KR20170021955A - 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, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 상기 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하는 디밍 제어부; 및 상기 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널의 각 화소에게 인가하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각 화소 별로 감마 기준 전압에 오프셋을 설정하여 색 변이를 제거할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 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 발광 표시 장치(OLED: organic light emitting device) 등이 있다. 이와 같은 표시 장치는 고해상도 및 대면적화 됨에 따라서 데이터의 전송량이 증가하고, 데이터 전송 속도가 증가하고 있다.
한편, 유기 발광 표시 장치의 표시 품질 향상을 위한 요소 중 하나로, 감마 설정을 들 수 있다. 감마 설정은 표시 휘도와 계조 데이터의 상관 관계로서, 표시 휘도와 계조 데이터의 상관 관계는 감마 곡선(gamma curve)에 따라 정의될 수 있다. 일반적으로, 표시 장치는 표시되는 이미지의 휘도가 화소에 인가되는 입력 신호 레벨에 선형적(linear)으로 증가되지 않는 감마(gamma) 특성을 가진다. 이때, 감마 보정(gamma correction)은 카메라에서 빛을 전기적 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 수상기에서 다시 영상으로 바꾸는 역 과정을 수행할 때, 카메라와 수상기의 광전 변환 특성이 서로 다르고 또한 선형적이 아니기 때문에 이를 조정하는 것을 말한다. 그 때에 적용되는 수학적인 표현을 커브로 나타낼 수 있는데, 그것을 감마 곡선(gamma curve)이라고 한다.
한편, 액티브 매트릭스 방식의 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층 자체 발광을 이용하는 표시 장치이기 때문에, 램프에 인가되는 전압 크기를 조절하여 액정 표시 패널로 입사되는 광량을 조절하여 전체 휘도를 조절할 수 있는 액정 표시 장치와는 달리 외부에서 유기 발광 표시 장치 패널 전체의 휘도를 조절하기 어렵다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치의 모션 블러(motion blur) 현상을 개선하기 위한 임펄스 구동 방식을 적용함으로써 유기발광 표시 장치 패널의 휘도를 조절하는 방식, 즉 유기 발광 표시 장치를 디밍(dimming)하는 방식이 제안되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 화소 별로 감마 기준 전압에 오프셋을 설정하여 색 변이를 제거할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 각 화소 별로 감마 기준 전압 오프셋을 설정하는 감마 기준 전압 보상 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 디밍 시에 색 틀어짐을 방지할 수 있는 방법과, 기준 화소(예를 들면, 중심 화소) 대비 각 화소들의 특성 변화를 감지하여 감마 오프셋을 설정하여 디밍 시 공정산포의 영향을 받지 않는 방법과 그 장치를 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, 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널; 상기 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하는 디밍 제어부; 및 상기 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널의 각 화소에게 인가하는 데이터 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 감마 보정 오프셋은, 상기 적어도 하나의 화소의 박막 트랜지스터 특성에 따라 결정될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 화소는 상기 기준 화소와 색 변이 특성이 다를 수 있다.
또한, 상기 디밍 제어부는, 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 나머지 화소들 각각의 화소 별 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 화소 별 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압들을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제2 감마 보정 오프셋은 상기 제1 감마 보정 오프셋에 상기 적어도 하나의 화소의 박막 트랜지스터 특성 커브에 따라 결정된 값이 추가되는 값일 수 있다.
또한, 상기 제2 감마 보정 오프셋은 다음 수학식,
Figure pat00001
에 따라 결정되고, XCSO2는 상기 제2 감마 보정 오프셋이고, XCSO는 상기 제1 감마 보정 오프셋이고, XG는 특정 계조의 감마 기준 전압이고, DG255는 255 계조 전류에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압이고, DG11은 11 계조 전류에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압이고, GO255는 255 계조에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압과 상기 적어도 하나의 화소의 감마 기준 전압의 차이이고, GO11는 11 계조에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압과 상기 적어도 하나의 화소의 감마 기준 전압의 차이일 수 있다.
또한, 상기 기준 화소는 상기 표시 패널의 중심에 위치하는 중심 화소일 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 표시 패널에 포함되는 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하는 단계; 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소을 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하는 단계; 상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하는 단계; 상기 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널의 각 화소에게 인가하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 감마 기준 전압 보상 장치는, 표시 패널에 포함된 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하고, 상기 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널에게 인가할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 각 화소 별로 감마 기준 전압에 오프셋을 설정하여 색 변이를 제거할 수 있는 표시 장치 및 그 구동 방법을 제공할 수 있다.
또한, 각 화소 별로 감마 기준 전압 오프셋을 설정하는 감마 기준 전압 보상 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
또한, 디밍 시에 색 틀어짐을 방지할 수 있는 방법과, 기준 화소(예를 들면, 중심 화소) 대비 각 화소들의 특성 변화를 감지하여 감마 오프셋을 설정하여 디밍 시 공정산포의 영향을 받지 않는 방법과 그 장치를 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 1은 감마 기준 전압에 감마 오프셋을 적용한 경우의 휘도 변화의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 R, G, B 별 디밍 오프셋 차이로 인한 휘도 변화의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3은 G 화소의 저계조 휘도 증가에 따른 그리니시(greenish) 시인성 증가에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감마 기준 전압과 휘도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소 별 감마 오프셋을 구하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록 구성도의 일 예를 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 1은 감마 기준 전압에 감마 오프셋을 적용한 경우의 휘도 변화의 일 예를 도시한 도면이고, 도 2a 내지 도 2c는 R, G, B 별 디밍 오프셋 차이로 인한 휘도 변화의 일 예를 도시한 도면이고, 도 3은 G 화소의 저계조 휘도 증가에 따른 그리니시(greenish) 시인성 증가에 대한 일 예를 도시한 도면이다.
디밍(dimming)이란, 전압 또는 전력을 제어하여 빛의 세기를 조절하는 기술을 뜻한다. 유기 발광 표시 장치(OLED: organic light emitting device) 등에 사용되는 디밍 방식으로는 레지스터(resister) 디밍(또는 데이터 디밍)과 임펄스 구동을 이용한 디밍 방식이 있다. 레지스터 디밍은 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 레벨을 조절하여 OLED 소자에 흐르는 전류를 조절함으로써 OLED 패널을 디밍하는 방식이다. 그리고 임펄스 구동을 이용한 디밍은 데이터 전압이 아닌 발광 신호(emission)를 조절하여 OLED 소자에 흐르는 전류를 직접 조절하는 방식으로, 모션 블러(motion blur)를 없애기 위해 프레임 사이마다 블랙 데이터를 인가하는 임펄스 구동 방식을 적용하여 디밍 효과를 얻는 것이다. 즉, 발광 신호를 주기적으로 온-오프 시키면서 휘도를 조절할 수 있다.
이때, 다음 [표 1]과 같이 베이스 휘도(113 nit)의 계조를 참조하여, 디밍 시 2 니트(nit) 감마를 설정할 수 있다.
참조 계조 Shift
255G 휘도 AOR % Base 휘도 호출 감마 V255 V203 V151 V87 V51 V35 V23 V11 V3
2 nit 98.25 113 2.15 0 13 26 39 49 55 58 61 61
그리고 발광 신호에서 발생하는 색 변이(color shift)의 유무 정도에 따라 각각의 발광 신호에 대한 컬러 오프셋(color offset)을 설정할 수 있다. 이때, 색 변이란 조건에 의해서 색이 변하는 현상으로 특정 색상의 휘도가 떨어질 때 화면이 다른 특정 색상으로 치우쳐서 나타나는 것을 의미한다. 예를 들면, 저 휘도에서 특정 색상의 휘도가 타겟 휘도에 비해 더 높게 표시되는 색 변이가 일어나므로 표시되는 휘도를 낮추는 보정이 필요할 수 있다.
이 경우에, 각 계조 별 색 변이를 방지하기 위하여 R(red), G(green), B(blue) 감마 오프셋(gamma offset)을 다음 [표 2]와 같이 적용할 수 있다.
Figure pat00002
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 표시 패널의 기준 화소(110)에 대한 감마 오프셋이 예를 들면 상기 [표 2]와 같이 설정된 경우에, 모든 화소에 대하여 동일한 감마 오프셋을 적용하는 것을 생각할 수 있다. 이때, 상기 기준 화소(110)는 실시 예에 따라, 표시 패널의 중심에 위치하는 중심 화소를 의미하는 것일 수 있다.
이때, 도 1에서, 각 휘도별 참조 계조 R, G, B 감마 값, 즉 각 색상에 대한 특정 계조의 감마 기준 전압을 각각 RG, GG, BG라고 하고, 설명의 편의를 위해 이들을 통칭하여 XG라고 하기로 한다. 이때, XG는 RG, GG, BG 중 어느 하나를 지칭하는 것일 수 있다. 그리고 상기 특정 계조의 감마 기준 전압에 대한 각 색의 색 변이 보정용 오프셋을 RCSO, GCSO, BCSO라고 하고, 설명의 편의를 위해 이들을 통칭하여 XCSO라고 하기로 한다. 이때, XCSO는 RCSO, GCSO, BCSO 중 어느 하나를 지칭하는 것일 수 있다. 그리고 특성 변이(shift) 화소는 상기 기준 화소를 제외한 화소로, 표시 패널의 화소들 중 기준 화소와 다른 색 변이 특성을 갖는 화소를 의미할 수 있다. 또한, 상기 기준 화소(110)가 중심 화소인 경우에, 중심 화소(110)는 표시 패널의 중심에 위치하는 화소를 의미할 수 있다. 이하, 설명의 편의를 위하여 기준 화소가 중심 화소인 것을 예를 들어 설명을 할 수 있다.
이 경우, 도시된 바와 같이 중심 화소(110)의 경우, 특정 계조의 감마 기준 전압 값 XG에 계조 별 색 변이 방지를 위해 감마 오프셋 값으로 XCSO를 적용할 수 있다. 그리고 그에 따라서 중심 화소(110)의 휘도는 타겟(target) 전류로 도시된 값까지 증가하게 된다. 그런데, 특성 변이 화소(120)의 경우, 특정 계조의 감마 기준 전압 값 XG에, 중심 화소(110)와 동일한 감마 오프셋 값 XCSO를 적용하는 경우, 도시된 바와 같이 특성 변이 화소(120)의 전류는 타겟 전류 값 대비 소정의 값(ΔI)만큼 증가하게 된다.
즉, 색 변이 보정을 위한 감마 오프셋은 개발 당시 기준 화소, 예를 들면 중심 화소(110)를 이용하여 세팅(setting)을 하였기 때문에, 양산 도중에 박막 트랜지스터(TFT: thin film transistor)의 특성이 변화하게 되면 동작점이 틀어지게 된다. 때문에, 상기 도 1에서와 같이 특성 변이 화소(120)의 색 변이 특성이 기준 화소(110)의 색 변이 특성과 다른 경우에 기준 화소(110)를 기준으로 설정된 감마 오프셋 값을 특성 변이 화소(120)에게도 적용하는 경우에 특성 변이 화소(120)에서는 원하는 타겟 휘도를 얻을 수 없다.
한편, 도 2a는 R에 대한 디밍 오프셋 차이로 인한 휘도 변화를 도시한 도면이고, 도 2b는 B에 대한 디밍 오프셋 차이로 인한 휘도 변화를 도시한 도면이고, 도 2c는 G에 대한 디밍 오프셋 차이로 인한 휘도 변화를 도시한 도면이다.
이 경우에, 도 2a에 도시된 바와 같이 적색 디밍 오프셋(red dimming offset)을 적용하는 경우에는 참조 계조에 비하여 점선으로 도시된 바와 같이 휘도가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 청색 디밍 오프셋(blue dimming offset)을 적용하는 경우에는 참조 계조에 비하여 점선으로 도시된 바와 같이 휘도가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 반면, 도 2c를 참고하면, 녹색 디밍 오프셋(green dimming offset)을 적용하는 경우에는, 참조 계조에 비하여 점선으로 도시된 바와 같이 휘도가 증가하는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 3을 참고하면, 녹색 화소의 경우 2 nit 저계조 휘도가 증가하여 그리니시(greenish) 시인성이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 상기 [표 2]에 예시된 바와 같이, 녹색의 경우 감마 오프셋 보정치가 적색이나 청색에 비하여 높기 때문에, TFT 기울기(slope)가 증가한 경우에 녹색의 전류치가 상승하게 된다. 때문에 녹색 화소는 2 nit 저계조 휘도가 증가하여 표시 패널의 그리니시 시인성이 증가하게 된다.
이와 같이, 표시 패널 전체 화소에 대하여 기준 화소(예를 들면, 중심 화소)를 기준으로 세팅된 감마 오프셋 값을 적용하는 경우에는 각 화소 별로 색 변이 특성이 다른 경우 원하는 타겟 휘도를 정확하게 획득할 수 없게 된다. 이에, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서는, 각 화소 별로 감마 오프셋 값을 결정하여 색 변이를 제거하는 방법을 고려하도록 한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 감마 기준 전압과 휘도의 일 예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화소 별 감마 오프셋을 구하는 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4a에서는 화소 구동용 트랜지스터가, 예를 들어 PMOS 트랜지스터인 경우에 구동 전압 별 전류와의 관계가 도시되고 있다. 이 경우에, 도시된 바와 같이 저휘도 구현 시 화소 전류가 감소하고, 또한 기준 화소(410)와 특성 변이 화소(420)의 구동 전압 별 전류 관계가 다를 수 있음을 확인할 수 있다. 이때, 기준 화소(410)의 255 계조 전류에 대한 구동 전압과 특성 변이 화소(420)의 255 계조 전류에 대한 구동 전압은 서로 다를 수 있다. 그리고 기준 화소(410)의 11 계조 전류에 대한 구동 전압과 특성 변이 화소(420)의 11 계조 전류에 대한 구동 전압은 서로 다를 수 있다. 이때, 실시 예에 따라서, 상기 기준 화소(410)는 표시 패널의 중심에 위치하는 중심 화소일 수 있다.
도 4b에서는 감마 기준 전압과 전류와의 관계가 도시되어 있다. 이때, 기준 화소(410)의 감마 기준 전압과 전류의 관계는 특성 변이 화소(420)의 감마 기준 전압과 전류의 관계와 서로 다르다. 이때, 기준 화소(410)의 감마 기준 전압을 디폴트 감마(DG: default gamma)라고 칭하기로 한다. 그리고 255 계조 전류에 대응하는 디폴트 감마를 DG255, 11 계조 전류에 대응하는 디폴트 감마를 DG11이라고 하기로 한다. 또한, 동일한 전류에 대한 특성 변이 화소(420)의 감마 기준 전압과 기준 화소(410)의 감마 기준 전압의 차이를 감마 오프셋(GO: gamma offset)이라고 칭하기로 한다. 그리고 255 계조에 대응하는 감마 오프셋을 GO255, 11 계조에 대응하는 감마 오프셋을 GO11이라고 하기로 한다. 이에, 255 계조 전류에 대응하는 특성 변이 화소(420)의 감마 기준 전압은 DG255+GO255 가 되고, 11 계조 전류에 대응하는 특성 변이 화소의 감마 기준 전압은 DG11+GO11이 된다.
이때, 255 계조 전류와 11 계조 전류의 차이를 a라고 하면, 기준 화소(410)의 감마 기준 전압과 전류의 관계는 다음 [수학식 1]과 같을 수 있고, 특성 준비 화소(420)의 감마 기준 전압과 전류의 관계는 다음 [수학식 2]와 같을 수 있다.
Figure pat00003
Figure pat00004
한편, 도 5에서는 감마 기준 전압과 전류와의 관계가 도시되어 있다. 이때, 기준 화소(510)의 감마 기준 전압과 전류의 관계는 특성 변이 화소(520)의 감마 기준 전압과 전류의 관계와 서로 다르다. 그리고, 기준 화소(510)의 감마 기준 전압과 전류의 관계는 상기 [수학식 1]과 같고, 특성 변이 화소(520)의 감마 기준 전압과 전류의 관계는 상기 [수학식 2]와 같다.
이때, 상술한 바와 같이, 각 휘도별 참조 계조 R, G, B 감마 값, 즉 각 색상에 대한 특정 계조의 감마 기준 전압을 각각 RG, GG, BG라고 하고, 설명의 편의를 위해 이들을 통칭하여 XG라고 하기로 한다. 이때, XG는 RG, GG, BG 중 어느 하나를 지칭하는 것일 수 있다. 그리고 기준 화소(510)의 상기 특정 계조의 감마 기준 전압에 대한 각 색의 색 변이 보정용 오프셋을 RCSO, GCSO, BCSO라고 하고, 설명의 편의를 위해 이들을 통칭하여 XCSO라고 하기로 한다. 이때, 실시 예에 따라서 상기 기준 화소(510)는 중심 화소일 수 있다. 한편, 설명의 편의를 위하여 상기 XCSO를 제1 감마 보정 오프셋 또는 중심 감마 보정 오프셋 또는 중심 화소 감마 보정 오프셋 또는 기준 화소 감마 보정 오프셋이라고 칭할 수 있다. 이때, XCSO는 RCSO, GCSO, BCSO 중 어느 하나를 지칭하는 것일 수 있다. 또한, 특성 변이 화소(520)의 상기 특정 계조의 감마 기준 전압에 대한 각 색의 색 변이 보정용 오프셋을 RCSO2, GCSO2, BCSO2라고 하고, 설명의 편의를 위해 이들을 통칭하여 XCSO2라고 하기로 한다. 이때, XCSO2는 RCSO2, GCSO2, BCSO2 중 어느 하나를 지칭하는 것일 수 있다. 또한, 설명의 편의를 위하여 상기 XCSO2를 제2 감마 보정 오프셋 또는 특성 변이 셀 감마 보정 오프셋 또는 셀 별 감마 보정 오프셋 또는 화소 별 감마 보정 오프셋 또는 특성 변이 화소 감마 보정 오프셋이라고 칭할 수 있다.
이와 같은 경우에 있어서, 기준 화소(510)의 경우, 특정 계조의 감마 기준 전압 값 XG에 계조 별 색 변이 방지를 위해 감마 오프셋 값으로 XCSO를 적용할 수 있다. 이 경우에, 기준 화소(510)의 상기 특정 계조의 감마 기준 전압은 XG + XCSO로 되고 그에 따라서 전류도 증가하여 타겟 전류 값이 된다. 한편, 특성 변이 화소(520)의 경우, 특정 계조 감마 기준 전압 XG에 계조 별 색 변이 방지를 위해 특성 변이 화소 감마 오프셋 값으로 XCSO2를 적용할 수 있다. 이 경우에, 특성 변이 화소(520)의 상기 특정 계조의 감마 기준 전압은 XG + XCSO2로 되고 그에 따라서 전류도 증가하여 타겟 전류 값이 되도록 할 수 있다.
즉, 기준 화소(510)와 특성 변이 화소(520) 각각에 대한 감마 보정 오프셋을 감마 기준 전압에 적용하여 특정 계조에 대한 전류 값이 같도록, 즉 휘도가 동일하게 되도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 특성 변이 화소 감마 보정 오프셋과 기준 화소 감마 보정 오프셋의 관계를 살펴보도록 한다.
중심 화소(510)에 대하여 특정 휘도에 대한 기준 화소 감마 보정 오프셋(XCSO)을 적용한 전류(I1)는 상기 [수학식 1]의 x 값으로 XG + XCSO를 적용한 다음 [수학식 3]과 같은 값일 수 있다.
Figure pat00005
또한, 특성 변이 화소(520)에 대하여 특정 휘도에 대한 특성 변이 화소 감마 보정 오프셋(XCSO2)을 적용한 전류(I2)는 상기 [수학식 2]의 x 값으로 XG + XCSO2를 적용한 다음 [수학식 4]과 같은 값일 수 있다.
Figure pat00006
이와 같을 때, 상기 특성 변이 화소 감마 보정 오프셋(XCSO2)은 상기 기준 화소 감마 보정 전류(I1)와 특성 변이 화소 감마 보정 전류(I2)가 동일하도록(I1 = I2) 설정하는 것이다.
이에, 특성 변이 화소 감마 보정 오프셋(XCSO2)과 기준 화소 감마 보정 오프셋(XCSO)의 관계는 다음 [수학식 5] 내지 [수학식 7]에 따라 설정할 수 있다.
Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00009
이상에서와 같이 [수학식 7]을 참고하면, 특성 변이 화소 감마 보정 오프셋(XCSO2)은 기준 화소 감마 보정 오프셋(XCSO)에 추가로 화소 별 TFT 특성 커브를 인지한 값이 추가되는 값임을 확인할 수 있다. 이때, 상기 화소 별 TFT 특성 커브를 인지한 값은, 특정 계조의 감마 기준 전압(XG)에 기준 화소 감마 보정 오프셋(XCSO)을 더한 값에, 255 계조에 대응하는 감마 오프셋(GO255)에서 11 계조에 대응하는 감마 오프셋(GO11)을 뺀 값을 곱하고, 이 값((XG+XCSO)(GO255-GO11))을 255 계조 전류에 대응하는 디폴트 감마(DG255)에서 11 계조 전류에 대응하는 디폴트 감마(DG11)를 뺀 값(DG255-DG11)으로 나눈 값이다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서는, 각 화소 별로, 각 화소 별 TFT 특성 커브를 반영하여 화소 별 감마 보정 오프셋을 설정할 수 있다. 그리고 상기 화소 별 감마 보정 오프셋을 감마 기준 전압에 적용하여 디밍을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록 구성도의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수의 화소(611, 615)를 포함하는 표시 패널(610), 표시 패널(610)에 복수의 스캔 신호를 전달하는 게이트 구동부(630), 표시 패널(610)에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부(640), 표시 패널(610)에 구동 전압, 예를 들면 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하는 전원 공급부(650), 및 상기 게이트 구동부(630), 데이터 구동부(640), 전원 공급부(650)를 제어하는 복수의 제어 신호를 공급하는 신호 제어부(620)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 표시 장치는 디밍 제어부(660)를 더 포함할 수 있고, 상기 신호 제어부(620)는 상기 디밍 제어부(660)에게 제어 신호를 공급할 수 있다.
표시 패널(610)는 복수의 화소들(611, 615)이 행렬 형태로 배열된 패널이며, 각 화소는 데이터 구동부(640)로부터 전달되는 데이터 신호에 따른 구동 전류의 흐름에 대응하는 빛을 발광하는 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode)를 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.
표시 패널(610)에 포함된 복수의 화소들(611, 615) 각각에 행 방향으로 형성되고 게이트 구동부(630)로부터 스캔 신호를 전달하는 복수의 스캔선(S1 - Sn)과, 열 방향으로 형성되고 데이터 구동부(640)로부터 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(D1 - Dm)이 배열된다.
즉, 복수의 화소(611, 615) 중 j 번째 화소 행과 k 번째 화소 열에 위치하는 화소는 각각 대응하는 1 개의 스캔선(Sj), 1 개의 데이터선(Dk)과 연결될 수 있다. 그러나 이것은 하나의 예시일 뿐, 이러한 구성 및 구조에 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 게이트 구동부(630)는 복수 개의 구동부로 구현될 수 있다.
화소들(611, 615)은 대응하는 데이터 신호에 따른 전류를 유기 발광 다이오드에게 공급하는 화소 회로를 포함하고, 유기 발광 다이오드는 공급된 전류에 따라 소정 휘도의 빛을 발광할 수 있다. 이때, 표시 패널(610)의 동작에 필요한 제1 전원 전압(ELVDD)과 제2 전원 전압(ELVSS)는 전원 공급부(650)로부터 전달된다.
게이트 구동부(630)는 표시 패널(610)에 복수의 스캔 신호를 인가하는 수단으로써, 복수의 스캔선(S1 - Sn)과 연결되어 복수의 스캔 신호 각각을 대응하는 스캔선에게 전달할 수 있다. 게이트 구동부(630)는 신호 제어부(620)로부터 공급되는 게이트 구동 제어신호에 따라서 표시 패널(610)에 포함된 복수의 화소(611, 615) 행에 연결된 스캔선으로 스캔 신호를 각각 생성하여 전달할 수 있다.
한편, 디밍 제어부(660)는 복수의 발광 신호들 각가에 대한 색 변이에 따라 감마 오프셋 값을 설정할 수 있다. 이때, 디밍 제어부(660)는 표시 패널(610)의 각 화소(611, 615) 별로, 즉 상기 복수의 화소들(611, 615) 각각에 대하여 각 화소 별 TFT 특성 커브를 반영하여 화소 별 감마 보정 오프셋을 설정할 수 있다. 즉, 기준 화소(615)와 기준 화소(615)를 제외한 나머지 화소들(611) 각각의 감마 보정 오프셋을 설정할 수 있다. 상기 화소 별 감마 보정 오프셋의 설정 방법은 상기 도 4 내지 도 5와 관련된 부분에서 설명하였으므로, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 그리고 디밍 제어부(660)는 상기 각 화소 별 감마 보정 오프셋 값을 각 화소 별 감마 기준 전압에 적용하여 보정된 감마 기준 전압들을 생성할 수 있다. 그리고 디밍 제어부(660)는 상기 보정된 감마 기준 전압들을 데이터 구동부(640)에게 전송할 수 있다. 또한, 디밍 제어부(660)는 상기 보정된 감마 기준 전압에 따라 표시 패널(610)에 구동 전압이 공급될 수 있도록 전원 공급부(650)에게 제어 신호를 전송할 수 있다. 한편, 상기 디밍 제어부(660)는 감마 기준 전압 보상 장치로 호칭될 수도 있으며, 각 화소(611, 615) 별로 감마 보정 오프셋을 설정하고, 그 값을 이용하여 감마 기준 전압을 보정하는 장치는 이에 포함될 수 있다.
데이터 구동부(640)는 상기 디밍 제어부(660)로부터 수신한 보정된 감마 기준 전압들과, 신호 제어부(620)로부터 전달된 영상 데이터 신호로부터 복수의 데이터 전압들을 생성하여 표시 패널(610)에 연결된 복수의 데이터선(D1 - Dm)으로 전달할 수 있다. 데이터 구동부(640)의 구동은 신호 제어부(620)에서 공급되는 데이터 구동 제어 신호에 의해 동작된다. 그 결과, 표시 패널(610)은 화소 별 색 변이가 제거된 이미지를 표시할 수 있다.
실시 예에 따라서, 상기 게이트 구동부(630), 데이터 구동부(640), 신호 제어부(620), 디밍 제어부(660) 등은 하드웨어적으로 하나의 디스플레이 구동부(display driver IC)에 구현될 수 있다.
표시 패널(610)에 포함된 복수의 화소들은 대응하는 스캔 신호를 전달받고 그에 따라 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압으로 유기 발광 다이오드를 발광시켜 화상을 표시할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는, 중심 화소의 TFT 특성 대비 각 화소들의 특성 변화를 감지하여 감마 보정 오프셋 값을 설정하여 각 화소 별 감마 기준 전압을 보정함으로써, 디밍 시 공정 산포의 영향을 받지 않을 수 있다. 또한, 디밍 시 색 틀어짐을 방지할 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.
610: 표시 패널 620: 신호 제어부
630: 게이트 구동부 640: 데이터 구동부
650: 전원 공급부 660: 디밍 제어부

Claims (15)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하는 디밍 제어부; 및
    상기 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널의 각 화소에게 인가하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 감마 보정 오프셋은, 상기 적어도 하나의 화소의 박막 트랜지스터 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 화소는 상기 기준 화소와 색 변이 특성이 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 디밍 제어부는,
    상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 나머지 화소들 각각의 화소 별 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 화소 별 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압들을 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 감마 보정 오프셋은 상기 제1 감마 보정 오프셋에 상기 적어도 하나의 화소의 박막 트랜지스터 특성 커브에 따라 결정된 값이 추가되는 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 감마 보정 오프셋은 다음 수학식,
    Figure pat00010

    에 따라 결정되고, XCSO2는 상기 제2 감마 보정 오프셋이고, XCSO는 상기 제1 감마 보정 오프셋이고, XG는 특정 계조의 감마 기준 전압이고, DG255는 255 계조 전류에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압이고, DG11은 11 계조 전류에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압이고, GO255는 255 계조에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압과 상기 적어도 하나의 화소의 감마 기준 전압의 차이이고, GO11는 11 계조에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압과 상기 적어도 하나의 화소의 감마 기준 전압의 차이인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 기준 화소는 상기 표시 패널의 중심에 위치하는 중심 화소인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 표시 패널에 포함되는 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하는 단계;
    상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하는 단계;
    상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하는 단계;
    상기 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널의 각 화소에게 인가하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 감마 보정 오프셋은, 상기 적어도 하나의 화소의 박막 트랜지스터 특성에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 화소는 상기 기준 화소와 색 변이 특성이 다른 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 보정된 감마 기준 전압을 생성하는 단계는,
    상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 나머지 화소들 각각의 화소 별 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 화소 별 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압들을 생성하는 단계를 포함하는 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 감마 보정 오프셋은 상기 제1 감마 보정 오프셋에 상기 적어도 하나의 화소의 박막 트랜지스터 특성 커브에 따라 결정된 값이 추가되는 값인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 감마 보정 오프셋은 다음 수학식,
    Figure pat00011

    에 따라 결정되고, XCSO2는 상기 제2 감마 보정 오프셋이고, XCSO는 상기 제1 감마 보정 오프셋이고, XG는 특정 계조의 감마 기준 전압이고, DG255는 255 계조 전류에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압이고, DG11은 11 계조 전류에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압이고, GO255는 255 계조에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압과 상기 적어도 하나의 화소의 감마 기준 전압의 차이이고, GO11는 11 계조에 대응하는 기준 화소의 감마 기준 전압과 상기 적어도 하나의 화소의 감마 기준 전압의 차이인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 기준 화소는 상기 표시 패널의 중심에 위치하는 중심 화소인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 표시 패널에 포함된 복수의 화소들 중 기준 화소의 제1 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 복수의 화소들 중 상기 기준 화소를 제외한 적어도 하나의 화소의 제2 감마 보정 오프셋을 설정하고, 상기 제1 감마 보정 오프셋 및 상기 제2 감마 보정 오프셋을 이용하여 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 생성하고, 상기 각 화소 별 보정된 감마 기준 전압을 상기 표시 패널에게 인가하는 감마 기준 전압 보상 장치.
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