KR20200055610A - 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

표시장치와 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 복수개의 픽셀 라인들이 배치되고, 적어도 제1 기간, 제2 기간, 및 제3 기간을 포함하여 구동되는 표시패널; 상기 제1 기간 동안 상기 표시패널의 A 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하고, 상기 제1 기간에 이은 제2 기간 동안 상기 표시패널의 B 영역에 포함된 픽셀 라인들에 특정 영상 데이터를 동시에 기입하고, 상기 제2 기간에 이은 제3 기간 동안 상기 표시패널의 C 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 패널 구동부; 및 상기 A 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하고, 상기 C 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하는 타이밍 콘트롤러를 포함한다.

Description

표시장치와 그 구동방법{Display Device And Driving Method Of The Same}
본 명세서는 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
표시장치는 소형화 및 경량화에 유리한 장점으로 인해서 데스크탑 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라, 노트북컴퓨터, PDA 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등에 폭넓게 이용되고 있다. 이러한 표시장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel; PDP), 유기발광 표시장치(Organic Light-Emitting Diode Display) 등이 있다. 특히, 액티브 매트릭스 타입의 유기발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(Organic Light-Emitting Diode: 이하, OLED라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.
최근, 유기발광 표시장치는 동영상 응답시간(Motion Picture Response Time, 이하 MPRT)을 단축하고 모션 블러(Motion Blur)를 개선하기 위해서 블랙 영상을 삽입하는 기술을 채용하고 있다. 블랙 영상 삽입 기술은 이웃한 영상 프레임들 사이에 블랙 영상을 표시하여 이전 프레임의 영상을 효과적으로 소거하기 위한 것이다.
기존의 블랙 영상 삽입 기술은 한 화면 분량의 입력 영상을 모두 기입한 후에 블랙 영상을 삽입하기 때문에 1 프레임 시간이 길고 고속 구동에 부적합하다. 기존의 블랙 영상 삽입 기술은 블랙 영상을 1픽셀 라인 단위로 순차적으로 기입하기 때문에 1 프레임 내에서 블랙 영상의 기입에 할애되는 시간이 길고 그 만큼 입력 영상의 충전 시간이 부족한 문제가 있다.
또한, 기존의 블랙 영상 삽입 기술을 채용하면 입력 영상을 재생할 때 특정 픽셀 라인들에서 정상 휘도보다 높은 휘선 또는, 정상 휘도보다 낮은 암선이 발생하여 화질이 저하되는 문제가 있다.
따라서, 본 명세서는 블랙 영상을 삽입하여 동영상 응답 속도를 개선함에 있어 고속 구동에 최적화되고 입력 영상의 충전 시간 부족 문제를 해결할 수 있으며, 블랙 영상의 삽입에 의한 화질 저하를 개선할 수 있도록 한 표시장치와 그 구동방법을 제공한다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 복수개의 픽셀 라인들이 배치되고, 적어도 제1 기간, 제2 기간, 및 제3 기간을 포함하여 구동되는 표시패널; 상기 제1 기간 동안 상기 표시패널의 A 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하고, 상기 제1 기간에 이은 제2 기간 동안 상기 표시패널의 B 영역에 포함된 픽셀 라인들에 특정 영상 데이터를 동시에 기입하고, 상기 제2 기간에 이은 제3 기간 동안 상기 표시패널의 C 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 패널 구동부; 및 상기 A 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하고, 상기 C 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하는 타이밍 콘트롤러를 포함한다.
본 명세서의 실시예들에 의하면 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 표시패널을 복수의 픽셀 라인을 각각 포함한 복수의 제1 영역들과 복수의 제2 영역들로 분할 구동한다. 본 발명은 제1 기간 동안 A 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하고, 제1 기간에 이은 제2 기간 동안 B 영역에 포함된 모든 픽셀 라인들에 블랙 영상 데이터를 동시에 기입하고, 제2 기간에 이은 제3 기간 동안 C 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입한다. 여기서, A 영역과 C 영역은 제1 영역(또는 제2 영역)에 포함되는 데 반해, B 영역은 제2 영역(또는 제1 영역)에 포함된다. 이를 통해 본 발명은 블랙 영상을 삽입하여 동영상 응답 속도를 개선함에 있어 고속 구동에 최적화되고 입력 영상의 충전 시간 부족 문제를 해결할 수 있다.
나아가, 본 발명은 A 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값 이하로 하향 변조하고, C 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값 이상으로 상향 변조함으로써, 블랙 영상의 삽입에 의한 화질 저하(휘선 및 암선)를 개선할 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시장치에 포함된 픽셀 어레이를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 픽셀 어레이에 포함된 일 픽셀을 보여주는 도면이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 표시장치에 적용되는 블랙 영상 삽입 기술을 보여주는 도면들이다.
도 7은 도 6의 IDW 구동과 BDI 구동을 구현하기 위한 게이트신호 및 데이터신호의 타이밍도이다.
도 8a는 도 7의 프로그래밍 기간에 대응되는 픽셀의 등가회로도이다.
도 8b는 도 7의 발광 기간에 대응되는 픽셀의 등가회로도이다.
도 8c는 도 7의 블랙 기간에 대응되는 픽셀의 등가회로도이다.
도 9는 표시패널의 픽셀 어레이를 복수의 A 영역들과 복수의 B 영역들로 분할 구동하는 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 A 영역들 중 어느 한 A 영역이 IDW 구동되는 타이밍과 B 영역들 중 어느 한 B 영역이 BDI 구동되는 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 도 6의 XY에 대한 구동 신호들을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 12는 도 10의 X,Y에서 데이터 기입 순서를 나타내는 모식도이다.
도 13은 블랙 영상 삽입에 의한 화질 저하를 개선할 수 있는 데이터 변조 예를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13을 구현하기 위한 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 15는 도 14의 미흡 구동 변조부를 보여주는 도면이다.
도 16은 도 14의 과 구동 변조부를 보여주는 도면이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 표시패널의 기판 상에 형성되는 픽셀 회로와 게이트 구동부는 n 타입 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 TFT로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않고 p 타입 MOSFET 구조의 TFT로 구현될 수도 있다. TFT는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. TFT 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 TFT에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, MOSFET에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 타입 TFT (NMOS)의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 TFT에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이에 반해, p 타입 TFT(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 TFT에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. MOSFET의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, MOSFET의 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 실시예에 대한 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1 전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2 전극으로 기술한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 실시예에서, 표시장치는 유기발광 물질을 포함한 유기발광 표시장치를 중심으로 설명한다. 하지만, 본 명세서의 기술적 사상은 유기발광 표시장치에 국한되지 않고, 무기발광 물질을 포함한 무기발광 표시장치에 적용될 수 있음에 주의하여야 한다.
이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 표시장치에 포함된 픽셀 어레이를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 3은 도 2의 픽셀 어레이에 포함된 일 픽셀을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(10), 타이밍 콘트롤러(11), 패널 구동부(12,13)를 포함할 수 있다. 패널 구동부(12,13)는 표시패널(10)의 데이터라인들(15)을 구동하는 데이터 구동부(12)와, 표시패널(10)의 게이트라인들(17)을 구동하는 게이트 구동부(13)를 포함한다.
표시패널(10)에는 다수의 데이터라인들(15) 및 기준전압 라인들(16)과, 다수의 게이트라인들(17)이 구비될 수 있다. 그리고, 데이터라인들(15), 기준전압 라인들(16) 및 게이트라인들(17)의 교차영역에는 픽셀들(PXL)이 배치될 수 있다. 매트릭스 형태로 배치된 픽셀들(PXL)에 의해 표시패널(10)의 표시 영역(AA)에 도 2와 같은 픽셀 어레이가 형성될 수 있다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL)은 일 방향을 기준으로 라인 별로 구분될 수 있다. 예컨대, 픽셀들(PXL)은 게이트라인 연장 방향(또는 수평 방향)을 기준으로 다수의 픽셀 라인들(Line 1~Line 4)로 구분될 수 있다. 여기서, 픽셀 라인은 물리적인 신호라인이 아니라, 일 수평 방향을 따라 서로 이웃하게 배치된 픽셀들(PXL)의 집합체를 의미한다. 따라서, 동일 픽셀 라인을 구성하는 픽셀들(PXL)은 동일한 게이트라인들(17A,17B)에 연결될 수 있다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL) 각각은 데이터라인(15)을 통해 디지털-아날로그 컨버터(이하, DAC)(121)에 연결되고, 기준전압 라인(16)을 통해 센싱부(SU)(122)에 연결될 수 있다. 기준전압 라인(16)은 기준 전압의 공급을 위해 DAC(121)에 더 연결될 수 있다. DAC(121)와 센싱부(SU)는 데이터 구동부(12)에 내장될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
픽셀 어레이에서, 픽셀들(PXL) 각각은 전원라인(18)을 통해 고전위 픽셀전원(EVDD)에 연결될 수 있다. 그리고, 픽셀들(PXL) 각각은 제1 게이트라인(17A)과 제2 게이트라인(17B)을 통해 게이트 구동부(13)에 연결될 수 있다.
각 픽셀(PXL)은 도 3과 같이 구현될 수 있다. k(k는 정수)번째 픽셀라인에 배치된 일 픽셀(PXL)은, OLED, 구동 TFT(Thin Film Transistor)(DT), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 스위치 TFT(ST1), 및 제2 스위치 TFT(ST2)를 포함하며, 제1 스위치 TFT(ST1)와 제2 스위치 TFT(ST2)가 서로 다른 게이트라인(17A,17B)에 연결될 수 있다.
OLED는 소스 노드(Ns)에 접속된 애노드전극과, 저전위 픽셀전원(EVSS)의 입력단에 접속된 캐소드전극과, 애노드전극과 캐소드전극 사이에 위치하는 유기화합물층을 포함한다. 구동 TFT(DT)는 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압차에 따라 OLED에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 구동 TFT(DT)는 게이트 노드(Ng)에 접속된 게이트전극, 고전위 픽셀전원(EVDD)의 입력단에 접속된 제1 전극, 및 소스 노드(Ns)에 접속된 제2 전극을 구비한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 사이에 접속되어 구동 TFT(DT)의 게이트-소스 간 전압을 저장한다.
제1 스위치 TFT(ST1)는 스캔 신호(SCAN(k))에 따라 턴 온 되어, 데이터라인(15)에 충전되어 있는 데이터전압을 게이트 노드(Ng)에 인가한다. 제1 스위치 TFT(ST1)는 제1 게이트라인(17A)에 접속된 게이트전극, 데이터라인(15)에 접속된 제1 전극, 및 게이트 노드(Ng)에 접속된 제2 전극을 구비한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 센스 신호(SEN(k))에 따라 턴 온 되어, 기준전압 라인(16)에 충전된 기준전압을 소스 노드(Ns)에 인가하거나 또는, 픽셀 전류에 따른 소스 노드(Ns) 전압 변화를 기준전압 라인(16)으로 전달한다. 제2 스위치 TFT(ST2)는 제2 게이트라인(17B)에 접속된 게이트전극, 기준전압 라인(16)에 접속된 제1 전극, 및 소스 노드(Ns)에 접속된 제2 전극을 구비한다.
각 픽셀(PXL)에 연결되는 게이트라인(17)의 개수는 픽셀(PXL) 구조에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 제1 스위치 TFT(ST1)와 제2 스위치 TFT(ST2)가 서로 다르게 구동되는 2-스캔 픽셀 구조의 경우, 각 픽셀(PXL)에 연결되는 게이트라인(17)의 개수는 2개이다. 2-스캔 픽셀 구조에서 게이트라인(17) 각각은 스캔 신호가 인가되는 제1 게이트라인(17A)과 센스 신호가 인가되는 제2 게이트라인(17B)을 포함한다. 이하에서는 설명의 편의상, 2-스캔 픽셀 구조를 예시 대상으로 하지만, 본 명세서의 기술적 사상은 픽셀 구조나 게이트라인의 개수 등에 제한되지 않는다.
타이밍 콘트롤러(11)는 호스트 시스템(14)으로부터 입력되는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트클럭(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동부(12)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동부(13)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 생성할 수 있다. 게이트 제어신호(GDC)는 게이트 스타트 신호, 게이트 쉬프트 클럭들 등을 포함할 수 있다. 데이터 제어신호(DDC)는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 및 소스 출력 인에이블신호 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(12)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 데이터의 샘플링 타이밍을 제어한다. 소스 출력 인에이블신호는 데이터 구동부(12)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 타이밍 제어신호들(GDC,DDC)을 기초로 표시패널(10)의 픽셀 라인들에 대한 디스플레이 구동 타이밍을 제어할 수 있다.
디스플레이 구동이란 1 프레임 내에서 입력 영상 데이터(ID)와 특정 영상 데이터(BD)를 일정 시간차를 두고 픽셀 라인들(Line 1~Line 4)에 기입하기 시작하여 입력 영상과 블랙 영상을 순차적으로 표시패널(10)에서 재현하는 구동이다. 여기서, 특정 영상 데이터(BD)는 표시패널(10)에 블랙 영상을 표시하기 위한 저계조 영상 데이터이다. 특정 영상 데이터(BD)는 풀 블랙 영상을 위한 계조값 0부터 블랙 영상에 가까운 영상을 위한 소정 계조값까지 모두 포함한다. 이하의 설명에서는 이러한 저계조 영상 데이터를 편의상 "블랙 영상 데이터"라 칭한다.
디스플레이 구동은 입력 영상 데이터(ID)를 픽셀 라인들에 기입하기 위한 IDW(Image Data Writing) 구동과, 블랙 영상 데이터(BD)를 픽셀 라인들에 기입하기 위한 BDI(Black Data Insertion) 구동을 포함한다. 고속 구동에 최적화된 표시장치가 구현될 수 있도록, 1 프레임 내에서 IDW 구동이 완료되기 전에 BDI 구동이 시작될 수 있다. 즉, 1 프레임 내에서 제1 픽셀 라인을 대상으로 한 IDW 구동과 제2 픽셀 라인을 대상으로 한 BDI 구동은 시간적으로 중첩해서 이뤄질 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 1 프레임 내에서 BDI 구동의 시작 타이밍을 제어함으로써, IDW 구동의 시작 타이밍과 BDI 구동의 시작 타이밍 간의 시간 차이 즉, 발광 듀티를 조정할 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 입력 영상 데이터(ID)의 움직임에 연동하여 1 프레임 내에서 BDI 구동의 시작 타이밍을 제어할 수 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 공지의 다양한 영상 처리 기술을 통해 입력 영상 데이터(ID)의 움직임을 검출한 후, 입력 영상 데이터(ID)의 움직임 변화량이 클수록 1 프레임 내에서 BDI 구동의 시작 타이밍을 앞당겨 발광 듀티를 줄일 수 있다. 이를 통해 급격한 영상 변화가 있을 때 MPRT 성능이 향상되고 모션 블러링(Motion blurring)이 완화될 수 있다. 한편, 영상 변화가 없을 때는 BDI 구동의 시작 타이밍을 늦추고 발광 듀티를 늘려서 화소의 최대 순간 휘도를 낮출 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 한 프레임 중의 수직 액티브 기간에서 IDW 구동을 구현하고, 수직 액티브 기간과 수직 블랭크 기간을 모두 이용하여 BDI 구동을 구현할 수 있다. 따라서, BDI 구동 타이밍은, 수직 액티브 기간에서 IDW 구동 타이밍과 중첩될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 IDW 및 BDI 구동을 위해 캐리 클럭들, 스캔 클럭들, 센스 클럭들을 포함하는 게이트 쉬프트 클럭들과 게이트 스타트 신호를 게이트 구동부(13)에 출력한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 게이트 쉬프트 클럭들을 기초로 게이트 구동부(13)의 동작을 제어하여 픽셀 어레이를 복수의 제1 영역들과 복수의 제2 영역들로 분할 구동할 수 있다. 각 제1 영역과 제2 영역에는 복수의 픽셀 라인들이 포함되어 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 어느 한 제1 영역의 픽셀 라인들을 대상으로 순차적으로 IDW 구동이 수행되는 동안 어느 한 제2 영역의 픽셀 라인들을 동시에 BDI 구동시킬 수 있다. 또한, 타이밍 콘트롤러(11)는 어느 한 제2 영역의 픽셀 라인들을 대상으로 순차적으로 IDW 구동이 수행되는 동안 어느 한 제1 영역의 픽셀 라인들을 동시에 BDI 구동시킬 수 있다. 이때, 타이밍 콘트롤러(11)는 BDI용 스캔 클럭들의 펄스 구간(게이트 온 전압 구간)과 IDW용 스캔 클럭들의 펄스 구간이 서로 비 중첩되도록 게이트 쉬프트 클럭들을 생성할 수 있다. 이렇게 하면, 블랙 영상을 삽입하여 MPRT 성능을 향상하는 기술에서 입력 영상 데이터(ID)와 블랙 영상 데이터(BD) 간의 원하지 않는 데이터 뒤섞임(즉, 데이터 충돌)이 방지될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 BDI용 스캔 클럭들을 복수개씩 동시에 출력하여 제1 영역 또는 제2 영역에서 복수개의 픽셀 라인들이 동시에 BDI 구동되도록 제어할 수 있다. 이를 통해 MPRT 성능을 향상하는 기술에서 블랙 영상 데이터(BD)의 삽입 시간이 줄어들고 그 대신 입력 영상 데이터(ID)의 기입 시간이 충분히 확보될 수 있다.
타이밍 콘트롤러(11)는 호스트 시스템(14)으로부터 입력되는 입력 영상 데이터(ID)를 데이터 구동부(12)에 출력한다. 타이밍 콘트롤러(11)는 내부적으로 생성된(또는 특정값으로 미리 설정된) 블랙 영상 데이터(BD)를 데이터 구동부(12)에 출력한다. 블랙 영상 데이터(BD)는 입력 영상 데이터(ID)의 최하위 계조 데이터에 대응되는 것으로 BDI 구동시 블랙 영상을 표시하기 위한 것이다.
타이밍 콘트롤러(11)는 제1 영역(또는 제2 영역)에 포함된 A 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터(ID)를 원래의 값과 다르게 변조하고, 상기 제1 영역(또는 제2 영역)에 포함된 B 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터(ID)를 원래의 값과 다르게 변조함으로써, 블랙 영상의 삽입에 의한 화질 저하(휘선 및 암선)를 개선할 수 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 변조된 영상 데이터를 포함한 최종 영상 데이터(CD)를 데이터 구동부(12)에 출력한다.
게이트 구동부(13)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 게이트 제어신호(DDC)에 기초하여 스캔 신호(SCAN)와 센스 신호(SEN)를 생성한다. 게이트 구동부(13)는 캐리 클럭들, 스캔 클럭들, 센스 클럭들을 기초로 화상 기입용 스캔 신호(이하, IDW용 스캔 신호라 함)와 블랙 기입용 스캔 신호(이하, BDI용 스캔 신호라 함)를 생성한다.
게이트 구동부(13)는 IDW 구동과 BDI 구동을 구현하기 위해, 제1 영역(또는 제2 영역)의 제1 게이트라인들(17A)에 IDW용 스캔 신호(SCAN)를 순차적으로 공급하는 도중에, 제2 영역(또는 제1 영역)에서 복수개의 제1 게이트라인들(17A)에 BDI용 스캔 신호(SCAN)를 동시에 공급한다. 그리고, 게이트 구동부(13)는 제1 영역(또는 제2 영역)의 제1 게이트라인들(17A)에 IDW용 스캔 신호(SCAN)가 공급되는 타이밍에 동기하여 제1 영역(또는 제2 영역)의 제2 게이트라인들(17B)에 화상 기입용 센스 신호 즉, IDW용 센스 신호(SEN)를 순차적으로 공급한다.
게이트 구동부(13)는 게이트 인 패널 방식(GIP)에 따라 표시패널(10)의 비 표시영역(NA)에 내장될 수 있다.
데이터 구동부(12)는 복수의 DAC들(121)과, 복수의 센싱부들(SU)(122)을 포함한다. DAC(121)는 타이밍 콘트롤러(11)로부터의 데이터 제어신호(DDC)에 기초하여 최종 영상 데이터(CD)를 IDW용 데이터전압(VIDW)으로 변환하고, 블랙 영상 데이터(BD)를 BDI용 데이터전압(VBDI)으로 변환한다. 그리고, DAC(121)는 픽셀들(PXL)에 인가될 기준 전압과 프리차지 전압을 생성한다.
DAC(121)는 IDW 구동과 BDI 구동을 구현하기 위해, IDW용 스캔 신호(SCAN)에 동기하여 IDW용 데이터전압(VIDW)을 데이터라인들(15)에 출력하고, BDI용 스캔 신호(SCAN)에 동기하여 BDI용 데이터전압(VBDI)을 데이터라인들(15)에 출력하며, IDW용 센스 신호(SEN)에 동기하여 기준 전압을 기준 라인들(16)에 출력한다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 표시장치에 적용되는 블랙 영상 삽입 기술을 보여주는 도면들이다.
도 4를 참조하면, 동일 픽셀 라인을 기준으로, IDW 구동과 BDI 구동은 1 프레임 내에서 일정 시간차를 두고 연속해서 이루어진다. 동일 프레임 내에서 IDW 구동의 시작 타이밍과 BDI 구동의 시작 타이밍 간의 시간 차이에 의해 픽셀들(PXL)의 발광 듀티가 결정된다. IDW 구동의 시작 타이밍은 고정 팩터(factor)이나, BDI 구동의 시작 타이밍은 조정 가능한 설계 팩터이다. IDW 구동의 시작 타이밍은 IDW 스타트 신호에 의해 정해지고, BDI 구동의 시작 타이밍은 BDI 스타트 신호에 의해 정해진다. 따라서, BDI 스타트 신호의 출력 타이밍을 앞당기거나 늦추어 BDI 구동의 시작 타이밍을 조정하면 픽셀들(PXL)의 발광 듀티를 제어할 수 있다. 이렇게 픽셀들(PXL)의 발광 듀티가 결정되면, 프레임 변경에 상관없이 발광 듀티가 유지된다. 즉, 픽셀 라인들에 대한 IDW 구동 타이밍과 BDI 구동 타이밍은 시간 경과에 따라 발광 듀티를 유지하면서 동일하게 쉬프트된다.
도 5를 참조하면, 한 프레임 내에서 IDW용 스캔 신호(SCAN)와 BDI용 스캔 신호(SCAN)는 발광 듀티에 대응되는 일정 시간차를 두고 동일한 픽셀 라인들(Line 1~Line 10)에 공급된다. 도 5에서, 설명의 편의상 IDW용 센스 신호(SEN)는 생략되었다. IDW용 스캔 신호들(SCAN1~SCAN10)은 라인 순차 방식으로 위상이 쉬프트되어 픽셀 라인들(Line 1~Line 10)을 1라인씩 선택하고, 선택된 픽셀 라인들(Line 1~Line 10)에는 IDW용 데이터전압(VIDW)이 순차적으로 인가된다. BDI용 스캔 신호들(SCAN1~SCAN10)은 블록 순차 방식으로 위상이 쉬프트되어 픽셀 라인들(Line 1~Line 10)을 복수개씩 동시에 선택하고, 선택된 블록의 픽셀 라인들(Line 1~Line 8)에는 BDI용 데이터전압(VBDI)이 동시에 인가된다.
도 6을 참조하면, 픽셀 라인들(Line 1~Line z)에 대한 IDW 구동 타이밍과 BDI 구동 타이밍이 프레임이 바뀌더라도 발광 듀티를 유지하면서 쉬프트되는 것이 도시되어 있다. 이러한 구동 콘셉을 채용하면, BDI 구동을 위해 별도의 프레임을 더 추가하지 않아도 되기 때문에, 프레임 레이트(frame rate)를 높이지 않아도 되는 장점이 있다.
다만, IDW 구동 타이밍이 BDI 구동 타이밍에 비해 발광 듀티만큼 앞서고, IDW 구동 타이밍과 BDI 구동 타이밍의 쉬프트 속도가 실질적으로 동일하기 때문에, 제1 영역(또는 제2 영역) 픽셀 라인들에 대한 IDW 구동 타이밍과 제2 영역(또는 제1 영역) 픽셀 라인들에 대한 BDI 구동 타이밍이 겹치는 오버랩 구간(OA)이 생긴다. 오버랩 구간(OA)에서 데이터 충돌이 생기지 않도록, BDI용 스캔 클럭들의 펄스 구간(게이트 온 전압 구간)과 IDW용 스캔 클럭들의 펄스 구간은 서로 비 중첩될 수 있다. 이를 통해, 후술할 제1 기간, 제2 기간, 제3 기간의 동작이 수행될 수 있다.
도 7은 제k 픽셀 라인에서 도 6의 IDW 구동과 BDI 구동을 구현하기 위한 게이트신호 및 데이터신호의 타이밍도이다. 도 8a는 도 7의 프로그래밍 기간에 대응되는 픽셀의 등가회로도이다. 도 8b는 도 7의 발광 기간에 대응되는 픽셀의 등가회로도이다. 그리고, 도 8c는 도 7의 블랙 기간에 대응되는 픽셀의 등가회로도이다.
도 7은 제k 픽셀 라인(Line k)의 특정 픽셀을 대상으로 한 IDW 및 BDI 구동을 나타내고 있다. 도 7을 참조하면, IDW 및 BDI 구동을 위한 한 프레임은 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압을 계조 표현용 픽셀 전류에 맞게 설정하는 프로그래밍 기간(Tp)과, 픽셀 전류에 따라 OLED가 발광하는 발광 기간(Te)과, OLED의 발광이 중지되는 블랙 기간(Tb)을 포함한다. 발광 듀티는 발광 기간(Te)에 대응되고, 블랙 듀티는 블랙 기간(Tb)에 대응될 수 있다. 도 7에서, IDW용 스캔 신호(SCAN)는 Pa1으로 도시되었고, BDI용 스캔 신호(SCAN)는 Pa2로 도시되었으며, IDW용 센스 신호(SEN)는 Pb으로 도시되었다.
도 7 및 도 8a를 참조하면, 프로그래밍 기간(Tp)에서 픽셀의 제1 스위치 TFT(ST1)는 IDW용 스캔 신호(Pa1)에 따라 턴 온 되어 게이트 노드(Ng)에 IDW용 데이터전압(VIDW)을 인가한다. 프로그래밍 기간(Tp)에서 픽셀의 제2 스위치 TFT(ST2)는 IDW용 센스 신호(Pb)에 따라 턴 온 되어 소스 노드(Ns)에 기준전압(Vref)을 인가한다. 이를 통해 프로그래밍 기간(Tp)에서 픽셀의 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압이 원하는 픽셀 전류에 맞게 설정된다.
도 7 및 도 8b를 참조하면, 발광 기간(Te)에서 픽셀의 제1 스위치 TFT(ST1)와 제2 스위치 TFT(ST2)는 턴 오프 된다. 프로그래밍 기간(Tp)에서 픽셀에 기 설정된 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압(Vgs)은 발광 기간(Te)에서도 유지된다. 이러한 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압(Vgs)은 픽셀의 구동 TFT(DT)의 문턱전압보다 크기 때문에, 발광 기간(Te) 동안 픽셀의 구동 TFT(DT)에는 픽셀 전류(Ioled)가 흐른다. 이 픽셀 전류(Ioled)에 의해 발광 기간(Te)에서 게이트 노드(Ng)의 전위와 소스 노드(Ns)의 전위가 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압(Vgs)을 유지한 채 부스팅된다. 소스 노드(Ns)의 전위가 OLED의 동작점 레벨까지 부스팅되면 픽셀의 OLED는 발광한다.
도 7 및 도 8c를 참조하면, 블랙 기간(Tb)에서 픽셀의 제1 스위치 TFT(ST1)는 BDI용 스캔 신호(Pa2)에 따라 턴 온 되어 게이트 노드(Ng)에 BDI용 데이터전압(VBDI)을 인가한다. 블랙 기간(Tb)에서 픽셀의 제2 스위치 TFT(ST2)는 턴 오프 상태를 유지하므로, 소스 노드(Ns)의 전위가 OLED의 동작점 레벨을 유지한다. BDI용 데이터전압(VBDI)은 OLED의 동작점 레벨보다 낮은 전압이다. 따라서, 블랙 기간(Tb)에서 게이트 노드(Ng)와 소스 노드(Ns) 간의 전압(Vgs)은 구동 TFT(DT)의 문턱전압보다 작기 때문에, 픽셀의 구동 TFT(DT)에는 픽셀 전류(Ioled)가 흐르지 못하고, OLED는 발광을 멈춘다.
도 9는 및 도 10은 표시패널의 픽셀 어레이를 복수의 제1 영역들과 복수의 제2 영역들로 분할 구동하는 예를 보여주는 도면들이다.특히, 도 10은 제1 영역들 중 어느 한 제1 영역이 IDW 구동되는 타이밍과 제2 영역들 중 어느 한 제2 영역이 BDI 구동되는 타이밍을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10의 픽셀 어레이에서, 제1 영역과 제2 영역은게이트 구동부(13)로부터 IDW용 스캔 신호(SCAN)와 BDI용 스캔 신호(SCAN)를 선택적으로 공급받을 수 있다.. 제1 영역과 제2 영역에는 각각 복수개의 픽셀 라인들이 포함될 수 있는데, 제1 영역의 픽셀 라인 수와 제2 영역의 픽셀 라인 수는 J개로 동일할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 J를 6으로 설명하지만, 본 발명의 기술적 사상은 A,제2 영역들에 포함된 픽셀 라인 수에 제한되지 않는다. 이러한 배치 구성을 기반으로 픽셀 어레이를 복수의 제1 영역들과 제2 영역들로 분할 구동하면, 발광 듀티비를 조정하기 위한 설계 자유도가 높아지는 장점이 있다.
도 10에는 IDW 스타트 신호에 따라 픽셀 어레이의 최상부 제1 영역에서부터 순차적으로 IDW용 데이터전압(VIDW)의 기입 타이밍이 쉬프트되고 있고, 그와 동시에 BDI 스타트 신호에 따라 픽셀 어레이 중간부 제2 영역에서부터 순차적으로 BDI용 데이터전압(VBDI)의 기입 타이밍이 쉬프트되고 있다. 한편, IDW 스타트 신호에 따라 픽셀 어레이의 중간부 제2 영역에서부터 순차적으로 IDW용 데이터전압(VIDW)의 기입 타이밍이 쉬프트될 수 있고, 그와 동시에 BDI 스타트 신호에 따라 픽셀 어레이의 최상부 제1 영역에서부터 순차적으로 BDI용 데이터전압(VBDI)의 기입 타이밍이 쉬프트될 수도 있다. IDW 스타트 신호에 따른 IDW 구동이 제1 영역들(또는 제2 영역들) 중 어느 하나에서 시작되는 시점에 BDI 스타트 신호에 따른 BDI 구동이 제2 영역들(또는 제1 영역들) 중 어느 하나에서 시작되도록 조정하면 상기와 같이 구동할 수 있다.
IDW용 데이터전압(VIDW)과 BDI용 데이터전압(VBDI)의 데이터 충돌을 방지하기 위해, IDW용 데이터전압(VIDW)이 인가되고 있는 영역(예컨대, 제1 영역)은 A 영역과 C 영역으로 분할 구동될 수 있다. 이때, BDI용 데이터전압(VBDI)이 인가되고 있는 영역(예컨대, 제2 영역)은 B 영역이 된다. 한편, IDW용 데이터전압(VIDW)이 제2 영역에 인가되고 BDI용 데이터전압(VBDI)이 제1 영역에 인가되는 경우, 제2 영역이 A 영역과 C 영역으로 분할 구동되고, 제1 영역이 B 영역이 될 수 있다. 도 11은 도 6의 XY에 대한 구동 신호들을 확대하여 보여주는 도면이다. 도 12는 도 10의 X,Y에서 데이터 기입 순서를 나타내는 모식도이다. 그리고, 도 13은 블랙 영상 삽입에 의한 화질 저하를 개선할 수 있는 데이터 변조 예를 보여주는 도면이다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 일 예로서,제1 영역의 픽셀 라인들(A1~A3,C1~C3)을 대상으로 IDW 구동이 수행되는 도중에, 제2 영역의 픽셀 라인들(B1~B6)을 대상으로 BDI 구동이 수행될 수 있다. 이 경우, 제1 영역이 A 영역과 C 영역으로 분할 구동되고, 제2 영역이 B 영역이 된다.
이를 위해, 패널 구동부는 제1 기간 동안 A 영역에 포함된 픽셀 라인들(Lines A1~A3)에 입력 영상 데이터(LDA1,LDA2,LDA3')를 순차적으로 기입하고, 제1 기간에 이은 제2 기간 동안 B 영역에 포함된 모든 픽셀 라인들(Lines B1~B6)에 블랙 영상 데이터(BD)를 동시에 기입하고, 제2 기간에 이은 제3 기간 동안 C 영역에 포함된 픽셀 라인들(Lines C1~C3)에 입력 영상 데이터(LDC1',LDC2,LDC3)를 순차적으로 기입한다.
여기서, 상기 제1 기간, 상기 제2 기간 및 상기 제3 기간은 1 프레임 기간 내에 포함되기 때문에, 본 발명은 블랙 영상을 삽입하여 동영상 응답 속도를 개선함에 있어 고속 구동에 최적화되고 입력 영상의 충전 시간 부족 문제를 해결할 수 있다. 또한, 상기 제2 기간은 상기 제1 기간 및 상기 제3 기간과 비 중첩되기 때문에, 본 발명은 도 6의 오버랩 구간(OA)에서 입력 영상 데이터(ID)와 블랙 영상 데이터(BD) 간의 원하지 않는 데이터 뒤섞임(즉, 데이터 충돌)을 방지할 수 있다.
패널 구동부는 제1 기간 동안 입력 영상 데이터(LDA1,LDA2,LDA3')의 기입 타이밍에 동기되는 제1 스캔 신호들(SCANs A1~A3)을 A 영역의 픽셀 라인들(Lines A1~A3)에 순차적으로 인가하고, 제2 기간 동안 블랙 영상 데이터(BD)의 기입 타이밍에 동기되는 제2 스캔 신호들(SCANs B1~B6)을 B 영역의 픽셀 라인들(Lines B1~B6)에 동시에 인가하고, 제3 기간 동안 입력 영상 데이터(LDC1',LDC2,LDC3)의 기입 타이밍에 동기되는 제3 스캔 신호들(SCANs C1~C3)을 C 영역의 픽셀 라인들(Lines C1~C3)에 순차적으로 인가한다.
여기서, 제1 스캔 신호들(SCANs A1~A3)은 이웃한 위상끼리 게이트 온 전압(VON) 구간(펄스 구간)이 절반씩 중첩되고, 제2 스캔 신호들(SCANs B1~B6)은 게이트 온 전압(VON) 구간이 완전히 중첩되고, 제3 스캔 신호들(SCANs C1~C3)은 이웃한 위상끼리 게이트 온 전압(VON) 구간이 절반씩 중첩된다. 제1 및 제3 스캔 신호들에서, 게이트 온 전압(VON) 구간의 전반부는 선충전 구간에 해당되고, 게이트 온 전압(VON) 구간의 후반부는 충전 구간에 해당된다. 스캔 신호들을 부분적으로 중첩시켜 충전 구간에 앞서 선충전 구간을 마련하면, 각 픽셀에 IDW용 데이터전압(VIDW)이 빠르게 원하는 레벨로 충전될 수 있다. 선충전 구간에 각 픽셀에 충전되는 데이터는 다른 픽셀에 기입될 데이터이다. 각 픽셀은 전단 픽셀 라인의 다른 픽셀 데이터로 선충전 된 후에 자기 픽셀의 데이터로 충전된다. 다만, C 영역의 특정 픽셀 라인(Line C1)의 픽셀들은 별도의 프리차지 데이터(PC)로 선충전된다. 이는 C 영역의 특정 픽셀 라인(Line C1)에 인가되는 제3 스캔 신호(SCAN C1)는 A 영역의 전단 픽셀 라인(Line A3)에 인가되는 제1 스캔 신호(SCAN A3)와 비 중첩되기 때문이다. 프리차지 데이터(PC)는 도 2의 DAC(121)에서 생성되는 프리차지 전압에 대응된다.
입력 영상 데이터(ID)와 블랙 영상 데이터(BD) 간의 원하지 않는 데이터 뒤섞임이 방지되도록, 제2 스캔 신호들(SCANs B1~B6)의 게이트 온 전압(VON) 구간은, 제1 스캔 신호들(SCANs A1~A3)의 게이트 온 전압(VON) 구간들과 비 중첩됨과 아울러, 제3 스캔 신호들(SCANs C1~C3)의 게이트 온 전압(VON) 구간들과 비 중첩된다.
이로 인해, A 영역의 픽셀 라인들(Lines A1~A3) 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 인가되는 제1 스캔 신호(SCAN A3)는, C 영역의 픽셀 라인들(LinesC1~C3) 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인(Line C3)에 인가되는 제3 스캔 신호(SCAN C1)와 비 중첩된다. 즉, 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)을 제외한 A 영역의 다른 픽셀 라인들(Lines A1~A2)에서는 현재단 충전 기간이 후단 프리차지 기간과 중첩되는 데 반해, 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에서는 현재단 충전 기간이 후단 프리차지 기간과 중첩되지 않는다. 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대한 충전 기간에서는 1개의 픽셀 라인(Line A3)만이 데이터라인들에 연결되는 데 반해, A 영역의 다른 픽셀 라인(Lines A1~A2) 각각에 대한 충전 기간에서는 2개의 픽셀 라인들이 데이터라인들에 연결된다. 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대한 충전 기간에서 데이터라인에 걸리는 부하는, A 영역의 다른 픽셀 라인(Lines A1~A2) 각각에 대한 충전 기간에서 데이터라인에 걸리는 부하에 비해 절반으로 줄어든다. 각 픽셀 라인의 픽셀들에 충전되는 전압은 데이터라인에 걸리는 부하에 따라 달라진다. 따라서, 동일한 데이터전압(VIDW)을 충전하는 경우, 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)의 픽셀들의 충전량이 A 영역의 다른 픽셀 라인들(Lines A1~A2) 각각의 픽셀들의 충전량에 비해 커지기 때문에, 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)이 휘선으로 보일 수 있다.
한편, 데이터라인들은 기생 커패시터를 통해 기준전압 라인들에 연결되므로, 기준전압 라인들의 전위는 커패시터 커플링 효과에 의해 변동된다. 즉, 제2 기간의 시작 타이밍에서 데이터라인들의 전위가 BDI용 데이터전압(VBDI)으로 낮아지는 것에 동기하여 기준전압 라인들의 전위가 기준 전압(VREF)보다 낮은 전압으로 낮아진다. 그리고, 제2 기간의 종료 타이밍에서 데이터라인들의 전위가 IDW용 데이터전압(VIDW)으로 높아지는 것에 동기하여 기준전압 라인들의 전위가 기준 전압(VREF)보다 높은 전압으로 높아진다. 각 픽셀에서 구현되는 휘도는 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압, 즉 IDW용 데이터전압(VIDW)과 기준 전압(VREF) 간의 차전압으로 결정되는 데, 기준 전압(VREF)이 높으면 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압과 그에 따른 픽셀 전류가 줄어들어 휘도가 낮아진다. 구체적으로, C 영역의 픽셀 라인들(LinesC1~C3) 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)의 경우, C 영역의 다른 픽셀 라인들(Lines C2~C3)에 비해 기준 전압(VREF)이 높다. 따라서, 제2 특정 픽셀 라인(Line A4)의 픽셀들에 흐르는 픽셀 전류가 C 영역의 다른 픽셀 라인들(Lines C2~C3) 각각의 픽셀들에 흐르는 픽셀 전류에 비해 작기 때문에, 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)이 암선으로 보일 수 있다.
이와 같이, 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)이 휘선으로 보이는 것과, 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)이 암선으로 보이는 것을 방지하기 위해, 타이밍 콘트롤러(11)는 도 13과 같이 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 기입될 입력 영상 데이터를 원래의 값(LDA3)과 다르게 즉, 원래의 값 이하로 하향 변조(LDA3')하고, 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 기입될 입력 영상 데이터를 원래의 값(LDC1)과 다르게 즉, 원래의 값 이상으로 상향 변조(LDC1')한다.
타이밍 콘트롤러(11)는 라인 카운트 정보를 통해 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)과 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)를 알 수 있다. 타이밍 콘트롤러(11)는 패널 구동부를 통해 하향 변조 데이터(LDA3')를 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 기입하고, 상향 변조 데이터(LDC1')를 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 기입함으로써, 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)이 휘선으로 보이는 문제점과, 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)이 암선으로 보이는 문제점을 개선할 수 있다.
도 14는 도 13을 구현하기 위한 타이밍 콘트롤러의 내부 구성을 보여주는 도면이다. 도 15는 도 14의 미흡 구동 변조부를 보여주는 도면이다. 그리고, 도 16은 도 14의 과 구동 변조부를 보여주는 도면이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 타이밍 콘트롤러(11)는 미흡 구동 변조부(111), 과 구동 변조부(112), 라인 카운터(113), 제1 선택부(114), 제2 선택부(115), 및 출력부(116)을 포함한다.
미흡 구동 변조부(111)는 A 영역의 픽셀 라인들(Lines A1~A3) 중에서, 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 이웃한 픽셀 라인(Line A2)에 기입될 입력 영상 데이터(LDA2)와 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDA3)를 픽셀 단위로 서로 비교하여, 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 기입될 입력 영상 데이터(LDA3')를 원래의 값(LDA3) 이하로 하향 변조한다.
이를 위해, 미흡 구동 변조부(111)는 도 15와 같이 라인 메모리와 제1 보상 테이블(LUT1)을 포함할 수 있다. 제1 보상 테이블(LUT1)에는 현재 데이터와 이전 데이터의 비교 결과에 대응되는 휘선 방지용 보상값들이 등재되어 있다. 미흡 구동 변조부(111)는 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDA3)를 현재 데이터로 제1 보상 테이블(LUT1)에 적용하고, 라인 메모리에 저장되어 있는 상기 이웃한 픽셀 라인(Line A2)에 기입될 입력 영상 데이터(LDA2)를 이전 데이터로 제1 보상 테이블(LUT1)에 적용한다.
미흡 구동 변조부(111)는 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDA3)가 상기 이웃한 픽셀 라인(Line A2)에 기입될 입력 영상 데이터(LDA2)보다 큰 경우에에는, 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDA3)에 대한 하향 변조폭을 상대적으로 작게 한다. 이에 반해, 미흡 구동 변조부(111)는 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDA3)가 상기 이웃한 픽셀 라인(Line A2)에 기입될 입력 영상 데이터(LDA2)와 같거나 그보다 작은 경우에에는, 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDA3)에 대한 하향 변조폭을 상대적으로 크게 한다. 이를 통해, 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에서 보여지는 휘선 문제가 효과적으로 개선될 수 있다.
과 구동 변조부(112)는 B 영역의 픽셀 라인들(B1~B6)에 기입될 블랙 영상 데이터(BD)와 C 영역의 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDC1)를 픽셀 단위로 서로 비교하여, 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 기입될 입력 영상 데이터(LDC1')를 원래의 값(LDC1) 이상으로 상향 변조한다.
이를 위해, 과 구동 변조부(112)는 도 16과 같이 제2 보상 테이블(LUT2)을 포함할 수 있다. 제2 보상 테이블(LUT2)에는 현재 데이터와 이전 데이터의 비교 결과에 대응되는 암선 방지용 보상값들이 등재되어 있다. 과 구동 변조부(112)는 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDC1)를 현재 데이터로 제2 보상 테이블(LUT2)에 적용하고, 블랙 영상 데이터(BD)를 이전 데이터로 제2 보상 테이블(LUT2)에 적용한다.
과 구동 변조부(112)는 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 대응되는 입력 영상 데이터(LDC1)와 상기 블랙 영상 데이터(BD) 간의 차이가 클수록 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 기입될 입력 영상 데이터(LDC1')에 대한 상향 변조폭을 크게 한다. 이를 통해, 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에서 보여지는 암선 문제가 효과적으로 개선될 수 있다.
라인 카운터(113)는 A 영역의 픽셀 라인들(Lines A1~A3)와 C 영역의 픽셀 라인들(Lines C1~C3)을 카운트하여, A 영역의 픽셀 라인들(Lines A1~A3)에 대한 제1 라인 카운트 정보(CNT1)와, C 영역의 픽셀 라인들(Lines C1~C3)에 대한 제2 라인 카운트 정보(CNT2)를 출력한다.
제1 선택부(114)는 제1 라인 카운트 정보(CNT1)가 상기 A 영역의 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 대응될 때에는 미흡 구동 변조부(111)로부터의 하향 변조 데이터(LDA3')를 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)에 기입될 입력 영상 데이터로 선택하고, 상기 제1 라인 카운트 정보(CNT1)가 상기 제1 특정 픽셀 라인(Line A3)이 아닌 다른 픽셀 라인들(Lines A1~A2)에 대응될 때에는 해당 픽셀 라인들(Lines A1~A2)에 기입될 입력 영상 데이터(LDA1,LDA2)를 바이패스한다.
제2 선택부(115)는 제2 라인 카운트 정보(CNT2)가 상기 C 영역의 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 대응될 때에는 과 구동 변조부(112)로부터의 상향 변조 데이터(LDC1')를 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)에 기입될 입력 영상 데이터로 선택하고, 제2 라인 카운트 정보(CNT2)가 상기 제2 특정 픽셀 라인(Line C1)이 아닌 다른 픽셀 라인들(Lines C2~C3)에 대응될 때에는 해당 픽셀 라인들(Lines C2~C3)에 기입될 입력 영상 데이터(LDC2,LDC3)를 바이패스한다.
출력부(116)는 제1 선택부(114) 및 제2 선택부(115)로부터의 입력 영상 데이터를 최종 영상 데이터(CD)로서 데이터 구동부(12)에 출력한다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 명세서의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 명세서의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10 : 표시패널 11 : 타이밍 콘트롤러
12 : 데이터 구동부 13 : 게이트 구동부
111: 미흡 구동 변조부 112: 과 구동 변조부
113: 라인 카운터 114: 제1 선택부
115: 제2 선택부 116: 출력부

Claims (12)

  1. 복수개의 픽셀 라인들이 배치되고, 적어도 제1 기간, 제2 기간, 및 제3 기간을 포함하여 구동되는 표시패널;
    상기 제1 기간 동안 상기 표시패널의 A 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하고, 상기 제1 기간에 이은 제2 기간 동안 상기 표시패널의 B 영역에 포함된 픽셀 라인들에 특정 영상 데이터를 동시에 기입하고, 상기 제2 기간에 이은 제3 기간 동안 상기 표시패널의 C 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 패널 구동부; 및
    상기 A 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하고, 상기 C 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하는 타이밍 콘트롤러를 포함한 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 기간, 상기 제2 기간 및 상기 제3 기간은 1 프레임 기간 내에 포함되고,
    상기 제2 기간은 상기 제1 기간 및 상기 제3 기간과 비 중첩된 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 특정 영상 데이터는 상기 표시패널에 블랙 영상을 표시하기 위한 저계조 영상 데이터인 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 A 영역의 상기 제1 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터를 원래의 값 이하로 하향 변조하고, 상기 C 영역의 상기 제2 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터를 원래의 값 이상으로 상향 변조하는 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 A 영역의 상기 픽셀 라인들 중에서 상기 제1 특정 픽셀 라인에 이웃한 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터와 상기 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 픽셀 단위로 서로 비교하여, 상기 제1 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터를 원래의 값 이하로 하향 변조하는 미흡 구동 변조부를 포함한 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 미흡 구동 변조부는,
    상기 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터가 상기 이웃한 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터보다 큰 경우에는, 상기 제1 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터에 대한 하향 변조폭을 상대적으로 작게 하고,
    상기 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터가 상기 이웃한 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터와 같거나 그 보다 작은 경우에는, 상기 제1 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터에 대한 하향 변조폭을 상대적으로 크게 하는 표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 B 영역의 픽셀 라인들에 기입될 상기 저계조 영상 데이터와 상기 C 영역의 상기 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 픽셀 단위로 서로 비교하여, 상기 제2 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터를 원래의 값 이상으로 상향 변조하는 과 구동 변조부를 더 포함한 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 과 구동 변조부는,
    상기 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터와 상기 저계조 영상 데이터 간의 차이가 클수록 상기 제2 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터에 대한 상향 변조폭을 크게 하는 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 타이밍 콘트롤러는,
    상기 A 영역 상기 C 영역의 픽셀 라인들을 카운트하여, 상기 A 영역의 픽셀 라인들에 대한 제1 라인 카운트 정보와, 상기 C 영역의 픽셀 라인들에 대한 제2 라인 카운트 정보를 출력하는 라인 카운터;
    상기 제1 라인 카운트 정보가 상기 A 영역의 상기 제1 특정 픽셀 라인에 대응될 때에는 상기 미흡 구동 변조부로부터의 하향 변조 데이터를 상기 제1 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터로 선택하고, 상기 제1 라인 카운트 정보가 상기 제1 특정 픽셀 라인이 아닌 다른 픽셀 라인들에 대응될 때에는 해당 픽셀 라인들에 기입될 입력 영상 데이터를 바이패스하는 제1 선택부;
    상기 제2 라인 카운트 정보가 상기 C 영역의 상기 제2 특정 픽셀 라인에 대응될 때에는 상기 과 구동 변조부로부터의 상향 변조 데이터를 상기 제2 특정 픽셀 라인에 기입될 입력 영상 데이터로 선택하고, 상기 제2 라인 카운트 정보가 상기 제2 특정 픽셀 라인이 아닌 다른 픽셀 라인들에 대응될 때에는 해당 픽셀 라인들에 기입될 입력 영상 데이터를 바이패스하는 제2 선택부; 및
    상기 제1 선택부 및 상기 제2 선택부로부터의 입력 영상 데이터를 상기 패널 구동부에 공급하는 출력부를 더 포함한 표시장치.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    상기 제1 기간 동안 입력 영상 데이터의 기입 타이밍에 동기되는 제1 스캔 신호들을 상기 A 영역의 픽셀 라인들에 순차적으로 인가하고, 상기 제2 기간 동안 상기 저계조 영상 데이터의 기입 타이밍에 동기되는 제2 스캔 신호들을 상기 B 영역의 픽셀 라인들에 동시에 인가하고, 상기 제3 기간 동안 입력 영상 데이터의 기입 타이밍에 동기되는 제3 스캔 신호들을 상기 C 영역의 픽셀 라인들에 순차적으로 인가하며,
    상기 제1 스캔 신호들은 이웃한 위상끼리 게이트 온 전압 구간이 절반씩 중첩되고, 상기 제2 스캔 신호들은 게이트 온 전압 구간이 완전히 중첩되고, 상기 제3 스캔 신호들은 이웃한 위상끼리 게이트 온 전압 구간이 절반씩 중첩된 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 스캔 신호들의 게이트 온 전압 구간은, 상기 제1 스캔 신호들의 게이트 온 전압 구간들과 비 중첩됨과 아울러, 상기 제3 스캔 신호들의 게이트 온 전압 구간들과 비 중첩된 표시장치.
  12. 복수개의 픽셀 라인들이 배치된 표시패널을 갖는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 표시패널의 A 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 늦은 제1 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하고, 상기 표시패널의 C 영역의 픽셀 라인들 중에서 데이터 기입 타이밍이 가장 빠른 제2 특정 픽셀 라인에 대응되는 입력 영상 데이터를 원래의 값과 다르게 변조하는 데이터 변조 단계; 및
    제1 기간 동안 상기 표시패널의 A 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하고, 상기 제1 기간에 이은 제2 기간 동안 상기 표시패널의 B 영역에 포함된 픽셀 라인들에 특정 영상 데이터를 동시에 기입하고, 상기 제2 기간에 이은 제3 기간 동안 상기 표시패널의 C 영역에 포함된 픽셀 라인들에 입력 영상 데이터를 순차적으로 기입하는 패널 구동단계를 포함한 표시장치의 구동방법.
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