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KR102703425B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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KR102703425B1
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Abstract

과제를 해결하기 위한 본원 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 프리 엠파시스값(pre-emphasis value) 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 타이밍 제어부 및 데이터 라인들로 수평 기간의 제1 기간 동안 프리 엠파시스값에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급하고, 수평 기간의 제2 기간 동안 영상 데이터값에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다. 타이밍 제어부는 타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 프리 엠파시스값이 변경된 데이터를 제공한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device) 및 유기전계발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시 장치(Display Device)의 사용이 증가하고 있다.
표시 장치는 스캔 라인들 및 데이터 라인들 각각에 연결되는 화소들과, 스캔 라인들을 구동하기 위한 스캔 구동부 및 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 구동부를 구비할 수 있다.
이와 같은 표시 장치에서 안정적으로 영상을 표시하기 위해서는 정해진 시간(즉, 스캔 신호가 공급되는 기간) 안에 데이터 신호가 안정적으로 화소들로 공급되어야 한다. 하지만, 해상도의 증가, 패널의 대형화로 인하여 스캔 신호가 공급되는 기간 동안 데이터 신호가 원하는 전압(타겟 전압)으로 충분하게 충전 또는 방전되지 못할 수 있다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위해서 프리 엠파시스(pre-emphasis) 전압을 공급하는 방법이 제안되었다. 프리 엠파시스 전압을 공급하는 방법은 데이터 전압보다 더 큰 프리 엠파시스 전압을 일시적으로 인가하여 구동지연 시간을 감소시킬 수 있다.
한편, 표시 장치는 사용자의 시청 환경 및 기호를 고려하여, 바탕색을 따뜻하게 또는 차갑게 변경할 수 있는 다양한 화면 모드들을 제공할 수 있다. 화면 모드별로 타겟 색좌표가 다르게 설정되므로, 이를 보정하기 위한 화이트 밸런스(White Balance)가 적용될 수 있다.
다만, 화이트 밸런스를 적용하는 경우, 색도도(예: CIE 1931)의 RGB 비율이 달라지므로 보상해줄 데이터도 변하게 된다. 따라서, 표시 장치의 해상도 증가 및 대형화로 인하여 데이터 충전 시간이 부족한 경우, 화면 모드별 색좌표의 선형성이 깨질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고해상도 표시 패널의 화면 모드 변경 시 색좌표의 선형성이 유지될 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고해상도 표시 패널의 화면 모드 변경 시 색좌표의 선형성이 유지될 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 프리 엠파시스값(pre-emphasis value) 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 타이밍 제어부 및 데이터 라인들로 수평 기간의 제1 기간 동안 상기 프리 엠파시스값에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급하고, 상기 수평 기간의 제2 기간 동안 상기 영상 데이터값에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함한다.
상기 타이밍 제어부는 타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 상기 프리 엠파시스값이 변경된 데이터를 제공한다.
상기 복수의 화면 모드들은 제1 타겟 색좌표를 가지는 제1 화면 모드, 제2 타겟 색좌표를 가지는 제2 화면 모드 및 제3 타겟 색좌표를 가지는 제3 화면 모드를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 타겟 색좌표는 직교 좌표의 제1 좌표 및 제2 좌표로 정의되고, 상기 제2 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 크고, 상기 제3 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 작을 수 있다.
상기 타이밍 제어부는, 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값과 현재 수평 기간의 상기 영상 데이터값을 비교하여, 상기 현재 수평 기간에 대응되는 상기 프리 엠파시스값을 결정할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는, 상기 제1 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제1 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제1 보상값을 산출하고, 상기 제1 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하고, 상기 제2 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제2 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제2 보상값을 산출하고, 상기 제2 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하고, 상기 제3 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제3 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제3 보상값을 산출하고, 상기 제3 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 보상 값은 아래 수식을 이용하여 산출될 수 있다.
보상값=(Δy/0.001)+(Δy-Δx)/0.001 (이 때, Δx는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제1 좌표의 차이값, Δy는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제2 좌표의 차이값)
상기 제2 보상값은 상기 제1 보상값보다 크거나 같고, 상기 제3 보상값은 상기 제1 보상값보다 작거나 같을 수 있다.
상기 타이밍 제어부는, 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값 및 현재 수평 기간의 상기 영상 데이터값에 대응되는 상기 프리 엠파시스값이 기재된 룩업 테이블에 기초하여 상기 프리 엠파시스값을 결정할 수 있다.
상기 룩업 테이블은 상기 제1 모드에 대응하는 제1 룩업 테이블, 상기 제2 모드에 대응하는 제2 룩업 테이블 및 상기 제3 모드에 대응하는 제3 룩업 테이블을 포함할 수 있다.
상기 제2 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값은 대응되는 상기 제1 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값보다 크거나 같고, 상기 제3 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값은 대응되는 상기 제1 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값보다 작거나 같을 수 있다.
감마 기준 전압을 공급하는 감마 기준 전압 공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 감마 기준 전압은, 최저 계조값에 대응되는 최저 감마 기준 전압과 최고 계조값에 대응되는 최고 감마 기준 전압을 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부는, 상기 감마 기준 전압을 분압하여 복수의 계조 전압들을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부는, 상기 계조 전압들 중 상기 프리 엠파시스값에 대응되는 어느 하나를 선택하여 상기 프리 엠파시스 전압을 생성하고, 상기 계조 전압들 중 상기 영상 데이터값에 대응되는 어느 하나를 선택하여 상기 데이터 전압을 생성할 수 있다.
스캔 라인들을 통해 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부 및 상기 스캔 라인들 및 상기 데이터 라인들과 접속되는 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본원 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 프리 엠파시스값(pre-emphasis value) 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계, 감마 기준 전압을 공급하는 단계 및 데이터 라인들로 수평 기간의 제1 기간 동안 상기 프리 엠파시스값 및 상기 감마 기준 전압에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급하고, 상기 수평 기간의 제2 기간 동안 상기 영상 데이터값 및 상기 감마 기준 전압에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급하는 단계를 포함한다.
상기 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는, 타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 상기 프리 엠파시스값이 변경된다.
상기 복수의 화면 모드들은 제1 타겟 색좌표를 가지는 제1 화면 모드, 제2 타겟 색좌표를 가지는 제2 화면 모드 및 제3 타겟 색좌표를 가지는 제3 화면 모드를 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 타겟 색좌표는 직교 좌표의 제1 좌표 및 제2 좌표로 정의되고, 상기 제2 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 크고, 상기 제3 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 작을 수 있다.
상기 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는, 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값과 현재 수평 기간의 상기 영상 데이터값을 비교하여, 상기 현재 수평 기간에 대응되는 상기 프리 엠파시스값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는, 상기 제1 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제1 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제1 보상값을 산출하고, 상기 제1 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계, 상기 제2 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제2 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제2 보상값을 산출하고, 상기 제2 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계, 및 상기 제3 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제3 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제3 보상값을 산출하고, 상기 제3 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 보상 값은 아래 수식을 이용하여 산출할 수 있다.
보상값=(Δy/0.001)+(Δy-Δx)/0.001 (이 때, Δx는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제1 좌표의 차이값, Δy는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제2 좌표의 차이값)
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 화면 모드별로 데이터 전압을 다르게 적용함으로써, 고해상도 표시 패널의 화면 모드 변경 시 색좌표의 선형성이 유지될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 화면 모드별로 데이터 전압을 다르게 적용함으로써, 고해상도 표시 패널의 화면 모드 변경 시 색좌표의 선형성을 유지시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 데이터 구동부의 상세 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블이다.
도 5는 프리 엠파시스 전압과 데이터 전압을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 CIE 1931(x,y)색도도이다.
도 7a 내지 도 7c 복수의 화면 모드 중 일 화면 모드를 선택한 경우, 화이트 밸런스가 틀어지는 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 복수의 화면 모드 중 선택된 일 화면 모드에서, 계조별로 측정된 실측 색좌표를 나타내는 그래프이다.
도 9는 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 타이밍 제어부의 상세 구성도이다.
도 10a 내지 도 10c는 일 실시예에 따른 화면 모드 별로 작성된 룩업 테이블들이다.
도 11은 화면 모드가 변경시 프리 엠파시스 값이 보정된 표시 장치(100)의 실측 색좌표를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 타이밍 제어부(10), 감마 기준 전압 공급부(20), 데이터 구동부(30), 스캔 구동부(40) 및 화소부(50)를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(10)는 영상 데이터 및 이의 표시를 제어하기 위한 동기신호들과 클럭신호 등을 입력 받을 수 있다. 타이밍 제어부(10)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 화소부(50)의 영상 표시에 적합하도록 보정하고, 보정된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 공급할 수 있다. 데이터(DATA)는 영상 표시를 위한 영상 데이터값 및 영상 데이터값에 프리 엠파시스를 가하기 위한 프리 엠파시스값(pre-emphasis value)을 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(10)는 데이터 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)와 스캔 구동부(40)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 스캔 제어신호(SCS)를 출력할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(10)는 감마 기준 전압 공급부(20)의 동작 타이밍과 감마 기준 전압(VREF)의 전압레벨을 제어하기 위한 전압 제어신호(VCS)를 출력할 수 있다.
감마 기준 전압 공급부(20)는 감마 기준 전압(VREF)을 데이터 구동부(30)에 공급할 수 있다. 여기서, 감마 기준 전압(VREF)은, 최저 계조값에 대응되는 최저 감마 기준 전압과 최고 계조값에 대응되는 최고 감마 기준 전압을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 감마 기준 전압 공급부(20)는 DC-DC 컨버터(미도시)와 PWM 컨트롤러(미도시)를 포함하여 구성될 수 있으며, 그 이외에 감마 기준 전압(VREF)을 생성하고, 감마 기준 전압(VREF)의 전압레벨을 변화시킬 수 있는 다른 회로로도 구성이 가능함은 물론이다.
데이터 구동부(30)는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 연결되며, 데이터 라인들(D1 내지 Dm)을 통해 화소부(50)에 데이터 신호를 공급할 수 있다. 데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(10)로부터 공급되는 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 신호(또는 전압)로 변환할 수 있다. 데이터 구동부(30)는 타이밍 제어부(10)의 데이터 제어신호(DCS)에 응답하여 데이터(DATA)에 대응되는 계조전압을 출력할 수 있다. 여기서, 데이터(DATA)는 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함할 수 있다.
데이터 구동부(30)는 감마 기준 전압 공급부(20)로부터 감마 기준 전압(VREF)을 제공받을 수 있다.
데이터 구동부(30)는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 수평 기간의 제1 기간 동안 프리 엠파시스값 및 감마 기준 전압(VREF)에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급할 수 있다. 또한, 데이터 구동부(30)는 수평 기간의 제2 기간 동안 영상 데이터값 및 감마 기준 전압(VREF)에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급할 수 있다. 데이터 신호는 프리 엠파시스 전압과 데이터 전압을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동부(30)는 감마 기준 전압(VREF)을 분압하여 복수의 계조 전압들을 생성하는 계조 전압 생성부(35)를 포함할 수 있다. 다만, 계조 전압 생성부(35) 형성 위치는 이에 한정되는 것은 아니고, 일 실시예에서, 계조 전압 생성부(35)는 감마 기준 전압 공급부(20)에 포함될 수도 있다. 데이터 구동부(30)는 계조 전압들 중 프리 엠파시스값에 대응되는 어느 하나를 선택하여 프리 엠파시스 전압을 생성하고, 계조 전압들 중 영상 데이터값에 대응되는 어느 하나를 선택하여 데이터 전압을 생성할 수 있다.
스캔 구동부(40)는 스캔 라인들(S1 내지 Sn)과 연결되며, 스캔 라인들(S1 내지 Sn)을 통해 화소부(50)에 스캔 신호를 공급할 수 있다. 구체적으로, 스캔 구동부(40)는 타이밍 제어부(10)의 스캔 제어신호(SCS)에 응답하여 게이트 전압의 레벨을 쉬프트시키면서 스캔 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동부(40)는 복수개의 스테이지 회로로 구성될 수 있으며, 스캔 라인들(S1 내지 Sn)로 스캔 신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
화소부(50)는 데이터 구동부(30)로부터 공급된 데이터 신호와 스캔 구동부(40)로부터 공급된 스캔 신호에 대응하여 영상을 표시할 수 있다. 화소부(50)는 스캔 라인들(S1 내지 Sn) 및 데이터 라인들(D1 내지 Dm)에 접속되며 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 화소들(PX)은 스캔 라인들(S1 내지 Sn) 중 어느 하나로 공급되는 스캔 신호에 대응하여 수평라인 단위로 선택된다. 이때, 스캔 신호에 의하여 선택된 화소들(PX) 각각은 자신과 접속된 데이터 라인(D1 내지 Dm 중 어느 하나)으로부터 데이터 신호를 공급받을 수 있다. 데이터 신호를 공급받은 화소들(PX) 각각은 데이터 신호에 대응되는 소정 휘도로 발광할 수 있다. 화소들(PX) 각각은 적색, 녹색 및 청색을 표시하는 서브 화소들을 포함할 수 있다. 다만, 서브 화소가 발광하는 색은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 화소들(PX) 각각은 적색, 녹색, 청색 및 흰색을 표시하는 서브 화소들을 포함할 수 있다.
화소부(50)에서 안정적으로 영상을 표시하기 위해서는 정해진 시간(즉, 스캔 신호가 공급되는 기간) 안에 데이터 신호가 안정적으로 화소들(PX)로 공급되어야 한다. 하지만, 해상도의 증가, 패널의 대형화로 인하여 스캔 신호가 공급되는 기간 동안 데이터 신호가 원하는 전압(타겟 전압)으로 충분하게 충전 또는 방전되지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이를 보완하기 위해 데이터 전압보다 더 큰 프리 엠파시스 전압을 일시적으로 인가함으로써, 구동지연 시간을 감소시킬 수 있다.
타이밍 제어부(10)는 프리 엠파시스값을 결정할 수 있다. 구체적으로, 타이밍 제어부(10)는 이전 수평 기간의 영상 데이터값과 현재 수평 기간의 영상 데이터값을 비교하여, 현재 수평 기간에 대응되는 프리 엠파시스값을 결정할 수 있다. 그리고, 타이밍 제어부(10)는 영상 데이터값의 일부를 결정된 프리 엠파시스값으로 변경할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이밍 제어부(10)는 이전 수평 기간의 영상 데이터값 및 현재 수평 기간의 영상 데이터값에 대응되는 프리 엠파시스값이 기재된 룩업 테이블(15)에 기초하여 프리 엠파시스 계조값을 결정할 수 있다. 룩업 테이블(15)은 표시 장치(100)를 테스트하는 튜닝 결과에 따라, 실험적 또는 통계적으로 그 값들이 설정될 수 있다.
한편, 표시 장치(100)는 사용자의 시청 환경 및 기호를 고려하여, 화면에 표시되는 바탕색을 따뜻하게 또는 차갑게 변경할 수 있는 다양한 화면 모드들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 표시 장치(100)의 바탕색을 따뜻하게 조절하는 경우, 화면은 노란색이 강조될 수 있고, 반대로 표시 장치(100)의 바탕색을 차갑게 조절하는 경우, 화면은 푸른색이 강조될 수 있다.
표시 장치(100)는 화면 모드별로 타겟 색좌표가 다르게 설정되므로 이를 보정하기 위한 화이트 밸런스(White Balance)가 적용될 수 있다. 다만, 화이트 밸런스가 적용되는 경우, 색좌표(예: CIE 1931)의 RGB 비율이 달라질 수 있다.
색좌표의 RGB비율이 달라지는 경우, 타이밍 제어부(10)는 데이터 구동부(30)에 제공할 데이터(DATA)를 변경하여 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(10)는, 색좌표의 선형성을 유지하기 위해, 데이터 구동부(30)에 제공할 프리 엠파시스값도 변경하여 제공할 수 있다. 즉, 타이밍 제어부(10)는 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 프리 엠파시스값이 변경된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(10)가 화면 모드별로 프리 엠파시스값을 변경하는 구체적인 구성에 대해서는 아래 도 9를 통해 상세히 후술한다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 특히, 도 2에서는 설명의 편의성을 위하여 제n 스캔 라인(Sn) 및 제m 데이터 라인(Dm)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 상기 각 화소(PX)는 발광 다이오드(LD)와, 데이터 라인(Dm) 및 스캔 라인(Sn)에 접속되어 발광 다이오드(LD)를 제어하기 위한 화소 회로(PC)를 구비할 수 있다.
발광 다이오드(LD)의 애노드 전극은 화소 회로(PC)에 접속되고, 캐소드 전극은 제2 전압(VSS)에 접속될 수 있다.
이와 같은 발광 다이오드(LD)는 화소 회로(PC)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다.
발광 다이오드(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode) 또는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode)와 같은 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)로 구성될 수 있다. 또한, 발광 다이오드(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 다이오드일 수도 있다. 도 2에서 화소(PX)는 단일(single) 발광 다이오드(LD)를 포함하는 것을 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 화소(PX)는 복수의 발광 다이오드들을 포함하며, 복수의 발광 다이오드들은 상호 직렬, 병렬, 또는, 직병렬로 연결될 수 있다.
화소 회로(PC)는 스캔 라인(Sn)으로 스캔 신호가 공급될 때 데이터 라인(Dm)으로 공급되는 데이터 신호에 대응되어 발광 다이오드(LD)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 화소 회로(PC)는 제1 전압(VDD)과 발광 다이오드(LD) 사이에 접속된 제2 트랜지스터(T2)와, 제2 트랜지스터(T2), 데이터 라인(Dm) 및 스캔 라인(Sn)의 사이에 접속된 제1 트랜지스터(T1)와, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극과 제 1전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 스캔 라인(Sn)에 접속되고, 제1 전극은 데이터 라인(Dm)에 접속된다.
그리고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일측 단자에 접속된다.
여기서, 제1 전극은 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나로 설정되고, 제2 전극은 제1 전극과 다른 전극으로 설정된다. 예를 들어, 제1 전극이 소스 전극으로 설정되면 제2 전극은 드레인 전극으로 설정된다.
스캔 라인(Sn) 및 데이터 라인(Dm)에 접속된 제1 트랜지스터(T1)는 스캔 라인(Sn)으로부터 스캔 신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터 라인(Dm)으로부터 공급되는 데이터 신호를 스토리지 커패시터(Cst)로 공급한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호에 대응되는 전압을 충전한다.
제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일측 단자에 접속되고, 제1 전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 다른측 단자 및 제1 전압(VDD)에 접속된다. 그리고, 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극은 발광 다이오드(LD)의 애노드 전극에 접속된다.
이와 같은 제2 트랜지스터(T2)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압값에 대응하여 제1 전압(VDD)으로부터 발광 다이오드(LD)를 경유하여 제2 전압(VSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 발광 다이오드(LD)는 제2 트랜지스터(T2)로부터 공급되는 전류량에 대응되는 빛을 생성한다.
상기 설명된 도 2의 화소 구조는 본 발명의 일 실시예일뿐이므로, 본 발명의 화소(PX)가 상기 화소 구조에 한정되는 것은 아니다. 실제로, 화소 회로(PC)는 발광 다이오드(LD)로 전류를 공급할 수 있는 회로 구조를 가지며, 현재 공지된 다양한 구조 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 데이터 구동부의 상세 구성도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 데이터 구동부(30)는 쉬프트 레지스터부(31), 래치부(32), 디지털-아날로그 변환부(Digital-Analog Converter unit; DAC부)(33), 버퍼부(34) 및 계조전압 생성부(35)를 포함할 수 있다.
쉬프트 레지스터부(31)는 1 수평 기간 내에 타이밍 제어부(10)로부터 제공된 소스 스타트 펄스(SSP)를 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 쉬프트시키면서 순차적인 샘플링 신호를 생성할 수 있다. 이를 위해, 쉬프트 레지스터부(31)는 복수개의 쉬프트 레지스터(미도시)를 구비할 수 있다.
래치부(32)는 쉬프트 레지스터부(31)로부터 제공된 샘플링 신호에 응답하여 타이밍 제어부(10)로부터 제공된 데이터(DATA)를 순차적으로 래치하는 제1 래치부(미도시)와, 제1 래치부에서 래치된 1 수평 라인분의 데이터를 소스 출력 인에이블(SOE) 신호의 상승 시점에 병렬 래치하여 DAC부(33)로 공급하는 제2 래치부(미도시)를 포함할 수 있다.
DAC부(33)는 래치부(32)로부터 래치된 데이터(DATA)가 입력되면 디지털 형태의 데이터(DATA)에 상응하는 아날로그 형태의 데이터 전압을 발생시켜 버퍼부(34)로 출력할 수 있다. 이때, DAC부(33)는 계조전압 생성부(35)로부터 계조 전압들(Vg0~Vg255)을 공급받아, 데이터(DATA)에 대응되는 프리 엠파시스 전압(Vpre)과 데이터 전압(Vdata)을 생성할 수 있다. 이를 위하여 DAC부(33)는 복수개의 디지털-아날로그 변환기(Digital-Analog Converter: DAC)를 구비할 수 있다.
버퍼부(34)는 DAC부(52)로부터 공급되는 프리 엠파시스 전압(Vpre)과 데이터 전압(Vdata)을 데이터 라인들(D1 내지 Dm) 각각으로 공급할 수 있다. 구체적으로 도시되어 있지는 않으나, 버퍼부(34)는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)과 일대일 대응하여 접속되는 복수의 출력 버퍼(미도시)를 포함하며, 출력 버퍼는 연산증폭기(operating amplifier)로 구성될 수 있다.
계조전압 생성부(35)는 감마 기준 전압(VREF)을 전압 분배하여 계조 전압들(Vg0~Vg255)을 생성할 수 있다. 여기서, 감마 기준 전압(VREF)은 하이 감마 기준 전압(VGMA_UH) 및 로우 감마 기준 전압(VGMA_UL)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 계조전압 생성부(35)는 감마 기준 전압(VREF)을 분압하여 중간 감마 기준 전압(VGMA1~VGMA9)을 생성하는 제1 전압 분배부(36)와, 중간 감마 기준 전압(VGMA1~VGMA9)을 분압하여 계조 전압들(Vg0~Vg255)을 생성하는 제2 전압 분배부(37)를 포함할 수 있다.
제1 전압 분배부(36)는 직렬로 연결된 다수의 저항소자를 이용해 하이 감마 기준 전압(VGMA_UH)과 로우 감마 기준 전압(VGMA_UL) 사이를 분압하여 중간 감마 기준 전압(VGMA1~VGMA9)을 생성할 수 있다.
제2 전압 분배부(37)는 직렬로 연결된 다수의 저항소자를 이용해 중간 감마 기준 전압(VGMA1~VGMA9) 각각을 분압하여 계조 전압들(Vg0~Vg255)을 생성할 수 있다.
단, 데이터 구동부(30)와 계조전압 생성부(35)는 상술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 감마 기준 전압(VREF)으로부터 계조 전압들(Vg0~Vg255)을 생성하고, 계조 전압들(Vg0~Vg255)과 데이터(DATA)에 기초하여 프리 엠파시스 전압(Vpre)과 데이터 전압(Vdata)을 출력할 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 룩업 테이블이고, 도 5는 프리 엠파시스 전압과 데이터 전압을 설명하기 위한 파형도이다. 도 6은 CIE 1931(x,y)색도도이다. 이 때, CIE 1931(x,y)색도도는, 국제 조명 위원회(CIE)에서 1931년에 제정한 표준 측색 시스템에 의해 작성된 표준 색도도이다.
우선, 도 4를 참조하면, 룩업 테이블(15)의 세로 방향의 n열은 현재 수평 기간의 영상 데이터값을 나타내고, 가로 방향의 (n-1)열은 이전 수평 기간의 영상 데이터값을 나타낸다. 현재 수평 기간의 영상 데이터값과 이전 수평 기간의 영상 데이터값에 대응되는 데이터값은 프리 엠파시스값을 나타낸다. 그리고, 룩업 테이블(15)의 모든 데이터값은 계조(gray scale) 레벨을 나타낸다.
룩업 테이블(15)의 현재 수평 기간의 영상 데이터값과 이전 수평 기간의 영상 데이터값이 동일한 대각선 방향의 데이터 값은, 데이터 신호의 전압레벨 변화가 없는 경우에 해당할 수 있다. 대각선 방향의 데이터 값을 중심으로 좌하단은 저계조에서 고계조로 상승하는 경우에 해당하고, 대각선 방향을 중심으로 우상단은 고계조에서 저계조로 하락하는 경우에 해당한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 데이터 구동부(30)는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 수평 기간(1H)의 제1 기간(t1) 동안 프리 엠파시스값에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압(Vpre)을 공급할 수 있다. 또한, 데이터 구동부(30)는 수평 기간(1H)의 제2 기간(t2) 동안 영상 데이터값에 기초하여 생성된 데이터 전압(Vdata)을 공급할 수 있다. 데이터 신호는 프리 엠파시스 전압(Vpre)과 데이터 전압(Vdata)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 데이터 신호의 라이징 에지에서 프리 엠파시스 전압(Vpre)은 데이터 전압(Vdata)보다 높은 전압레벨을 갖는다.
타이밍 제어부(10)는 이전 수평 기간의 영상 데이터값 및 현재 수평 기간의 영상 데이터값에 대응되는 프리 엠파시스값이 기재된 룩업 테이블(15)에 기초하여 프리 엠파시스 계조값을 결정할 수 있다. 단, 룩업 테이블(15)에 기재되지 않은 중간값들은 보간법에 의해 결정될 수 있다.
예를 들면, 현재 수평 기간의 영상 데이터값이 32계조이고, 이전 수평 기간의 영상 데이터값이 32계조인 경우, 프리 엠파시스값은 32계조로 결정된다. 따라서, 실질적으로 프리 엠파시스가 구동하지 않는다.
현재 수평 기간의 영상 데이터값이 96계조이고, 이전 수평 기간의 영상 데이터값이 0계조인 경우, 프리 엠파시스값은 129계조로 결정된다. 즉, 현재 수평 기간의 데이터 전압(Vdata(n))이 이전 수평 기간의 데이터 전압(Vdata(n-1))보다 높으므로, 프리 엠파시스가 구동하여 현재 수평 기간의 프리 엠파시스 전압(Vpre(n))은 데이터 전압(Vdata(n))보다 높은 전압레벨을 갖는다. 현재 수평 기간의 제1 기간(t1) 동안 프리 엠파시스 전압(Vpre(n))이 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로 공급되고, 제2 기간(t2) 동안 데이터 전압(Vdata(n))이 데이터 라인(D1 내지 Dm)으로 공급될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 장치(100)는 복수의 화면 모드들을 포함할 수 있다. 표시 장치(100)는 설정된 타겟 색좌표에 따라 화면의 색감이 변경될 수 있다. 복수의 화면 모드들은 제1 타겟 색좌표를 가지는 제1 화면 모드, 제2 타겟 색좌표를 가지는 제2 화면 모드, 및 제3 타겟 색좌표를 가지는 제3 화면 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 화면 모드는 표준 모드(Standard Mode)이고, 제2 화면 모드는 표준 모드보다 색온도가 낮은 붉은 계열의 색감을 가지는 웜 모드(Warm Mode)이고, 제3 화면 모드는 표준 모드보다 색온도가 높은 푸른 계열의 색감을 가지는 쿨 모드(Cool Mode)일 수 있다. 이 때, 화면 모드의 개수는 예시적인 것으로서, 사용자 편의를 위해 더 세분화된 화면 모드가 제공될 수 있다.
제1 타겟 색좌표, 제2 타겟 색좌표 및 제3 타겟 색좌표 각각은 제1 화면 모드, 제2 화면 모드 및 제3 화면 모드 각각에서, 표시 장치(100)가 표시하는 화면의 화이트 밸런스를 유지시키기 위한 목표 색좌표일 수 있다. 타겟 색좌표는 직교 좌표의 제1 좌표 및 제2 좌표로 표현될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 CIE 1931(x,y)색도도에서는 제1 좌표는 x 좌표이고, 제2 좌표는 y 좌표일 수 있다. 이 때, 외곽의 곡선 모양 경계선은 단색광에 해당하며, 각각의 단색광의 파장을 나노미터 단위로 표시한다. 색온도는 주로 표준 단위인 켈빈으로 표시하고, 파장이 길수록, 즉 붉은색에 가까울수록 색온도는 낮고, 파장이 짧을수록, 즉 푸른색에 가까울수록 색온도는 높다.
일 실시예에 따르면 제2 타겟 색좌표는 제1 타겟 색좌표보다 제1 좌표 및 제2 좌표가 클 수 있고, 반대로 제3 타겟 색좌표는 제1 타겟 색좌표보다 제1 좌표 및 제2 좌표가 작을 수 있다. 예를 들어, 표준 모드의 제1 타겟 색좌표는 (0.284, 0.286)이고, 웜 모드의 제2 타겟 색좌표는 (0.313, 0.329)이고, 쿨 모드의 제3 타겟 색좌표는 (0.272, 0.278)일 수 있다. 이 때, 입력 데이터(DATA)의 색좌표(또는, 화이트 밸런스가 적용되지 않은 기준 색좌표)는 (0.292, 0.302)일 수 있다.
다시 말해, 제2 화면 모드(또는 웜 모드)의 제1 타겟 색좌표는 제1 화면 모드(또는 표준 모드)의 제1 타겟 색좌표에 비해서 CIE 1931(x,y)색도도 상에서 대체로 우상측에 위치할 수 있고, 반대로 제3 화면 모드(또는 쿨 모드)의 제3 타겟 색좌표는 제1 화면 모드(또는 표준 모드)의 제1 타겟 색좌표에 비해서 CIE 1931(x,y)색도도 상에서 대체로 좌하측에 위치할 수 있다. 이로 인해, 사용자가 표시 장치(100)의 화면 모드를 표준 모드에서 웜 모드로 변경하는 경우, 화면은 붉은색 또는 노란색이 강조될 수 있고, 반대로 표시 장치(100)의 바탕색을 차갑게 조절하는 경우, 화면은 푸른색이 강조될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c 복수의 화면 모드 중 일 화면 모드를 선택한 경우, 화이트 밸런스가 틀어지는 현상을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 복수의 화면 모드 중 선택된 일 화면 모드에서, 계조별로 측정된 실측 색좌표를 나타내는 그래프이다.
도 1 및 도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 화소부(50)에서 안정적으로 영상을 표시하기 위해서는 정해진 시간(즉, 스캔 신호가 공급되는 기간; 1H) 안에 데이터 신호가 안정적으로 화소들(PX)로 공급되어야 한다. 하지만, 해상도의 증가, 패널의 대형화로 인하여 스캔 신호가 공급되는 기간 동안 데이터 신호가 원하는 전압(타겟 전압)으로 충분하게 충전되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
예를 들어, 영상 데이터값이 0계조에서 96계조로 바뀔 때, 스캔 신호가 공급되는 기간(1H)이 충분히 확보되지 않으면, 도 7a에 도시된 바와 같이 데이터 신호가 96계조에 대응되는 전압에 도달하지 못하고, 이보다 4계조 낮은 92계조에 대응되는 전압까지만 도달하는 경우가 발생할 수 있다.
한편, 표시 장치(100)가 다양한 화면 모드를 제공하는 경우, 화면의 화이트 밸런스를 유지시키기 위하여 화면 모드별로 타겟 색좌표가 다르게 적용될 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 화면 모드가 변경되는 경우, 동일한 영상 데이터를 표시하는데 사용되는 데이터(DATA)가 변경될 수 있다.
예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, 화면 모드 변경 전에는 96계조로 표현했던 영상 데이터를 화면 모드 변경으로 인해 화이트 밸런스 적용 후에는 104계조로 표현해야하는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 데이터 신호가 104계조에 대응되는 전압에 도달하지 못하고, 이보다 12계조 낮은 92계조에 대응되는 전압까지만 도달하는 경우가 발생할 수 있다. 이는 도 7a에 도시된 실시예에 비해 영상 데이터를 표시하기 위해 필요한 데이터(DATA)가 더 많이 부족하게 공급되는 것을 의미한다.
반대로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 화면 모드 변경 전에는 96계조로 표현했던 영상 데이터를 화면 모드 변경으로 인해 화이트 밸런스 적용 후에는 88계조로 표현해야하는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 데이터 신호가 88계조에 대응되는 전압을 초과하여, 이보다 4계조 높은 92계조에 대응되는 전압까지 도달하는 경우가 발생할 수 있다. 이는 도 7a에 도시된 실시예에 비해 영상 데이터를 표시하기 위해 필요한 데이터(DATA)가 더 과하게 공급되는 것을 의미한다.
이와 같이, 표시 장치(100)의 화면 모드가 변경되는 경우에 영상 데이터를 표시하기 위한 데이터(DATA)를 적절히 보상하지 않는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 색좌표의 선형성이 깨질 수 있다.
도 8은 화면 모드 변경시 프리 엠파시스 값이 보정되지 않은 표시 장치(100)의 실측 색좌표를 나타내는 그래프이다.
실측 색좌표를 살펴보면 저계조 영역에서 타겟 색좌표와 실측 색좌표가 많이 차이나는 것을 확인할 수 있다. 예를 들어, 제1 화면 모드의 제1 타겟 색좌표는 (0.284, 0.286)일 수 있다. 이 때, 제1 타겟 색좌표의 제1 좌표(또는 x 좌표)의 최대 허용 좌표(max_x)는 약 0.288이고, 제1 타겟 색좌표의 제1 좌표(또는 x 좌표)의 최소 허용 좌표(min_x)는 약 0.278이고, 제1 타겟 색좌표의 제2 좌표(또는 y 좌표)의 최대 허용 좌표(max_y)는 약 0.291이고, 제1 타겟 색좌표의 제2 좌표(또는 y 좌표)의 최소 허용 좌표(min_y)는 약 0.281일 수 있다. 도 8에 나타낸 그래프는 실측 색좌표가 최대 허용 좌표(max_x, max_y) 및 최소 허용 좌표(min_x, min_y) 범위를 벗어난 0 내지 130 계조에서 타겟 색좌표 대비 화이트 밸런스가 깨진 것을 확인할 수 있다.
아래 표 1은 일 실시예에 따른 화면 모드별 타겟 색좌표와 특정 계조(i.e. 32계조)에서 측정한 실측 색좌표의 차이를 나타낸 것이다.
모드 타겟 색좌표의 제1 좌표 타겟 색좌표의 제2 좌표 실측 색좌표의 제1 좌표 실측 색좌표의 제2 좌표 제1 좌표
차이		 제2 좌표
차이
입력 데이터의 색좌표 0.292 0.302 -- -- -- --
제1 화면 모드(스탠다드모드) 0.284 0.286 0.295 0.297 0.011 0.011
제2 화면 모드(웜 모드) 0.313 0.329 0.342 0.372 0.029 0.043
제3 화면 모드(쿨 모드) 0.272 0.278 0.260 0.270 -0.012 -0.008
표 1을 참조하면, 입력 데이터(DATA)의 색좌표에 대응하는 룩업 테이블을 제1 화면 모드, 제2 화면 모드 및 제3 화면 모드에 그대로 적용하는 경우, 각 화면 모드의 타겟 색좌표와 실측 색좌표가 차이가 발생하는 것을 알 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 32 계조에서 제1 화면 모드(또는 스탠다드 모드)의 실측 색좌표는 (0.295, 0.297)이므로, 제1 타겟 색좌표 (0.284, 0.286)와 색좌표 (0.011, 0.011)만큼 차이가 난다.
마찬가지로, 제2 화면 모드(또는 웜 모드)의 실측 색좌표는 (0.342, 0.372)이므로, 제2 타겟 색좌표 (0.313, 0.329)와 색좌표 (0.029, 0.043)만큼 차이가 난다. 제3 화면 모드(또는 쿨 모드)의 실측 색좌표는 (0.260, 0.270)이므로, 제3 타겟 색좌표 (0.272, 0.278)와 색좌표 (-0.012, -0.008)만큼 차이가 난다. 이와 같은 색좌표 차이를 보상하지 않는 경우, 표시 장치(100)의 화이트 밸런스가 깨지게 된다.
도 9는 일 실시예에 따른 도 1에 도시된 타이밍 제어부의 상세 구성도이다. 도 10a 내지 도 10c는 일 실시예에 따른 화면 모드 별로 작성된 룩업 테이블들이다.
도 9 및 도 10a 내지 도 10b를 참조하면, 타이밍 제어부(10)는 룩업 테이블(15_T) 및 룩업 테이블 선택부(16)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이밍 제어부(10)는 색좌표의 차이를 보상한 데이터(DATA)를 산출하고, 산출된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 제어부(10)는, 제1 화면 모드가 선택된 경우, 제1 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 차이값을 이용하여 제1 보상값을 산출하고, 제1 보상값을 프리 엠파시스값에 가산할 수 있다. 이로 인해, 타이밍 제어부(10)는 제1 화면 모드에 대응되게 변경(또는 보상)된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다.
마찬가지로, 타이밍 제어부(10)는 제2 화면 모드가 선택된 경우, 제2 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 차이값을 이용하여 제2 보상값을 산출하고, 제2 보상값을 프리 엠파시스값에 가산함으로써, 제2 화면 모드에 대응되게 변경(또는 보상)된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공 할 수 있다.
또한, 타이밍 제어부(10)는 제3 화면 모드가 선택된 경우, 제3 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 차이값을 이용하여 제3 보상값을 산출하고, 제3 보상값을 프리 엠파시스값에 가산함으로써, 제3 화면 모드에 대응되게 변경(또는 보상)된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공 할 수 있다.
제2 화면 모드(또는 웜 모드)에 대한 제2 보상값은 제1 화면 모드(또는 표준 모드)에 대한 제1 보상값보다 크거나 같고, 제3 화면 모드(또는 쿨 모드)에 대한 제3 보상값은 제1 화면 모드(또는 표준 모드)에 대한 제1 보상값보다 작거나 같을 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 보상값은 아래 수식을 이용하여 산출될 수 있다. 수식을 이용하여 산출한 제1 보상값은 11이고, 제2 보상값은 57이고, 제3 보상값은 -4일 수 있다. 이 때, 제1 내지 제 3 보상값은 계조(gray scale) 레벨을 나타낸다.
보상값=(Δy/0.001)+(Δy-Δx)/0.001 (이 때, Δx는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제1 좌표의 차이값, Δy는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제2 좌표의 차이값)
다만, 제1 내지 제3 보상값을 산출 시 수식을 이용하는 것은 예시적인 것으로서, 제1 내지 제3 보상값을 산출 하는 방식은 표시 장치(100)를 테스트하는 튜닝 결과에 따라, 실험적 또는 통계적으로 다양하게 구현될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 타이밍 제어부(10)는 복수의 룩업 테이블(15_T) 중 선택부(16)에 의해 선택된 룩업 테이블(15_1 내지 15_n)에 기초하여 프리 엠파시스 계조값을 결정할 수 있다.
룩업 테이블(15_T)은 화면 모드 각각에 대한 룩업 테이블(15_1 내지 15_n)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 화면 모드(또는 스탠다드 모드)에 대한 제1 룩업 테이블(15_1), 제2 화면 모드(또는 웜 모드)에 대한 제2 룩업 테이블(15_2), 제3 화면 모드(또는 쿨 모드)에 대한 제3 룩업 테이블(15_3) 및 제n 화면 모드에 대한 제n 룩업 테이블(15_n)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 룩업 테이블(15)은 입력 데이터(DATA)의 색좌표(또는, 화이트 밸런스가 적용되지 않은 기준 색좌표)에 대응되는 기준 룩업 테이블일 수 있다.
제2 룩업 테이블(15_2)에 포함된 프리 엠파시스값은 대응되는 제1 룩업 테이블(15_1)에 포함된 프리 엠파시스값보다 크거나 같고, 제3 룩업 테이블(15_3)에 포함된 프리 엠파시스값은 대응되는 제1 룩업 테이블(15_1)에 포함된 프리 엠파시스값보다 작거나 같을 수 있다.
도 4 및 도 10a 내지 도 10c를 참조하면, 룩업 테이블(15, 15_1, 15_2, 15_3)의 세로 방향의 n열은 현재 수평 기간의 영상 데이터값을 나타내고, 가로 방향의 (n-1)열은 이전 수평 기간의 영상 데이터값을 나타낸다. 동일한 행과 열에 해당하는 영상 데이터 값을 비교하면, 기준 룩업 테이블(15)에 비해 제1 룩업 테이블(15_1)은 대체로 11 계조가 가산되고, 기준 룩업 테이블(15)에 비해 제2 룩업 테이블(15_2)은 대체로 57 계조가 가산되고, 기준 룩업 테이블(15)에 비해 제3 룩업 테이블(15_3)은 대체로 -4 계조가 가산되었다. 이는 수식을 통해 산출된 제1 내지 제 3 보상값 각각을 기준 룩업 테이블(15)에 가산하는 것을 의미할 수 있다.
타이밍 제어부(10)는 룩업 테이블 선택부(16)를 통해, 룩업 테이블 선택 신호(SS)를 수신하고, 룩업 테이블 선택 신호(SS)에 상응하는 룩업 테이블(15_1 내지 15_n)을 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 룩업 테이블 선택 신호(SS)는 표시 장치(100)의 사용자의 입력에 의해 발생할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 장치(100)에 실장된 각종 센서들을 통해 주변 환경을 감지하고, 감지된 정보를 기초로 표시 장치(100)의 어플리케이션 프로세서(미도시)가 복수의 화면 모드 중 어느 하나의 화면 모드를 선택할 수 있고, 이에 따른 룩업 테이블 선택 신호(SS)가 발생할 수 있다.
도 11은 화면 모드가 변경시 프리 엠파시스 값이 보정된 표시 장치(100)의 실측 색좌표를 나타내는 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이밍 제어부(10)는 타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 프리 엠파시스값이 변경된 데이터를 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다. 이로 인하여, 전 계조에서 화이트 밸런스가 유지되는 효과를 기대할 수 있다.
도 11에 도시된 실측 색좌표를 살펴보면, 도 8에 도시된 실측 색좌표와 비교하여 저계조 영역에서도 실측 색좌표(standard_x, standard_y)가 최대 허용 좌표(max_x, max_y) 및 최소 허용 좌표(min_x, min_y) 범위 내에 위치하는 것을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)의 구동 방법은 먼저, 타이밍 제어부(10)는 이전 수평 기간과 현재 수평 기간의 영상 데이터값을 비교한다(S10). 구체적으로, 타이밍 제어부(10)는 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값과 현재 수평 기간의 영상 데이터값을 비교하여, 현재 수평 기간에 대응되는 프리 엠파시스값을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(10)는 이전 수평 기간의 영상 데이터값 및 현재 수평 기간의 영상 데이터값에 대응되는 프리 엠파시스값이 기재된 룩 업 테이블(15)에 기초하여 프리 엠파시스 계조값을 결정할 수 있다.
타이밍 제어부(10)는 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공한다(S20). 타이밍 제어부(10)는 외부로부터 입력되는 영상 데이터를 화소부(50)의 영상 표시에 적합하도록 보정하고, 보정된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 공급한다. 타이밍 제어부(10)는 영상 데이터값의 일부를 결정된 프리 엠파시스값으로 변경할 수 있다.
타이밍 제어부(10)는 룩업 테이블 선택 신호 수신 여부(SS)를 통해 표시 장치(100)의 화면 모드가 변경되었는지 여부를 판단한다(S30). 일 실시예에 따르면, 룩업 테이블 선택 신호(SS)는 표시 장치(100)의 사용자의 입력에 의해 발생할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 표시 장치(100)에 실장된 각종 센서들을 통해 주변 환경을 감지하고, 감지된 정보를 기초로 표시 장치(100)의 어플리케이션 프로세서(미도시)가 복수의 화면 모드 중 어느 하나의 화면 모드를 선택할 수 있고, 이에 따른 룩업 테이블 선택 신호(SS)가 발생할 수 있다.
이 때, 복수의 화면 모드들은 제1 타겟 색좌표를 가지는 제1 화면 모드, 제2 타겟 색좌표를 가지는 제2 화면 모드, 및 제3 타겟 색좌표를 가지는 제3 화면 모드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 화면 모드는 표준 모드(Standard Mode)이고, 제2 화면 모드는 표준 모드보다 색온도가 낮은 붉은 계열의 색감을 가지는 웜 모드(Warm Mode)이고, 제3 화면 모드는 표준 모드보다 색온도가 높은 푸른 계열의 색감을 가지는 쿨 모드(Cool Mode)일 수 있다.
단계 S30에서, 화면 모드가 변경된 것으로 판단된 경우, 타이밍 제어부(10)는 변경된 화면 모드에 대응하는 보상 프리 엠파시스값 및 영상 데이터 값을 포함하는 데이터를 데이터 구동부(30)에 제공한다(S40).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 타이밍 제어부(10)는 색좌표의 차이를 보상한 데이터(DATA)를 산출하고, 산출된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 타이밍 제어부(10)는, 어느 하나의 화면 모드가 선택된 경우, 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 차이값을 이용하여 보상값을 산출하고, 보상값을 프리 엠파시스값에 가산할 수 있다. 이로 인해, 타이밍 제어부(10)는 선택된 화면 모드에 대응되게 변경(또는 보상)된 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)에 제공할 수 있다.
예를 들어, 보상값은 상기 수식을 이용하여 산출될 수 있다. 이 때, 보상값은 계조(gray scale) 레벨을 나타낸다.
타이밍 제어부(10)는 타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 프리 엠파시스값이 변경된 데이터를 데이터 구동부(30)에 제공함으로써, 전 계조에서 화이트 밸런스가 유지될 수 있다.
다음으로, 상기 데이터 구동부(30)는 상기 데이터선들(D1 내지 Dm)로 제1 기간 동안 프리 엠파시스 전압을 공급하고, 제2 기간 동안 데이터 전압을 공급한다(S50).
데이터 구동부(30)는 감마 기준 전압 공급부(20)로부터 감마 기준 전압(VREF)을 제공받을 수 있다.
데이터 구동부(30)는 데이터 라인들(D1 내지 Dm)로 수평 기간의 제1 기간 동안 프리 엠파시스값 및 감마 기준 전압(VREF)에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급할 수 있다. 또한, 데이터 구동부(30)는 수평 기간의 제2 기간 동안 영상 데이터값 및 감마 기준 전압(VREF)에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급할 수 있다. 데이터 신호는 프리 엠파시스 전압과 데이터 전압을 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치
10: 타이밍 제어부
15: 룩업 테이블
16: 선택부
20: 감마 기준 전압 공급부
30: 데이터 구동부
35: 계조 전압 생성부
40: 스캔 구동부
50: 화소부

Claims (20)

  1. 프리 엠파시스값(pre-emphasis value) 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 타이밍 제어부; 및
    데이터 라인들로 수평 기간의 제1 기간 동안 상기 프리 엠파시스값에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급하고, 상기 수평 기간의 제2 기간 동안 상기 영상 데이터값에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 포함하되,
    상기 타이밍 제어부는:
    타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 상기 프리 엠파시스값이 변경된 데이터를 제공하고,
    상기 복수의 화면 모드들 각각이 선택되면, 상기 선택된 하나의 화면 모드에 대응되는 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 보상값을 산출하고, 상기 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 화면 모드들은 제1 타겟 색좌표를 가지는 제1 화면 모드, 제2 타겟 색좌표를 가지는 제2 화면 모드 및 제3 타겟 색좌표를 가지는 제3 화면 모드를 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 타겟 색좌표는 직교 좌표의 제1 좌표 및 제2 좌표로 정의되고, 상기 제2 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 크고, 상기 제3 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 작은 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는, 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값과 현재 수평 기간의 상기 영상 데이터값을 비교하여, 상기 현재 수평 기간에 대응되는 상기 프리 엠파시스값을 결정하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 제1 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제1 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제1 보상값을 산출하고, 상기 제1 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하고,
    상기 제2 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제2 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제2 보상값을 산출하고, 상기 제2 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하고,
    상기 제3 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제3 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제3 보상값을 산출하고, 상기 제3 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 보상 값은 아래 수식을 이용하여 산출되는 표시 장치.
    보상값=(Δy/0.001)+(Δy-Δx)/0.001 (이 때, Δx는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제1 좌표의 차이값, Δy는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제2 좌표의 차이값)
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 보상값은 상기 제1 보상값보다 크거나 같고, 상기 제3 보상값은 상기 제1 보상값보다 작거나 같은 표시 장치.
  8. 제2 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는, 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값 및 현재 수평 기간의 상기 영상 데이터값에 대응되는 상기 프리 엠파시스값이 기재된 룩업 테이블에 기초하여 상기 프리 엠파시스값을 결정하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 룩업 테이블은 상기 제1 화면 모드에 대응하는 제1 룩업 테이블, 상기 제2 화면 모드에 대응하는 제2 룩업 테이블 및 상기 제3 화면 모드에 대응하는 제3 룩업 테이블을 포함하는 표시 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값은 대응되는 상기 제1 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값보다 크거나 같고, 상기 제3 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값은 대응되는 상기 제1 룩업 테이블에 포함된 프리 엠파시스값보다 작거나 같은 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    감마 기준 전압을 공급하는 감마 기준 전압 공급부를 더 포함하고,
    상기 감마 기준 전압은, 최저 계조값에 대응되는 최저 감마 기준 전압과 최고 계조값에 대응되는 최고 감마 기준 전압을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는, 상기 감마 기준 전압을 분압하여 복수의 계조 전압들을 생성하는 계조 전압 생성부를 포함하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는, 상기 계조 전압들 중 상기 프리 엠파시스값에 대응되는 어느 하나를 선택하여 상기 프리 엠파시스 전압을 생성하고, 상기 계조 전압들 중 상기 영상 데이터값에 대응되는 어느 하나를 선택하여 상기 데이터 전압을 생성하는 표시 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    스캔 라인들을 통해 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부; 및
    상기 스캔 라인들 및 상기 데이터 라인들과 접속되는 복수의 화소들을 포함하는 화소부를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 프리 엠파시스값(pre-emphasis value) 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계;
    감마 기준 전압을 공급하는 단계; 및
    데이터 라인들로 수평 기간의 제1 기간 동안 상기 프리 엠파시스값 및 상기 감마 기준 전압에 기초하여 생성된 프리 엠파시스 전압을 공급하고, 상기 수평 기간의 제2 기간 동안 상기 영상 데이터값 및 상기 감마 기준 전압에 기초하여 생성된 데이터 전압을 공급하는 단계;를 포함하되,
    상기 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는, 타겟 색좌표가 상이한 복수의 화면 모드들 중 선택된 하나의 화면 모드에 대응하여 상기 프리 엠파시스값이 변경되고,
    상기 프리 엠파시스값 및 상기 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는:
    상기 복수의 화면 모드들 각각이 선택되면, 상기 선택된 하나의 화면 모드에 대응되는 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 보상값을 산출하고, 상기 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 복수의 화면 모드들은 제1 타겟 색좌표를 가지는 제1 화면 모드, 제2 타겟 색좌표를 가지는 제2 화면 모드 및 제3 타겟 색좌표를 가지는 제3 화면 모드를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 타겟 색좌표는 직교 좌표의 제1 좌표 및 제2 좌표로 정의되고, 상기 제2 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 크고, 상기 제3 타겟 색좌표는 상기 제1 타겟 색좌표보다 상기 제1 및 제2 좌표가 작은 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는, 이전 수평 기간의 상기 영상 데이터값과 현재 수평 기간의 상기 영상 데이터값을 비교하여, 상기 현재 수평 기간에 대응되는 상기 프리 엠파시스값을 결정하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 프리 엠파시스값 및 영상 데이터값을 포함하는 데이터를 제공하는 단계는,
    상기 제1 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제1 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제1 보상값을 산출하고, 상기 제1 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계,
    상기 제2 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제2 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제2 보상값을 산출하고, 상기 제2 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계,
    상기 제3 화면 모드가 선택된 경우, 상기 제3 타겟 색좌표와 계조 별로 실측 색좌표의 차이값을 구하고, 상기 차이값을 이용하여 제3 보상값을 산출하고, 상기 제3 보상값을 상기 프리 엠파시스값에 가산하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 보상 값은 아래 수식을 이용하여 산출하는 표시 장치의 구동 방법.
    보상값=(Δy/0.001)+(Δy-Δx)/0.001 (이 때, Δx는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제1 좌표의 차이값, Δy는 타겟 좌표와 실측 좌표의 제2 좌표의 차이값)
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