KR20130057317A

KR20130057317A - 표시장치와 이의 광학 보상방법

Info

Publication number: KR20130057317A
Application number: KR1020110123156A
Authority: KR
Inventors: 김근철; 조수현
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-05-31
Also published as: KR101918150B1

Abstract

본 발명의 실시예는, 외부로부터 공급된 휘도변경신호에 대응하여 지시값을 출력하는 지시값 출력부; 지시값 출력부로부터 공급된 지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 출력부; 보상데이터 출력부로부터 출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경하는 감마 설정부; 및 감마 설정부에 의해 변경된 감마전압값에 대응되는 데이터신호를 기반으로 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.

Description

표시장치와 이의 광학 보상방법{Display Device and Method for Optical Compensation thereof}

본 발명의 실시예는 표시장치와 이의 광학 보상방법에 관한 것이다.

정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결 매체인 표시장치의 시장이 커지고 있다. 이에 따라, 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display: OLED), 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD) 및 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel: PDP) 등과 같은 표시장치의 사용이 증가하고 있다.

앞서 설명한 표시장치 중 일부 예컨대, 액정표시장치나 유기전계발광표시장치에는 매트릭스 형태로 배치된 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시패널과 표시패널을 구동하는 구동부가 포함된다. 구동부에는 표시패널에 스캔신호를 공급하는 스캔구동부 및 표시패널에 데이터신호를 공급하는 데이터구동부 등이 포함된다.

위와 같은 표시장치는 매트릭스 형태로 배치된 서브 픽셀들을 포함하는 표시패널에 스캔신호 및 데이터 신호 등이 공급되면, 선택된 서브 픽셀이 발광을 하게 됨으로써 영상을 표시할 수 있게 된다.

표시패널은 제조 공정에서 오는 특성 편차에 의해 영상에 대한 화이트 색감이 다르므로 이를 보상하기 위한 광학보상 과정이 요구된다. 광학보상시 사용되는 데이터는 표시패널마다 다른 값을 가지므로, 데이터구동부는 광학보상값이 저장된 메모리를 통해 제공되는 휘도에 대응하는 광학보상 데이터를 사용하게 된다.

종래 광학보상 체계는 각 휘도 레벨별 광학보상을 통하여 다른 감마설정값을 설정하므로 휘도 변경 제공 수가 늘어날수록 광학보상 횟수는 물론 이를 저장하기 위한 메모리의 크기가 증가하게 된다. 이러한 문제로 많은 휘도 변경 레벨을 요구할 경우, 이를 대체할 수 있는 방법이 극히 제한적이므로 광학보상 데이터를 저감할 수 있는 방안이 요구된다.

상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시예는, 확장된 휘도 구간의 해상도에서 동일한 감마설정값이 적용되므로 고객이 요구하는 화이트(White) 편차 이내의 영역을 구간별로 구분하여 광학 보상시 사용되는 메모리의 크기를 절감함은 물론 데이터구동부의 크기가 증가하는 부담을 제거할 수 있는 표시장치와 이의 광학 보상방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제 해결 수단으로 본 발명의 실시예는, 외부로부터 공급된 휘도변경신호에 대응하여 지시값을 출력하는 지시값 출력부; 지시값 출력부로부터 공급된 지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 출력부; 보상데이터 출력부로부터 출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경하는 감마 설정부; 및 감마 설정부에 의해 변경된 감마전압값에 대응되는 데이터신호를 기반으로 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.

감마 설정부는 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 휘도 구간별로 변경하되, 동일한 휘도 구간에 포함된 감마전압값은 동일한 감마설정값을 가질 수 있다.

지시값 출력부는 N개로 구분된 광학 보상데이터들을 휘도 구간별로 정의하는 임계값들이 저장된 지시값 저장부와, 휘도변경신호와 임계값을 비교 판단하여 지시값들 중 하나의 지시값을 출력하는 지시값 판단부를 포함할 수 있다.

임계값들은 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 4 개의 휘도 구간들로 정의되도록 광학 보상데이터들의 휘도 구간별 임계지점을 나누는 3 개의 임계값들을 포함할 수 있다.

보상데이터 출력부는 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 저장된 보상데이터 저장부와, 지시값에 대응하여 N개로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 결정부를 포함할 수 있다.

광학 보상데이터들은 동일한 휘도 구간마다 동일한 감마설정값을 갖도록 4 개의 구간들로 정의될 수 있다.

보상데이터 출력부는 휘도변경신호의 비트값이 00h 보다 크거나 같고 지시값 출력부에 저장된 제1임계값보다 작거나 같으면 제1구간의 보상데이터를 출력하고, 휘도변경신호의 비트값이 제1임계값보다 크고 지시값 출력부에 저장된 제2임계값보다 작거나 같으면 제2구간의 보상데이터를 출력하고, 휘도변경신호의 비트값이 제2임계값보다 크고 지시값 출력부에 저장된 제3임계값보다 작거나 같으면 제3구간의 보상데이터를 출력하고, 휘도변경신호의 비트값이 제3임계값보다 크고 FFh보다 작거나 같으면 제4구간의 보상데이터를 출력할 수 있다.

다른 측면에서 본 발명의 실시예는, 외부로부터 공급된 휘도변경신호에 대응하여 지시값을 출력하는 지시값 출력단계; 지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 출력단계; 출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경하는 감마 변경단계; 변경된 감마에 대응되는 데이터신호를 기반으로 영상을 표시하는 영상 표시단계를 포함하는 표시장치의 감마 보상방법을 제공한다.

지시값들은 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 4 개의 휘도 구간들로 정의되도록 광학 보상데이터들의 휘도 구간별 임계지점을 나누는 3 개의 임계값들을 포함하고, 광학 보상데이터들은 동일한 휘도 구간마다 동일한 감마설정값을 가질 수 있다.

보상데이터 출력단계는 휘도변경신호의 비트값이 00h 보다 크거나 같고 제1임계값보다 작거나 같으면 제1구간의 보상데이터를 출력하고, 휘도변경신호의 비트값이 제1임계값보다 크고 제2임계값보다 작거나 같으면 제2구간의 보상데이터를 출력하고, 휘도변경신호의 비트값이 제2임계값보다 크고 제3임계값보다 작거나 같으면 제3구간의 보상데이터를 출력하고, 휘도변경신호의 비트값이 제3임계값보다 크고 FFh보다 작거나 같으면 제4구간의 보상데이터를 출력할 수 있다.

본 발명의 실시예는, 확장된 휘도 구간의 해상도에서 동일한 감마설정값이 적용되므로 고객이 요구하는 화이트(White) 편차 이내의 영역을 구간별로 구분하여 광학 보상시 사용되는 메모리의 크기를 절감함은 물론 데이터구동부의 크기가 증가하는 부담을 제거할 수 있는 효과가 있다. 또한, 고객이 요청하는 최소 내지 최대 휘도 구간의 해상도(resolution)가 증가하도록 표시장치의 특성을 반영하여 최소 내지 최대 감마 데이터의 범위를 제어할 수 있는 효과가 있다. 또한, 구간별로 구분된 영역의 임계점(threshold point) 휘도에 대해서 광학보상을 실시할 수 있는 효과가 있다. 또한, 휘도 레벨에 대한 구간별 동일한 감마설정값을 적용하므로 많은 휘도 변경 레벨이 요구되더라도 광학 보상데이터를 저장하기 위한 메모리의 증가를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구성도.
도 2는 서브 픽셀의 회로 구성 예시도.
도 3은 스캔구동부의 블록도.
도 4는 데이터구동부의 블록도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감마부의 블록도.
도 6은 도 5에 도시된 감마부의 구간별 휘도 그래프.
도 7은 임계값들에 따른 감마설정값의 적용예를 나타낸 표.
도 8은 제2구간의 보상데이터를 기반으로 감마전압값이 동일한 감마설정값을 갖는 것을 설명하기 위한 감마곡선.
도 9는 비교예 대비 실시예의 메모리 사용량을 설명하기 위한 표.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 광학 보상방법의 개략적인 흐름도.
도 11은 도 10에 도시된 광학 보상방법의 주요 흐름도.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 서브 픽셀의 회로 구성 예시도 이며, 도 3은 스캔구동부의 블록도 이고, 도 4는 데이터구동부의 블록도 이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에는 영상처리부(110), 타이밍제어부(120), 데이터구동부(130), 감마부(135), 스캔구동부(140) 및 표시패널(150)이 포함된다.

표시패널(150)은 매트릭스형태로 배치된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)을 포함한다. 표시패널(150)은 유기전계발광표시패널이나 액정표시패널로 형성될 수 있으나 실시예에서는 유기전계발광표시패널을 일례로 설명한다. 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)에는 적색 서브 픽셀(SPr), 녹색 서브 픽셀(SPg) 및 청색 서브 픽셀(SPb)이 포함되며 이들은 하나의 픽셀이 된다. 하나의 픽셀에는 백색 서브 픽셀이 더 포함될 수도 있다.

서브 픽셀에는 도 2와 같이, 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst) 및 유기 발광다이오드(D)가 포함된다. 스위칭 트랜지스터(SW)는 제1스캔라인(SL1)을 통해 공급된 스캔신호에 응답하여 제1데이터라인(SL1)을 통해 공급되는 데이터신호가 제1노드(n1)에 공급되어 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다. 구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 대응되는 구동 전류가 흐르도록 동작한다. 유기 발광다이오드(D)는 구동 트랜지스터(DR)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.

서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)은 앞서 설명된 바와 같이 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst) 및 유기 발광다이오드(D)를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조로 구성되거나 3T1C, 4T2C, 5T2C 등과 같이 트랜지스터 및 커패시터가 더 추가된 구조로 구성될 수도 있다.

위와 같은 구성을 갖는 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)은 구조에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식, 배면발광(Bottom-Emission) 방식 또는 양면발광(Dual-Emission) 방식으로 형성된다.

영상처리부(110)는 외부로부터 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 및 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 영상처리부(110)는 데이터신호(DATA)를 영상 처리하여 타이밍제어부(120)에 공급한다. 영상처리부(110)는 사용자 입력부(유저 인터페이스)를 통해 입력되는 휘도변경신호(DBV)를 직접적으로 감마부(135)에 공급하거나 타이밍제어부(120)를 통해 간접적으로 감마부(135)에 공급한다. 사용자 입력부에는 OSD(On screen display), 리모콘(Remote controller), 키보드, 마우스 등의 사용자 입력 수단이 포함된다.

타이밍제어부(120)는 영상처리부(110)로부터 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 및 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍제어부(120)는 수직 동기신호, 수평 동기신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭신호 등의 타이밍신호를 이용하여 데이터구동부(130)와 스캔구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다. 타이밍제어부(120)는 1 수평기간의 데이터 인에이블 신호를 카운트하여 프레임기간을 판단할 수 있으므로 외부로부터 공급되는 수직 동기신호와 수평 동기신호는 생략될 수 있다. 타이밍제어부(120)에서 생성되는 제어신호들에는 스캔구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)가 포함된다. 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에는 게이트 스타트 펄스, 게이트 시프트 클럭, 게이트 출력 인에이블신호 등이 포함된다. 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에는 소스 스타트 펄스, 소스 샘플링 클럭, 소스 출력 인에이블신호 등이 포함된다.

스캔구동부(140)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)의 트랜지스터들이 동작 가능한 게이트 구동전압의 스윙폭으로 신호의 레벨을 시프트시키면서 스캔신호를 순차적으로 생성한다. 스캔구동부(140)는 스캔라인들(SL1~SLm)을 통해 생성된 스캔신호를 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)에 공급한다. 스캔구동부(140)는 박막트랜지스터 공정과 함께 GIP(Gate In Panel) 형태로 표시패널(150)에 형성되거나 집적회로(IC) 형태로 표시패널(150)이나 외부 기판에 형성된다.

스캔구동부(140)에는 도 3과 같이, 쉬프트레지스터(61), 레벨시프터(63), 쉬프트레지스터(61)와 레벨시프터(63) 사이에 접속된 다수의 논리곱 앤드게이트(62) 및 게이트 출력 인에이블신호(GOE)를 반전시키기 위한 인버터(64) 등이 포함된다. 쉬프트레지스터(61)는 종속적으로 접속된 다수의 D-플립플롭을 이용하여 게이트 스타트 펄스(GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(GSC)에 따라 순차적으로 쉬프트시킨다. 앤드게이트들(62)은 각각 쉬프트레지스터(61)의 출력신호와 게이트 출력 인에이블신호(GOE)의 반전신호를 논리곱하여 출력을 발생한다. 인버터(64)는 게이트 출력 인에이블신호(GOE)를 반전시켜 앤드게이트들(62)에 공급한다. 레벨시프터(63)는 앤드게이트(62)의 출력전압 스윙폭을 표시패널(150)에 포함된 트랜지스터들이 동작 가능한 스캔전압의 스윙폭으로 쉬프트시킨다. 레벨시프터(63)로부터 출력되는 스캔신호는 게이트라인들(SL1~SLm)에 순차적으로 공급된다.

데이터구동부(130)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍제어부(120)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 병렬 데이터 체계의 데이터신호로 변환한다. 데이터구동부(130)는 병렬 데이터 체계의 데이터신호로 변환할 때, 데이터신호(DATA)를 감마부(135)로부터 공급된 감마전압(GMA1 ~ GMAn)에 따라 디지털 데이터신호를 아날로그 데이터신호로 변환한다. 이때, 디지털 데이터신호를 아날로그 데이터신호로 변환하는 것은 데이터구동부(130)에 포함된 디지털 아날로그 변환기(Digital to Anlog Converter; DAC)에 의해 이루어진다. 데이터구동부(130)는 데이터라인들(DL1~DLn)을 통해 변환된 데이터신호(DATA)를 표시패널(150)에 포함된 서브 픽셀들(SPr, SPg, SPb)에 공급한다. 데이터구동부(130)는 집적회로(IC) 형태로 표시패널(150)이나 외부 기판에 형성된다.

데이터구동부(130)에는 도 4와 같이, 쉬프트 레지스터(51), 데이터 레지스터(52), 제1래치(53), 제2래치(54), 변환부(55), 출력회로(56) 등이 포함된다. 쉬프트레지스터(51)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 소스 샘플링 클럭(SSC)을 쉬프트시킨다. 쉬프트레지스터(51)는 이웃하는 다음 단의 소스 드라이브 IC의 쉬프트레지스터에 캐리신호(CAR)를 전달한다. 데이터레지스터(52)는 타이밍제어부(120)로부터 공급된 데이터신호(DATA)를 일시 저장하고 이를 제1래치(53)에 공급한다. 제1래치(53)는 쉬프트레지스터(51)로부터 순차적으로 공급되는 클럭에 따라 직렬로 입력되는 데이터신호들(DATA)을 샘플링하여 래치한 다음 동시에 출력한다. 제2래치(54)는 제1래치(53)로부터 공급되는 데이터신호들(DATA)을 래치한 다음 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 다른 소스 드라이브 IC들의 제2래치(54)와 동기 하여 동시에 출력한다. 변환부(55)는 제2래치(54)로부터 입력되는 데이터신호(DATA)를 감마전압(GMA1 ~ GMAn)에 따라 변환한다. 출력회로(56)로부터 출력되는 데이터신호들(DATA)은 소스 출력 인에이블신호(SOE)에 응답하여 데이터라인들(DL1~DLn)에 공급된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 대해 더욱 자세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 감마부의 블록도이고, 도 6은 도 5에 도시된 감마부의 구간별 휘도 그래프이며, 도 7은 임계값들에 따른 감마설정값의 적용예를 나타낸 표이다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 감마부(135)에는 지시값 출력부(41, 42), 보상데이터 출력부(43, 44) 및 감마 설정부(45, 46)가 포함된다. 감마부(135)를 구성하는 지시값 출력부(41, 42), 보상데이터 출력부(43, 44) 및 감마 설정부(45, 46)는 데이터구동부(130)에 모두 포함되거나 일부는 데이터구동부(130)에 포함되고 다른 일부는 외부 장치에 형성된다.

지시값 출력부(41, 42)는 외부로부터 공급된 휘도변경신호(DBV[7:0])에 대응하여 지시값을 출력한다. 휘도변경신호(DBV[7:0])는 8비트 즉 00h ~ FFh를 갖는 레지스터(Register)값을 가질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 지시값 출력부(41, 42)에는 임계값 저장부(42)와 지시값 판단부(41)가 포함된다.

임계값 저장부(42)에는 N개로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)을 휘도 구간별로 정의하는 임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start)이 저장된다. 임계값 저장부(42)는 데이터구동부(130)에 포함된 메모리에 저장될 수 있다.

임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start)은 N개로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)이 4 개의 휘도 구간들로 정의되도록 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)의 구간별 임계지점을 나누는 3 개의 임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start)을 포함한다.

지시값 판단부(41)는 휘도변경신호(DBV[7:0])에 대응하여 임계값 저장부(42)에 저장된 임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start) 중 하나에 대응하는 지시값(0 ~ 3)을 출력한다.

지시값 판단부(41)는 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트에 해당하는 레지스터값과 지시값 저장부(42)에 저장된 임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start)을 비교 판단한다. 그리고 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트가 어디에 해당하는지를 판단하고 지시값들(0 ~ 3) 중 해당되는 지시값을 보상데이터 결정부(43)로 출력한다.

보상데이터 출력부(43, 44)는 지시값 출력부(41, 42)로부터 공급된 지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력한다. 보상데이터 출력부(43, 44)에는 보상데이터 저장부(44)와 보상데이터 결정부(43)가 포함된다.

보상데이터 저장부(44)에는 N개로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)이 저장된다. 보상데이터 저장부(44)는 데이터구동부(130)에 포함된 메모리에 저장될 수 있다.

N개로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)은 동일한 감마설정값을 갖도록 4 개의 휘도 구간들로 정의된다. 즉, 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)은 동일한 구간마다 동일한 감마설정값을 갖도록 4 개의 휘도 구간들로 정의된다.

N개로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)은 4개의 구간들로 정의되므로 휘도(Luminance[nit])는 최소 휘도 레벨(Min. Lv.)부터 최대 휘도 레벨(Max. Lv.)까지 4개의 휘도 구간들로 구성된다. 그리고 동일한 휘도 구간은 동일한 감마설정값을 갖게 된다. 여기서, Typ. Lv.는 전형적인 휘도 레벨로 정의될 수 있다.

보상데이터 결정부(43)는 지시값 판단부(41)로부터 출력된 지시값들(0 ~ 3) 중 하나의 지시값에 대응하여 N개로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set) 중 하나의 보상데이터를 출력한다.

감마 설정부(45, 46)는 보상데이터 출력부(43, 44)로부터 출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경한다. 감마 설정부(45, 46)에는 감마전압 공급부(45)와 감마전압 보상부(46)가 포함된다.

감마전압 공급부(45)는 내부 예컨대, 데이터구동부(130)에 기설정된 감마전압값(VREG1[7:0]= 00h ~ VREG1[7:0]= FFh)을 공급한다. 감마전압 공급부(45)는 데이터구동부(130) 내에 기설정된 감마전압값의 범위를 설정한다. 여기서, 기설정된 감마전압값의 VREG1[7:0]= 00h는 하위 비트로써 소스 블랙(Source Black)을 의미하고, VREG1[7:0]= FFh는 상위 비트로써 소스 화이트(Source White)를 의미한다.

감마전압 공급부(45)는 휘도변경신호(DBV[7:0])에 대응하여 기설정된 감마전압값(VREG1[7:0]= 00h ~ VREG1[7:0]= FFh)의 범위를 정하고 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값에 대응되는 감마전압값(VREG1[7:0]= 00h ~ VREG1[7:0]= FFh)을 감마전압 보상부(46)에 공급한다.

감마전압 보상부(46)는 보상데이터 결정부(43)로부터 공급된 하나의 보상데이터와 감마전압 공급부(45)로부터 공급된 감마전압값(VREG1[7:0]= 00h ~ VREG1[7:0]= FFh)을 이용하여 기설정된 감마를 구간별로 변경하고 변경된 감마전압(GMA1 ~ GMAn)을 출력한다. 이때, 보상데이터 결정부(43)는 하나의 보상데이터를 출력하므로 감마전압값(VREG1[7:0]= 00h ~ VREG1[7:0]= FFh)은 해당 휘도 구간에 포함된 감마전압값이 동일한 값을 갖도록 변경된 감마설정값을 갖게 된다.

위의 구성에 따르면, 보상데이터 출력부(43, 44)는 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 00h 보다 크거나 같고 지시값 출력부(41, 42)에 저장된 제1임계값(BC Band 1 start)보다 작거나 같으면 제1구간의 보상데이터(BC Band 1 Gamma set)를 출력한다. 이와 달리, 보상데이터 출력부(43, 44)는 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제1임계값(BC Band 1 start)보다 크고 지시값 출력부(41, 42)에 저장된 제2임계값(BC Band 2 start)보다 작거나 같으면 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)를 출력한다. 이와 달리, 보상데이터 출력부(43, 44)는 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제2임계값(BC Band 2 start)보다 크고 지시값 출력부(41, 42)에 저장된 제3임계값(BC Band 3 start)보다 작거나 같으면 제3구간의 보상데이터(BC Band 1 Gamma set)를 출력한다. 이와 달리, 보상데이터 출력부(43, 44)는 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제3임계값(BC Band 3 start)보다 크고 최상위 비트인 FFh보다 작거나 같으면 제4구간의 보상데이터(BC Band 4 Gamma set)를 출력한다.

이하, 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 휘도변경신호를 기반으로 특정 휘도 구간 내에서는 동일한 감마설정값이 적용됨을 설명한다.

도 8은 제2구간의 보상데이터를 기반으로 감마전압값이 동일한 감마설정값을 갖는 것을 설명하기 위한 감마곡선이고, 도 9는 비교예 대비 실시예의 메모리 사용량을 설명하기 위한 표이다.

도 8은 외부로부터 공급된 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제1임계값(BC Band 1 start)보다 크고 지시값 출력부(41, 42)에 저장된 제2임계값(BC Band 2 start)보다 작거나 같을 경우를 나타낸다.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 휘도변경신호(DBV[7:0])가 공급되면 지시값 판단부(41)는 지시값 저장부(42)에 저장된 임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start)을 불러들이고 이들을 비교 판단한다.

휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값은 제1임계값(BC Band 1 start)보다 크고 지시값 출력부(41, 42)에 저장된 제2임계값(BC Band 2 start)보다 작거나 같은 경우에 해당한다. 따라서, 지시값 판단부(41)는 지시값들(0 ~ 3) 중 제1지시값(1)을 출력한다.

지시값 판단부(41)로부터 출력된 지시값은 제1지시값(1)이므로, 보상데이터 결정부(43)는 보상데이터 저장부(44)에서 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)를 출력한다.

보상데이터 결정부(43)로부터 출력된 보상데이터는 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)이므로, 감마전압 보상부(46)는 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)를 기반으로 감마 곡선의 기울기가 변경되도록 감마를 변경한다. 이에 따라, 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)가 적용된 구간은 모두 동일한 감마설정값이 적용된다.

실시예는 위와 같이 확장된 휘도 변경 레벨을 제공하는 표시장치에서 확장된 휘도 레벨을 구간으로 구분하고 동일한 구간마다 동일한 감마설정값이 적용 되도록 하여, 확장된 휘도 레벨만큼 광학 보상데이터를 저장하기 위한 메모리(OTP) 할당을 제거할 수 있게 된다.

도 9와 같이, 비교예는 확장된 휘도 레벨만큼 광학 보상데이터가 휘도 레벨과 밝기별로 수십 개가 요구된다. 이는 다수의 휘도 레벨별로 다수의 밝기를 표현하기 때문이다. 반면, 실시예는 확장된 휘도 레벨을 구간으로 구분하고 동일한 구간마다 동일한 값이 적용 되도록 하므로 광학 보상데이터가 휘도 레벨과 밝기별로 적어도 4 개면 충분하다. 실시예와 같이 4 개의 구간으로 한정하기 위해서는 휘도 레벨이 저하되는 영향을 최소화할 수 있도록 계조별 측정을 통해 구간을 정의해야 한다. 그러나, 위와 같이 계조별 측정을 통해 구간을 정의하면 표시패널별 특성에 대응하는 대표성을 가질 수 있는 이점이 있다. 이에 따라, 실시예는 광학 보상시 사용되는 메모리의 크기를 절감함은 물론 데이터구동부의 크기가 증가하는 부담을 제거할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 광학 보상방법에 대해 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 광학 보상방법의 개략적인 흐름도이고, 도 11은 도 10에 도시된 광학 보상방법의 주요 흐름도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 광학 보상방법은 다음과 같이 수행된다.

외부 예컨대 사용자로부터 휘도변경신호(DBV[7:0])가 입력된다(S110). 여기서, 휘도변경신호(DBV[7:0])는 OSD나 리모콘 등을 통해 입력된다.

휘도변경신호(DBV[7:0])에 대응하여 지시값이 출력된다(S120). 지시값 출력단계(S120)에서 사용되는 지시값은 휘도변경신호(DBV[7:0])와 임계값들(BC Band 1 start ~ BC Band 3 start)에 의해 결정된다.

지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set) 중 하나의 보상데이터를 출력한다(S130). 보상데이터 출력단계(S130)에서 사용되는 보상데이터는 4 개가 사용된다.

출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경한다(S140). 감마 변경단계(S140)에 의해 기설정된 감마는 동일한 휘도 구간이 동일한 감마설정값을 갖도록 변경된다.

변경된 감마에 대응되는 데이터신호를 기반으로 영상을 표시한다(S150). 영상 표시단계(S150)에 의해 표시패널에는 영상이 표시된다.

위의 설명에서, 지시값은 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 4 개의 휘도 구간들로 정의되도록 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)의 휘도 구간별 임계지점을 나누는 3 개의 임계값들(BC Band 1 start)을 포함한다. 그리고 광학 보상데이터들(BC Band 1 Gamma set ~ BC Band 4 Gamma set)은 동일한 휘도 구간마다 동일한 감마설정값을 가질 수 있다.

위의 설명에서, 보상데이터 출력단계(S130)에 따른 광학 보상방법의 주요 흐름을 살펴보면 하기와 같다.

보상데이터 출력단계(S131)에서 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 00h 보다 크거나 같고 제1임계값(BC Band 1 start)보다 작거나 같으면(Yes), 제1구간의 보상데이터(BC Band 1 Gamma set)를 출력한다(S132). 그러면, 감마 변경단계(S140)에서는 제1구간의 보상데이터(BC Band 1 Gamma set)를 기반으로 기설정된 감마를 변경한다.

이와 달리(No), 보상데이터 출력단계(S133)에서 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제1임계값(BC Band 1 start)보다 크고 제2임계값(BC Band 2 start)보다 작거나 같으면(Yes), 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)를 출력한다(S134). 그러면, 감마 변경단계(S140)에서는 제2구간의 보상데이터(BC Band 2 Gamma set)를 기반으로 기설정된 감마를 변경한다.

이와 달리(No), 보상데이터 출력단계(S135)에서 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제2임계값(BC Band 2 start)보다 크고 제3임계값(BC Band 3 start)보다 작거나 같으면(Yes), 제3구간의 보상데이터(BC Band 3 Gamma set)를 출력한다(S136). 그러면, 감마 변경단계(S140)에서는 제3구간의 보상데이터(BC Band 3 Gamma set)를 기반으로 기설정된 감마를 변경한다.

이와 달리(No), 보상데이터 출력단계(S137)에서 휘도변경신호(DBV[7:0])의 비트값이 제3임계값(BC Band 3 start)보다 크고 FFh보다 작거나 같으면(Yes), 제4구간의 보상데이터(BC Band 4 Gamma set)를 출력한다(S138). 그러면, 감마 변경단계(S140)에서는 제4구간의 보상데이터(BC Band 4 Gamma set)를 기반으로 기설정된 감마를 변경한다.

위와 같은 광학 보상벙법에 의해, 실시예는 고객이 요청하는 최소 내지 최대 휘도 구간의 해상도(resolution)가 증가하도록 표시장치의 특성을 반영하여 최소 내지 최대 감마 데이터의 범위를 제어할 수 있게 된다. 또한, 확장된 휘도 구간의 해상도에서 동일한 감마설정값이 적용되므로 고객이 요구하는 화이트(White) 편차 이내의 영역을 구간별로 구분할 수 있게 된다. 또한, 구간별로 구분된 영역의 임계점(threshold point) 휘도에 대해서 광학보상을 실시할 수 있게 된다. 또한, 휘도 레벨에 대한 구간별 동일한 감마설정값을 적용하므로 많은 휘도 변경 레벨이 요구되더라도 광학 보상데이터를 저장하기 위한 메모리의 증가를 방지할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 영상처리부 120: 타이밍제어부
130: 데이터구동부 135: 감마부
140: 스캔구동부 150: 표시패널
41, 42: 지시값 출력부 43, 44: 보상데이터 출력부
45, 46: 감마 설정부

Claims

외부로부터 공급된 휘도변경신호에 대응하여 지시값을 출력하는 지시값 출력부;
상기 지시값 출력부로부터 공급된 지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 출력부;
상기 보상데이터 출력부로부터 출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경하는 감마 설정부; 및
상기 감마 설정부에 의해 변경된 감마전압값에 대응되는 데이터신호를 기반으로 영상을 표시하는 표시패널을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 감마 설정부는
상기 보상데이터를 기반으로 상기 기설정된 감마를 휘도 구간별로 변경하되, 동일한 휘도 구간에 포함된 감마전압값은 동일한 감마설정값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 지시값 출력부는
상기 N개로 구분된 광학 보상데이터들을 구간별로 정의하는 임계값들이 저장된 임계값 저장부와,
상기 휘도변경신호와 상기 임계값을 비교 판단하여 지시값들 중 하나의 지시값을 출력하는 지시값 판단부를 포함하는 표시장치.
제3항에 있어서,
상기 임계값들은
상기 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 4 개의 휘도 구간들로 정의되도록 상기 광학 보상데이터들의 휘도 구간별 임계지점을 나누는 3 개의 임계값들을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 보상데이터 출력부는
상기 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 저장된 보상데이터 저장부와,
상기 지시값에 대응하여 상기 N개로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 결정부를 포함하는 표시장치.
제5항에 있어서,
상기 광학 보상데이터들은
동일한 휘도 구간마다 동일한 감마설정값을 갖도록 4 개의 휘도 구간들로 정의된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 보상데이터 출력부는
상기 휘도변경신호의 비트값이 00h 보다 크거나 같고 상기 지시값 출력부에 저장된 제1임계값보다 작거나 같으면 제1구간의 보상데이터를 출력하고,
상기 휘도변경신호의 비트값이 상기 제1임계값보다 크고 상기 지시값 출력부에 저장된 제2임계값보다 작거나 같으면 제2구간의 보상데이터를 출력하고,
상기 휘도변경신호의 비트값이 상기 제2임계값보다 크고 상기 지시값 출력부에 저장된 제3임계값보다 작거나 같으면 제3구간의 보상데이터를 출력하고,
상기 휘도변경신호의 비트값이 상기 제3임계값보다 크고 FFh보다 작거나 같으면 제4구간의 보상데이터를 출력하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
외부로부터 공급된 휘도변경신호에 대응하여 지시값을 출력하는 지시값 출력단계;
상기 지시값에 대응하여 N개(N은 4 이상 정수)로 구분된 광학 보상데이터들 중 하나의 보상데이터를 출력하는 보상데이터 출력단계;
상기 출력된 보상데이터를 기반으로 기설정된 감마를 변경하는 감마 변경단계;
상기 변경된 감마에 대응되는 데이터신호를 기반으로 영상을 표시하는 영상 표시단계를 포함하는 표시장치의 광학 보상방법.
제8항에 있어서,
상기 지시값들은
상기 N개로 구분된 광학 보상데이터들이 4 개의 휘도 구간들로 정의되도록 상기 광학 보상데이터들의 휘도 구간별 임계지점을 나누는 3 개의 임계값들을 기준으로 결정되고,
상기 광학 보상데이터들은 동일한 휘도 구간마다 동일한 감마설정값을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치의 광학 보상방법.
제9항에 있어서,
상기 보상데이터 출력단계는
상기 휘도변경신호의 비트값이 00h 보다 크거나 같고 제1임계값보다 작거나 같으면 제1구간의 보상데이터를 출력하고,
상기 휘도변경신호의 비트값이 상기 제1임계값보다 크고 제2임계값보다 작거나 같으면 제2구간의 보상데이터를 출력하고,
상기 휘도변경신호의 비트값이 상기 제2임계값보다 크고 제3임계값보다 작거나 같으면 제3구간의 보상데이터를 출력하고,
상기 휘도변경신호의 비트값이 상기 제3임계값보다 크고 FFh보다 작거나 같으면 제4구간의 보상데이터를 출력하는 것을 특징으로 표시장치의 광학 보상방법.