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KR102169870B1 - 영상 처리 컨트롤러, 표시 장치 및 그것의 구동 방법 - Google Patents

영상 처리 컨트롤러, 표시 장치 및 그것의 구동 방법 Download PDF

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KR102169870B1
KR102169870B1 KR1020130161712A KR20130161712A KR102169870B1 KR 102169870 B1 KR102169870 B1 KR 102169870B1 KR 1020130161712 A KR1020130161712 A KR 1020130161712A KR 20130161712 A KR20130161712 A KR 20130161712A KR 102169870 B1 KR102169870 B1 KR 102169870B1
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Abstract

표시 장치의 구동 방법은, 영상 신호를 수신하고, 상기 영상 신호를 감마 보정한 메인 영역 영상 신호를 출력하고, 상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 출력하고, 상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하고, 그리고 상기 데이터 신호를 표시 패널로 제공하는 것을 포함한다.

Description

영상 처리 컨트롤러, 표시 장치 및 그것의 구동 방법{IMAGE PROCESSING CONTROLLER, DISPLAY APPARATUS AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 영상 처리 컨트롤러, 영상 처리 컨트롤러를 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치 가운데 하나인 액정 표시 장치는 두 개의 표시 기판과 그 사이에 개재된 액정층으로 이루어진다. 액정 표시 장치는 액정층에 전계를 인가하고, 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 영상을 표시한다.
이러한 액정 표시 장치는 온도, 공정산포 등의 다양한 원인으로 인하여 표시 패널의 위치에 따라서 액정 응답 속도 편차가 발생하고, 백라이트 유닛의 휘도 편차에 따라서 표시 영상의 휘도가 다르게 나타나기도 한다.
최근에는 표시 패널의 위치에 따라서 휘도가 서로 다른 문제점을 해결하기 위하여 표시 패널을 복수의 영역들로 구분하고, 영역들에 대응하는 영상 신호들을 개별적으로 보정하는 기술들이 제안되고 있다. 그러나, 영역들마다 서로 다른 보정값으로 영상 신호를 보정함에 따라서 영역들이 만나는 경계부에서는 휘도 차가 인지되는 문제점이 발생한다.
따라서 본 발명의 목적은 표시 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 영상 처리 컨트롤러를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 표시 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 영상 처리 컨트롤러를 포함하는 표시 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 표시 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치의 구동 방법은: 영상 신호를 수신하는 단계와, 상기 영상 신호를 감마 보정한 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계와, 상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 출력하는 단계와, 상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 단계, 및 상기 데이터 신호를 표시 패널로 제공하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계는, 제1 메인 영역 영상 신호 및 제2 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계를 포함한다. 상기 제1 메인 영역 영상 신호 및 상기 제2 메인 영역 영상 신호는 상기 표시 패널에서 경계 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 메인 영역 및 제2 영역 각각에 표시될 영상 신호들이다.
이 실시예에 있어서, 상기 경계 영역 영상 신호는 상기 경계 영역에 표시될 영상 신호이다.
이 실시예에 있어서, 상기 경계 영역 영상 신호를 출력하는 단계는, 상기 제1 메인 영역 영상 신호, 상기 제2 메인 영역 영상 신호 및 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호를 코사인 보간하는 단계를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 경계 영역 영상 신호 출력하는 단계는 다음 식에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하는 단계를 포함하되,
(식)
Figure 112020030284014-pat00020
m1은 제1 메인 영역 영상 신호, m2는 제2 메인 영역 영상 신호, k는 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리이다.
이 실시예에 있어서, 상기 표시 장치의 구동 방법은 상기 메인 영역 영상 신호를 소정 시간 지연시켜서 지연된 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계를 더 포함한다. 상기 데이터 신호를 출력하는 단계는, 상기 지연된 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 영상 처리 컨트롤러는: 영상 신호를 저장하고, 메인 영역에 대응하는 중간 영상 신호를 출력하는 입력 버퍼와, 상기 중간 영상 신호를 감마 보정해서 메인 영역 영상 신호를 출력하는 감마 보정부와, 상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 보간하는 경계 영역 보간부, 및 상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 디더링부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 메인 영역 영상 신호를 소정 시간 지연시켜서 지연된 메인 영역 영상 신호를 출력하는 지연부를 더 포함하되, 상기 디더링부는 상기 지연된 메인 영역 영상 신호 및 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하고, 상기 데이터 신호를 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 메인 영역 영상 신호는 제1 메인 영역 영상 신호 및 제2 메인 영역 영상 신호를 포함하고, 상기 제1 메인 영역 영상 신호 및 상기 제2 메인 영역 영상 신호는 표시 패널에서 경계 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 메인 영역 및 제2 영역 각각에 표시될 영상 신호들이다.
이 실시예에 있어서, 상기 경계 영역 영상 신호는 상기 경계 영역에 표시될 영상 신호이다.
이 실시예에 있어서, 상기 경계 영역 보간부는, 상기 제1 메인 영역 영상 신호, 상기 제2 메인 영역 영상 신호 및 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호를 코사인 보간한다.
이 실시예에 있어서, 상기 경계 영역 보간부는 다음 식에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하되,
(식)
Figure 112020030284014-pat00021
m1은 제1 메인 영역 영상 신호, m2는 제2 메인 영역 영상 신호, k는 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리이다.
이 실시예에 있어서, 영상 신호 처리부는, 감마 보정값을 저장하는 감마 메모리를 더 포함하되, 상기 감마 보정부는 상기 감마 메모리에 저장된 상기 감마 보정값을 참조하여 상기 메인 영역 영역 신호를 출력한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는, 표시 패널, 및 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 영상 처리 컨트롤러를 포함한다. 상기 영상 처리 컨트롤러는, 영상 신호를 저장하고, 메인 영역에 대응하는 중간 영상 신호를 출력하는 입력 버퍼와, 상기 중간 영상 신호를 감마 보정해서 메인 영역 영상 신호를 출력하는 감마 보정부와, 상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 보간하는 경계 영역 보간부, 및 상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 디더링부를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 영상 처리 컨트롤러는, 상기 메인 영역 영상 신호를 소정 시간 지연시켜서 지연된 메인 영역 영상 신호를 출력하는 지연부를 더 포함한다. 상기 디더링부는 상기 지연된 메인 영역 영상 신호 및 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하고, 상기 데이터 신호를 출력한다.
이 실시예에 있어서, 상기 영상 처리 컨트롤러는 감마 보정값을 저장하는 감마 메모리를 더 포함하되, 상기 감마 보정부는 상기 감마 메모리에 저장된 상기 감마 보정값을 참조하여 상기 메인 영역 영역 신호를 출력한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 메인 영역들 사이의 경계 영역을 코사인 보간법으로 보간함으로써 메인 영역들 사이의 경계 영역에서의 휘도 차가 인지되는 것을 최소화할 수 있다. 또한 감마 보정된 메인 영역 영상 신호와 코사인 보간된 경계 영역 영상 신호를 디더링함으로써 영상의 표시 품질이 더욱 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널을 복수의 메인 영역들로 분할한 일 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 마하 밴드 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 표시 패널로 제공되는 영상 신호의 계조를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 표시 패널에 표시된 영상에 대한 인지 휘도를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 경계 영역 보간부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 선형 보간을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 코사인 보간을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 도 6에 도시된 타이밍 컨트롤러에서의 적응형 색 보정 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치를 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 드라이버(130) 및 데이터 드라이버(140)를 포함한다.
표시 장치(100)는 액정 표시(Liquid Crystal Display, LCD) 장치, 플라즈마 패널 표시(Plasma Panel Display, PDP) 장치, 유기 전계 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED) 표시 장치, 전계 효과 표시(Field Emission Display, FED) 장치 중 어느 하나일 수 있다.
표시 패널(110)은 제1 방향(D1)으로 신장된 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn), 제2 방향(D2)으로 신장된 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 그들에 각각 연결된 복수의 픽셀들(PX)을 포함한다. 복수의 데이터 라인들(DL1-DLm)과 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)은 서로 절연되어 있다. 각 픽셀(PX)은 대응하는 데이터 라인 및 게이트 라인에 연결된 스위칭 트랜지스터, 이에 연결된 액정 커패시터(crystal capacitor) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(120)는 외부로부터 영상 신호(RGB) 및 이의 표시를 제어하기 위한 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 예를 들면, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 메인 클럭 신호 및 데이터 인에이블 신호 등을 포함한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 영상 신호(RGB)를 표시 패널(110)의 동작 조건에 맞게 처리한 데이터 신호(DATA)를 데이터 드라이버(140)로 제공한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 제어 신호(CTRL)에 기초하여 제1 제어 신호(CONT1)를 데이터 드라이버(140)로 제공하고, 제2 제어 신호(CONT2)를 게이트 드라이버(130)로 제공한다. 제1 제어 신호(CONT1)는 수평 동기 시작 신호, 클럭 신호 및 라인 래치 신호를 포함하고, 제2 제어 신호(CONT2)는 수직 동기 시작 신호 및 출력 인에이블 신호를 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 영상 신호(RGB)를 감마 보정하여 메인 영역 영상 신호를 출력하고, 메인 영역 영상 신호들을 보간해서 메인 영역 영상 신호들 사이의 경계 영역 영상 신호를 출력한다. 타이밍 컨트롤러(120)는 메인 영역 영상 신호 및 메인 영역 영상 신호를 디더링해서 구해진 데이터 신호(DATA)를 데이터 드라이버(140)로 제공한다. 타이밍 컨트롤러(120)의 구체적인 동작은 추후 상세히 설명된다.
게이트 드라이버(130)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 제2 제어 신호(CONT2)에 응답해서 복수의 게이트 라인들(GL1-GLn)을 구동한다. 게이트 드라이버(130)는 ASG(Amorphous silicon gate), 산화물 반도체, 결정질 반도체, 다결정 반도체 등을 이용한 회로로 구현되어서 표시 패널(110)과 동일한 기판 상에 형성될 수 있다. 다른 예에서, 게이트 드라이버(130)는 게이트 구동 IC(Integrated circuit)로 구현되어서 표시 패널(110)의 일측에 연결될 수 있다.
데이터 드라이버(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 데이터 신호(DATA) 및 제1 제어 신호(CONT1)에 응답해서 데이터 라인들(DL1-DLm)을 구동한다.
도 2는 도 1에 도시된 표시 패널을 복수의 메인 영역들로 분할한 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 표시 패널(110)은 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)과 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)을 포함한다. 경계 영역(R5)은 메인 영역들(R1, R2) 사이에 위치하고, 경계 영역(R6)은 메인 영역들(R3, R4) 사이에 위치하고, 경계 영역(R7)은 메인 영역들(R1, R3) 사이에 위치하고, 경계 영역(R8)은 메인 영역들(R2, R4) 사이에 위치하며, 경계 영역(R9)은 메인 영역들(R1, R2, R3, R4) 사이에 위치한다. 표시 패널(110)에 포함되는 메인 영역들의 수는 다양하게 변경될 수 있으며, 메인 영역들의 수에 따라서 경계 영역들의 수는 달라진다. 경계 영역들(R5, R9, R6)은 제1 방향(D1)으로 x1과 x2 사이에 배열되고, 경계 영역들(R7, R9, R8)은 제2 방향(D2)으로 y1과 y2 사이에 배열된다.
만일 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)을 두지 않고 표시 패널(110)을 복수의 메인 영역들로만 분할하고, 복수의 메인 영역별로 데이터를 보정하는 경우, 복수의 메인 영역들 간의 휘도 차가 발생할 수 있다.
도 3은 마하 밴드 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시 패널(110)에 무채색의 회색 띠를 밝기 순으로 표시하는 경우, 휘도 변화가 급격한 경계 위치에서 휘도 차가 더 크게 인지된다.
도 4는 도 3에 도시된 표시 패널로 제공되는 영상 신호의 계조를 도시한 도면이다. 도 5는 도 3에 도시된 표시 패널에 표시된 영상에 대한 인지 휘도를 도시한 도면이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 표시 패널(110)로 제공되는 영상 신호는 계단형으로 변화되나, 실제 사람이 인지하는 휘도는, 휘도가 변경되는 경계면에서 상승 및 하강하는 것을 알 수 있다. 즉, 휘도가 변경되는 경계면에서의 휘도 차는 휘도가 일정한 면들 간의 휘도차보다 크다.
그러므로 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 영역들(R1, R2, R3, R4) 사이에 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)을 두고, 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)의 영상 신호를 보간하여 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)의 영상 신호를 생성한다. 이 경우, 경계 영역의 영상 신호는 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)에 근거하므로 급격한 휘도 차가 인지되지 않는다.
도 6은 도 1에 도시된 타이밍 컨트롤러의 구성을 보여주는 도면이다. 도 6에 도시된 타이밍 컨트롤러(120)는 영상 신호(RGB)를 데이터 신호(DATA)로 변환하는 영상 처리 컨트롤러만을 포함하나, 제어 신호(CTRL)에 응답해서 데이터 드라이버(140)로 제공할 제1 제어 신호(CONT1) 및 게이트 드라이버(130)로 제공할 제2 제어 신호(CONT2)를 출력하기 위한 회로 구성을 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 타이밍 컨트롤러(120)는 입력 버퍼(210), 감마 메모리(220), 감마 보정부(230), 메인 영역 지연부(240), 경계 영역 보간부(250) 및 디더링부(260)를 포함한다.
입력 버퍼(210)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB)를 저장하고, 중간 영상 신호(RGBI)를 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(110)을 메인 영역들(R1, R2, R3, R4) 및 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)로 구분했을 때 입력 버퍼(210)는 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)에 대응하는 영상 신호(RGB)를 중간 영상 신호(RGBI)로서 출력한다.
감마 보정부(230)는 감마 메모리(220)를 참조하여 중간 영상 신호(RGBI)를 감마 보정하고, 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 출력한다. 표시 패널(110, 도 1에 도시됨)에 구비되는 픽셀들(PX)은 레드 색상에 대응하는 레드 픽셀, 그린 색상에 대응하는 그린 픽셀 및 블루 색상에 대응하는 블루 픽셀을 포함한다. 외부 장치(미 도시됨)는 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀의 광학적 특성이 동일하다는 가정하에 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀을 위한 영상 신호(RGB)를 제공한다. 그러나 실제 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 각각의 광학적 특성은 서로 상이하다. 그 결과 표시 패널(110)에 표시된 영상은 계조별 색감이 일정하지 않거나 한쪽으로 편향된다. 따라서 감마 보정을 통해 레드 픽셀, 그린 픽셀 및 블루 픽셀 각각의 감마 곡선을 독립적으로 변형하는 적응형 색 보정(adaptive color correction, ACC)이 필요하다.
감마 메모리(220)는 영상 신호(RGB)와 일대일 매핑되는 보상 데이터를 룩 업 테이블(look up table) 형태로 저장한 메모리로 구현될 수 있다. 감마 보정부(230)는 감마 메모리(220)를 참조하여 중간 영상 신호(RGB)를 감마 보정하고, 메인 영역 영상 신호(RGBM)로서 출력한다.
메인 영역 지연부(240)는 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 소정 시간 지연 후 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBMD)를 출력한다. 경계 영역 보간부(250)는 메인 영역 영상 신호(RGBM)에 근거해서 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 출력한다. 메인 영역 지연부(240)는 경계 영역 보간부(250)가 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하는 시간 동안 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 지연시킨 후 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBMD)를 출력한다. 디더링부(260)는 메인 영역 지연부(240)로부터의 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBMD) 및 경계 영역 보간부(250)로부터의 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 디더링하여 데이터 신호(DATA)를 출력한다. 디더링부(260)로부터 출력되는 데이터 신호(DATA)는 도 1에 도시된 데이터 드라이버(140)로 제공된다. 경계 영역 보간부(250) 및 디더링부(260)의 동작이 이하 상세히 설명된다.
도 7은 도 6에 도시된 경계 영역 보간부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 예를들어, 표시 패널(110)의 경계 영역(R5) 내 소정 위치(x)에 대응하는 경계 영역 영상 신호(RGBB)는 메인 영역(R1) 내 제1 위치(x1)의 영상 신호(m1), 메인 영역(R2) 내 제2 위치(x2)의 영상 신호(m2) 및 제1 위치(x1)와 소정 위치(x) 사이의 거리(k)에 근거해서 다음 수학식 1의 코사인 보간(cosine interpolation)으로 구해진다.
Figure 112020030284014-pat00022
경계 영역 보간부(250)는 코사인 보간 대신 선형 보간(linear interpolation)으로 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 구할 수 있다. 수학식 2는 선형 보간에 의해서 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)의 영상 신호 F(x, y, T0)를 계산하는 수식이다.
Figure 112013117904617-pat00004
수학식 2에서,
x는 제1 방향(D1)으로 영상 신호가 표시될 표시 패널 상의 위치,
x1, x2은 제1 방향(D1)으로 경계 영역의 범위,
y는 제2 방향(D2)으로 영상 신호가 표시될 표시 패널 상의 위치,
y1, y2는 제2 방향(D2)으로 경계 영역의 범위
F1은 메인 영역(R1)의 영상 신호,
F2는 메인 영역(R2)의 영상 신호,
F3은 메인 영역(R3)의 영상 신호,
F4는 메인 영역(R4)의 영상 신호이다.
도 8은 선형 보간을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 코사인 보간을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 선형 보간은 두 점(P1, P2) 사이에 위치하는 임의의 위치 x에 대한 함수값 f(x)을 추정하되, 두 점(P1, P2)을 직선으로 연결하여 함수값 f(x)을 추정한다.
도 9를 참조하면, 코사인 보간은 두 점(P1, P2) 사이에 위치하는 임의의 위치 x에 대한 함수값 f(x)을 추정하되, 두 점(P1, P2)을 코사인 곡선으로 연결하여 함수값 f(x)을 추정한다.
도 8 및 도 9의 비교에서 알 수 있는 바와 같이, 선형 보간은 기준이 되는 점들(P1, P2)의 위치에 연속성이 없으므로 보간에 의해서 구해진 영상 신호에서, 앞서 도 4에서 설명한 바와 같은 계단식 불연속점이 나타난다.
코사인 보간은 기준이 되는 점들(P1, P2)의 위치에 연속성 있으므로 보간에 의해서 구해진 영상 신호에서, 앞서 도 4에서 설명한 바와 같은 계단식 불연속점이 나타나지 않는다. 그러므로 사용자가 마하 밴드 효과에 의한 휘도차를 인지하지 않게 된다.
도 10 및 도 11은 도 6에 도시된 타이밍 컨트롤러에서의 적응형 색 보정 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
먼저 도 6 및 도 10을 참조하면, 감마 보정부(230)는 감마 메모리(222)를 참조하여 중간 영상 신호(RGBI)를 감마 보정하고, 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 출력한다. 다음 표 1은 감마 보정부(230)에 의해서 변환되는 중간 영상 신호(RGBI) 및 메인 영역 영상 신호(RGBM)의 관계를 예시적으로 보여주는 표이다.
중간 영상 신호(RGBI) 메인 영역 영상 신호(RGBM)
120 122.0
121 122.7
122 123.5
123 124.3
124 125.3
예컨대, 중간 영상 신호(RGBI)의 비트 폭이 8비트이고, 그 값이 '121'인 경우, 감마 보정부(230)는 비트 폭이 10비트이고, 그 값이 122.7인 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 출력한다. 적응형 색 보정을 수행 후 메인 영역 영상 신호(RGBM)의 비트 폭이 10비트로 늘어나더라도 데이터 드라이버(140, 도 1에 도시됨)로 제공하는 데이터 신호(DATA)의 비트 폭은 8비트로 고정되어 있으므로 디더링부(260)는 10비트인 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBMD)를 8비트로 변환한다.
도 11을 참조하면, 표시 패널(110, 도 1에 도시됨)의 2X4 픽셀들 중 제1 픽셀(PX1)은 제1 프레임(F1)에서 127 계조에 대응하는 영상을 표시하고, 제2 프레임(F2)에서 128 계조에 대응하는 영상을 표시하고, 제3 프레임(F3)에서 128 계조에 대응하는 영상을 표시하고 그리고 제4 프레임에서 128 계조에 대응하는 영상을 표시한다. 이 경우, (127+128+128+128)/4 즉, 127.75 계조에 대응하는 영상이 표시 패널(11)의 2X4 픽셀들에 표시된 것과 동일하다. 즉, 8 비트 데이터 신호(DATA)를 4프레임에 걸쳐 출력하는 것에 의해서 10비트 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 출력한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
도 6에 도시된 디더링부(260)는 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)에 대응하는 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBM) 및 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)에 대응하는 경계 영역 영상 신호(RGBB)에 대해서 디더링을 수행하여 데이터 신호(DATA)를 출력한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 보여주는 타이밍도이다. 설명의 편의를 위하여 도 1에 도시된 표시 장치 및 도 6에 도시된 타이밍 컨트롤러의 구성을 참조하여 표시 장치의 구동 방법이 설명된다.
도 1, 도 6 및 도 12를 참조하면, 타이밍 컨트롤러(120) 내 입력 버퍼(120)는 영상 신호(RGB)를 수신한다(단계 S300). 입력 버퍼(210)는 중간 영상 신호(RGBI)를 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(110)을 메인 영역들(R1, R2, R3, R4) 및 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)로 구분했을 때 입력 버퍼(210)는 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)에 대응하는 영상 신호(RGB)를 중간 영상 신호(RGBI)로서 출력한다.
감마 보정부(230)는 감마 메모리(220)를 참조하여 중간 영상 신호(RGBI)를 감마 보정한다(단계 S310). 입력 버퍼(210)는 외부로부터 제공되는 영상 신호(RGB)를 저장하고, 중간 영상 신호(RGBI)를 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 표시 패널(110)을 메인 영역들(R1, R2, R3, R4) 및 경계 영역들(R5, R6, R7, R8, R9)로 구분했을 때 입력 버퍼(210)는 메인 영역들(R1, R2, R3, R4)에 대응하는 영상 신호(RGB)를 중간 영상 신호(RGBI)로서 출력한다.
감마 보정부(230)는 감마 메모리(220)를 참조하여 중간 영상 신호(RGBI)를 감마 보정하고(단계 S310), 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 출력한다(단계 S320). 메인 영역 지연부(240)는 경계 영역 보간부(250)가 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하는 시간 동안 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 지연시킨 후 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBMD)를 출력한다.
경계 영역 보간부(250)는 메인 영역 영상 신호(RGBM)를 보간하여 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 출력한다(단계 S330).
디더링부(260)는 메인 영역 지연부(240)로부터의 지연된 메인 영역 영상 신호(RGBMD) 및 경계 영역 보간부(250)로부터의 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 디더링하여 데이터 신호(DATA)를 출력한다(단계 S340). 디더링부(260)로부터 출력되는 데이터 신호(DATA)는 도 1에 도시된 데이터 드라이버(140)로 제공된다. 데이터 드라이버(140)는 데이터 신호(DATA)에 대응하는 계조 전압으로 데이터 라인들(DL1~DLm)을 구동한다.
예시적인 바람직한 실시예들을 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 그 유사한 구성들이 모두 포함될 수 있도록 하려는 것이다. 따라서, 청구범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 타이밍 컨트롤러 130: 게이트 드라이버
140: 데이트 드라이버 210: 입력 버퍼
220: 감마 메모리 230: 감마 보정부
240: 메인 영역 지연부 250: 경계 영역 보간부
260: 디더링부

Claims (20)

  1. 영상 신호를 수신하는 단계와;
    상기 영상 신호를 감마 보정한 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계와;
    상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 출력하는 단계와;
    상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 데이터 신호를 표시 패널로 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계는,
    제1 메인 영역 영상 신호 및 제2 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계를 포함하되;
    상기 제1 메인 영역 영상 신호 및 상기 제2 메인 영역 영상 신호는 상기 표시 패널에서 경계 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 메인 영역 및 제2 영역 각각에 표시될 영상 신호들인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 경계 영역 영상 신호는 상기 경계 영역에 표시될 영상 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 경계 영역 영상 신호를 출력하는 단계는,
    상기 제1 메인 영역 영상 신호, 상기 제2 메인 영역 영상 신호 및 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호를 코사인 보간하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 경계 영역 영상 신호 출력하는 단계는 다음 식에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하는 단계를 포함하되,
    (식)
    Figure 112020030284014-pat00023

    m1은 상기 제1 메인 영역 영상 신호,
    m2는 상기 제2 메인 영역 영상 신호,
    k는 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 메인 영역 영상 신호를 소정 시간 지연시켜서 지연된 메인 영역 영상 신호를 출력하는 단계를 더 포함하되,
    상기 데이터 신호를 출력하는 단계는,
    상기 지연된 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  7. 영상 신호를 저장하고, 메인 영역에 대응하는 중간 영상 신호를 출력하는 입력 버퍼와;
    상기 중간 영상 신호를 감마 보정해서 메인 영역 영상 신호를 출력하는 감마 보정부와;
    상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 보간하는 경계 영역 보간부; 및
    상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 디더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 영역 영상 신호를 소정 시간 지연시켜서 지연된 메인 영역 영상 신호를 출력하는 지연부를 더 포함하되,
    상기 디더링부는 상기 지연된 메인 영역 영상 신호 및 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하고, 상기 데이터 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 영역 영상 신호는 제1 메인 영역 영상 신호 및 제2 메인 영역 영상 신호를 포함하고,
    상기 제1 메인 영역 영상 신호 및 상기 제2 메인 영역 영상 신호는 표시 패널에서 경계 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 메인 영역 및 제2 영역 각각에 표시될 영상 신호들인 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 경계 영역 영상 신호는 상기 경계 영역에 표시될 영상 신호인 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 경계 영역 보간부는,
    상기 제1 메인 영역 영상 신호, 상기 제2 메인 영역 영상 신호 및 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호를 코사인 보간하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경계 영역 보간부는 다음 식에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하되,
    (식)
    Figure 112020030284014-pat00024

    m1은 상기 제1 메인 영역 영상 신호,
    m2는 상기 제2 메인 영역 영상 신호,
    k는 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  13. 제 7 항에 있어서,
    감마 보정값을 저장하는 감마 메모리를 더 포함하되,
    상기 감마 보정부는 상기 감마 메모리에 저장된 상기 감마 보정값을 참조하여 상기 메인 영역 영역 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영상 처리 컨트롤러.
  14. 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 제어하는 영상 처리 컨트롤러를 포함하되;
    상기 영상 처리 컨트롤러는,
    영상 신호를 저장하고, 메인 영역에 대응하는 중간 영상 신호를 출력하는 입력 버퍼와;
    상기 중간 영상 신호를 감마 보정해서 메인 영역 영상 신호를 출력하는 감마 보정부와;
    상기 메인 영역 영상 신호에 근거해서 경계 영역 영상 신호를 보간하는 경계 영역 보간부; 및
    상기 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하여 데이터 신호를 출력하는 디더링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 영상 처리 컨트롤러는,
    상기 메인 영역 영상 신호를 소정 시간 지연시켜서 지연된 메인 영역 영상 신호를 출력하는 지연부를 더 포함하되,
    상기 디더링부는 상기 지연된 메인 영역 영상 신호 및 상기 경계 영역 영상 신호를 디더링하고, 상기 데이터 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 메인 영역 영상 신호는 제1 메인 영역 영상 신호 및 제2 메인 영역 영상 신호를 포함하고,
    상기 제1 메인 영역 영상 신호 및 상기 제2 메인 영역 영상 신호는 상기 표시 패널에서 경계 영역을 사이에 두고 서로 이격된 제1 메인 영역 및 제2 영역 각각에 표시될 영상 신호들인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 경계 영역 영상 신호는 상기 경계 영역에 표시될 영상 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 경계 영역 보간부는,
    상기 제1 메인 영역 영상 신호, 상기 제2 메인 영역 영상 신호 및 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호를 코사인 보간하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 경계 영역 보간부는 다음 식에 근거해서 상기 경계 영역 영상 신호(RGBB)를 계산하되,
    (식)
    Figure 112020030284014-pat00025

    m1은 상기 제1 메인 영역 영상 신호,
    m2는 상기 제2 메인 영역 영상 신호,
    k는 상기 제1 메인 영역 영상 신호와 상기 경계 영역 영상 신호 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 영상 처리 컨트롤러는 감마 보정값을 저장하는 감마 메모리를 더 포함하되,
    상기 감마 보정부는 상기 감마 메모리에 저장된 상기 감마 보정값을 참조하여 상기 메인 영역 영역 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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