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KR101065321B1 - 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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KR101065321B1
KR101065321B1 KR1020100019028A KR20100019028A KR101065321B1 KR 101065321 B1 KR101065321 B1 KR 101065321B1 KR 1020100019028 A KR1020100019028 A KR 1020100019028A KR 20100019028 A KR20100019028 A KR 20100019028A KR 101065321 B1 KR101065321 B1 KR 101065321B1
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정승재
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삼성모바일디스플레이주식회사
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Abstract

본 발명은 화질저하를 일으키지 않는 범위 내에서 소비전력의 절감을 극대화시키는 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치는 입력된 소스 영상을 구성하는 화소들이 켜진 정도를 표시하는 점등율 및 소스 영상의 채도를 도출하는 영상분석부, 도출된 채도에 따라 도출된 점등율을 조정하는 점등율조정부, 조정된 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정하는 밝기조정부, 조정된 밝기를 기초로 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 데이터 전압을 결정하는 데이터구동부; 및 데이터 전압에 따라 구동전류가 결정되는 유기발광다이오드를 구비하고, 주사신호, 발광제어신호 및 데이터 신호를 입력받아 유기발광다이오드를 발광시키는 화소부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법{An organic light emitting display device and driving method thereof }
본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소스 영상의 채도를 반영하여 영상의 밝기를 변화시킴으로써, 사용자가 느낄 수 있는 화질저하를 최소화하는 범위 내에서 소비전력을 최소화시키는 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
음극선관 표시장치(CRT)의 단점을 극복한 LCD(liquid crystal display), PDP(Plasma display panel), FED(field emission display) 등 평판 표시장치가 개발되었다. 이와 같은 표시장치들 중에서도 특히 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 유기전계발광 표시장치(Organic light emitting display, 이하 'OLED'라 한다)가 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
이러한 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED)를 이용하여 화상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
일반적으로, 유기발광 디스플레이, 특히 능동형 유기 발광 디스플레이(AMOLED)의 경우에는 백색(White)를 구현할수록 소비전류가 커지는 문제점이 있다.
이를 보완하기 위해 AMOLED를 사용하는 휴대용 전자기기나 모바일 폰 등에서는 검정색(Black) 기반의 GUI를 채용하고, 또한, 디스플레이 장치에 표시된 정보의 양에 따라 그 밝기를 변화시켜 디스플레이에 소비되는 전력을 조절하는 자동전류제한(Automatic Current Limit, 이하 "ACL") 기능을 사용하고 있다.
ACL 기능을 구현하고 있는 알고리즘(이하, "ACL 알고리즘") 중에, 소스 영상의 점등율에 따라 밝기를 달리 조정하는 알고리즘이 있다. 이러한 알고리즘은 영상의 점등율에 따라 밝기를 감소시켜 소비전력을 절감하는 것으로, 점등율이 높은 영상은 영상의 본래 밝기에 비해 밝기 감소의 정도를 크게 하고, 점등율이 낮은 영상은 밝기 감소의 정도를 작게 한다.
이러한, ACL 알고리즘과 관련하여, 점등율을 X축으로, 본래 밝기 대비 조정된 밝기의 비율을 Y축으로 하여, 점등율과 밝기 간의 관계를 나타내는 그래프가 도출될 수 있는데, 여기에서 점등율과 밝기는 반비례하는 것이 일반적이다. 여기에서 점등율과 밝기 간의 관계를 나타내는 반비례곡선을 "ACL 적용 커브"라고 칭한다.
ACL 적용 커브의 기울기는 클수록 소비전력 절감측면에서는 유리하지만, 밝기를 감소시키는 데에 따른 사용자가 느끼는 화질저하가 발생할 수 있으므로, 소비전력 절감을 위한 ACL 기능을 사용함에 있어서, 이러한 화질저하를 최소화하기 위한 기술이 요구된다.
특히, 디스플레이의 Peak 휘도가 일정 수준(예컨대, 300cd/m2) 미만인 경우에는 ACL 알고리즘을 적용할 경우 사용자가 체감하는 화질저하가 커진다는 점에서 ACL 알고리즘을 적용하기 어렵다는 점에서 더욱 그러하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사용자가 느낄 수 있는 화질저하를 최소화하는 범위 내에서 영상의 밝기를 변화시키는 자동전류제한(ACL, Auto Current Limit)알고리즘을 적용하여, 화질 확보 및 소비 전력 절감을 동시에 도모할 수 있는 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 유기전계발광 표시장치는 입력된 소스 영상을 구성하는 화소들이 켜진 정도를 표시하는 점등율 및 소스 영상의 채도를 도출하는 영상분석부; 도출된 채도에 따라 도출된 점등율을 조정하는 점등율조정부; 조정된 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정하는 밝기조정부; 조정된 밝기를 기초로 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 데이터 전압을 결정하는 데이터구동부; 및 데이터 전압에 따라 구동전류가 결정되는 유기발광다이오드를 구비하고,주사신호, 발광제어신호 및 데이터 신호를 입력받아 유기발광다이오드를 발광시키는 화소부를 포함한다.
바람직하게는, 점등율은 소스 영상의 화소들 각각이 켜진 정도를 표시한 값들의 평균값이다.
바람직하게는, 채도는 소스 영상을 구성하는 화소들의 채도값들의 평균값이다.
바람직하게는, 점등율조정부는 소스 영상의 채도가 헬름홀츠-콜라우슈 효과를 고려하여 설정된 기준값보다 높은 경우에는 점등율에 기설정된 가중치를 적용하여 점등율을 증가시킨다.
바람직하게는, 밝기조정부는 소스 영상의 점등율에 비례하는 밝기 감소율 만 소스 영상의 밝기를 감소시킨다.
바람직하게는, 밝기 조정부는 소스 영상의 점등율이 기정의된 기준값보다 작은 경우에는 소스 영상의 밝기를 변경시키지 않는다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 유기전계발광 표시장치의 구동방법은 입력된 소스 영상을 구성하는 화소들이 켜진 정도를 표시하는 점등율 및 소스 영상의 채도를 도출하는 단계; 도출된 채도에 따라 도출된 점등율을 조정하는 점등율조정단계; 조정된 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정하는 밝기조정단계; 조정된 밝기를 기초로 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 데이터 전압을 결정하는 단계; 및 주사신호, 발광제어신호 및 데이터 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 점등율은 소스 영상의 화소들 각각이 켜진 정도를 표시한 값들의 평균값이다.
바람직하게는, 채도는 소스 영상을 구성하는 화소들의 채도값들의 평균값이다.
바람직하게는, 점등율조정단계는 소스 영상의 채도가 기설정된 기준값보다 높은 경우에는 점등율에 기설정된 가중치를 적용하여 점등율을 증가시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 밝기조정단계는 소스 영상의 점등율에 비례하는 밝기 감소율 만큼 소스 영상의 밝기를 감소시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 밝기조정단계는 소스 영상의 점등율이 기정의된 기준값보다 작은 경우에는 소스 영상의 밝기를 변경시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자가 느끼는 화질저하를 최소화시키면서도 소비전력의 절감을 극대화시킬 수 있어, 화질 확보 및 소비 전력 절감을 동시에 도모할 수 있다.
도 1은 유기 발광 다이오드의 개념도이다.
도 2는 전압 구동 방식의 한 측면을 나타낸 화소 회로의 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치의 일례를 나타낸 평면 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 따른 유기전계발광 표시장치의 밝기제어부를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 5a 내지 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 적용되는 ACL 알고리즘의 ACL 적용 커브를 각각 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 구동방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 7은 ACL 알고리즘에 따라 소스 영상의 밝기를 조정하여 디스플레이한 결과들을 나타내는 표를 도시한 도면이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
일반적으로 유기전계발광 표시장치는 형광성 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 표시 장치로서, 행렬 형태로 배열된 복수 개의 유기 발광셀들을 전압 구동 혹은 전류 구동하여 영상을 표현할 수 있도록 되어 있다. 이러한 유기 발광셀들은 다이오드 특성이 있어서 유기 발광 다이오드(OLED)로 불린다.
도 1은 유기 발광 다이오드의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 다이오드는 애노드(ITO), 유기 박막, 캐소드 전극층(금속)의 구조를 가진다. 유기 박막은 전자와 정곡의 균형을 좋게 하여 발광 효율을 향상시키기 위해 발광층(emitting layer, EML), 전자 수송층(electron transport layer, ETL) 및 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함한다. 이외에도 유기 박막은 정공 주입층(Hole Injecting Layer, HIL) 또는 전자 주입층(Electron Injecting Layer, EIL)을 더 포함할 수 있다.
이와 같이 이루어지는 유기 발광셀을 구동하는 방식에는 단순 매트릭스(passive matrix)방식과 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 또는 MOSFET를 이용한 능동 구동(active matrix) 방식이 있다. 단순 매트릭스 방식은 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 능동 구동 방식은 박막 트랜지스터를 각 ITO(indum tin oxide) 화소 전극에 연결하고 박막트랜지스터의 게이트에 연결된 커패시터 용량에 의해 유지된 전압에 따라 구동하는 방식이다. 이러한 능동 구동 방식 중에는 커패시터에 전압을 기입하여 유지시키기 위해 인가되는 신호가 전압의 형태인 전압 구동 방식이 있다.
도 2는 전압 구동 방식의 한 측면을 나타낸 화소 회로의 회로도이다.
도 2를 참조하면, 선택 주사 선(Sn)의 선택신호에 의해 스위칭 트랜지스터(M2)가 턴 온되고, 턴 온에 의해 데이터 선(Dm)으로부터의 데이터 전압이 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단에 전달되며, 데이터 전압과 전압원(VDD)의 전위차가 구동 트랜지스터(M1)의 게이트와 소스 사이에 연결된 커패시터(Cst)에 저장된다. 전위차에 의해 구동전류(IOLED)가 유기 발광 다이오드(OLED)에 흘러, 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광하게 된다. 이 때 인가되는 데이터 전압의 전압 레벨에 따라 소정의 명암 계조 표시가 가능하게 된다.
일반적으로, AMOLED 디스플레이의 경우 패널의 전력 소모 감소를 위하여 유기발광 다이오드의 발광 시간을 조절하여 디스플레이의 전력을 조절하는 ACL 기능을 사용하고 있다. 이는 디스플레이 드라이버 IC에서 화면 표시 데이터에 따라 발광 시간을 조절할 수 있는 펄스를 생성하여 이를 패널에 인가하고, 패널에서는 이를 각 라인별로 전파하여(shift register) ACL을 구현하고 있다. 패널에서는 드라이버 IC에서 생성된 발광 시간 조절을 위한 펄스의 전파를 위해 시프트 레지스터(shift register) 로직이 필요하며 이는 CMOS type의 형태로 구현되었었다. 그러나 공정 시간 및 원가 절감을 위하여 CMOS 대비 유리한 PMOS 패널이 요구되고 있는 추세이며, PMOS로만 구성된 패널을 사용할 경우 위에서 언급한 ACL 구현을 위한 로직 구현이 복잡해 지며 PMOS 특성상 스위치 온(switch on) 구간에서 전류 소모가 급격히 증가하여 ACL 지원이 불가능하게 된다. 또한, AMOLED와 같은 자발광 소자에서는 순간적인 피크 전류(peak current)의 감소를 위해 ACL 기능을 반드시 필요로 하고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치(300)의 일례를 나타낸 평면 개념도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 유기전계발광 표시장치(300)는 화소부(310), 주사구동부(302), 발광제어부(304), 데이터구동부(306), 전원구동부(308) 및 밝기제어부(312)를 포함한다.
화소부(310)는 유기 발광 다이오드(미도시)를 각각 구비하는 n×m 개의 화소 회로(P)와, 행 방향으로 형성되어 주사 신호를 전달하는 n 개의 주사 선(S1, S2,...,Sn), 열 방향으로 형성되어 데이터 신호를 전달하는 m 개의 데이터 선(D1, D2,..., Dm), 행 방향으로 형성되어 발광 제어 신호를 전달하는 n개의 발광 제어 선(E2, E3,...,En+1) 및 전원을 전달하는 m개의 제1 전원선(미도시)과 제2 전원선(미도시)을 포함한다.
화소부(310)는 주사 신호, 데이터 신호, 발광 제어 신호 및 제1 전원(ELVDD)과 제2 전원(ELVSS)에 의해 유기 발광 다이오드(미도시)를 발광시켜 화상을 표시한다.
주사구동부(302)는 주사 선(S1, S2, ...,Sn)과 접속되어 화소부(310)에 주사 신호를 인가한다.
발광제어부(304)는 발광 제어 선(E2, E3,...,En+1)과 접속되어 화소부(310)에 발광 신호를 인가한다.
데이터구동부(306)는 데이터 선(D1, D2,..., Dm)과 접속되어 화소부(310)에 데이터 신호를 인가한다. 이때, 데이터 구동부(306)는 프로그래밍(programming) 기간 동안 복수의 화소 회로(P)에 데이터 신호를 공급한다.
본 실시예에서, 데이터구동부(306)는 밝기제어부(312)로부터 소스 영상의 본래 밝기에서 소비전력 절감을 위해 조정된 밝기를 입력받아, 조정된 밝기를 기초로 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 전압을 결정한다.
전원 구동부(308)는 각 화소 회로에 제1 전원(ELVDD) 및 제2 전원(ELVSS)을 인가한다.
밝기제어부(312)는 소비전력 절감을 위한 ACL 알고리즘에 의해 조정된 밝기를 데이터구동부에 전달한다. 여기에서, ACL 알고리즘은 소스 영상의 점등율에 따라 밝기를 감소시켜 소비전력을 절감하는 것으로, 점등율이 높은 영상은 소스 영상의 본래 밝기에 비해 밝기 감소의 정도를 크게 하고, 점등율이 낮은 영상은 소스 영상의 본래 밝기에 비해 밝기 감소의 정도를 작게 한다.
그러나, 소비전력 절감을 위해 소스 영상의 본래 밝기에 비해 밝기 감소의 정도를 크게 하는 경우에, 사용자들이 화질저하를 느낄 수 있으므로, 이러한 화질저하를 최소화하기 위해서, 본 실시예에서의 밝기제어부(312)에서는 소스 영상의 채도를 분석하여, 소스 영상의 채도가 소정의 기준값 보다 높은 경우에 한해 밝기 감소율을 더욱 증가시켜 적용한다.
도 4는 도 3에 도시된 유기전계발광 표시장치의 밝기제어부(400)를 개략적으로 도시한 블록도이며, 도 5a 내지 5b는 본 실시예에 따라 적용되는 ACL 알고리즘의 ACL 적용 커브를 각각 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 유기전계발광 표시장치의 밝기제어부(400)는 영상분석부(410), 점등율조정부(420), 밝기조정부(430)를 구비한다.
영상분석부(410)는 입력된 소스 영상을 분석하여 소스 영상의 점등율과 채도를 도출한다.
점등율(emission ratio)이란, 화소가 켜진 정도를 백색과 대비하여 비율로 표시한 값으로, 예컨대, 백색(w255)의 점등율은 100%라고 할 때, 회색(w128)의 점등율은 50%로, 빨강색(R225)의 점등율은 33%로 정의할 수 있다. 여기에서의 수치는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
본 실시예에서는 소스 영상의 점등율로, 소스 영상을 구성하는 각각의 화소의 점등율 값의 평균값을 사용한다.
채도(saturation)는 동일한 밝기를 기준으로, 회색으로부터 색이 얼마나 떨어져 있는지를 나타내는 속성으로, 본 실시예에서는 소스 영상을 구성하는 각각의 화소들의 채도값들을 도출하여 이들의 평균값을 소스 영상의 채도로 사용한다. 각각의 화소들에 대한 채도값들을 도출하는 알고리즘은 이미 공지된 알고리즘이 많이 존재하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
점등율조정부(420)는 영상분석부(410)에서 도출된 소스 영상의 채도에 따라 소스 영상의 점등율을 조정한다.
이는 밝기를 일정하게 유지하더라도 색 자극의 채도가 달라지면, 지각되는 색의 밝기가 변하는 현상을 가리키는 헬름홀츠-콜라우슈 효과(Helmholtz-Kohlrausch effect, "H-K 효과")를 적용한 것이다.
H-K 효과에 따르면, 동일한 휘도의 소스 영상이라도 채도가 높은 쪽의 영상을 사용자가 좀더 높은 밝기로 지각하게 된다.
따라서, 소스 영상의 채도가 H-K 효과를 고려하여 설정된 기준값보다 높은 경우에는 디스플레이 사용자에게 지각되는 색의 밝기가 더 높게 되어, 소스 영상의 원래 밝기보다 밝기를 낮추어 디스플레이하더라도 사용자가 지각하는 화질 저하의 정도가 낮게 된다.
본 실시예의 점등율조정부(420)에서는 이러한 H-K 효과를 고려하여, 영상분석부(410)에서 도출된 소스 영상의 점등율에 기설정된 가중치를 적용하여 보다 증가하도록 조정한다.
밝기조정부(430)는 ACL 알고리즘을 적용하여 밝기를 조정하는 부분으로, 점등율조정부(420)에서 조정된 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정한다.
예컨대, 밝기조정부(430)는 도 5a에 도시된 ACL 적용 커브에 따라, 소스 영상의 점등율에 비례하는 밝기 감소율 만큼 소스 영상의 밝기를 감소시킬 수 있다.
또 다른 실시예로, 밝기조정부(430)는 도 5b에 도시된 ACL 적용 커브에 따라, 소스 영상의 점등율이 기정의된 값 이상인 경우에만 소스 영상의 밝기를 감소시키고, 소스 영상의 점등율이 기정의된 기준값 미만인 경우에는 소스 영상의 밝기를 변경시키지 않고, 소스 영상의 원래 밝기를 그대로 유지시킬 수 있다. 이는 점등율이 낮아 소비전력에 큰 영향을 주지 않는 소스 영상에 대해서는 소스 영상의 원래 밝기를 그대로 유지하기 위함이다.
도 5a 내지 5b에 도시된 ACL 적용 커브들의 밝기 감소율은 하나의 예에 불과하며, 시인성 테스트를 통해 이를 결정하는 것이 바람직하고, 디스플레이 장치의 Peak 휘도, 감마(Gamma), 색 재현범위(Color Gamut)등에 따라 달리 정해져야 할 것이다.
예컨대, OLED는 LCD 등의 다른 디스플레이 장치에 비해 색재현율이 우수하다. 이에 따라, 휘도(밝기)가 낮아져도, 표현할 수 있는 색 재현범위가 넓기 때문에, 다양한 그레이 레벨을 갖는 일반 소스 영상을 표현함에 있어서, 밝기 감소율을 높게 설정할 수 있다.
이처럼, 본 실시예에 따를 경우에, LCD 등의 다른 디스플레이 장치에 비해, 저계조에서도 색 재현범위(Color Gamut)이 높은 AMOLED에서 밝기 감소율을 높게 설정할 수 있고, 이에 따라, ACL 알고리즘 적용에 따른 소비전력의 절감 효과를 높게 얻을 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 구동방법(S600)의 흐름을 도시한 도면이다. 본 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치의 제어방법(S600)은 도 3에 도시된 유기전계발광 표시장치(300) 및 도 4에 도시된 유기전계발광 표시장치의 밝기제어부(400)에서 구현될 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 유기전계발광 표시장치(300) 및 도 4에 도시된 유기전계발광 표시장치의 밝기제어부(400)에 관한 설명에서와 동일한 사항에 대해서는 이를 참조한다.
도 6을 참조하면, 먼저, 입력된 소스 영상을 분석하여 소스 영상의 점등율(emission ratio)과 채도(saturation)를 도출한다(S610).
점등율(emission ratio)이란, 화소가 켜진 정도를 백색과 대비하여 비율로 표시한 값으로, 소스 영상을 구성하는 각각의 화소의 점등율 값의 평균값을 소스 영상의 점등율로 사용할 수 있으며, 채도(saturation)는 동일한 밝기를 기준으로, 회색으로부터 색이 얼마나 떨어져 있는지를 나타내는 속성으로, 소스 영상을 구성하는 각각의 화소들의 채도값들을 도출하여 이들의 평균값을 소스 영상의 채도로 사용할 수 있다.
S610 단계에서 도출된 채도에 따라 S610 단계에서 도출된 점등율을 조정한다(S620). H-K 효과를 고려하여, 소스 영상의 채도가 기설정된 기준값보다 높은 경우에는 점등율에 기설정된 가중치를 적용하여 점등율을 증가시킬 수 있다.
S620 단계에서 조정된 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정한다(S630). 즉, ACL 알고리즘에 따라, 소스 영상의 점등율에 비례하는 밝기 감소율 만큼 소스 영상의 밝기를 감소시킬 수 있다.
아울러, 점등율이 낮아 소비전력에 큰 영향을 주지 않는 소스 영상의 경우를 고려하여, 소스 영상의 점등율이 기정의된 기준값 미만인 경우에는 소스 영상의 밝기를 변경시키지 않고, 소스 영상의 원래 밝기를 그대로 유지시킬 수 있다.
S630 단계에서 조정된 밝기를 기초로 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 데이터 전압을 결정하고(S640), 데이터 전압을 기초로 영상을 표시한다(S650).
도 7은 ACL 알고리즘에 따라 소스 영상의 밝기를 조정하여 디스플레이한 결과들을 나타내는 표를 도시한 도면으로, 서로 다른 네 가지의 영상에 대하여, ACL 자체를 적용하지 않는 경우(A), 일반적인 ACL을 적용하여 소스 영상의 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정한 경우(B), 및 본 실시예와 같이 소스 영상의 채도에 따라 소스 영상의 점등율을 조정한 후에 조정된 점등율에 따라 소스 영상의 밝기를 조정한 경우(C) 각각의 전력소모량를 비교한 것이다.
본 실시예에서는 CIE L*U*V* 색 좌표계를 이용하여 채도(S)를 아래의 수학식과 같이 계산한 것으로, 여기에서, C*는 색의 채도(Chroma)를 수치로 표시한 값이며, L*은 색의 명도(Brightness)를 수치로 표시한 값이며, u와 v는 각각 CIE L*U*V* 색 좌표계에서의 Green-Red 축에서의 색정보와, Blue-Yellow 축에서의 색정보를 나타내는 값이다.
Figure 112010013674488-pat00001
그리고, S*uv 값이 1보다 큰 경우에는 1보다 큰 가중치를 점등율에 곱하여 이를 기초로 밝기를 도출하고, S*uv 값이 1보다 작거나 같은 경우에는 가중치를 적용하지 않은 점등율을 기초로 밝기를 도출한 것이다.
도 7을 참조하면, ACL 알고리즘을 적용한 B, C의 경우는 모두 ACL 알고리즘을 적용하지 않은 경우에 비해 상당 수준의 전력절감의 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한, 영상 2와 영상 3과 같이 채도가 높은 영상의 경우에는, H-K 효과를 고려할 때, 원래 75%의 밝기의 영상에 대해 약간 낮은 70%의 밝기로 조정하더라도 사용자가 지각하는 화질 상의 차이가 거의 없다는 점을 고려할 수 있기 때문에, 본 실시예에 따라 ACL 알고리즘을 적용한 'C'의 경우에, 일반적인 ACL 알고리즘을 적용한 'B'의 경우에 비해, 소비전력의 절감 효과를 더 크게 얻을 수 있음을 알 수 있다.
이는 하나의 실험예에 불과하며, 밝기 감소율과, 점등율에 적용되는 가중치, 소스 영상의 채도에 관한 기준값, 소스 영상 점등율에 관한 기준값과 같은 실험 조건들은 디스플레이 장치의 Peak 휘도, 감마(Gamma), 색 재현범위(Color Gamut)등에 따라 달리 정할 수 있다.
이처럼, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법은 사용자가 느끼는 화질저하를 최소화시키면서도 소비전력의 절감을 극대화시킬 수 있어, 화질 확보 및 소비 전력 절감을 동시에 도모할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 양호한 실시예에 근거하여 설명하였지만, 이러한 실시예는 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 예시하려는 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 이 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 위 실시예에 대한 다양한 변화나 변경 또는 조절이 가능함이 자명할 것이다. 그러므로, 이 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정될 것이며, 위와 같은 변화예나 변경예 또는 조절예를 모두 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 입력된 소스 영상을 구성하는 화소들이 켜진 정도를 표시하는 점등율 및 상기 소스 영상의 채도를 도출하는 영상분석부;
    상기 도출된 채도에 따라 상기 도출된 점등율을 조정하는 점등율조정부;
    상기 조정된 점등율에 따라 상기 소스 영상의 밝기를 조정하는 밝기조정부;
    상기 조정된 밝기를 기초로 상기 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 데이터 전압을 결정하는 데이터구동부; 및
    상기 데이터 전압에 따라 구동전류가 결정되는 유기발광다이오드를 구비하고,주사신호, 발광제어신호 및 상기 데이터 신호를 입력받아 상기 유기발광다이오드를 발광시키는 화소부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점등율은 상기 소스 영상의 화소들 각각이 켜진 정도를 표시한 값들의 평균값인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 채도는 상기 소스 영상을 구성하는 화소들의 채도값들의 평균값인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 점등율조정부는 상기 소스 영상의 채도가 헬름홀츠-콜라우슈 효과를 고려하여 설정된 기준값보다 높은 경우에는 상기 점등율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 밝기조정부는 상기 소스 영상의 점등율에 비례하는 밝기 감소율 만큼 상기 소스 영상의 밝기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밝기 조정부는 상기 소스 영상의 점등율이 기설정된 기준값보다 작은 경우에는 상기 소스 영상의 밝기를 변경시키지 않는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 입력된 소스 영상을 구성하는 화소들이 켜진 정도를 표시하는 점등율 및 상기 소스 영상의 채도를 도출하는 단계;
    상기 도출된 채도에 따라 상기 도출된 점등율을 조정하는 점등율조정단계;
    상기 조정된 점등율에 따라 상기 소스 영상의 밝기를 조정하는 밝기조정단계;
    상기 조정된 밝기를 기초로 상기 소스 영상에 대응하는 데이터 신호의 데이터 전압을 결정하는 단계; 및
    주사신호, 발광제어신호 및 상기 데이터 신호에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 점등율은 상기 소스 영상의 화소들 각각이 켜진 정도를 표시한 값들의 평균값인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 채도는 상기 소스 영상을 구성하는 화소들의 채도값들의 평균값인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 점등율조정단계는 상기 소스 영상의 채도가 헬름홀츠-콜라우슈 효과를 고려하여 설정된 기준값보다 높은 경우에는 상기 점등율을 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 밝기조정단계는 상기 소스 영상의 점등율에 비례하는 밝기 감소율 만큼 상기 소스 영상의 밝기를 감소시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 밝기조정단계는 상기 소스 영상의 점등율이 기정의된 기준값보다 작은 경우에는 상기 소스 영상의 밝기를 변경시키지 않는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
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