KR20140086620A

KR20140086620A - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법

Info

Publication number: KR20140086620A
Application number: KR1020120157329A
Authority: KR
Inventors: 장원우; 박종웅
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-08
Also published as: EP2750124A3; TW201426701A; US9245472B2; CN103915078B; EP2750124A2; TWI597705B; KR102048925B1; US20140184655A1; CN103915078A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 표시 장치는 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부; 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부; 및 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 단위픽셀을 포함하고, 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{Display Device including RGBW Sub-Pixel and Method of Driving thereof}

본 발명의 기술적 사상은 표시 장치에 관한 것으로서, 특히, RGBW 서브픽셀을 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

최근 OLED TV 분야에서는, 기존의 R/G/B OLED 외에, 고해상도 대면적 OLED 제작에 유리한, WOLED 기술이 활발히 논의 되고 있다. WOLED 는 백색 서브픽셀을 추가적으로 구비하여, RGB 신호 중 백색 부분의 컬러 데이터를 칼러필터를 사용하지 않고 구현할 수 있다. 또한, 컬러 필터를 사용하지 않고 구현할 수 있으므로, 컬러 필터에 의한 광도 감소도 발생하지 않는다.

RGBW 서브 픽셀을 사용하는 WOLED 표시장치의 디스플레이 패널을 구동할때, 백색을 구현하는데 두가지 방법이 있다. 즉, 백색을 컬러필터를 거치지 않는 백색 서브 픽셀로 구현할 수 있는 반면, 백색을 RGB 컬러필터를 통해 구현하는 적색, 녹색, 청색 컬러를 조합하여 구현할 수 있다.

본 발명의 기술적 사상이 해결하려는 과제는 WOLED 디스플레이 구동시에, 백색 컬러 구동에 따른, 수명 문제 및 소비전력 문제의 트레이드 오프 관계를 최적화 하는 표시 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부; 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부; 및 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 단위픽셀을 포함하고, 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의을 단위픽셀 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 디스플레이되는 영상의 매 프레임 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 3색 입력 컬러 데이터를 수신하고,

테스트 게인비율을 0 이상 1 이하의 수치에서 일정한 간격으로 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하고, 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하고, 상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이되는 영상에서 사용되는 채도(Saturation)를 기초로, 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중 최대값으로 나누어서 채도 비교값을 결정하고, 채도 비교값이 미리 정해진 기준 구간 중 어디에 속하는지에 따라서, 채도값 가중치를 정하고, 채도값 가중치 만큼 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 채도값 가중치는 디스플레이 상황을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 각각의 서브 픽셀별로 기 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 비교값, G 비교값, B 비교값을 산출하고, 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 비교값을 산출하고, 상기 R 비교값, 상기 G 비교값, 상기 B 비교값의 합과 상기 W 비교값을 비교하여, 상기 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는, 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서, 게인 조절부가 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하는 단계; 게인 조절부가 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 단계; 및 데이터 매핑부가 결정된 상기 게인비율을 통하여 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터를 백색, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 4색 출력 컬러 데이터로 변환하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 데이터 매핑부가 3색 입력 컬러 데이터를 4색 출력 컬러 데이터로 변환하는 단계는, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하는 단계; 추출된 최소값과 상기 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하는 단계; 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 디스플레이 패널이 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 디스플레이되는 영상의 매 프레임 마다,기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부가 예비 게인 비율을 결정하는 단계는, 테스트 게인비율을 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하는 단계; 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하는 단계; 상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 표시장치는 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하는 디스플레이 패널; 상기 복수의 단위픽셀 각각에 적색, 녹색, 청색 및 백색 출력 컬러 데이터에 대응하는 4색 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버; 상기 복수의 단위픽셀에 게이트 온 전압을 공급하는 게이트 드라이버; 및 상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버의 구동을 제어하고, 상기 데이터 드라이버에 백색 출력 컬러 데이터 및 적색, 녹색, 청색 각각의 서브픽셀의 출력 컬러 데이터를 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고, 상기 타이밍 컨트롤러는, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부; 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 3색 입력 컬러 데이터를 수신하고, 테스트 게인비율을 0 이상 1 이하의 수치에서 일정한 간격으로 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하고, 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하고, 상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부; 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀에 대하여, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합 및 상기 3색 입력 컬러 데이터에 대응하는 채도를 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부; 및 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 단위픽셀을 포함하고, 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀에 대하여, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중 최대값으로 나누어서 채도 비교값을 결정하고, 채도 비교값이 미리 정해진 기준 구간 중 어디에 속하는지에 따라서, 채도값 가중치를 정하고, 채도값 가중치 만큼 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

바람직하게는, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀에 대하여, 상기 각각의 서브 픽셀별로 기 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 비교값, G 비교값, B 비교값을 산출하고, 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 비교값을 산출하고, 상기 R 비교값, 상기 G 비교값, 상기 B 비교값의 합과 상기 W 비교값을 비교하여, 상기 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 표시 장치는 수명 문제 및 소비전력 문제의 트레이드 오프 관계를 최적화하여, 낮은 소비전력으로 긴 수명을 가지는 표시장치의 구현이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(Display Device)의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 2는 한 픽셀 내에서 다양한 서브 픽셀의 배열을 도시하는 도면이다.
도 3은 한 픽셀 내에서 서브 픽셀들의 적층 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 3색의 입력 컬러 데이터 (RiGiBi)의 색좌표를 변환하여 4색의 출력 컬러 데이터(RoGoBoWo) 변환하는 동작을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기를 구체적으로 도시하는 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기를 구체적으로 도시하는 도면이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기를 구체적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기를 구체적으로 도시하는 도면이다.
도 9은 도 8의 게인 조절부(116)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않으면서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(Display Device, 100)의 블록도를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 표시장치(100)는 표시패널(DISPLAY PANNEL, 140), 타이밍 콘트롤러(Time controller, 110), 데이터 드라이버(data driver, 120), 게이트 드라이버(gate driver, 130) 를 포함 할 수 있다.

표시패널(140)에는 다수의 데이터라인들(data line, DL)과 다수의 게이트라인들(gate line, GL)이 서로 교차되고, 교차되는 디스플레이 영역에 4개의 서브 픽셀들(sub pixel)을 각각 포함하는 복수의 픽셀(P1, P2)들이 배치된다. 픽셀(P1)은 풀 컬러 구현을 위해 R(적색) 광을 발생하기 위한 R 서브 픽셀(SPr1), G(녹색) 광을 발생하기 위한 G 서브 픽셀(SPg1), B(청색) 광을 발생하기 위한 B 서브 픽셀(SPb1) 및 W(백색)광을 발생하기 위한 W 서브 픽셀(SPw1)를 포함할 수 있다. 픽셀(P2)도 유사하게, R 서브 픽셀(SPr2), G 서브 픽셀(SPg2), B 서브 픽셀(SPb2), W 서브 픽셀(SPw2)을 포함할 수 있다.

도 1에서 두 개의 픽셀에 대해서 도시하였으나, 이는 설명상의 편의를 위한 것이고, 표시패널(140)에 포함된 픽셀의 개수는 적용 어플리케이션에 따라서 달라질 수 있다.

도 2는 한 픽셀 내에서 다양한 서브 픽셀의 배열을 도시하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 한 픽셀(P)내에서 서브 픽셀들은, 도 2의 (A)와 같이 2개의 데이터라인들과 2개의 게이트라인들의 교차에 의해 바둑판식(Chechker) 배열을 이룰 수 있으며, 도 2의 (B)와 같이 4개의 데이터라인들과 1개의 게이트라인들의 교차에 의해 스트라이프식(stripe) 배열을 이룰 수 있다. 또한, 한 픽셀(P)내에서 서브 픽셀들은, 도 2의 (C)와 같이 2개의 데이터라인들과 2개의 게이트라인들의 교차에 의해 바둑판식 배열을 이루되, 상부 열(row)의 서브 픽셀들(SPr,SPg)과 하부 열(row)의 서브 픽셀들(SPb,SPw)이 서로 어긋나게 배열될 수 있다.

도 3은 한 픽셀 내에서 서브 픽셀들의 적층 구성을 보여주는 도면이다.

도 3을 참조하면, 서브 픽셀들(SPr,SPg,SPb,SPw)은 화이트 OLED를 각각 포함한다. 화이트 OLED는 캐소드전극과 애노드전극 사이에 R 발광층, G 발광층 및 B 발광층 등이 선택적으로 적층된 구조를 갖는다. 화이트 OLED는 서브 픽셀 단위로 형성된다. 도 3과 같이 R 서브 픽셀(SPr)는 화이트 OLED로부터 입사되는 백색광 중 적색광만을 투과시키는 R 컬러 필터(RCF)를 포함하고, G 서브 픽셀(SPg)은 화이트 OLED로부터 입사되는 백색광 중 녹색광만을 투과시키는 G 컬러 필터(GCF)를 포함하며, B 서브 픽셀(SPb)은 화이트 OLED로부터 입사되는 백색광 중 청색광만을 투과시키는 B 컬러 필터(BCF)를 포함한다. 한편, W 서브 픽셀(SPw)은 컬러 필터를 구비하지 않으며, 화이트 OLED로부터 입사되는 백색광을 모두 투과시킴으로써 컬러 필터들(RCF,GCF,BCF)로 인한 화상의 휘도 저하를 보상할 수 있다.

도 3에서, 'E1'은 애노드전극(또는, 캐소드전극) 일 수 있으며, 'E2'는 캐소드전극(또는, 애노드전극) 일 수 있다. 'E1'은 서브 픽셀 단위로 하부 TFT 어레이에 형성된 구동 TFT에 전기적으로 접속된다. TFT 어레이는 서브 픽셀 별로 구동 TFT, 적어도 하나 이상의 스위치 TFT, 스토리지 커패시터 등을 포함하며, 서브 픽셀 단위로 데이터라인(DL)과 게이트라인(GL)에 연결된다.

다시 도 1을 참조하면, 데이터 드라이버(120)는 타이밍 콘트롤러(110)의 제어하에 색좌표가 보상된 4색의 보상 데이터(Ro[n, x, y], Go[n, x, y], Bo[n, x, y], Wo[n, x, y])를 아날로그 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들(DL)에 공급한다. 여기서, n은 프레임에 대응하는 숫자이고, x, y는 컬러 데이터가 공급되는 픽셀의 위치에 대응하는 숫자이다.

게이트 드라이버(130)는 타이밍 콘트롤러(110)의 제어하에 스캔펄스를 발생하여 게이트라인들(GL)에 순차적으로 공급함으로써, 데이터전압이 인가될 수평 라인을 선택한다.

타이밍 콘트롤러(110)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭신호(CLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 드라이버(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 드라이버(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다.

타이밍 콘트롤러(110)는 RGB-to-RGBW 변환기(111)를 포함할 수 있다. RGB-to-RGBW 변환기(111)는 외부로부터 입력되는 3색의 입력 컬러 데이터 (Ri[n, x, y], Gi[n, x, y], Bi[n, x, y])를 수신하고, 색좌표가 변환된 4색의 출력 컬러 데이터(Ro[n, x, y], Go[n, x, y], Bo[n, x, y], Wo[n, x, y])를 데이터 드라이버(120)에 공급할 수 있다. 다만, RGB-to-RGBW 변환기(111)는 데이터 드라이버(120) 또는 별도의 칩에서 구현될 수 있으며, 적용되는 어플리케이션에 따라서 변경이 가능하다.

디스플레이 패널에 포함된 각각의 서브 픽셀을 구동할때, 백색을 구현하기 위하여, 두가지 방법이 사용된다. 즉, 백색을 컬러필터를 거치지 않는 백색 서브 픽셀로 구현할 수 있는 반면, 백색을 RGB 컬러필터를 통해 구현하는 적색, 녹색, 청색 컬러를 조합하여 구현할 수 있다.

백색을 백색 서브픽셀로 구현하는 비율이 높아지면, 백색 서브픽셀에 구동부하가 집중되어, 백색 서브픽셀의 열화가 빠르게 진행하여 픽셀의 전체적인 수명이 낮아진다. 반면에, 백색을 적색, 녹색, 청색 서브픽셀로 구현하는 비율이 높아지면, 적색, 녹색, 청색 서브픽셀 모두를 사용하여 소비전력이 증가하는 문제가 발생한다.

따라서, 수명의 문제와 소비전력의 문제가 트레이드 오프(trade-off) 관계에 있으므로, 게인비율(ga)를 적정하게 결정하는 방법이 요구된다.

본 발명의 일실시예에 따른, 표시장치는 데이터 매핑부 및 게인 조절부를 포함하여, 게인비율(gain ratio)를 출력 컬러 데이터의 표준편차, 채도값 및 사용된 누적 컬러 데이터 값 중 적어도 하나 이상을 반영하여 최적화하여 결정하므로써, 낮은 소비전력을 사용하면서, 장기간의 수명을 갖는 픽셀을 구현할 수 있다. 3색의 입력 컬러 데이터(Ri[n, x, y], Gi[n, x, y], Bi[n, x, y])의 색좌표를 변환하여 4색의 출력 컬러 데이터(Ro[n, x, y], Go[n, x, y], Bo[n, x, y], Wo[n, x, y]) 변환하는 동작에 대한 구체적인 설명은 후술한다.

도 4는 3색의 입력 컬러 데이터 (RiGiBi)의 색좌표를 변환하여 4색의 출력 컬러 데이터(RoGoBoWo) 변환하는 동작을 설명하기 위한 그래프이다.

도 4를 참조하면, 3색의 입력 컬러 데이터 (RiGiBi)의 색좌표를 변환하여 4색의 출력 컬러 데이터(RoGoBoWo) 변환하는 동작은 다음과 같은 단계로 구별 될 수 있다. 우선, 3색의 입력 컬러 데이터(RiGiBi) 중에서 최소값을 추출한다. 그리고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정한다. 그리고, 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정한다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.

수학식 1

여기서, 게인비율(ga)은 0 이상 1 이하이다. 따라서, 게인비율이 높은 경우, 백색을 백색 서브픽셀로 구현하는 비율이 높아지고, 게인비율이 낮은 경우, 백색을 적색, 녹색, 청색 서브픽셀로 구현하는 비율이 높아진다.

본 발명에 따른 표시장치는 데이터 매핑부 및 게인 조절부를 포함하여, 게인비율(gain ratio)를 출력 컬러 데이터의 표준편차, 채도값 및 사용된 누적 컬러 데이터 값 중 적어도 하나 이상을 반영하여 최적화하여 결정하므로써, 낮은 소비전력을 사용하면서, 장기간의 수명을 갖는 픽셀을 구현할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른, 게인 조절부는 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기(111)를 구체적으로 도시하는 도면이다.

도 5를 참조하면, RGB-to-RGBW 변환기(111)는 데이터 매핑부(data mapping unit, 112) 및 표준 편차 분석부(STD ANLSYS unit, 113)을 포함한다.

데이터 매핑부(112)는 3색의 입력 컬러 데이터 (Ri[n, x, y], Gi[n, x, y], Bi[n, x, y])를 수신하여, 4색의 출력 컬러 데이터(Ro[n, x, y], Go[n, x, y], Bo[n, x, y], Wo[n, x, y])를 생성한다. 데이터 매핑부(112)는 표준 편차 분석부(113)에서 게인비율(gain ratio)를 수신하여, 4색의 출력 컬러 데이터(Ro[n, x, y], Go[n, x, y], Bo[n, x, y], Wo[n, x, y])를 생성하는데 사용한다.

표준 편차 분석부(113)는 편차 계산기(DEV_CALCulator, 154), 비교기(DET, 155)를 포함할 수 있다.

편차 계산기(154)는 각각의 프레임 마다, 각각의 픽셀의 위치(x, y)에 대한 3색의 입력 컬러 데이터 (Ri[n, x, y], Gi[n, x, y], Bi[n, x, y])를 수신할 수 있다. 편차 계산기(154)는 테스트 게인비율(ga_test)에 대해서 예상 출력 컬러 데이터의 표준편차들을 산출하여, 비교기(155)에 전달할 수 있다. 비교기(155)는 전달 받은 표준편차들 중 가장 작은 값에 대응하는 테스트 게인비율(ga_test)를 게인비율(ga)로 결정할 수 있다.

도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기(111)를 구체적으로 도시하는 도면이다.

도 6를 참조하면, RGB-to-RGBW 변환기(111)는 데이터 매핑부(DATA MAPPING UNIT, 112) 및 누적 칼라값 분석부(ACCL COL ANLSYS UNIT, 114)을 포함한다.

데이터 매핑부(112)는 3색의 입력 컬러 데이터 (RiGiBi)를 수신하여, 4색의 출력 컬러 데이터(RoGoBoWo)를 생성한다. 생성된 출력 컬러 데이터(RoGoBoWo)는 누적 칼라값 분석부(114) 및 데이터 드라이버(120)로 전송될 수 있다. 데이터 매핑부(112)는 누적 칼라값 분석부(114)에서 게인비율(gain ratio)를 수신하여, 4색의 출력 컬러 데이터(RoGoBoWo)를 생성하는데 사용한다.

누적 칼라값 분석부(114)는 합산기(accumulator, 164), 비교기(comparator, 166) 및 메모리(memory, 165)를 포함할 수 있다.

합산기(164)는 매 프레임 간격마다 각각의 서브픽셀에 대한 4색 출력 컬러 데이터를 수신할 수 있다. 합산기(164)는 각각의 컬러별로 매 프레임마다 모든 픽셀에 대한 컬러 데이터를 합산한다.

합산기(164)는 매 프레임 마다, 또는 일정한 간격의 프레임 마다, 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 비교기(166)에 송신할 수 있다.

메모리(165)는 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 또한, 메모리(165)는 RAM(Random Access Memory) 또는 ROM(Read Only Memory)일 수 있다. 그 밖에, 메모리(165)는 DRAM, SRAM, PRAM, MRAM, ReRAM, FRAM, NOR 플래시 메모리, NAND 플래쉬 메모리, 그리고 퓨전 플래시 메모리(예를 들면, SRAM 버퍼와 NAND 플래시 메모리 및 NOR 인터페이스 로직이 결합된 메모리) 등으로 구성될 수 있다.

메모리(165)는 비교기(166)에서 비교 연산에 필요한 계수(coeff)를 포함할 수 있다. 비교 연산에 필요한 계수는 예를 들어, 각각의 컬러 데이터에 곱해지는 가중치(Weight, Wr, Wg, Wb)를 포함할 수 있다. 메모리(165)에 저장된 계수들은 업데이트 될 수 있다. 가중치(Wr, Wg, Wb)는 열화 경향 및 디스플레이 상황에 의하여 결정될 수 있다.

메모리(165)는 비교기(166)에 비교 연산에 필요한 계수(coeff)를 전송할 수 있다.

비교기(166)는 합산기(164)에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합(Nw, Nr, Ng, Nb)를 수신하고, 메모리(165)에서 비교 연산에 필요한 계수(coeff)를 수신할 수 있다.

비교기(166)는 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 누적값, G 누적값, B 누적값을 산출할 수 있다. 비교기(166)는 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 누적값을 산출할 수 있다. 비교기(166)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값을 비교할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 비교기(166)는 각각의 서브 픽셀마다 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적한 값을 동일한 프레임에 대해서 합산한 값을 계산하여 각각 R 누적값, G 누적값, B 누적값을 산출할 수 있다. 비교기(166)는 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적한 값을 동일한 프레임에 대해서 합산한 값을 계산하여 W 누적값을 산출할 수 있다. 비교기(166)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값을 비교할 수 있다.

비교기(166)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합이 W 누적값보다 큰 경우, 게인비율(ga)를 감소시키고, R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합이 W 누적값보다 작은 경우, 게인비율(ga)를 증가시킬 수 있다. 비교기(166)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값의 차이에 따라서, 게인비율(ga)을 증감시키는 폭을 결정할 수 있다.

비교기(166)는 산출된 게인비율(ga)를 출력하고, 누적 칼라값 분석부(114)는 이를 데이터 매핑부(112)에 송신한다. 데이터 매핑부(112)는 업데이트된 게인비율(ga)를 통하여 RGB-to-RGBW 변환을 수행한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 표시장치는 디스플레이되는 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 매 프레임 마다 또는 일정한 프레임 간격으로 계산을 하여, 이들을 이용하여 연산을 하여, 게인비율을 적정하게 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 표시장치는 낮은 소비전력을 사용하면서, 장기간의 수명을 갖는 픽셀을 구현할 수 있다.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기(111)를 구체적으로 도시하는 도면이다.

도 7를 참조하면, RGB-to-RGBW 변환기(111)는 데이터 매핑부(DATA MAPPING UNIT, 112) 및 채도 분석부(SAT ANLSYS UNIT, 115)을 포함한다.

도 7의 데이터 매핑부(112) 및 메모리(179)는 도 6의 데이터 매핑부(112) 및 메모리(165) 동일하게 기능한다. 이하, 중복된 설명은 생략한다.

채도 분석부(115)는 채도 계산기(calculator, 177), 비교기(comparator, 178) 및 메모리(MEM, 179)를 포함할 수 있다.

채도 계산기(177)는 3색의 입력 컬러 데이터 (RiGiBi)를 수신하여, 다음과 같은 수식에 의하여 해당 프레임의 채도(Saturation, sat_results)를 계산할 수 있다.

수학식 2

여기서, sat_results 값이 높을수록, 채도가 높은 영상이 되고, sat_results 값이 낮을수록, 채도가 낮은 영상이 된다. 따라서, sat_results 값이 높을수록 게인비율(gain ratio)를 올려서, 전체적인 소비전력의 저감을 유도할 수 있고, sat_results 값이 낮을수록 게인비율(gain ratio)를 낮추어서, 픽셀의 수명을 향상시킬 수 있다. 채도 계산기(177)은 계산된 채도(S)를 비교기(178)에 송신할 수 있다.

메모리(179)는 비교기(178)에서 비교 연산에 필요한 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)을 포함할 수 있다. 메모리(179)에 저장된 계수(coeff)들은 업데이트 될 수 있다. 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)은 디스플레이 상황을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 기준값의 개수는 디스플레이 상황 및 사용자의 설정에 따라서 달라질 수 있다.

메모리(179)는 비교기(178)에 비교 연산에 필요한 계수(coeff)를 송신할 수 있다.

비교기(178)는 계산된 채도(sat_results)와 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)과 비교할 수 있다. 구체적으로, 프레임의 채도가 제1 기준값보다 큰 경우에는 게인비율을 감소시키고, 프레임의 채도가 제2 기준값보다 작은 경우에는 게인비율을 증가시킬 수 있다. 또한, 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)에 의하여 구분되는 4개의 구간 중에 어느 구간에 속하는지에 따라서, 게인비율(ga)을 변경시키는 크기을 조절할 수 있다.

비교기(178)는 산출된 게인비율(ga)를 출력하고, 채도 분석부(115)는 이를 데이터 매핑부(112)에 송신한다. 데이터 매핑부(112)는 업데이트된 게인비율(ga)를 통하여 RGB-to-RGBW 변환을 수행한다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 표시장치는 디스플레이되는 영상에서 사용되는 채도를 기초로, 게인비율을 적정하게 조절하여, 낮은 소비전력을 사용하면서, 장기간의 수명을 갖는 픽셀을 구현할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 RGB-to-RGBW 변환기(111)를 구체적으로 도시하는 도면이다.

도 8를 참조하면, RGB-to-RGBW 변환기(111)는 데이터 매핑부(DATA MAPPING UNIT, 112) 및 게인 조절부(GAIN ADJUSTMENT UNIT, 116)을 포함한다.

도 8의 데이터 매핑부(112)는 도 5의 데이터 매핑부(112) 동일하게 기능한다. 이하, 중복된 설명은 생략한다.

게인 조절부(116)는 게인값 계산부(GAIN CALCULATOR, 182), 표준 편차 분석부(STD ANLSYS unit, 183), 누적 칼라값 분석부(ACCL COL ANLSYS UNIT, 184) 및 채도 분석부(SAT ANLSYS UNIT, 185)를 포함할 수 있다.

표준 편차 분석부(183)는 도 5의 표준 편차 분석부(113)와 유사하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 표준 편차 분석부(183)는 도 5의 표준 편차 분석부(113)와 유사하게 편차 계산기(DEV_CALCulator), 비교기(DET)를 포함할 수 있다.

표준 편차 분석부(183)는 각각의 프레임 마다, 각각의 픽셀의 위치(x, y)에 대한 3색의 입력 컬러 데이터 (Ri[n, x, y], Gi[n, x, y], Bi[n, x, y])를 수신할 수 있다. 표준 편차 분석부(183)는 테스트 게인비율(ga_test)에 대해서 예상 출력 컬러 데이터의 표준편차들을 산출할 수 있다. 표준 편차 분석부(183)는 산출된 표준편차들 중 가장 작은 값에 대응하는 테스트 게인비율(ga_test)를 예비 게인 비율(ga_pre)로 결정할 수 있다. 표준 편차 분석부(183)는 예비 게인 비율(ga_pre)을 게인값 계산부(182)로 전송할 수 있다.

누적 칼라값 분석부(184)는 도 6의 누적 칼라값 분석부(114)와 유사하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 누적 칼라값 분석부(184)는 도 6의 누적 칼라값 분석부(114)와 유사하게 합산기(accumulator), 비교기(comparator) 및 메모리(memory)를 포함할 수 있다.

누적 칼라값 분석부(184)는 매 프레임 간격마다 각각의 서브픽셀에 대한 4색 출력 컬러 데이터를 수신할 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 각각의 컬러별로 매 프레임마다 모든 픽셀에 대한 컬러 데이터를 합산한다.

누적 칼라값 분석부(184)는 비교 연산에 필요한 계수(coeff)를 포함할 수 있다. 비교 연산에 필요한 계수는 예를 들어, 각각의 컬러 데이터에 곱해지는 가중치를 포함할 수 있다. 가중치는 열화 경향 및 디스플레이 상황에 의하여 결정될 수 있다.

누적 칼라값 분석부(184)는 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 누적값, G 누적값, B 누적값을 산출할 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 누적값을 산출할 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값을 비교할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서 누적 칼라값 분석부(184)는 각각의 서브 픽셀마다 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적한 값을 동일한 프레임에 대해서 합산한 값을 계산하여 각각 R 누적값, G 누적값, B 누적값을 산출할 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적한 값을 동일한 프레임에 대해서 합산한 값을 계산하여 W 누적값을 산출할 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값을 비교할 수 있다.

누적 칼라값 분석부(184)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합이 W 누적값보다 큰 경우, 게인비율(ga)를 감소시키고, R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합이 W 누적값보다 작은 경우, 게인비율(ga)를 증가시키도록 제1 게인비율 변경신호(ga_dev1)를 발생 시킬 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값의 차이에 따라서, 제1 게인비율 변경신호(ga_dev1)의 크기를 결정할 수 있다. 누적 칼라값 분석부(184)는 산출된 제1 게인비율 변경신호(ga_dev1)를 게인값 계산부(182)에 송신한다.

채도 분석부(185)는 도 7의 채도 분석부(115)와 유사하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 채도 분석부(185)는 도 6의 누적 칼라값 분석부(114)와 유사하게 채도 계산기(calculator), 비교기(comparator) 및 메모리(MEM)를 포함할 수 있다.

채도 분석부(185)는 3색의 입력 컬러 데이터 (RiGiBi)를 수신하여, 다음과 같은 수식에 의하여 해당 프레임의 채도(Saturation, sat_results)를 계산할 수 있다.

수학식 2

채도 분석부(185)는 비교 연산에 필요한 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)을 포함할 수 있다. 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)은 디스플레이 상황을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 기준값의 개수는 디스플레이 상황 및 사용자의 설정에 따라서 달라질 수 있다.

채도 분석부(185)는 계산된 채도(sat_results)와 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)과 비교할 수 있다. 채도 분석부(185)는 제1 기준값(S_th1) 및 제2 기준값(S_th2)에 의하여 구분되는 4개의 구간 중에 어느 구간에 속하는지에 따라서, 제2 게인비율 변경신호(ga_dev2)을 변경시키는 크기을 조절할 수 있다. 채도 분석부(185)는 제2 게인비율 변경신호(ga_dev2)을 게인값 계산부(182)에 송신한다.

게인값 계산부(182)는 표준 편차 분석부(183)로부터 예비 게인 비율(ga_pre)을 수신한다. 게인값 계산부(182)는 누적 칼라값 분석부(184)로부터 제1 게인비율 변경신호(ga_dev1)를 수신한다. 게인값 계산부(182)는 채도 분석부(185)로부터 제2 게인비율 변경신호(ga_dev2)를 수신한다.

게인값 계산부(182)는 수신된 예비 게인 비율(ga_pre), 제1 게인비율 변경신호(ga_dev1), 제2 게인비율 변경신호(ga_dev2)를 기초로, 게인비율(ga)를 계산한다. 게인값 계산부(182)에서 계산된 게인비율(ga)은 데이터 매핑부(112)에 전송된다.

본 발명의 일 실시예에 따른, 표시장치의 게인 조절부(116)는 표준 편차 분석부(183), 누적 칼라값 분석부(184) 및 채도 분석부(185)를 포함하여, 출력 컬러 데이터의 표준편차, 채도값 및 사용된 누적 컬러 데이터 값을 반영하여 게인비율(gain ratio)를 결정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 게인 조절부(116)는 표준 편차 분석부(183), 누적 칼라값 분석부(184)를 포함하여 표준편차 및 사용된 누적 컬러 데이터 값을 반영하여 게인비율(ga)을 최적화하여 결정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른, 게인 조절부(116)는 표준 편차 분석부(183), 채도 분석부(185)를 포함하여 표준편차 및 채도 값을 반영하여 게인비율(ga)을 최적화하여 결정할 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른, 표시장치는 낮은 소비전력을 사용하면서, 장기간의 수명을 갖는 픽셀을 구현할 수 있다.

도 9은 도 8의 게인 조절부(116)의 동작을 설명하기 위한 흐름도(S200)이다.

도 8 및 도 9을 참조하면, 표준 편차 분석부(183)는 3색 입력 컬러 데이터를 수신할 수 있다(S210). 표준 편차 분석부(183)는 테스트 게인비율(ga_test)를 변경시키면서, 예상 출력 컬러 데이터(Wo[k], Ro[k], Go[k], Bo[k])들의 표준편차가 최소가 되는 테스트 게인비율(ga_test)를 산출하고, 이를 예비 게인 비율(ga_pre)로 결정할 수 있다(S230 내지 S260).

채도 분석부(185)는 채도값을 계산하고, 게인값 계산기(182)는 계산된 채도값을 기초로 예비 게인 비율(ga_pre)을 증감시킬 수 있다.

누적 칼라값 분석부(184)는 R 누적값, G 누적값, B 누적값의 합과 W 누적값의 차이를 계산하고, 게인값 계산기(182)는 계산된 누적값을 기초로 예비 게인 비율(ga_pre)을 증감시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 표시장치
110: 타이밍 콘트롤러
111: RGB-to-RGBW 변환기
112: 데이터 매핑부
113: 표준 편차 분석부
114: 누적 칼라값 분석부
115: 채도 분석부
120: 데이터 드라이버
130: 게이트 드라이버
140: 표시패널

Claims

적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부;
상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부; 및
적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 단위픽셀을 포함하고, 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 게인 조절부는 디스플레이되는 영상의 매 프레임 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 3색 입력 컬러 데이터를 수신하고,
테스트 게인비율을 0 이상 1 이하의 수치에서 일정한 간격으로 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하고, 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하고,
상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이되는 영상에서 사용되는 채도(Saturation)를 기초로, 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제5항에 있어서, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중 최대값으로 나누어서 채도 비교값을 결정하고, 채도 비교값이 미리 정해진 기준 구간 중 어디에 속하는지에 따라서, 채도값 가중치를 정하고, 채도값 가중치 만큼 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제6항에 있어서, 상기 채도값 가중치는 디스플레이 상황을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제1항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 각각의 서브 픽셀별로 기 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 비교값, G 비교값, B 비교값을 산출하고, 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 비교값을 산출하고,
상기 R 비교값, 상기 G 비교값, 상기 B 비교값의 합과 상기 W 비교값을 비교하여, 상기 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀을 포함하는 표시장치의 구동방법에 있어서,
게인 조절부가 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하는 단계;
게인 조절부가 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 단계; 및
데이터 매핑부가 결정된 상기 게인비율을 통하여 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터를 백색, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 4색 출력 컬러 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 데이터 매핑부가 3색 입력 컬러 데이터를 4색 출력 컬러 데이터로 변환하는 단계는,
적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하는 단계;
추출된 최소값과 상기 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하는 단계;
상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 디스플레이 패널이 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 게인 조절부는 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 게인 조절부는 디스플레이되는 영상의 매 프레임 마다,기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 게인 조절부가 예비 게인 비율을 결정하는 단계는,
테스트 게인비율을 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하는 단계;
산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하는 단계;
상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치의 구동방법.
제9항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이되는 영상에서 사용되는 채도(Saturation)를 기초로, 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하는 디스플레이 패널;
상기 복수의 단위픽셀 각각에 적색, 녹색, 청색 및 백색 출력 컬러 데이터에 대응하는 4색 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버;
상기 복수의 단위픽셀에 게이트 온 전압을 공급하는 게이트 드라이버; 및
상기 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버의 구동을 제어하고, 상기 데이터 드라이버에 백색 출력 컬러 데이터 및 적색, 녹색, 청색 각각의 서브픽셀의 출력 컬러 데이터를 공급하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
상기 타이밍 컨트롤러는,
적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부;
상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부를 포함하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 게인 조절부는 디스플레이되는 영상의 매 프레임 마다, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합을 기초로하여 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 3색 입력 컬러 데이터를 수신하고,
테스트 게인비율을 0 이상 1 이하의 수치에서 일정한 간격으로 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하고, 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하고,
상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이되는 영상에서 사용되는 채도(Saturation)를 기초로, 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제20항에 있어서, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중 최대값으로 나누어서 채도 비교값을 결정하고, 채도 비교값이 미리 정해진 기준 구간 중 어디에 속하는지에 따라서, 채도값 가중치를 정하고, 채도값 가중치 만큼 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제21항에 있어서, 상기 채도값 가중치는 디스플레이 상황을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제16항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 각각의 서브 픽셀별로 기 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 비교값, G 비교값, B 비교값을 산출하고, 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 비교값을 산출하고,
상기 R 비교값, 상기 G 비교값, 상기 B 비교값의 합과 상기 W 비교값을 비교하여, 상기 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 추출하고, 추출된 최소값과 게인비율(gain ratio)를 곱하여 백색 출력 컬러 데이터를 결정하고, 상기 3색 입력 컬러 데이터 각각에서 상기 백색 출력 컬러 데이터를 감산하여 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터를 결정하는 데이터 매핑부;
상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터의 표준편차가 최소화 되도록, 예비 게인 비율을 결정하고, 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀에 대하여, 기 디스플레이된 영상에서 각각의 서브 픽셀별로 사용된 컬러 데이터의 누적합 및 상기 3색 입력 컬러 데이터에 대응하는 채도를 기초로 예비 게인 비율을 변경하여 게인 비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 게인 조절부; 및
적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀로 이루어진 단위픽셀을 포함하고, 상기 백색 출력 컬러 데이터 및 상기 적색, 녹색, 청색 각각의 출력 컬러 데이터에 대응하는 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 표시장치.
제24항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 3색 입력 컬러 데이터를 수신하고,
테스트 게인비율을 0 이상 1 이하의 수치에서 일정한 간격으로 변경시키면서, 각각의 테스트 게인비율에 대하여 예상 출력 컬러 데이터를 적색, 녹색, 청색, 백색에 대해서 각각 산출하고, 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차를 구하고,
상기 산출된 예상 출력 컬러 데이터들의 표준편차가 최소화되는 테스트 게인비율을 해당 픽셀의 예비 게인비율로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제24항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀에 대하여, 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중에서 최소값을 적색, 녹색, 청색 각각에 대응하는 상기 3색 입력 컬러 데이터 중 최대값으로 나누어서 채도 비교값을 결정하고, 채도 비교값이 미리 정해진 기준 구간 중 어디에 속하는지에 따라서, 채도값 가중치를 정하고, 채도값 가중치 만큼 상기 게인비율을 더 변경하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제26항에 있어서, 상기 채도값 가중치는 디스플레이 상황을 고려하여 결정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
제24항에 있어서, 상기 게인 조절부는 상기 디스플레이 패널에 포함된 각각의 단위픽셀에 대하여, 상기 각각의 서브 픽셀별로 기 사용된 컬러 데이터에 가중치를 곱한 값을 누적하여 각각 R 비교값, G 비교값, B 비교값을 산출하고, 백색 서브 픽셀에서 사용된 컬러 데이터의 누적합으로 W 비교값을 산출하고,
상기 R 비교값, 상기 G 비교값, 상기 B 비교값의 합과 상기 W 비교값을 비교하여, 상기 게인비율을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.