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KR101351389B1 - 표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 이의 구동방법 Download PDF

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KR101351389B1
KR101351389B1 KR1020070033199A KR20070033199A KR101351389B1 KR 101351389 B1 KR101351389 B1 KR 101351389B1 KR 1020070033199 A KR1020070033199 A KR 1020070033199A KR 20070033199 A KR20070033199 A KR 20070033199A KR 101351389 B1 KR101351389 B1 KR 101351389B1
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터간의 계조 차이에 따라 FRC 데이터 패턴을 선택 적용하여 화질을 향상시킬 수 있는 표시장치에 관한 것으로, 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임 영상 데이터간의 계조를 비교하는 영상 비교부; 다수의 FRC 데이터 패턴들을 포함하는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들이 저장된 룩업 테이블; 및, 상기 영상 비교부로부터의 비교 결과에 따라 상기 룩업 테이블 에 저장된 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 데이터 처리부를 포함하며; 각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며; 동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070033199
액정표시장치, FRC(Frame Rate Control), 디더링(Dithering)

Description

표시장치 및 이의 구동방법{A display device and a method for driving the same}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면
도 2 내지 도 4는 도 1의 신호 제어부에 구비된 FRC 데이터 패턴 집합을 나타낸 도면
＊도면의 주요부에 대한 부호 설명
600 : 신호 제어부 601 : 데이터 처리부
602 : 룩업 테이블 603 : 영상 비교부
400 : 게이트 구동부 500 : 데이터 구동부
800 : 계조전압 생성부 300 : 액정패널
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터간의 계조 차이에 따라 FRC 데이터 패턴을 선택 적용하여 화질을 향상시킬 수 있는 표시장치 및 이의 구동방법에 대한 것이다.
일반적인 액정표시장치(liquid crystal display, LCD)는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT) 등 스위칭소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정용량 커패시터를 이루며, 액정용량 커패시터는 이에 연결된 스위칭소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.
이러한 액정표시장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화 현상 등을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.
이러한 액정표시장치에서 외부의 그래픽 소스(graphics source)로부터 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)의 영상 데이터가 입력된다. 액정표시장치의 신호 제어부는 이 영상 데이터를 적절히 처리한 후 데이터 구동 IC(integrated circuit) 등으로 이루어진 데이터 구동부에 제공한다. 데이터 구동부는 인가된 영상 데이터에 해당하는 아날로그 계조 전압을 선택하여 액정패널에 인가한다.
일반적으로 신호 제어부에 입력되는 영상 데이터의 비트 수와 데이터 구동부에서 처리할 수 있는 비트 수가 동일해야 하는 것이 이상적이지만, 액정표시장치의 제조 원가를 낮추기 위해 처리 능력이 낮은 데이터 구동부를 이용할 수 있다. 예를 들면, 신호 제어부에 인가되는 영상 데이터가 8 비트인 경우, 8 비트의 영상 데이터를 처리하는 데이터 구동부는 매우 고가이므로, 8 비트보다 낮은 처리 능력, 예를 들어 6 비트의 영상 데이터를 처리하는 데이터 구동부를 이용하면 제품의 단가가 낮아진다.
이를 위하여 제안된 기술이 프레임 레이트 제어(frame rate control, FRC)이다. 프레임 레이트 제어는 입력된 영상 데이터의 비트 중에서 데이터 구동부에서 처리 가능한 비트 수에 해당하는 상위 비트만을 취하여 만든 영상 데이터를 하위 비트에 기초하여 프레임 단위로 재구성하는 것이다.
이를 위해, 신호 제어부는 하위 비트의 값에 따른 각 화소에 대한 영상 데이터의 보정값을 룩업 테이블 등에 기억시켜 놓는다. 프레임 레이트 제어의 기본 화소 단위에 대응하는 보정값 집합을 FRC 데이터 패턴이라 한다.
그런데, 종래의 표시장치에서는 영상 데이터간의 계조 차이에 상관없이 항상 일정한 FRC 데이터 패턴을 적용하여 화질이 떨어지는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 서로 다른 비율로 증가하는 데이터 원소를 갖는 다수의 FRC 패턴을 준비하고, 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터간의 계조를 비교하고, 이 비교결과에 따라 상기 다수의 FRC 패턴들 중 하나를 적용하여 영상 데이터를 변조시킴으로써 화질을 향상시킬 수 있는 표시장치 및 이의 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임 영상 데이터간의 계조를 비교하는 영상 비교부; 다수의 FRC 데이터 패턴들을 포함하는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들이 저장된 룩업 테이블; 및, 상기 영상 비교부로부터의 비교 결과에 따라 상기 룩업 테이블 에 저장된 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 데이터 처리부를 포함하며; 각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며; 동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치는, 화상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 표시부; 다수의 FRC 데이터 패턴들을 포함하는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들이 저장된 룩업 테이블; 및, 각 화소의 위치, 현재 화상을 표시하고자 하는 화소들의 프레임 기간, 및 각 화소에 공급될 데이터의 비트들 중 하위 n비트의 논리상태에 따라 상기 룩업 테이블 에 저장된 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 데이터 처리부를 포함하며; 각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며; 동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시장치의 구동방법은, 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임 영상 데이터간의 계조를 비교하는 단계; 상기 영상 비교부로부터의 비교 결과에 따라 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나의 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하는 단계; 및, 상기 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 단계를 포함하여 이루어지며; 각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며; 동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 한다.
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이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 서로 교차하는 다수의 게이트 라인들(G1 내지 Gn) 및 다수의 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 포함하는 액정패널(300)과, 상기 게이트 라인들(G1 내지 Gn)을 구동하기 위한 게이트 구동부(400)와, 상기 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(500)와, 상기 데이터 구동부(500)에 필요한 계조전압을 공급하기 위한 계조전압 생성부(800)와, 상기 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 제어하기 위한 신호 제어부(600)를 포함한다.
상기 액정패널(300)내에는 다수의 게이트 라인들(G1 내지 Gn)과 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 의해 정의된 화소영역들이 형성되며, 각 화소영역에는 화소가 형성된다.
화소는 게이트 라인으로부터의 게이트 온신호에 따라 턴-온되어 상기 데이터 라인으로부터의 데이터 전압을 스위칭하는 박막트랜지스터(TFT)와, 상기 박막트랜지스터(TFT)로부터의 데이터 전압을 공급받는 화소전극과, 상기 화소전극과 대향하도록 위치하는 공통전극과, 상기 화소전극과 공통전극 사이에 위치한 액정층을 포함한다.
상기 화소전극, 상기 공통전극, 및 상기 액정층에 의해 액정용량 커패시터(Clc)가 형성된다. 상기 공통전극은 상기 액정용량 커패시터(Clc)의 제 1 전극으로서 기능하고, 상기 화소전극은 상기 액정용량 커패시터(Clc)의 제 2 전극으로서 기능하고, 상기 액정층은 액정용량 커패시터(Clc)의 유전체로서 기능한다.
보조용량 커패시터(Cst)는 별도의 신호 라인(공통라인)과 상기 화소전극이 절연막을 사이에 두고 중첩함으로써 이루어진다. 이 신호 라인은 상기 보조용량 커패시터(Cst)의 제 1 전극으로서 기능하고, 화소전극은 보조용량 커패시터(Cst)의 제 2 전극으로서 기능하고, 상기 절연막은 보조용량 커패시터(Cst)의 유전체로서 기능한다.
다른 방식으로, 상기 보조용량 커패시터(Cst)는 전단 게이트 라인과 상기 화소전극이 절연막을 사이에 두고 중첩되는 부분에 형성될 수도 있다.
상기 계조전압 생성부(800)는 다수의 정극성 계조전압들과, 다수의 부극성 계조전압들을 생성한다. 공통전압보다 더 큰 값을 갖는 계조전압을 정극성 계조전 압이라고 하고, 상기 공통전압보다 더 작은 값을 갖는 계조전압을 부극성 계조전압이라 한다.
상기 게이트 구동부(400)는 게이트 온신호 및 게이트 오프신호로 이루어진 게이트 신호를 각 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 공급하여 게이트 라인들(G1 내지 Gn)을 차례로 구동시킨다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)를 통해 공급된 영상 데이터에 해당하는 계조전압을 상기 계조전압 발생부(800)로부터 선택하고, 이 선택된 계조전압을 각 데이터 라인(D1 내지 Dn)에 공급한다.
신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어하며, 영상 비교부(603), 데이터 처리부(601), 및 룩업 테이블(602)을 포함한다. 룩업 테이블(602)에는 프레임 레이트 제어에 필요한 다수의 FRC 데이터 패턴들이 기억되어 있다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력된 영상 데이터(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 제어신호, 예를 들면 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 및 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 제공받는다.
영상 비교부(603)는 이전 프레임 영상 데이터를 저장하며, 이 저장된 이전 프레임 영상 데이터의 평균 계조와 현재 프레임 영상 데이터의 평균 계조간의 계조 차이를 산출하고, 이 산출된 계조 차이와 미리 설정된 임계 계조간을 비교한다. 그리고, 이 비교 결과에 따라 제 1 또는 제 2 제어신호를 출력한다.
데이터 처리부(601)는 소정 비트수의 영상 데이터(R, G, B)와 상기 제 1 또는 제 2 제어신호를 기초로 하여 영상 데이터(R, G, B)를 액정표시장치의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고, 게이트 제어신호(CONT1) 및 데이터 제어신호(CONT2) 등을 생성한다. 그리고, 상기 게이트 제어신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고, 데이터 제어신호(CONT2)와 처리한 영상 데이터(DAT)를 데이터 구동부(500)로 내보낸다. 이때, 상기 데이터 처리부(601)는 상기 영상 데이터를 처리하기 위해 룩업 테이블(602)로부터 FRC 데이터 패턴 집합들 중 하나를 선택하는데, 이 선택은 상기 영상 비교부(603)로부터의 제어신호에 따라 달라진다.
신호 제어부(600)의 데이터 처리에는 룩업 테이블(602)에 저장된 FRC 데이터 패턴을 이용한 프레임 레이트 제어(Frame Rate Control)가 포함되는데, 프레임 레이트 제어란 데이터 구동부(500)에서 처리할 수 있는 데이터의 비트수가 영상 데이터(R, G, B)의 비트수보다 작을 경우에 데이터 구동부(500)에서 처리할 수 있는 비트수의 상위 비트만을 선택하고 나머지 하위 비트가 나타내는 데이터는 이러한 상위 비트들의 시간적, 공간적 평균으로서 구현하는 것을 의미한다. 예를 들어 영상 데이터(R, G, B)의 비트수가 8 비트이고 데이터 구동부(500)가 처리할 수 있는 데이터의 비트수가 6 비트이면 상기 신호 제어부(600)는 영상 데이터(R, G, B)의 비트 중에서 상위 6 비트만을 출력한다. 이때, 하위 2 비트는 이 상위 6 비트 데이터의 공간적, 시간적 배열을 결정하며 이 패턴이 룩업 테이블(602)에 저장되어 있는 FRC 데이터 패턴이다. 이러한 프레임 레이트 제어에 대해서는 뒤에서 상세하게 설명한다.
게이트 제어신호(CONT1)는 게이트 온 전압(Von)의 출력 시작을 지시하는 수 직 동기 시작 신호(STV), 게이트 온 전압 (Von)의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(CPV), 및 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE) 등을 포함한다.
데이터 제어신호(CONT2)는 영상 데이터(DAT)의 입력 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK)등을 포함한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어신호(CONT2)에 따라 한 행의 화소들에 대한 영상 데이터(DAT)를 차례로 입력받아 쉬프트시키고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함으로써 영상 데이터(DAT)를 해당 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 인가한다.
게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(Von)을 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 인가하여 이 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 연결된 박막트랜지스터(TFT)를 턴온시키며 이에 따라 데이터 라인(D1 내지 Dm)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 박막트랜지스터(TFT)를 통하여 해당 화소에 인가된다.
화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(Vcom)의 차이는 액정용량 커패시터(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다.
액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며 이에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 액정패널에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.
1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 또는 게이트 클록(CPV)의 한 주기]가 지나면 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 다음 행의 화소에 대하여 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임 동안 모든 게이트 라인(G1 내지 Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고, 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터 라인을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌거나("라인 반전"), 한 행에 인가되는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다("도트 반전").
본 발명에서는 상기 도트 반전이 적용된 액정표시장치를 설명한다. 단, 이 도트 반전은 2도트 반전으로서, 2개의 행 단위로 화소의 극성이 반전된다. 즉, 인접한 두 개의 행의 화소들이 정극성을 나타낸다면, 이에 인접한 두 개의 행의 화소들은 부극성을 나타낸다.
다음에 도 2 내지 도 4를 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따라 신호 제어부(600)의 데이터 처리부(601)에서 실시되는 프레임 레이트 제어에 대하여 설명한 다.
도 2 내재 도 4는 도 1의 신호 제어부에 구비된 FRC 데이터 패턴 집합을 나타낸 도면으로서, 도 2는 제 1 FRC 데이터 패턴 집합을 나타내며, 도 3은 제 2 FRC 데이터 패턴 집합을 나타낸다.
이 제 1 및 제 2 FRC 데이터 패턴 집합은 신호 제어부(600)의 룩업 테이블(602)에 기억되며, 각 FRC 데이터 패턴 집합에 속하는 FRC 데이터 패턴 각각은 영상 데이터의 하위 2비트 값과 프레임 번호에 따라 정해진다. 즉, 연속하는 네 개의 프레임에 대해서, 하위 2 비트 값이 (01, 10, 11)에 대해서 하나씩 총 12개의 FRC 데이터 패턴이 존재한다. 하위 2비트가 (00)일때의 데이터 패턴은 따로 정해져 있지 않다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 FRC 데이터 패턴에서 공간적 배열의 기본 단위는 8*8 데이터 행렬이고 이는 대응하는 8*8 화소 행렬을 기본 단위로 하여 FRC 데이터 패턴을 반복적으로 적용함을 뜻한다. 각 FRC 데이터 패턴의 데이터 원소는 "1" 또는 "0"의 값을 갖는다. 도면에서, "0"의 값을 갖는 데이터 원소는 흰색으로 표시하였고, "1"의 값을 갖는 데이터 원소는 빗금 쳐져 있다.
제 1 FRC 데이터 패턴 집합에 속한 FRC 데이터 패턴들을 살펴보면, 계조가 한 단계씩 증가할 때마다 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 8개씩 증가하는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 제 1 프레임에서 하위 비트가 "01"인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 8개이고, 하위 비트가 10인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 16개이고, 하위 비트가 11인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 24개이다. 다시말하면, 01부터 11까지 계조가 한 단계씩 증가할 때마다 상기 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 8개씩 증가함을 알 수 있다.
그리고, 제 2 FRC 데이터 패턴 집합에 속한 각 FRC 데이터 패턴을 살펴보면, 계조가 한 단계씩 증가할 때 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 5개씩 증가하는 것을 알 수 있다.
예를 들어, 제 1 프레임에서 하위 비트가 "01"인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 8개이고, 하위 비트가 10인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 13개이고, 하위 비트가 11인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 18개이다. 다시말하면, 01부터 11까지 계조가 한 단계씩 증가할 때마다 상기 "1" 의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 5개씩 증가함을 알 수 있다.
신호 제어부(600)는 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하기 위하여, 상기 제 1 FRC 데이터 패턴 집합 및 제 2 FRC 데이터 패턴 집합 중 어느 한 집합 내의 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 상기 현재 프레임의 영상 데이터를 변조한다.
이때, 상기 신호 제어부(600)의 영상 비교부(603)는 이전 프레임의 영상 데이터의 평균 계조와 현재 프레임 영상 데이터의 평균 계조간의 차이를 구하고, 이 계조 차이와 미리 설정된 임계 계조간을 비교하고, 이 비교 결과에 따라 제 1 또는 제 2 제어신호를 출력하여 데이터 처리부(601)에 공급한다.
즉, 상기 영상 비교부(603)는 상기 계조 차이가 상기 임계 계조보다 클 경우 제 1 제어신호를 출력하고, 상기 계조 차이가 상기 임계 계조보다 같거나 작을 경우 제 2 제어신호를 출력한다.
그러면, 상기 데이터 처리부(601)는 상기 제 1 또는 제 2 제어신호에 따라 제 1 FRC 데이터 패턴 집합과 제 2 FRC 데이터 패턴 집합 중 하나를 선택하고, 이 선택된 FRC 데이터 패턴 집합내의 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 상기 현재 프레임의 영상 데이터를 변조한다.
즉, 데이터 처리부(601)는 상기 제 1 제어신호가 입력될 경우(상기 계조 차이가 상기 임계 계조보다 클 경우) 제 1 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하고, 상기 제 2 제어신호가 입력될 경우(상기 계조 차이가 상기 임계 계조보다 같거나 작을 경우) 제 2 FRC 데이터 패턴 집합을 선택한다. 그리고, 이 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 속하는 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 다음과 같이 변조한다.
구체적으로, 상기 데이터 처리부(601)는 어떤 화소의 영상 데이터(R, G, B)에 대해서, 영상 데이터(R, G, B)의 하위 2 비트의 값 및 프레임 번호에 따라 복수의 FRC 데이터 패턴들(제 1 또는 제 2 FRC 데이터 패턴 집합내의 복수의 FRC 데이터 패턴들) 중 하나를 선택하고 그 화소의 위치에 해당하는 데이터 원소의 데이터 값을 읽어 이에 기초하여 데이터 구동부(500)에 출력할 출력 영상 데이터(DAT)를 결정한다.
구체적으로, 선택된 위치의 데이터 값이 "0"일 경우, 데이터 처리부(601)는 영상 데이터(R, G, B)의 상위 6 비트에 의해 정해진 계조의 값을 최종 계조로 정한다. 하지만, 해당 위치에 기억된 데이터 값이 "1"일 경우, 데이터 처리부(601)는 상위 6비트의 정해진 계조의 값에 "1"을 더한 값을 최종 계조로 정한다. 신호 제어부(600)는 이 최종 계조에 해당하는 6 비트의 영상 데이터(DAT)를 데이터 구동부(500)에 출력한다.
단, 영상 데이터(R, G, B)의 하위 2비트가 "00"일 경우에 데이터 처리부(601)는 룩업 테이블(602)에 기억된 FRC 데이터 패턴을 읽지 않고 바로 영상 데이터제어신호의 상위 6 비트에 의해 정해진 계조의 값을 최종 계조로 정한다.
한편, 상기 FRC 데이터 패턴 집합을 3개 이상 만들어도 무방하다.
이를 위해, 상기 신호 제어부(600)는 서로 다른 크기를 갖는 다수의 임계 계조를 설정한다. 그리고, 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임의 영상 데이터의 계조간의 차이를 비교하고, 이 계조 차이가 어떤 임계 계조 사이에 위치하는지를 판단한다. 그리고, 이 판단 결과에 따라 미리 설정된 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 하나의 집합을 선택하고, 이 선택된 집합내의 FRC 데이터 패턴들을 적용하여 영상 데이터의 최종 계조를 결정한다.
이와 같이, 본 발명에서는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들을 설정해 놓고, 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터간의 계조 크기에 따라 상기 FRC 데이터 패턴 집합들 중 하나를 선택하고, 이 선택된 집합내의 FRC 데이터 패턴들을 적용하여 영상 데이터의 계조를 결정하기 때문에, 현재 프레임의 영상의 계조에 최적화된 디더링(Dithering)을 할 수 있다. 따라서, 화질이 향상된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 룩업 테이블은 제 3 FRC 데이터 패턴 집합을 더 포함할 수 있다.
이 제 3 FRC 데이터 패턴 집합은 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 불규칙하게 증가하는 FRC 데이터 패턴들을 포함한다.
예를 들어, 도 4의 하위 비트가 01인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 8개이고, 하위 비트가 10인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 18개이고, 하위 비트가 11인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴에서는 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 총 27개이다. 다시말하면, 01에서 10으로 계조가 증가할 때 상기 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 10개 증가하고, 10에서 11로 계조가 증가할 때 상기 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수가 9개 증가한다.
또한, 상기 제 3 FRC 데이터 패턴 집합내에서, 프레임 번호별 FRC 데이터 패턴들은 서로 다른 수의 "1"의 값을 갖는다.
예를 들어, 도 4의 하위 비트가 10인 영상 데이터에 대한 FRC 데이터 패턴들 중에서, 프레임 번호가 1인 FRC 데이터 패턴은 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수는 총 18개이고, 프레임 번호가 2인 FRC 데이터 패턴은 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수는 총 16개이고, 프레임 번호가 3인 FRC 데이터 패턴은 "1"의 값을 갖는 데이터 원소의 수는 총 18개이고, 그리고 프레임 번호가 4인 FRC 데이터 패턴은 "1" 의 값을 갖는 데이터 원소의 수는 총 17개이다.
이 룩업 테이블에는 상기와 같이 규칙적으로 데이터 원소의 수가 증가하는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들이 입력될 수도 있으며, 또는 상기와 같이 불규칙적으로 데이터 원소의 수가 증가하는 FRC 데이터 패턴 집합만이 입력될 수도 있다.
한편, 상기 데이터 처리부(601)는 각 화소의 위치, 현재 화상을 표시하고자 하는 화소들의 프레임 기간, 및 각 화소에 공급될 데이터의 비트들 중 하위 n비트(n은 자연수)의 논리상태에 따라 상기 저장부로부터의 다수의 FRC 데이터 패턴들 중 하나를 선택하고, 이 선택된 FRC 데이터 패턴을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터(R, G, B)를 변조할 수도 있다. 상기 표시부(300)에는 다수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 있는데, 상기 데이터 처리부(601)는 한 프레임의 영상 데이터(R, G, B)를 변조하는데 있어서, 각 화소들에 대하여 서로 다른 FRC 데이터 패턴 집합을 적용한다.
구체적으로, 상기 데이터 처리부(601)는 임의의 화소들에는 제 1 FRC 데이터 패턴 집합내의 FRC 데이터 패턴을 통해 변조된 데이터를 공급하고, 다른 화소들에는 제 2 FRC 데이터 패턴 집합내의 FRC 데이터 패턴을 통해 변조된 데이터를 공급할 수 있다.
이때, 상기 데이터 처리부(601)에는 각 화소의 위치, 현재 화상을 표시하고자 하는 화소들의 프레임 기간, 및 각 화소에 공급될 각 데이터의 비트들 중 하위 n비트의 논리상태에 따라 어떠한 FRC 데이터 패턴 집합을 적용할 것인지에 대한 정보가 저장되어 있다.
따라서, 상기 데이터 처리부(601)는 표시부의 전체 화소들이 한 프레임 기간동안 표시할 각 화상에 대응되는 각 데이터를 상기 정보에 근거하여 변조한다.
다시말하면, 상기 데이터 처리부(601)는 한 프레임 기간에 표시할 영상 데이터(R, G, B)를 공급받는데, 이 한 프레임의 영상 데이터(R, G, B)에는 각 화소에 대한 데이터가 포함된다. 상기 데이터 처리부(601)는 이 한 프레임의 영상 데이터(R, G, B)내의 각 데이터에 대하여 각 데이터가 공급될 화소의 위치, 상기 데이터의 하위 비트에 대한 논리상태, 및 상기 프레임 기간을 파악하고, 이 파악된 결과에 따라 해당 화소에 어떠한 FRC 데이터 패턴 집합을 적용할 것인지를 결정한다.
상기 하위 n비트는 상술한 2개의 하위 비트가 될 수 있으며, 상술한바와 같이 상기 하위 비트는 '00', '01', '10', 또는 '11'의 값을 가질 수 있다.
상기 데이터 처리부(601)가 이와 같이 동작할 경우, 본 발명에 따른 표시장치는 상술한 영상 비교부(603)를 포함하지 않는다. 즉, 그래픽 제어기로부터의 영상 데이터(R, G, B)는 상기 데이터 처리부(601)에 바로 입력된다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 표시장치에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 서로 다른 비율로 증가하는 데이터 원소를 갖는 다수의 FRC 패턴을 준비하고, 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터간의 계조를 비교하고, 이 비교결과에 따라 상기 다수의 FRC 패턴들 중 하나를 적용하여 영상 데이터를 변조시킴으로써 화질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 표시장치에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서는 서로 다른 비율로 증가하는 데이터 원소를 갖는 다수의 FRC 패턴을 준비하고, 이전 프레임의 영상 데이터와 현재 프레임의 영상 데이터간의 계조를 비교하고, 이 비교결과에 따라 상기 다수의 FRC 패턴들 중 하나를 적용하여 영상 데이터를 변조시킴으로써 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims (15)

  1. 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임 영상 데이터간의 계조를 비교하는 영상 비교부;
    다수의 FRC 데이터 패턴들을 포함하는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들이 저장된 룩업 테이블; 및,
    상기 영상 비교부로부터의 비교 결과에 따라 상기 룩업 테이블 에 저장된 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 데이터 처리부를 포함하며;
    각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며;
    동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    서로 다른 FRC 데이터 패턴 집합에 속한 FRC 데이터 패턴들은,
    제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며 계조에 따라 상기 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 n개씩(n은 자연수) 증가하는 제 1 FRC 데이터 패턴; 및,
    제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며 계조에 따라 상기 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 p개씩(p는 n과 다른 자연수) 증가하는 제 2 FRC 데이터 패턴을 포함함을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상 비교부는 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임의 영상 데이터의 계조를 비교하고, 이 계조간의 차이가 미리 설정된 임계 계조보다 작을 경우 제 1 제어신호를 출력하며, 상기 임계 계조보다 클 경우 제 2 제어신호를 출력함을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부는 상기 영상 비교부로부터의 제 1 제어신호에 따라 상기 제 1 FRC 데이터 패턴이 속한 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하며, 상기 제 2 제어신호에 따라 상기 제 2 FRC 데이터 패턴이 속한 FRC 데이터 패턴 집함을 선택하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    1계조가 증가할 때마다 상기 제 1 FRC 데이터 패턴의 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 8개씩 증가하며 그리고,
    1계조가 증가할 때마다 상기 제 2 FRC 데이터 패턴의 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 5개씩 증가하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    각 FRC 데이터 패턴은 8*8 행렬의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터 처리부로부터의 변조된 영상 데이터에 해당하는 데이터 전압을 표시부에 공급하는 데이터 구동부를 더 포함함을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 화상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 표시부;
    다수의 FRC 데이터 패턴들을 포함하는 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들이 저장된 룩업 테이블; 및,
    각 화소의 위치, 현재 화상을 표시하고자 하는 화소들의 프레임 기간, 및 각 화소에 공급될 데이터의 비트들 중 하위 n비트의 논리상태에 따라 상기 룩업 테이블 에 저장된 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나를 선택하고, 그 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 데이터 처리부를 포함하며;
    각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며;
    동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임 영상 데이터간의 계조를 비교하는 단계;
    상기 영상 비교부로부터의 비교 결과에 따라 다수의 FRC 데이터 패턴 집합들 중 어느 하나의 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하는 단계; 및,
    상기 선택된 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들을 사용하여 현재 프레임의 영상 데이터를 변조하는 단계를 포함하여 이루어지며;
    각 FRC 데이터 패턴은 제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며;
    동일 FRC 데이터 패턴 집합에 포함된 FRC 데이터 패턴들에서 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 계조에 따라 일정 비율로 증가하며, 그 증가 비율이 FRC 데이터 패턴 집합별로 다른 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    서로 다른 FRC 데이터 패턴 집합에 속한 FRC 데이터 패턴들은,
    제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며 계조에 따라 상기 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 n개씩(n은 자연수) 증가하는 제 1 FRC 데이터 패턴; 및,
    제 1 값 또는 제 2 값을 갖는 다수의 데이터 원소들로 이루어지며 계조에 따라 상기 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 p개씩(p는 n과 다른 자연수) 증가하는 제 2 FRC 데이터 패턴을 포함함을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하는 단계는,
    이전 프레임의 영상 데이터의 계조와 현재 프레임의 영상 데이터의 계조를 비교하는 단계; 및,
    이 계조간의 차이가 미리 설정된 임계 계조보다 작을 경우 제 1 FRC 데이터 패턴이 속한 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하고, 상기 임계 계조보다 클 경우 제 2 FRC 데이터 패턴이 속한 FRC 데이터 패턴 집합을 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    1계조가 증가할 때마다 상기 제 1 FRC 데이터 패턴의 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 8개씩 증가하며; 그리고,
    1계조가 증가할 때마다 상기 제 2 FRC 데이터 패턴의 제 1 값을 갖는 데이터 원소의 수가 5개씩 증가하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 각 FRC 데이터 패턴은 8*8 행렬의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 변조된 영상 데이터에 해당하는 데이터 전압을 표시부에 공급하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
  15. 삭제
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