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KR102453215B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법 Download PDF

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KR102453215B1
KR102453215B1 KR1020160067027A KR20160067027A KR102453215B1 KR 102453215 B1 KR102453215 B1 KR 102453215B1 KR 1020160067027 A KR1020160067027 A KR 1020160067027A KR 20160067027 A KR20160067027 A KR 20160067027A KR 102453215 B1 KR102453215 B1 KR 102453215B1
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Abstract

본 발명은 열화가 발생한 화소에 대해서만 열화를 보상하기 위한 보상 데이터를 부가하여 화소를 구동시킴으로써, 보상이 진행될수록 보상이 수행된 화소의 열화가 가속되는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 모듈은 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출하고, 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터가 감소하도록 제1 보상 게인을 결정하고, 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터 증가하도록 제2 보상 게인을 결정하여 화소의 보상 데이터를 보정한다 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 방법에서는 화소 보상 모듈은 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출하고, 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터가 감소하도록 제1 보상 게인을 결정하고, 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터 증가하도록 제2 보상 게인을 결정하여 화소의 보상 데이터를 보정한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 모듈을 포함하고, 화소 보상 모듈로부터 보정된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상 데이터를 보상한다. 이를 통해, 본 발명은 열화로 인한 화질 저하를 방지함과 동시에 열화 영역에 포함된 화소의 열화 정도를 감소시켜 표시 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법{Display apparatus, and module and method for compensating pixel of display apparatus}
본 발명은 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법에 관한 것이다.
기존의 음극선관(Cathode Ray Tube) 표시 장치를 대체하기 위한 평판 표시 장치(Flat Panel Display)로는 액정표시소자(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시 장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light-Emitting Diode Display, OLED Display) 등이 있다.
이중, 유기 발광 표시 장치에 이용되는 유기 발광 다이오드(OLED)는 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가진다. 또한, 유기 발광 다이오드 스스로 빛을 내는 자체발광형이기 때문에 명암대비(CONTRAST RATIO)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 용이하다. 또한, 유기 발광 다이오드는 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이라는 장점이 있다.
유기 발광 표시장치에는 유기 발광 다이오드를 포함한 화소들이 매트릭스 형태로 배열되고, 화소 각각에는 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압이 인가되어 유기발광 다이오드에 구동 전류가 흘러 일정 휘도로 발광하게 된다. 이때, 유기 발광 표시장치는 모든 화소의 휘도가 균일한 상태가 이상적인 구동 상태이다. 하지만, 화소들 간의 구동 트랜지스터의 전기적 특성 편차, 화소들 간의 셀구동전압의 편차 및 화소들 간의 유기 발광 다이오드의 열화 편차 등으로 인해 화소들 간의 휘도 균일도를 감소하게 된다.
특히, 유기 발광 다이오드의 열화 편차는 잔상 현상을 초래하여 유기 발광 표시 장치의 화질을 떨어뜨리는 원인이 된다.
종래에는 유기 발광 다이오드의 열화 편차에 의한 화소들 간의 휘도 편차를 보상하기 위해 영상 데이터의 누적 데이터량에 따라 보상 데이터를 결정한다. 이후, 결정된 보상 데이터를 이용하여 영상 데이터를 보상하고 보상된 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환하여 화소에 인가하는 보상 방식이 제안되었다.
도 1은 종래의 열화 보상 모듈(10)의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 열화 보상 모듈(10)은 정렬부(11), 메모리(12), 룩업 테이블(13) 및 열화 보상부(14)를 구비한다.
영상 정렬부(11)는 영상 신호로부터 변환된 영상 데이터(DATA)를 표시 패널의 크기 및 해상도에 대응하여 출력한다. 메모리(12)에는 각 화소에 인가되는 영상 데이터(DATA)들이 매 프레임마다 누적되어 각 화소별 누적 데이터량으로 저장된다. 룩업 테이블(13)에는 누적 데이터량의 평균 누적 데이터량과 누적 구동 시간에 대응하는 보상 데이터들이 맵핑되어 저장된다.
열화 보상부(14)는 룩업 테이블(13)과 메모리(12)를 참조하여 각 화소별로 누적 데이터량에 따른 휘도 감소량을 룩업 테이블(13)로부터 읽어들인다. 열화 보상부(14)는 화소별로 휘도 감소량에 따른 보상 데이터(Cdata)를 룩업 테이블(13)로부터 읽어들이고, 각 화소에 대응되는 영상 데이터(DATA)에 보상 데이터(Cdata)를 부가하여 보상된 영상 데이터(DATA')를 출력한다. 이후, 화소에는 보상된 영상 데이터(DATA')와 대응하는 데이터 전압이 인가되어 목표 휘도로 발광하게 된다.
도 2는 영상 데이터를 보상하기 전 화소의 휘도(L1--), 영상 데이터를 보상하기 위한 보상 데이터(Cdata) 및 영상 데이터를 보상한 후 화소의 휘도(L2)를 도시한 그래프이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 영상 데이터를 보상하기 전에 열화가 발생한 화소 구간(AR2)의 휘도(L1) a와 열화가 발생하지 않은 화소 구간(AR1, AR3)의 휘도(L1) b를 비교하면 c만큼의 휘도 차이가 발생한다. 이에 따라 열화가 발생한 화소 구간(AR2)과 열화가 발생하지 않은 화소 구간(AR1, AR3)의 경계에 휘도 단차가 발생한다.
열화 보상부(14)는 열화로 인한 휘도 차이를 감소시키기 위하여 룩업 테이블(13)과 메모리(12)를 참조하여 열화가 발생한 화소 구간(AR2)의 휘도 감소량(b)에 따라 보상 데이터(Cdata)를 b만큼 설정한다. 이후, 열화 보상부(14)는 열화가 발생한 화소 구간(AR2)에 표시될 영상 데이터(DATA)에 설정된 보상 데이터(Cdata) b를 부가하여 보상된 영상 데이터(DATA')를 출력한다.
이러한 종래의 보상 방법에 따르면 열화가 발생한 화소 구간(AR2)에 보상된 영상 데이터(DATA')가 입력됨으로써, 보상 후 열화가 발생한 화소 구간(AR2)의 휘도(L2)가 a에서 보상 전의 휘도 차이 c만큼 상승한다. 이에 따라, 영상 데이터를 보상한 후에 열화가 발생한 화소 구간(AR2)의 휘도(L2)는 열화가 발생하지 않은 화소 구간(AR1, AR3)의 휘도(L2) b와 동일해지므로, 열화가 발생한 화소 구간(AR2)과 열화가 발생하지 않은 화소 구간(AR1, AR3) 간의 휘도 차이가 발생하지 않게 된다.
하지만, 이와 같은 종래의 열화 보상 방법에 따르면, 열화가 발생한 화소에 계속해서 보상 데이터(Cdata)에 대응되는 크기의 전류가 추가적으로 흐르게 된다. 이처럼 열화가 발생한 화소에 흐르는 전류의 크기가 증가하기 때문에, 열화 보상을 수행할수록 화소의 열화가 가속되는 문제점이 있다.
본 발명은 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터를 감소시키고 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터를 증가시켜 열화 영역에 포함된 화소의 열화 정도를 감소시키면서도 열화로 인한 화질 저하를 개선할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 화소의 열화 데이터 간의 편차에 기초하여 사용자로부터 인지되기 쉬운 열화 영역을 검출하고, 검출된 열화 영역에 대해서 보상을 수행함으로써 보다 효율적인 열화 보상이 가능한 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 영상 특성 상수에 기초하여 보정 여부를 결정함으로써 필요한 경우에만 보상을 수행하기 위한 표시 장치 및 표시 장치의 화소 보상 모듈 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
종래에는 열화가 발생한 화소에 대해서만 열화를 보상하기 위한 보상 데이터를 부가하여 화소를 구동시킴으로써, 보상이 진행될수록 보상이 수행된 화소의 열화가 가속되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 방법에서는 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출한다. 그리고, 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제1 보상 게인 및 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제1 거리 내의 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제2 보상 게인을 결정한다. 다음으로, 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 및 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 모듈은 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출하는 열화 영역 검출부, 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제1 보상 게인 및 상기 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제1 거리 내의 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제2 보상 게인을 결정하는 보상 게인 결정부 및 상기 제1 보상 게인 및 상기 제2 보상 게인을 이용하여 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 및 상기 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하는 보상 데이터 보정부를 포함한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는, 데이터 라인과 게이트 라인의 교차 지점에 배치되는 화소를 포함하는 표시 패널, 상기 게이트 라인에 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동부, 상기 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하고, 상기 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터 및 보상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부 및 상기 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출하고, 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제1 보상 게인 및 상기 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제1 거리 내의 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제2 보상 게인을 결정하며, 상기 제1 보상 게인 및 상기 제2 보상 게인을 이용하여 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 및 상기 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하는 화소 보상 모듈을 포함한다. 여기서 타이밍 제어부는 화소 보상 모듈에 의해 보정된 보상 데이터를 이용하여 입력 영상 데이터를 보상하고, 상기 보상된 입력 영상 데이터를 상기 데이터 구동부에 공급한다.
본 발명에서는 각 화소의 열화 데이터를 참조하여 열화 영역 및 열화 인접 영역이 설정된다. 전술한 바와 같이 종래에는 열화 영역에 대한 보상으로 인해 열화 영역에 해당하는 화소의 열화가 가속되는 문제점이 있는데, 본 발명에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 열화 영역에 대한 보상을 종래에 비해 감소시키는 대신 열화 인접 영역에 대한 보상을 적용한다.
이와 같은 본 발명의 보상 방법에 따르면, 열화로 인한 화질 저하를 방지함과 동시에 열화 영역에 포함된 화소의 열화 정도를 감소시켜 표시 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터를 감소시키고 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터를 증가시킴으로써, 열화로 인한 화질 저하를 방지함과 동시에 열화 영역에 포함된 화소의 열화 정도를 감소시켜 표시 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 화소의 열화 데이터 간의 편차에 기초하여 사용자로부터 인지되기 쉬운 열화 영역을 검출하고, 검출된 열화 영역에 대해서 보상을 수행함으로써 보다 효율적인 열화 보상이 가능하다.
또한, 본 발명에 의하면 입력 영상 데이터로부터 생성된 영상 특성 상수에 기초하여 화소의 보상 데이터에 대한 보정 여부를 결정함으로써, 필요한 경우에만 보상을 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 종래의 열화 보상 모듈의 구성을 도시한 도면.
도 2는 영상 데이터를 보상하기 전 화소의 휘도, 영상 데이터를 보상하기 위한 보상 데이터 및 영상 데이터를 보상한 후 화소의 휘도를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 화소 및 데이터 구동부의 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부의 구성과 타이밍 제어부의 구성 요소 간의 데이터 흐름을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 화소 보상 모듈의 구성과 화소 보상 모듈의 구성 요소 간의 데이터 흐름을 도시한 도면.
도 7은 서로 다른 열화 형태를 갖는 화소 구간의 휘도와 열화 데이터를 도시한 그래프.
도 8은 일 실시예에 따른 열화 영역 검출부의 열화 영역 검출을 설명하기 위한 도면.
도 9는 일 실시예에 따른 열화 영역 검출부로부터 검출된 열화 영역을 도시한 도면.
도 10은 열화 영역 및 열화 인접 영역에 따른 휘도, 보상 데이터 및 보상 게인을 도시한 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 방법의 순서를 도시한 순서도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 표시 패널(100), 데이터 구동부(200), 게이트 구동부(300), 타이밍 제어부(400) 및 화소 보상 모듈(500)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 표시 패널(100)은 유기발광 다이오드(OLED)로 구성되는 화소(P)들을 포함하며, 적어도 세 개의 화소(P)들로 형성되는 단위화소(P')들 각각에는 하나의 기준 전압 라인(RL)이 형성되어 데이터 구동부(200)와 연결된다.
또한, 표시 패널(100)에는 화소(P)들이 형성되는 화소 영역을 정의하며 화소(P)의 구동을 제어하는 신호 라인들이 형성되어 있다.
이러한, 신호 라인들은 제 1 내지 제 g(단, g은 자연수) 게이트 라인(GL1 내지 GLg), 제 1 내지 제 g 센싱 라인(SL1 내지 SLg), 제 1 내지 제 d(단, d은 g보다 큰 자연수) 데이터 라인(DL1 내지 DLd), 제 1 내지 제 d/4 기준 전압 라인(RL1 내지 RL(d/4)), 복수의 고전위 구동 전압 라인(HPL1 내지 HPLd) 및 적어도 하나의 저전위 구동 전압 라인(LPL1 내지 LPLd)을 포함하여 이루어질 수 있다.
화소(P)는 세 개 또는 네 개로 구성되는 하나의 단위화소(P')를 형성하고 있다. 보다 구체적으로, 네 개의 화소(P)들(적색 화소(R), 백색화소(W), 녹색화소(G) 및 청색화소(B))이 하나의 단위화소(P')를 형성하고, 단위화소(P')에는 하나의 기준 전압 라인(RL)이 형성되어 있다.
데이터 구동부(200)는 화소(P)로부터 센싱된 센싱 데이터(Sdata)를 타이밍 제어부(400)로 송신하고, 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 타이밍 제어부(400)로부터 수신된 보상된 입력 영상 데이터(DATA')를 화소(P)로 전달한다.
게이트 구동부(300)는 타이밍 제어부(400)로부터 게이트 제어 신호(GCS)를 수신하여 화소(P)에 포함된 트랜지스터의 스위칭을 제어한다.
타이밍 제어부(400)는 입력 영상(RGB)을 입력 영상 데이터(DATA)로 변환하고, 화소 보상 모듈(500)로부터 보정된 최종 보상 데이터(Cdata')를 수신하여 입력 영상 데이터(DATA)를 보상된 입력 연상 데이터(DATA')로 보상한다.
또한, 타이밍 제어부(400)는 센싱 데이터(Sdata)를 수신하여 열화 데이터(Ddata)로 저장하고, 열화 데이터(Ddata)를 화소 보상 모듈(500)로 송신한다.
화소 보상 모듈(500)은 타이밍 제어부(400)로부터 수신된 보상 데이터(Cdata)를 보정된 최종 보상 데이터(Cdata')로 보정하여 타이밍 제어부(400)로 송신한다. 최종 보상 데이터(Cdata')를 보정하기 위하여, 화소 보상 모듈(500)은 열화 데이터(Ddata)를 기초로 표시 패널(100) 상의 열화 영역 및 열화 인접 영역을 검출한다. 그리고 나서, 화소 보상 모듈(500)은 열화 영역에 대한 보상 데이터 및 열화 인접 영역에 대한 보상 데이터를 각각 다르게 보정한다.
본 발명의 일 실시예에서, 화소 보상 모듈(500)은 입력 영상 데이터(DATA)를 입력받아 영상 특성 상수를 생성한다. 화소 보상 모듈(500)은 생성된 영상 특성 상수에 기초하여 열화 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 또는 열화 인접 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값을 결정한다.
상술된 화소 보상 모듈(500)이 열화 영역 및 열화 인접 영역을 검출하고 보상 데이터를 보정하는 내용은 도 7을 통해 구체적으로 설명하도록 한다.
이하에서는 도 4를 참조하여 화소(P)의 구조 및 동작에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 화소(P) 및 데이터 구동부(200)의 구조를 도시한 도면이다.
도 4을 참조하면, 화소(P)는 화소 구동 회로(PDC) 및 유기발광 다이오드(OLED)를 포함하여 구성될 수 있다.
화소 구동 회로(PDC)는 스캔 트랜지스터(Tsc), 센싱 트랜지스터(Tss), 구동 트랜지스터(Tdr) 및 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.
화소(P)는 신호 라인들로 입력되는 트랜지스터들(Tsc, Tss, Tdr)의 제어 신호에 따라 데이터 전압(Vdata)에 대응하여 광을 방출하는 구동 모드와 구동 트랜지스터(Tdr)의 전기적 특성(문턱 전압 및 전자 이동도)를 센싱하는 센싱 모드 중 어느 하나의 모드로 구동될 수 있다.
우선, 화소(P)의 구동 모드에 대해서 설명하도록 한다.
데이터 구동부(200)는 구동 모드시 타이밍 제어부(400)로부터 공급되는 구동 모드의 데이터 제어 신호(DCS)에 따라 입력받은 보상된 디지털 데이터(DATA')를 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 해당 데이터 라인(DL)에 공급한다.
이를 위하여, 데이터 구동부(200)는 디지털-아날로그 컨버터(DAC)를 이용하여 타이밍 제어부(400)로부터 입력받은 보상된 디지털 데이터(DATA')를 데이터 전압(Vdata)으로 변환한다.
스캔 트랜지스터(Tsc)는 제1 스캔 펄스(SP1)에 의해 턴-온되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 출력한다.
센싱 트랜지스터(Tss)는 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 턴-온되어 기준 전압 라인(RL)에 공급되는 기준 전압(Vref)을 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 단자인 제 2 노드(n2)에 공급한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 스캔 트랜지스터(Tsc) 및 센싱 트랜지스터(Tss) 각각의 스위칭에 따라 제 1 노드(n1) 및 제 2 노드(n2) 각각에 공급되는 전압의 차전압이 충전한다.
이후, 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)가 턴-온되고, 스캔 트랜지스터(Tsc) 및 센싱 트랜지스터(Tss)는 각각 제1 스캔 펄스(SP1) 및 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 턴-오프된다.
구동 트랜지스터(Tdr)는 스토리지 캐패시터(Cst)의 전압에 의해 턴-온됨으로써 유기발광 다이오드(OLED)로 구동 전류(Ioled)를 공급한다.
유기발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)로부터 공급되는 구동 전류(Ioled)에 의해 발광하여 구동 전류(Ioled)에 대응되는 휘도를 가지는 단색 광을 방출한다.
다음으로, 화소(P)의 센싱 모드에 대해서 설명하도록 한다.
센싱 모드에서는, 스캔 트랜지스터(Tsc)가 제1 스캔 펄스(SP1)에 의해 턴-오프된다. 이에 따라서, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 단자에는 데이터 전압(Vdata)이 공급되지 않는다.
센싱 트랜지스터(Tss)는 제2 스캔 펄스(SP2)에 의해 턴-온되어 기준 전압 라인(RL)에 센싱 전압(Vsen)을 데이터 구동부(200)로 공급한다. 이후, 센싱 전압(Vsen)은 데이터 구동부(200)를 통해 센싱 데이터(Sdata)로 변환되어 타이밍 제어부(400)로 송신된다.
센싱회로(SC)는 데이터 제어 신호(DCS)를 기반으로 온 또는 오프 상태로 제어되어 기준 전압(Vref)을 센싱 트랜지스터(Tss)의 소스 단자에 공급하는 프리차징 스위치(SW1)와 센싱 라인(SL) 및 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 간에 연결을 통전 또는 차단시키는 샘플링 스위치(SW2)를 포함할 수 있다.
또한, 데이터 구동부(200)는 센싱 모드시 샘플링 스위치(SW2)를 온 상태로 제어하여 제 1 내지 제 d/4 센싱 라인(SL1 내지 SL(d/4))으로부터 전송되어온 센싱 전압(Vsen)을 아날로그-디지털 컨버터(ADC)로 입력시켜 디지털로 변환하여 센싱 데이터(Sdata)로 생성할 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 도 2의 타이밍 제어부(400)의 구체적인 구성 및 기능에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 타이밍 제어부(400)의 구성과 타이밍 제어부(400)의 구성 요소 간의 데이터 흐름을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 타이밍 제어부(400)는 신호 제어부(410), 데이터 변환부(420), 데이터 보상부(430), 열화 데이터 저장부(440) 및 보상 데이터 생성부(450)를 포함한다.
신호 제어부(410)는 외부로부터 입력되는 동기 신호들(SYNC)을 이용해 다수의 제어 신호(GCS, DCS)를 출력한다. 여기서, 다수의 제어 신호(GCS, DCS)는 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 포함한다. 데이터 제어 신호(DCS)는 데이터 구동부(200)를 제어하기 위한 신호이고, 게이트 제어 신호(GCS)는 게이트 구동부(300)를 제어하기 위한 신호이다. 동기 신호들(SYNC)은 도트 클럭(DCLK), 데이터 인에이블 신호(DE), 수평 동기신호(Hsync) 및 수직 동기신호(Vsync) 중 하나 이상을 포함한다.
데이터 변환부(420)는 외부로부터 입력받은 영상 신호(RGB)를 데이터 구동부(200)에 입력하기 위한 입력 영상 데이터(DATA)로 변환한다. 데이터 보상부(430)는 후술되는 보상 데이터 생성부(450)로부터 생성되고 화소 보상 모듈(500)을 통해 보정된 최종 보상 데이터(Cdata')를 입력 영상 데이터(DATA)에 부가하여 보상된 입력 영상 데이터(DATA')로 보상한다.
열화 데이터 저장부(440)는 센싱 모드에서 화소(P)별로 센싱된 센싱 데이터(Sdata)를 열화 데이터(Ddata)로 저장한다.
또한, 열화 데이터 저장부(440)는 데이터 구동부(200)로 입력되는 보상된 입력 영상 데이터(DATA')를 매 프레임마다 누적한 화소별 누적 데이터량을 저장할 수 있다.
보상 데이터 생성부(450)는 열화 데이터(Ddata)로 저장된 데이터가 센싱 데이터(Sdata)이면 기준 센싱 데이터와 센싱 데이터(Sdata) 간의 차이값에 따른 휘도 곡선으로부터 휘도 보상값을 결정하여 보상 데이터(Cdata)를 생성한다.
보상 데이터 생성부(450)는 열화 데이터(Ddata)로 저장된 데이터가 화소별 누적 데이터량이면 미리 저장된 화소별 누적 데이터량에 따른 휘도 수치에 대한 룩업 테이블로부터 휘소 보상값을 결정하여 보상 데이터(Cdata)를 생성한다.
한편, 본 발명에 따른 보상 데이터 생성부(450)는 열화 데이터(Ddata)가 센싱 데이터(Sdata) 또는 화소별 누적 데이터량인 경우에 대해서만 보상 데이터(Cdata)를 생성하는 것으로 설명하였지만, 센싱 데이터(Sdata) 및 화소별 누적 데이터량 이외 화소의 열화 정도를 나타내는 수치라면 열화 데이터(Ddata)의 종류는 한정되지 않는다.
이하에서는 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 모듈(500)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예 따른 화소 보상 모듈(500)의 구성과 화소 보상 모듈(500)의 구성 요소 간의 데이터 흐름을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예 따른 화소 보상 모듈(500)은 열화 영역 검출부(510), 영상 특성 상수 생성부(520), 보상 게인 결정부(530) 및 보상 데이터 보정부(540)를 포함하여 구성될 수 있다.
열화 영역 검출부(510)는 타이밍 제어부(400)로부터 수신된 화소별 열화 데이터(Ddata)에 기초하여 표시 패널(100)의 열화맵(MAP)을 생성한다. 여기서, 열화맵은 표시 패널(100)에 포함된 각 화소별 좌표와 열화 데이터(Ddata)를 매핑시킨 수치맵일 수 있다.
열화 영역 검출부(510)는 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터(Ddata)를 참조하여 열화 영역을 검출한다.
여기서, 열화 영역은 인접한 화소 간의 휘도 변화가 급격하게 변화하는 화소를 포함하는 영역일 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 열화 영역 검출부(510)가 검출하는 열화 영역의 의미에 대해 설명하도록 한다.
도 7은 서로 다른 열화 형태를 갖는 화소 구간의 휘도와 열화 데이터를 도시한 그래프이다.
도 7을 참조하면, AR1 영역의 화소 구간과 AR2 영역의 화소 구간은 모두 최대 휘도가 L4, 최소 휘도가 L3로 최대 휘도와 최소 휘도의 휘도가 동일하다. 하지만, AR1 영역의 양끝에서는 휘도가 급격하게 변하는데 반해, AR2 영역의 양끝에서는 휘도가 완만히 증가하거나 완만히 감소한다.
사용자는 최대 휘도와 최소 휘도가 동일한 AR1 영역 및 AR2 영역 중에서 양끝단에서 휘도가 급격하게 변하는 AR1 영역의 화소 구간에 대해서만 잔상으로 인지한다. 즉, 인접한 화소 간의 휘도 편차가 클수록 해당 영역은 사용자에게 더 쉽게 잔상으로 인지된다. 바꿔 말해, 특정 화소 구간의 최대 휘도와 최소 휘도 간의 휘도차가 크더라도 휘도의 변화가 완만하다면 사용자가 잔상으로 인지하기 어렵다.
이러한, 화소의 휘도 변화는 화소의 열화 데이터에 비례하게 된다.
여기서, 열화 데이터는 상술한 바와 같이 화소의 열화 정도를 나태내는 수치로 화소별로 센싱된 센싱 데이터이거나 화소별 누적 데이터량일 수 있다.
따라서, 도 7에 도시된 화소의 열화 데이터로부터 인접한 화소 간의 열화 데이터 차이를 산출하면 사용자에게 쉽게 잔상으로 인지되는 화소 구간을 파악할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 열화 영역 검출부(510)는 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출한다.
다시 도 6으로 돌아와 열화 영역 검출부(510)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따른 열화 영역 검출부(510)는 열화 데이터(Ddata)를 참조하여 각각의 화소가 열화 화소인지 여부를 결정한다.
이를 위하여, 열화 영역 검출부(510)는 미리 설정된 검출 영역에 포함된 화소들의 열화 데이터(Ddata)에 검출 마스크를 적용한다. 그리고, 검출 마스크가 적용된 열화 데이터(Ddata)로부터 열화 편차값을 산출하고, 산출된 열화 편차값에 기초하여 열화 영역을 검출한다.
여기서, 검출 마스크는 열화맵 상에 위치하는 임의의 행렬 형태의 구조체로일 수 있다. 예를 들어, 검출마스크는 3X3, 5X5, 7X7과 같은 정방행렬 형태일 수 있으나, 형태는 한정되지 않는다. 검출 마스크의 종류는 프레위트(prewitt) 마스크, 소벨(sobel) 마스크, 로버츠(roberts) 마스크 및 라플라시안(laplacian) 마스크 중 어느 하나일 수 있으나 종류는 한정되지 않는다.
열화 영역 검출부(510)는 열화맵 상에 검출 마스크를 위치시키고, 검출 마스크의 각 연산자와 각 연산자의 위치와 대응하는 열화맵 상의 열화 데이터(Ddata)를 연산하여 열화 편차값을 산출한다. 열화 영역 검출부(510)는 열화 편차값이 열화 편차 기준값 이상이면 검출 마스크의 중심에 위치하는 화소를 열화 화소로 결정한다. 여기서, 미리 설정된 열화 편차 기준값은 검출 마스크의 중심에 위치하는 화소와 검출 마스크의 중심에 위치하는 화소와 인접하는 화소의 열화 데이터 간의 차이가 사용자에게 잔상으로 인지될 정도의 차이인지 여부를 판단하는데 기준이 되는 수치일 수 있다.
열화 영역 검출부(510)는 검출 마스크를 행 방향 및 열 방향으로 이동시키면서 표시 패널(100) 상의 모든 화소에 대해 열화 화소 여부를 결정한다.
열화 영역 검출부(510)는 열화 화소로 결정된 화소가 인접하는 경우, 인접한 열화 화소가 미리 설정된 열화 영역 기준값 이상이면 인접한 열화 화소를 열화 영역으로 결정한다.
도 8은 일 실시예에 따른 열화 영역 검출부(510)의 열화 영역 검출을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 열화 영역 검출부(510)는 검출 마스크로 X축 소벨 마스크 및 Y축 소벨 마스크를 이용하고, 열화 편차 기준값과 열화 영역 기준값을 각각 20 및 10으로 설정하여 열화 영역을 검출하는 경우, 하기의 수학식 1을 이용하여 열화 편차값을 산출할 수 있다.
<수학식 1>
Figure 112016052245997-pat00001
여기서, I(i, j)는 화소의 열화 데이터, Sobel_h(i, j)는 X축 소벨 마스크의 연산자, Eh는 X축 소벨 마스크의 연산값, Sobel_v(i, j)는 Y축 소벨 마스크의 연산자, Ev는 Y축 소벨 마스크의 연산값, TP는 소벨 마스크의 화소수 및 SI는 소벨 마스크의 중심에 위치하는 화소의 열화 편차값이다.
열화 영역 검출부(510)가 (2, 2)에 위치하는 화소의 열화 데이터에 소벨 마스크를 적용하여 열화 편차값을 산출하면, X축 소벨 마스크의 연산자 (1, 0, -1), (1, 0, -1), (1, 0, -1)과 X축 소벨 마스크의 위치와 대응하는 화소들의 열화 데이터 (10, 10, 10), (10, 10, 10), (10, 10, 10)를 각각 곱하여 합산함으로써, X축 소벨 마스크의 연산값을 0으로 산출한다.
이어서, 열화 영역 검출부(510)는 Y축 소벨 마스크의 연산자 (1, 1, 1), (0, 0, 0), (-1, -1, -1)과 Y축 소벨 마스크의 위치화 대응하는 화소들의 열화 데이터 (10, 10, 10), (10, 10, 10), (10, 10, 10)를 각각 곱하여 합산함으로써, Y축 소벨 마스크의 연산값을 0으로 산출한다.
열화 영역 검출부(510)는 X축 소벨 마스크의 연산값의 절대값과 Y축 소벨 마스크의 연산값의 절대값의 합계에 소벨 마스크의 화소수 9를 나누어 (2,2)에 위치하는 화소의 열화 편차값을 0으로 산출한다.
열화 영역 검출부(510)는 (2,2)에 위치하는 화소의 열화 편차값 0이 열화 편차 기준값인 20 이상이 아니므로 (2,2)에 위치하는 화소를 열화 화소로 결정하지 않는다.
이후, 열화 영역 검출부(510)는 X축 소벨 마스크 및 Y축 소벨 마스크를 이용하여 (2,2)에 위치하는 화소의 열화 화소 여부를 결정하고, X축 소벨 마스크 및 Y축 소벨 마스크를 X축 및 Y축으로 이동시켜 모든 화소에 대해 열화 화소 여부를 결정한다.
도 9는 일 실시예에 따른 열화 영역 검출부(510)로부터 검출된 열화 영역을 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 열화 영역 검출부(510)는 도 8에서와 같이 열화 화소인지 여부를 결정하는 과정을 모든 화소에 대해 수행하여, (3, 3 내지 7), (4, 3 내지 7), (5, 3), (5, 4), (5, 6), (5, 7), (6, 3 내지 7), (7, 3 내지 7)에 위치하는 화소를 열화 화소로 검출한다.
이후, 열화 영역 검출부(510)는 인접한 열화 화소의 개수 24가 미리 설정된 열화 영역 기준값 10을 초과하므로 인접한 열화 화소를 열화 영역(AR1)으로 결정한다.
이때, 열화 영역 검출부(510)는 (5, 5)에 위치하는 화소와 같이 열화 화소가 아닌 화소가 열화 화소로 둘러싸이면 해당 화소 또한 열화 영역(AR1)에 포함되는 것으로 결정할 수 도 있다.
이에 반해, 종래의 열화 영역 검출 방법은 특정 문자, 숫자 및 기호와 같은 로고를 장시간 출력하는 것으로 추정되는 임의의 영역을 열화 영역으로 검출함으로써, 화소의 실제 열화도를 반영하지 못한 열화 영역이 검출된다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 열화 영역 검출부(510)는 표시 패널(110)에 포함된 모든 화소 각각의 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출함으로써, 각 화소의 열화도가 정확하게 반영된 열화 영역을 검출할 수 있다.
도 7을 참조하면, 영상 특성 상수 생성부(520)는 표시 패널(100)에 표시될 영상의 특성을 나타내는 영상 특성 상수를 입력 영상 데이터(DATA)로부터 생성한다. 보다 구체적으로, 영상 특성 상수 생성부(520)는 입력 영상 데이터(DATA)를 분석하여 영상 특성 상수를 생성한다.
여기서, 영상 특성 상수는 글로벌 모션 상수(f1), 로컬 모션 상수(f2), 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3), 로컬 채도 상수(f4) 및 로컬 엣지 상수(f5)를 하나 이상을 포함한다.
본 실시 예에서, 글로벌 모션 상수(f1)는 영상을 촬영하는 과정에서 카메라의 움직임으로 인해 영상에 발생하는 움직임에 대한 상수이다. 로컬 모션 상수(f2)는 영상 내 물체의 움직임으로 인해 영상에 발생하는 움직임에 대한 상수이다. 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3)는 영상의 일부 영역을 대상으로 획득되는 평균 밝기에 대한 상수이다. 로컬 채도 상수(f4)는 영상의 일부 영역을 대상으로 획득되는 채도에 대한 상수이다. 마지막으로, 로컬 엣지 상수(f5)는 영상의 가장 자리 영역의 해상도로부터 획득되는 선명도에 대한 상수이다.
상술된 영상 특성 상수는 보상 데이터 보정부(540)가 보상 데이터의 보정 여부를 결정하는데 사용되는 상수일 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하여 설명하도록 한다.
이하에서는 전술한 바와 같은 방법을 이용하여 열화 영역이 설정되었을 때 본 발명에 의한 화소 보상 모듈(500)이 보상 데이터를 보정하는 과정에 대해 도 7 및 도 10을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 10은 열화 영역(AR1) 및 열화 인접 영역(AR2)에 따른 휘도, 보상 데이터 및 보상 게인을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 모듈(500)은 열화 영역(AR1)의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제1 거리(R1) 내의 영역을 열화 인접 영역(AR2)으로 설정한다.
또한, 화소 보상 모듈(500)은 열화 영역(AR1)의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제2 거리(R2) 내의 영역을 제1 열화 인접 영역(AR2-1)으로 설정한다.
화소 보상 모듈(500)은 제1 열화 인접 영역(AR2-1)의 최외곽 화소와 상기 열화 인접 영역(AR1)의 최외곽 화소 사이의 영역을 제2 열화 인접 영역(AR2-2)으로 설정한다.
즉, 열화 영역 검출부(510)에 의해 열화 영역(AR1)이 검출되면 미리 설정된 제2 거리(R1)의 폭으로 열화 영역(AR1)의 주변을 둘러싸는 제1 열화 인접 영역(AR2-1)이 설정되고, 미리 설정된 제1 거리(R1)와 미리 설정된 제2 거리(R2)의 거리차를 폭으로 하는 제2 열화 인접 영역(AR2-2)이 제1 열화 인접 영역(AR2-1)을 둘러싸도록 설정된다.
보상 게인 결정부(530)는 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)를 보정하기 위한 제1 보상 게인(G1) 및 열화 인접 영역(AR2)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)를 보정하기 위한 제2 보상 게인(G2)을 결정한다.
보다 구체적으로, 보상 게인 결정부(530)는 열화 영역(AR1)의 최외곽 화소에서 열화 영역(AR1)의 중심 화소(CP)로 이동할수록 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 최종 보상 데이터(Cdata')의 크기가 감소되도록 제1 보상 게인(G1)을 결정한다.
즉, 보상 게인 결정부(530)는 열화 영역(AR1)의 최외곽 화소의 최종 보상 데이터(Cdata')의 크기가 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 최종 보상 데이터(Cdata')의 크기 중에서 최대값이 되도록 제1 보상 게인(G1)을 결정한다.
또한, 보상 게인 결정부(530)는 열화 영역(AR1)의 중심 화소(CP)의 최종 보상 데이터(Cdata')의 크기가 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 최종 보상 데이터(Cdata') 크기 중에서 최소값이 되도록 제1 보상 게인(G1)을 결정한다.
한편, 보상 게인 결정부(530)는 열화 영역(AR1)의 최외곽 화소에서 제1 열화 인접 영역(AR2-1)의 최외곽 화소로 이동할수록 제1 열화 인접 영역(AR2-1)에 포함된 화소의 최종 보상 데이터(Cdata')의 크기가 증가되도록 제2 보상 게인(G2)을 결정한다.
또한, 보상 게인 결정부(530)는 제1 열화 인접 영역(AR2-1)의 최외곽 화소에서 제2 열화 인접 영역(AR2-2)의 최외곽 화소로 이동할수록 제2 열화 인접 영역(AR2-2)에 포함된 화소의 최종 보상 데이터(Cdata')의 크기가 감소되도록 제2 보상 게인(G2)을 결정한다.
참고로 본 발명에서 열화 영역(AR1)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 및 열화 인접 영역(AR2)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값은 보상 게인 결정부(530)에 의해 미리 설정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 보상 게인 결정부(530)는 영상 특성 상수의 변화량에 기초하여 열화 영역(AR1)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 또는 열화 인접 영역(AR2)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값을 조정한다.
예를 들어, 보상 게인 결정부(530)는 영상 특성 상수에 포함된 글로벌 모션 상수(f1), 로컬 모션 상수(f2), 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3), 로컬 채도 상수(f4) 및 로컬 엣지 상수(f5) 중 하나 이상의 변화량에 비례하여 인접 영역(AR1)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 또는 열화 인접 영역(AR2)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값을 조정한다.
예를 들어, 보상 게인 결정부(530)는 로컬 채도 상수(f4)가 증가하면, 그에 따라 인접 영역(AR1)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 또는 열화 인접 영역(AR2)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값을 증가시킬 수 있다. 또 다른 예로, 보상 게인 결정부(530)는 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3)와 로컬 채도 상수(f4)를 더한 값 또는 곱한 값이 증가하면, 그에 따라 인접 영역(AR1)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 또는 열화 인접 영역(AR2)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값을 증가시킬 수 있다.
여기서, 글로벌 모션 상수(f1), 로컬 모션 상수(f2), 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3), 로컬 채도 상수(f4) 및 로컬 엣지 상수(f5)는 크기가 증가할수록 보상 데이터의 증가로 인해 화소의 휘도 및 영상의 채도 중 하나 이상의 변화폭이 증가하더라도 사용자가 인지성이 낮아진다.
예를 들어, 글로벌 모션 상수(f1)가 높을수록 해당 영상은 움직임이 많은 영상이므로 보상 데이터를 증가시켜 화소의 휘도 및 영상의 채도 중 하나 이상이 증가하더라도 사용자가 화소의 휘도 및 영상의 채도 중 하나 이상이 증가됨을 인지하지 못할 수 있다.
따라서, 보상 게인 결정부(530)는 글로벌 모션 상수(f1), 로컬 모션 상수(f2), 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3), 로컬 채도 상수(f4) 및 로컬 엣지 상수(f5)의 크기가 증가할수록 인접 영역(AR1)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최소값 또는 열화 인접 영역(AR2)에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터(Cdata')의 최대값이 증가하도록 조정한다.
도 10에 도시된 보상 전 영역별 휘도와 보상 후 영역별 휘도를 비교하면, 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 전 휘도는 열화 영역(AR1)과 제1 열화 인접 영역(AR2-1) 간의 경계에서 급격하게 감소 및 증가한다. 그러나 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 후 휘도는 열화 영역(AR1)과 제1 열화 인접 영역(AR2-1) 간의 경계에서 완만히 감소한다. 또한 열화 영역(AR1) 내에서도 종래와 같이 일정한 크기의 보상이 적용되는 것이 아니라 중심 화소(CP)로 향할수록 보상 데이터의 크기가 작아진다.
또한, 열화 인접 영역(AR2)에 포함된 화소의 보상 후 휘도는 열화 영역(AR1)의 최외곽 화소에서 제1 열화 인접 영역(AR2-1)의 최외곽 화소로 이동할수록 최대치를 향해 완만하게 증가하다 제1 열화 인접 영역(AR2-1)의 최외곽 화소에서 제2 열화 인접 영역(AR2-2)의 최외곽 화소로 이동할수록 완만하게 감소한다.
결국 이와 같은 보상이 수행되면, 열화 영역(AR1)의 경계가 보상 전에 비해 흐려지게 되므로, 사용자가 열화 영역(AR1)을 실제 패널의 열화로 인지하기 어렵게 된다. 또한 종래에 비해 열화 영역(AR1)에 적용되는 보상 데이터의 크기가 작아지므로, 열화 영역(AR1)의 열화 속도를 지연시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보상 게인 결정부(530)는 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 열화 데이터(Ddata)가 미리 설정된 보상 기준값 이상이면 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 제1 보상 게인(G1)을 0으로 결정한다.
다시 말해서, 본 발명의 다른 실시예에서는 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 열화 정도가 미리 설정된 보상 기준값에 따른 열화 정도에 미치지 않는 경우, 열화 영역(AR1)에 대한 보상을 적용하지 않고 열화 인접 영역(AR2)에 대한 보상만을 수행할 수 있다.
종래 기술에 따르면 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 열화 정도가 미리 설정된 보상 기준값에 따른 열화 정도에 미치지 않더라도 열화 영역(AR1)에 대한 보상이 이루어지지 않으면 열화 영역(AR1)이 사용자에게 패널의 열화 영역으로 인지될 것이다. 그러나 본 발명에 따르면 종래에 수행되지 않던 열화 인접 영역(AR2)에 대한 보상이 수행됨에 따라서 열화 영역(AR1)에 대한 보상이 이루어지지 않더라도 사용자가 열화 영역(AR1)을 패널의 열화 영역으로 인지하기 어렵게 된다.
다시 도 7 및 도 10을 참조하면, 보상 데이터 보상부(540)는 제1 보상 게인(G1) 및 제2 보상 게인(G2)을 이용하여 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata) 및 열화 인접 영역(AR2)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)를 보정한다.
보상 데이터 보상부(540)는 보상 데이터(Cdata)의 보정을 수행하기 전에 입력 영상 데이터로부터 생성된 영상 특성 상수에 기초하여 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata) 또는 열화 인접 영역(AR2)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)에 대한 보정 여부를 결정한다.
즉, 보상 데이터 보상부(540)는 입력 영상 데이터가 보상을 수행하기 적합한지 여부를 영상 특성 상수에 기초하여 판단한다. 이때, 영상 특성 상수는 상술한 바와 같이, 글로벌 모션 상수(f1), 로컬 모션 상수(f2), 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3), 로컬 채도 상수(f4) 및 로컬 엣지 상수(f5) 중 하나 이상을 포함한다.
예를 들어, 보상 데이터 보상부(540)는 글로벌 모션 상수(f1), 로컬 모션 상수(f2), 로컬 평균 화소 레벨 상수(f3), 로컬 채도 상수(f4) 및 로컬 엣지 상수(f5)를 모두 곱하고, 곱한 결과값을 미리 설정된 보상 판단 기준값과 비교한다.
보상 데이터 보상부(540)는 판단 결과 곱한 결과값이 미리 설정된 보상 판단 기준값을 초과하면 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)와 열화 인접 영역(AR2)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)를 보정하는 것으로 결정한다.
반대로, 보상 데이터 보상부(540)는 판단 결과 곱한 결과값이 미리 설정된 보상 판단 기준값 이하이면 열화 영역(AR1)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)와 열화 인접 영역(AR2)에 포함된 화소의 보상 데이터(Cdata)를 보정하지 않는 것으로 결정한다.
이를 통해, 보상 데이터 보상부(540)는 화소의 휘도 및 채도가 변경되더라도 사용자가 인지하기 어려운 영상 특성을 갖는 영상에 대해서만 보상 데이터의 보정을 수행함으로써, 영상 특성에 대응하여 보상 데이터의 보정을 효율적으로 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 보상 방법의 순서를 도시한 순서도이다.
도 11을 참조하면, 입력 영상 데이터가 보상을 수행하기 적합한지 여부를 영상 특성 상수에 기초하여 보상 데이터에 대한 보정 여부를 판단한다(S1). S1 단계에서 입력 영상 데이터가 보상을 수행하기 적합하지 않아 보상 데이터를 보정하지 않는 것으로 판단되면 주기적으로 영상 특성 상수에 기초하여 보상 데이터에 대한 보정 여부를 판단한다.
S1 단계에서 입력 영상 데이터가 보상을 수행하기 적합하여 보상 데이터를 보정하는 것으로 판단되면 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출한다(S2).
S2 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 열화 데이터를 참조하여 각각의 화소가 열화 화소인지 여부를 결정하고, 인접한 열화 화소의 개수가 미리 설정된 열화 영역 기준값 이상이면, 인접한 열화 화소를 포함하는 영역을 열화 영역으로 결정한다.
다음으로, 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제1 보상 게인과 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제2 보상 게인을 결정한다(S3).
S3 단계를 보다 구체적으로 설명하면, 열화 영역의 최외곽 화소에서 열화 영역의 중심 화소로 이동할수록 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 감소되도록 제1 보상 게인을 결정한다.
이에 따라, 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기 중에서 열화 영역의 최외곽 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 최대값일 수 있다.
또한, 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터 크기 중에서 열화 영역의 중심 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 최소값일 수 있다.
한편, 열화 영역의 최외곽 화소에서 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소로 이동할수록 제1 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 증가되도록 제2 보상 게인을 결정한다.
또한, 제1 열화 인접 영역 최외곽 화소에서 제2 열화 인접 영역의 최외곽 화소로 이동할수록 제2 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 감소되도록 제2 보상 게인을 결정한다.
이때, 열화 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터의 최소값 또는 열화 인접 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터의 최대값을 영상 특성 상수에 기초하여 결정할 수 있다.
S3 단계에서 결정된 제1 보상 게인 및 제2 보상 게인을 이용하여 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 및 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정한다(S4).
지금까지 설명한 본 발명의 화소 보상 방법에 따르면, 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터를 감소시키고 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터를 증가시킴으로써, 열화로 인한 화질 저하를 방지함과 동시에 열화 영역에 포함된 화소의 열화 정도를 감소시켜 표시 장치의 수명을 연장시킬 수 있다.
전술한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

Claims (15)

  1. 표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출하는 열화 영역 검출부;
    상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제1 보상 게인 및 상기 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제1 거리 내의 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제2 보상 게인을 결정하는 보상 게인 결정부; 및
    상기 제1 보상 게인 및 상기 제2 보상 게인을 이용하여 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 및 상기 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하는 보상 데이터 보정부를 포함하고,
    상기 보상 게인 결정부는 상기 열화 영역의 최외곽 화소에서 상기 열화 영역의 중심 화소로 이동할수록 상기 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 감소되도록 상기 제1 보상 게인을 결정하고,
    상기 열화 인접 영역은 상기 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제2 거리 내의 제1 열화 인접 영역과 상기 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소와 상기 열화 인접 영역의 최외곽 화소 사이의 제2 열화 인접 영역을 포함하고,
    상기 보상 게인 결정부는 상기 열화 영역의 최외곽 화소에서 상기 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소로 이동할수록 상기 제1 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 증가되도록 상기 제2 보상 게인을 결정하고, 상기 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소에서 상기 제2 열화 인접 영역의 최외곽 화소로 이동할수록 상기 제2 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 감소되도록 상기 제2 보상 게인을 결정하는 화소 보상 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열화 영역 검출부는
    상기 열화 데이터를 참조하여 각각의 화소가 열화 화소인지 여부를 결정하고,
    인접한 열화 화소의 개수가 미리 설정된 열화 영역 기준값 이상이면, 상기 인접한 열화 화소를 포함하는 영역을 상기 열화 영역으로 결정하는 화소 보상 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열화 영역 검출부는
    미리 설정된 검출 영역에 포함되는 화소들의 열화 데이터에 검출 마스크를 적용하여 열화 편차값을 산출하고, 상기 열화 편차값에 기초하여 열화 영역을 검출하는 화소 보상 모듈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 보상 데이터 보정부는
    입력 영상 데이터로부터 생성된 영상 특성 상수에 기초하여 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 또는 상기 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터에 대한 보정 여부를 결정하는 화소 보상 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보상 게인 결정부는
    입력 영상 데이터로부터 생성된 영상 특성 상수에 기초하여 상기 열화 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터의 최소값 또는 상기 열화 인접 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터의 최대값을 조정하는 화소 보상 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보상 게인 결정부는
    상기 열화 영역에 포함된 화소의 열화 데이터가 미리 설정된 보상 기준값 이상이면 상기 화소의 제1 보상 게인을 0으로 결정하는 화소 보상 모듈.
  9. 화소에 할당된 보상 데이터를 보정하는 화소 보상 방법에 있어서,
    표시 패널에 포함된 각각의 화소에 대응되는 열화 데이터를 참조하여 열화 영역을 검출하는 단계;
    상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제1 보상 게인 및 상기 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제1 거리 내의 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터를 보정하기 위한 제2 보상 게인 중 적어도 하나를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 보상 게인 및 상기 제2 보상 게인 중 적어도 하나를 이용하여 상기 열화 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 및 상기 열화 인접 영역에 포함된 화소의 보상 데이터 중 적어도 하나를 보정하는 단계를 포함하고,
    상기 결정하는 단계는 상기 열화 영역의 최외곽 화소에서 상기 열화 영역의 중심 화소로 이동할수록 상기 열화 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 감소되도록 상기 제1 보상 게인을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 열화 인접 영역은 상기 열화 영역의 최외곽 화소로부터 미리 설정된 제2 거리 내의 제1 열화 인접 영역과 상기 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소와 상기 열화 인접 영역의 최외곽 화소 사이의 제2 열화 인접 영역을 포함하고,
    상기 결정하는 단계는 상기 열화 영역의 최외곽 화소에서 상기 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소로 이동할수록 상기 제1 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 증가되도록 상기 제2 보상 게인을 결정하는 단계; 및 상기 제1 열화 인접 영역의 최외곽 화소에서 상기 제2 열화 인접 영역의 최외곽 화소로 이동할수록 상기 제2 열화 인접 영역에 포함된 화소의 최종 보상 데이터의 크기가 감소되도록 상기 제2 보상 게인을 결정하는 단계를 포함하는 화소 보상 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 검출하는 단계는
    상기 열화 데이터를 참조하여 각각의 화소가 열화 화소인지 여부를 결정하는 단계; 및
    인접한 열화 화소의 개수가 미리 설정된 열화 영역 기준값 이상이면, 상기 인접한 열화 화소를 포함하는 영역을 상기 열화 영역으로 결정하는 단계를 포함하는
    화소 보상 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는
    입력 영상 데이터로부터 생성된 영상 특성 상수에 기초하여 상기 열화 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터의 최소값 또는 상기 열화 인접 영역에 포함되는 화소들의 최종 보상 데이터의 최대값을 조정하는 단계를
    포함하는 화소 보상 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는
    상기 열화 영역에 포함된 화소의 열화 데이터가 미리 설정된 보상 기준값 이상이면 상기 화소의 제1 보상 게인을 0으로 결정하는 단계를
    포함하는 화소 보상 방법.
  15. 제1항 내지 제3항 또는 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 화소 보상 모듈을 포함하는 표시 장치.
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