KR102448094B1 - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 이미지 데이터를 누적하여 보상 데이터를 생성하고, 외부로부터 입력되는 입력 데이터에 상기 보상 데이터를 반영하여 상기 이미지 데이터를 생성하기 위한 제어부; 및 상기 이미지 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 픽셀들을 포함하는 표시부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 보상 데이터를 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하면서 상기 이미지 데이터를 생성할 수 있다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
오늘날 널리 이용되는 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 휴대폰 등에는 표시 장치가 필요하다. 이때, 디지털 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 표시 장치에는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치(LCD: liquid crystal display), 플라즈마 표시 패널(PDP: plasma display panel), 유기 전계 발광 표시 장치(OLED: organic light emitting device) 등이 있다.
상기 표시 장치들 중에서 유기 전계 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한 유기 전계 발광 표시 장치는 자발광 소재의 특성 상 높은 색 재현율을 얻을 수 있으며, 고해상도라도 픽셀(pixel, 화소)의 발광 면적이 줄어들기 때문에, 전체 패널에서 소비전력 변화가 미미하다. 또한, 유기 전계 발광 표시 장치는 빠른 응답 속도를 가짐과 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다. 일반적인 유기 전계 발광 표시 장치에서는 각 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터가 데이터 신호에 대응되는 크기의 전류를 유기 발광 다이오드로 공급함으로써 유기 발광 다이오드에서 빛을 발생시킨다.
그런데, 상기 표시 장치의 표시부에 포함되는 픽셀들의 경우, 지속적으로 발광하는 픽셀의 휘도와, 비발광하였다가 발광하는 픽셀의 휘도가 서로 다를 수 있다. 이로 인해서 쉐도우 효과(shadow effect)가 발생할 수 있다. 예를 들면, 표시부의 제1 표시 영역은 발광을 하고, 제1 표시 영역에 인접한 제2 표시 영역이 비발광 상태를 장시간 유지하고 있을 수 있다. 그 후, 제1 표시 영역과 제2 표시 영역이 모두 발광 상태로 변경되는 경우, 상기 제1 표시 영역에 대응하는 픽셀이 열화되어, 상기 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역들 사이에서 경계가 시인되는 순간 잔상이 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 고정 영상에 따른 잔상을 제거하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 픽셀 시프트로 인한 데드 스페이스가 시인되는 문제점과, 터치 정보의 틀어짐 등의 문제점을 해결한 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 입력 영상 자체를 픽셀 시프트하지 않고, 잔상 보상 데이터를 이용하여, 보상 처리를 하여 잔상 테두리를 완화하는 구동을 통해, 인지 잔상을 떨어뜨리는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 이미지 데이터를 누적하여 보상 데이터를 생성하고, 외부로부터 입력되는 입력 데이터에 상기 보상 데이터를 반영하여 상기 이미지 데이터를 생성하기 위한 제어부; 및 상기 이미지 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 픽셀들을 포함하는 표시부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 보상 데이터를 미리 설정된 속도에 따라 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하여 생성된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 상기 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
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또한, 상기 제어부는, 상기 픽셀 별로 픽셀에 흐르는 전류, 상기 이미지 데이터의 지속 시간을 이용하여 스트레스 값을 계산할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 표시부의 픽셀 별 출력되는 이미지 데이터를 기초로 스트레스 값을 계산하고, 상기 스트레스 값에 따른 상기 보상 데이터를 생성하는 스트레스 전환부; 상기 보상 데이터를 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트 하여, 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 생성하는 픽셀 시프트부; 및 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 상기 이미지 데이터를 보상하는 보상부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 스트레스 값, 상기 보상데이터 및 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 메모리를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 보상 데이터를 상기 표시부의 중앙부에서 시작하여 상기 표시부의 중앙부에서 멀어지는 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 보상 데이터를 상기 표시부의 우측 상단에서 시작하여 상기 표시부의 좌측 하단 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 표시부의 단축 픽셀의 수의 0.5 내지 3 %의 범위 내에서 상기 미리 설정된 픽셀 이동량을 결정할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 이미지 데이터를 누적하여 보상 데이터를 생성하는 단계; 및 외부로부터 입력되는 입력 데이터에 상기 보상 데이터를 반영하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 상기 보상 데이터를 미리 설정된 속도에 따라 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하면서 생성된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 상기 보상 데이터를 미리 설정된 속도에 따라 상기 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하여 픽셀 시프트된 보상 데이터를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보상 데이터를 생성하는 단계는, 상기 픽셀 별로 픽셀에 흐르는 전류, 상기 이미지 데이터의 지속 시간을 이용하여 스트레스 값을 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 보상 데이터를 생성하는 단계는, 표시부의 픽셀 별 출력되는 이미지 데이터를 기초로 스트레스 값을 계산하는 단계; 및 상기 스트레스 값에 따른 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스트레스 값, 상기 보상데이터 및 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터 중 적어도 하나를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 상기 보상 데이터를 상기 표시부의 중앙부에서 시작하여 상기 표시부의 중앙부에서 멀어지는 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 상기 보상 데이터를 상기 표시부의 우측 상단에서 시작하여 상기 표시부의 좌측 하단 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는, 상기 표시부의 단축 픽셀의 수의 0.5 내지 3 %의 범위 내에서 상기 미리 설정된 픽셀 이동량을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 고정 영상에 따른 잔상을 제거하는 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 픽셀 시프트로 인한 데드 스페이스가 시인되는 문제점과, 터치 정보의 틀어짐 등의 문제점을 해결한 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 입력 영상 자체를 픽셀 시프트하지 않고, 잔상 보상 데이터를 이용하여, 보상 처리를 하여 잔상 테두리를 완화하는 구동을 통해, 인지 잔상을 떨어뜨리는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 픽셀 시프트의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 제어부의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 표시부의 스트레스에 따른 휘도 하강 그래프의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 표시부의 열화 상태의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6a 내지 도 8c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 열화 보상 방법의 일 예들을 도시한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 데이터 픽셀 시프트 방법의 일 예들을 도시한 도면이다.
이하, 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서의 실시 예가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서의 실시 예와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 실시 예의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
본 명세서에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있는 것을 의미할 수도 있고, 중간에 다른 구성 요소가 존재하여 전기적으로 연결되어 있는 것을 의미할 수도 있다. 아울러, 본 명세서에서 특정 구성을 "포함" 한다고 기술하는 내용은 해당 구성 이외의 구성을 배제하는 것이 아니며, 추가적인 구성이 본 발명의 실시 또는 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함될 수 있음을 의미한다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성들은 상기 용어에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성을 다른 구성으로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성은 제2 구성으로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성도 제1 구성으로 명명될 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 나타나는 구성부들은 서로 다른 특징적인 기능을 나타내기 위해 독립적으로 도시되는 것으로, 각 구성부들이 분리된 하드웨어나 하나의 소프트웨어 구성 단위로 이루어짐을 의미하지 않는다. 즉, 각 구성부는 설명의 편의상 각각의 구성부로 나열하여 포함한 것으로 각 구성부 중 적어도 두 개의 구성부가 하나의 구성부를 이루거나, 하나의 구성부가 복수 개의 구성부로 나뉘어져 기능을 수행할 수 있다. 각 구성부의 통합된 실시 예 및 분리된 실시 예도 본 발명의 본질에서 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리 범위에 포함된다.
또한, 일부의 구성 요소는 본 발명에서 본질적인 기능을 수행하는 필수적인 구성 요소는 아니고 단지 성능을 향상시키기 위한 선택적 구성 요소일 수 있다. 본 발명은 단지 성능 향상을 위해 사용되는 구성 요소를 제외한 본 발명의 본질을 구현하는데 필수적인 구성부만을 포함하여 구현될 수 있고, 단지 성능 향상을 위해 사용되는 선택적 구성 요소를 제외한 필수 구성 요소만을 포함한 구조도 본 발명의 권리범위에 포함된다.
하기에서 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 설명하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 픽셀 시프트의 일 예를 도시한 도면이다.
표시 장치의 표시부(110)에 포함되는 픽셀(pixel, 화소)들의 경우, 지속적으로 발광하는 픽셀의 휘도와, 비발광하였다가 발광하는 픽셀의 휘도가 서로 다를 수 있다. 이로 인해서 쉐도우 효과(shadow effect)가 발생할 수 있다. 예를 들면, 표시부(110)의 제1 표시 영역은 발광을 하고, 제1 표시 영역에 인접한 제2 표시 영역이 비발광 상태를 장시간 유지하고 있을 수 있다. 그 후, 제1 표시 영역과 제2 표시 영역이 모두 발광 상태로 변경되는 경우, 상기 제1 표시 영역에 대응하는 픽셀이 열화되어, 상기 제1 표시 영역 및 제2 표시 영역들 사이에서 경계가 시인되는 순간 잔상이 발생할 수 있다.
즉, 표시 장치들에 특정 영상 또는 글자를 장시간 디스플레이하게 되는 경우, 표시부(110)의 특정 픽셀이 열화되어 잔상을 발생시킬 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 표시부(110) 상에 일정 주기로 영상(111)을 이동시켜 표시하는 기술, 예를 들면 픽셀 시프트(pixel shift) 기술이 사용될 수 있다. 표시부(110) 상에 일정 주기로 영상(111)을 이동시켜 표시하면, 특정 픽셀에 동일한 데이터가 오랜 시간 출력되는 것을 방지하여 특정 픽셀이 열화되는 것을 개선할 수 있다.
도 1a를 참고하면, 도시된 바와 같이, 표시부(110) 상에 영상(111)이 디스플레이될 수 있다. 이때, 픽셀 시프트를 상기 표시부(110)에 표시된 영상(111)에 그냥 적용하는 경우, 표시부(110)의 최외곽에 표시되는 영상 데이터가 잘려 나가서 손실이 발생할 수 있다.
이에, 표시부(110)의 영상(111)을 도 1b에 예시된 것과 같이 다운 스케일링(down scaling)을 하여 조정된 영상(113)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 다운 스케일링은 1% 다운 스케일링일 수 있다.
그리고, 도 1b 내지 도 1e에 예시된 것과 같이 조정된 영상(113)을 좌, 우, 상, 하 방향으로 이동시키는 픽셀 시프트를 할 수 있다. 이때, 픽셀 시프트 자체는 사람의 눈으로 시인이 잘 되지 않도록 수십 초당 1 픽셀씩 이동을 할 수 있다.
또한, 픽셀 시프트를 하는 경우에, 도 1b 내지 도 1e에 예시된 것과 같이 조정된 영상(113) 자체가 상하좌우로 많이 치우쳐 있는 경우가 발생하고, 이 경우, 조정된 영상(113) 외곽의 데드 스페이스(dead space)(115)가 좌우 또는 상하에 비대칭이 되어 발생할 수 있다. 그리고 이러한 데드 스페이스(115)가 사용자의 눈에 시인이 되는 문제점이 발생할 수 있다.
또한, 상기 표시부(110)가 터치 스크린을 포함하는 경우에는, 픽셀 시프트 동작에 따라서, 터치 위치를 정확히 감지할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다. 예를 들면, 도 1c와 같은 픽셀 시프트가 일어난 상태에서 특정 위치를 터치하는 경우에, 상기 특정 위치는 픽셀 시프트가 일어나지 않은 도 1a에 표시된 영상(111)에서의 위치와 다를 수 있다. 이와 같이 픽셀 시프트를 하는 경우에, 터치 얼라인(touch align)이 잘 맞지 않는 문제점이 발생할 수 있다. 때문에, 픽셀 시프트 정보를 터치 제어부에게 전달을 해 주어야 정확한 터치 위치를 감지할 수 있어 동작이 복잡해지는 문제점이 있을 수 있다.
이에, 픽셀 시프트로 인한 데드 스페이스가 시인되는 문제점과, 터치 정보의 틀어짐 등의 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서는 입력 영상 자체를 픽셀 시프트하지 않고, 잔상 보상 데이터를 이용하여, 보상 처리를 하여 잔상 테두리를 완화하는 구동을 통해, 인지 잔상을 떨어뜨리는 방법을 고려하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 제어부의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 표시부의 스트레스에 따른 휘도 하강 그래프의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수의 픽셀(117)들을 포함하는 표시부(110), 표시부(110)에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부(130), 표시부(110)에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부(140), 표시부(110)에 구동 전압, 예를 들면 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하는 전원 공급부(150) 및 상기 주사 구동부(130), 데이터 구동부(140), 및 전원 공급부(150)를 제어하는 제어부(120)를 포함할 수 있다.
표시부(110)는 복수의 픽셀(117)들이 행렬 형태로 배열된 패널이며, 각 픽셀(117)은 데이터 구동부(140)로부터 전달되는 데이터 신호에 따른 구동 전류의 흐름에 대응하는 빛을 발광할 수 있다. 이때, 상기 픽셀(117)는 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode) 등의 발광 소자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 다이오드를 구동하는 방식에 따라서 표시 장치는 패시브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(PMOLED: passive matrix OLED)와 액티브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(AMOLED: active matrix OLED)로 분류될 수 있다. 이때 실시 예에 따라서, 상기 표시 장치는 AMOLED일 수 있다.
표시부(110)에 포함된 복수의 픽셀(117)들 각각에 행 방향으로 형성되고 주사 구동부(130)로부터 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선들(S1 - Sn)과, 열 방향으로 형성되고 데이터 구동부(140)로부터 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선들(D1 - Dm)이 배열된다.
즉, 복수의 픽셀(117) 중 j 번째 픽셀 행과 k 번째 픽셀 열에 위치하는 픽셀(117)은 각각 대응하는 1 개의 주사선(Sj) 및 1 개의 데이터선(Dk)과 연결될 수 있다. 그러나 이것은 하나의 예시일 뿐, 이러한 구성 및 구조에 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 주사 구동부(130)는 복수 개의 구동부로 구현될 수 있다.
픽셀(117)들 각각은 대응하는 데이터 신호에 따른 전류를 유기 발광 다이오드에게 공급하는 픽셀 회로를 포함하고, 유기 발광 다이오드는 공급된 전류에 따라 소정 휘도의 빛을 발광할 수 있다. 이때, 표시부(110)의 동작에 필요한 제1 전원 전압(ELVDD) 및 제2 전원 전압(ELVSS)은 전원 공급부(150)로부터 전달될 수 있다.
주사 구동부(130)는 표시부(110)에 복수의 주사 신호를 인가하는 수단으로써, 복수의 주사선들(S1 - Sn)과 연결되어 복수의 주사 신호 각각을 복수의 주사선들(S1 - Sn) 중 대응하는 주사선에게 전달할 수 있다. 주사 구동부(130)는 제어부(120)로부터 공급되는 주사 구동 제어 신호에 따라서 표시부(110)에 포함된 복수의 픽셀(117)들의 행에 연결된 주사선으로 주사 신호를 각각 생성하여 전달할 수 있다. 주사선들(S1 - Sn)로 주사 신호가 공급되면, 픽셀(117)들이 선택된다. 여기서, 주사 구동부(130)는 구동 방법에 대응하여 주사선들(S1 - Sn)로 주사 신호를 동시에 공급하거나 순차적으로 공급할 수 있다.
데이터 구동부(140)는 제어부(120)로부터 전달된 이미지 데이터로부터 복수의 데이터 신호를 생성하여 표시부(110)에 연결된 복수의 데이터선들(D1 - Dm)으로 전달할 수 있다. 데이터 구동부(140)의 구동은 제어부(120)에서 공급되는 데이터 구동 제어 신호에 의해 동작될 수 있다.
제어부(120)는 수평 동기 신호, 수직 동기 신호와 데이터 인에이블 신호, 및 도트 클럭 등의 타이밍 신호를 입력 받을 수 있다. 그리고, 전달받은 신호들을 이용하여 데이터 구동부(140), 및 주사 구동부(130) 각각에게 전송할 제어 신호들을 생성할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 외부로부터의 입력 이미지 데이터(input image data)를 수신하고, 이를 변환하여 출력 이미지 데이터(output image data)를 데이터 구동부(140)에게 공급할 수 있다.
그리고, 실시 예에 따라서, 상기 주사 구동부(130), 데이터 구동부(140), 및 제어부(120) 등은 하드웨어적으로 하나의 디스플레이 구동부(display driver IC)에 구현될 수 있다.
표시부(110)에 포함된 복수의 픽셀(117)들은 대응하는 주사 신호를 전달받고 그에 따라 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압으로 유기 발광 다이오드를 발광시켜 화상을 표시할 수 있다.
또한, 도시되지 않았지만, 상기 표시부(110)는 터치 센서(미도시) 및 터치 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 터치 센서 및 터치 감지부는 표시부(110) 상의 특정 위치에 손가락 등의 포인터로 터치 이벤트가 발생한 경우에 터치 이벤트가 발생한 위치를 감지할 수 있다.
한편, 실시 예에 따라, 제어부(120)는 도 3에 예시된 것과 같이 보상부(compensation)(310), 픽셀 시프트부(320), 스트레스 전환부(stress conversion)(330), 메모리 제어부(340), 메모리(350, 360)를 포함할 수 있다. 상기 메모리(350, 360)는 실시 예에 따라서 SRAM(static random access memory)(350) 및 NVM(non-volatile memory, 플래시 메모리)(360)를 포함할 수 있다.
제어부(120)는 상술한 바와 같이 외부로부터의 입력 이미지 데이터(input image data)를 수신할 수 있다. 이때, 상기 입력 이미지 데이터는 R, G, B 데이터를 포함할 수 있다.
상기 입력 이미지 데이터를 수신한 보상부(310)는 각 입력 이미지 데이터가 디스플레이될 픽셀(117)의 열화 정도에 따른 보상을 수행하여, 출력 이미지 데이터(output image data)를 출력할 수 있다. 이때, 상기 출력 이미지 데이터는 R, G, B 데이터를 포함할 수 있다.
이때, 스트레스 전환부(330)는 각각의 픽셀 별로 입력되는 상기 출력 이미지 데이터를 기초로, 각각의 픽셀 별로 출력 이미지 데이터 누적치에 따른 보상 값을 계산할 수 있다. 즉, 각 픽셀 별로 입력되는 이미지 데이터의 누적치에 따른 스트레스를 기초로 각각의 픽셀 별로 보상 데이터를 계산할 수 있다.
도 4를 참고하면, 픽셀에 입력되는 출력 이미지 데이터의 누적치에 따른 휘도 하강 곡선의 일 예가 도시되어 있다.
이때, 도 4의 픽셀의 출력 이미지 데이터의 누적에 따른 휘도 하강은 다음 [수학식 1]과 같을 수 있다.
Figure 112015116012360-pat00001
B는 휘도 비(brightness ratio)를 의미하고, th는 상기 출력 이미지 데이터의 지속 시간을 의미한다. 그리고 i는 픽셀에 흐르는 전류를 의미하고, S 및 T는 기울기 조정 계수를 의미하고, istd는 기준이 되는 전류를 의미하고, Acc는 가속 수명 계수를 나타낸다.
따라서, 스트레스 전환부(330)는 출력 이미지 데이터를 기초로, 각 픽셀 별 스트레스 값으로 다음 [수학식 2]에 따른 값을 프레임 별로 누적할 수 있다.
Figure 112015116012360-pat00002
이때, i는 입력되는 출력 이미지 데이터의 γ승일 수 있고, istd는 최대 출력 이미지 데이터의 γ승(γ는 양의 실수)일 수 있다.
스트레스 전환부(330)는 상기 스트레스 값에 따라서, 보상 데이터를 계산할 수 있다. 예를 들면, 스트레스 전환부(330)는 보상 데이터의 값으로 1/B 값을 설정할 수 있다. 즉, 90% 휘도 하강(drop)이 발생한 상태인 경우, 즉 B 값이 0.90인 경우에, 스트레스 전환부(330)는 보상 데이터의 값으로 1/B = 1/0.90 = 1.111을 계산할 수 있다.
그리고 스트레스 전환부(330)는 상기 보상 데이터의 값을 메모리 제어부(340)에게 전송하고, 메모리 제어부(340)는 상기 보상 데이터의 값을 메모리(350, 360)에 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리 제어부(340)는 스트레스 전환부(330)로부터 전송받은 보상 데이터의 값 또는 메모리(350, 360)에 저장된 보상 데이터의 값을 픽셀 시프트부(320)에게 전송하여 줄 수 있다. 또한, 픽셀 시프트부(320)는 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 상기 메모리(350, 360)에게 전송하여 저장할 수도 있다.
한편, 스트레스 전환부(330)는 프레임 별로 누적되는 스트레스 값을 메모리 제어부(340)에게 전송하여 메모리(350, 360)에 저장할 수 있다. 그리고, 스트레스 전환부(330)는 상기 누적되는 스트레스 값을 메모리(350, 360)로부터 수신하여 그 값을 이용하여 보상 데이터를 결정할 수 있다.
픽셀 시프트부(320)는, 수신한 보상 데이터를 미리 설정된 속도에 따라서 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하여 그 값을 보상부(310)에게 전송하여 줄 수 있다. 그리고 보상부(310)는 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 입력 이미지 데이터를 보상하여 출력 이미지 데이터로 출력할 수 있다.
이때, 상기 보상 데이터의 픽셀 시프트 속도 및 픽셀 이동량은 표시 장치 및 표시부에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 보상 데이터의 픽셀 시프트는 1분에 1 픽셀씩 이동하도록 설정될 수 있으며, 또는 1분에 2 픽셀씩 또는 30초에 1 픽셀씩 이동하도록 설정할 수도 있다. 또한, 실시 예에 따라서 상기 보상 데이터의 픽셀 시프트 속도 및 픽셀 이동량은 사용자의 설정에 따라 변경될 수 있다.
또한, 상기 보상 데이터의 픽셀 이동량은 표시부(110)의 해상도 및 어플리케이션에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 예를 들면, 스마트 폰(smart phone), 테블릿(tablet) 등의 휴대용 기기의 경우, 표시부(110)의 해상도의 단축 픽셀의 수의 ±1%를 이동시키는 경우에, 인지 잔상을 50% 저감할 수 있다. 실시 예에 따라서 상기 보상 데이터의 픽셀 이동량은 표시부(110)의 해상도의 단축 픽셀 수의 약 0.5 내지 3 %의 범위 내에서 결정할 수 있다.
이와 같이 제어부(120)는 보상 데이터를 픽셀 시프트를 시켜, 픽셀 시프트된 보상 데이터를 생성하고, 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 입력 이미지 데이터를 휘도 보상하여 출력 이미지 데이터를 형성할 수 있다. 그리고, 상기 출력 이미지 데이터를 출력함으로써 표시부(110)의 잔상 에너지를 분산시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 표시부의 열화 상태의 일 예를 도시한 도면이고, 도 6a 내지 도 8c은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열화 보상 방법의 일 예들을 도시한 도면들이고, 도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 데이터 픽셀 시프트 방법의 일 예들을 도시한 도면이다.
도 5의 (a)를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 표시부(110)에 제1 영역(510)에는 밝은 이미지 데이터가 디스플레이되고, 제2 영역(520)에는 어두운 이미지 데이터가 디스플레이될 수 있다. 이때, 상기 제1 영역(510)에는 화이트(white) 계조의 이미지 데이터가 디스플레이되고, 상기 제2 영역(520)에는 블랙(black) 계조의 이미지 데이터가 디스플레이될 수 있다.
도 5의 (b)는 도 5의 (a)의 A-B 단면의 영상 휘도를 나타낸 도면이다. 이때, 상기 제1 영역(510)의 화이트 이미지 데이터가 장시간, 예를 들면 100 시간(Hr) 이상 디스플레이되는 경우에는 표시부(110)의 제1 영역(510)이 열화될 수 있다.
이와 같이 제1 영역(510)이 열화된 후, 표시부(110)의 제1 영역(510) 및 제2 영역(520)에 동일한 화이트 계조의 이미지 데이터를 디스플레이하는 경우, 도 6a에 도시된 것과 같이 제1 영역(510) 부분의 휘도는 낮게 나타날 수 있다. 이는 제1 영역(510)이 화이트 계조의 이미지 데이터가 장시가 디스플레이됨에 따라 제1 영역(510)에 포함되는 픽셀(117)들이 열화되어, 상기 [수학식 1]에 예시된 것과 같이 휘도가 떨어지기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 제어부(120)는, 표시부(110)의 제1 영역(510)의 휘도가 낮아지는 정도에 따라서, 스트레스에 따른 보상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 도 6a의 낮아진 휘도에 대응하는 휘도 값으로 도 6b에 도시된 것과 같이 보상 데이터를 생성할 수 있다.
그리고, 제어부(120)는 도 6a의 이미지 데이터를 도 6b의 보상 데이터로 보상을 할 수 있다. 이와 같은 보상을 수행한 후 표시부(110)의 픽셀(117)들의 휘도는 도 6c와 같이 되어 보상이 이루어지게 된다.
이후, 일정 시간(예를 들면, 20 시간)이 지난 후 표시부(110)의 휘도는 도 7a에 도시된 것과 같이 제1 영역(510) 부분의 휘도는 낮게 나타날 수 있다. 이때, 제어부(120)는 표시부(110)의 제1 영역(510)의 휘도가 낮아지는 정도에 따라서, 스트레스에 따른 보상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 도 7a의 낮아진 휘도에 대응하는 휘도 값으로 보상 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(120)는 상기 생성된 보상 데이터를 픽셀 시프트를 하여 보상을 할 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 보상 데이터를 도 7b에 예시된 것과 같이 좌측 방향으로 1 픽셀만큼 픽셀 시프트를 하여, 픽셀 시프트된 보상 데이터를 생성할 수 있다.
그리고, 제어부(120)는 도 7a의 이미지 데이터를 도 7b의 픽셀 시프트된 보상 데이터로 보상을 할 수 있다. 이와 같은 보상을 수행한 경우, 도 7c와 같이 표시부(110)의 픽셀(117)들의 휘도가 나타나게 된다. 즉, 도 7b와 같이 좌측으로 1 픽셀만큼 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 보상을 한 경우에, 도 7c와 같이 표시부(110)의 픽셀(117)들 중, 제1 영역(510)의 일부 영역(예를 들면, 제1 영역(510)의 가장 우측 영역)에서는 낮은 휘도가 나타나게 되고, 제1 영역(510)의 주변 영역(예를 들면, 제1 영역(510)과 가장 인접한 좌측 영역)에서는 높은 휘도가 나타난다.
이후, 상기 도 7c와 같은 보상 후, 일정 시간(예를 들면, 20 시간)이 지난 후 표시부(110)의 휘도는 도 8a에 도시된 것과 같이 제1 영역(510) 및 그 주변 영역의 휘도가 낮게 나타날 수 있다. 도 8a와 도 7a를 비교하여 보면, 보상 데이터를 픽셀 시프트를 한 경우에는 화소(117)의 열화에 따른 잔상 에너지가 분산되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 7a와 비교하여, 도 8a는 휘도가 낮은 영역이 상대적으로 좁아지는 것을 확인할 수 있다.
이때, 제어부(120)는 표시부(110)의 제1 영역(510) 및 그 주변 영역의 휘도가 낮아지는 정도에 따라서, 스트레스에 따른 보상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 도 8a의 낮아진 휘도에 대응하는 휘도 값으로 보상 데이터를 생성할 수 있다. 이때, 제어부(120)는 상기 생성된 보상 데이터를 픽셀 시프트를 하여 보상을 할 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 보상 데이터를 도 8b에 예시된 것과 같이 좌측 방향으로 1 픽셀만큼 픽셀 시프트를 하여, 픽셀 시프트된 보상 데이터를 생성할 수 있다.
그리고, 제어부(120)는 도 8a의 이미지 데이터를 도 8b의 픽셀 시프트된 보상 데이터로 보상을 할 수 있다. 이와 같은 보상을 수행한 경우, 도 8c와 같이 표시부(110)의 픽셀(117)들의 휘도가 나타날 수 있다.
한편, 상기 도 6a 내지 도 8c에 예시된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 이미지 데이터를 보상하는 방법은, 도 6a 내지 도 6c에 예시된 보상 후 20 시간 정도의 긴 시간이 지난 후, 도 7a 내지 도 7c에 예시된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 보상을 하고, 20 시간 정도의 긴 시간이 지난 후에 도 8a 내지 도 8c에 예시된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 보상을 하는 방법이 설명되었다. 그러나, 실제로 시프트된 보상 데이터를 이용하여 보상을 하는 동작은 짧은 주기로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제어부(120)는 1분에 1 픽셀 정도씩 보상 데이터를 시프트하여 열화된 픽셀들을 보상할 수 있다. 이 경우에는 픽셀의 열화 발현이 미미한 상태에서 이루어지게 되므로, 도 7c, 도 8c에서와 같은 큰 왜곡은 발생하지 않을 수 있다. 그리고, 도 7a 및 도 8a에서와 같은 잔상 에너지 분산이 충분히 이루어진 상태에서 보상 동작이 이루어지게 되어, 시인적 왜곡은 미미하게 된다.
한편, 보상 데이터의 픽셀 시프트 동작은 도 9a 및 도 9b에 예시된 방식에 따라 이루어질 수 있다.
즉, 보상 데이터의 픽셀 시프트 동작은 표시부(110)의 X 축 및 Y 축 방향을 따라서 이동할 수 있다. 예를 들면, 도 9a에 예시된 것과 같이 보상 데이터의 픽셀 시프트 동작은 표시부(110)의 우측 상단에서 시작하여 좌측 방향으로 1 픽셀씩 이동하고, 표시부(110)의 좌측 상단까지 픽셀 시프트가 완료된 경우 하방으로 1 픽셀 이동한 후, 표시부(110)의 우측 방향으로 1 픽셀씩 이동할 수 있다. 그리고 표시부(110)의 제2 행의 우측까지 픽셀 시프트가 완료된 경우 다시 하방으로 1 픽셀 이동한 후, 표시부(110)의 좌측 방향으로 1 픽셀씩 이동할 수 있다. 이 동작은 표시부(110)의 좌측 하단(또는 우측 하단)에 도달하는 경우까지 지속될 수 있다. 그리고, 표시부(110)의 좌측 하단(또는 우측 하단)에 도달한 후에는 역 방향으로 보상 데이터의 픽셀 시프트 동작을 할 수 있다.
또한 도 9b를 참고하면, 보상 데이터의 픽셀 시프트는 표시부(110)의 중앙 부근에서 시작하여, 하방으로 1 픽셀만큼 이동하고, 우측 방향으로 1 픽셀 이동한 후, 상방으로 1 픽셀씩 2 픽셀만큼 이동하는 것과 같이 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 표시부(110)의 중심부에서 멀어지는 방향으로 보상 데이터를 픽셀 시프트 할 수 있다. 그리고, 표시부(110)의 최외곽까지 픽셀 시프트가 이루어진 경우, 표시부(110)의 중심부로 가까워지는 방향으로 보상 데이터를 픽셀 시프트 할 수 있다.
다만, 도 9a 및 도 9b는 일 실시 예에 불과한 것으로 보상 데이터의 픽셀 시프트 방식은 다양하게 변경될 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 실시 예는 기술 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
110: 표시부 120: 제어부
130: 주사 구동부 140: 데이터 구동부
150: 전원 공급부

Claims (16)

  1. 이미지 데이터를 누적하여 보상 데이터를 생성하고, 외부로부터 입력되는 입력 데이터에 상기 보상 데이터를 반영하여 상기 이미지 데이터를 생성하기 위한 제어부; 및
    상기 이미지 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 픽셀들을 포함하는 표시부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 보상 데이터를 미리 설정된 속도에 따라 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하여 생성된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 픽셀 별로 픽셀에 흐르는 전류, 상기 이미지 데이터의 지속 시간을 이용하여 스트레스 값을 계산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 표시부의 픽셀 별 출력되는 이미지 데이터를 기초로 스트레스 값을 계산하고, 상기 스트레스 값에 따른 상기 보상 데이터를 생성하는 스트레스 전환부;
    상기 보상 데이터를 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트 하여, 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 생성하는 픽셀 시프트부; 및
    상기 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 상기 이미지 데이터를 보상하는 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 스트레스 값, 상기 보상 데이터 및 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터 중 적어도 하나를 저장하는 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 보상 데이터를 상기 표시부의 중앙부에서 시작하여 상기 표시부의 중앙부에서 멀어지는 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 보상 데이터를 상기 표시부의 우측 상단에서 시작하여 상기 표시부의 좌측 하단 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 표시부의 단축 픽셀의 수의 0.5 내지 3 %의 범위 내에서 상기 미리 설정된 픽셀 이동량을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 이미지 데이터를 누적하여 보상 데이터를 생성하는 단계; 및
    외부로부터 입력되는 입력 데이터에 상기 보상 데이터를 반영하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 보상 데이터를 미리 설정된 속도에 따라 미리 설정된 픽셀 이동량만큼 픽셀 시프트하면서 생성된 픽셀 시프트된 보상 데이터를 이용하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 삭제
  11. 제9 항에 있어서, 상기 보상 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 픽셀 별로 픽셀에 흐르는 전류, 상기 이미지 데이터의 지속 시간을 이용하여 스트레스 값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 보상 데이터를 생성하는 단계는,
    표시부의 픽셀 별 출력되는 이미지 데이터를 기초로 스트레스 값을 계산하는 단계; 및
    상기 스트레스 값에 따른 보상 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 스트레스 값, 상기 보상 데이터 및 상기 픽셀 시프트된 보상 데이터 중 적어도 하나를 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제12 항에 있어서, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 보상 데이터를 상기 표시부의 중앙부에서 시작하여 상기 표시부의 중앙부에서 멀어지는 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제12 항에 있어서, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 보상 데이터를 상기 표시부의 우측 상단에서 시작하여 상기 표시부의 좌측 하단 방향으로 1 픽셀 거리만큼씩 픽셀 시프트를 하여 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제12 항에 있어서, 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계는,
    상기 표시부의 단축 픽셀의 수의 0.5 내지 3 %의 범위 내에서 상기 미리 설정된 픽셀 이동량을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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