KR20190017289A - 표시장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

표시장치 및 이의 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 패널 및 색 보상부를 포함하는 표시장치를 제공한다. 표시 패널은 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역을 포함한다. 색 보상부는 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역에 공급할 데이터신호의 데이터 게인값을 달리한다.

Description

표시장치 및 이의 구동방법{Display Device and Driving Method thereof}
본 발명은 표시장치 및 이의 구동방법에 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.
표시장치는 표시 패널에 인가된 스캔신호 및 데이터신호에 대응하는 서브 픽셀들의 동작으로 영상을 표시할 수 있다. 이를 위해, 표시장치에는 복수의 서브 픽셀을 포함하는 표시 패널, 표시 패널에 스캔신호(또는 게이트신호)를 공급하는 스캔 구동부, 표시 패널에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부 및 표시 패널과 구동부에 전원을 공급하는 전원 공급부 등이 포함된다.
표시장치 중 일부는 연성을 부여할 수 있기 때문에 표시 패널을 구부리거나 곡면을 갖게 할 수 있다. 연성을 갖는 표시 패널로 구현된 표시장치는 그 쓰임새가 다양하여 이를 위한 연구가 계속되고 있다. 그런데 종래 제안된 방식은 구부러진 부분의 표시영역과 평편한 부분의 표시영역 간의 색편차가 있어 이의 개선이 요구된다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 표시 패널에서 나타날 수 있는 다양한 크기의 액티브 밴딩영역에 최적화된 색편차 개선 및 색온도 보상을 자동으로 수행할 수 있도록 하여 표시품질을 향상시키는 것이다.
상술한 과제 해결 수단으로 본 발명은 표시 패널 및 색 보상부를 포함하는 표시장치를 제공한다. 표시 패널은 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역을 포함한다. 색 보상부는 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역에 공급할 데이터신호의 데이터 게인값을 달리한다.
색 보상부는 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역 간의 색편차 및 색온도 차이를 보상하기 위해 표시영역의 위치별로 다른 데이터 게인값을 산출할 수 있다.
구부러진 부분의 표시영역의 데이터 게인값은 내부에 설정된 게인 임계값을 기준으로 위치별로 달라질 수 있다.
색 보상부는 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보와 표시 패널의 기울어진 각도 정보 중 하나 이상을 기반으로 데이터 게인값을 달리할 수 있다.
게인 임계값은 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보와 표시 패널의 기울어진 각도 정보 중 하나 이상을 기반으로 적응적으로 변경될 수 있다.
색 보상부는 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보를 산출하는 시야각 산출부와, 시야각 산출부로부터 전달된 시야각 정보를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 게인 커브 도출부와, 게인 커브 도출부로부터 전달된 보상 게인 커브를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역에 적용할 최종 데이터 게인값을 산출하는 게인 산출부와, 게인 산출부로부터 전달된 최종 게이터 게인값과 외부로부터 입력된 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할 데이터신호를 보정하는 데이터 보정부를 포함할 수 있다.
색 보상부는 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보를 산출하는 시야각 산출부와, 패널의 기울어진 각도 정보를 산출하는 패널각 산출부와, 시야각 산출부로부터 전달된 시야각 정보와 상기 패널각 산출부로부터 전달된 각도 정보를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 게인 커브 도출부와, 게인 커브 도출부로부터 전달된 보상 게인 커브를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역에 적용할 최종 데이터 게인값을 산출하는 게인 산출부와, 게인 산출부로부터 전달된 최종 게이터 게인값과 외부로부터 입력된 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할 데이터신호를 보정하는 데이터 보정부를 포함할 수 있다.
데이터 보정부는 단일 픽셀 단위 도는 다수의 픽셀로 이루어진 픽셀 블록 단위로 출력할 데이터신호를 보정할 수 있다.
다른 측면에서 본 발명은 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역을 포함하는 표시 패널을 갖는 표시장치의 구동방법을 제공한다. 표시장치의 구동방법은 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보를 산출하는 단계, 표시 패널의 기울어진 각도 정보를 산출하는 단계, 시야각 정보와 각도 정보를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 단계, 보상 게인 커브를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역에 적용할 최종 데이터 게인값을 산출하는 단계, 및 최종 게이터 게인값과 외부로부터 입력된 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할 데이터신호를 보정하는 단계를 포함한다.
구부러진 부분의 표시영역은 위치별로 다른 데이터 게인값이 적용될 수 있다.
본 발명은 표시 패널에서 나타날 수 있는 다양한 크기의 액티브 밴딩영역에 최적화된 색편차 개선 및 색온도 보상을 자동으로 수행할 수 있도록 하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 액티브 밴딩영역이 시작되는 지점(좌표)에 리니어 또는 스퀘어 형태의 데이터 게인 보상을 통해 편차를 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 표시 패널을 바라보는 각도와 표시 패널의 기울기에 기초함은 물론 이들을 기반으로 적응적인 색편차 개선 및 색온도 보상을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도.
도 2는 서브 픽셀의 개략적인 회로 구성도.
도 3은 표시 패널의 단면 예시도.
도 4는 곡면을 갖는 표시 패널을 나타낸 도면.
도 5 및 도 6은 종래 제안된 곡면을 갖는 표시 패널의 색편차 문제를 설명하기 위한 도면들.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 개념을 설명하기 위한 그래프.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러별 보상 개념을 설명하기 위한 그래프.
도 9는 보상 전과 후의 비교 설명을 위한 도면.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 색 보상부를 설명하기 위한 구성 예시도.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 색 보상부를 갖는 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 색 보상부를 설명하기 위한 구성 예시도.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 색 보상부를 갖는 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 보상 개념을 설명하기 위한 그래프.
도 15 및 도 16은 좌우 액티브 밴딩영역이 블루이쉬하게 보일 때의 보상예를 설명하기 위한 도면들.
도 17 및 도 18은 좌우 액티브 밴딩영역이 레디쉬하게 보일 때의 보상예를 설명하기 위한 도면들.
도 19 및 도 20은 좌우 액티브 밴딩영역이 그리니쉬하게 보일 때의 보상예를 설명하기 위한 도면들.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
이하에서 설명되는 표시장치는 텔레비젼, 영상 플레이어, 개인용 컴퓨터(PC), 홈시어터, 스마트폰, 가상현실기기(VR) 등으로 구현될 수 있다. 그리고 이하에서 설명되는 표시장치는 유기발광다이오드(발광소자)를 기반으로 구현된 유기전계발광표시장치를 일례로 설명한다. 그러나 이하에서 설명되는 표시장치는 무기발광다이오드를 기반으로 구현될 수도 있다.
끝으로, 이하에서 설명되는 유기전계발광표시장치의 박막 트랜지스터는 게이트전극을 제외하고 타입에 따라 소오스전극과 드레인전극 또는 드레인전극과 소오스전극으로 명명될 수 있는바, 이를 한정하지 않기 위해 제1전극과 제2전극으로 설명한다.
도 1은 유기전계발광표시장치의 개략적인 블록도이고, 도 2는 서브 픽셀의 개략적인 회로 구성도이며, 도 3은 표시 패널의 단면 예시도이고, 도 4는 곡면을 갖는 표시 패널을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유기전계발광표시장치에는 영상 처리부(110), 타이밍 제어부(120), 데이터 구동부(130), 스캔 구동부(140), 표시 패널(150) 및 전원 공급부(160)가 포함된다.
영상 처리부(110)는 외부로부터 공급된 데이터신호(DATA)와 더불어 데이터 인에이블 신호(DE) 등을 출력한다. 영상 처리부(110)는 데이터 인에이블 신호(DE) 외에도 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 중 하나 이상을 출력할 수 있으나 이 신호들은 설명의 편의상 생략 도시한다.
타이밍 제어부(120)는 영상 처리부(110)로부터 데이터 인에이블 신호(DE) 또는 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭신호 등을 포함하는 구동신호와 더불어 데이터신호(DATA)를 공급받는다. 타이밍 제어부(120)는 구동신호에 기초하여 스캔 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호(GDC)와 데이터 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DDC)를 출력한다.
데이터 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 데이터 타이밍 제어신호(DDC)에 응답하여 타이밍 제어부(120)로부터 공급되는 데이터신호(DATA)를 샘플링하고 래치하여 감마 기준전압으로 변환하여 출력한다. 데이터 구동부(130)는 데이터라인들(DL1 ~ DLn)을 통해 데이터신호(DATA)를 출력한다. 데이터 구동부(130)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성될 수 있다.
스캔 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급된 게이트 타이밍 제어신호(GDC)에 응답하여 스캔신호를 출력한다. 스캔 구동부(140)는 스캔라인들(GL1 ~ GLm)을 통해 스캔신호를 출력한다. 스캔 구동부(140)는 IC(Integrated Circuit) 형태로 형성되거나 표시 패널(150)에 게이트인패널(Gate In Panel) 방식으로 형성된다.
전원 공급부(160)는 고전위전압과 저전위전압 등을 출력한다. 전원 공급부(160)로부터 출력된 고전위전압과 저전위전압 등은 표시 패널(150)에 공급된다. 고전위전압은 제1전원라인(EVDD)을 통해 표시 패널(150)에 공급되고 저전위전압은 제2전원라인(EVSS)을 통해 표시 패널(150)에 공급된다.
표시 패널(150)은 데이터 구동부(130) 및 스캔 구동부(140)로부터 공급된 데이터신호(DATA) 및 스캔신호 그리고 전원 공급부(160)로부터 공급된 전원에 대응하여 영상을 표시한다. 표시 패널(150)은 제1기판, 제1기판 상에 형성되고 영상을 표시할 수 있도록 동작하는 서브 픽셀들(SP) 및 제1기판과 함께 서브 픽셀들(SP)을 밀봉하는 제2기판을 포함한다. 제1기판과 제2기판은 유리와 같이 강성을 갖는 재료 또는 수지와 같이 연성을 갖는 재료 등으로 선택된다.
서브 픽셀들(SP)은 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함하거나 백색 서브 픽셀, 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀 및 청색 서브 픽셀을 포함한다. 서브 픽셀들(SP)은 발광 특성에 따라 하나 이상 다른 발광 면적을 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 서브 픽셀에는 스위칭 트랜지스터(SW), 구동 트랜지스터(DR), 커패시터(Cst), 및 유기 발광다이오드(OLED)가 포함된다. 하나의 서브 픽셀에는 픽셀 보상회로(CC)가 더 포함될 수도 있다.
스위칭 트랜지스터(SW)는 제1스캔라인(GL1)을 통해 공급된 스캔신호에 응답하여 제1데이터라인(DL1)을 통해 공급되는 데이터신호가 커패시터(Cst)에 데이터전압으로 저장되도록 스위칭 동작한다. 구동 트랜지스터(DR)는 커패시터(Cst)에 저장된 데이터전압에 따라 제1전원라인(EVDD)(고전위전압)과 제2전원라인(EVSS)(저전위전압) 사이로 구동 전류가 흐르도록 동작한다. 유기 발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DR)에 의해 형성된 구동 전류에 따라 빛을 발광하도록 동작한다.
픽셀 보상회로(CC)는 구동 트랜지스터(DR)의 문턱전압 등을 보상하기 위해 서브 픽셀 내에 추가된 회로이다. 픽셀 보상회로(CC)는 하나 이상의 트랜지스터로 구성된다. 픽셀 보상회로(CC)의 구성은 보상 방법에 따라 매우 다양하므로 이와 관련된 설명은 생략한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 표시 패널(150)은 표시영역(AA)과 비표시영역(NA)을 갖는 기판(또는 박막 트랜지스터 기판)(150a)과 보호필름(또는 보호기판)(150b)을 포함한다. 표시영역(AA)에는 도 2에서 설명된 회로를 기반으로 픽셀(P)이 형성된다. 기판(150a)과 보호필름(150b)은 연성을 갖는 재료로 선택된다.
표시영역(AA) 상에 배치된 픽셀(P)은 적색(R), 백색(W), 청색(B) 및 녹색(G)의 서브 픽셀을 포함한다. 적색(R), 백색(W), 청색(B) 및 녹색(G)의 서브 픽셀은 기판(150a) 상에 수평 또는 수직하게 배치된다. 그러나 앞서 설명된 서브 픽셀들의 배치 순서는 발광재료, 발광면적, 픽셀 보상회로의 구성(또는 구조) 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 서브 픽셀들은 적색(R), 청색(B) 및 녹색(G)이 하나의 픽셀(P)이 될 수도 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 표시 패널(150)은 연성을 가지므로 일부 영역이 곡면을 갖도록 구현될 수 있다. 곡면을 갖는 표시 패널(150)은 평평한 영역의 표시영역(AA)과 구부러진 부분의 표시영역(BA)을 포함한다. 곡면을 갖는 표시 패널(150)의 형상은 도 4에 한정되지 않는다.
<종래 기술>
이하, 종래 제안된 방식의 문제에 대해 설명한다.
도 5 및 도 6은 종래 제안된 곡면을 갖는 표시 패널의 색편차 문제를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5 (a)는 표시 패널(150)의 장축 방향을 따라 곡면을 마련한 것이고, 도 5 (b)는 곡면이 없이 평평한 표시영역(AA)을 갖는 통상의 표시 패널(150)이다. 도 6 (a)는 표시 패널(150)의 단축 방향을 따라 곡면을 마련한 것이고, 도 6 (b)는 곡면이 없이 평평한 표시영역(AA)을 갖는 통상의 표시 패널(150)이다.
도 5 및 도 6을 통해 알 수 있듯이, 평평한 영역의 표시영역(AA)과 구부러진 부분의 표시영역(BA)을 포함하는 표시 패널(150)에 영상을 표시하면 곡면을 가짐으로 인하여 두 영역 간의 색편차가 발생한다. 이와 달리, 통상의 표시 패널(150)은 평평한 표시영역(AA)만 가지므로 영상을 표시하더라도 모든 영역에 걸쳐 균일한 색이 표현된다.
연성을 갖는 표시 패널로 구현된 표시장치는 그 쓰임새가 다양하여 이를 위한 연구가 계속되고 있다. 그런데 종래 제안된 방식은 도 5 (a) 및 도 6 (a)에 나타난 바와 같이, 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA) 간의 색편차가 있어 이의 개선이 요구된다.
<제1실시예>
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 보상 개념을 설명하기 위한 그래프이고, 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 컬러별 보상 개념을 설명하기 위한 그래프이며, 도 9는 보상 전과 후의 비교 설명을 위한 도면이고, 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 색 보상부를 설명하기 위한 구성 예시도이며, 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 색 보상부를 갖는 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7에서, 세로축은 데이터 게인값(Data gain)을 의미하고, 가로축은 표시 패널의 표시영역(Display Area)을 의미한다. 표시 패널의 표시영역(Display Area)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)을 포함한다. 그리고 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)은 시작점(start point)에 의해 구분된다.
시작점(start point)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA) 간의 경계부에 해당하면서 표시 패널의 표시영역(Display Area)이 구부러지기 시작하는 지점에 해당한다. 또한, 시작점(start point)은 데이터 게인값(Data gain)이 가변되기 시작하는 지점에 해당한다. 그러므로 도 7에서의 시작점(start point)은 "시작점", "경계부", "가변 지점" 이상 세 가지의 의미로 해석될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예는 표시 패널 상에 존재하는 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)에 대한 데이터신호 생성시(또는 데이터신호 보상시), 데이터 게인값(Data gain)을 달리한다.
도 7 (a)에 도시된 제1예와 같이, 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 데이터 게인값(Data gain)은 게인 임계값(Under gain TH)을 기준으로 리니어(linear)하게 가변될 수 있다.
게인 임계값(Under gain TH)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽을 기준으로 설정된다. 그리고 데이터 게인값(Data gain)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽인 게인 임계값(Under gain TH)부터 시작점(start point)까지 리니어하게 달라진다.
이처럼 데이터 게인값(Data gain)은 표시영역의 위치별로 달라질 수 있지만 이 값들은 결국 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA) 간의 색편차 및 색온도 차이가 없이 유사/동일해도록 하는 값들로 수렴된다.
도 7 (b)에 도시된 제2예와 같이, 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 데이터 게인값(Data gain)은 게인 임계값(Under gain TH)을 기준으로 스퀘어(square)(또는 비선형; non-linear)하게 가변될 수 있다. 게인 임계값(Under gain TH)은 색편차 및 색온도 중 하나 이상을 균일화하기 위한 실험을 통해 마련된다.
게인 임계값(Under gain TH)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽을 기준으로 설정된다. 그리고 데이터 게인값(Data gain)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽인 게인 임계값(Under gain TH)부터 시작점(start point)까지 스퀘어하게 달라진다.
한편, 도 7에서는 게인 임계값(Under gain TH)이 0과 1의 중간값으로 설정된 것을 일례로 도시하였다. 그러나 게인 임계값(Under gain TH)은 색편차 및 색온도 중 하나 이상을 균일화하기 위한 실험을 통해 마련되는 것이므로, 이 값은 표시 패널의 구부러진 정도, 고유색차 정보, GPU 등에 따라 달라질 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 표시 패널은 적색, 녹색 및 청색의 서브 픽셀을 포함하는 픽셀로 구현된다. 그러므로 구부러진 부분의 표시영역(BA)은 적색, 녹색 및 청색 데이터신호로 구성되므로 적색 데이터신호의 게인 커브(R), 녹색 데이터신호의 게인 커브(G) 및 청색 데이터신호의 게인 커브(B) 각각에 대한 데이터 게인값(Data gain)을 달리할 수 있다.
또한, 도 8에서는 청색 데이터신호의 게인 임계값(Under gain B TH), 녹색 데이터신호의 게인 임계값(Under gain G TH) 및 적색 데이터신호의 게인 임계값(Under gain R TH)의 순으로 그 기준값이 상승하는 것을 일례로 도시하였다. 하지만, 이들 각각의 게인 임계값(Under gain TH)은 각 데이터신호에 의해 표시 패널 상에서 나타나는 색차 특성에 따라 달라질 수 있다.
즉, 본 발명의 제1실시예는 표시 패널 상에서 나타나는 색차 특성에 대응하여 데이터 게인값(Data gain)을 달리할 수 있도록 적색, 녹색 및 청색 데이터신호에 대해 독립적인 게인값을 적용하여 색편차는 물론 색온도를 보상한다.
본 발명의 제1실시예와 같은 방식으로 영역별 데이터 게인값(Data gain)을 달리하면, 도 9 (a)와 같은 형태로 나타나던 색편차는 도 9 (b)와 같은 형태로 제거 또는 개선된다. 그 결과 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)은 유사/동일한 색을 표현할 수 있게 된다. 이하, 제1실시예를 구현하기 위한 장치적 구성에 대해 설명한다.
도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 표시장치는 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 데이터 게인값(Data gain)과 평편한 부분의 표시영역(AA)의 데이터 게인값(Data gain)을 달리하는 색 보상부(100)를 포함한다. 색 보상부(100)는 시야각 산출부(101), 게인 커브 도출부(103), 게인 산출부(105) 및 출력 데이터 보정부(107)를 포함한다.
시야각 산출부(101)는 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각을 고려한 각도값(표시 패널을 바라보는 각도값)(이하 시야각 정보)을 산출하는 역할을 한다. 시야각 산출부(101)는 카메라 등으로부터 수집된 영상 정보를 전달받고 이를 분석하는 기법으로 시야각 정보(EA)를 산출할 수 있다. 예컨대, 시야각 산출부(101)는 홍채인식(Iris - scan) 기법을 통해 시야각 정보(EA)를 산출할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고 카메라는 아이 트랙킹(eye tracking) 기법으로 영상 정보를 수집할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
게인 커브 도출부(103)는 시야각 산출부(101)로부터 전달된 시야각 정보(EA)를 기반으로 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 역할을 한다. 즉, 게인 커브 도출부(103)는 사용자가 표시 패널을 바라보는 시야각의 변화를 참조하여 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)에서 발생하는 색편차를 제거 또는 개선하기 적합한 보상 게인 커브를 적절히 도출해 내는 역할을 한다.
게인 커브 도출부(103)는 도 7 (a)에 도시된 게인 커브 체계 또는 도 7 (b)에 도시된 게인 커브 체계를 이용하여 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 적합한 보상 게인 커브를 도출한다. 게인 커브 도출부(103)는 적색, 녹색 및 청색 데이터신호 각각에 독립적으로 적용할 보상 게인 커브(도 8과 같은 게인 커브)를 도출한다. 게인 커브 도출부(103)로부터 도출된 보상 게인 커브는 데이터 게인값 보상에 사용된다. 그러므로 게인 커브 도출부(103) 내에서는 게인 임계값이나 보상 영역의 설정이 가능함은 물론 보상 게인 또한 설정 가능하다.
게인 산출부(105)는 게인 커브 도출부(103)로부터 전달된 보상 게인 커브를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 적용할 최종 데이터 게인값(Data gain)을 산출하는 역할을 한다. 게인 커브 도출부(103)로부터 전달된 보상 게인 커브는 적색, 녹색 및 청색 데이터신호의 게인 커브를 포함한다. 그러므로 게인 산출부(105) 또한 적색, 녹색 및 청색 데이터신호 각각에 대해 최종 데이터 게인값(Data gain)을 산출한다.
데이터 보정부(107)는 게인 산출부(105)로부터 전달된 최종 데이터 게인값(Data gain)와 외부로부터 입력된(Input) 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할(Output) 데이터신호를 보정하는 역할을 한다. 데이터 보정부(107)의 보정으로 인하여, 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)은 유사/동일한 색을 표현할 수 있는 데이터신호를 공급받게 된다. 데이터 보정부(107)는 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)을 보상하기 위해, 단일 픽셀 단위 또는 다수의 픽셀로 이루어진 픽셀 블록 단위로 데이터신호를 보정할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 색 보상부(100)는 타이밍 제어부(120)의 내부에 포함될 수 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(120)는 카메라(170)로부터 영상 정보(IMG)를 전달받고, 이를 분석하는 기법으로 사용자의 시야각 정보를 산출한다. 타이밍 제어부(120)는 카메라(170)로부터 전달된 정보(IMG)를 기반으로 표시 패널(150) 상의 구부러진 부분의 표시영역에 공급할 데이터신호를 보정한다.
이상 타이밍 제어부(120)는 색 보상부(100)의 기능을 모두 수행하며, 영상 처리부(110)로부터 입력된 데이터신호를 보정하고 보정된 데이터신호를 출력할 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐, 색 보상부(100)는 영상 처리부(110)의 내부에 포함될 수도 있다. 또한, 색 보상부(100)에 포함된 구성들 중 하나 이상이 다른 장치에 포함될 수도 있다.
<제2실시예>
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 색 보상부를 설명하기 위한 구성 예시도이며, 도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 색 보상부를 갖는 표시장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7, 도 8 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치는 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 데이터 게인값(Data gain)과 평편한 부분의 표시영역(AA)의 데이터 게인값(Data gain)을 달리하는 색 보상부(100)를 포함한다. 색 보상부(100)는 시야각 산출부(101), 패널각 산출부(102), 게인 커브 도출부(103), 게인 산출부(105) 및 출력 데이터 보정부(107)를 포함한다.
시야각 산출부(101)는 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각을 고려한 각도값(표시 패널을 바라보는 각도값)(이하 시야각 정보)을 산출하는 역할을 한다. 시야각 산출부(101)는 카메라 등으로부터 수집된 영상 정보를 전달받고 이를 분석하는 기법으로 시야각 정보(EA)를 산출할 수 있다. 예컨대, 시야각 산출부(101)는 홍채인식(Iris - scan) 기법을 통해 시야각 정보(EA)를 산출할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고 카메라는 아이 트랙킹(eye tracking) 기법으로 영상 정보를 수집할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
패널각 산출부(102)는 표시 패널의 기울어진 각도를 산출하는 역할을 한다. 패널각 산출부(102)는 자이로 스코프(gyro scope)(기울기 센서)로부터 수집된 기울기값 등을 전달받고 이를 분석하는 기법으로 패널의 각도 정보(PA)를 산출할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
게인 커브 도출부(103)는 시야각 산출부(101)로부터 전달된 시야각 정보(EA)와 패널각 산출부(102)로부터 전달된 패널의 각도 정보(PA)를 기반으로 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 역할을 한다. 즉, 게인 커브 도출부(103)는 사용자가 표시 패널을 바라보는 시야각의 변화는 물론이고 표시 패널의 기울기의 변화를 참조하여 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)에서 발생하는 색편차를 제거 또는 개선하기 적합한 보상 게인 커브를 적절히 도출해 내는 역할을 한다.
게인 커브 도출부(103)는 도 7 (a)에 도시된 게인 커브 체계 또는 도 7 (b)에 도시된 게인 커브 체계를 이용하여 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 적합한 보상 게인 커브를 도출한다. 게인 커브 도출부(103)는 적색, 녹색 및 청색 데이터신호 각각에 독립적으로 적용할 보상 게인 커브(도 8과 같은 게인 커브)를 도출한다. 게인 커브 도출부(103)로부터 도출된 보상 게인 커브는 데이터 게인값 보상에 사용된다. 그러므로 게인 커브 도출부(103) 내에서는 게인 임계값이나 보상 영역의 설정이 가능함은 물론 보상 게인 또한 설정 가능하다.
게인 산출부(105)는 게인 커브 도출부(103)로부터 전달된 보상 게인 커브를 기반으로 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 적용할 최종 데이터 게인값(Data gain)을 산출하는 역할을 한다. 게인 커브 도출부(103)로부터 전달된 보상 게인 커브는 적색, 녹색 및 청색 데이터신호의 게인 커브를 포함한다. 그러므로 게인 산출부(105) 또한 적색, 녹색 및 청색 데이터신호 각각에 대해 최종 데이터 게인값(Data gain)을 산출한다.
데이터 보정부(107)는 게인 산출부(105)로부터 전달된 최종 데이터 게인값(Data gain)와 외부로부터 입력된(Input) 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할(Output) 데이터신호를 보정하는 역할을 한다. 데이터 보정부(107)의 보정으로 인하여, 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)은 유사/동일한 색을 표현할 수 있는 데이터신호를 공급받게 된다. 데이터 보정부(107)는 표시 패널 상의 구부러진 부분의 표시영역(BA)을 보상하기 위해, 단일 픽셀 단위 또는 다수의 픽셀로 이루어진 픽셀 블록 단위로 데이터신호를 보정할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 색 보상부(100)는 타이밍 제어부(120)의 내부에 포함될 수 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(120)는 카메라(170)로부터 영상 정보(IMG)를 전달받고, 이를 분석하는 기법으로 사용자의 시야각 정보를 산출한다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 자이로 스코프(180)로부터 기울기 정보(GSA)를 전달받고, 이를 분석하는 기법으로 패널의 각도 정보(PA)를 산출한다. 타이밍 제어부(120)는 카메라(170) 및 자이로 스코프(180)로부터 전달된 정보(IMG, GSA)를 기반으로 표시 패널(150) 상의 구부러진 부분의 표시영역에 공급할 데이터신호를 보정한다.
이상 타이밍 제어부(120)는 색 보상부(100)의 기능을 모두 수행하며, 영상 처리부(110)로부터 입력된 데이터신호를 보정하고 보정된 데이터신호를 출력할 수 있다. 그러나 이는 하나의 예시일 뿐, 색 보상부(100)는 영상 처리부(110)의 내부에 포함될 수도 있다. 또한, 색 보상부(100)에 포함된 구성들 중 하나 이상이 다른 장치에 포함될 수도 있다.
<제3실시예>
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 보상 개념을 설명하기 위한 그래프이다.
도 14에서, 세로축은 데이터 게인값(Data gain)을 의미하고, 가로축은 표시 패널의 표시영역(Display Area)을 의미한다. 표시 패널의 표시영역(Display Area)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)을 포함한다. 그리고 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)은 시작점(start point)에 의해 구분된다.
시작점(start point)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA) 간의 경계부에 해당하면서 표시 패널의 표시영역(Display Area)이 구부러지기 시작하는 지점에 해당한다. 또한, 시작점(start point)은 데이터 게인값(Data gain)이 가변되기 시작하는 지점에 해당한다. 그러므로 도 7에서의 시작점(start point)은 "시작점", "경계부", "가변 지점" 이상 세 가지의 의미로 해석될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예는 표시 패널 상에 존재하는 구부러진 부분의 표시영역(BA)과 평편한 부분의 표시영역(AA)에 대한 데이터신호 생성시(또는 데이터신호 보상시), 데이터 게인값(Data gain)을 달리한다.
도 14 (a)에 도시된 제1예와 같이, 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 데이터 게인값(Data gain)은 게인 임계값(Under gain TH)을 기준으로 리니어(linear)하게 가변될 수 있다.
게인 임계값(Under gain TH)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽을 기준으로 설정된다. 그리고 데이터 게인값(Data gain)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽인 게인 임계값(Under gain TH)부터 시작점(start point)까지 리니어하게 달라진다.
도 14 (b)에 도시된 제2예와 같이, 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 데이터 게인값(Data gain)은 게인 임계값(Under gain TH)을 기준으로 스퀘어(square)(또는 비선형; non-linear)하게 가변될 수 있다. 게인 임계값(Under gain TH)은 색편차 및 색온도 중 하나 이상을 균일화하기 위한 실험을 통해 마련된다.
게인 임계값(Under gain TH)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽을 기준으로 설정된다. 그리고 데이터 게인값(Data gain)은 구부러진 부분의 표시영역(BA)의 최외곽인 게인 임계값(Under gain TH)부터 시작점(start point)까지 스퀘어하게 달라진다.
한편, 도 14를 보면 알 수 있듯이, 게인 임계값(Under gain TH)은 특정 위치에 고정되지 않고 상위 게인 임계값(Under gain THU)과 하위 게인 임계값(Under gain THL) 내에서 유동한다. 제1 및 제2실시예를 통해 알 수 있듯이, 게인 임계값(Under gain TH)은 색편차 및 색온도 중 하나 이상을 균일화하기 위한 기준값으로 사용된다.
표시 패널은 사용자 또는 사용 환경에 따른 변수가 존재한다. 이점에 기초하여, 제3실시예는 사용자가 직접 게인 임계값(Under gain TH)을 변경할 수 있게 하거나 외부로부 입력된 정보(시야각 정보와 패널의 각도 정보)에 따라 게인 임계값(Under gain TH)이 변경되도록 한다. 즉, 제3실시예는 적응적 게인 임계값(Under gain THU, Under gain THL)을 기반으로 데이터 게인값(Data gain)이 달라진다.
덧붙여, 본 발명의 제1 내지 제3실시예에서는 평평한 영역의 표시영역(AA)과 대비하여 구부러진 부분의 표시영역(BA)에 대한 데이터 게인값(Data gain)을 낮추는 것을 일례로 하였으나 이는 하나의 예시일 뿐 이에 한정되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 색편차 및 색온도 보상의 예시를 설명한다. 다만, 이하에서는 표시 패널의 좌우측 끝에 구부러진 부분의 표시영역을 "액티브 밴딩영역"으로 약기 한다.
도 15 및 도 16은 좌우 액티브 밴딩영역이 블루이쉬하게 보일 때의 보상예를 설명하기 위한 도면들이고, 도 17 및 도 18은 좌우 액티브 밴딩영역이 레디쉬하게 보일 때의 보상예를 설명하기 위한 도면들이며, 도 19 및 도 20은 좌우 액티브 밴딩영역이 그리니쉬하게 보일 때의 보상예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 원본영상(a)은 표시 패널의 구조적 특성상 좌우 액티브 밴딩영역이 블루이쉬(blueish)(b)하게 표시될 수 있다. 이와 같은 경우, 실시예는 표시 패널의 좌우 액티브 밴딩영역에서 나타나는 블루이쉬한 현상을 개선하기 위해 청색 데이터신호의 게인값을 보상(c)한다. 그 결과, 표시 패널의 좌우 액티브 밴딩영역에 보이는 색편차 및 색온도 차이에 의해 나타나는 블루이쉬한 현상은 개선되고, 원본영상(a)과 유사한 보상영상(d)으로 표시된다.
도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 원본영상(a)은 표시 패널의 구조적 특성상 좌우 액티브 밴딩영역이 레디쉬(reddish)(b)하게 표시될 수 있다. 이와 같은 경우, 실시예는 표시 패널의 좌우 액티브 밴딩영역에서 나타나는 레디쉬한 현상을 개선하기 위해 적색 데이터신호의 게인값을 보상(c)한다. 그 결과, 표시 패널의 좌우 액티브 밴딩영역에 보이는 색편차 및 색온도 차이에 의해 나타나는 레디쉬한 현상은 개선되고, 원본영상(a)과 유사한 보상영상(d)으로 표시된다.
도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 원본영상(a)은 표시 패널의 구조적 특성상 좌우 액티브 밴딩영역이 그리니쉬(greenish)(b)하게 표시될 수 있다. 이와 같은 경우, 실시예는 표시 패널의 좌우 액티브 밴딩영역에서 나타나는 그리니쉬한 현상을 개선하기 위해 녹색 데이터신호의 게인값을 보상(c)한다. 그 결과, 표시 패널의 좌우 액티브 밴딩영역에 보이는 색편차 및 색온도 차이에 의해 나타나는 그리니쉬한 현상은 개선되고, 원본영상(a)과 유사한 보상영상(d)으로 표시된다.
이상 본 발명은 표시 패널에서 나타날 수 있는 다양한 크기의 액티브 밴딩영역에 최적화된 색편차 개선 및 색온도 보상을 자동으로 수행할 수 있도록 하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 액티브 밴딩영역이 시작되는 지점(좌표)에 리니어 또는 스퀘어 형태의 데이터 게인 보상을 통해 편차를 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 사용자가 표시 패널을 바라보는 각도와 표시 패널의 기울기에 기초함은 물론 이들을 기반으로 적응적인 색편차 개선 및 색온도 보상을 수행할 수 있는 효과가 있다.
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.
120: 타이밍 제어부 150: 표시 패널
100: 색 보상부 101: 시야각 산출부
103: 게인 커브 도출부 105: 게인 산출부
107: 출력 데이터 보정부

Claims (10)

  1. 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역을 포함하는 표시 패널; 및
    상기 평평한 영역의 표시영역과 상기 구부러진 부분의 표시영역에 공급할 데이터신호의 데이터 게인값을 달리하는 색 보상부를 포함하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 색 보상부는
    상기 평평한 영역의 표시영역과 상기 구부러진 부분의 표시영역 간의 색편차 및 색온도 차이를 보상하기 위해 표시영역의 위치별로 다른 데이터 게인값을 산출하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구부러진 부분의 표시영역의 데이터 게인값은
    내부에 설정된 게인 임계값을 기준으로 위치별로 달라지는 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 색 보상부는
    상기 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보와 상기 표시 패널의 기울어진 각도 정보 중 하나 이상을 기반으로 상기 데이터 게인값을 달리하는 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 게인 임계값은
    상기 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보와 상기 표시 패널의 기울어진 각도 정보 중 하나 이상을 기반으로 적응적으로 변경되는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 색 보상부는
    상기 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보를 산출하는 시야각 산출부와,
    상기 시야각 산출부로부터 전달된 상기 시야각 정보를 기반으로 상기 구부러진 부분의 표시영역에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 게인 커브 도출부와,
    상기 게인 커브 도출부로부터 전달된 상기 보상 게인 커브를 기반으로 상기 구부러진 부분의 표시영역에 적용할 최종 데이터 게인값을 산출하는 게인 산출부와,
    상기 게인 산출부로부터 전달된 최종 게이터 게인값과 외부로부터 입력된 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할 데이터신호를 보정하는 데이터 보정부를 포함하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 색 보상부는
    상기 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보를 산출하는 시야각 산출부와,
    표시 패널의 기울어진 각도 정보를 산출하는 패널각 산출부와,
    상기 시야각 산출부로부터 전달된 상기 시야각 정보와 상기 패널각 산출부로부터 전달된 상기 각도 정보를 기반으로 상기 구부러진 부분의 표시영역에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 게인 커브 도출부와,
    상기 게인 커브 도출부로부터 전달된 상기 보상 게인 커브를 기반으로 상기 구부러진 부분의 표시영역에 적용할 최종 데이터 게인값을 산출하는 게인 산출부와,
    상기 게인 산출부로부터 전달된 최종 게이터 게인값과 외부로부터 입력된 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할 데이터신호를 보정하는 데이터 보정부를 포함하는 표시장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 데이터 보정부는
    단일 픽셀 단위 또는 다수의 픽셀로 이루어진 픽셀 블록 단위로 상기 출력할 데이터신호를 보정하는 표시장치.
  9. 평평한 영역의 표시영역과 구부러진 부분의 표시영역을 포함하는 표시 패널을 갖는 표시장치의 구동방법에 있어서,
    상기 표시 패널을 보고 있는 사용자의 시야각 정보를 산출하는 단계;
    상기 표시 패널의 기울어진 각도 정보를 산출하는 단계;
    상기 시야각 정보와 상기 각도 정보를 기반으로 상기 구부러진 부분의 표시영역에 적합한 보상 게인 커브를 도출하는 단계;
    상기 보상 게인 커브를 기반으로 상기 구부러진 부분의 표시영역에 적용할 최종 데이터 게인값을 산출하는 단계; 및
    상기 최종 게이터 게인값과 외부로부터 입력된 데이터신호를 연산하여 최종적으로 출력할 데이터신호를 보정하는 단계를 표시장치의 구동방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구부러진 부분의 표시영역은
    위치별로 다른 데이터 게인값이 적용되는 표시장치의 구동방법.
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