KR20170117287A - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 서브 화소들을 포함하는 화소들을 구비하는 표시 패널; 및 입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 상기 계조 사용률에 기초하여 전력 저감 비율을 나타내는 자동 전류 제한 비율을 결정하는 타이밍 제어부를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소비 전력을 감소시킬 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 입력 데이터에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 표시 장치는 입력 데이터의 온픽셀비(on-pixel ratio, OPR)(또는, 구동량)을 산출하고, 온픽셀비에 기초하여 입력 데이터를 변조(또는, 감축)시킴으로써, 표시 장치의 소비 전력을 절감시킬 수 있다. 예를 들어, 온픽셀비가 상대적으로 높은 제1 입력 데이터를 표시하는 경우의 표시 장치의 제1 소비 전력은, 온픽셀비가 상대적으로 낮은 제2 입력 데이터를 표시하는 경우의 표시 장치의 제2 소비 전력보다 클 수 있다. 따라서, 표시 장치는 제1 입력 데이터를 감축시킴으로써, 제1 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
입력 데이터를 크게 변조(또는, 감축)하는 경우 소비 전력의 절감 효과는 향상되나, 입력 데이터에 대응하여 표시 장치에서 사용되는 계조들의 범위가 감소하고, 계조들이 뭉쳐지거나 또는, 일부 계조가 걸러질 수 있다(또는, 스킵(skip)될 수 있다). 즉, 입력 데이터에 대응하는 영상이 왜곡될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 소비 전력 감소 효과를 최대화할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 목적은 영상의 왜곡을 최소화할 수 있는 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 목적은 상기 표시 장치를 구동하는 구동 방법을 제공하고자 한다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 서브 화소들을 포함하는 화소들을 구비하는 표시 패널; 및 입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 상기 계조 사용률에 기초하여 전력 저감 비율을 나타내는 자동 전류 제한 비율을 결정하는 타이밍 제어부를 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 계조 사용률은 상기 표시 장치에서 사용되는 계조 레벨들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 포함된 유효 계조 레벨들의 개수의 비이고, 상기 유효 계조 레벨들은 기준 값보다 큰 사용률을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 계조 사용률이 기준 계조 사용률보다 큰 경우 제1 기준 비율에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하고, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 작은 경우 상기 제1 기준 비율 및 제2 기준 비율에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하며, 상기 제2 기준 비율은 상기 제1 기준 비율보다 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 계조 구간들 중에서 이전 입력 데이터의 이전 계조 사용률에 대응하는 계조 구간을 결정하고, 상기 계조 사용률이 상기 계조 구간의 최소값보다 작아지는 경우 상기 자동 전류 제한 비율을 증가시키며, 상기 계조 사용률이 상기 계조 구간의 최대값을 기준으로 문턱값을 초과하여 증가하는 경우 상기 자동 전류 제한 비율을 감소시키고, 상기 계조 구간들 각각은 기준 계조 사용률보다 작은 범위에 포함되고, 상기 계조 구간들 각각의 폭은 상기 문턱값과 동일 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터의 입력 휘도를 산출하고, 상기 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우, 상기 자동 전류 제한 비율에 기초하여 상기 입력 휘도를 감축시켜 상기 입력 데이터에 대한 출력 휘도를 산출하며, 상기 표시 패널은 상기 출력 휘도를 가지고 상기 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터에 기초하여 상기 화소들의 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비를 산출하며, 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 평균 온픽셀비는 상기 화소들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 기초하여 활성화된 유효 화소들의 개수의 비이고, 상기 최대 온픽셀비는 상기 서브 화소별로 산출된 서브 평균 온픽셀비들 중에서 가장 큰 값을 가질 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 큰 경우 상기 평균 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하며, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 작은 경우 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 자동 전류 제한 비율에 기초하여 상기 화소들의 온 듀티를 감소시키는 제1 감소 비율 및 상기 입력 데이터를 감축시키는 제2 감소 비율을 산출하되, 상기 제2 감소 비율은 상기 자동 전류 제한 비율이 기준 감소 비율을 초과한 초과 비율과 같고, 상기 자동 전류 제한 비율은 상기 제1 감소 비율 및 상기 제2 감소 비율의 합과 같을 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 제1 감소 비율에 기초하여 상기 온 듀티를 제어하는 발광제어신호를 생성하는 발광 구동부를 더 포함 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 제2 감소 비율에 기초하여 상기 입력 데이터를 감축시켜 변조 데이터를 생성 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는 상기 변조 데이터의 색차 성분을 증감시킬 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 노말 구동 모드 및 절전 구동 모드를 포함하는 구동 모드들 및 상기 구동 모드들을 제어하기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 더 포함하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 절전 구동 모드에서 상기 자동 전류 제한 비율을 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 사용자의 시야각(view angle)을 감지하는 시각 인지 센서를 더 포함하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 표시 패널 중에서 상기 시야각에 대응하는 비적용 영역을 결정하고, 상기 비적용 영역에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 상기 사용자와 상기 표시 패널 사이에 위치하는 객체를 감지하는 호버링 센서를 더 포함하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 시야각과 상기 객체에 기초하여 상기 비적용 영역을 결정 할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 표시 장치는 중력 감지 센서 및 조명 감지 센서를 더 포함하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 중력 감지 센서 및 상기 조명 감지 센서를 이용하여 조명의 조사 위치를 산출하고, 산출된 조명의 조사 위치에 기초하여 적용 영역을 결정하고, 상기 입력 데이터 중에서 상기 적용 영역에 대응하는 부분 데이터에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출 할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 서브 화소들을 구비하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및 입력 데이터에 기초하여 상기 화소들의 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비를 산출하고, 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 데이터의 입력 휘도를 산출하며, 상기 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우 상기 입력 휘도를 감축시켜 출력 휘도를 산출하는 타이밍 제어부를 포함하고, 상기 표시 패널은 상기 출력 휘도를 가지고 상기 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 평균 온픽셀비는 상기 화소들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 기초하여 활성화된 유효 화소들의 개수의 비이고, 상기 최대 온픽셀비는 상기 서브 화소별로 산출된 서브 평균 온픽셀비들 중에서 가장 클 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 큰 경우 상기 평균 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하며, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 작은 경우 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하고, 상기 계조 사용률은 상기 표시 장치에서 사용되는 계조 레벨들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 포함된 유효 계조 레벨들의 개수의 비이고, 상기 유효 계조 레벨들은 기준 값보다 큰 사용률을 가질 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 입력 데이터의 계조 사용률 및 입력 휘도를 산출하는 단계; 상기 계조 사용률에 기초하여 전력 저감 비율을 나타내는 자동 전류 제한 비율을 결정하는 단계; 상기 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우, 상기 자동 전류 제한 비율에 기초하여 상기 입력 휘도를 감축시켜 상기 입력 데이터에 대한 출력 휘도를 산출하는 단계; 및 상기 출력 휘도를 가지고 상기 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 입력 데이터에 대한 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비에 기초하여 입력 휘도를 산출하므로, 표시 장치의 소비 전력 감소 효과를 최대화 할 수 있다.
또한, 표시 장치는 입력 데이터에 대한 계조 사용률에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 결정하고, 자동 전류 제한 비율에 기초하여 화소의 온 듀티를 조절하는 임펄스 디밍 구동 방식을 우선적으로 이용하고, 자동 전류 제한 비율 중 초과 비율에 대해 이미지 변조 방식을 이용하므로, 영상의 왜곡을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 상기 표시 장치를 효율적으로 구동시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 3a는 도 1의 표시 장치에 제공되는 입력 데이터의 히스토그램의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3b는 도 2의 타이밍 제어부에서 입력 휘도를 산출하는 구성을 설명하는 도면이다.
도 3c 및 도 3d는 도 2의 타이밍 제어부에서 자동 전류 제한 비율을 산출하는 구성을 설명하는 도면들이다.
도 3e는 도 2의 타이밍 제어부에서 산출된 출력 휘도를 설명하는 도면이다.
도 3f는 도 2의 타이밍 제어부에서 입력 데이터를 변조하는 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3g 및 도 3h는 도 2의 타이밍 제어부에서 자동 전류 제한 비율을 가변시키는 구성을 설명하는 도면들이다.
도 4는 도 2의 타이밍 제어부에서 입력 데이터의 채도를 향상시키는 구성을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 1의 표시 장치에 포함된 발광 구동부의 동작을 설명하는 파형도이다.
도 7은 도 1의 표시 장치의 소비 전력의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 표시 장치에서 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성 요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 타이밍 제어부(120), 데이터 구동부(130), 주사 구동부(140), 발광 구동부(150) 및 전원 공급부(160)를 포함할 수 있다. 표시 장치(100)는 외부 장치로부터 제공되는 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))에 기초하여 영상을 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100)는 유기 발광 표시 장치일 수 있다.
표시 패널(110)은 게이트선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm), 발광제어선들(E1 내지 En) 및 화소들(111)을 포함할 수 있다(단, n과 m은 2이상의 정수). 화소들(111)은 게이트선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm) 및 발광제어선(E1 내지 En)의 교차 영역에 각각 배치될 수 있다.
화소들(111) 각각은 게이트 신호(즉, 게이트선들(S1 내지 Sn)을 통해 제공되는 게이트 신호)에 응답하여 데이터 신호(즉, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 제공되는 데이터 신호)를 저장하고, 발광제어신호(즉, 발광제어선들(E1 내지 En)을 통해 제공되는 발광제어신호)에 응답하여, 데이터 신호에 대응하는 휘도로 발광할 수 있다.
실시예들에서, 화소들(111)은 서브 화소들을 각각 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소들(111) 각각은 제1 색(예를 들어, 적색)으로 발광하는 제1 서브 화소, 제2 색(예를 들어, 녹색)으로 발광하는 제2 서브 화소 및 제3 색(예를 들어, 청색)으로 발광하는 제3 서브 화소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 화소들(111) 각각은 제4 색(예를 들어, 백색)으로 발광하는 제4 서브 화소를 더 포함할 수 있다. 화소들(111)에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
타이밍 제어부(120)는 입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 계조 사용률에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 결정할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 입력 데이터의 입력 휘도를 산출하고, 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우 자동 전류 제한 비율에 기초하여 입력 휘도를 감축시켜 입력 데이터에 대한 출력 휘도(즉, 감소된 휘도)를 산출할 수 있다. 이 경우, 표시 패널(110)(또는, 화소들(111))은 출력 휘도를 가지고 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
여기서, 계조 사용률은 표시 장치(100)에서 사용되는 계조 레벨들의 총 개수 대비 입력 데이터에 포함된 유효 계조 레벨들의 개수의 비이고, 유효 레벨들은 기준 값(예를 들어, 0 또는 0.03%)보다 큰 사용률을 가질 수 있다. 한편, 자동 전류 제한 비율은 표시 장치(100)의 전력 저감 비율이고, 예를 들어, 자동 전류 제한 비율은 8% 내지 25%의 범위 이내일 수 있다. 이 경우, 표시 장치(100)의 소비 전력은, 자동 전류 제한 기술을 이용하지 않는 일반적인 표시 장치의 소비 전력에 비해, 8% 내지 25% 범위 이내에서 감소될 수 있다.
참고로, 자동 전류 제한(automotive current limit, ACL) 기술은 표시 장치(100)의 소비 전력(또는, 표시 패널(110) 또는 화소들(111)에 공급되는 전류)을 감소(또는, 제한)시키고, 자동 전류 제한 기술은 임펄스 디밍 구동(impulsive dimming driving) 방식 및 이미지 변조 방식을 포함할 수 있다.
임펄스 디밍 구동 방식은 표시 시간(즉, 화소들(111)이 영상을 표시하는 시간)에 화소들(111)의 온 듀티(on duty, 또는 화소들(111)을 발광하는 발광 구간) 및 화소들(111)의 오프 듀티(off duty, 또는 화소들(111)이 발광하지 않는 비발광구간)을 포함시키고, 화소들을 온 듀티 및 오프 듀티에 따라 디밍 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 임펄스 디밍 구동 방식은 화소들(111)의 온 듀티를 감소시킴으로써(또는, 오프 듀티를 증가시킴으로써), 표시 장치(100)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
이미지 변조 방식(또는, 데이터 리맵핑 방식)은 입력 데이터를 증감(또는, 입력 데이터에 포함된 계조들의 크기를 특정 비율에 기초하여 증가 또는 감소)시킬 수 있다. 예를 들어, 이미지 변조 방식은 입력 데이터를 감축시키거나, 또는 입력 데이터를 감소된 계조 범위 내로 리맵핑 시킴으로써, 표시 장치(100)의 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(120)는 입력 데이터에 기초하여 화소들(111)의 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비를 산출하고, 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비에 기초하여 입력 휘도를 산출할 수 있다. 참고로, 온픽셀비는 최대 구동량(즉, 화소들(111) 전체가 최대 계조값에 기초하여 구동될 때의 구동량) 대비 입력 데이터의 구동량(즉, 화소들(111)이 입력 데이터에 기초하여 구동될 때의 구동량)의 비일 수 있다. 예를 들어, 온픽셀비(on-pixel ratio; OPR)는 표시 패널(110)에 포함된 화소들(111)의 총 개수 대비 입력 데이터(예를 들어, 제1 데이터(DATA1))에 기초하여 활성화된 유효 화소들(또는, 화소들)의 개수의 비일 수 있다. 이 경우, 평균 온픽셀비는 화소들(111)의 총 개수 대비 입력 데이터에 기초하여 활성화된(또는, 턴 온된) 유효 화소들의 개수의 비이고, 최대 온픽셀비는 서브 화소별로 산출된 서브 평균 온필셀비들(예를 들어, 제1 서브 화소들의 제1 서브 평균 온픽셀비, 제2 서브 화소들의 제2 서브 평균 온픽셀비 및 제3 화소들의 제3 서브 평균 온픽셀비) 중에서 가장 큰 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 3색(예를 들어, 적/녹/청색들) 중에서 단색(또는 2색)만을 이용하는 영상이 제공되는 경우, 평균 온픽셀비만을 기초로 산출된 상기 영상의 입력 휘도는 33%(예를 들어, 표시 장치(100)의 최대 휘도의 33%)보다 작을 수 있다. 이 경우, 표시 장치의 전력 저감이 필요하지 않은 것으로 판단될 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비에 기초하여 입력 휘도를 산출하고, 예를 들어, 단색만을 이용하는 영상에 대해서는 최대 온픽셀비에 기초하여 입력 휘도를 산출할 수 있다(예를 들어, 입력 휘도는 60%). 이 경우, 표시 장치(100)는 자동 전류 제한 비율에 기초하여 입력 휘도를 감축시킴으로써, 표시 장치(100)의 소비 전력을 절감할 수 있다. 즉, 소비 전력 감소 효과를 향상시킬 수 있다.
자동 전류 제한 비율을 결정하는 구성 및 입력 휘도를 산출하는 구성에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
한편, 표시 장치(100)는 자동 전류 제한 비율에 기초하여 임펄스 디밍 구동 방식 및 이미지 변조 방식을 이용할 수 있다. 예를 들어, 타이밍 제어부(120)는 자동 전류 제한 비율에 기초하여 제1 감소 비율 및 제2 감소 비율을 산출하고, 표시 장치(100)는 제1 감소 비율에 기초하여 화소들(111)의 온 듀티를 감소시키며(즉, 임펄스 디밍 구동 방식을 이용하고), 제2 감소 비율에 기초하여 입력 데이터를 감축시킬 수 있다(즉, 이미지 변조 방식을 이용할 수 있다). 여기서, 제1 감소 비율은 기준 감소 비율(예를 들어, 8%) 이내의 비율이고, 제2 감소 비율은 자동 전류 제한 비율이 기준 감소 비율을 초과한 초과 비율이며, 자동 전류 제한 비율은 제1 감소 비율 및 제2 감소 비율의 합과 같을 수 있다.
참고로, 이미지 변조 방식은 임펄스 디밍 구동 방식에 비해 전력 감소 효율이 좋으나, 영상이 왜곡되거나, 화질이 열화될 수 있다. 반면에, 임펄스 디밍 구동 방식은 특정 비율(예를 들어, 자동 전류 제한 비율이 특정 비율 이내인 경우)에 대해서는 영상 왜곡 없이 소비 전력을 감소시킬 수 있으나, 특정 비율을 초과하여 적용되는 경우에는, 감마 쳐짐, 색 전이(color shift) 등이 발생할 수 있다.
따라서, 표시 장치(100)는 특정 비율 이내에 대해서는 임펄스 구동 방식을 우선적으로 이용함으로써, 영상의 왜곡 없이 소비 전력을 감소시키고, 기준 감소 비율 이상에 대해서는 이미지 변조 방식을 이용함으로써, 소비 전력 감소를 최대화할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(120)는 데이터 구동부(130), 주사 구동부(140) 및 발광제어 구동부(150)를 제어할 수 있다. 타이밍 제어부(120)는 게이트 구동제어신호를 생성하여 주사 구동부(140)에 제공하고, 타이밍 제어부(120)는 데이터 구동제어신호를 생성하며, 변조 데이터(예를 들어, 제2 데이터(DATA2)) 및 데이터 구동제어신호를 데이터 구동부(130)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 발광 구동제어신호를 생성하여 발광 구동부(150)에 제공할 수 있다.
데이터 구동부(130)는 변조 데이터(예를 들어, 제2 데이터(DATA2))에 기초하여 데이터 신호를 생성할 수 있다. 데이터 구동부(130)는 데이터 구동제어신호에 응답하여 데이터 신호를 표시 패널(110)에 제공할 수 있다.
주사 구동부(140)(또는, 게이트 구동부)는 게이트 구동제어신호에 기초하여 게이트 신호를 생성할 수 있다. 게이트 구동제어신호는 개시신호(또는, 스타트 펄스) 및 클럭신호들을 포함하고, 주사 구동부(140)는 개시신호 및 클럭신호들에 기초하여 게이트 신호를 순차적으로 생성하는 게이트 구동 유닛들(또는, 시프트 레지스터들)을 포함하여 구성될 수 있다.
발광 구동부(150)는 발광 구동제어신호에 기초하여 발광제어신호를 생성하고, 발광제어신호를 발광제어선들(E1 내지 En)을 통해 화소들(111)에 공급할 수 있다. 발광 구동부(150)는 발광 구동제어신호에 기초하여 화소들(111)의 온 듀티(또는, 발광 구간) 및/또는 오프 듀티(또는, 비발광 구간)을 결정할 수 있다. 화소들(111)은 논리 로우 레벨(또는, 저전압, 저전압레벨, 턴온 전압)을 가지는 발광제어신호에 응답하여 발광하고, 논리 하이 레벨(또는, 고전압, 고전압레벨, 턴오프 전압)을 가지는 발광제어신호에 응답하여 비발광할 수 있다.
전원 공급부(160)는 표시 장치(100)의 구동에 필요한 구동 전압을 생성할 수 있다. 구동 전압은 제1 전원전압(ELVDD)와 제2 전원전압(ELVSS)를 포함할 수 있다. 제1 전원전압(ELVDD)은 제2 전원전압(ELVSS)보다 클 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 계조 사용률에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 결정하며, 입력 데이터의 입력 휘도를 산출하고, 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우 자동 전류 제한 비율에 기초하여 입력 휘도를 감축시켜 입력 데이터에 대한 출력 휘도(즉, 감소된 휘도)를 산출하며, 출력 휘도를 가지고 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 입력 데이터에 기초하여 화소들(111)의 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비를 산출하고, 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비에 기초하여 입력 휘도를 산출할 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 화질 우선의 영상에 대한 영상 왜곡을 최소화하고, 기능 우선의 영상(또는, 단색(또는, 2색)만을 이용하는 영상)에 대한 소비 전력 감소를 최대화 할 수 있다.
나아가, 표시 장치(100)는 표시 장치(100)는 자동 전류 제한 비율 중 특정 비율 이하에 대해서는 임펄스 구동 방식을 우선적으로 이용하고, 자동 전류 제한 비율 중 특정 비율을 초과한 초과 비율에 대해서는 이미지 변조 방식을 이용할 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 전반적으로 영상의 왜곡을 최소화할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 3a는 도 1의 표시 장치에 제공되는 입력 데이터의 히스토그램의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 3b는 도 2의 타이밍 제어부에서 입력 휘도를 산출하는 구성을 설명하는 도면이다. 도 3c 및 도 3d는 도 2의 타이밍 제어부에서 자동 전류 제한 비율을 산출하는 구성을 설명하는 도면들이다. 도 3e는 도 2의 타이밍 제어부에서 산출된 출력 휘도를 설명하는 도면이다. 도 3f는 도 2의 타이밍 제어부에서 입력 데이터를 변조하는 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 타이밍 제어부(120)는 산출부(210) 및 이미지 변조부(220)를 포함하고, 산출부(210)는 계조 산출부(211), 휘도 산출부(212) 및 비율 산출부(213)를 포함할 수 있다.
계조 산출부(211)는 제1 데이터(DATA1)의 계조 사용률(GR)을 산출하고, 제1 데이터(DATA1)(또는, 입력 데이터)의 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)를 산출 할 수 있다.
도 3a를 참조하면, 제1 히스토그램(311)은 제1 입력 데이터의 계조 분포를 나타내고, 제1 입력 데이터는 화질 우선의 영상(예를 들어, 배경 영상, 인물 영상 등)에 대응할 수 있다. 제1 히스토그램(311)에 따라, 제1 입력 데이터는 약 80%의 계조 레벨들을 포함할 수 있다(예를 들어, 0 내지 255 계조 범위에서, 50 내지 255 범위의 계조들을 포함할 수 있다). 이 경우, 제1 입력 데이터의 계조 사용률(GR)은 약 80%일 수 있다.
제1 입력 데이터의 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)는 제1 히스토그램(311)에 분포된 계조별 화소 개수 및 계조별 구동 전류에 기초하여 산출될 수 있고, 예를 들어, 제1 입력 데이터의 평균 온픽셀비(OPR_AVE)는 약 80%이고, 최대 온픽셀비(OPR_MAX)는 약 80%일 수 있다.
제2 히스토그램(312)은 제2 입력 데이터의 계조 분포를 나타내고, 제2 입력 데이터는 기능 우선의 영상(예를 들어, 텍스트 입력 화면 등)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제2 입력 데이터는 제3 색(예를 들어, 적색/녹색/청색 계조 레벨들 중 청색 계조 레벨들)의 일부 계조 레벨들(예를 들어, 청색 계조 레벨들 중 약 10%의 계조 레벨들)만을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 입력 데이터의 계조 사용률(GR)은 3.3%일 수 있다.
제2 입력 데이터의 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)는 제2 히스토그램(312)에 분포된 계조별 화소 개수 및 계조별 구동 전류에 기초하여 산출될 수 있고, 예를 들어, 제2 입력 데이터의 최대 온픽셀비(OPR_MAX)(예를 들어, 청색에 대한 온픽셀비)는 약 60%이고, 평균 온픽셀비(OPR_AVE)는 약 20%일 수 있다.
실시예들에서, 계조 산출부(211)는 유효 계조 레벨들만을 이용하여 계조 사용률(GR)을 산출할 수 있고, 유효 계조 레벨들은 기준 값보다 큰 사용률을 가질 수 있다. 여기서, 특정 계조 레벨의 사용률은 화소들(111)의 총 개수 대비 특정 계조 레벨에 대응되는 화소들의 개수의 비일 수 있다. 즉, 계조 산출부(211)는 대응되는 화소들의 개수가 기준 개수 이하인 계조 레벨(또는, 계조 사용률이 기준 값 이하인 계조 레벨)을 노이즈로 판단하여, 계조 사용률(GR)에 반영하지 않을 수 있다. 예를 들어, 기준 값은 0.03%일 수 있다.
제2 히스토그램(312)을 참조하여 예를 들면, 계조 산출부(211)는 기준 값(RN)보다 작은 값을 가지는 일부 화소들(예를 들어, 제1 계조(G1) 및 제2 계조(G2) 등)은 제외하고, 계조 사용률(GR)을 산출할 수 있다. 예를 들어, 계조 사용률(GR)은 1%일 수 있다.
후술하여 설명할 입력 휘도(INPUT) 및 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)는, 계조 사용률(GR)이 작아질수록, 큰 값을 가질 수 있다. 따라서, 계조 산출부(211)는 제2 입력 데이터와 같은 기능 우선의 영상에 대한 계조 사용률(GR)을 보다 낮게 산출함으로써, 기능 우선의 영상에 대한 소비 전력 감소를 보다 향상시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 휘도 산출부(212)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 제1 데이터(DATA1)의 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있다.
실시예들에서, 휘도 산출부(212)는 제1 데이터(DATA1)의 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 크거나 같은 경우 평균 온픽셀비(OPR_AVE)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출하며, 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 작은 경우 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 휘도 산출부(212)는 기준 계조 사용률(GR0)에 기초하여 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)를 내삽(interpolating)하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있다. 여기서, 입력 휘도(INPUT_Y)는 표시 장치(100)의 최대 휘도(예를 들어, 300 니트(nit)) 대비 제1 입력 데이터에 대응하는 휘도의 비율로 나타낼 수 있고, 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)의 내삽 결과에 비례하거나, 또는 같을 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제1 곡선(320)은 계조 사용률(GR)에 기초하여 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)간의 내삽하여 산출된 입력 휘도(INPUT_Y)를 나타낼 수 있다.
제1 곡선(320)에 따라, 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 크거나 같은 경우 평균 온픽셀비(OPR_AVE)의 가중치는 100%이고, 최대 온픽셀비(OPR_MAX)의 가중치는 0%일 수 있다. 여기서, 기준 계조 사용률(GR0)은 30%일 수 있다. 즉, 휘도 산출부(212)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있고, 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE)와 같거나, 또는 비례할 수 있다.
계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 작은 경우, 기준 계조 사용률(GR0)의 감소에 따라 평균 온픽셀비(OPR_AVE)의 가중치는 100%로부터 선형적으로 감소하며, 최대 온픽셀비(OPR_MAX)의 가중치는 0%로부터 선형적으로 증가할 수 있다. 즉, 휘도 산출부(212)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있고, 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)의 내삽 결과와 같거나, 또는 비례할 수 있다.
한편, 계조 사용률(GR)이 최소 기준 계조 사용률(GR_MIN)보다 작은 경우, 평균 온픽셀비(OPR_AVE)의 가중치는 0%이고, 최대 온픽셀비(OPR_MAX)의 가중치는 100%일 수 있다. 여기서, 최소 기준 계조 사용률(GR_MIN)은 0.3%일 수 있다. 즉, 휘도 산출부(212)는 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있고, 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)는 최대 온픽셀비(OPR_MAX)와 같거나, 또는 비례할 수 있다.
도 3a를 참조하여 예를 들면, 제1 입력 데이터의 계조 사용률(GR)은 80%이므로, 휘도 산출부(212)는 제1 입력 데이터의 평균 온픽셀비(OPR_AVE)인 80%에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있고, 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)는 80%일 수 있다. 예를 들면, 제2 입력 데이터의 계조 사용률(GR)은 3.3%이므로, 휘도 산출부(212)는 제2 입력 데이터의 평균 온픽셀비(OPR_AVE)인 20%와 최대 온픽셀비(OPR_MAX)인 60%를 제1 곡선(320)에 기초하여 내삽하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있고, 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)는 50%일 수 있다.
즉, 휘도 산출부(212)(또는, 타이밍 제어부(120), 표시 장치(100))는 평균 온픽셀비(OPR_AVE)만이 아니라, 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)를 내삽하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출하므로, 제2 입력 데이터(또는, 기능 우선의 영상)의 입력 휘도(INPUT_Y)를 높게 산출할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 비율 산출부(213)는 계조 사용률(GR)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 산출할 수 있다.
실시예들에서, 비율 산출부(213)는 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률보다 크거나 같은 경우 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 제1 기준 비율(ACL_OFF1)과 같아지도록 결정하고, 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 작은 경우 제1 기준 비율(ACL_OFF1) 및 제2 기준 비율(ACL_OFF2)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 비율 산출부(213)는 제1 기준 비율(ACL_OFF1) 및 제2 기준 비율(ACL_OFF2)를 내삽하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 결정할 수 있다. 여기서, 제2 기준 비율(ACL_OFF2)은 제1 기준 비율(ACL_OFF1)보다 클 수 있고, 예를 들어, 제1 기준 비율(ACL_OFF1)은 8%이고, 제2 기준 비율(ACL_OFF2)은 25%일 수 있다.
도 3c를 참조하면, 제2 곡선(330)은 계조 사용률(GR)에 따른 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 나타낼 수 있다. 제2 곡선(330)에 따라, 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)과 크거나 같은 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제1 기준 비율(ACL_OFF1)과 같고, 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 작은 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제1 기준 비율(ACL_OFF1) 및 제2 기준 비율(ACL_OFF2)를 내삽한 결과와 같을 수 있다. 한편, 계조 사용률(GR)이 최소 기준 계조 사용률(GR_MIN)과 같거나 작은 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제2 기준 비율(ACL_OFF2)과 같을 수 있다.
실시예들에서, 비율 산출부(213)는 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)(또는, 자동 전류 제한 비율)에 기초하여 화소들(111)의 온 듀티(또는, 온 듀티 비)를 감소시키는 제1 감소 비율(RR1) 및 제1 데이터(DATA1)을 감축시키는 제2 감소 비율(RR2)을 산출할 수 있다. 여기서, 제1 감소 비율(RR1) 및 제2 감소 비율(RR2)의 합은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)과 같을 수 있다.
도 3d를 참조하면, 제3 곡선(340)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)에 따른 제1 감소 비율(RR1) 및 제2 감소 비율(RR2)을 나타낼 수 있다.
제1 감소 비율(RR1)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)의 변화와 무관하게 일정한 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 감소 비율(RR1)은 도 3c를 참조하여 설명한 제1 기준 비율(ACL_OFF1)(예를 들어, 8%)과 같을 수 있다.
제2 감소 비율(RR2)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 기준 감소 비율(또는, 제1 감소 비율(RR1), 제1 기준 비율(ACL_OFF1))을 초과한 초과 비율과 같을 수 있다. 즉, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 제1 기준 비율(ACL_OFF1)과 작은 경우, 제2 감소 비율(RR2)은 0%이고, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 제1 기준 비율(ACL_OFF1)보다 크거나 같은 경우, 제2 감소 비율(RR2)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX) 및 제1 기준 비율(ACL_OFF1)간의 차이 일 수 있다. 제2 감소 비율(RR2)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 제2 기준 비율(ACL_OFF2)인 경우, 최대 값을 가질 수 있다.
실시예들에서, 비율 산출부(213)(또는, 타이밍 제어부(120))는 사용자 제한 비율(RR0)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 결정할 수 있다. 여기서, 사용자 제한 비율(RR0)은 외부 장치 또는 사용자로부터 제공될 수 있다. 예를 들어, 비율 산출부(213)는 10%의 사용자 제한 비율(RR0)을 수신하는 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 사용자 제한 비율(RR0)과 동일하도록 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 결정할 수 있다.
실시예들에서, 비율 산출부(213)(또는, 타이밍 제어부(120))는 입력 휘도(INPUT_Y) 및 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)에 기초하여 제1 데이터(DATA1)에 대한 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 산출할 수 있다. 예를 들어, 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 크거나 같은 경우, 비율 산출부(213)는 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 감축시켜 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 산출할 수 있다.
도 3e를 참조하면, 제1 휘도 곡선(351)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 0%인 경우의 입력 휘도(INPUT_Y) 및 출력 휘도(OUTPUT_Y)간의 관계를 나타내고, 예를 들어, 출력 휘도(OUTPUT_Y)는 입력 휘도(INPUT_Y)와 같을 수 있다.
제2 휘도 곡선(352)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 제1 기준 비율(ACL_OFF1)인 경우의 입력 휘도(INPUT_Y) 및 출력 휘도(OUTPUT_Y)간의 관계를 나타낼 수 있다. 제2 휘도 곡선(352)에 따라, 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 작은 경우 출력 휘도(OUTPUT_Y)는 입력 휘도(INPUT_Y)와 같고, 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 크거나 같은 경우 출력 휘도(OUTPUT_Y)는 입력 휘도(INPUT_Y)보다 작을 수 있다. 여기서, 기준 휘도(R_Y)는 소비 전력 감소의 기준을 나타내고, 예를 들어, 약 30%(예를 들어, 최대 휘도 대비 약 30%에 대응하는 휘도)일 수 있다. 예를 들어, 비율 산출부(213)은 입력 휘도(INOPUT_Y)를 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)(또는, 제1 기준 비율(ACL_OFF1))에 기초하여 감축시켜, 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 산출할 수 있다. 이 경우, 비율 산출부(213)(또는, 타이밍 제어부(120))는 제1 감소 비율(RR1)만을 출력할 수 있다.
유사하게, 제3 휘도 곡선(353)은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 제2 기준 비율(ACL_OFF2)인 경우의 입력 휘도(INPUT_Y) 및 출력 휘도(OUTPUT_Y)간의 관계를 나타낼 수 있다. 제3 휘도 곡선(353)에 따라, 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 작은 경우 출력 휘도(OUTPUT_Y)는 입력 휘도(INPUT_Y)와 같고, 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 크거나 같은 경우 출력 휘도(OUTPUT_Y)는 입력 휘도(INPUT_Y)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 비율 산출부(213)은 입력 휘도(INOPUT_Y)를 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)(또는, 제2 기준 비율(ACL_OFF2))에 기초하여 감축시켜, 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 산출할 수 있다. 이 경우, 비율 산출부(213)(또는, 타이밍 제어부(120))는 제1 감소 비율(RR1) 및 제2 감소 비율(RR2)을 출력할 수 있다.
즉, 비율 산출부(213)(또는, 타이밍 제어부(120))는 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 작은 경우, 소비 전력의 감소가 필요하지 않은 것으로 판단하고, 표시 장치(100)는 입력 휘도(INPUT_Y)와 동일한 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 가지고 영상을 표시할 수 있다. 또한, 비율 산출부(213)(또는, 타이밍 제어부(120))는 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 크거나 같은 경우, 소비 전력의 감소가 필요한 것으로 판단하고, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 감소시켜 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 산출할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(100)는 입력 휘도(INPUT_Y)보다 작은 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 가지고 영상을 표시할 수 있다.
도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치가 평균 온픽셀비(OPR_AVE)만을 기초로 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출하는 경우, 제2 입력 데이터의 입력 휘도(INPUT_Y)는 20%이므로, 표시 장치는 제1 휘도 곡선(351)에 기초하여 제2 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 즉, 제2 입력 데이터에 대응하는 소비 전력은 감소되지 않을 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출하므로, 제2 입력 데이터의 입력 휘도(INPUT_Y)는 50%일 수 있다. 이 경우, 입력 휘도(INPUT_Y)는 기준 휘도(R_Y)(예를 들어, 30%)보다 크므로, 표시 장치(100)는 제3 휘도 곡선(353)(또는, 제2 휘도 곡선(352) 및 제3 휘도 곡선(353) 사이에 위치하는 휘도 곡선)에 기초하여 제2 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다. 즉, 표시 장치(100)는 제2 입력 데이터에 대응하는 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 이미지 변조부(220)는 제2 감소 비율(RR2)에 기초하여 제1 데이터(DATA1)를 감축시켜 제2 데이터(DATA2)(또는, 변조 데이터)를 생성할 수 있다.
도 3f를 참조하면, 제1 맵핑 곡선(361)은 제2 감소 비율(RR2)이 기준 값(예를 들어, 0)보다 작거나 같은 경우 입력 계조(INPUT_G) 및 출력 계조(OUTPUT_G)간의 관계를 나타낼 수 있다. 제1 맵핑 곡선(361)에 따라, 출력 계조(OUTPUT_G)는 입력 계조(INPUT_G)와 같을 수 있다.
제2 맵핑 곡선(362)은 제2 감소 비율(RR2)이 기준 값(예를 들어, 0)보다 큰 경우 입력 계조(INPUT_G) 및 출력 계조(OUTPUT_G)간의 관계를 나타내며, 출력 계조(OUTPUT_G)는 입력 계조(INPUT_G)에 선형적일 수 있다. 제2 맵핑 곡선(362)에 따라, 출력 계조(OUTPUT_G)는 입력 계조(INPUT_G)보다 제2 감소 비율(RR2)만큼 감소된 값을 가질 수 있다.
제3 맵핑 곡선(363)은 제2 감소 비율(RR2)이 기준 값(예를 들어, 0)보다 큰 경우 입력 계조(INPUT_G) 및 출력 계조(OUTPUT_G)간의 관계를 나타내며, 출력 계조(OUTPUT_G)는 입력 계조(INPUT_G)에 비선형적일 수 있다. 예를 들어, 제2 맵핑 곡선(632)은 2.2 감마 곡선에 대응하고, 제3 맵핑 곡선(363)은 2.4 감마 곡선에 대응할 수 있다. 즉, 제3 맵핑 곡선(363)을 이용하는 표시 장치(100)의 감마 특성은 2.2 감마 곡선에 대응할 수 있다.
이미지 변조부(220)는 제3 맵핑 곡선(363)을 이용하여 제1 입력 데이터(DATA1)을 변조함으로써, 제1 입력 데이터(DATA1)에 대응하는 영상의 대비비(image contrast)를 증가시키고, 인지 휘도(visual luminance)를 향상시킬 수 있다.
도 2 및 도 3a 내지 도 3f를 참조하여 설명한 바와 같이, 타이밍 제어부(120)(또는, 표시 장치(100))는 제1 데이터(DATA1)(또는, 입력 데이터)의 계조 사용률(GR), 평균 온픽셀비(ORP_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)를 산출하고, 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 제1 데이터(DATA1)의 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출하며, 계조 사용률(GR)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 산출하고, 입력 휘도(INPUT_Y) 및 계조 사용률(GR)에 기초하여 제1 데이터(DATA1)에 대한 출력 휘도(OUTPUT_Y)(또는, 자동 전류 제한 비율)을 산출할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(100)는 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 가지고 제1 입력 데이터(DATA1)에 대응하는 영상을 표시함으로써, 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
특히, 타이밍 제어부(120)는 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출함으로써, 기능 우선의 영상(또는, 단색(또는, 2색)만을 이용하는 영상)에 대한 소비 전력 감소를 최대화 할 수 있다.
도 3g 및 도 3h는 도 2의 타이밍 제어부에서 자동 전류 제한 비율을 가변시키는 구성을 설명하는 도면들이다.
도 2, 도 3c, 도 3g 및 도 3h를 참조하면, 타이밍 제어부(120)(또는, 비율 산출부(213))는 도 3c에 도시된 제2 곡선(330)과는 달리, 계조 사용률(GR)의 증가에 따라 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 단계적으로 증감하도록 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 결정할 수 있다.
도 3g에 도시된 제1 비율 곡선(371)은, 계조 구간들에 대응하는 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 나타낼 수 있다. 계조 구간들(예를 들어, 제1 내지 제2 계조 사용률들 사이의 구간(GR1~GR2), 제2 내지 제3 계조 사용률들 사이의 구간(GR2~GR3))은 도 3c를 참조하여 설명한 기준 계조 사용률(GR0) 내지 최소 계조 사용률(GR_MIN)의 범위에 포함되고, 계조 구간들 각각은 문턱값(threshold value)에 기초하여 구분될 수 있다. 즉, 도 3c에 도시된 제2 곡선(330)에서, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 계조 사용률(GR)에 따라 선형적으로 변화하는 데 반해, 제1 비율 곡선(371)에서, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 계조 사용률(GR)에 따라 단계적으로 변화할 수 있다.
제1 비율 곡선(371)과 유사하게, 제2 비율 곡선(372)은 계조 구간들에 대응하는 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 나타내고, 제1 비율 곡선(371)의 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)의 값보다 큰 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 구간(즉, 제1 내지 제2 계조 사용률들 사이의 구간(GR1~GR2))에서, 제1 비율 곡선(371)에 따른 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)는 제3 기준 비율(ACL_OFF3)이고, 제2 비율 곡선(372)에 따른 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)는 제4 기준 비율(ACL_OFF4)일 수 있다. 유사하게, 제2 구간(즉, 제2 내지 제3 계조 사용률들 사이의 구간(GR2~GR3))에서, 제1 비율 곡선(371)에 따른 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)는 제4 기준 비율(ACL_OFF4)이고, 제2 비율 곡선(372)에 따른 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제5 기준 비율(ACL_OFF2)일 수 있다. 여기서, 제3 기준 비율(ACL_OFF3)은 도 3c를 참조하여 설명한 제1 기준 비율(ACL_OFF1)보다 크고, 제4 기준 비율(ACL_OFF4)는 제3 기준 비율(ACL_OFF3)보다 클 수 있다. 제5 기준 비율(ACL_OFF5)는 제4 기준 비율(ACL_OFF4)보다 크고 도 3c를 참조하여 설명한 제2 기준 비율(ACL_OFF2)보다 작을 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(120)(또는, 비율 산출부(213))는 이전 입력 데이터의 이전 계조 사용률(즉, 이전 시점에서 제공된 입력 데이터의 계조 사용률) 및 제1 입력 데이터(DATA1)(또는, 현재 입력 데이터)의 계조 사용률(GR)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(120)는 이전 입력 데이터의 이전 계조 사용률에 대응하는 계조 구간을 결정하고, 계조 사용률(GR)(즉, 현재 계조 사용률)이 계조 구간의 최소값보다 작아지는 경우 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 증가시키며, 계조 사용률(GR)이 계조 구간의 최대값을 기준으로 문턱값을 초과하여 증가하는 경우 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 감소시킬 수 있다.
즉, 계조 사용률(GR)이 이전 계조 사용률보다 감소하는 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제1 비율 곡선(371)을 따라 변화하고, 계조 사용률(GR)이 이전 계조 사용률보다 증가하는 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제2 비율 곡선(372)를 따라 변화할 수 있다.
예를 들어, 이전 계조 사용률이 제2 계조 사용률(GR2)보다 작고 제3 계조 사용률 보다 큰 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)는 제4 기준 비율(ACL_OFF4)일 수 있다. 여기서, 계조 사용률(GR)(즉, 현재 계조 사용률)이 제3 계조 사용률(GR3)보다 작은 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제1 비율 곡선(371)에 따라 제5 기준 비율(ACL_OFF3)로 변할 수 있다. 이와 달리, 계조 사용률(GR)(즉, 현재 계조 사용률)이 제2 계조 사용률(GR2)보다 큰 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제2 비율 곡선(372)에 따라, 제3 기준 비율(ACL_OFF3)이 아닌 제4 기준 비율(ACL_OFF4)일 수 있다. 유사하게, 계조 사용률(GR)이 제1 계조 사용률(GR1)보다 큰 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)은 제2 비율 곡선(372)에 따라 제4 기준 비율(ACL_OFF4)에서 제3 기준 비율(ACL_OFF3)로 변할 수 있다.
따라서, 타이밍 제어부(120)는 계조 사용률(GR)의 변화에 따라 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)이 급격하게 변화하는 것을 방지할 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(120)(또는, 비율 산출부(213))는 지연 시간(TDEB)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 변화시킬 수 있다.
도 3c, 도 3g 및 도 3h를 참조하면, 도 3c에 도시된 제1 곡선(320)에 따른 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 계조 사용률(GR)의 변화에 따라 실시간으로 변화할 수 있다. 한편, 도 3g에 도시된 제1 비율 곡선(371) 및 제2 비율 곡선(372)에 따른 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)과 비교하여, 단계적으로 변화할 수 있다.
도 3h에 도시된 바와 같이, 제1 시점(T1)에서, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제4 기준 비율(ACL_OFF4)일 수 있다. 제2 시점(T2)에서, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 제1 문턱값(TH1)(또는, 제3 기준 비율(ACL_OFF3))보다 작아지나, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제2 비율 곡선(372)에 따라 제4 기준 비율(ACL_OFF4)을 유지할 수 있다.
제3 시점(T3)에서, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)이 제2 문턱값(TH2)(또는, 제3 기준 비율(ACL_OFF3))보다 작아지는 경우, 제2 비율 곡선(372)에 따라 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제3 기준 비율(ACL_OFF3)로 천이(또는, 변경)될 수 있다.
제3 시점(T3) 내지 제4 시점(T4) 동안, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 변동하나, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 지연 시간(TDEB)에 기초하여 결정됨에 따라 제3 기준 비율(ACL_OFF3)을 유지할 수 있다.
제5 시점(T5)에서, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)이 제1 문턱값(TH1)보다 커지는 경우, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제1 비율 곡선(371)에 따라 제4 기준 비율(ACL_OFF4)로 천이될 수 있다.
제5 시점(T5) 내지 제6 시점(T6) 동안, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 변동하나 제2 문턱값(TH2)보다 크므로, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제4 기준 비율(ACL_OFF4)을 유지할 수 있다.
제6 시점(T6)에서, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 제2 문턱값(TH2)보다 작아지므로, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제3 기준 비율(ACL_OFF3)로 천이될 수 있다.
이후, 제7 시점(T7)에서, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 제1 문턱값(TH1)보다 커지나, 제7 시점(T7)은 제6 시점(T6)으로부터 지연 시간(TDEB) 이내이므로, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제3 기준 비율(ACL_OFF3)을 유지할 수 있다. 한편, 지연 시간(TDEB)를 경과한 제8 시점(T8)에서, 제1 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX1)은 제1 문턱값(TH1)보다 작으므로, 제2 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX2)은 제3 기준 비율(ACL_OFF3)을 유지할 수 있다.
도 3g 및 도 3h를 참조하여 설명한 바와 같이, 타이밍 제어부(120)는 계조 사용률(GR)의 증가에 따라 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 단계적으로 증감할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 이전 입력 데이터의 이전 계조 사용률, 문턱값(예를 들어, 제1 문턱값(TH1) 및 제2 문턱값(TH2)) 및 지연 시간(TDEB)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 결정할 수 있다. 따라서, 표시 장치(100)는 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)의 일시적인 변화에 기인한 문제점(예를 들어, 구동 전압의 언더 슈팅 등)을 방지할 수 있다.
도 4는 도 2의 타이밍 제어부에서 입력 데이터의 채도를 향상시키는 구성을 설명하는 도면이다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 타이밍 제어부(120)(또는, 이미지 변조부(220))는 변조 데이터(예를 들어, 제2 감소 비율(RR2)에 기초하여 감축된 입력 데이터)의 색차 성분을 증감시킬 수 있다. 참고로, 동일한 휘도를 가지는 영상들 중에서, 채도가 높은 영상은 채도가 낮은 영상에 비해, 사용자에게 더 높은 휘도를 가지는 것으로 인식될 수 있다. 즉, 사용자가 인지하는 인지 휘도(visual luminance)는 채도가 높은 경우 더 높을 수 있다. 따라서, 타이밍 제어부(120)는 변조 데이터의 채도를 향상시킴으로써, 변조 데이터의 인지 휘도(visual luminance)를 향상시킬 수 있다.
실시예들에서, 타이밍 제어부(120)는 알지비(RGB) 포맷의 변조 데이터를 와이시비시아르(YCbCr) 포맷의 제1 변환 데이터로 변환하고, 제1 변환 데이터의 색차 성분(CbCr)을 증가시키며(또한, 제1 변환 데이터의 휘도 성분(Y)은 그대로 유지시키며) 색차 성분이 증가된 제1 변환 데이터(또는, 제2 변환 데이터)를 RGB 포맷으로 역변환하여 제3 변환 데이터를 생성할 수 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(120)는 제3 변환 데이터를 도 1을 참조하여 설명한 데이터 구동부(130)에 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(120)는 아래의 [수학식 1]을 이용하여 변조 데이터를 제1 변환 데이터로 변환할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
일 실시예에서, 타이밍 제어부(120)는 도 4에 도시된 색차 좌표상에서 색차 성분(CbCr)을 증가시킬 수 있다. 즉, 색차 성분(CbCr)의 절대값을 증가시킬 수 있다.
일 실시예에서, 타이밍 제어부(120)는 아래의 [수학식 2]를 이용하여 제2 변환 데이터(즉, 색차 성분(CbCr)이 증가된 제1 변환 데이터)를 제3 변환 데이터로 변환할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 타이밍 제어부(120)(또는, 이미지 변조부(220))는 변조 데이터(예를 들어, 제2 감소 비율(RR2)에 기초하여 감축된 입력 데이터)의 색차 성분을 증감시킴으로써, 사용자가 인지하는 변조 데이터의 인지 휘도(visual luminance)를 향상시킬 수 있다. 따라서, 타이밍 제어부(120)(또는, 표시 장치(100))는 이미지 변조에 따른 휘도 감소(즉, 변조 데이터의 상대적으로 낮은 휘도)가 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 6은 도 1의 표시 장치에 포함된 발광 구동부의 동작을 설명하는 파형도이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 화소(500)는 제1 트랜지스터(M1), 제2 트랜지스터(M2), 제3 트랜지스터(M3), 저장 커패시터(Cst) 및 발광 소자(OLED)를 포함할 수 있다.
제2 트랜지스터(M2)는 데이터선과 제3 노드(N1) 사이에 연결되고, 게이트 신호(SCAN[n])에 응답하여 데이터 신호(DATA)를 제1 노드(N1)에 전송할 수 있다. 여기서, 게이트 신호(SCAN[n]은 주사 구동부(140)로부터 제n 주사선(Sn)을 통해 화소(500)에 제공되고, 데이터 신호(DATA)는 데이터 구동부(130)로부터 제m 데이터선(Dm)을 통해 화소(500)에 제공될 수 있다. 저장 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이에 연결되고, 데이터 신호(DATA)를 일시적으로 저장할 수 있다. 제1 트랜지스터(M1)는 제1 전원전압(ELVDD) 및 제2노드(N2) 사이에 연결되고, 제1 노드(N1)의 제1 노드 전압에 응답하여 턴온/턴오프될 수 있다.
제3 트랜지스터(M3)는 제1 전원전압(ELVDD) 및 제1 트랜지스터(M1) 사이에 연결되고, 발광제어신호(GC)에 응답하여 턴온/턴오프 될 수 있다. 여기서, 발광제어신호(GC)는 발광 구동부(150)로부터 제n 발광제어신호선(En)을 통해 화소(500)에 제공될 수 있다. 제3 트랜지스터(M3)는 논리 로우 레벨(또는, 저전압, 저전압레벨, 턴온 전압)을 가지는 발광제어신호(GC)에 응답하여 턴온되고, 제1 트랜지스터(M1)는 저장 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 신호(DATA)에 응답하여 구동 전류(Id)를 발광 소자(OLED)에 전송할 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제4 노드(N4) 및 제2 전원전압(ELVSS)(또는, 제2 전원전압(ELVSS)을 수신하는 제2 노드) 사이에 연결되고, 구동 전류(Id)에 응답하여 발광할 수 있다.
즉, 화소(500)는 발광제어신호(GC)의 논리 레벨들에 응답하여 발광 또는 비발광할 수 있다.
도 6을 참조하면, 제1 발광제어신호(GC1)은 표시 장치(100)가 자동 전류 제한 기술을 이용하지 않는 경우에, 발광 구동부(150)로부터 생성된 발광제어신호(GC)를 나타낼 수 있다.
제1 발광제어신호(GC1)는 한 프레임(1F) 동안 논리 로우 레벨 및 논리 하이 레벨을 포함하고, 예를 들어, 논리 로우 레벨은 온 듀티(ON)에 대응하고, 논리 하이 레벨은 오프 듀티(OFF)에 대응할 수 있다. 예를 들어, 제1 발광제어신호(GC1)가 논리 하이 레벨인 동안 화소(111)는 데이터 신호(DATA)를 저장하고, 제1 발광제어신호(GC1)가 논리 로우 레벨인 동안 데이터 신호(DATA)에 응답하여 발광할 수 있다.
제2 발광제어신호(GC2)는, 제1 발광제어신호(GC1)와 비교하여, 상대적으로 짧은 시간동안 논리 로우 레벨을 가질 수 있다. 여기서, 제1 발광제어신호(GC1)에 대응하는 온 듀티 및 제2 발광제어신호(GC2)에 대응하는 온 듀티간의 차이(ΔD)는 도 3d를 참조하여 설명한 제1 감소 비율(RR1)에 비례할 수 있다. 즉, 발광 구동부(150)는 제1 발광제어신호(GC1)에 대응하는 온 듀티를 제1 감소 비율(RR1)만큼 감소시켜 제2 발광제어신호(GC2)를 생성할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 화소(500)는 발광제어신호(GC)에 따라 발광 또는 비발광하며, 발광 구동부(150)는 제1 감소 비율(RR1)에 기초하여 화소(500)의 온 듀티(즉, 발광 시간)을 감소시킬 수 있다. 이 경우, 휘도 및 소비 전력은 감소될 수 있다.
도 7은 도 1의 표시 장치의 소비 전력의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 영상별로, 일반적인 표시 장치의 소비 전력과 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)의 소비 전력이 도시되어 있다. 일반적인 표시 장치는 이미지 변조 방식만을 이용할 수 있다.
제1 영상(IMAGE1)은 풀화이트 패턴을 가지는 영상으로, 기능 우선의 영상일 수 있다. 이 경우, 일반적인 표시 장치는 제1 영상(IMAGE1)의 온픽셀비(OPR)(또는, 평균 온픽셀비(OPR_AVE))를 100%로 산출하고, 자동 전류 제한 비율(ACL)을 기 설정된 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)(또는, 도 3c를 참조하여 설명한 제1 기준 비율)인 8%로 결정하고, 자동 전류 제한 비율(ACL)에 기초하여 제1 영상(IMAGE1)을 변조할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 246의 계조값으로 리맵핑되며, 소비 전력은 1,371mW일 수 있다.
이와 달리, 표시 장치(100)는 제1 영상(IMAGE1)의 계조 사용률이 약 0.4% (예를 들어, 1 / 255 * 100%)이므로, 도 3c를 참조하여 설명한 제2 곡선(330)에 따라, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 25%로 결정할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 도 3d를 참조하여 설명한 제3 곡선(340)에 따라 제1 감소 비율(RR1)을 8%로 결정하고, 제2 감소 비율(RR2)를 17%로 결정할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 234의 계조값으로 리맵핑되고, 임펄스 디밍 구동(AID)에서의 온 듀티는 기준 온 듀티의 0.92%로 감소될 수 있다. 따라서, 소비 전력은 1,166mW이고, 일반적인 표시 장치의 소비 전력에 비해 15%를 더 감소시킬 수 있다.
제2 영상(IMAGE2)은 풀청색 패턴을 가지는 영상으로, 기능 우선의 영상일 수 있다. 이 경우, 일반적인 표시 장치는 제1 영상(IMAGE1)의 온픽셀비(OPR)를 33%로 산출하고, 온 픽셀비(OPR)(또는, 온픽셀비(OPR)에 대응하는 입력 휘도(INPUT_Y))가 기준 값(또는, 기준 휘도(R_Y))보다 낮으므로, 자동 전류 제한 비율(ACL)을 0%로 결정할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 255의 계조값으로 유지되고, 소비 전력은 700mW일 수 있다.
이와 달리, 표시 장치(100)는 제2 영상(IMAGE2)의 계조 사용률이 약 0.4% (예를 들어, 1 / 255 * 100%)이므로, 도 3b를 참조하여 설명한 제1 곡선(320)에 따라 제2 영상(IMAGE2)의 최대 온픽셀비(OPR_MAX)(예를 들어, 100%)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 도 3c를 참조하여 설명한 제2 곡선(330)에 따라, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)를 25%로 결정할 수 있다. 나아가, 표시 장치(100)는 도 3d를 참조하여 설명한 제3 곡선(340)에 따라 제1 감소 비율(RR1)을 8%로 결정하고, 제2 감소 비율(RR2)를 17%로 결정할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 234의 계조값으로 리맵핑되고, 임펄스 디밍 구동(AID)에서의 온 듀티는 기준 온 듀티의 0.92%로 감소될 수 있다. 따라서, 소비 전력은 552mW이고, 일반적인 표시 장치의 소비 전력에 비해 21%를 더 감소시킬 수 있다.
제3 영상(IMAGE3)은 텍스트 입력 화면을 예시한 영상으로, 기능 우선의 영상일 수 있다. 이 경우, 일반적인 표시 장치는 제3 영상(IMAGE3)의 온픽셀비(OPR)를 87%로 산출하고, 자동 전류 제한 비율(ACL)을 온픽셀비(OPR) 및 기 설정된 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)인 8%에 기초하여 5.5%로 결정하고, 자동 전류 제한 비율(ACL)에 기초하여 제3 영상(IMAGE3)을 변조할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 249의 계조값으로 리맵핑되며, 소비 전력은 1,137mW일 수 있다.
이와 달리, 표시 장치(100)는 제3 영상(IMAGE3)의 계조 사용률에 기초하여, 도 3b를 참조하여 설명한 제1 곡선(320)에 따라 제3 영상(IMAGE3)의 평균 온픽셀비(OPR_MAX) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)를 내삽하여 입력 휘도(INPUT_Y)(예를 들어, 90%)를 산출할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 도 3c를 참조하여 설명한 제2 곡선(330)에 따라, 자동 전류 제한 비율(ACL)을 20%로 결정할 수 있다. 나아가, 표시 장치(100)는 도 3d를 참조하여 설명한 제3 곡선(340) 및 도 3e를 참조하여 설명한 제2 휘도 곡선(352)(또는, 제1 휘도 곡선(351) 및 제2 휘도 곡선(352) 사이에 위치하는 휘도 곡선)에 따라 제1 감소 비율(RR1)을 6%로 결정하고, 제2 감소 비율(RR2)를 14%로 결정할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 243의 계조값으로 리맵핑되고, 임펄스 디밍 구동(AID)에서의 온 듀티는 기준 온 듀티의 0.94%로 감소될 수 있다. 따라서, 소비 전력은 1033mW이고, 일반적인 표시 장치의 소비 전력에 비해 9%를 더 감소시킬 수 있다.
제4 영상(IMAGE4)은 인물 영상으로, 화질 우선의 영상일 수 있다. 이 경우, 일반적인 표시 장치는 제4 영상(IMAGE4)의 온픽셀비(OPR)를 78%로 산출하고, 자동 전류 제한 비율(ACL)을 온픽셀비(OPR) 및 기 설정된 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)인 8%에 기초하여 3.7%로 결정하고, 자동 전류 제한 비율(ACL)에 기초하여 제3 영상(IMAGE3)을 변조할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 251의 계조값으로 리맵핑되며, 소비 전력은 921mW일 수 있다.
이와 달리, 표시 장치(100)는 제4 영상(IMAGE3)의 계조 사용률(예를 들어, 70%)에 기초하여, 도 3b를 참조하여 설명한 제1 곡선(320)에 따라 제4 영상(IMAGE4)의 평균 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)(예를 들어, 78%)를 산출할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 도 3c를 참조하여 설명한 제2 곡선(330)에 따라, 자동 전류 제한 비율(ACL)을 3.7%로 결정할 수 있다. 나아가, 표시 장치(100)는 도 3d를 참조하여 설명한 제3 곡선(340) 및 도 3e를 참조하여 설명한 제1 휘도 곡선(351)에 따라 제1 감소 비율(RR1)을 약 4%(또는, 3.7%)로 결정하고, 제2 감소 비율(RR2)을 0%로 결정할 수 있다. 이 경우, 최대 계조(V255)는 255의 계조값으로 유지되고, 임펄스 디밍 구동(AID)에서의 온 듀티는 기준 온 듀티의 0.96%로 감소될 수 있다. 따라서, 소비 전력은 926mW이고, 일반적인 표시 장치의 소비 전력에 비해 0.5% 증가할 수 있다.
도 7을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(100)는 기능 우선의 영상(예를 들어, 제1 내지 제3 영상들(IMAGE1 내지 IMAGE3))에 대해서는 일반적인 표시 장치에 비해 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 화질 우선의 영상(예를 들어, 제4 영상(IMAGE4))에 대해서는 이미지 변조를 수행하지 않음으로써 영상 왜곡을 방지하고, 임펄스 디밍 구동(AID) 방식을 이용하여 일반적인 표시 장치와 유사하게 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치에서 사용되는 그래픽 사용자 인터페이스의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 표시 장치(100)는 그래픽 유저 인터페이스(graphic user interface; GUI)를 더 포함할 수 있다. 여기서, GUI는 표시 장치(100)의 구동 모드들을 제어하기 위해 사용될 수 있고, 표시 장치(100)의 구동 모드들은 노말 구동 모드 및 절전 구동 모드(또는, 자동 전류 제한 모드)를 포함할 수 있다. 절전 구동 모드에서, 타이밍 제어부(120)는 자동 전류 제한 비율을 산출할 수 있다(즉, 표시 장치(100)는 자동 전류 제한 기술을 이용하여 소비 전력을 감소시킬 수 있다). 노말 구동 모드에서, 표시 장치(100)는 소비 전력 감소 없이 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, GUI는 표시 장치(100)의 일측에 절전 구동 모드를 나타내는 아이콘(810)을 표시할 수 있고, 예를 들어, 아이콘(810)은 배터리 형상에 "ACL"과 같은 문자를 포함할 수 있다. 이 경우, 사용자는 아이콘(810)의 표시를 통해 표시 장치(100)가 절전 구동 모드에서 구동되고 있음을 인식할 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 아이콘(810)을 통해 터치 입력을 허용할 수 있고, 예를 들어, 아이콘(810)에 터치 입력을 수신하는 경우, 절전 구동 모드에서 노말 구동 모드로 모드 전환을 수행할 수 있다. 노말 구동 모드에서, 아이콘(810) 상에 "ACL"과 같은 문자는 표시되지 않을 수 있다.
도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 표시 장치(100)는 그래픽 유저 인터페이스를 이용하여 표시 장치(100)의 소비 전력 감소 여부를 사용자에게 알릴 수 있고, 그래픽 유저 인터페이스를 통한 입력을 통해 모드 전환을 용이하게 수행할 수 있다.
도 9는 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 9를 참조하면, 표시 장치(900)는 도 1에 도시된 표시 장치(100)와 실질적으로 동일할 수 있다. 표시 장치(900)는 사용자의 시야각(view angle)을 감지하는 시각 인지 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 표시 장치(900)(또는, 표시 장치(900)에 포함된 타이밍 제어부(120))는 표시 패널(910) 상에서 사용자의 시야각(ANG)에 대응하는 제1 비적용 영역(R1)을 결정하고, 입력 데이터 중에서 제1 비적용 영역(R1)에 대응하는 부분 데이터에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(900)는 표시 패널(910) 중에서 제1 비적용 영역(R1)을 제외한 나머지 영역(즉, 적용 영역(R2))에 대해서만 자동 전류 제한 기술을 적용할 수 있다.
실시예들에서, 표시 장치(900)는 시각 인지 센서를 이용하여 사용자의 시선에 대응되는 지점을 산출하고, 사용자의 시야각 범위(즉, 사용자의 시상 세포의 분포에 따라 사용자가 사물을 보다 정확하게 인지할 수 있는 시야각 범위로서, 예를 들어, 2도 이내의 범위, 또는 10도 이내의 범위 등)에 대응하는 제1 비적용 영역(R1)을 결정할 수 있다. 또한, 표시 장치(900)는 제1 비적용 영역(R1)에 대한 자동 전류 제한 비율은 0%로 결정하고, 적용 영역(R2)에 대한 자동 전류 제한 비율은, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 자동 전류 제한 비율을 적용할 수 있다.
일 실시예에서, 표시 장치(900)는 사용자의 시선을 중심으로부터의 이격 거리에 따라 자동 전류 제한 비율을 점진적으로 증가시킬 수 있다.
실시예들에서, 표시 장치(900)는 사용자와 표시 패널(910) 사이에 위치하는 객체를 감지하는 호버링 센서(미도시)를 더 포함하고, 표시 장치(900)(또는, 타이밍 제어부(120))는 객체에 기초하여 제3 적용 영역(R3)를 결정할 수 있다. 예를 들어, 호버링 센서는 일반적인 근접 센서 및 제스처 검출 센서 등을 포함하여 구현될 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(900)는 시각 인지 센서(미도시)를 이용하여 사용자의 눈의 위치를 산출하고, 호버링 센서를 이용하여 표시 패널(910) 상의 객체의 위치를 산출하며, 눈의 위치와 객체의 위치에 기초하여 제3 적용 영역(R3)(즉, 눈의 위치를 기준으로 객체에 의해 가려지는 표시 패널(910) 상의 일부 영역)을 결정할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(900)는 입력 데이터 중에서 제3 적용 영역(R3)에 대응하는 부분 데이터에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 산출할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(900)는 표시 패널(910) 중에서 제3 적용 영역(R3)에 대해 상대적으로 높은 값(예를 들어, 25%, 100% 등)을 가지는 자동 전류 제한 비율을 적용할 수 있다.
도 9를 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(900)는 시간 인지 센서를 이용하여 사용자의 시야각에 대응하는 제1 비적용 영역(R1)을 결정하고, 제1 비적용 영역(R1)에 대해서는 자동 전류 제한 비율을 0%로 적용함으로써(또는, 제1 비적용 영역(R1)에 대해 자동 전류 제한 기술을 적용하지 않음으로써), 사용자에게 휘도 저하가 시인되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 표시 장치(900)는 호버링 센서를 이용하여 사용자(또는, 사용자의 눈)과 표시 패널(910) 사이에 위치하는 객체를 감지하고, 객체에 대응하는 제3 적용 영역(R3)(즉, 객체에 의해 가려져, 사용자에게 보이지 않는 영역)를 결정하며, 제3 적용 영역(R3)에 대해서는 자동 전류 제한 비율을 높게 적용함으로써, 소비 전력 감소를 극대화할 수 있다.
도 10은 도 1의 표시 장치의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 10을 참조하면, 표시 장치(1000)은 도 1을 참조하여 설명한 표시 장치(100)와 실질적으로 동일하고, 중력 감지 센서(1020) 및 조명 감지 센서(1030)를 더 포함할 수 있다.
표시 장치(1000)(또는, 표시 장치(1000)에 포함된 타이밍 제어부(120))는 중력 감지 센서(1020) 및 조명 감지 센서(1030)를 이용하여 조명의 조사 위치를 산출하고, 산출된 조명의 조사 위치에 기초하여 적용 영역을 결정하고, 입력 데이터 중에서 적용 영역에 대응하는 부분 데이터에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 산출할 수 있다.
예를 들어, 표시 장치(1000)는 중력 감지 센서(1020)를 이용하여 표시 장치(1000)의 기울기를 센싱하고, 조명 감지 센서(1030)를 이용하여 조명의 위치(또는, 빛이 조사되는 방향)를 센싱하며, 표시 장치(1000)의 기울기 및 조명의 위치에 기초하여, 표시 패널(1010) 상에서 조명이 반사되는 반사 영역을 산출(또는, 결정)할 수 있다. 이 경우, 표시 장치(1000)는 반사 영역을 제외한 나머지 영역(즉, 적용 영역)에 대해서만 자동 전류 제한 비율을 산출하거나, 또는 자동 전류 제한 기술을 적용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(100)는 중력 감지 센서(1020) 및 조명 감지 센서(1030)을 이용하여 반사 영역을 결정하고, 표시 패널(1010) 중 반사 영역을 제외한 적용 영역에 대해서만 자동 전류 제한 기술을 적용함으로써, 반사 영역의 휘도 저하가 사용자에게 시인되는 것을 방지하고, 표시 품질을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1 및 도 11을 참조하면, 도 11의 방법은 도 1의 표시 장치(100)를 구동시킬 수 있다.
도 11의 방법은 입력 데이터의 계조 사용률 및 입력 휘도를 산출할 수 있다(S1110). 도 2 및 도 3a를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 11의 방법은 입력 데이터의 히스토그램(또는, 계조 분포)에 기초하여 계조 사용률(GR)을 산출할 수 있다. 또한, 도 11의 방법은, 도 2 및 3b를 참조하여 설명한 바와 같이, 입력 데이터에 대한 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)를 산출하고, 평균 온픽셀비(OPR_AVE) 및 최대 온픽셀비(OPR_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 산출할 수 있다.
도 11의 방법은 계조 사용률에 기초하여 자동 전류 제한 비율을 산출할 수 있다(S1120). 도 2 및 도 3c를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 11의 방법은 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 크거나 같은 경우 제1 기준 비율(ACL_OFF1)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 산출하고, 계조 사용률(GR)이 기준 계조 사용률(GR0)보다 작은 경우 제1 기준 비율(ACL_OFF1) 및 제2 기준 비율(ACL_OFF2)에 기초하여 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)을 산출할 수 있다.
실시예들에서, 도 11의 방법은, 도 3d를 참조하여 설명한 바와 같이, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)에 기초하여 화소들(111)의 온 듀티(또는, 온 듀티 비)를 감소시키는 제1 감소 비율(RR1) 및 제1 데이터(DATA1)을 감축시키는 제2 감소 비율(RR2)을 산출할 수 있다. 여기서, 제1 감소 비율(RR1) 및 제2 감소 비율(RR2)의 합은 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)과 같을 수 있다.
도 11의 방법은 입력 휘도 및 최대 자동 전류 제한 비율에 기초하여 입력 데이터에 대한 출력 휘도를 산출할 수 있다(S1130). 도 3e를 참조하여 설명한 바와 같이, 도 11의 방법은 입력 휘도(INPUT_Y)가 기준 휘도(R_Y)보다 크거나 같은 경우, 최대 자동 전류 제한 비율(ACL_OFF_MAX)에 기초하여 입력 휘도(INPUT_Y)를 감축시켜 출력 휘도(OUTPUT_Y)를 산출할 수 있다.
도 11의 방법은 출력 휘도를 가지고 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시할 수 있다(S1140).
실시예들에서, 도 11의 방법은 임펄스 디밍 구동(AID) 방식 및 이미지 변조 방식을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 11의 방법은 제1 감소 비율(RR1)에 기초하여 화소들(111)의 온듀티를 감소시키는 발광제어신호(GC)를 생성할 수 있다. 또한, 도 11의 방법은, 도 3f를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 감소 비율(RR2)(또는, 제2 감소 비율(RR2)에 기초하여 결정된 제2 맵핑 곡선(362) 또는 제3 맵핑 곡선(363))을 이용하여 입력 데이터를 감축시킬 수 있다. 도 11의 방법은, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 발광제어신호(GC) 및 감축된 데이터(또는, 데이터 신호)를 화소들(111)에 제공함으로써, 영상을 표시할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다.
본 발명은 표시 장치를 구비한 전자 기기에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 컴퓨터, 노트북, 휴대폰, 스마트폰, 스마트패드, 피엠피(PMP), 피디에이(PDA), MP3 플레이어, 디지털 카메라, 비디오 캠코더 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
111: 화소 120: 타이밍 제어부
130: 데이터 구동부 140: 주사 구동부
150: 발광 구동부 160: 전원 공급부
210: 산출부 211: 계조 산출부
212: 휘도 산출부 213: 비율 산출부
220: 이미지 변조부 311: 제1 히스토그램
312: 제2 히스토그램 320: 제1 곡선
330: 제2 곡선 340: 제3 곡선
351: 제1 휘도 곡선 352: 제2 휘도 곡선
353: 제3 휘도 곡선 361: 제1 맵핑 곡선
362: 제2 맵핑 곡선 363: 제3 맵핑 곡선
371: 제1 비율 곡선 372: 제2 비율 곡선
500: 화소 810: 아이콘
900: 표시 장치 910: 표시 패널
1000: 표시 장치 1010: 표시 패널
1020: 중력 감지 센서 1030: 조명 감지 센서

Claims (20)

  1. 서브 화소들을 포함하는 화소들을 구비하는 표시 패널; 및
    입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 상기 계조 사용률에 기초하여 전력 저감 비율을 나타내는 자동 전류 제한 비율을 결정하는 타이밍 제어부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 계조 사용률은 상기 표시 장치에서 사용되는 계조 레벨들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 포함된 유효 계조 레벨들의 개수의 비이고,
    상기 유효 계조 레벨들은 기준 값보다 큰 사용률을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 계조 사용률이 기준 계조 사용률보다 큰 경우 제1 기준 비율에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하고, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 작은 경우 상기 제1 기준 비율 및 제2 기준 비율에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하며,
    상기 제2 기준 비율은 상기 제1 기준 비율보다 큰 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 계조 구간들 중에서 이전 입력 데이터의 이전 계조 사용률에 대응하는 계조 구간을 결정하고, 상기 계조 사용률이 상기 계조 구간의 최소값보다 작아지는 경우 상기 자동 전류 제한 비율을 증가시키며, 상기 계조 사용률이 상기 계조 구간의 최대값을 기준으로 문턱값을 초과하여 증가하는 경우 상기 자동 전류 제한 비율을 감소시키고,
    상기 계조 구간들 각각은 기준 계조 사용률보다 작은 범위에 포함되고, 상기 계조 구간들 각각의 폭은 상기 문턱값과 동일한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터의 입력 휘도를 산출하고, 상기 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우, 상기 자동 전류 제한 비율에 기초하여 상기 입력 휘도를 감축시켜 상기 입력 데이터에 대한 출력 휘도를 산출하며,
    상기 표시 패널은 상기 출력 휘도를 가지고 상기 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터에 기초하여 상기 화소들의 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비를 산출하며, 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 평균 온픽셀비는 상기 화소들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 기초하여 활성화된 유효 화소들의 개수의 비이고,
    상기 최대 온픽셀비는 상기 서브 화소별로 산출된 서브 평균 온픽셀비들 중에서 가장 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 큰 경우 상기 평균 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하며, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 작은 경우 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 자동 전류 제한 비율에 기초하여 상기 화소들의 온 듀티를 감소시키는 제1 감소 비율 및 상기 입력 데이터를 감축시키는 제2 감소 비율을 산출하되,
    상기 제2 감소 비율은 상기 자동 전류 제한 비율이 기준 감소 비율을 초과한 초과 비율과 같고,
    상기 자동 전류 제한 비율은 상기 제1 감소 비율 및 상기 제2 감소 비율의 합과 같은 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 감소 비율에 기초하여 상기 온 듀티를 제어하는 발광제어신호를 생성하는 발광 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 제2 감소 비율에 기초하여 상기 입력 데이터를 감축시켜 변조 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는 상기 변조 데이터의 색차 성분을 증감시키는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    노말 구동 모드 및 절전 구동 모드를 포함하는 구동 모드들 및 상기 구동 모드들을 제어하기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 더 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 절전 구동 모드에서 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    사용자의 시야각(view angle)을 감지하는 시각 인지 센서를 더 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 표시 패널 중에서 상기 시야각에 대응하는 비적용 영역을 결정하고, 상기 비적용 영역에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 사용자와 상기 표시 패널 사이에 위치하는 객체를 감지하는 호버링 센서를 더 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 시야각과 상기 객체에 기초하여 상기 비적용 영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    중력 감지 센서 및 조명 감지 센서를 더 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 중력 감지 센서 및 상기 조명 감지 센서를 이용하여 조명의 조사 위치를 산출하고, 산출된 조명의 조사 위치에 기초하여 적용 영역을 결정하고, 상기 입력 데이터 중에서 상기 적용 영역에 대응하는 부분 데이터에 기초하여 상기 자동 전류 제한 비율을 산출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  17. 서브 화소들을 구비하는 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    입력 데이터에 기초하여 상기 화소들의 평균 온픽셀비 및 최대 온픽셀비를 산출하고, 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 데이터의 입력 휘도를 산출하며, 상기 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우 상기 입력 휘도를 감축시켜 출력 휘도를 산출하는 타이밍 제어부를 포함하고,
    상기 표시 패널은 상기 출력 휘도를 가지고 상기 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 평균 온픽셀비는 상기 화소들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 기초하여 활성화된 유효 화소들의 개수의 비이고,
    상기 최대 온픽셀비는 상기 서브 화소별로 산출된 서브 평균 온픽셀비들 중에서 가장 큰 값을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 타이밍 제어부는, 상기 입력 데이터의 계조 사용률을 산출하고, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 큰 경우 상기 평균 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하며, 상기 계조 사용률이 상기 기준 계조 사용률보다 작은 경우 상기 평균 온픽셀비 및 상기 최대 온픽셀비에 기초하여 상기 입력 휘도를 산출하고,
    상기 계조 사용률은 상기 표시 장치에서 사용되는 계조 레벨들의 총 개수 대비 상기 입력 데이터에 포함된 유효 계조 레벨들의 개수의 비이고,
    상기 유효 계조 레벨들은 기준 값보다 큰 사용률을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 입력 데이터의 계조 사용률 및 입력 휘도를 산출하는 단계;
    상기 계조 사용률에 기초하여 전력 저감 비율을 나타내는 자동 전류 제한 비율을 결정하는 단계;
    상기 입력 휘도가 기준 휘도보다 큰 경우, 상기 자동 전류 제한 비율에 기초하여 상기 입력 휘도를 감축시켜 상기 입력 데이터에 대한 출력 휘도를 산출하는 단계; 및
    상기 출력 휘도를 가지고 상기 입력 데이터에 대응하는 영상을 표시하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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