프레임의 직류 바이어스를 해소하기 위한 회복 프레임을 주기적으로 지정하는 회복 프레임 삽입부, 그리고 상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 데이터 보정부를 포함한다.
상기 회복 프레임은 대략 75Hz 이상의 주파수를 가질 수 있다.
상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 값은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 크기를 고려하여 결정될 수 있다.
상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성을 고려하여 결정될 수 있다.
상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성과 반대일 수 있다.
복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 더 포함하고, 상기 백라이트부는 상기 회복 프레임 동안 꺼지거나 휘도를 줄일 수 있다.
상기 데이터 보정부에서 결정된 출력 영상 데이터의 값을 입력 영상 신호로서 입력 받는 신호 제어부, 그리고 상기 신호 제어부로부터 출력 영상 신호를 입력 받고 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 열반전 구동 방식으로 구동될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 입력받는 단계, 상기 입력 영상 데이터를 복수의 프레임으로 더블링하여 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 제2 프레임 주파수로 출력되는 출력 영상 데이터로 변환하는 단계, 상기 출력 영상 데이터에서 연속한 한 개 이상의 프레임의 직류 바이어스를 해소하기 위한 회복 프레임을 주기적으로 지정하는 단계, 그리고 상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 단계를 포함한다.
상기 회복 프레임은 대략 75Hz 이상의 주파수를 가질 수 있다.
상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 단계는 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 크기를 고려하여 상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 단계는 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성을 고려하여 상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성과 반대일 수 있다.
상기 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하고, 상기 회복 프레임 동안 상기 백라이트부를 끄거나 상기 백라이트부의 휘도를 줄이는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 출력 영상 데이터를 입력 영상 신호로서 입력 받고, 이를 데이터 전압으로 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 화소 전극 및 대향 전극의 두 전기장 생성 전극 사이에 전기장을 생성하여 영상을 표시하는 표시 장치에서 화소 전극 또는 대향 전극 중 어느 한 쪽에 전하가 쌓여서 생기는 직류 바이어스를 해소하여 직류 바이어스성 잔상을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 처리부의 블록도이고,
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 신호의 파형도의 한 예이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 계조 전압 및 공통 전압을 나타낸 그래프이고,
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 도시한 파형도이고,
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 도시한 타이밍도이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 입력 데이터를 처리하는 단계를 나타내는 도면이고,
도 10 내지 도 19는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 입력 데이터 및 이에 대응한 입력 영상 신호의 해제 프레임을 도시한 타이밍도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이제 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치 및 그 구동 방법에 대하여 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 게이트 구동부(gate driver)(400) 및 데이터 구동부(data driver)(500), 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어하는 신호 제어부(signal controller)(600), 그리고 신호 제어부(600)와 연결된 데이터 처리부(data processor)(700) 등을 포함한다.
표시판(300)은 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display, OLED) 등 다양한 표시 장치에 포함된 표시판일 수 있다. 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우 표시판(300)은 단면 구조로 보면 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(도시하지 않음)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
표시판(300)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
신호선은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G1-Gn)과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 게이트선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행할 수 있고, 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗으며 서로가 거의 평행할 수 있다.
각 화소(PX)는 적어도 한 게이트선(G1-Gn) 및 적어도 한 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 있는 적어도 하나의 스위칭 소자 및 이에 연결된 적어도 하나의 화소 전극, 그리고 화소 전극과 함께 전기장을 형성할 수 있는 대향 전극을 포함한다.
스위칭 소자는 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 게이트선(G1-Gn)이 전달하는 게이트 신호에 따라 턴 온 또는 턴 오프되어 데이터선(D1-Dm)이 전달하는 데이터 전압을 선택적으로 화소 전극에 전달할 수 있다.
대향 전극은 공통 전압(Vcom)을 인가받는다. 대향 전극은 화소 전극과 동일한 기판 위에 위치할 수도 있고 서로 다른 기판 위에 위치할 수도 있다.
각 화소(PX)는 화소 전극에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이에 따라 해당 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
각 화소(PX)는 색 표시를 구현하기 위해서 기본색(primary color) 중 하나를 표시하거나(공간 분할) 각 화소(PX)가 시간에 따라 번갈아 기본색을 표시하여(시간 분할) 이들 기본색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 할 수 있다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색 등 삼원색을 들 수 있다. 서로 다른 기본색을 표시하는 인접한 복수의 화소(PX)는 함께 하나의 세트(도트라 함)를 이룰 수 있다. 하나의 도트는 백색의 영상을 표시할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 게이트 제어 신호(CONT1)를 전달받아 이를 바탕으로 화소(PX)의 스위칭 소자를 턴 온시킬 수 있는 게이트 온 전압(Von)과 턴 오프시킬 수 있는 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 생성한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV), 게이트 온 전압(Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV), 적어도 하나의 저전압 등을 포함한다. 게이트 구동부(400)는 표시판(300)의 게이트선(G1-Gn)과 연결되어 게이트 신호를 게이트선(G1-Gn)에 인가한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 데이터 제어 신호(CONT2) 및 출력 영상 신호(DAT)를 수신하여 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 신호인 데이터 전압을 생성한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호와 데이터선(D1-Dm)에 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호 등을 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호를 더 포함할 수 있다. 데이터 구동부(500)는 표시판(300)의 데이터선(D1-Dm)과 연결되어 데이터 전압을 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
신호 제어부(600)는 데이터 처리부(700)로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 입력 영상 신호(IDAT)는 각 화소(PX)의 휘도(luminance) 정보를 담고 있으며 휘도는 정해진 수효, 예를 들면 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호(ICON)의 예로는 수직 동기 신호(VSync)와 수평 동기 신호(HSync), 메인 클록 신호, 데이터 인에이블 신호 등이 있다.
신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 적절히 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICON)를 바탕으로 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
데이터 처리부(700)는 외부로부터 입력 영상 데이터(IN) 및 제어 데이터(ICN)를 입력받고 이들을 처리하여 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICON)를 생성한다. 데이터 처리부(700)는 입력 영상 신호(IDAT) 및 입력 제어 신호(ICON)를 신호 제어부(600)로 전송한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 표시판(300)에 빛을 제공하는 백라이트부(backlight unit, BLU)(900)를 더 포함할 수 있다.
그러면 이러한 표시 장치의 표시 구동 방법에 대하여 설명한다.
신호 제어부(600)는 외부로부터 입력 영상 신호(IDAT) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호(ICON)를 수신한다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(IDAT)와 입력 제어 신호(ICON)를 기초로 입력 영상 신호(IDAT)를 처리하여 출력 영상 신호(DAT)로 변환하고 게이트 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 감마 제어 신호(CONT3) 등을 생성한다. 신호 제어부(600)는 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 출력 영상 신호(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호를 더 포함할 수 있다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소(PX)에 대한 출력 영상 신호(DAT)를 수신하고, 각 출력 영상 신호(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 출력 영상 신호(DAT)를 아날로그 데이터 전압으로 변환한 다음, 이를 해당 데이터선(D1-Dm)에 인가한다. 계조 전압은 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성인 계조 전압과 부극성인 계조 전압을 포함할 수 있다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트선(G1-Gn)에 인가하여 이 게이트선(G1-Gn)에 연결된 스위칭 소자를 턴 온시킨다. 그러면, 데이터선(D1-Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴 온된 스위칭 소자를 통하여 해당 화소(PX)에 인가된다.
화소(PX)에 데이터 전압이 인가되면 화소(PX)는 다양한 광학 변환 소자를 통해 데이터 전압에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다. 화소(PX)에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 화소의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 화소(PX)에 인가된 데이터 전압이 공통 전압(Vcom)을 기준으로 정극성인 경우의 화소 전압을 정극성 화소 전압이라 하고, 화소(PX)에 인가된 데이터 전압이 공통 전압(Vcom)을 기준으로 부극성인 경우의 화소 전압을 부극성 화소 전압이라 한다.
예를 들어 액정 표시 장치의 경우 화소(PX)에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정 축전기의 충전 전압이 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시 장치에 별도로 부착되는 적어도 하나의 편광자에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타나며, 이를 통해 각 화소(PX)는 입력 영상 신호(IDAT)의 계조에 대응하는 휘도를 표시할 수 있다.
1 수평 주기["1H"라고도 쓰며, 수평 동기 신호(HSync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)의 한 주기와 동일함]를 단위로 하여 이러한 과정을 되풀이함으로써, 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하고 모든 화소(PX)에 데이터 전압을 인가하여 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 제어 신호(CONT2)가 포함하는 반전 신호의 상태가 제어될 수 있다(프레임 반전이라 함). 프레임 반전 시 하나 이상의 프레임마다 전체 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압을 극성을 반전할 수 있다. 한 프레임 내에서도 반전 신호의 특성에 따라 한 데이터선(D1-Dm)을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 주기적으로 바뀌거나, 한 화소행의 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성이 서로 다를 수 있다. 특히, 한 프레임 동안 데이터선(D1-Dm)에 인가되는 데이터 전압의 극성은 일정하게 유지하면서 적어도 하나의 데이터선(D1-Dm)마다 이웃한 데이터선(D1-Dm)의 데이터 전압의 극성을 반전하는 구동을 열반전(column inversion) 구동이라 한다.
그러면 도 1과 함께 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 처리부(700)에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 처리부의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 처리부(700)는 메모리(memory)(710), 프레임 레이트 변환부(frame rate controlling unit, FRC부)(720), 회복 패턴 삽입부(release frame inserting unit)(730), 그리고 데이터 보정부(data compensating unit)(740)를 포함한다.
메모리(710)는 외부로부터 입력 영상 데이터(IN) 입력받아 저장한다. 입력 영상 데이터(IN)는 소정의 입력 프레임 주파수로 입력된다. 프레임 주파수는 1초 동안 화면에 표시되는 영상의 프레임 수를 의미하며, 프레임 주파수의 단위는 Hz이다. 프레임 주파수는 프레임 레이트(frame rate)라고도 한다. 예를 들어 입력 영상 데이터(IN)는 60Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 메모리(710)는 1 프레임보다 크고 2 프레임보다 작은 영상 데이터를 저장할 수 있는 용량을 가질 수 있다.
프레임 레이트 변환부(720)는 메모리(710)에 저장된 입력 영상 데이터(IN)를 2개 이상의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수보다 고주파수인 출력 프레임 주파수를 가지는 출력 영상 데이터(이후로 간단히 영상 데이터라 함)로 프레임 레이트 변환한다. 출력 프레임 주파수가 입력 프레임 주파수의 N배(N은 2 이상의 자연수)로 프레임 레이트 변환될 때, 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)는 N개 프레임의 영상 데이터로 변환된다. 구체적으로, 입력 영상 데이터(IN)의 입력이 완료될 때에 맞추어 프레임 레이트 변환된 영상 데이터의 첫 번째 프레임의 생성이 완료될 수 있고, 프레임 레이트 변환된 영상 데이터의 두 번째 프레임부터 마지막 프레임까지는 입력 영상 데이터(IN)의 입력이 완료된 후부터 차례대로 생성될 수 있다.
따라서 앞에서 설명한 바와 같이 메모리(710)는 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 입력 영상 데이터IN)가 입력되는 프레임뿐만 아니라 이후의 일정 시간 동안 더 입력 영상 데이터(IN)를 저장할 필요가 있다. 여기서 일정 시간은 0 프레임보다 크고 1 프레임보다 작은 시간이다.
회복 프레임 삽입부(730)는 프레임 레이트 변환된 영상 데이터에서 회복 프레임(release frame)을 지정한다. 회복 프레임은 이전의 여러 프레임에 걸쳐 영상을 표시하는 동안 쌓인 잔류 DC, 즉 직류 바이어스를 풀어주어 회복하기 위한 프레임이다.
이에 대해 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 신호의 파형도의 한 예이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 계조 전압 및 공통 전압을 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 데이터선(D1-Dm)에 데이터 전압(Vd)이 인가되고 게이트선(G1-Gn)에 인가되는 게이트 신호(Vg)가 게이트 온 전압(Von)일 때 각 화소(PX)에 충전되는 화소 전압(Vp)은 목표 데이터 전압을 향해 변화한다. 다음, 게이트 신호(Vg)가 게이트 오프 전압(Voff)으로 떨어지면 화소 전압(Vp)은 스위칭 소자의 단자 간 기생 용량, 특히 화소 전극과 게이트선(G1-Gn) 사이의 기생 용량에 의해 킥백 전압(Vkb)만큼 하강한다. 이에 따라 변화된 화소 전압(Vp)은 나머지 프레임 동안 대략 유지될 수 있다. 이러한 킥백 전압(Vkb)의 크기는 계조에 따라 달라질 수 있다.
따라서, 만약 도 4에 도시한 바와 같이 정극성 계조 전압 곡선(GMU) 및 부극성 계조 전압 곡선(GML)이 대칭이고 대향 전극에 인가되는 공통 전압(Vcom)이 계조에 따라 일정하다면, 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압(Vd)의 공통 전압(Vcom)에 대한 극성이 정극성(+)인 경우와 부극성(-)인 경우에 실제 화소 전압(Vp)에 편차가 발생하게 된다. 이를 해소하도록 부극성 및 정극성 계조 전압 곡선을 설정하고 최적 공통 전압을 설정하더라도 표시판(300) 또는 영역 간 공정 편차에 의한 박막 트랜지스터의 누설 전류, 배선의 신호 지연, 액정 표시 장치의 경우 데이터 전압 또는 온도 변화에 따른 액정 축전기의 용량 변동 등의 편차에 의해 킥백 전압에 편차가 생기고, 이에 따라 실제 화소 전압에 편차가 발생할 수 있다. 따라서 영상을 몇 프레임에 걸쳐 표시하면 화소 전극 또는 대향 전극 중 어느 한쪽으로 전하가 모일 수 있고 직류 바이어스가 발생하여 잔상이 생길 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 회복 프레임은 이러한 직류 바이어스를 해소하기 위한 프레임으로서 2개 이상의 프레임마다 주기적으로 지정될 수 있으며, 회복 프레임의 주파수는 사람이 플리커(flicker)를 인지할 수 있는 한계 주파수인 대략 75Hz 이상일 수 있다.
한 회복 프레임의 길이는 다른 프레임의 길이와 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 한 회복 프레임의 길이는 표시판(300)의 조건에 따라 적절히 설정될 수 있다.
데이터 보정부(740)는 프레임 레이트 변환된 영상 데이터를 보정하고 결정하여 입력 영상 신호(IDAT)를 생성한 후 입력 영상 신호(IDAT)를 신호 제어부(600)에 전달한다.
액정 표시 장치의 경우 회복 프레임을 제외한 일반 프레임의 영상 데이터의 보정은 응답 속도를 보상하기 위한 DCC(dynamic capacitance compensation), 색 보정을 위한 ACC(accurate color capture), 모션 블러(motion blur)를 감소시키기 위한 MEMC(motion estimate motion compensation) 등 다양한 보정 처리를 포함할 수 있다.
회복 프레임의 영상 데이터의 계조 및 극성은 이웃한 회복 프레임 사이의 프레임 동안 누적된 전하량, 잔류 전하의 극성 등을 고려하여 결정될 수 있다. 따라서 회복 프레임의 영상 데이터를 결정하기 위해 이전 프레임의 영상 데이터를 인식하고 직류 바이어스의 크기 또는 누적 전하량, 직류 바이어스 또는 누적 전하의 극성 등을 판단하기 위한 알고리즘이 더 수행될 수 있고, 이를 위한 유닛이 데이터 처리부(700)에 더 포함될 수 있다.
또한 회복 프레임 이외의 일반 프레임의 영상 데이터가 보정되는 경우, 회복 프레임의 영상 데이터의 결정 시 다른 일반 프레임의 보정된 영상 데이터를 참고할 수 있다.
다음, 도 5 및 도 6을 각각 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 처리부(700)에서 회복 프레임의 영상 데이터를 결정하는 방법의 한 예에 대해 설명한다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 도시한 파형도이다.
먼저 도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 회복 프레임은 복수의 프레임 당 한 개씩, 예를 들어 6개 프레임 당 한 개씩 위치할 수 있다. 이 경우 사람이 플리커를 인지할 수 있는 한계 주파수가 대략 75Hz인 점을 고려하여 회복 프레임의 주파수는 대략 75Hz 이상이다. 이때 도 5에 도시한 실시예와 같이 회복 프레임이 6개 프레임 당 한 개씩 위치하는 경우 영상 데이터의 출력 프레임 주파수는 대략 450Hz 이상일 수 있다. 회복 프레임의 주기는 6개 프레임 당 하나에 한정되는 것은 아니고 다양하게 바뀔 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 프레임 반전 방식으로 구동되고 화소(PX)에 인가되는 공통 전압(Vcom)이 일정한 경우, 화소 전압(Vp)은 프레임마다 극성 반전된다. 이웃한 회복 프레임(release frame) 사이의 5개 프레임 동안 표시되는 영상은 정지 영상일 수도 있고 동영상일 수도 있다. 도 5는 5개 프레임 동안 일정 계조의 영상을 표시하는 경우를 예로 든다.
도 5를 참조하면 이웃한 회복 프레임 사이의 5개 프레임 동안 공통 전압(Vcom)에 대한 화소 전압(Vp)의 평균이 킥백 전압 등의 영향에 의해 0이 아니고 부극성(-) 값을 가지므로 부극성 직류 바이어스(DC)가 존재한다. 따라서 이러한 부극성 직류 바이어스(DC)를 해소하기 위해 잔류하는 부극성(-) 직류 바이어스(DC)에 대응하는 값을 가지며 정극성(+)을 가지는 계조 값을 후속하는 회복 프레임의 영상 데이터로 정할 수 있다. 회복 프레임의 영상 데이터의 값은 잔류하는 부극성(-) 직류 바이어스(DC) 및 이웃한 회복 프레임 사이의 프레임 수를 바탕으로 정해질 수 있다.
이와 달리 하나의 회복 프레임과 함께 이에 후속하는 5개 프레임을 모두 고려하여 6개의 프레임 동안 생성된 직류 바이어스를 해소할 수 있는 반대 극성의 데이터를 이용해 그 다음의 회복 프레임의 원래 지정된 영상 데이터를 보정할 수도 있다. 예를 들어 회복 프레임을 포함하는 연속한 6개의 프레임 동안 생성된 직류 바이어스를 해소할 수 있는 반대 극성의 데이터를 그 다음의 회복 프레임의 원래 지정된 영상 데이터에 더할 수 있다.
도 6을 참조하면, 이웃한 회복 프레임 사이의 한 개 이상의 프레임 동안 공통 전압(Vcom)에 대한 화소 전압(Vp)의 평균이 정극성(+)인 경우에는 그 반대 극성인 부극성(-) 데이터를 이용해 앞에서 설명한 바와 같이 후속하는 회복 프레임의 영상 데이터를 정하거나 보정할 수 있다.
도 7 및 도 8은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 도시한 타이밍도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 처리부(700)에서 생성된 입력 영상 신호(IDAT)는 일정 주기로 배치된 회복 프레임(release frame)을 포함한다. 회복 프레임의 입력 영상 신호(IDAT)는 IDAT'로 표시한다. 한 회복 프레임의 길이(T)는 도 7에 도시한 바와 같이 입력 영상 신호(IDAT)를 표시하는 다른 프레임의 길이와 동일할 수도 있고, 도 8에 도시한 바와 같이 입력 영상 신호(IDAT)를 표시하는 다른 프레임의 길이와 다를 수도 있다. 도 8은 회복 프레임의 길이(T)가 다른 프레임의 길이보다 작은 예를 도시한다.
회복 프레임의 길이(T)는 앞에서 설명한 데이터 처리부(700)에서 적절히 조절될 수 있다. 예를 들어 회복 프레임의 길이(T)는 데이터 처리부(700)의 프레임 레이트 변환부(720), 회복 프레임 삽입부(730), 또는 데이터 보정부(740) 중 어느 한 곳에서 조절될 수 있다.
그러면 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 9를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 처리부의 동작에 대해 구체적으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치에서 입력 데이터를 처리하는 단계를 나타내는 도면이다.
먼저 도 9(A)를 참조하면, 소정의 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)로 입력 영상 데이터(IN)를 입력된다.
다음 도 9(B)를 참조하면, 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 5개의 프레임으로 더블링한다. 이에 따라 입력 영상 데이터(IN)는 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 5배인 출력 프레임 주파수(ex. 300Hz)를 가지는 영상 데이터로 프레임 레이트 변환된다. 특히, 하나의 입력 영상 데이터(IN, 1)의 입력이 완료될 때에 맞추어 프레임 레이트 변환된 영상 데이터의 첫 번째 프레임(1-1)의 생성이 완료될 수 있고, 프레임 레이트 변환된 영상 데이터의 두 번째 프레임(1-2)부터 마지막 프레임까지(1-5)는 입력 영상 데이터(IN, 1)의 입력이 완료된 후, 다음 입력 영상 데이터(IN, 2)가 메모리(710)로 입력되는 동안 차례대로 생성될 수 있다.
따라서 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN, 1)를 대략 1.8 입력 프레임 동안 저장할 수 있는 메모리가 필요하다.
다음 도 9(C)를 참조하면, 프레임 레이트 변환된 영상 데이터에서 회복 프레임(release frame)을 지정한다. 도 9(C)는 회복 프레임은 4개의 프레임마다 한 개씩 위치하는 예를 보여준다.
다음 도 9(D)를 참조하면, 프레임 레이트 변환된 영상 데이터를 보정하고 결정하여 회복 프레임의 영상 데이터(R) 및 나머지 프레임의 영상 데이터(1'-1, 1'-2, …)를 포함하는 입력 영상 신호(IDAT)를 생성한다. 회복 프레임과 나머지 프레임에 대한 영상 데이터의 보정 및 결정 방법은 앞에서 설명하였으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
다음 도 9(E)를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치가 백라이트부(BLU)를 포함하는 경우, 회복 프레임(release frame)이 표시되는 동안 화질 개선을 위해 백라이트부(BLU)는 휘도를 낮추거나 끌 수 있다. 이 경우 표시되는 영상의 휘도가 감소되는 것을 막기 위해 나머지 프레임 동안 백라이트부(BLU)의 구동 전류를 높여 휘도를 높일 수 있다.
그러면, 앞에서 설명한 도면들과 함께 도 10 내지 도 19를 각각 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에서 회복 프레임을 설정하는 다양한 방법에 대해 설명한다.
도 10 내지 도 19는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 입력 데이터 및 이에 대응한 입력 영상 신호의 해제 프레임을 도시한 타이밍도이다.
먼저 도 10을 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 60Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 5개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 5배인 출력 프레임 주파수(ex. 300Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 4개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3', 4')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 75Hz가 된다.
다음 도 11을 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 60Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 4개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 4배인 출력 프레임 주파수(ex. 240Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 3개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 80Hz가 된다.
다음 도 12를 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 60Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 3개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 3배인 출력 프레임 주파수(ex. 180Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 2개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 90Hz가 된다.
다음 도 13을 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 50Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 5개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 50Hz)의 5배인 출력 프레임 주파수(ex. 250Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 3개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 대략 83.3Hz가 된다.
다음 도 14를 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 50Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 4개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 50Hz)의 4배인 출력 프레임 주파수(ex. 200Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 2개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3', 4')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 100Hz가 된다.
도 15를 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 60Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 6개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 6배인 출력 프레임 주파수(ex. 360Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 3개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 120Hz가 된다.
다음 도 16을 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)는 예를 들어 60Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있다. 또한 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)를 예를 들어 8개의 프레임으로 더블링하여 입력 영상 데이터(IN)를 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 8배인 출력 프레임 주파수(ex. 480Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환할 수 있다. 이 경우 상대적으로 저주파수로 구동되는 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 6개 이하의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3')으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 80Hz 이상이 된다.
다음 도 17을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 16에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 프레임 레이트 변환된 입력 영상 신호(IDAT)의 4개 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3')으로 지정하는 예를 도시한다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 120Hz가 된다.
다음 도 18을 참조하면, 본 실시예는 앞에서 설명한 도 16에 도시한 실시예와 대부분 동일하나, 프레임 레이트 변환된 입력 영상 신호(IDAT)의 3개 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2', 3')으로 지정하는 예를 도시한다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 160Hz가 된다.
마지막으로 도 19를 참조하면, 입력 영상 데이터(IN)가 50Hz의 입력 프레임 주파수로 입력될 수 있고, 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)가 예를 들어 9개의 프레임으로 더블링될 수 있다. 따라서 한 프레임의 입력 영상 데이터(IN)는 입력 프레임 주파수(ex. 60Hz)의 9배인 출력 프레임 주파수(ex. 450Hz)의 영상 데이터 및 입력 영상 신호(IDAT)로 프레임 레이트 변환될 수 있다. 이 경우 회복 프레임이 플리커로 시인되는 것을 막기 위해 6개 이하의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임으로 지정할 수 있다. 이 경우 회복 프레임의 주파수는 75Hz 이상이 된다. 도 19는 입력 영상 신호(IDAT)의 3개의 프레임마다 한 개 프레임을 회복 프레임(1', 2')으로 지정하여 회복 프레임의 주파수가 150Hz인 예를 도시한다.
이 밖에 입력 영상 데이터(IN)의 입력 프레임 주파수 및 출력 프레임 주파수는 다양하게 변경될 수 있다. 특히 75Hz 이상의 회복 프레임의 주파수가 커질수록 표시 장치의 화질 특성이 개선되므로 회복 프레임의 주파수를 키우기 위해 출력 프레임 주파수는 360Hz 이상, 나아가 480Hz 이상이 되도록 구동될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
300: 표시판 400: 게이트 구동부
500: 데이터 구동부 600: 신호 제어부
700: 데이터 처리부 710: 메모리
720: 프레임 레이트 변환부 730: 회복 프레임 삽입부
740: 데이터 보정부 900: 백라이트부
IDAT: 입력 영상 신호 IN: 입력 영상 데이터
Release Frame: 회복 프레임

Claims (20)

  1. 입력 영상 데이터를 제1 프레임 주파수로 입력받는 메모리,
    상기 입력 영상 데이터를 복수의 프레임으로 더블링하여 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 제2 프레임 주파수로 출력되는 출력 영상 데이터로 변환하는 프레임 레이트 변환부,
    상기 출력 영상 데이터에서 연속한 한 개 이상의 프레임의 직류 바이어스를 해소하기 위한 회복 프레임을 주기적으로 지정하는 회복 프레임 삽입부, 그리고
    상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 데이터 보정부
    를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 회복 프레임은 대략 75Hz 이상의 주파수를 가지는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 값은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 크기를 고려하여 결정되는 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성을 고려하여 결정되는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성과 반대인 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고
    상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부
    를 더 포함하고,
    상기 백라이트부는 상기 회복 프레임 동안 꺼지거나 휘도를 줄이는
    표시 장치.
  7. 제2항에서,
    상기 데이터 보정부에서 결정된 출력 영상 데이터의 값을 입력 영상 신호로서 입력 받는 신호 제어부, 그리고
    상기 신호 제어부로부터 출력 영상 신호를 입력 받고 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동부
    를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제2항에서,
    상기 데이터 구동부는 열반전 구동 방식으로 구동되는 표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 값은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 크기를 고려하여 결정되는 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성을 고려하여 결정되는 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성과 반대인 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고
    상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부
    를 더 포함하고,
    상기 백라이트부는 상기 회복 프레임 동안 꺼지거나 휘도를 줄이는
    표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 데이터 보정부에서 결정된 출력 영상 데이터의 값을 입력 영상 신호로서 입력 받는 신호 제어부, 그리고
    상기 신호 제어부로부터 출력 영상 신호를 입력 받고 데이터 전압으로 변환하여 출력하는 데이터 구동부
    를 더 포함하는 표시 장치.
  14. 제1 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 입력받는 단계,
    상기 입력 영상 데이터를 복수의 프레임으로 더블링하여 상기 제1 프레임 주파수보다 큰 제2 프레임 주파수로 출력되는 출력 영상 데이터로 변환하는 단계,
    상기 출력 영상 데이터에서 연속한 한 개 이상의 프레임의 직류 바이어스를 해소하기 위한 회복 프레임을 주기적으로 지정하는 단계, 그리고
    상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14항에서,
    상기 회복 프레임은 대략 75Hz 이상의 주파수를 가지는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 단계는 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 크기를 고려하여 상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 값을 결정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 출력 영상 데이터의 값을 보정하거나 결정하는 단계는 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성을 고려하여 상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성을 결정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 회복 프레임의 출력 영상 데이터의 극성은 이웃한 상기 회복 프레임 사이에 위치하는 프레임에서의 상기 직류 바이어스의 극성과 반대인 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제15항에서,
    상기 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시판, 그리고 상기 표시판에 빛을 제공하는 백라이트부를 포함하고,
    상기 회복 프레임 동안 상기 백라이트부를 끄거나 상기 백라이트부의 휘도를 줄이는 단계를 더 포함하는
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제15항에서,
    상기 출력 영상 데이터를 입력 영상 신호로서 입력 받고, 이를 데이터 전압으로 변환하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160077505A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20160130026A (ko) * 2015-04-30 2016-11-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 이의 구동방법

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9830871B2 (en) * 2014-01-03 2017-11-28 Nvidia Corporation DC balancing techniques for a variable refresh rate display
US9711099B2 (en) 2014-02-26 2017-07-18 Nvidia Corporation Techniques for avoiding and remedying DC bias buildup on a flat panel variable refresh rate display
US9922608B2 (en) * 2015-05-27 2018-03-20 Apple Inc. Electronic device display with charge accumulation tracker
US9940898B2 (en) 2016-02-25 2018-04-10 Nvidia Corporation Variable refresh rate video capture and playback
CN108470546B (zh) * 2018-04-08 2020-07-07 京东方科技集团股份有限公司 电流补偿电路、vr设备及控制方法
US10613387B2 (en) * 2018-06-07 2020-04-07 Omnivision Technologies, Inc. Liquid-crystal-on-silicon device and associated method for preventing dark-banding therein
KR102559088B1 (ko) * 2018-08-07 2023-07-24 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치와 그 구동방법
KR20200017608A (ko) * 2018-08-08 2020-02-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 이의 구동 방법
CN112309344A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 矽创电子股份有限公司 抑制显示面板闪烁的驱动方法及其驱动电路
US11978415B2 (en) * 2019-11-13 2024-05-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Display apparatus and control method thereof
CN114830218A (zh) 2020-01-03 2022-07-29 三星电子株式会社 显示模块及其驱动方法
CN111798805A (zh) * 2020-07-29 2020-10-20 北京显芯科技有限公司 背光处理***、设备、方法、背光驱动器及存储介质
CN114613306A (zh) * 2022-03-14 2022-06-10 维沃移动通信有限公司 显示控制芯片、显示面板及相关设备、方法和装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080291326A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Victor Company Of Japan, Limited Apparatus for and method of displaying video signals
US20090073192A1 (en) * 2007-08-08 2009-03-19 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and image processing method
JP2009300785A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Canon Inc 表示装置及びその駆動方法
JP2011039132A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Sharp Corp 液晶表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003280600A (ja) * 2002-03-20 2003-10-02 Hitachi Ltd 表示装置およびその駆動方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080291326A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Victor Company Of Japan, Limited Apparatus for and method of displaying video signals
US20090073192A1 (en) * 2007-08-08 2009-03-19 Canon Kabushiki Kaisha Image processing apparatus and image processing method
JP2009300785A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Canon Inc 表示装置及びその駆動方法
JP2011039132A (ja) * 2009-08-07 2011-02-24 Sharp Corp 液晶表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160077505A (ko) * 2014-12-23 2016-07-04 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20160130026A (ko) * 2015-04-30 2016-11-10 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 이의 구동방법

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