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KR20240106259A - 표시장치와 그 구동방법 - Google Patents

표시장치와 그 구동방법 Download PDF

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KR20240106259A
KR20240106259A KR1020220188976A KR20220188976A KR20240106259A KR 20240106259 A KR20240106259 A KR 20240106259A KR 1020220188976 A KR1020220188976 A KR 1020220188976A KR 20220188976 A KR20220188976 A KR 20220188976A KR 20240106259 A KR20240106259 A KR 20240106259A
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blocks
distance
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KR1020220188976A
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백상훈
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 복수개의 전원 입력 라인에 각각 연결되어 기준 전압을 포함하는 구동전원을 입력받아 영상 데이터를 표시하는 서브픽셀들을 포함하는 표시패널; 현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 영상 데이터의 휘도차를 블록 단위로 비교하여 블록별 휘도 변화량을 산출하는 계산부; 상기 블록별 휘도 변화량에 기초하여 휘도가 변하지 않는 블록인 제1 블록들에 대해 보상을 수행할지 결정하고, 보상 수행이 결정되면 휘도 변화 블록인 제2 블록들의 위치정보와 해당 블록의 휘도 변화량을 포함하는 제2 블록정보를 검출하는 검출부; 및 상기 블록별 휘도 변화량에 따라 상기 기준 전압 보상을 위한 기준 전압 보상값을 생성하고, 상기 제1 블록들과 상기 제2 블록들의 거리와 상기 제2 블록들의 휘도 변화량에 따라 상기 제1 블록들의 데이터전압을 각각 보상하기 위한 제1 보상값들을 생성하는 보상부;를 포함한다.

Description

표시장치와 그 구동방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 명세서는 표시장치와 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 표시장치로서 각광받고 있는 유기발광표시장치는 스스로 발광하는 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)를 이용함으로써 응답속도가 빠르고, 명암비(Contrast Ration), 발광효율, 휘도 및 시야각 등이 확대되는 장점을 가지고 있다.
이러한 유기발광표시장치는 유기발광다이오드(OLED)와 이를 구동하는 구동 트랜지스터를 포함하는 서브 픽셀을 매트릭스 형태로 배열하고, 영상 데이터의 계조에 따라 각 서브 픽셀들의 밝기를 제어하여 영상을 표시할 수 있다. 각 서브 픽셀에는 유기발광다이오드(OLED)의 구동을 위한 고전위 전압(EVDD)과 저전위 전압(EVSS) 및 기준 전압(Vref)이 공급되고, 구동 트랜지스터를 이용하여 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류량을 제어함으로써 밝기를 제어할 수 있다.
그런데, 각 서브 픽셀에 공급되는 구동 전압은 전원 공급원으로부터의 거리에 따라 편차가 생길 수 있으며, 표시되는 영상의 휘도가 급격히 변하는 경우에도 구동 전압이 불안정해 질 수 있다. 이러한 구동 전압의 편차는 휘도 불균일을 초래하여 화상의 품위를 저하시키는 문제점이 있다.
본 명세서에 개시된 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 영상 표시 시 화면의 휘도 균일도를 향상할 수 있는 표시장치와 그 구동 방법을 제공한다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 복수개의 전원 입력 라인에 각각 연결되어 기준 전압을 포함하는 구동전원을 입력받아 영상 데이터를 표시하는 서브픽셀들을 포함하는 표시패널; 현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 영상 데이터의 휘도차를 블록 단위로 비교하여 블록별 휘도 변화량을 산출하는 계산부; 상기 블록별 휘도 변화량에 기초하여 휘도가 변하지 않는 블록인 제1 블록들에 대해 보상을 수행할지 결정하고, 보상 수행이 결정되면 휘도 변화 블록인 제2 블록들의 위치정보와 해당 블록의 휘도 변화량을 포함하는 제2 블록정보를 검출하는 검출부; 및 상기 블록별 휘도 변화량에 따라 상기 기준 전압 보상을 위한 기준 전압 보상값을 생성하고, 상기 제1 블록들과 상기 제2 블록들의 거리와 상기 제2 블록들의 휘도 변화량에 따라 상기 제1 블록들의 데이터전압을 각각 보상하기 위한 제1 보상값들을 생성하는 보상부;를 포함한다.
상기 검출부는, 상기 블록별 휘도 변화량의 총합이 기준 휘도 변화량 이상인 경우 상기 제1 블록들에 대해 보상을 수행할 수 있다.
상기 표시패널의 일 측에 위치하여 상기 구동전원을 인가하는 전원공급부; 및 상기 전원공급부에서 출력된 구동전원을 상기 복수개의 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB;를 더 포함할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 전원공급부의 입력 위치와 상기 제1 블록과의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제2 보상값을 생성할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 소스-PCB와 상기 제1 블록과의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제3 보상값을 생성할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 전원공급부와 상기 제1 블록 간의 X축 방향 거리에 따라 제2 보상값을 생성하고, 상기 소스-PCB와 상기 제1 블록 간의 Y축 방향 거리에 따라 제3 보상값을 생성할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 기준전압 보상값을 상기 전원공급부에 입력하여 상기 전원공급부에서 출력되는 상기 기준전압을 보상할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 수평 거리에 따른 보상값과 수직 거리에 따른 보상값을 합산하여 상기 제1 보상값을 생성할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 제1 보상값과, 상기 구동전원을 인가하는 전원공급부의 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 생성되는 제2 보상값과, 상기 전원공급부에서 출력된 구동전원을 상기 복수개의 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB의 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 생성되는 제3 보상값을 합산하여 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 블록별 휘도 변화량의 합산값에 대응되는 기준 전압 보상값이 저장된 제1LUT; 상기 제2 블록의 휘도 변화량과 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 거리에 대응되는 상기 제1 보상값이 저장된 제2LUT; 상기 블록별 휘도 변화량의 합산값과 상기 구동전원의 입력 위치와 상기 제1 블록의 거리에 대응되는 상기 제2 보상값이 저장된 제3LUT; 및 상기 블록별 휘도 변화량의 합산값과 상기 데이터전압의 입력 위치와 상기 제1 블록의 거리에 대응되는 상기 제3 보상값이 저장된 제4LUT;를 포함할 수 있다.
상기 보상부는, 상기 블록별 휘도 변화량의 합산값에 대응되는 기준 전압 보상값이 저장된 제1LUT; 및 상기 제2 블록의 휘도 변화량과 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 거리에 대응되는 상기 제1 보상값이 저장된 제2LUT;를 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치의 구동방법은, 기준 전압을 포함하는 구동전원을 인가하는 복수개의 전원 입력 라인 및 데이터전압을 인가하는 복수개의 데이터 라인이 배열되고, 상기 전원 입력라인 및 상기 데이터 라인에 연결되어 영상 데이터를 표시하는 복수개의 서브픽셀들을 포함하는 표시패널을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서, 현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 영상 데이터의 휘도차를 블록별로 비교하는 단계; 상기 블록별 휘도 변화량의 총합이 기준 휘도 변화량 이상인 경우 휘도가 변하지 않는 블록인 제1 블록들에 대한 보상 수행을 결정하는 단계; 보상 수행이 결정되면 휘도 변화 블록인 제2 블록들의 위치정보와 해당 블록의 휘도 변화량을 검출하는 단계; 상기 블록별 휘도 변화량의 총합에 따라 상기 기준 전압 보상을 위한 기준 전압 보상값을 생성하는 단계; 및 상기 제1 블록들과 상기 제2 블록들의 거리와 상기 제2 블록들의 휘도 변화량에 따라 상기 제1 블록들의 데이터전압을 각각 보상하기 위한 제1 보상값들을 생성하는 단계;를 포함한다.
표시장치의 구동방법은, 상기 구동전원을 인가하는 전원공급부의 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제2 보상값을 생성하는 단계; 및 상기 전원공급부에서 출력된 구동전원을 상기 복수개의 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB의 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제3 보상값을 생성하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
표시장치의 구동방법은, 상기 제1 보상값과, 상기 제2 보상값과, 상기 제3 보상값을 합산하여 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 실시예는 다음과 같은 효과가 있다.
본 명세서의 실시예는, 영상 표시 시 화면의 휘도 균일도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서의 실시예는, 화면을 표시하는 경우 순간적으로 휘도가 급격히 변화하는 영역과 그 주변의 휘도가 변하지 않는 영역 간의 거리에 따라 휘도가 변하지 않는 영역의 영상 데이터를 보상하여 화면에서 발생하는 플리커(flicker)와 딤(dim) 현상을 저감시킬 수 있다.
본 명세서의 실시예는, 구동전원을 인가하는 전원공급부의 위치와 전원공급부에서 출력된 구동전원을 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB의 위치를 반영하여 영상 데이터를 보상함으로써 화면에서 발생하는 플리커(flicker)와 딤(dim) 현상을 저감시킬 수 있다.
본 명세서에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀의 구성을 예시한 회로도이다.
도 5 내지 도 7은 도 4의 서브 픽셀의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 10은 일부 영역의 휘도 변화 시 나타나는 화면 저하 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 12 및 도 13은 도 11의 계산부의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 11의 보상부에 저장되는 LUT들의 구성을 예시한 도면이다.
도 15는 도 11의 보상부의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 비교예와 실시예에 따른 화면 표시 결과를 테스트한 결과이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 ' ~ 만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용될 수 있으나, 이 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
아울러, 이하에서 설명되는 표시장치의 픽셀 회로와 게이트 구동부는 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터들은 산화물 반도체를 포함한 Oxide TFT(Thin Film Transistor), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon, LTPS)을 포함한 LTPS TFT 등으로 구현될 수 있다. 트랜지스터들 각각은 p 채널 TFT 또는 n 채널 TFT로 구현될 수 있다.
트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 채널 트랜지스터(PMOS)의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.
게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙(swing)한다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정되며, 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. 트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. n 채널 트랜지스터는 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage, VGH)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage, VGL)일 수 있다. p 채널 트랜지스터는 게이트 온 전압은 게이트 로우 전압(VGL)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 하이 전압(VGH)일 수 있다.
전계발광 표시장치의 픽셀들 각각은 발광 소자와, 게이트-소스 사이 전압에 따라 픽셀 전류를 생성하여 발광 소자를 구동시키는 구동 소자를 포함한다. 발광 소자는 애노드 전극, 캐소드 전극 및 이 전극들 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공 주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공 수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자 수송층(Electron transport layer, ETL), 전자 주입층(Electron Injection layer, EIL) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 발광 소자에 픽셀 전류가 흐를 때 정공 수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자 수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동하여 여기자가 형성되고, 그 결과 발광층(EML)이 가시광을 방출할 수 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 동일 구성 요소를 지칭한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에 따른 표시장치는 텔레비전, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 자동차 전기장치, 스마트폰 등으로 구현될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 표시장치는 발광표시장치(Light Emitting Display Device: LED), 양자점표시장치(Quantum Dot Display Device; QDD), 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD) 등으로 구현될 수 있다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 무기 발광다이오드 또는 유기 발광다이오드를 기반으로 빛을 직접 발광하는 표시장치를 일례로 한다.
도 1은 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 표시장치는 영상 공급부(110), 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140), 표시패널(150) 및 전원 공급부(180) 등을 포함할 수 있다.
영상 공급부(110)는 외부로부터 공급된 영상 데이터신호 또는 내부 메모리에 저장된 영상 데이터신호와 더불어 각종 구동신호를 출력할 수 있다. 영상 공급부(110)는 데이터신호와 각종 구동신호를 타이밍 컨트롤러(120)에 공급할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(120)는 게이트 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC), 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 및 수직 동기신호, 수평 동기신호 등의 각종 구동 신호를 출력할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 데이터 타이밍 제어신호(DDC)와 함께 영상 공급부(110)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 데이터 구동부(140)에 공급할 수 있다. 타이밍 컨트롤러(120)는 영상 데이터 표시 시 발생하는 플리커(flicker), 딤(dim) 등을 제거하기 위해, 영상 데이터를 보상하거나 각종 구동 전압을 제어할 수 있다. 이러한, 타이밍 컨트롤러(120)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되어 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC) 등에 응답하여 스캔신호를 출력할 수 있다. 게이트 구동부(130)는 게이트라인들(GL1~GLm)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀(SP)들에 스캔신호를 공급할 수 있다. 게이트 구동부(130)는 IC 형태로 형성되거나 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 표시패널(150) 상에 직접 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC) 등에 응답하여 데이터신호(DATA)를 아날로그 형태의 데이터전압으로 변환하여 출력할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀(SP)들에 데이터전압을 공급할 수 있다. 데이터 구동부(140)는 하나 이상의 소스 IC(S-IC: Source Driver Integrated Circuit) 형태로 형성되어 표시패널(150) 상에 실장되거나, 인쇄회로기판 상에 실장될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
전원 공급부(180)는 외부로부터 공급되는 외부 입력전압을 기반으로 표시장치의 구동을 위한 전원을 생성한다. 예를 들어, 전원 공급부(180)는 서브 픽셀(SP) 구동을 위한 고전위 전압(EVDD), 저전위 전압(EVSS) 및 기준 전압(VREF)을 생성하여 해당 전원라인으로 출력할 수 있다. 전원 공급부(180)는 고전위 전압(EVDD) 및 저전위 전압(EVSS)뿐만 아니라 스캔 구동부(130)의 구동에 필요한 전압(예: 게이트하이전압과 게이트로우전압을 포함하는 게이트전압)이나 데이터 구동부(140)의 구동에 필요한 전압(드레인전압과 하프드레인전압을 포함하는 드레인전압) 등을 생성 및 출력할 수 있다. 이러한 전원 공급부(180)는 타이밍 컨트롤러(120)의 제어에 따라 소정 전압레벨의 전원을 생성하는 하나 이상의 IC의 형태로 구현될 수 있다.
한편, 위의 설명에서는 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140) 등을 각각 개별적인 구성인 것처럼 설명하였다. 그러나 표시장치의 구현 방식에 따라 타이밍 컨트롤러(120), 게이트 구동부(130), 데이터 구동부(140) 중 하나 이상은 하나의 IC 내에 통합될 수 있다.
표시패널(150)은 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호, 고전위 전압(EVDD)과 저전위 전원(EVSS) 등에 대응하여 영상을 표시할 수 있다. 표시패널(150)의 서브 픽셀(SP)들은 직접 빛을 발광한다. 서브 픽셀(SP)들은 적색, 녹색 및 청색을 포함하는 픽셀 또는 적색, 녹색, 청색 및 백색을 포함하는 픽셀로 이루어질 수 있다.
도 2를 참조하면, 하나의 서브 픽셀(SP)은 스위칭 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 캐패시터, 유기 발광다이오드 등으로 이루어진 픽셀회로(PC)를 포함할 수 있다. 서브 픽셀(SP)은 유기 발광다이오드의 구동을 위한 고전위 전압(EVDD), 저전위 전원(EVSS) 및 기준 전압(Vref)을 입력받고, 데이터라인(DL) 및 게이트라인(GL)과 연결되어 스캔신호와 데이터전압을 포함하는 구동신호를 입력받을 수 있다. 서브 픽셀(SP)은 게이트라인(GL)과 연결된 스위칭 트랜지스터(SW)가 턴온되면 데이터라인(DL)으로부터 데이터전압을 입력받을 수 있다. 서브 픽셀(SP)의 픽셀회로(PC)는 고전위 전압(EVDD)과 저전위 전압(EVSS) 및 기준 전압(Vref)을 입력 받아, 데이터라인(DL)으로 입력된 데이터전압에 따라 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류량을 제어함으로써 밝기를 제어할 수 있다. 픽셀회로(PC)는 유기발광다이오드(OLED)에 구동전류를 공급하기 위한 회로와, 구동 트랜지스터 등의 열화를 보상하는 보상회로 등을 포함하여 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 게이트 구동부(130)를 게이트 구동 IC(G-IC)로 구현하고, 데이터 구동부(140)를 소스 구동 IC(S-IC)로 구현하는 경우를 예시하고 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 표시패널(150), 게이트 구동 IC(G-IC), 소스 구동 IC(S-IC), 소스 PCB(S-PCB) 및 컨트롤 PCB(C-PCB)을 포함한다.
표시패널(150)은 서브 픽셀(SP)이 배치되어 영상을 표시하는 표시영역(AA)과 표시영역(AA) 외곽의 비표시 영역에 배치된 게이트 구동 IC(G-IC)를 포함한다. 게이트 구동 IC(G-IC)는 표시패널(150)의 좌측, 우측 또는 좌우 양측에 부착될 수 있다.
소스 구동 IC(S-IC)는 하나 이상 구비되어 표시패널(150)의 일 측에 배열될 수 있다. 소스 구동 IC(S-IC)는 테이프 오토메티드 본딩(TAB: Tape Automated Bonding) 방식 또는 칩 온 글래스(Chip on Glass, COG) 방식으로 표시패널(150)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, 표시패널(150)에 직접 배치될 수도 있다. 예를 들어, 도 3의 소스 구동 IC(S-IC)는 COF 방식으로 구현되어, 복수개의 소스 구동 IC(S-IC)가 표시패널(150)의 하단에 일렬로 부착되고, 각 소스 구동 IC(S-IC)는 패드 연결을 통해 표시패널(150)과 소스 PCB(S-PCB)를 연결한다. 소스 구동 IC(S-IC)는 컨트롤 PCB(C-PCB)로부터 표시패널(150)로 제공되는 데이터전압을 포함하는 구동신호 등을 전달할 수 있다.
소스 PCB(S-PCB)는 표시패널(150)의 하단부로부터 FPCB를 통해 표시패널(150)과 연결되며 FPC(Flexible Plat Cable) 연결을 통해 제어 PCB(C-PCB)와 연결될 수 있다. 이러한 소스 PCB(S-PCB)는 소스 구동 IC(S-IC)와 직접적으로 연결되어 컨트롤 PCB(C-PCB)로부터 인가된 제어신호를 소스 구동 IC(S-IC)와 게이트 구동 IC(G-IC)로 전달할 수 있다.
소스 PCB(S-PCB)는 표시패널(150)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 제1전원공급부(180a)를 포함할 수 있다. 소스 PCB(S-PCB)의 제1전원공급부(180a)는 타이밍 컨트롤러(120)로부터 입력된 전원제어 신호에 따라, 고전위 전압(EVDD), 기준 전압(Vref) 등의 구동전원을 생성할 수 있다. 전원공급부(180a)에서 생성된 구동전원은 소스 PCB(S-PCB)를 통해 서브픽셀(SP)들이 연결된 복수개의 전원 입력 라인에 인가될 수 있다.
컨트롤 PCB(C-PCB)는 표시패널(150)의 하단에 배치되며 소스 PCB(S-PCB)와 케이블(FPC)을 통해 연결될 수 있다. 이러한 컨트롤 PCB(C-PCB)는 타이밍 컨트롤러(120) 및 메모리(125)를 포함할 수 있다. 메모리(125)는 표시패널(150)의 구동을 위해 필요한 각종 설정값 또는 연산 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(125)는 영상 데이터의 보상을 위한 알고리즘과, 보상 데이터를 저장하며, 알고리즘 연산 및 보상에 필요한 각종 설정값을 저장할 수 있다.
이러한 구성을 포함하는 표시장치에서 각 서브 픽셀(SP)은 소스 PCB(S-PCB)의 제1전원공급부(180a)로부터 고전위 전압(EVDD), 기준 전압(Vref) 등을 공급받아, 소스 구동 IC(S-IC)로부터 입력되는 데이터전압에 따라 발광할 수 있다. 그런데, 각 서브 픽셀(SP)들은 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 배선 거리가 상이하므로 구동 시 공급되는 전원에 차이가 있을 수 있다.
제1전원공급부(180a)는 소스 PCB(S-PCB)의 일 측에 마련되므로, 제1전원공급부(180a)가 실장된 소스 PCB(S-PCB)의 일단과 소스 PCB(S-PCB)의 타단 간의 거리에 따라, 구동 전원의 크기가 달라질 수 있다. 또한, 소스 PCB(S-PCB)에서 서브픽셀(SP)들이 연결된 복수개의 전원 입력 라인들에 구동전원을 인가할 시, 소스 PCB(S-PCB)로부터의 거리가 멀 수록 전원이 불안정해질 수 있다. 이에, 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 거리가 멀 수록 화면이 깜빡이는 플리커(flicker), 화면이 어두워지는 딤(dim) 등의 화질 저하 현상이 심화될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 서브 픽셀(SP)의 구성을 예시한 회로도이다.
이하의 설명에서, 트랜지스터의 제1 전극은 소스전극과 드레인전극 중 어느 하나일 수 있고, 트랜지스터의 제2 전극은 소스전극과 드레인전극 중 나머지 하나일 수 있다.
하나의 서브픽셀(SP)은 고전위 전압(EVDD), 저전위 전압(EVSS), 기준 전압(Vref)을 공급받고, 제1 및 제2 스캔신호(Scan1, Scan2), 발광신호(EM) 및 데이터 전압신호(Vdata)를 입력받을 수 있다.
하나의 서브픽셀(SP)은 OLED(Organic Light Emitting Diodes), 구동TFT(DT), 캐패시터(Cst), 제1 발광TFT(ET1), 제2 발광TFT(ET2) 및 제1 내지 제3 스위칭TFT(T1~T3)를 포함할 수 있다.
구동TFT(DT) 및 스위칭 TFT(ET1, ET2, T1~T3)는, n타입 TFT로 구성되거나, p타입 TFT로 구성되거나, n타입 TFT 및 p타입 TFT를 조합하여 구성할 수 있다. 본 명세서의 실시 예에 따른 서브픽셀(SP)은 p타입 TFT로만 이루어진 서브픽셀(SP)을 예시하고 있으나, TFT의 종류 및 개수 등은 개시된 실시예에 한정되지 아니한다.
OLED(OLED)는 구동TFT(DT)로부터 공급되는 구동 전류에 의해 발광한다. OLED의 애노드 전극은 제5 노드(N5)에 연결되고, OLED의 캐소드 전극은 저전위 전압(EVSS)이 제공되는 배선에 연결된다.
구동TFT(DT)의 게이트 전극은 제2 노드(N2)에 연결되고, 제1 전극은 고전위 전압(EVDD)이 제공되는 배선에 연결에 연결되고, 제2 전극은 제3 노드(N3)에 연결된다. 구동TFT(DT)는 데이터 전압신호(Vdata)에 대응하여 구동전류를 발생할 수 있다.
제1 스위칭TFT(T1)는 데이터 전압신호(Vdata)를 캐패시터(Cst)의 제1 전극이 연결된 제1 노드(N1)에 인가한다. 제1 스위칭TFT(T1)는 제1 스캔신호(Scan1)의 입력 라인에 연결된 게이트 전극, 데이터전압 신호(Vdata)가 공급되는 데이터라인에 연결된 제1 전극, 제1 노드(N1)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 이에, 제1 스위칭TFT(T1)는 턴온 레벨의 제1 스캔 신호 (Scan1)에 응답하여, 데이터라인으로 공급되는 데이터전압 신호(Vdata)를 캐패시터(Cst)의 제1 전극이 연결된 제1 노드(N1)에 인가한다.
제2 스위칭TFT(T2)는 캐패시터(Cst)의 제2 전극과 구동TFT(DT)의 드레인 전극이 연결된 제3 노드(N3)를 연결한다. 제2 스위칭TFT(T2)는 제2 스캔신호(Scan2)의 입력 라인에 연결된 게이트 전극, 제2 노드(N2)에 연결된 제1 전극, 제3 노드(N3)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 이에, 제2 스위칭TFT(T2)는 턴온 레벨의 제2 스캔 신호 (Scan2)에 응답하여, 캐패시터(Cst)의 제2 전극과 구동TFT(DT)의 드레인 전극이 연결된 제3 노드(N3)를 연결한다.
제3 스위칭TFT(T3)는 제2 스캔신호(Scan2)에 응답하여 제2 스위칭TFT(T2)와 함께 턴온된다. 제3 스위칭TFT(T3)는 턴온 동작 시 기준 전압(Vref)이 연결된 제4 노드(N4)와 제2 발광TFT(ET2)가 연결된 제5 노드(N5)를 연결한다. 제3 스위칭TFT(T3)는 제2 스캔신호(Scan2)의 입력 라인에 연결된 게이트 전극, 제4 노드(N4)에 연결된 제1 전극, 제5 노드(N5)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
제1 발광TFT(ET1)와 제2 발광TFT(ET2)는 OLED의 발광을 제어하기 위한 것이다. 제1 발광TFT(ET1)와 제2 발광TFT(ET2)는 각각의 게이트 전극에 동시에 입력되는 발광신호(EM)에 따라 동시에 온/오프 제어된다.
제1 발광TFT(ET1)는 발광신호(EM)에 의해 턴온되어, 기준 전압(Vref)을 캐패시터(Cst)의 제1 전극에 전달하는 역할을 할 수 있다. 제1 발광TFT(ET1)는 발광신호(EM)의 입력 라인에 연결된 게이트 전극, 제1 노드(N1)에 연결된 제1 전극, 제4 노드(N4)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
제2 발광TFT(ET2)는 발광신호(EM)에 의해 턴온되어, 제3 노드(N3)와 제5 노드(N5)를 연결할 수 있다. 제2 발광TFT(ET2)는 발광신호(EM)의 입력 라인에 연결된 게이트 전극, 제3 노드(N3)에 연결된 제1 전극, 제5 노드(N5)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.
캐패시터(Cst)는 데이터 전압(Vdata)을 저장한다. 스토리지 캐패시터(Cst)의 일 전극은 제1 노드(N1)에 연결되고, 타 전극은 제2 노드(N2)에 연결에 연결된다.
이상의 구성을 포함하는 서브 픽셀(SP)의 동작을 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 도 5는 서브 픽셀의 발광 기간의 전류 흐름을 도시한 도면이고, 도 6은 서브 픽셀의 초기화 기간의 전류 흐름을 도시한 것이고, 도 7은 서브 픽셀의 초기화 기간에 발생할 수 있는 전류 흐름을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브 픽셀의 발광 기간에는 캐패시터(Cst)에 데이터전압(Vdata)을 샘플링한 상태에서, 기준 전압(Vref)을 이용하여 캐패시터(Cst)의 양단 전위를 변경하고, 커플링(coupling) 현상을 이용하여 구동TFT(DT)의 게이트전압에 데이터전압(Vdata)을 반영함으로써 구동TFT(DT)를 이용하여 OLED에 인가되는 전류량을 제어할 수 있다.
캐패시터(Cst)에 데이터전압(Vdata)이 충전되어 있는 상태에서 캐패시터(Cst)의 제1 전극이 연결된 제1 노드(N1)에 기준 전압(Vref)을 인가하면, 캐패시터(Cst)의 제1 전극의 전압이 Vref로 변동된다. 이에, 캐패시터(Cst)의 제2 전극 또한 제1 전극의 전압과 커플링되어, 캐패시터(Cst)의 제2 전극이 연결된 제2 노드(N2)에 Vref 전압이 반영된다. 캐패시터(Cst)의 제2 전극이 연결된 제2 노드(N2)는 구동TFT(DT)의 게이트전극이 연결된 노드로서, 캐패시터(Cst)의 커플링 전에는 EVDD-Vth로 유지되다가, 제1 노드(N1)의 전압 변동분이 반영되어 EVDD-Vth-(Vdata-Vref) 전압으로 변경된다. 이에, 구동TFT(DT)는 Vdata-Vref전압에 따라 OLED로 인가되는 전류량을 제어할 수 있다.
도 6을 참조하면, 서브 픽셀의 초기화 기간에는 데이터 전압(Vdata)을 저장하는 캐패시터(Cst)의 양단 전위를 기준 전압(Vref)으로 초기화한다. 이를 위해, 제1 발광TFT(ET1), 제2 발광TFT(ET2), 제2 TFT(T2) 및 제3 TFT(T3)가 턴온 상태로 유지된다. 캐패시터(Cst)의 제1 전극이 연결된 제1 노드(N1)는 제1 발광TFT(ET1)를 통해 기준 전압(Vref)이 인가될 수 있다. 캐패시터(Cst)의 제2 전극이 연결된 제2 노드(N2)는 제3 TFT(T3), 제2 발광TFT(ET2) 및 제2 TFT(T2)에 의해, 설정되는 전원라인을 통해 기준 전압(Vref)이 인가될 수 있다. 제3 TFT(T3)는 기준 전압(Vref)이 연결된 제4 노드(N4)와 제 5 노드(N5)를 연결하고, 제2 발광TFT(ET2)는 제5 노드(N5)와 제3 노드(N3)를 연결하고, 제2 TFT(T2)는 제 3 노드(N3)와 제2 노드(N2)를 연결하여 제2 노드(N2)에 기준 전압(Vref)이 인가될 수 있다.
그런데, 제2 노드(N2)에는 구동TFT(DT)의 게이트전극도 연결되어 있기 때문에, 제2 노드(N2)에 기준 전압(Vref)을 인가하는 중에 구동TFT(DT)의 게이트전극과 소스 전극 간에 전위차(Vgs)가 발생하여 구동TFT(DT)가 턴온될 수 있다.
도 7은 서브 픽셀의 초기화 기간에 구동TFT(DT)에 의해 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref) 간 Short Path가 형성된 상태를 도시하고 있다. 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref) 간 Short Path가 형성됨에 따라, 고전위 전압(EVDD)의 전압이 △EVDD만큼 변동되고, 기준 전압(Vref) 또한 △Vref만큼 변동될 수 있다. 화면의 휘도 변화가 클수록 고전위 전압(EVDD)은 낮아지고, 기준 전압(Vref)은 높아지는 방향으로 이동한다.
고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref) 변동 시, 발광(Emission) 구간과 샘플링(Sampling) 구간의 구동TFT(DT)의 게이트 노드 소스 노드 간 전위에 차이가 발생하고, 이는 VGS 및 구동TFT(DT)의 구동 전류에 영향을 주어 화면에 번쩍임 현상, 즉, 플리커(Flicker)를 유발할 수 있다.
고전위 전압(EVDD)이 변동된 이후, 고전위 전압(EVDD)이 유지되는 구간에서는, 기준 전압(Vref)의 변동량이 VGS 및 구동TFT(DT)의 구동 전류에 영향을 주어 화면이 어두워지는 현상, 즉, 딤(Dim)을 유발할 수 있다.
이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
< ELVDD 및 Vref 미 변동 시 구동TFT의 VGS >
< ELVDD 및 Vref가 변동중인 경우 구동TFT의 VGS >
< ELVDD 변동 후 유지되는 경우 구동TFT의 VGS >
도 8 내지 도 10은 전체 화면 중 일부 영역은 블랙(Black)과 화이트(White)로 휘도가 변화하고 그 이외에 영역은 휘도가 변화하지 않을 시, 화질을 실험한 결과이다.
도 8은 휘도 변화 영역의 휘도 변화에 따른 화질 변화를 알아보기 위해, 전체 화면 중 일부 영역은 블랙(Black)과 화이트(White)로 휘도가 변화하고 그 이외에 영역은 휘도가 변화하지 않을 시, 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref)의 변화와 화면의 휘도 변화를 측정한 실험 결과이다.
도 8의 실험결과를 참조하면, 휘도 변화 영역이 블랙(Black)과 화이트(White)로 교번하여 표시되면 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref) 또한 휘도 변화에 따라 변동되는 것을 확인할 수 있다. 블랙(Black) 영상 표시 시 고전위 전압(EVDD)은 상승하고 기준 전압(Vref)은 하강한다. 화이트(White) 영상 표시 시 고전위 전압(EVDD)은 하강하고 기준 전압(Vref)은 상승한다.
이와 같이, 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref)이 변동됨에 따라, 휘도 미변화 영역인 정지영역의 화면이 번쩍이는 플리커가 발생하고, 표시된 영상을 유지하는 구간에는 딤이 발생하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 플리커와 딤 현상은 휘도 변화 영역의 휘도 변화값이 클수록 더 심화될 수 있다.
도 9는 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref)을 생성하는 제1전원공급부(180a)로부터의 거리(가로축)와, 기준 전압(Vref)을 복수의 전원라인에 인가하는 소스 PCB(S-PCB)로부터의 거리(세로축)에 따른 플리커를 측정한 실험 결과이다.
도 9를 참조하면, 실험을 위해 화면 영역을 두 영역으로 분할하여 제1전원공급부(180a)와의 거리가 상대적으로 먼 영역에 블랙(Black)과 화이트(White)가 교번으로 반짝이는 패턴을 표시하고, 제1전원공급부(180a)와의 거리가 상대적으로 가까운 영역은 정지 영역으로써 화이트(White) 영상을 표시한다. 이 후, 화면에서 발생하는 플리커를 측정하면, 제1 전원공급부(180a)와의 거리가 멀어질 수록 정지 영역의 플리커가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 기준 전압(Vref)을 전원라인에 인가하는 소스 PCB(S-PCB)와의 수직 거리가 증가함에 따라 플리커가 증가함을 확인할 수 있다.
즉, 제1전원공급부(180a)와의 거리 및 소스 PCB(S-PCB)와의 수직 거리가 증가함에 따라 정지 영역의 화질은 저하됨을 확인할 수 있다.
도 10은 휘도 변화 영역의 거리에 따른 정지 영역의 플리커를 측정한 실험 결과이다.
도 10을 참조하면, 실험을 위해 화면의 중앙 영역에 블랙(Black)과 화이트(White)로 반짝이는 패턴을 표시하고, 정지 영역은 그레이(Gray) 영상을 표시한다.
이 후, 화면에서 발생하는 플리커를 측정하면, 제1 전원공급부(180a)와의 거리가 가장 가까운 P1 영역의 플리커는 1.17로 가장 작은 값으로 측정된다.
P2 영역은 소스 PCB(S-PCB)와의 수직 거리는 P1 영역과 동일하나 제1 전원공급부(180a)와의 거리는 먼 영역으로서, P1 영역보다 약 0.04 정도 플리커가 증가한 것으로 측정되었다.
P3 영역과 P4 영역은 P1 영역보다 제1전원공급부(180a)와의 거리와 소스 PCB(S-PCB)와의 거리가 모두 증가한 영역으로서, P1 영역보다 플리커가 0.5 내외로 증가한 것으로 측정된다. 여기서, P4 영역은 P3 영역과 소스 PCB(S-PCB)와의 수직 거리는 동일하나 제1 전원공급부(180a)와의 거리는 먼 위치에 있으며, 이에, P3 영역보다 0.03 정도 증가한 것으로 측정된다.
P5 영역은 P4 영역보다 제1전원공급부(180a)와의 거리와 소스 PCB(S-PCB)와의 수직 거리보다 가까우나 반짝이는 패턴과의 거리가 가까운 영역이다. 이러한 P5 영역의 플리커는 2.1로, P4 영역보다 플리커가 약 0.5 증가한 것으로 측정된다. 따라서, 화면의 플리커 정도는 제1전원공급부(180a), 소스 PCB(S-PCB)와의 거리보다 반짝이는 패턴과의 거리에 더 큰 영향을 받는 다는 것을 알 수 있다.
이상과 같이, 도 8의 실험결과를 통해, 휘도 변화 영역의 휘도 변화량이 클수록 고전위 전압(EVDD) 및 기준 전압(Vref)의 변동폭이 증가하여 플리커 및 딤이 심해지는 것을 알 수 있다. 도 9의 실험결과를 통해 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)와의 거리가 멀 수록 플리커가 심해지는 것을 알 수 있다. 도 10의 실험결과를 통해 휘도 변화 영역과의 거리가 가까울 수록 플리커는 심해지고, 휘도 변화 영역과의 거리가 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)와의 거리 보다 화질 저하에 더 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
이에, 본 명세서의 실시예는 휘도 변화 영역의 휘도 변화 시 발생하는 정지 영역의 화질 저하를 개선하기 위해, 기준 전압(Vref)을 보상하여 딤 현상을 해소하고, 휘도 변화 영역과 미변화 영역의 거리와 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)와의 거리에 따라 데이터전압(Vdata)를 보상함으로써 플리커 현상을 감소시킨다.
도 11은 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는 화면에 표시되는 1 프레임의 영상 데이터를 복수의 블록(Block)으로 분할하고 이전 프레임과 현재 프레임의 휘도차를 각 블록별로 산출하여 영상 보상 여부를 결정한 후, 기준 전압(Vref)과 각 블록별 영상 데이터를 보상할 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 명세서의 실시예에 따른 표시장치는, 프레임 버퍼(200), 계산부(210), 검출부(220) 및 보상부(230)를 포함한다.
프레임 버퍼(200)는 프레임 단위로 입력되는 영상 데이터(Video Data)를 저장하여 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))를 계산부(210)에 제공한다.
계산부(210)는 디스플레이의 휘도 조정값인 DBV(Display Brightness Value)와 현재 프레임 데이터(Frame(n))를 입력받고 프레임 버퍼(200)로부터 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))를 입력 받는다. 계산부(210)는 현재 프레임 데이터(Frame(n))와 현재 프레임 데이터(Frame(n))를 복수의 블록으로 분할하여 각 블록별로 휘도 변화량(△Lum)을 산출한다. 계산부(210)는 산출된 각 블록별로 휘도 변화량(△Lum)을 검출부(220)로 출력한다. 이러한 계산부(210)는 영상 데이터의 감마값에 따른 휘도를 계산하는 감마-휘도 변환기(215)를 포함할 수 있다. 비디오 휘도 변환기(215)는 영상을 표시하는 표시패널(150)의 감마특성에 따라 각 블록의 감마값(Gray)을 휘도정보(nit)로 변환할 수 있다. 계산부(210)의 연산 방법은 이후 더 상세히 설명하기로 한다.
검출부(220)는 계산부(210)에서 산출된 각 블록별로 휘도 변화량(△Lum)에 기초하여 현재 프레임 데이터(Frame(n))를 표시할 시, 보상을 수행할 지 여부를 결정한다. 예를 들어, 검출부(220)는 각 블록별로 휘도 변화량을 합산하여(Σ△Lum), 그 합산 값(Σ△Lum)이 기준 휘도 변화량(△Lum_Threshold) 이상인 경우 보상을 수행해야 하는 것으로 결정할 수 있다. 보상을 수행해야 하는 것으로 결정되면, 검출부(220)는 보상 플래그(Flag) 및 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 함께 휘도 변화 블록정보를 보상부(230)에 제공할 수 있다. 휘도 변화 블록정보는 휘도가 변화하는 블록의 위치 정보와 해당 블록의 휘도 변화량(△Lum)의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 검출부(220)는 휘도 변화 블록정보를 획득하는 블록정보 검출기(225)를 포함할 수 있다. 블록정보 검출기(225)는 전체 블록들 중 휘도 변화량(△Lum)을 갖는 블록, 즉, 휘도 변화 블록의 위치정보를 검출할 수 있다.
보상부(230)는 검출부(220)로부터 보상 플래그가 수신되면, 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum) 및 휘도 변화 블록정보에 기초하여 기준 전압 보상값(△Vref Value)과 블록 별 보상 데이터(△Data)를 생성하여 출력한다. 보상부(230)에서 출력한 기준 전압 보상값(△Vref Value)은 제1 전원공급부(180a)에 전달되어 현재 프레임(Frame(n))을 표시할 시 기준 전압(Vref)에 반영된다. 블록별 보상 데이터(△Data)는 휘도 변화 블록의 영향으로 플리커가 발생하는 블록들의 데이터전압(Vdata)에 반영될 수 있다. 이와 같이, 기준 전압(Vref)을 보상하면 급격한 휘도 변화 시 나타나는 EVDD 전압 변동이 구동TFT(DT)의 VGS 에 영향을 주지 않도록 하여 화면 번쩍임을 저감시킬 수 있다. 블록별로 적용되는 보상 데이터(△Data)는 EVDD 및 기준 전압(Vref)의 변동에 따라 화면 영역별로 다르게 나타나는 딤 현상을 저감시킬 수 있다.
보상부(230)는 수신된 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따라 기준 전압 보상값(△Vref Value)을 생성할 수 있다. 보상부(230)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따른 기준 전압 보상값(△Vref Value)이 저장된 Vref 보상 LUT를 포함할 수 있다. 이에, 보상부(230)는 수신된 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 대응되는 기준 전압 보상값(△Vref Value)을 Vref 보상 LUT로부터 획득하여 제1전원공급부(180a)에 제공할 수 있다.
보상부(230)는 수신된 휘도 변화 블록정보에 기초하여, 휘도 변화 블록의 영향으로 플리커가 발생하는 블록들의 보상 데이터(△Data)를 생성할 수 있다. 보상 데이터(△Data)는, 보상 대상 블록과 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance), 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 거리(△Position_X, △Position_Y) 등에 기초하여 산출될 수 있다.
보상부(230)는 블록별 보상 데이터(△Data) 생성을 위해, 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance)에 따른 데이터전압(Vdata) 보상값이 저장된 Distance 보상 LUT, 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X)에 따른 데이터전압(Vdata) 보상값이 저장된 Position_X 보상 LUT, 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y)에 따른 데이터전압(Vdata) 보상값이 저장된 Position_Y 보상 LUT을 포함할 수 있다. 이에, 보상부(230)는 수신된 휘도 변화 블록정보에 기초하여, 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance), 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 거리(△Position_X, △Position_Y)에 따라 Distance 보상 LUT, Position_X 보상 LUT 및 Position_Y 보상 LUT로부터 각각 보상값들을 획득하고, 획득된 보상값들을 연산하여 각 블록별 보상 데이터(△Data)를 생성할 수 있다.
여기서, 제1전원공급부(180a)는 소스 PCB(S-PCB)의 일 측에 마련되어 구동전원을 생성하고, 제1전원공급부(180a)에서 생성된 구동전원은 소스 PCB(S-PCB)를 통해 서브픽셀(SP)들이 연결된 복수개의 전원 입력 라인들에 인가된다.
따라서, 제1전원공급부(180a)로부터의 거리는 제1전원공급부(180a)가 하단의 최우측 또는 최좌측에 위치할 수 있기 때문에, 수평방향 거리(△Position_X)만을 고려하여 보상값이 설정될 수 있다.
소스 PCB(S-PCB)는 서브픽셀(SP)들이 연결된 복수개의 전원 입력 라인에 각각 구동전원을 입력하기 때문에, 소스 PCB(S-PCB)와의 거리는 수직방향 거리(△Position_Y)만을 고려하여 보상값이 설정될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 보상부(230)는 수신된 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 대응되는 기준 전압 보상값(△Vref Value)과 휘도 변화 블록 간의 거리(△Distance), 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y)에 따라 산출되는 각 블록별 보상 데이터(△Data)를 생성할 수 있다.
상술한 설명에서는 블록 단위로 데이터전압(Vdata)을 보상하는 경우를 예시하였지만, 보상 수행이 결정된 후, 보상 블록 정보(△Distance, △Position_X, △Position_Y)를 픽셀 단위로 생성하면 각 픽셀 단위로 데이터전압을 보상하는 것도 가능하다.
도 12 및 도 13은 도 11의 계산부(210)의 제어방법을 설명하기 위한 도면이다. 계산부(210)는 DBV 및 현재 프레임 데이터(Frame(n))와 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))를 입력받아 각 블록별 휘도 변화량(△Lum)을 계산하고, 산출된 각 블록별로 휘도 변화량(△Lum)을 검출부(220)로 출력한다.
도 12를 참조하면, 표시영역(AA)에 표시되는 프레임 데이터는 복수개의 블록으로 분할할 수 있다. 도 12의 실시예는 프레임 데이터를 M개의 행과 N개의 열로 분할하고, 각 블록을 행과 열의 번호로 구분하여 표시하고 있다.
B25블록과 B26블록은 그레이값이 255Gray와 0Gray로 변동되는 휘도 변화 블록을 나타낸 것으로서, 블랙과 화이트로 휘도가 변동하는 블록일 수 있다.
B35블록과 B36블록은 그레이값이 255Gray와 127Gray로 변동되는 휘도 변화 블록을 나타낸 것으로서, 블랙과 회색으로 휘도가 변동하는 블록일 수 있다.
B52블록과 B53블록은 그레이값이 255Gray와 127Gray로 변동되는 휘도 변화 블록을 나타낸 것으로서, 블랙과 회색으로 휘도가 변동하는 블록일 수 있다.
B62블록과 B63블록은 그레이값이 255Gray와 0Gray로 변동되는 휘도 변화 블록을 나타낸 것으로서, 블랙과 화이트로 휘도가 변동하는 블록일 수 있다.
현재 프레임 데이터(Frame(n))와 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))는 이러한 블록별 그레이값들을 포함할 수 있다.
계산부(210)는 감마-휘도 변환기(215)를 이용하여 각 블록별 휘도를 획득한 후, 현재 프레임 데이터(Frame(n))와 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))의 각 블록별 휘도 변화량(△Lum)을 계산할 수 있다.
감마-휘도 변환기(215)는 입력된 DBV에 따라 해당 표시장치의 감마 설정값을 참고하여 각 그레이(Gray)별 휘도를 획득한다.
도 13은 DBV에 따른 각 그레이별 휘도 설정값을 예시한 그래프이다.
도 13을 참조하면, DBV가 2047인 경우(DBV=2047), 255Gray(white)의 휘도는 400nit로 설정될 수 있다. DBV가 1617인 경우(DBV=1617), 255Gray(white)의 휘도는 350nit로 설정될 수 있다. 이러한 DBV에 따른 각 그레이별 휘도 설정값은 표시장치의 특성에 따라 미리 설정될 수 있다.
이에, 감마-휘도 변환기(215)는 입력된 DBV에 따라 해당 표시장치의 각 그레이별 휘도 설정값을 참고하여 현재 프레임 데이터(Frame(n))와 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))의 각 블록별 휘도를 획득할 수 있다. 여기서, 미리 저장되어 있지 않은 DBV가 입력되는 경우, 감마-휘도 변환기(215)는 입력된 DBV와 근접한 DBV값의 설정값들을 보간연산(Interpolation)하여, 블록별 휘도를 획득할 수 있다.
예를 들어, DBV 값이 1832인 경우, 감마-휘도 변환기(215)는 DBV가 2047인 경우(DBV=2047)의 감마-휘도 설정값과, DBV가 1617인 경우(DBV=1617)의 감마-휘도 설정값에 기초하여 DBV 값이 1832인 경우의 감마-휘도 설정값을 산출할 수 있다. 이에, DBV 값이 1832인 경우, 0Gray는 0nit, 127Gray는 60nit, 255Gray는 375nit로 산출될 수 있다.
이상과 같이, 감마-휘도 변환기(215)를 이용하여 각 블록별 휘도를 획득한 후, 계산부(210)는 현재 프레임 데이터(Frame(n))와 이전 프레임 데이터(Frame(n-1))의 각 블록별 휘도 변화량(△Lum)을 계산할 수 있다.
예를 들어, 도 12의 B25블록과 같이, 그레이값이 255Gray와 0Gray로 변동되는 블록의 경우, 이전 프레임의 휘도(Luminance)는 255Gray에 설정된 휘도인 375nit로 획득될 수 있다. 현재 프레임의 휘도(Luminance)는 0Gray에 설정된 휘도인 0nit로 획득될 수 있다. 따라서, B25블록의 휘도 변화량(△Lum)은 375로 산출될 수 있다. 이를 간단히 정리하면 다음과 같다.
같은 방식으로 B35블록의 휘도 변화량(△Lum)을 산출하면 다음과 같다.
나머지 B26, B36, B52, B53, B62, B63 블록들의 휘도 변화량(△Lum)로 다음과 같이 산출될 수 있다.
계산부(210)는 이상의 과정에 따라 각 블록별 휘도 변화량(△Lum)을 산출하여 검출부(220)로 출력한다.
이 후, 검출부(220)는 각 블록별로 휘도 변화량(△Lum)에 기초하여 보상을 수행할 지 여부를 결정하고, 보상 수행이 결정되면 검출부(220)는 보상부(230)에 보상 플래그(Flag)와 함께 휘도 변화량(△Lum)과 보상 블록 정보를 보상부(230)에 제공할 수 있다. 검출부(220)는 각 블록별로 휘도 변화량(△Lum)를 합산하여, 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)이 기준 휘도 변화량(△Lum_Threshold) 이상인 경우 보상을 수행해야 하는 것으로 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 12의 프레임 데이터의 경우 B25, B26, B35, B36, B52, B53, B62, B63 블록들의 휘도 변화량(△Lum)을 모두 합산한 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)은 2760으로 산출된다. 여기서, 기준 휘도 변화량(△Lum_Threshold)이 2500으로 설정되어 있는 경우, 도 12의 프레임 데이터는 보상이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 보상을 수행해야 하는 것으로 결정되면, 검출부(220)는 보상 플래그(Flag)와 함께 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum) 및 휘도 변화 블록정보를 보상부(230)에 제공한다. 여기서, 휘도 변화 블록정보는 B25, B26, B35, B36, B52, B53, B62, B63 블록들의 위치정보와 각 블록의 휘도 변화량(△Lum)을 포함할 수 있다.
도 14 및 도 15는 도 11의 보상부(230)의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 14는 보상부(230)에 저장되는 LUT의 구성을 예시한 도면이고, 도 15는 B32블록의 보상 데이터를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
보상부(230)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따라 기준 전압 보상값(△Vref Value)을 생성할 수 있다. 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따른 기준 전압 보상값(△Vref Value)은 Vref 보상 LUT로부터 획득할 수 있다.
보상부(230)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y), 휘도 변화량(△Lum)과 보상 대상 블록과 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance)에 따라 각각 보상값을 획득하여 각 블록별 보상 데이터(△Data)를 생성할 수 있다. 이러한 보상값들은 미리 저장된 LUT로부터 획득할 수 있다.
도 14를 참조하면, 보상부(230)는 LUT1 ~ LUT4를 포함할 수 있다.
LUT1은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따른 Vref 보상 게인이 저장된 Vref 보상 LUT이다. α값은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따른 Vref 보상 게인일 수 있다.
LUT2는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X)에 따른 보상값이 저장된 Position_X 보상 LUT이다. 수평방향 거리(△Position_X)는 블록의 개수로 측정될 수 있다. β값은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X)에 따른 데이터 보상 게인일 수 있다.
LUT3은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y)에 따른 보상값이 저장된 Position_Y 보상 LUT이다. 수직방향 거리(△Position_Y)는 블록의 개수로 측정될 수 있다. γ값은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y)에 따른 데이터 보상 게인일 수 있다.
LUT4는 휘도 변화 블록의 휘도 변화량(△Lum) 및 해당 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance)에 따른 보상값이 저장된 Distance 보상 LUT이다. 보상 대상 블록과 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance)는 X축 방향 거리(△x)와 Y축 방향 거리(△y)로 측정될 수 있다. δ값은 휘도 변화 블록의 휘도 변화량(△Lum) 및 X축 방향 거리(△x)에 따른 데이터 보상 게인일 수 있다. ε값은 휘도 변화 블록의 휘도 변화량(△Lum) 및 Y축 방향 거리(△y)에 따른 데이터 보상 게인일 수 있다.
도 15는 B32블록의 보상 데이터를 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
B32 블록의 보상 데이터(△Data)는, 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y), B32블록의 휘도 변화량(△Lum)과 휘도 변화 블록들(B25, B26, B35, B36, B52, B53, B62, B63)과의 거리(△Distance)에 따라 결정될 수 있다. 보상 데이터(△Data) 산출 시 사용되는 거리들은 블록의 개수를 이용하여 측정될 수 있다.
B32 블록과 제1전원공급부(180a) 간의 수평방향 거리(△Position_X) 거리는 B32 블록과 제1전원공급부(180a) 간 X축 방향의 블록 개수인 5로 측정될 수 있다(△Position_X=5). 이에, Position_X 보상 LUT(LUT2)로부터 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따른 △Position_X=5의 보상값을 획득할 수 있다.
B32 블록과 소스 PCB(S-PCB) 간의 수직방향 거리(△Position_Y)는, B32 블록과 소스 PCB(S-PCB) 간 Y축 방향의 블록 개수인 7로 측정될 수 있다(△Position_Y=7). 이에, Position_Y 보상 LUT(LUT3)로부터 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따른 △Position_Y=7의 보상값을 획득할 수 있다.
B32 블록과 휘도 변화 블록들(B25, B26, B35, B36, B52, B53, B62, B63)과의 거리(△Distance)는 두 블록간 X축 방향의 블록 개수와 Y축 방향의 블록 개수로 측정될 수 있다. 예를 들어, B32 블록과 B25블록 간 X축 방향 거리는 △x=3, Y축 방향 거리는 △y=1로 측정될 수 있다. B32 블록과 B53블록 간 X축 방향 거리는 △x=1, Y축 방향 거리는 △y=2로 측정될 수 있다. 같은 방식으로 다른 휘도 변화 블록들 과의 거리도 측정하여, 총 8개의 휘도 변화 블록들에 대해 각각 X축 방향의 거리(△x)와 Y축 방향의 거리(△y)를 측정할 수 있다. 이에, Distance 보상 LUT(LUT4)로부터 휘도 변화 블록의 휘도 변화량(△Lum)에 따른 △x의 보상값과 △y의 보상값을 획득할 수 있다.
보상부(230)는 제1전원공급부(180a)로부터의 수평방향 거리(△Position_X) 및 소스 PCB(S-PCB)로부터의 수직방향 거리(△Position_Y), 휘도 변화 블록과의 거리(△Distance)에 따라 획득된 보상값들을 연산하여 B32 블록의 보상 데이터(△Data)를 산출할 수 있다.
예를 들어, 보상부(230)는 다음과 같은 방법으로 기준 전압 보상값(△Vref Value)과 B32 블록의 보상 데이터(△Data32)를 산출할 수 있다.
보상부(230)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 따라 Vref 보상 LUT(LUT1)로부터 Vref 보상 게인(α)를 획득할 수 있다. 이에, 기준 전압 보상값(△Vref)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 ref 보상 게인(α)을 곱하여 산출될 수 있다(△Vref = α*Σ△Lum).
보상부(230)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 B32 블록과 제1전원공급부(180a) 간의 수평방향 거리(△Position_X)에 따라 Position_X 보상 LUT(LUT2)로부터 보상 게인(β)을 획득할 수 있다. 이에, 수평방향 거리(△Position_X)에 따른 B32 블록의 보상값(△Data32Position_X)은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 보상 게인(β)을 곱하여 산출될 수 있다(△Data32Position _X = β*Σ△Lum).
보상부(230)는 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)과 B32 블록과 소스 PCB(S-PCB) 간의 수직방향 거리(△Position_Y)에 따라 Position_Y 보상 LUT(LUT3)으로부터 보상 게인(γ)을 획득할 수 있다. 이에, 수직방향 거리(△Position_Y)에 따른 B32 블록의 보상값(△Data32Position_Y)은 휘도 변화량의 합산 값(Σ△Lum)에 보상 게인(γ)을 곱하여 산출될 수 있다(△Data32Position _Y = γ*Σ△Lum).
휘도 변화 블록인 B25블록과 보상 대상 블록인 B32 블록 간의 거리(△Distance)에 따른 보상값은 Distance 보상 LUT(LUT4)를 이용하여 획득될 수 있다. B25블록과 B32블록 간의 X축 방향 거리(△x)에 따른 데이터 보상 게인(δ)은 B25블록의 휘도 변화량(△Lum25) 및 B32 블록과의 X축 방향 거리(△x)에 따라 획득될 수 있다. B25블록과 B32블록 간의 Y축 방향 거리(△y)에 따른 데이터 보상 게인(ε)은 B25블록의 휘도 변화량(△Lum25) 및 B32 블록과의 Y축 방향 거리(△y)에 따라 획득될 수 있다. 이에, B25블록과 B32블록 간의 거리(△Distance)에 따른 보상값(△Data32Block_25)은 B25블록의 휘도 변화량(△Lum25)에 X축 방향 거리(△x)의 보상 게인(δ)와 Y축 방향 거리(△y)의 보상 게인(γ)의 합을 곱하여 산출될 수 있다(△Data32Block_25 = △Lum25(δ+ε)). 같은 방식으로 나머지 휘도 변화 블록들(B26, B35, B36, B52, B53, B62, B63)과의 거리(△Distance)에 따른 보상값들(△Data32Block_26, △Data32Block _35, △Data32Block _36, △Data32Block _52, △Data32Block _53, △Data32Block_62, △Data32Block _ 63)을 산출할 수 있다. 이에, 보상 대상 블록인 B32의 블록 간의 거리(△Distance)에 대한 데이터 보상값은 8개의 휘도 변화 보상값들(△Data32Block_25, △Data32Block _26, △Data32Block _35, △Data32Block _36, △Data32Block _52, △Data32Block_53, △Data32Block _62, △Data32Block _ 63)을 합산하여 산출할 수 있다.
최종적으로, B32 블록의 보상 데이터(△Data32)는 제1전원공급부(180a) 간의 수평방향 거리(△Position_X), 소스 PCB(S-PCB) 간의 수직방향 거리(△Position_Y) 및 휘도 변화 블록들과의 거리(△Distance)에 따라 획득된 모든 보상값들을 합산하여 산출될 수 있다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같다.
도 16 및 도 17은 비교예와 실시예에 따른 화면 표시 결과를 테스트한 결과이다.
도 16은 보상 조건을 달리하는 경우 정지화상의 휘도 변화 측정 결과를 보여주는 도면이다.
(a)는 보상을 수행하지 않은 경우, 화면의 휘도 변화에 따른 EVDD 및 Vref의 변화와 정지화면의 휘도 측정 결과를 나타낸다. 보상을 수행하지 않은 경우 정지화면에서 번쩍임과 딤이 발생함을 알 수 있다.
(b)는 Vref만 보상한 경우, 화면의 휘도 변화에 따른 EVDD 및 Vref의 변화와 정지화면의 휘도 측정 결과를 나타낸다. Vref만 보상한 경우 정지화면에서 번쩍임 현상은 제거되었지만 딤 현상은 발생함을 알 수 있다.
(c)는 Vref와 블록별 데이터를 모두 보상한 경우, 화면의 휘도 변화에 따른 EVDD 및 Vref의 변화와 정지화면의 휘도 측정 결과를 나타낸다. Vref와 블록별 데이터를 모두 보상하면 정지화면이 번쩍임이나 딤 없이 일정한 휘도를 유지함을 알 수 있다.
도 17은 보상을 수행하지 않은 경우와 보상을 수행한 경우 화면 표시 상태를 테스트한 결과이다.
(a)는 화이트(White)화면을 배경으로 휘도 변화 영역이 블랙(Black)과 화이트(White)로 휘도가 변화할 시, 모든 영역이 화이트(White)화면을 표시하는 경우를 예시하고 있다.
(b)는 보상을 수행하지 않은 상태에서, 화이트(White)화면을 배경으로 휘도 변화 영역이 화이트(White)에서 블랙(Black)으로 휘도가 변화할 시 화면을 도시한 것이다. 휘도 변화 영역의 휘도가 급변함에 따라 정지화면 영역의 휘도가 변경되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 휘도 변화 영역과 인접한 영역의 휘도 변화가 더 심하고, 제1전원공급부(180a) 및 소스 PCB(S-PCB)와의 거리가 멀 수록 휘도 변화가 심하다는 것을 확인할 수 있다.
(c)는 Vref와 블록별 데이터를 모두 보상한 경우, 화이트(White)화면을 배경으로 휘도 변화 영역이 화이트(White)에서 블랙(Black)으로 휘도가 변화할 시 화면을 도시한 것이다. Vref와 블록별 데이터를 모두 보상하면 휘도 변화 영역의 휘도가 급변하여도 정지화면 영역의 휘도가 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 영상 공급부 120: 타이밍 컨트롤러
130: 게이트 구동부 140: 데이터 구동부
150: 표시패널 180, 180a: 전원 공급부
200: 프레임 버퍼 210: 계산부
215: 감마-휘도 변환기 220: 검출부
225: 블록 정보 검출기 230: 보상부

Claims (14)

  1. 복수개의 전원 입력 라인에 각각 연결되어 기준 전압을 포함하는 구동전원을 입력받아 영상 데이터를 표시하는 서브픽셀들을 포함하는 표시패널;
    현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 영상 데이터의 휘도차를 블록 단위로 비교하여 블록별 휘도 변화량을 산출하는 계산부;
    상기 블록별 휘도 변화량에 기초하여 휘도가 변하지 않는 블록인 제1 블록들에 대해 보상을 수행할지 결정하고, 보상 수행이 결정되면 휘도 변화 블록인 제2 블록들의 위치정보와 해당 블록의 휘도 변화량을 포함하는 제2 블록정보를 검출하는 검출부; 및
    상기 블록별 휘도 변화량에 따라 상기 기준 전압 보상을 위한 기준 전압 보상값을 생성하고, 상기 제1 블록들과 상기 제2 블록들의 거리와 상기 제2 블록들의 휘도 변화량에 따라 상기 제1 블록들의 데이터전압을 각각 보상하기 위한 제1 보상값들을 생성하는 보상부;
    를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 블록별 휘도 변화량의 총합이 기준 휘도 변화량 이상인 경우 상기 제1 블록들에 대해 보상을 수행하는 것으로 결정하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 표시패널의 일 측에 위치하여 상기 구동전원을 인가하는 전원공급부; 및
    상기 전원공급부에서 출력된 구동전원을 상기 복수개의 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB;
    를 더 포함하는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 전원공급부의 입력 위치와 상기 제1 블록과의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제2 보상값을 생성하는 표시장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 소스-PCB와 상기 제1 블록과의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제3 보상값을 생성하는 표시장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 전원공급부와 상기 제1 블록 간의 X축 방향 거리에 따라 제2 보상값을 생성하고,
    상기 소스-PCB와 상기 제1 블록 간의 Y축 방향 거리에 따라 제3 보상값을 생성하는 표시장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 기준전압 보상값을 상기 전원공급부에 입력하여 상기 전원공급부에서 출력되는 상기 기준전압을 보상하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 수평 거리에 따른 보상값과 수직 거리에 따른 보상값을 합산하여 상기 제1 보상값을 생성하는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 제1 보상값과, 상기 구동전원을 인가하는 전원공급부의 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 생성되는 제2 보상값과, 상기 전원공급부에서 출력된 구동전원을 상기 복수개의 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB의 입력 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 생성되는 제3 보상값을 합산하여 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하는 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 블록별 휘도 변화량의 합산값에 대응되는 기준 전압 보상값이 저장된 제1LUT;
    상기 제2 블록의 휘도 변화량과 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 거리에 대응되는 상기 제1 보상값이 저장된 제2LUT;
    상기 블록별 휘도 변화량의 합산값과 상기 구동전원의 입력 위치와 상기 제1 블록의 거리에 대응되는 상기 제2 보상값이 저장된 제3LUT; 및
    상기 블록별 휘도 변화량의 합산값과 상기 데이터전압의 입력 위치와 상기 제1 블록의 거리에 대응되는 상기 제3 보상값이 저장된 제4LUT;
    를 포함하는 표시장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 보상부는,
    상기 블록별 휘도 변화량의 합산값에 대응되는 기준 전압 보상값이 저장된 제1LUT; 및
    상기 제2 블록의 휘도 변화량과 상기 제1 블록과 상기 제2 블록의 거리에 대응되는 상기 제1 보상값이 저장된 제2LUT;
    를 포함하는 표시장치.
  12. 기준 전압을 포함하는 구동전원을 인가하는 복수개의 전원 입력 라인 및 데이터전압을 인가하는 복수개의 데이터 라인이 배열되고, 상기 전원 입력라인 및 상기 데이터 라인에 연결되어 영상 데이터를 표시하는 복수개의 서브픽셀들을 포함하는 표시패널을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    현재 프레임의 영상 데이터와 이전 프레임의 영상 데이터의 휘도차를 블록별로 비교하는 단계;
    상기 블록별 휘도 변화량의 총합이 기준 휘도 변화량 이상인 경우 휘도가 변하지 않는 블록인 제1 블록들에 대한 보상 수행을 결정하는 단계;
    보상 수행이 결정되면 휘도 변화 블록인 제2 블록들의 위치정보와 해당 블록의 휘도 변화량을 검출하는 단계;
    상기 블록별 휘도 변화량의 총합에 따라 상기 기준 전압 보상을 위한 기준 전압 보상값을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 블록들과 상기 제2 블록들의 거리와 상기 제2 블록들의 휘도 변화량에 따라 상기 제1 블록들의 데이터전압을 각각 보상하기 위한 제1 보상값들을 생성하는 단계;
    를 포함하는 표시장치의 구동방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 구동전원을 인가하는 전원공급부의 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제2 보상값을 생성하는 단계; 및
    상기 전원공급부에서 출력된 구동전원을 상기 복수개의 전원 입력 라인에 전달하는 소스-PCB의 입력 위치와 상기 제1 블록의 거리에 따라 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하기 위한 제3 보상값을 생성하는 단계;
    를 더 포함하는 표시장치의 구동방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 보상값과, 상기 제2 보상값과, 상기 제3 보상값을 합산하여 상기 제1 블록의 데이터전압을 보상하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 구동방법.
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