KR102537993B1 - 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법 및 이를 채용한 표시 장치 - Google Patents

표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법 및 이를 채용한 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법 및 이를 채용한 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른, 데이터에 대응하여 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법은, (a) 상기 표시부에 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가하는 단계; (b) 상기 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도를 측정하는 단계; 및 (c) 측정된 휘도가 기준 휘도 이하인 경우, 상기 테스트 전압을 기초로 제1 블랙 데이터를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법 및 이를 채용한 표시 장치{METHOD FOR SETTING BLACK DATA OF DISPLY DEVICE AND DISPLY DEVICE EMPLOYING THE SAME}
본 발명은 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법 및 이를 채용한 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 동일한 공정에 의하여 제조된 표시 장치들에는 동일한 블랙 데이터가 설정되며, 블랙 데이터를 설정함에 있어서 가장 특성이 안 좋은 샘플 및 구동 조건을 기초로 하게 된다.
이처럼 가장 특성이 안 좋은 샘플 및 구동 조건을 기초로 블랙 데이터가 설정되는 경우, 블랙 데이터와 화이트 데이터 간 데이터 스윙 폭이 커지게 되므로, 이전 영상의 잔상이 표시되거나 색끌림 현상이 나타나는 문제점이 발생한다.
본 발명은 블랙 데이터 설정 시 적용되는 마진 전압의 크기를 낮춤으로써 고품질의 영상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 데이터에 대응하여 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법은, (a) 상기 표시부에 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가하는 단계; (b) 상기 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도를 측정하는 단계; 및 (c) 측정된 휘도가 기준 휘도 이하인 경우, 상기 테스트 전압을 기초로 제1 블랙 데이터를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정된 휘도가 상기 기준 휘도를 초과하는 경우, (d) 상기 테스트 전압을 변경시키는 단계; 및 (e) 상기 표시부에 변경된 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가하고, 상기 표시부에 표시되는 변경된 테스트 영상의 휘도를 재측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 재측정된 휘도가 기준 휘도 이하이면, 상기 변경된 테스트 전압을 기초로 상기 제1 블랙 데이터를 설정하고, 상기 재측정된 휘도가 기준 휘도를 초과하면, 상기 단계 (d) 및 단계 (e)를 반복할 수 있다.
또한, 상기 제1 블랙 데이터는, 상기 테스트 전압에 제1 마진 전압 값을 추가함으로써 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 블랙 데이터는, 상기 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제1 블랙 데이터를 참조하여, 상기 표시 장치가 상기 제1 구동 주파수보다 큰 제2 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 제2 블랙 데이터를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 블랙 데이터는, 상기 제1 블랙 데이터에서 기 설정된 전압을 제거함으로써 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 표시부가 발광할 목표 휘도에 기초하여 설정된 기준 휘도 포인트들 각각에 대응하는 블랙 데이터들을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치는, 데이터에 기초하여 영상을 표시하는 표시부; 상기 표시부에 상기 데이터를 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 표시부에 테스트 전압을 갖는 데이터가 공급되어 테스트 영상이 표시되면, 상기 테스트 영상의 휘도를 기초로 하여 제1 블랙 데이터를 설정하는 블랙 데이터 설정부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블랙 데이터 설정부는, 상기 테스트 영상의 휘도가 기준 휘도 이하인 경우 상기 테스트 전압을 기초로 상기 제1 블랙 데이터를 설정할 수 있다.
또한, 상기 제1 블랙 데이터는, 상기 테스트 전압에 제1 마진 전압 값을 추가함으로써 설정될 수 있다.
또한, 상기 표시 장치는 제1 구동 주파수로 구동되거나, 상기 제1 구동 주파수보다 큰 제2 구동 주파수로 구동될 수 있다.
또한, 상기 제1 블랙 데이터는, 상기 표시 장치가 상기 제1 구동 주파수로 구동될 때 사용될 수 있다.
또한, 상기 블랙 데이터 설정부는, 상기 제1 블랙 데이터를 기초로 하여, 상기 표시 장치가 상기 제2 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 제2 블랙 데이터를 설정할 수 있다.
또한, 상기 제2 블랙 데이터는 상기 제1 블랙 데이터에서 기 설정된 전압을 제거함으로써 설정될 수 있다.
또한, 상기 블랙 데이터 설정부는, 상기 표시부가 발광할 목표 휘도에 기초하여 설정된 기준 휘도 포인트들 각각에 대응하는 블랙 데이터들을 설정할 수 있다.
또한, 상기 기준 휘도 포인트들 각각에 대응하도록 기 설정된 오프셋 값들을 상기 제1 블랙 데이터에 적용함으로써 상기 블랙 데이터들을 설정할 수 있다.
또한, 상기 기준 휘도 포인트들은, 제1 기준 휘도 포인트와 상기 제1 기준 휘도 포인트보다 작은 제2 기준 휘도 포인트를 포함하고, 상기 제1 기준 휘도 포인트에 대응되는 블랙 데이터는 상기 제2 기준 휘도 포인트에 대응되는 블랙 데이터보다 클 수 있다.
또한, 상기 데이터 구동부에 감마 전압을 전달하는 감마 전압 발생부를 더 포함하고, 상기 감마 전압 발생부는, 상기 제1 블랙 데이터에 대응하는 제1 감마 전압을 생성할 수 있다.
또한, 상기 감마 전압 발생부는, 상기 제2 블랙 데이터에 대응하는 제2 감마 전압을 생성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 블랙 데이터 설정 시 적용되는 마진 전압의 크기를 낮춤으로써 영상 변환 시 잔상이 남는 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 표시 장치의 블랙 데이터를 설정하기 위한 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블랙 데이터 설정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4 및 도 5 는 도 3에 도시된 방법 따라 블랙 데이터가 설정되는 단계를 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제1 마진 전압의 설정 기준을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
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 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법 및 이를 채용한 표시 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치는 표시부(100), 주사 구동부(210), 발광 구동부(220), 데이터 구동부(230), 감마 전압 발생부(240), 타이밍 제어부(250) 및 블랙 데이터 설정부(300)를 포함할 수 있다.
블랙 데이터 설정부(300)는 표시 장치에 적합한 블랙 데이터를 설정하고, 설정된 블랙 데이터에 대한 정보를 타이밍 제어부(250)로 공급할 수 있다.
블랙 데이터 설정부(300)는 도 1에 도시된 것과 같이, 타이밍 제어부(250)의 앞 단에 배치될 수 있다. 이 경우, 블랙 데이터 설정부(300)는 타이밍 제어부(250)로 복수의 클럭 신호 등을 생성하여 출력하는 호스트 시스템(미도시됨)에 포함될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 블랙 데이터 설정부(300)는 호스트 시스템과 별개의 구성으로 형성될 수 있다.
또는, 블랙 데이터 설정부(300)는 타이밍 제어부(250)와 데이터 구동부(230) 사이에 배치되거나, 타이밍 제어부(250) 내부에 포함될 수도 있다.
타이밍 제어부(250)는 외부로부터 입력된 신호들에 기초하여 주사 구동제어신호(SCS), 데이터 구동제어신호(DCS) 및 발광 구동제어신호(ECS)를 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(250)에서 생성된 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(210)로 공급되고, 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(230)로 공급되고, 발광 구동제어신호(ECS)는 발광 구동부(220)로 공급된다.
주사 구동부(210)는 주사 구동제어신호(SCS)에 대응하여 주사선(S11~S1n)들로 주사 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(210)는 주사선(S11~S1n)들로 주사 신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
주사선(S11~S1n)들로 주사 신호가 순차적으로 공급되면 화소(PXL)들이 수평라인 단위로 선택될 수 있다. 이를 위하여 주사 신호는 화소(PXL)들에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압(예를 들면, 로우 레벨의 전압)으로 설정될 수 있다.
데이터 구동부(230)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 대응하여 데이터선(D1~Dm)들로 데이터를 공급할 수 있다. 데이터선(D1~Dm)들로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소(PXL)들로 공급될 수 있다.
발광 구동부(220)는 발광 구동제어신호(ECS)에 대응하여 발광 제어선(E1~En)들로 발광 제어신호를 공급할 수 있다. 일례로, 발광 구동부(220)는 발광 제어선(E1~En)들로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
발광 제어선(E1~En)들로 발광 제어신호가 순차적으로 공급되면 화소(PXL)들이 수평라인 단위로 비발광될 수 있다. 이를 위하여 발광 제어신호는 화소(PXL)들에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압(예를 들면, 하이 레벨의 전압)으로 설정된다.
한편, 도 1에서는 주사 구동부(210) 및 발광 구동부(220)가 별개의 구성인 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 주사 구동부(210) 및 발광 구동부(220)는 하나의 구동부로 형성될 수 있다.
또한, 주사 구동부(210) 및/또는 발광 구동부(220)는 박막 공정을 통해서 기판에 실장될 수 있다.
또한, 주사 구동부(210) 및/또는 발광 구동부(220)는 표시부(100)를 사이에 두고 양측에 위치될 수 있다.
감마 전압 발생부(240)는 블랙 데이터 설정부(300)에서 설정된 블랙 데이터를 기초로 하여 감마 전압(VGREF)을 생성할 수 있다. 이를 위하여, 감마 전압 발생부(240)는 외부로부터 블랙 데이터(V_Black)를 수신할 수 있다.
도 1에서는, 감마 전압 발생부(240)는 타이밍 제어부(250)로부터 블랙 데이터(V_Black)를 수신하는 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 블랙 데이터 설정부(300)로부터 블랙 데이터(V_Black)를 수신할 수도 있다.
설정된 블랙 데이터(V_Black)에 대응하는 감마 전압(VGREF)을 생성하기 위하여, 감마 전압 발생부(240)에는 별도의 로직이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 로직은, 설정된 블랙 데이터(V_Black)에 따라 기준이 되는 감마 전압을 변경시킬 수 있는 함수이거나 코드 등일 수 있다.
감마 전압 발생부(240)는 생성된 감마 전압(VGREF)을 데이터 구동부(230)로 전달할 수 있다.
표시부(100)는 데이터선(D1~Dm)들, 주사선(S11~S1n)들 및 발광 제어선(E1~En)들과 접속되는 복수의 화소(PXL)들을 포함할 수 있다.
화소(PXL)들은 외부로부터 초기화 전원(Vint), 제1 전원(ELVDD) 및 제2 전원(ELVSS)을 공급받을 수 있다.
화소(PXL)들 각각은 자신과 접속된 주사선(S11~S1n)으로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선(D1~Dm)으로부터 데이터신호를 공급받을 수 있다. 데이터신호를 공급받은 화소(PXL)는 데이터신호에 대응하여 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(미도시)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
이때, 유기 발광 다이오드는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다. 추가적으로, 제1 전원(ELVDD)은 제2 전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
블랙 데이터는 블랙 영상을 표시하기 위한 것으로, 표시부(100)에 블랙 데이터가 공급되면, 표시부(100)를 통해 블랙 영상이 표시될 수 있다.
한편, 도 1에서는 화소(PXL)가 하나의 주사선(S1i), 하나의 데이터선(D1j) 및 하나의 발광 제어선(Ei)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 화소(PXL)의 회로구조에 대응하여 화소(PXL)에 접속되는 주사선(S11~S1n)의 수가 복수일 수도 있고, 발광 제어선(E1~En)의 수가 복수일 수도 있다.
또한, 경우에 따라 화소(PXL)는 주사선(S11~S1n) 및 데이터선(D1~Dm)에만 접속될 수도 있다. 이 경우, 발광 제어선(E1~En)들 및 발광 제어선(E1~En)들을 구동하기 위한 발광 구동부(220)는 제거될 수 있다.
도 2는 표시 장치의 블랙 데이터를 설정하기 위한 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 표시 장치의 블랙 데이터를 설정하기 위한 시스템은 표시부(100), 표시 구동부(200), 블랙 데이터 설정부(300) 및 휘도 측정 장치(400)를 포함할 수 있다.
여기서, 표시부(100), 표시 구동부(200) 및 블랙 데이터 설정부(300)는 도 1에 도시된 표시 장치를 구성할 수 있다. 또한, 표시 구동부(200)에는 도 1에 도시된 주사 구동부(210), 발광 구동부(220), 데이터 구동부(230), 감마 전압 발생부(240) 및 타이밍 제어부(250)가 포함될 수 있다.
표시부(100)에 테스트 전압을 갖는 데이터가 인가되어 테스트 영상이 표시되는 경우, 휘도 측정 장치(400)는 테스트 영상에 대한 휘도를 측정할 수 있다.
블랙 데이터 설정부(300)는 휘도 측정 장치(400)와 연결되어, 휘도 측정 장치(400)로부터 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 블랙 데이터 설정부(300)는, 표시 장치의 제조 중에 휘도 측정 장치(400)와 일시적으로 연결될 수도 있고, 또는 표시 장치의 제조가 완료된 후 휘도 측정 장치(400)와 일시적으로 연결될 수도 있다.
표시 장치의 블랙 데이터가 설정되면, 표시 장치는 휘도 측정 장치(400)와 분리될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 블랙 데이터 설정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 표시 장치에 적합한 블랙 데이터를 설정하기 위하여, 표시부(100)에 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가할 수 있다(단계 S310). 테스트 전압은 블랙 영상을 표시하기 위한 것임을 감안하여 설정된 것일 수 있다. 테스트 전압을 갖는 데이터는 블랙 데이터 설정부(300)로부터 출력된 것일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
표시부(100)에 테스트 전압을 갖는 데이터가 인가되면 표시부(100)에 테스트 영상이 표시된다. 휘도 측정 장치(400)는 표시부(100)에 표시되는 영상인 테스트 영상의 휘도를 측정할 수 있다(단계 S320).
블랙 데이터 설정부(300)는 휘도 측정 장치(400)로부터 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 획득할 수 있다. 블랙 데이터 설정부(300)는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도 이하인지 여부를 판단할 수 있다(단계 S330).
테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도 이하인 경우, 블랙 데이터 설정부(300)는, 테스트 전압을 갖는 데이터를 참조하여 블랙 데이터를 설정할 수 있다. 예를 들어, 블랙 데이터는 테스트 전압에 제1 마진 전압을 추가함으로써 설정될 수 있다(단계 S340).
이와 달리, 테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도를 초과하는 경우, 블랙 데이터 설정부(300)는 테스트 전압의 크기를 변경시킬 수 있다(단계 S350). 예를 들어, 테스트 전압의 크기를 소정 값만큼 증가시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 단계 S350에서 테스트 전압의 크기가 증가되는 것으로 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 데이터의 크기를 작게 할수록 휘도가 낮아지는 표시 장치의 경우, 단계 S350에서 테스트 전압의 크기는 소정의 값만큼 작아질 수 있다.
단계 S350 이후, 표시부(100)에 변경된 테스트 전압을 갖는 데이터가 인가될 수 있다(단계 S360).
표시부(100)에 변경된 테스트 전압을 갖는 데이터가 인가되면 표시부(100)는 변경된 테스트 전압에 대응하는 테스트 영상을 표시할 수 있다. 휘도 측정 장치(400)는 표시부(100)에 표시되는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 측정할 수 있다(단계 S320). 이때, 테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도 이하이면 단계 S340에 따라 블랙 데이터를 설정하고, 테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도를 초과하면, 테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도 이하가 될 때까지 단계 S350, S360, S320 및 S330이 반복될 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 도 3에 도시된 방법 따라 임의의 셀에 대한 블랙 데이터가 설정되는 단계를 예시적으로 설명하기로 한다. 여기서, 셀은 동일한 공정에 의하여 제조된 복수의 표시 장치들 중 임의로 선택된 어느 하나일 수 있다.
테스트 전압의 최소 값은 5.9(V)이고, 블랙 데이터 설정 여부를 판단하는 기준 휘도는 0.005(nit)이며, 제1 마진 전압은 0.2(V)로 설정된 경우를 예로 들어 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 먼저 상기 임의 셀의 표시부에 5.9(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가한 후 상기 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 측정할 수 있다.
도 4는 데이터의 변화에 따른 영상의 휘도 변화를 그래프로 나타낸 것이다. 도 4를 참조하면, 5.9(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도는 0.005(nit)보다 크므로 테스트 전압은 6.0(V)로 증가된다.
다만, 상기 임의의 셀과 달리, 5.9(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도가 0.005(nit) 이하를 나타내는 셀의 경우, 5.9(V)의 테스트 전압에 0.2(V)의 제1 마진 전압(V_m1)을 더하여 블랙 데이터(V_Black)가 설정될 수 있다.
다음으로, 6.0(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가한 후 상기 임의의 셀의 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 측정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 6.0(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도는 0.005(nit)보다 크므로 테스트 전압은 6.1(V)로 증가된다.
다만, 상기 임의의 셀과 달리, 6.0(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도가 0.005(nit) 이하를 나타내는 셀의 경우, 6.0(V)의 테스트 전압에 0.2(V)의 제1 마진 전압(V_m1)을 더하여 블랙 데이터(V_Black)를 설정할 수 있다.
다음으로, 6.1(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가한 후 상기 임의의 셀의 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 측정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 6.1(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도는 0.1428(nit)이므로 테스트 전압은 6.2(V)로 증가된다.
다만, 상기 임의의 셀과 달리, 6.1(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도가 0.005(nit) 이하를 나타내는 셀의 경우, 6.1(V)의 테스트 전압에 0.2(V)의 제1 마진 전압(V_m1)을 더하여 블랙 데이터(V_Black)를 설정할 수 있다.
다음으로, 6.2(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가한 후 상기 임의의 셀의 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 측정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 6.2(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도는 0.0147(nit)이므로 테스트 전압은 6.3(V)로 증가된다.
다만, 상기 임의의 셀과 달리, 6.2(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도가 0.005(nit) 이하를 나타내는 셀의 경우, 6.2(V)의 테스트 전압에 0.2(V)의 제1 마진 전압(V_m1)을 더하여 블랙 데이터(V_Black)를 설정할 수 있다.
다음으로, 6.3(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가한 후 상기 임의의 셀의 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)를 측정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 6.3(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도는 0.0001(nit)로서 0.005(nit)보다 작으므로, 6.3(V)의 테스트 전압에 0.2(V)의 제1 마진 전압(V_m1)을 더하여 블랙 데이터(V_Black)를 설정할 수 있다.
한편, 도 3에서는 테스트 영상의 휘도(Ti_L)가 기준 휘도 이하가 될 때까지 단계 S350, S360, S320 및 S330을 반복하는 것으로 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 테스트 전압이 기 설정된 기준까지 증가하였음에도 단계 S330에 따른 조건을 만족하지 못하면, 상기 기 설정된 기준을 참조로 하여 블랙 데이터를 설정할 수 있다.
즉, 도 5에 도시된 것과 같이, 6.3(V)의 테스트 전압을 갖는 데이터에 대응하는 영상의 휘도가 0.005(nit)를 초과하는 셀의 경우, 테스트 전압을 6.4(V)로 증가시키고 0.2(V)의 제1 마진 전압(V_m1)을 더하여 블랙 데이터(V_Black)를 설정할 수 있다. 즉, 테스트 전압이 기 설정된 최대 테스트 전압(예를 들어, 6.3(V))에 도달할 때 까지만 도 3의 단계 S350, S360, S320 및 S330이 반복될 수 있다.
종래에는, 동일한 제조 공정에 따라 제조된 표시 장치들에 있어서, 특성이 가장 나쁜 셀 및 구동 조건을 감안하여 블랙 데이터를 설정하고, 설정된 블랙 데이터를 표시 장치들 전체에 일괄적으로 동일하게 적용하였다. 이에 따라 블랙 데이터가 불필요하게 큰 값으로 설정되어 이전 영상의 잔상이 표시되거나 색끌림 현상이 나타나는 문제점이 있었다.
다만, 본 발명의 실시예에 의할 경우, 표시 장치들 각각에 적합한 블랙 데이터를 개별적으로 서치하여 설정하므로, 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있다.
이하에서는 도 6a 및 도 6b를 참조하여, 블랙 데이터 설정 시 제1 마진 전압을 추가하는 이유에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 제1 마진 전압의 설정 기준을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 제1 셀에서 측정한, 데이터 변화에 대응하는 영상의 휘도 변화를 나타낸 도면이고, 도 6b는 제2 셀에서 측정한, 데이터 변화에 대응하는 영상의 휘도 변화를 나타낸 도면이다. 여기서, 셀은 동일한 공정에 의하여 제조된 복수의 표시 장치들 중 임의로 선택된 어느 하나일 수 있다.
도 6a에서 그래프 #1은 제1 셀의 표시부(100)에 공급되는 제2 전원(ELVSS)이 -4.9(V)로 설정된 경우, 데이터 변화에 대응하는 영상의 휘도 변화를 나타낸 것이고, 그래프 #2은 제1 셀의 표시부(100)에 공급되는 제2 전원(ELVSS)이 -3.7(V)로 설정된 경우, 데이터 변화에 대응하는 영상의 휘도 변화를 나타낸 것이다.
또한, 도 6b에서 그래프 #1은 제2 셀의 표시부(100)에 공급되는 제2 전원(ELVSS)이 -4.9(V)로 설정된 경우, 데이터 변화에 대응하는 영상의 휘도 변화를 나타낸 것이고, 그래프 #2은 제2 셀의 표시부(100)에 공급되는 제2 전원(ELVSS)이 -3.5(V)로 설정된 경우, 데이터 변화에 대응하는 영상의 휘도 변화를 나타낸 것이다.
도 6a를 참조하면, 제2 전원(ELVSS)이 -3.7(V)인 경우 블랙 영상을 표시하기 위하여 6.3(V)의 데이터를 인가하여야 한다면, 제2 전원(ELVSS)이 -4.9(V)인 경우 블랙 영상을 표시하기 위하여 6.5(V)의 데이터를 인가하여야 한다. 즉, 제2 전원(ELVSS)이 -4.9(V)인 경우 6.3(V)의 데이터로는 블랙 영상이 표현되지 않을 수 있다.
또한, 도 6b를 참조하면, 제2 전원(ELVSS)이 -3.5(V)인 경우 블랙 영상을 표시하기 위하여 5.8(V)의 데이터를 인가하여야 한다면, 제2 전원(ELVSS)이 -4.9(V)인 경우 블랙 영상을 표시하기 위하여 6.0(V)의 데이터를 인가하여야 한다. 즉, 제2 전원(ELVSS)이 -4.9(V)인 경우 5.8(V)의 데이터로는 블랙 영상이 표현되지 않을 수 있다.
제2 전원(ELVSS)은 표시 장치의 주변 환경 중 온도에 큰 영향을 받을 수 있으며, 예를 들어 표시 장치의 주변 온도가 20도 떨어지게 되면 실제로 표시부(100)에 공급되는 제2 전원(ELVSS) 최대 -1.5(V)만큼 쉬프트될 수도 있다.
즉, 표시 장치가 저온에서 사용되어 제2 전원(ELVSS)이 작아질 것을 감안하여, 도 1 내지 도 5를 참조로 하여 설명한 테스트 전압에 제1 마진 전압을 추가하여 블랙 데이터를 설정할 수 있다.
이하에서는 도 7을 더 참조하여, 구동 주파수의 변경이 가능한 표시 장치에서 블랙 데이터를 설정하는 방법에 관하여 구체적으로 살펴보도록 한다.
도 1에 도시된 표시 장치는, 제1 구동 주파수(예를 들어, 60Hz)로 구동하는 제1 모드, 또는 제1 구동 주파수보다 큰 제2 구동 주파수(예를 들어, 75Hz)로 구동하는 제2 모드로 구동할 수 있다. 여기서, 제1 구동 주파수로 구동한다는 것은 1/60초 동안 한 프레임이 표시되도록 구동하는 것을 의미할 수 있으며, 제2 구동 주파수로 구동한다는 것은 1/75초 동안 한 프레임이 표시되도록 구동하는 것을 의미할 수 있다.
일반적으로, 입체 영상 등을 표시하기 위하여 표시 장치가 웨어러블 장치 등에 장착된 경우 표시 장치는 제2 모드로 구동하게 된다. 이 때, 제2 모드에서 화소들 각각에 포함된 유기 발광 다이오드가 발광하는 시간은 제1 모드에서 화소들 각각에 포함된 유기 발광 다이오드가 발광하는 시간보다 매우 짧도록 설정된다.
유기 발광 다이오드가 발광하는 시간이 짧을수록, 블랙 영상을 표현할 수 있는 데이터의 최소 값이 작아지게 된다. 아래의 [표 1]은, 표시 장치가 60Hz로 구동될 때 블랙 영상을 나타낼 수 있는 데이터의 최소 값(VB1)과, 표시 장치가 75Hz로 구동될 때 블랙 영상을 나타낼 수 있는 데이터의 최소 값(VB2)을 측정한 결과를 나타내는 것이다.
구분 VB1(V) VB2(V)
제1 셀 5.6 5.3
제2 셀 5.7 5.3
제3 셀 5.7 5.3
제4 셀 5.8 5.4
제5 셀 5.8 5.4
[표 1]을 살펴보면, 블랙 영상을 나타낼 수 있는 데이터의 최소 값이 구동 주파수 별로 상이함을 알 수 있다.
따라서, 제1 구동 주파수로 구동되거나 제2 구동 주파수로 구동되는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 시, 표시 장치의 구동 주파수가 변경될 것을 감안하여야 한다.
도 7을 참조하면, 먼저 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때 적용되는 블랙 데이터를 설정하기 위하여, 표시 장치를 제1 구동 주파수로 구동시킬 수 있다(단계 S710).
단계 S710 이후, 제1 구동 주파수에 대응하는 제1 블랙 데이터를 설정할 수 있다(단계 S720). 여기서 제1 블랙 데이터를 설정하는 방법은, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 블랙 데이터의 설정 방법과 동일할 수 있다.
단계 S720에서 설정된 제1 블랙 데이터를 기초로 하여 제2 구동 주파수에 대응하는 제2 블랙 데이터를 설정할 수 있다(단계 S730).
상기 [표 1]을 통해 살펴본 바와 같이, 표시 장치가 제2 구동 주파수로 구동되는 경우 블랙 영상을 나타낼 수 있는 데이터의 최소 값이, 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동되는 경우 블랙 영상을 나타낼 수 있는 데이터의 최소 값보다 작으므로, 제1 블랙 데이터에서 기 설정된 제2 마진 전압이 제거된 값을 제2 블랙 데이터로 설정할 수 있다. 예를 들어, 제2 마진 전압은 0.2(V)로 설정될 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 제2 마진 전압은 다양하게 변경되어 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 표시 장치가 제1 구동 주파수 또는 제2 구동 주파수로 구동되는 경우, 감마 전압 발생부(240)는 제1 블랙 데이터를 기초로 하여 제1 감마 전압을 생성하고, 제2 블랙 데이터를 기초로 하여 제2 감마 전압을 생성할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 의한 표시 장치의 휘도는 복수의 기준 휘도 레벨들(DBL)로 구분될 수 있다. 예를 들어, 아래 [표 2]와 같이, 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때에는 기준 휘도가 11 레벨로 구분되고, 제2 구동 주파수로 구동될 때에는 기준 휘도가 4 레벨로 구분될 수 있다.
구동 주파수 DBL DBV V_Black
60 Hz LEVEL 1 DBV1=750 (nit) V_Black1
LEVEL 2 DBV2=650 (nit) V_Black2 = V_Black1+offset1
LEVEL 3 DBV3=300 (nit) V_Black3 = V_Black1+offset2
LEVEL 4 DBV4=100 (nit) V_Black4 = V_Black1+offset3
LEVEL 5 DBV5=60 (nit) V_Black5 = V_Black1+offset4
LEVEL 6 DBV6=30 (nit) V_Black6 = V_Black1+offset5
LEVEL 7 DBV7=15 (nit) V_Black7 = V_Black1+offset6
LEVEL 8 DBV8=10 (nit) V_Black8 = V_Black1+offset7
LEVEL 9 DBV9=7 (nit) V_Black9 = V_Black1+offset8
LEVEL 10 DBV10=4 (nit) V_Black10 = V_Black1+offset9
LEVEL 11 DBV11=2 (nit) V_Black11 = V_Black1+offset10
75 Hz LEVEL 1 DBV1'=100 (nit) V_Black12 = V_Black1+offset11
LEVEL 2 DBV2'=60 (nit) V_Black13 = V_Black1+offset12
LEVEL 3 DBV3'=45 (nit) V_Black14 = V_Black1+offset13
LEVEL 4 DBV4'=30 (nit) V_Black15 = V_Black1+offset14
상기 [표 2]를 참조하면, 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때, 기준 휘도 레벨들(DBL) 중 제1 레벨(LEVEL1)은 최고 휘도 레벨이고, 제11 레벨(LEVEL11)이 최저 휘도 레벨로 설정될 수 있다. 제1 내지 제11 레벨들은 각각 제1 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV11)에 의해 정의될 수 있다.
또한, 상기 [표 2]를 참조하면, 표시 장치가 제2 구동 주파수로 구동될 때, 기준 휘도 레벨들(DBL) 중 제1 레벨(LEVEL1)은 최고 휘도 레벨이고, 제4 레벨(LEVEL4)이 최저 휘도 레벨로 설정될 수 있다. 제1 내지 제4 레벨들은 각각 제2 기준 휘도 포인트들(DBV1' 내지 DBV4')에 의해 정의될 수 있다.
기준 휘도 포인트의 값이 작아질수록 유기 발광 다이오드의 발광 시간이 짧아질 수 있다. 이에 따라, 기준 휘도 레벨 별로 블랙 데이터를 다르게 설정할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 의한 블랙 데이터 설정부(300)는 기준 휘도 포인트들(DBV1 내지 DBV11, DBV1'~ DBV4') 각각에 상응하는 블랙 데이터들(V_Black1~ V_Black15)을 설정할 수 있다.
도 8을 참조하면, 먼저, 기준이 되는 블랙 데이터를 기초로 하여, 제1 기준 휘도 포인트들(DBV1~ DBV11) 각각에 대응되는 블랙 데이터를 설정할 수 있다(단계 S810).
구체적으로, 기준이 되는 블랙 데이터는 제1 레벨(LEVEL1)의 제1 기준 휘도 포인트(DBV1)에 대응하는 블랙 데이터(V_Black1)로 설정될 수 있다. 여기서, 기준이 되는 블랙 데이터(V_Black1)는, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 블랙 데이터의 설정 방법에 의하여 설정된 것일 수 있다.
[표 2]를 참조하면, 나머지 제1 기준 휘도 포인트(DBV2 내지 DBV11)에 대응하는 블랙 데이터들(V_Black2 내지 V_Black11)은, 기준이 되는 블랙 데이터(V_Black1)에 기 설정된 옵셋 값들(offset1 내지 offset10)을 적용함으로써 설정될 수 있다.
여기서, 옵셋 값들(offset1 내지 offset10)은 음의 값을 가질 수 있다. 또한, 옵셋 값들(offset1 내지 offset10) 각각은 동일한 값을 가질 수도 있고 상이한 값을 가질 수도 있다. 또한, 제10 옵셋 값(offset10)의 절대 값은 제1 옵셋 값(offset1)의 절대 값보다 클 수 있다.
단계 S810 이후, 기준이 되는 블랙 데이터를 기초로 하여, 제2 기준 휘도 포인트들(DBV1'~ DBV4') 각각에 대응되는 블랙 데이터를 설정할 수 있다(단계 S820).
표 2를 참조하면, 제2 기준 휘도 포인트(DBV1' 내지 DBV4')에 대응하는 블랙 데이터들(V_Black12 내지 V_Black15)은, 제1 레벨(LEVEL1)의 제1 기준 휘도 포인트(DBV1)에 대응하는 블랙 데이터(V_Black1)에 기 설정된 옵셋 값들(offset11 내지 offset14)을 적용함으로써 설정될 수 있다.
여기서, 옵셋 값들(offset11 내지 offset14)은 음의 값을 가질 수 있다. 또한, 옵셋 값들(offset11 내지 offset14) 각각은 동일한 값을 가질 수도 있고 상이한 값을 가질 수도 있다. 또한, 제14 옵셋 값(offset14)의 절대 값은 제11 옵셋 값(offset11)의 절대 값보다 클 수 있다.
한편, 구동 주파수 변환 기능이 없는 표시 장치의 경우, 단계 S820은 생략될 수 있다.
본 명세서에서는 표시 장치가 유기 발광 표시 장치인 것으로 상정하여 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라 표시 장치는, 액정 표시 장치일 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시부
210: 주사 구동부
220: 발광 구동부
230: 데이터 구동부
240: 감마 전압 발생부
250: 타이밍 제어부
300: 블랙 데이터 설정부

Claims (20)

  1. 데이터에 대응하여 영상을 표시하는 표시부를 포함하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법에 있어서,
    (a) 상기 표시부에 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가하는 단계;
    (b) 상기 표시부에 표시되는 테스트 영상의 휘도를 측정하는 단계; 및
    (c) 측정된 휘도가 기준 휘도 이하인 경우, 상기 테스트 전압을 기초로 제1 블랙 데이터를 설정하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 블랙 데이터는, 상기 테스트 전압에 제1 마진 전압 값을 추가함으로써 설정되고,
    상기 제1 마진 전압 값은 0.2V이며,
    상기 제1 마진 전압 값은 상기 표시 장치가 저온에서 사용되어 제2 전원이 작아질 것을 감안하여 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 휘도가 상기 기준 휘도를 초과하는 경우,
    (d) 상기 테스트 전압을 변경시키는 단계; 및
    (e) 상기 표시부에 변경된 테스트 전압을 갖는 데이터를 인가하고, 상기 표시부에 표시되는 변경된 테스트 영상의 휘도를 재측정하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    재측정된 휘도가 기준 휘도 이하이면, 상기 변경된 테스트 전압을 기초로 상기 제1 블랙 데이터를 설정하고,
    상기 재측정된 휘도가 기준 휘도를 초과하면, 상기 단계 (d) 및 단계 (e)를 반복하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 블랙 데이터는, 상기 표시 장치가 제1 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 블랙 데이터를 참조하여, 상기 표시 장치가 상기 제1 구동 주파수보다 큰 제2 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 제2 블랙 데이터를 설정하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 블랙 데이터는, 상기 제1 블랙 데이터에서 기 설정된 전압을 제거함으로써 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 표시부가 발광할 목표 휘도에 기초하여 설정된 기준 휘도 포인트들 각각에 대응하는 블랙 데이터들을 설정하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 블랙 데이터 설정 방법.
  9. 데이터에 기초하여 영상을 표시하는 표시부;
    상기 표시부에 상기 데이터를 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 표시부에 테스트 전압을 갖는 데이터가 공급되어 테스트 영상이 표시되면, 상기 테스트 영상의 휘도를 기초로 하여 제1 블랙 데이터를 설정하는 블랙 데이터 설정부를 포함하되,
    상기 제1 블랙 데이터는, 상기 테스트 전압에 제1 마진 전압 값을 추가함으로써 설정되고,
    상기 제1 마진 전압 값은 0.2V이며,
    상기 제1 마진 전압 값은 표시 장치가 저온에서 사용되어 제2 전원이 작아질 것을 감안하여 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 블랙 데이터 설정부는, 상기 테스트 영상의 휘도가 기준 휘도 이하인 경우 상기 테스트 전압을 기초로 상기 제1 블랙 데이터를 설정하는 표시 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 표시 장치는 제1 구동 주파수로 구동되거나, 상기 제1 구동 주파수보다 큰 제2 구동 주파수로 구동되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 블랙 데이터는, 상기 표시 장치가 상기 제1 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 블랙 데이터 설정부는, 상기 제1 블랙 데이터를 기초로 하여, 상기 표시 장치가 상기 제2 구동 주파수로 구동될 때 사용되는 제2 블랙 데이터를 설정하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 블랙 데이터는 상기 제1 블랙 데이터에서 기 설정된 전압을 제거함으로써 설정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 블랙 데이터 설정부는, 상기 표시부가 발광할 목표 휘도에 기초하여 설정된 기준 휘도 포인트들 각각에 대응하는 블랙 데이터들을 설정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기준 휘도 포인트들 각각에 대응하도록 기 설정된 오프셋 값들을 상기 제1 블랙 데이터에 적용함으로써 상기 블랙 데이터들을 설정하는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 기준 휘도 포인트들은, 제1 기준 휘도 포인트와 상기 제1 기준 휘도 포인트보다 작은 제2 기준 휘도 포인트를 포함하고,
    상기 제1 기준 휘도 포인트에 대응되는 블랙 데이터는 상기 제2 기준 휘도 포인트에 대응되는 블랙 데이터보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 데이터 구동부에 감마 전압을 전달하는 감마 전압 발생부를 더 포함하고,
    상기 감마 전압 발생부는, 상기 제1 블랙 데이터에 대응하는 제1 감마 전압을 생성하는 표시 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 감마 전압 발생부는, 상기 제2 블랙 데이터에 대응하는 제2 감마 전압을 생성하는 표시 장치.
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