KR102380391B1 - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에이징을 통하여, 표시 패널의 색차 균일도를 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명은 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 영상 신호를 인가받아, 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부 및 영상 데이터를 인가받아, 상기 복수의 표시 영역에 배치된 복수의 화소에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함하고, 타이밍 제어부는 복수의 표시 영역의 휘도가 균일 하도록 상기 영상 데이터의 계조를 결정하는 계조 결정부 및 복수의 표시 영역의 중심 파장이 균일 하도록 에이징하는 에이징부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법 {DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에이징을 통하여, 표시 패널의 색차 균일도를 향상시킬 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시 장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel), 유기 발광 표시 장치 (Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 여러 가지 표시 장치가 활용되고 있다.
이러한 표시 장치는, 데이터 라인들과 게이트 라인들이 배치되고, 데이터 라인들과 게이트 라인들이 서로 교차하는 지점에 배치된 화소들을 구비하는 표시 패널을 포함한다. 또한, 표시 장치는, 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부와, 게이트 라인들로 게이트 전압을 공급하는 게이트 구동부와, 데이터 구동부 및 게이트 구동부를 제어하는 타이밍 제어부 등을 포함한다.
특히, 표시 복수의 화소들이 구비된 표시 패널은 표시 패널의 기판의 불균일성 또는 제조 공정상의 편차로 인하여, 표시 패널에 하나의 컬러를 디스플레이 하더라도, 균일한 컬러가 구현되지 않는 문제점이 발생하였다.
이에, 당업자들은 영상 출력시에 실시간으로 데이터 구동부에 인가되는 영상 데이터를 복수의 화소의 색차, 휘도차에 따라 가변하여 표시 패널의 균일화를 도모하였다.
그러나, 이러한 방법은 영상 출력시 영상 데이터의 스케일을 가변함으로써, 표시 패널에서 출력되는 영상의 컬러 개멋(color gamut)의 크기가 축소되는 문제점이 발생하였다.
즉, 실시간 영상 데이터 가변을 통하여, 표시 패널의 균일화를 진행할 경우, 표시 패널의 색 표현 능력이 저하되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 패널의 에이징을 통하여, 표시 패널의 광학 특성을 균일화 할 수 있는 표시 장치 및 이의 구동 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널, 영상 신호를 인가받아, 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부 및 영상 데이터를 인가받아, 상기 복수의 표시 영역에 배치된 복수의 화소에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함하고, 타이밍 제어부는 복수의 표시 영역의 휘도가 균일 하도록 상기 영상 데이터의 계조를 결정하는 계조 결정부 및 복수의 표시 영역의 중심 파장이 균일 하도록 에이징하는 에이징부를 포함한다.
전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 표시 영역의 휘도가 균일 하도록 상기 영상 데이터의 계조를 결정하는 계조 결정 단계 및 복수의 표시 영역의 중심 파장이 균일 하도록 에이징하는 에이징 단계를 포함한다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 에이징을 통하여, 표시 패널의 광학 특성은 균일하게 될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널 에이징을 통하여, 표시 패널의 휘도 편차 및 파장 편차는 균일화된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 색 표현력의 저하되지 않으면서 색 균일도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 구비되는 표시 장치에 배치된 화소의 구동을 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 구비되는 타이밍 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 설명하기 위한 개략적인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 타이밍 제어부(140)를 포함한다.
표시 패널(110)은 유리 또는 플라스틱을 이용한 기판 상에 매트릭스 형태로 교차 형성된 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLm)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)을 포함한다. 그리고 복수의 게이트 라인(GL1 내지 GLm)과 데이터 라인(DL1 내지 DLn)의 교차 지점에 복수의 화소(Px)가 정의되어 있다. 그리고, 표시 패널(110)의 각 화소(Px)는 적어도 하나의 박막 트랜지스터가 구비되어 있다.
그리고 표시 패널(110)에는 복수의 화소(Px)를 포함하는 복수의 표시 영역이 설정된다. 즉, 표시 패널(110)은 매트릭스 형태로 배치되는 복수의 표시 영역(PA)을 포함할 수 있고, 각각의 표시 영역(PA)에는 복수의 화소(Px)가 배치될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해, 도2에 도시된 바와 같이, 3x3 매트릭스 형태로 배치된 제1 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA1 내지 PA9)을 기준으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100) 및 이의 구동 방법에 대하여 설명한다. 다만, 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 형태 및 배치 관계는 이에 한정되는 것이 아니고, 다양한 형태로 변형될 수 있다.
여기서, 표시 장치(100)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다. 이러한 경우에, 복수의 화소(Px) 에 배치된 유기 발광 다이오드에 전류를 가하여, 방출된 전자와 정공의 결합으로 여기자가 생성된다. 그리고, 상기 여기자가 발광하여 유기 발광 표시 장치의 계조를 구현하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 구비되는 표시 장치에 배치된 화소의 구동을 설명하기 위한 회로도이다.
보다 상세하게 도 3를 참조하여 각 화소(Px)의 구동을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 각 화소(Px)의 게이트라인(GL1 내지 GLm)에 공급되는 게이트 전압에 의해 스위칭 트랜지스터(ST)가 턴온(turn-on)된다. 그리고, 턴온(turn-on)된 스위칭 트랜지스터(ST)에 의해, 데이터라인(DL1 내지 DLn)으로부터 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 이를 인가 받은 구동 트랜지스터(DT)에 의해 구동 전류(IOLED)가 제어된다. 마지막으로, 유기 발광 다이오드(OLED)는 제어된 구동 전류(IOLED)에 대응되는 광을 방출함으로써 영상을 표시한다.
전술한 바와 같이, 표시 장치(100)는 유기 발광 표시 장치에 한정되지 않고, 액정 표시 장치 등 다양한 형태의 표시 장치일 수 있다.
그리고, 각각의 화소(Px)는 복수의 서브 화소를 포함할 수 있고, 각각의 서브 화소는 특정 컬러의 빛을 구현할 수 있다. 예를 들어, 복수의 서브 화소는 적색을 구현하는 적색 서브 화소, 녹색을 구현하는 녹색 서브 화소 및 청색을 구현하는 청색 서브 화소로 구성될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 다양한 제어 신호(DCS, GCS) 및 영상 데이터(RGB)를 공급하여, 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어한다. 그리고 타이밍 제어부(140)는 표시 패널(110)의 표시 영역(PA) 각각에 에이징을 수행한다. 타이밍 제어부(140)의 에이징에 관한 내용은 도4를 참조하여 후술한다.
구체적으로, 타이밍 제어부(140)는 외부 호스트 시스템으로부터 수신되는 타이밍 신호(TS)에 기초하여, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 맞춰 스캔을 시작한다. 그리고, 타이밍 제어부(140)는 외부 호스트 시스템으로부터 수신되는 영상 신호(VS)를 데이터 구동부(120)에서 처리 가능한 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여, 영상 데이터(RGB)를 출력한다. 이로써, 타이밍 제어부(140)는 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.
타이밍 제어부(140)는 영상 신호(VS)와 함께, 수직 동기 신호(Vsync), 수직 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블(DE: Data Enable) 신호, 데이터 클럭 신호(DCLK) 등을 포함하는 다양한 타이밍 신호(TS)들을 외부 호스트 시스템으로부터 수신한다.
타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)를 제어하기 위하여, 수직 동기 신호(Vsync), 수직 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 데이터 클럭 신호(DCLK) 등의 타이밍 신호(TS)를 입력 받아, 다양한 제어 신호들(DCS, GCS)을 생성하여 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130)로 출력한다.
예를 들어, 타이밍 제어부(140)는 게이트 구동부(130)를 제어하기 위하여, 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC), 게이트 출력 인에이블 신호(Gate Output Enable; GOE) 등을 포함하는 다양한 게이트 제어 신호(Gate Control Signal; GCS)들을 출력한다.
여기서, 게이트 스타트 펄스는 게이트 구동부(130)를 구성하는 하나 이상의 게이트 회로의 동작 스타트 타이밍을 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭은 하나 이상의 게이트 회로에 공통으로 입력되는 클럭 신호로서, 스캔 신호(게이트 펄스)의 쉬프트 타이밍을 제어한다. 게이트 출력 인에이블 신호는 하나 이상의 게이트 회로의 타이밍 정보를 지정하고 있다.
또한, 타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120)를 제어하기 위하여, 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock; SSC), 소스 출력 인에이블 신호(Souce Output Enable; SOE) 등을 포함하는 다양한 데이터 제어 신호(Data Control Signal; DCS)들을 출력한다.
여기서, 소스 스타트 펄스는 데이터 구동부(120)를 구성하는 하나 이상의 데이터 회로의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭은 데이터 회로 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭 신호이다. 소스 출력 인에이블 신호는 데이터 구동부(120)의 출력 타이밍을 제어한다.
타이밍 제어부(140)는 데이터 구동부(120)가 본딩된 소스 인쇄 회로 기판과 가요성 플랫 케이블(Flexible Flat Cable; FFC) 또는 가요성 인쇄 회로(Flexible Printed Circuit; FPC) 등의 연결 매체를 통해 연결된 제어 인쇄 회로 기판(Control Printed Circuit Board)에 배치될 수 있다.
제어 인쇄 회로 기판에는 표시 패널(110), 데이터 구동부(120) 및 게이트 구동부(130) 등으로 다양한 전압 또는 전류를 공급해주거나 공급할 다양한 전압 또는 전류를 제어하는 전원 제어부가 더 배치될 수 있다. 전원 제어부는 전원 관리 집적 회로(Power Management IC; PMIC)로 지칭될 수 있다.
상술한 소스 인쇄 회로 기판과 제어 인쇄 회로 기판은, 하나의 인쇄 회로 기판으로 구성될 수도 있다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(140)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 게이트 전압을 게이트 라인(GL1 내지 GLm)으로 순차적으로 공급한다.
게이트 구동부(130)는 구동 방식에 따라서, 표시 패널(110)의 일 측에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는 양측에 위치할 수도 있다.
게이트 구동부(130)는 테이프 오토메티드 본딩(Tape Automated Bonding; TAB) 방식 또는 칩 온 글래스(Chip On Glass; COG) 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드(Bonding Pad)에 연결되거나, GIP(Gate In Panel) 타입으로 구현되어 표시 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
게이트 구동부(130)는 쉬프트 레지스터, 레벨 쉬프터 등을 포함할 수 있다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 제어부(140)로부터 수신한 영상 데이터(RGB)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 출력한다.
데이터 구동부(120)는 테이프 오토메티드 본딩 방식 또는 칩 온 글래스 방식으로 표시 패널(110)의 본딩 패드에 연결되거나, 표시 패널(110)에 직접 배치될 수도 있으며, 경우에 따라서, 표시 패널(110)에 집적화되어 배치될 수도 있다.
또한, 데이터 구동부(120)는 칩 온 필름(Chip On Film; COF) 방식으로 구현될 수 있다. 이 경우, 데이터 구동부(120)의 일 단은 적어도 하나의 소스 인쇄 회로 기판(Source Printed Circuit Board)에 본딩되고, 타 단은 표시 패널(110)에 본딩될 수 있다.
데이터 구동부(120)는 레벨 쉬프터, 래치부 등의 다양한 회로를 포함하는 로직부와, 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital Analog Converter)와, 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 구비되는 타이밍 제어부를 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(140)는 광학 특성 감지부(141), 계조 결정부(143) 및 에이징부(145)를 포함한다.
광학 특성 감지부(141)는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 휘도 및 초기 중심 파장을 측정한다.
즉, 광학 특성 감지부(141)는 표시 패널(110)의 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 동일한 초기 영상 데이터를 출력할 때, 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 각각에 대하여 초기 휘도 및 초기 중심 파장을 측정한다. 여기서, 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 각각에 대하여 초기 휘도 및 초기 중심 파장은 표시 패널(110)의 불균일성으로 인하여, 각각 상이할 수 있다.
일례로, 표1 에 기재된 바와 같이, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 풀 그레이(full-gray) 계조인 255gray에서 초기 중심 파장이 460nm이고, 초기 휘도가 195nit로 설정될 때, 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 중심 파장 및 초기 휘도는 기 설정값과 다르게 측정될 수 있다.
[표 1]
Figure 112017084203504-pat00001
구체적으로, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 초기 중심 파장을 460nm로 설정하더라도, 제1 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 초기 중심 파장은 446nm 내지 454nm로서, 초기 중심 파장은 기 설정값인 460nm보다 단 파장으로 측정될 수 있다.
그리고, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 초기 휘도를 195nit로 설정하더라도, 제1 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 초기 휘도는 196nit 내지 204nit로서, 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 휘도는 기 설정값인 195nit보다 고 휘도로 측정될 수 있다.
다음으로 계조 결정부(143)는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 휘도가 타겟 휘도가 되도록 영상 데이터(VS)의 계조를 초기 휘도와 타겟 휘도의 비율만큼 변화시킨다.
즉, 계조 결정부(143)는 영상 데이터(VS)의 계조를 수학식 1에 따라, 산출하여, 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각에 타겟 휘도가 출력되도록 한다.
[수학식1]
영상 데이터(VS)=(타겟 휘도/초기 휘도) * 초기 영상 데이터
여기서 영상 데이터(VS) 및 초기 영상 데이터는 타겟 휘도 및 초기 휘도와 선형적 관계에 있도록, 감마 보정될 수 있다.
일례로, 표2 에 도시된 바와 같이, 초기 영상 데이터의 계조를 전술한 바와 같이 풀 그레이 계조인 255gray로 설정할 때, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 휘도가 타겟 휘도인 195nit가 되도록, 영상 데이터(VS)의 계조를 산출할 수 있다. 다만, 영상 데이터(VS)의 계조는 정수로 설정되어야 하므로, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 휘도는 정확히 195nit가 아닐 수 있다.
[표2]
Figure 112017084203504-pat00002
구체적으로, 제1 표시 영역(PA1)의 초기 휘도가 196nit로 타겟 휘도에 가장 근접하므로, 제1 표시 영역(PA1)의 영상 데이터(VS)의 계조는 254gray로 가장 높게 설정될 수 있다. 이와 반대로, 제9 표시 영역(PA9)의 초기 휘도는 204nit로 타겟 휘도에 가장 벗어나므로, 제1 표시 영역(PA9)의 영상 데이터(VS)의 계조는 244gray로 가장 낮게 산출 될 수 있다.
그리고, 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 휘도가 초기 휘도에서 타겟 휘도로 변함에 따라서, 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장이 변하게 된다. 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 영상 데이터(VS)의 변화량 및 휘도 변화량이 클수록, 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장의 변화량도 크게 된다.
일례로, 표2를 참고하면, 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 중심 파장의 변화량은 17.2nm 내지 18.8nm 사이일 수 있다. 구체적으로, 제1 표시 영역(PA1)의 영상 데이터(VS)의 계조 변화량은 1gray이고, 휘도 변화량은 0.8nit로 가장 작으므로, 제1 표시 영역(PA1)의 영상 데이터(VS)의 중심 파장 변화량도 17.2nm로 가장 작다. 이와 반대로, 제9 표시 영역(PA9)의 영상 데이터(VS)의 계조 변화량은 11gray이고, 휘도 변화량은 8.8nit로 가장 크므로, 제9 표시 영역(PA9)의 영상 데이터(VS)의 중심 파장 변화량도 18.8nm로 가장 크다.
이렇게, 계조 결정부(143)에서는 각 표시 패널(110)의 휘도를 균일하게 할 수 있도록, 각 표시 패널(110)의 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 출력되는 영상 데이터(VS) 계조를 설정할 수 있다.
에이징부(145)는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장이 균일하게 에이징될 수 있도록 각 표시 패널(110)의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 에이징 시간을 결정한다. 그리고, 에이징부(145)는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각에 대하여, 계조 결정부(143)에서 산출된 영상 데이터(VS)를 결정된 에이징 시간만큼 출력하여 에이징함으로써, 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장이 타겟 중심 파장 범위 내에 도달하도록 한다.
여기서 타겟 중심 파장 범위는 시청자가 타겟 중심 파장과 차이를 식별하지 못하는 파장 범위를 의미하는 것으로서, 일반적으로 타겟 중심 파장의 98% 내지 102%의 범위를 의미한다.
구체적으로, 각각의 표시 영역(PA1 내지 PA9)에서 계조 결정부(143)의 영상 데이터(VS) 변화에 따른 중심 파장이 타겟 중심 파장의 범위 내에 도달한 경우, 그 표시 영역(PA)은 에이징이 불필요하므로, 에이징 시간을 0초로 설정하게 된다.
이와 반대로, 각각의 표시 영역(PA)에서 계조 결정부(143)의 영상 데이터(VS) 변화에 따른 중심 파장이 타겟 중심 파장의 허용 범위 내에 도달하지 못한 경우, 당해 표시 영역(PA)은 에이징이 필요하므로, 영상 데이터(VS) 변화에 따른 중심 파장이 타겟 중심 파장에 도달하도록, 에이징 시간을 설정하게 된다.
전술한 에이징 시간은 타겟 중심 파장과 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장의 차이 값에 비례하여 설정한다. 구체적으로 에이징 시간은 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
[수학식2]
에이징 시간=(타겟 중심 파장 - 표시 영역의 중심 파장) / (파장의 변화량)
여기서, 파장의 변화량이라 함은 일정한 영상 데이터(VS)가 입력될 경우, 일정 시간당 파장의 변화 정도를 의미한다. 여기서, 파장의 변화는 장파장으로 변화를 의미한다.
표3을 참조하여, 에이징부(145)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
[표 3]
Figure 112017084203504-pat00003
타겟 중심 파장을 460nm라고 할 때, 타겟 중심 파장의 허용 범위는 450.8nm 내지 469.2nm이다.
이에 따라, 제1 표시 영역 내지 제5 표시 영역(PA1 내지 PA5)의 중심 파장은 타겟 중심 파장의 허용 범위 내이므로, 에이징 시간은 0으로 설정할 수 있다.
이와 반대로, 중심 파장이 타겟 중심 파장 허용 범위 이외인 제6 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA6 내지 PA9)의 경우의 에이징 시간 설정은 다음과 같다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 파장의 변화량은 0.1 nm/h 로 설정한다.
제6 표시 영역(PA6)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 9.3nm 이므로, 에이징 시간은 수학식 2에 따라 93h로 설정할 수 있다.
제7 표시 영역(PA7)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 10.4nm 이므로, 에이징 시간은 104h로 설정할 수 있다.
제8 표시 영역(PA8)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 11.6nm 이므로, 에이징 시간은 116h로 설정할 수 있다.
제9 표시 영역(PA9)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 12.8nm 이므로, 에이징 시간은 128h로 설정할 수 있다.
결과적으로, 에이징부(145)는 제1 표시 영역 내지 제5 표시 영역(PA1 내지 PA5)에 에이징을 수행하지 않고, 제6 표시 영역(PA6)에 247계조의 영상 데이터(VS)를 93h 출력하여 에이징을 수행하고, 제7 표시 영역(PA7)에 246계조의 영상 데이터(VS)를 104h 출력하여 에이징을 수행하고, 제8 표시 영역(PA8)에 245계조의 영상 데이터(VS)를 116h 출력하여 에이징을 수행하고, 제9 표시 영역(PA9)에 244계조의 영상 데이터(VS)를 128h 출력하여 에이징을 수행한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 에이징부에서 에이징을 수행함으로써, 표시 패널의 광학 특성은 균일하게 될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널 에이징을 통하여, 표시 패널의 휘도 편차 및 파장 편차는 균일화된다.
이와 동시에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 영상 데이터 가변을 통해 광학 특성을 개선하는 것이 아니라, 에이징을 통해 광학 특성을 개선하는 것이므로, 컬러 개멋이 축소되지 않고, 일정범위만큼 이동하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 색 표현력의 저하되지 않으면서 색 균일도를 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동방법에 대하여 설명한다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 표시 패널의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법(S100)은 광학 특성 감지 단계(S110), 계조 결정 단계(S120) 및 에이징 단계(S130)를 포함한다.
광학 특성 감지 단계(S110)에서는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 휘도 및 초기 중심 파장을 측정한다.
즉, 광학 특성 감지 단계(S110)에서는 표시 패널(110)의 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 동일한 초기 영상 데이터를 출력할 때, 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 각각에 대하여 초기 휘도 및 초기 중심 파장을 측정한다. 여기서, 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 각각에 대하여 초기 휘도 및 초기 중심 파장은 표시 패널(110)의 불균일성으로 인하여, 각각 상이할 수 있다.
일례로, 표1 에 기재된 바와 같이, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 풀 그레이(full-gray) 계조인 255gray에서 초기 중심 파장이 460nm이고, 초기 휘도가 195nit로 설정될 때, 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 중심 파장 및 초기 휘도는 기 설정값과 다르게 측정될 수 있다.
[표 1]
Figure 112017084203504-pat00004
구체적으로, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 초기 중심 파장을 460nm로 설정하더라도, 제1 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 초기 중심 파장은 446nm 내지 454nm로서, 초기 중심 파장은 기 설정값인 460nm보다 단 파장으로 측정될 수 있다.
그리고, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 초기 휘도를 195nit로 설정하더라도, 제1 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 초기 휘도는 196nit 내지 204nit로서, 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 휘도는 기 설정값인 195nit보다 고 휘도로 측정될 수 있다.
다음으로 계조 결정 단계(S120)에서는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 초기 휘도가 타겟 휘도가 되도록 영상 데이터(VS)의 계조를 초기 휘도와 타겟 휘도의 비율만큼 변화시킨다.
즉, 계조 결정 단계(S120)에서는 영상 데이터(VS)의 계조를 수학식 1에 따라, 산출하여, 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각에 타겟 휘도가 출력되도록 한다.
[수학식1]
영상 데이터(VS)=(타겟 휘도/초기 휘도) * 초기 영상 데이터
여기서 영상 데이터(VS) 및 초기 영상 데이터는 타겟 휘도 및 초기 휘도와 선형적 관계에 있도록, 감마 보정될 수 있다.
일례로, 표2 에 도시된 바와 같이, 초기 영상 데이터의 계조를 전술한 바와 같이 풀 그레이 계조인 255gray로 설정할 때, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 휘도가 타겟 휘도인 195nit가 되도록, 영상 데이터(VS)의 계조를 산출할 수 있다. 다만, 영상 데이터(VS)의 계조는 정수로 설정되어야 하므로, 모든 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 휘도는 정확히 195nit가 아닐 수 있다.
[표2]
Figure 112017084203504-pat00005
구체적으로, 제1 표시 영역(PA1)의 초기 휘도가 196nit로 타겟 휘도에 가장 근접하므로, 제1 표시 영역(PA1)의 영상 데이터(VS)의 계조는 254gray로 가장 높게 설정될 수 있다. 이와 반대로, 제9 표시 영역(PA9)의 초기 휘도는 204nit로 타겟 휘도에 가장 벗어나므로, 제1 표시 영역(PA9)의 영상 데이터(VS)의 계조는 244gray로 가장 낮게 산출 될 수 있다.
그리고, 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 휘도가 초기 휘도에서 타겟 휘도로 변함에 따라서, 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장이 변하게 된다. 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 영상 데이터(VS)의 변화량 및 휘도 변화량이 클수록, 각 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장의 변화량도 크게 된다.
일례로, 표2를 참고하면, 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각의 중심 파장의 변화량은 17.2nm 내지 18.8nm 사이일 수 있다. 구체적으로, 제1 표시 영역(PA1)의 영상 데이터(VS)의 계조 변화량은 1gray이고, 휘도 변화량은 0.8nit로 가장 작으므로, 제1 표시 영역(PA1)의 영상 데이터(VS)의 중심 파장 변화량도 17.2nm로 가장 작다. 이와 반대로, 제9 표시 영역(PA9)의 영상 데이터(VS)의 계조 변화량은 11gray이고, 휘도 변화량은 8.8nit로 가장 크므로, 제9 표시 영역(PA9)의 영상 데이터(VS)의 중심 파장 변화량도 18.8nm로 가장 크다.
이렇게, 계조 결정 단계(S120)에서는 각 표시 패널(110)의 휘도를 균일하게 할 수 있도록, 각 표시 패널(110)의 표시 영역(PA1 내지 PA9)에 출력되는 영상 데이터(VS) 계조를 설정할 수 있다.
에이징 단계(S130)에서는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장이 균일하게 에이징될 수 있도록 각 표시 패널(110)의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 에이징 시간을 결정한다. 그리고, 에이징 단계(S130)에서는 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9) 각각에 대하여, 계조 결정 단계(S120)에서 산출된 영상 데이터(VS)를 결정된 에이징 시간만큼 출력하여 에이징함으로써, 복수의 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장이 타겟 중심 파장 범위 내에 도달하도록 한다.
여기서 타겟 중심 파장 범위는 시청자가 타겟 중심 파장과 차이를 식별하지 못하는 파장 범위를 의미하는 것으로서, 일반적으로 타겟 중심 파장의 98% 내지 102%의 범위를 의미한다.
구체적으로, 각각의 표시 영역(PA1 내지 PA9)에서 계조 결정 단계(S120)에서의 영상 데이터(VS) 변화에 따른 중심 파장이 타겟 중심 파장의 범위 내에 도달한 경우, 그 표시 영역(PA)은 에이징이 불필요하므로, 에이징 시간을 0초로 설정하게 된다.
이와 반대로, 각각의 표시 영역(PA)에서 계조 결정 단계(S120)에서의 영상 데이터(VS) 변화에 따른 중심 파장이 타겟 중심 파장의 허용 범위 내에 도달하지 못한 경우, 당해 표시 영역(PA)은 에이징이 필요하므로, 영상 데이터(VS) 변화에 따른 중심 파장이 타겟 중심 파장에 도달하도록, 에이징 시간을 설정하게 된다.
전술한 에이징 시간은 타겟 중심 파장과 표시 영역(PA1 내지 PA9)의 중심 파장의 차이 값에 비례하여 설정한다. 구체적으로 에이징 시간은 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.
[수학식2]
에이징 시간=(타겟 중심 파장 - 표시 영역의 중심 파장) / (파장의 변화량)
여기서, 파장의 변화량이라 함은 일정한 영상 데이터(VS)가 입력될 경우, 일정 시간당 파장의 변화 정도를 의미한다. 여기서, 파장의 변화는 장파장으로 변화를 의미한다.
표3을 참조하여, 에이징 단계(S130)에서의 동작을 설명하면 다음과 같다.
[표 3]
Figure 112017084203504-pat00006
타겟 중심 파장을 460nm라고 할 때, 타겟 중심 파장의 허용 범위는 450.8nm 내지 469.2nm이다.
이에 따라, 제1 표시 영역 내지 제5 표시 영역(PA1 내지 PA5)의 중심 파장은 타겟 중심 파장의 허용 범위 내이므로, 에이징 시간은 0으로 설정할 수 있다.
이와 반대로, 중심 파장이 타겟 중심 파장 허용 범위 이외인 제6 표시 영역 내지 제9 표시 영역(PA6 내지 PA9)의 경우의 에이징 시간 설정은 다음과 같다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 파장의 변화량은 0.1 nm/h 로 설정한다.
제6 표시 영역(PA6)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 9.3nm 이므로, 에이징 시간은 수학식 2에 따라 93h로 설정할 수 있다.
제7 표시 영역(PA7)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 10.4nm 이므로, 에이징 시간은 104h로 설정할 수 있다.
제8 표시 영역(PA8)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 11.6nm 이므로, 에이징 시간은 116h로 설정할 수 있다.
제9 표시 영역(PA9)의 경우, 타겟 중심 파장과 중심 파장의 차이 값은 12.8nm 이므로, 에이징 시간은 128h로 설정할 수 있다.
결과적으로, 에이징부(145)는 제1 표시 영역 내지 제5 표시 영역(PA1 내지 PA5)에 에이징을 수행하지 않고, 제6 표시 영역(PA6)에 247계조의 영상 데이터(VS)를 93h 출력하여 에이징을 수행하고, 제7 표시 영역(PA7)에 246계조의 영상 데이터(VS)를 104h 출력하여 에이징을 수행하고, 제8 표시 영역(PA8)에 245계조의 영상 데이터(VS)를 116h 출력하여 에이징을 수행하고, 제9 표시 영역(PA9)에 244계조의 영상 데이터(VS)를 128h 출력하여 에이징을 수행한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에서 에이징을 수행함으로써, 표시 패널의 광학 특성은 균일하게 될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 따라 표시 패널을 에이징하여, 표시 패널의 휘도 편차 및 파장 편차는 균일화된다.
이와 동시에, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 영상 데이터 가변을 통해 광학 특성을 개선하는 것이 아니라, 에이징을 통해 광학 특성을 개선하는 것이므로, 컬러 개멋이 축소되지 않고, 일정범위만큼 이동하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에 의해 표시 패널은 색 표현력의 저하되지 않으면서 색 균일도가 향상 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 데이터 구동부
130: 게이트 구동부
140: 타이밍 제어부
141: 광학 특성 측정부
143: 계조 결정부
145: 에이징부

Claims (12)

  1. 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널;
    영상 신호를 인가받아, 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부; 및
    상기 영상 데이터를 인가받아, 상기 복수의 표시 영역에 배치된 복수의 화소에 데이터 전압을 출력하는 데이터 구동부를 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 복수의 표시 영역의 휘도가 균일 하도록 상기 영상 데이터의 계조를 결정하는 계조 결정부 및
    상기 복수의 표시 영역의 중심 파장이 균일 하도록 에이징하는 에이징부를 포함하는, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 복수의 표시 영역 각각의 초기 휘도 및 초기 중심 파장을 측정하는 광학 특성 측정부를 더 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 계조 결정부는
    상기 복수의 표시 영역 각각의 초기 휘도가 타겟 휘도가 되도록
    상기 영상 데이터의 계조를 상기 초기 휘도와 상기 타겟 휘도의 비율만큼 변화시키는, 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 계조 결정부는
    상기 영상 데이터의 계조를 (상기 타겟 휘도/상기 초기 휘도) * 초기 영상 데이터에 따라 산출하는, 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 에이징부는,
    상기 복수의 표시 영역 각각에 대하여,
    상기 중심 파장이 타겟 중심 파장의 허용 범위에 도달하지 않은 경우에만, 에이징을 수행하는, 표시 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 에이징부는,
    상기 복수의 표시 영역의 에이징 시간을 상기 타겟 중심 파장과 상기 복수의 표시 영역의 중심 파장의 차이값에 기초하여 설정하는, 표시 장치.
  7. 복수의 표시 영역을 포함하는 표시 패널을 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 복수의 표시 영역의 휘도가 균일 하도록 영상 데이터의 계조를 결정하는 계조 결정 단계 및
    상기 복수의 표시 영역의 중심 파장이 균일 하도록 에이징하는 에이징 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 복수의 표시 영역 각각의 초기 휘도 및 초기 중심 파장을 측정하는 광학 특성 측정 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 계조 결정 단계에서는
    상기 복수의 표시 영역 각각의 초기 휘도가 타겟 휘도가 되도록
    상기 영상 데이터의 계조를 상기 초기 휘도와 상기 타겟 휘도의 비율만큼 변화시키는, 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 계조 결정 단계에서는
    상기 영상 데이터의 계조를 (상기 타겟 휘도/상기 초기 휘도) * 초기 영상 데이터에 따라 산출하는, 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 에이징 단계에서는,
    상기 복수의 표시 영역 각각에 대하여,
    상기 중심 파장이 타겟 중심 파장의 허용 범위에 도달하지 않은 경우에만, 에이징을 수행하는, 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 에이징 단계에서는,
    상기 복수의 표시 영역의 에이징 시간을 상기 타겟 중심 파장과 상기 복수의 표시 영역의 중심 파장의 차이값에 기초하여 설정하는, 표시 장치의 구동 방법.
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