KR102326029B1 - 데이터 보정 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

데이터 보정 장치는 표시 패널의 화소들에 공급되는 영상 데이터를 변환하여 입력 계조 데이터를 생성하는 변환부, 기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 화소들 각각에 공급되는 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산하는 휘도비 연산부, 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 기 설정된 보정 계수를 출력하는 보정 계수 출력부, 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 연산하는 보정 데이터 연산부 및 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력하는 데이터 출력부를 포함한다.

Description

데이터 보정 장치 및 이를 포함하는 표시 장치 {DATA COMPENSATION DEVICE AND DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 데이터 보정 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 데이터 보정 장치 및 이를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display; OLED) 등이 있다. 특히, 유기 발광 표시 장치는 넓은 시야각, 빠른 응답 속도, 얇은 두께, 낮은 소비 전력 등의 여러 가지 장점들을 가지기 때문에 유망한 차세대 표시 장치로 각광받고 있다.
표시 장치가 대형화 및 고해상도화됨에 따라 표시 장치의 소비 전력이 증가하는 추세이다. 표시 장치의 소비 전력을 감소시키기 위해 가능한 범위 내에서 영상 데이터의 휘도를 낮추어서 자동적으로 전류 소모를 줄이는 자동 전류 제한(Automatic Current Limitation; ACL)에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명의 일 목적은 자동 전류 제한(Automatic Current Limitation; ACL) 구동 시 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있는 데이터 보정 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 자동 전류 제한 시 표시 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명이 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 보정 장치는 표시 패널의 화소들에 공급되는 영상 데이터를 변환하여 입력 계조 데이터를 생성하는 변환부, 기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 상기 화소들 각각에 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산하는 휘도비 연산부, 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비에 기초하여 기 설정된 보정 계수를 출력하는 보정 계수 출력부, 상기 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 연산하는 보정 데이터 연산부 및 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력하는 데이터 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 휘도비 연산부는 수학식 "
Figure 112015024603083-pat00001
" (단, R은 휘도비, Gin는 입력 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값을 나타냄)으로부터 상기 휘도비를 연산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 보정 계수 출력부는 상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 저장부, 일 프레임 동안 상기 휘도비 연산부에서 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비의 평균값을 연산하는 연산부 및 상기 저장부로부터 상기 평균값에 상응하는 상기 보정 계수를 선택하여 출력하는 선택부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 저장부는 상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 룩업 테이블(Look Up Table; LUT)로 구현될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 보정 데이터 연산부는 수학식 "
Figure 112015024603083-pat00002
" (단, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, Cc는 보정 계수를 나타냄)에 기초하여 상기 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 보정 데이터 연산부는 수학식 "
Figure 112015024603083-pat00003
" (단, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, 는 감마 값, Cc는 보정 계수를 나타냄)에 기초하여 상기 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 출력부는 상기 변환부에서 공급되는 다음 프레임의 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변환부는 상기 입력 계조 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 출력부는 상기 프레임 메모리에 저장된 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 일 프레임 동안 상기 화소들에 공급되는 영상 데이터를 입력 계조 데이터로 변환하고, 상기 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 보정 계수를 출력하며, 상기 보정 계수에 기초하여 보정 계조 데이터를 연산하는 데이터 보정부, 상기 화소들에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부, 상기 화소들에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부 및 상기 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 보정부는 상기 영상 데이터를 변환하여 상기 입력 계조 데이터를 생성하는 변환부, 기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 상기 화소들 각각에 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비를 연산하는 휘도비 연산부, 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비에 기초하여 기 설정된 상기 보정 계수를 출력하는 보정 계수 출력부, 상기 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산하는 보정 데이터 연산부 및 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력하는 데이터 출력부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 휘도비 연산부는 수학식 "
Figure 112015024603083-pat00004
" (단, R은 휘도비, Gin는 입력 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, 는 감마 값을 나타냄)으로부터 상기 휘도비를 연산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 보정 계수 출력부는 상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 저장부, 상기 일 프레임 동안 상기 휘도비 연산부에서 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비의 평균값을 연산하는 연산부 및 상기 저장부로부터 상기 평균값에 상응하는 상기 보정 계수를 선택하여 출력하는 선택부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 저장부는 상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 룩업 테이블(Look Up Table; LUT)로 구현될 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 보정 데이터 연산부는 수학식 "
Figure 112015024603083-pat00005
" (단, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, Cc는 보정 계수를 나타냄)에 기초하여 상기 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 보정 데이터 연산부는 수학식 "
Figure 112015024603083-pat00006
" (단, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, 는 감마 값, Cc는 보정 계수를 나타냄)에 기초하여 상기 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 출력부는 상기 변환부에서 공급되는 다음 프레임의 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 변환부는 상기 입력 계조 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 출력부는 상기 프레임 메모리에 저장된 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 데이터 보정부는 상기 타이밍 제어부와 연결되거나, 상기 타이밍 제어부 내에 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 데이터 보정 장치는 표시 패널에 공급되는 영상 데이터를 휘도비에 기초하여 보정함으로써, 자동 전류 제한 구동 시 화질 특성이 변경되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 데이터 보정 장치를 포함하는 표시 장치의 자동 전류 제한 구동 시 표시 장치의 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 데이터 보정 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 데이터 보정 장치에 포함되는 휘도비 연산부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1의 데이터 보정 장치에 포함되는 보정 계수 출력부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 데이터 보정 장치에 포함되는 보정 데이터 연산부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 도 5의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 7은 도 6의 전자 기기가 스마트폰으로 구현되는 일 예를 나타내는 도면이다.
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 실시예들에 따른 데이터 보정 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 도 1의 데이터 보정 장치에 포함되는 휘도비 연산부의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 도 1의 데이터 보정 장치에 포함되는 보정 계수 출력부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 데이터 보정 장치(100)는 변환부(110), 휘도비 연산부(120), 보정 계수출력부(130), 보정데이터 연산부(140) 및 데이터 출력부(150)를 포함할 수 있다.
변환부(110)는 표시 패널의 화소들에 공급되는 영상 데이터(R, G, B)를 변환하여 입력 계조 데이터(Gin)를 생성할 수 있다. 변환부(110)는 외부 장치 또는 타이밍 제어부로부터 영상 데이터(R, G, B)를 수신할 수 있다. 변환부(110)는 6비트 또는 8비트의 디지털 신호로 공급되는 영상 데이터(R, G, B)를 영상 데이터(R, G, B)에 상응하는 계조 데이터로 변환하여 입력 계조 데이터(Gin)로서 출력할 수 있다. 예를 들어, 6비트의 영상 데이터(R, G, B)는 0 ~ 63 의 계조 데이터를 갖는 입력 계조 데이터(Gin)로 변환될 수 있고, 8 비트의 영상 데이터(R, G, B)는 0 ~ 255 계조 데이터를 갖는 입력 계조 데이터(Gin)로 변환될 수 있다.
휘도비 연산부(120)는 기 설정된 감마 값(γ) 및 최대계조 데이터(Gmax)에 기초하여 화소들 각각에 공급되는 입력 계조 데이터(Gin)의 휘도비(R)를 연산할 수 있다. 휘도비 연산부(120)는 최대 계조 데이터(Gmax)에 대한 입력 계조 데이터(Gin)의 비율에 감마 값을 적용하여, 휘도비(R)를 산출할 수 있다. 구체적으로, 휘도비 연산부(120)는 [수학식1]로부터 입력 계조 데이터(Gin)의 휘도비(R)를 연산할 수 있다.
[수학식1]
Figure 112015024603083-pat00007
이 때, R은 휘도비, Gin은 입력 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값을 나타낸다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 휘도비 연산부(120)는 기 설정된 감마 값(γ)을 갖는 감마 커브에 대응하는 입력 데이터(Gin)의 휘도비(R)를 연산할 수 있다. 예를 들어, 감마 값은 2.2일 수 있고, 휘도비 연산부(120)는 [수학식1]에 기초하여 2.2 감마 값을 갖는 감마 커브에 대응하는 휘도비(R)를 연산할 수 있다.
보정 계수 출력부(130)는 입력 계조 데이터(Gin)의 휘도비(R)에 기초하여 기 설정된 보정 계수(Cc)를 출력할 수 있다. 도 3을 참조하면, 보정 계수 출력부(130)는 저장부(132), 연산부(134) 및 선택부(136)를 포함할 수 있다. 저장부(132)는 휘도비(R)에 상응하는 보정 계수(Cc)를 저장할 수 있다. 보정 계수(Cc)는 표시 패널의 특성에 따라 기 설정되어 저장될 수 있다. 보정 계수(Cc)는 표시 장치의 자동 전류 제한(Automatic Current Limitation; ACL) 구동 시 입력 계조 데이터(Gin)를 보정하기 위한 값이다. 예를 들어, 휘도비(R)가 증가할수록 표시 패널의 소비 전력이 증가하므로, 휘도비(R)가 증가할수록 보정 계수(Cc)가 증가할 수 있다. 저장부(132)는 휘도비(R)에 상응하는 보정 계수(Cc)를 저장하는 룩업 테이블(Look Up Table; LUT)로 구현될 수 있다. 휘도비(R)는 0부터 1의 값을 가지므로, 룩업 테이블에는 0부터 1에 상응하는 보정 계수(Cc)가 저장될 수 있다. 연산부(134)는 하나의 프레임 동안 휘도비 연산부(120)에서 공급되는 입력 계조 데이터(Gin)의 휘도비(R)의 평균값(AR)을 연산할 수 있다. 선택부(136)는 연산부(134)로부터 휘도비(R)의 평균값(AR)을 공급받을 수 있다. 선택부(136)는 저장부(132)로부터 휘도비(R)의 평균값(AR)에 상응하는 보정 계수(Cc)를 선택하여 출력할 수 있다.
보정 데이터 연산부(140)는 보정 계수(Cc)에 기초하여 전 계조 데이터의 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널이 8비트의 영상 데이터(R, G, B)를 표시하는 경우, 보정 데이터 연산부(140)는 보정 계수(Cc)에 기초하여 0 ~ 255 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다. 일 실시예에서, 보정 데이터 연산부(140)는 [수학식 2]로부터 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112015024603083-pat00008
이 때, Gc는 보정 계조데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, Cc는 보정 계수를 나타낸다. 보정 데이터 연산부(140)는 각각의 계조 데이터(Gx)에서 최대 계조 데이터(Gmax)에 대한 계조 데이터(Gx)의 비에 보정 계수(Cc)를 곱한 값을 빼서 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다. [수학식2]에 의하면, 각각의 계조 데이터(Gx)의 보정량(계조 데이터(Gx)와 계조 데이터(Gx)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)의 차)은 저계조에서 고계조로 갈수록 선형적으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널이 8 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 표시하고, 보정 계수(Cc)가 20인 경우, 0 계조 데이터(Gx)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)는 0이고, 255 계조 데이터(Gx)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)는 235일 수 있다. 이 때, 보정 데이터 연산부(140)는 고계조로 갈수록 보정량을 선형적으로 증가시킴으로써, 표시 패널의 소비 전류를 감소시킬 수 있다.
다른 실시예에서 보정 데이터 연산부(140)는 [수학식3]으로부터 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112015024603083-pat00009
이 때, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값, Cc는 보정 계수를 나타낸다. 보정 데이터 연산부(140)는 감마 값(γ) 및 보정 계수(Cc)에 기초하여 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다. [수학식3]에 의하면, 각각의 계조 데이터(Gx)의 보정량(계조 데이터(Gx)와 계조 데이터(Gx)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)의 차)은 저계조에서 고계조로 갈수록 비선형적으로 증가할 수 있다. 예를 들어, 표시 패널이 8 비트의 영상 데이터(R, G, B)를 표시하고, 보정 계수(Cc)가 20, 감마 값(γ)이 2.2인 경우, 0 계조 데이터(Gx)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)는 0이고, 255 계조 데이터(Gx)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)는 235일 수 있다. 이 때, 보정 데이터 연산부(140)는 저계조의 보정량을 감소시킴으로써, 저계조 영상의 왜곡을 방지할 수 있다.
데이터 출력부(150)는 입력 계조 데이터(Gin)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)를 출력 계조 데이터(Gout)로 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 출력부(150)는 변환부(110)에서 공급되는 다음 프레임의 입력 계조 데이터(Gin)를 공급받고, 상기 입력 계조 데이터(Gin)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)를 출력 계조 데이터(Gout)로 출력할 수 있다. 즉, 데이터 보정 장치(150)는 (n)번째 프레임의 영상 데이터가 표시 패널에 표시되는 동안 보정 계조 데이터(Gc)를 연산하고, (n+1)번째 프레임의 영상 데이터에 상응하는 입력 계조 데이터(Gin)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)를 출력 계조 데이터(Gout)로 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 출력부(150)는 프레임 메모리에 저장된 입력 계조 데이터(Gin)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)를 출력 계조 데이터(Gout)로 출력할 수 있다. 이 때, 변환부(110)는 입력 계조 데이터(Gin)를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다. 즉, 데이터 보정 장치(100)는 (n)번째 프레임의 입력 계조 데이터(Gin)를 프레임 메모리에 저장하고, 보정 계조 데이터(Gc)를 연산하며, 프레임 메모리에 저장된(n)번째 프레임의 입력 계조 데이터(Gin)에 상응하는 보정 계조 데이터(Gc)를 출력 계조 데이터(Gout)로 출력할 수 있다.
상술한 바와 같이, 데이터 보정 장치(100)는 기 설정된 감마 값(γ) 및 최대 계조 데이터(Gmax)에 기초하여 입력 계조 데이터(Gin)의 휘도비(R)를 연산하고, 휘도비(R)에 기초하여 기 설정된 보정 계수(Cc)를 출력하며, 보정 계수(Cc)에 기초하여 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다. 이 때, 최대 계조 데이터(Gmax)에 대한 입력 계조 데이터(Gin)의 비율에 감마 값(γ)을 적용하여 휘도비(R)를 산출함으로써, 자동 전류 제한 구동 시 표시 패널의 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 4는 도 1의 데이터 보정 장치에 포함되는 보정 데이터 연산부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 보정 데이터 연산부는 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터(Gx)의 보정 계조 데이터(Gc)를 연산할 수 있다. 자동 전류 제한 구동을 하지 않는 경우(case1), 각각의 계조 데이터(Gx)가 그대로 보정 계조 데이터(Gc)로 출력될 수 있다. 보정 데이터 연산부가 [수학식2]를 이용하여 보정 계조 데이터(Gc)를 연산하는 경우(case2), 계조 데이터(Gx)의 보정량(△Y2)은 저계조에서 고계조로 갈수록 선형적으로 증가할 수 있다. 따라서, 보정 데이터 연산부가 [수학식2]를 이용하여 보정 계조 데이터(Gc)를 연산하는 경우(case2), 고계조로 갈수록 보정량(△Y2)이 선형적으로 증가됨으로써, 표시 패널의 소비 전류가 감소될 수 있다. 보정 데이터 연산부가 [수학식3]을 이용하여 보정 계조 데이터(Gc)를 연산하는 경우(case3), 계조 데이터(Gx)의 보정량(△Y3)은 저계조에서 고계조로 갈수록 비선형적으로 증가할 수 있다. 즉, 보정 데이터 연산부가 [수학식3]을 이용하여 보정 계조 데이터(Gc)를 연산하는 경우(case3), 저계조의 보정량(△Y3)을 감소시킴으로써, 저계조의 영상 왜곡을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 표시 장치(200)는 표시 패널(210), 데이터 보정부(220), 스캔 구동부(230), 데이터 구동부(240) 및 타이밍 제어부(250)를 포함할 수 있다. 이 때, 데이터 보정부(220)는 도 1의 데이터 보정 장치(100)에 상응할 수 있다.
표시 패널(210)은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 표시 패널(210) 상에는 복수의 데이터 라인들 및 스캔 라인들이 배치되고, 데이터 라인과 스캔 라인들이 교차하는 영역에 화소들이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 화소들 각각은 화소 회로, 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 이 경우, 화소 회로가 스캔 라인으로부터 공급되는 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인으로부터 공급되는 데이터 신호를 구동 트랜지스터에 전달하면, 구동 트랜지스터는 데이터 신호에 기초하여 유기 발광 다이오드를 흐르는 구동 전류를 조절할 수 있고, 유기 발광 다이오드는 상기 구동 전류에 기초하여 발광할 수 있다.
스캔 구동부(230)는 복수의 스캔 라인들을 통해 화소들에 스캔 신호를 공급할 수 있고, 데이터 구동부(240)는 상기 스캔 신호에 따라 복수의 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호를 공급할 수 있다. 타이밍 제어부(250)는 스캔 구동부(230) 및 데이터 구동부(240)를 제어하는 제어 신호들을 생성할 수 있다.
데이터 보정부(220)는 일 프레임 동안 화소들에 공급되는 영상 데이터를 입력 계조 데이터로 변환하고, 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 보정 계조 데이터를 연산하며, 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력할 수 있다. 구체적으로, 데이터 보정부(220)는 변환부, 휘도비 연산부, 보정 계수 출력부, 보정 데이터 연산부 및 데이터 출력부를 포함할 수 있다. 변환부는 표시 패널의 화소들에 공급되는 영상 데이터를 변환하여 입력 계조 데이터를 생성할 수 있다. 변환부는 6비트 또는 8비트의 디지털 신호로 공급되는 영상 데이터를 영상 데이터에 상응하는 계조 데이터로 변환하여 입력 계조 데이터로서 출력할 수 있다. 휘도비 연산부는 기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 화소들 각각에 공급되는 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산할 수 있다. 휘도비 연산부는 최대 계조 데이터에 대한 입력 계조 데이터의 비율에 감마 값을 적용하여 휘도비를 산출할 수 있다. 휘도비 연산부는 [수학식1]을 이용하여 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산할 수 있다. 보정 계수 출력부는 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 기 설정된 보정 계수를 출력할 수 있다. 보정 계수 출력부는 저장부, 연산부 및 선택부를 포함할 수 있다. 저장부는 휘도비에 상응하는 보정 계수를 저장할 수 있다. 보정 계수는 표시 장치의 자동 전류 제한 구동 시 입력 계조 데이터를 보정하기 위한 값이다. 예를 들어, 휘도비가 증가할수록 표시 패널의 소비 전력이 증가하므로, 휘도비가 증가할수록 보정 계수가 증가할 수 있다. 저장부는 휘도비에 상응하는 보정 계수를 저장하는 룩업 테이블로 구현될 수 있다. 연산부는 하나의 프레임 동안 휘도비 연산부에서 공급되는 입력 계조 데이터의 휘도비의 평균값을 연산할 수 있다. 선택부는 저장부로부터 휘도비의 평균값에 상응하는 보정 계수를 선택하여 출력할 수 있다. 보정 데이터 연산부는 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터의 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다. 일 실시예에서, 보정 데이터 연산부는 [수학식 2]로부터 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다. 이 때, 보정 데이터 연산부는 고계조로 갈수록 보정량(계조 데이터와 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터의 차)을 선형적으로 증가시킴으로써, 표시 패널의 소비 전류를 감소시킬 수 있다. 다른 실시예에서 보정 데이터 연산부는 [수학식3]으로부터 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다. 이 때, 보정 데이터 연산부는 저계조의 보정량(각각의 계조와 각각의 계조에 상응하는 보정 계조 데이터의 차)을 감소시킴으로써, 저계조 영상의 왜곡을 방지할 수 있다. 데이터 출력부는 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 출력부는 변환부에서 공급되는 다음 프레임의 입력 계조 데이터를 공급받고, 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 출력부는 프레임 메모리에 저장된 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다. 이 때, 변환부는 입력 계조 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다. 데이터 보정부(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 타이밍 제어부(250)와 연결되거나, 타이밍 제어부(250) 내에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 데이터 보정부(220)는 기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산하고, 휘도비에 기초하여 기 설정된 보정 계수를 출력하며, 보정 계수에 기초하여 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다. 이 때, 최대 계조 데이터에 대한 입력 계조 데이터의 비율에 감마 값을 적용하여 휘도비를 산출할 수 있다. 따라서, 데이터 보정부(220)를 포함하는 표시 장치의 자동 전류 제한 구동 시 표시 품질이 향상될 수 있다.
도 6은 도 5의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 도면이고, 도 7은 도 6의 전자 기기가 스마트폰으로 구현되는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전자 기기(300)는 프로세서(310), 메모리 장치(320), 저장 장치(330), 입출력 장치(340), 파워 서플라이(350) 및 표시 장치(360)를 포함할 수 있다. 이 때, 표시 장치(360)는 도 5의 표시 장치(200)에 상응할 수 있다. 나아가, 전자 기기(300)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다. 한편, 도 7에 도시된 바와 같이 전자 기기(300)는 스마트폰(400)으로 구현될 수 있으나, 전자 기기(300)가 그에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(310)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 일 실시예에서 프로세서(310)는 마이크로프로세서(micro processor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 프로세서(310)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 또한, 프로세서(310)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다. 메모리 장치(320)는 전자 기기(300)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(320)는 EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random AccessMemory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다. 저장 장치(330)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Dist Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다.
입출력 장치(340)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 표시 장치(360)는 입출력 장치(340) 내에 구비될 수도 있다. 파워 서플라이(350)는 전자 기기(300)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시 장치(360)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 상술한 바와 같이, 표시 장치(360)는 표시 패널, 데이터 보정부, 스캔 구동부, 데이터 구동부 및 타이밍 제어부를 포함할 수 있다. 표시 패널은 복수의 화소들을 포함할 수 있다. 데이터 보정부는 일 프레임 동안 화소들에 공급되는 영상 데이터를 입력 계조 데이터로 변환하고, 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 보정 계조 데이터를 연산하며, 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력할 수 있다. 구체적으로, 데이터 보정부는 변환부, 휘도비 연산부, 보정 계수 출력부, 보정 데이터 연산부 및 데이터 출력부를 포함할 수 있다. 변환부는 표시 패널의 화소들에 공급되는 영상 데이터를 변환하여 입력 계조 데이터를 생성할 수 있다. 휘도비 연산부는 기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 화소들 각각에 공급되는 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산할 수 있다. 휘도비 연산부는 최대 계조 데이터에 대한 입력 계조 데이터의 비율에 감마 값을 적용하여 휘도비를 산출할 수 있다. 보정 계수 출력부는 하나의 프레임 동안 휘도비 연산부에서 공급되는 입력 계조 데이터의 휘도비의 평균값을 연산하고, 상기 휘도비의 평균값에 상응하는 보정 계수를 선택하여 출력할 수 있다. 이 때, 보정 계수는 표시 장치의 자동 전류 제한 구동 시 입력 계조 데이터를 보정하기 위한 값이다. 보정 데이터 연산부는 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터의 보정 계조 데이터를 연산할 수 있다. 일 실시예에서, 보정 데이터 연산부는 고계조로 갈수록 계조의 보정량(계조 데이터와 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터의 차)을 선형적으로 증가시킴으로써, 표시 패널의 소비 전류를 감소시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 보정 데이터 연산부는 고계조로 갈수록 계조의 보정량을 비선형적으로 증가시킬 수 있다. 이 때, 보정 데이터 연산부는 저계조의 보정량을 감소시킬 수 있다. 데이터 출력부는 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 출력부는 변환부에서 공급되는 다음 프레임의 입력 계조 데이터를 공급받고, 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 출력부는 프레임 메모리에 저장된 입력 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력할 수 있다. 이 때, 변환부는 입력 계조 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 6의 전자 기기(300)는 일 프레임 동안 화소들에 공급되는 영상 데이터를 입력 계조 데이터로 변환하고, 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 보정 계수를 선택하며, 상기 보정 계수에 기초하여 보정 계조 데이터를 연산하여 입력 계조 데이터를 연산하는 표시 장치(360)를 포함함으로써, 표시 장치(360)의 자동 전류 제한 구동 시 소비 전류를 감소시키고, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 표시 장치를 구비한 모든 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북, 디지털 카메라, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 타블렛 PC, 피디에이(PDA), 피엠피(PMP), MP3 플레이어, 네비게이션, 비디오폰 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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: 데이터 보정 장치 110: 변환부
120: 휘도비 연산부 130: 보정 계수 출력부
140: 보정 데이터 연산부 150: 데이터 출력부
200: 표시 장치 300: 전자 기기

Claims (20)

  1. 표시 패널의 화소들에 공급되는 영상 데이터를 변환하여 입력 계조 데이터를 생성하는 변환부;
    기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 상기 화소들 각각에 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 휘도비를 연산하는 휘도비 연산부;
    상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비에 기초하여 기 설정된 보정 계수를 출력하는 보정 계수 출력부;
    상기 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터에 상응하는 보정 계조 데이터를 연산하는 보정 데이터 연산부; 및
    상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력하는 데이터 출력부를 포함하고,
    상기 보정 데이터 연산부는 수학식 "
    Figure 112021056966256-pat00023
    " (단, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값, Cc는 보정 계수를 나타냄)에 기초하여 상기 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산하는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도비 연산부는 수학식 "
    Figure 112015024603083-pat00010
    " (단, R은 휘도비, Gin는 입력 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값을 나타냄)으로부터 상기 휘도비를 연산하는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보정 계수 출력부는
    상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 저장부;
    일 프레임 동안 상기 휘도비 연산부에서 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비의 평균값을 연산하는 연산부; 및
    상기 저장부로부터 상기 평균값에 상응하는 상기 보정 계수를 선택하여 출력하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 저장부는 상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 룩업 테이블(Look Up Table; LUT)로 구현되는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 출력부는 상기 변환부에서 공급되는 다음 프레임의 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 변환부는
    상기 입력 계조 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 데이터 출력부는 상기 프레임 메모리에 저장된 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 데이터 보정 장치.
  10. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    일 프레임 동안 상기 화소들에 공급되는 영상 데이터를 입력 계조 데이터로 변환하고, 상기 입력 계조 데이터의 휘도비에 기초하여 보정 계수를 출력하며, 상기 보정 계수에 기초하여 보정 계조 데이터를 연산하는 데이터 보정부;
    상기 화소들에 스캔 신호를 공급하는 스캔 구동부;
    상기 화소들에 데이터 신호를 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 스캔 구동부 및 상기 데이터 구동부를 제어하는 제어 신호를 생성하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 데이터 보정부는
    상기 영상 데이터를 변환하여 상기 입력 계조 데이터를 생성하는 변환부;
    기 설정된 감마 값 및 최대 계조 데이터에 기초하여 상기 화소들 각각에 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비를 연산하는 휘도비 연산부;
    상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비에 기초하여 기 설정된 상기 보정 계수를 출력하는 보정 계수 출력부;
    상기 보정 계수에 기초하여 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산하는 보정 데이터 연산부; 및
    상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 출력 계조 데이터로 출력하는 데이터 출력부를 포함하고,
    상기 보정 데이터 연산부는 수학식 "
    Figure 112021056966256-pat00024
    " (단, Gc는 보정 계조 데이터, Gx는 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값, Cc는 보정 계수를 나타냄)에 기초하여 상기 전 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 연산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 휘도비 연산부는 수학식 "
    Figure 112021056966256-pat00013
    " (단, R은 휘도비, Gin는 입력 계조 데이터, Gmax는 최대 계조 데이터, γ는 감마 값을 나타냄)으로부터 상기 휘도비를 연산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 보정 계수 출력부는
    상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 저장부;
    상기 일 프레임 동안 상기 휘도비 연산부에서 공급되는 상기 입력 계조 데이터의 상기 휘도비의 평균값을 연산하는 연산부; 및
    상기 저장부로부터 상기 평균값에 상응하는 상기 보정 계수를 선택하여 출력하는 선택부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 저장부는 상기 휘도비에 상응하는 상기 보정 계수를 저장하는 룩업 테이블(Look Up Table; LUT)로 구현되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 데이터 출력부는 상기 변환부에서 공급되는 다음 프레임의 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 10 항에 있어서, 상기 변환부는
    상기 입력 계조 데이터를 프레임 단위로 저장하는 프레임 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 데이터 출력부는 상기 프레임 메모리에 저장된 상기 입력 계조 데이터에 상응하는 상기 보정 계조 데이터를 상기 출력 계조 데이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 제 10 항에 있어서, 상기 데이터 보정부는 상기 타이밍 제어부와 연결되거나, 상기 타이밍 제어부 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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