KR20190038175A - 멀티비젼 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 표시 모듈 간에 구동 시간 차이에 의해 휘도 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 멀티비젼 시스템에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈은 모듈간 통신을 통해 각 표시 모듈의 구동 시간을 서로 동일하거나 유사하게 조정하고, 조정된 구동 시간에 따라 타겟 게인을 결정하고, 결정된 타겟 게인을 적용하여 입력 영상의 휘도를 보정한다.

Description

멀티비젼 시스템{MULTIVISION SYSTEM}
본 발명은 복수의 표시 모듈 간에 구동 시간 차이에 의해 휘도 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 멀티비젼 시스템에 관한 것이다.
디지털 영상 데이터를 이용하여 영상을 표시하는 표시 장치로는 액정을 이용한 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED)를 이용한 OLED 표시 장치, 전기영동 입자를 이용한 전기영동 표시 장치(ElectroPhoretic Display; EPD) 등이 대표적이다.
이들 중 OLED 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자를 이용하므로 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능할 뿐만 아니라 자유로운 형상으로 구현이 가능한 장점이 있다.
최근 독립적으로 구동 가능한 복수의 표시 모듈을 서로 연결하여 복수의 표시 모듈을 통해 단일 영상을 표시하거나 부분적으로 서로 다른 영상을 표시하는 멀티비젼으로 OLED 표시 장치가 적용되고 있다.
OLED 표시 장치는 장시간 구동시 전류 스트레스 증가에 의해 OLED 소자가 열화되어 수명이 단축되기 때문에 구동시간이 증가할수록 구동시간에 따라 전체적인 휘도를 점진적으로 감소시키는 방법을 이용하고 있다.
그런데, 멀티비젼을 구성하는 복수의 OLED 표시 모듈이 장시간 구동되다가 특정 표시 모듈에 불량이 발생하여 교체된 경우, 신규 설치된 표시 모듈과 기존에 장시간 구동된 표시 모듈은 구동시간에 따라 조절된 전체적인 휘도가 상이하므로 신규 표시 모듈과 기존 표시 모듈 간에 휘도 편차가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 복수의 표시 모듈 간에 구동 시간 차이에 의해 휘도 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있는 멀티비젼 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템은 호스트 시스템으로부터 분할되어 공급된 입력 영상을 공급받아 발광 소자를 이용하는 해당 표시 패널에 표시하는 복수의 표시 모듈을 구비한다. 일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈은 모듈간 통신을 통해 각 표시 모듈의 구동 시간을 서로 동일하거나 유사하게 조정하고, 조정된 구동 시간에 따라 타겟 게인을 결정하고, 결정된 타겟 게인을 적용하여 입력 영상의 휘도를 보정한다.
일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈은 모듈간 통신을 통해, 각 표시 모듈의 구동 시간 중 최대 구동 시간으로 각 표시 모듈의 구동 시간을 조정하거나, 최대 구동 시간에 옵셋 시간을 적용하여 각 표시 모듈의 구동 시간을 유사하게 조정할 수 있다.
일 실시예에 따른 각 표시 모듈의 타이밍 컨트롤러는 입력 영상을 프레임 단위로 분석하여 APL을 산출하고, 모듈간 통신을 통해 복수의 표시 모듈 각각의 APL 중 최대값을 공통 APL로 결정하고, 결정된 공통 APL에 따라 입력 영상을 1차 휘도 보정한다.
일 실시예에 따른 각 표시 모듈의 타이밍 컨트롤러는 1차 휘도 보정된 영상으로부터 프레임 단위의 총전류값을 계산하고, 계산된 총전류값이 설정된 전류 최대값 이하가 되게 하는 ACL값을 산출하고, 모듈간 통신을 통해 복수의 표시 모듈 각각의 ACL 중 최소값을 공통 ACL값으로 결정하고, 결정된 공통 ACL값에 따라 1차 휘도 보정된 영상을 2차 휘도 보정할 수 있다.
일 실시예에 따른 각 표시 모듈의 타이밍 컨트롤러는 1차 휘도 보정된 영상 또는 2차 휘도 보정된 영상에 조정된 구동 시간에 따라 결정된 타겟 게인을 적용하여 1차 휘도 보정된 영상 또는 2차 휘도 보정된 영상을 추가로 휘도 보정할 수 있다.
일 실시예에 따른 각 표시 모듈의 타이밍 컨트롤러는 1차 휘도 보정된 영상으로부터 프레임 단위의 총전류값을 계산하고, 계산된 총전류값이 설정된 전류 최대값 이하가 되게 하는 ACL값을 산출하고, 조정된 구동 시간에 따라 결정된 타겟 게인을 적용하여 산출된 ACL값을 조정하고, 모듈간 통신을 통해 복수의 표시 모듈 각각의 조정된 ACL값 중 최소값을 공통 ACL값으로 결정하고, 결정된 공통 ACL값에 따라 1차 휘도 보정된 영상을 2차 휘도 보정할 수 있다.
일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템에서 복수의 표시 모듈은 모듈간 통신을 통해 영상 정보 및 구동 시간 정보 또는 구동 시간이 반영된 영상 정보를 공유하여 공통값으로 각 모듈의 영상 휘도를 조절함으로써 영상 정보 및 구동 시간의 차이에 의한 모듈간의 휘도 편차를 완화하여 복수의 표시 모듈에 분할 표시되는 영상의 휘도 균일화할 수 있다.
일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템은 복수의 표시 모듈 중 적어도 어느 하나의 모듈을 교체하더라도 모듈간 통신을 통해 구동 시간 또는 구동 시간이 반영된 영상 정보를 공유하여 동일하거나 유사 범위내의 타겟 게인 또는 타겟 피크 휘도를 복수의 표시 모듈의 각 영상에 적용함으로써 모듈간 구동시간 차이로 인한 휘도 편차를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템을 개략적으로 나타낸 시스템 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 각 표시 모듈에서 입력 영상의 평균 화상 레벨(APL)에 따른 휘도 조정 관계를 나타낸 그래프이다.
도 3은 일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈에서 자동 전류 제한(ACL) 값을 맞추는 방법을 예시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 각 표시 모듈에서 구동 시간에 따른 타겟 게인의 변화 관계를 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템에서 모듈 교체시 모듈간 구동 시간을 맞추기 이전과 이후의 휘도 변화를 예시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈에서 통신을 통해 구동 시간 정보를 맞추는 방법을 예시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 각 표시 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 각 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 멀티비젼 시스템은 호스트 시스템(1000)과, 호스트 시스템(1000)과 개별적으로 접속된 복수의 표시 모듈(M1~Mn)(n은 2이상의 자연수)을 구비한다.
호스트 시스템(1000)은 영상 소스를 공급받고 영상 소스를 복수의 표시 모듈(M1~Mn)로 분배하여 공급한다. 호스트 시스템(1000)은 복수의 표시 모듈(M1~Mn)에 표시될 영상을 각 표시 모듈의 해상도에 맞춰 스케일링한 다음, 스케일링된 영상을 기본 타이밍 제어 신호들과 함께 각 표시 모듈로 공급한다. 호스트 시스템(1000)은 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각에 부여된 고유 ID(Identification) 정보와 함께 각 영상을 각 표시 모듈에 공급할 수 있다.
복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 호스트 시스템(1000)으로부터 개별적으로 전송된 분할 영상을 영상 처리하여 각 OLED 패널(100)에 표시한다. 복수의 표시 모듈(M1~Mn)은 도 1과 같이 일렬로 배열되거나, 매트릭스 형태로 배열되거나, 다양한 형태로 배열되어 하나의 대화면을 구성할 수 있다.
한편, 복수의 표시 모듈(M1~Mn)은 호스트 시스템(1000)으로부터 독립적으로 해당 영상을 공급받으므로 필요에 따라 복수의 그룹으로 그룹핑되어 그룹별로 다른 화면을 구성하거나, 개별 화면을 구성할 수 있다.
복수의 표시 모듈(M1~Mn)은 모듈간 통신을 통해 영상 정보 및 구동 시간 정보, 또는 구동 시간이 반영된 영상 정보를 공유하여 공통값으로 각 모듈의 영상 휘도를 조절함으로써 입력 영상 및 구동 시간의 차이에 의한 모듈간의 휘도 편차를 완화하여 복수의 표시 모듈(M1~Mn)에 분할 표시되는 영상의 휘도를 균일화할 수 있다.
컨트라스트비 향상 및 소비 전력 감소를 위하여, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 입력 영상에 대한 평균 화상 레벨(Average Picture Level; 이하 APL)을 산출하고, 산출된 APL에 기초하여 영상 휘도를 조절한다. 이때, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각에서 영상에 따른 APL 차이에 의한 모듈간 휘도 편차를 완화시키기 위하여, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 모듈간 통신을 통해 APL을 공유하여 공통 APL을 결정하고, 결정된 공통 APL에 따라 영상의 휘도를 조절한다. 도 2를 참조하면, 각 표시 모듈은 APL이 낮을수록 영상의 휘도를 증가시키고, APL이 높을수록 영상의 휘도를 감소시키는 휘도 보정을 수행한다. 이에 따라, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 모듈간 통신을 통해 복수의 APL 중 최소값을 공통 APL로 결정하고, 공통 APL에 따라 영상 휘도를 조절한다.
또한, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 공통 APL에 따라 휘도가 조절된 영상에 대한 총전류를 계산하고 설정된 전류 최대값을 초과하는 경우 피크 휘도를 저감하여 최대 소비전류를 제한하는 자동 전류 제한(Automatic Current Limit; 이하 ACL) 영상 처리를 더 수행한다. 이때, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각에서 영상에 따른 ACL값의 차이에 의한 모듈간 휘도 편차를 완화시키기 위하여, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 모듈간 통신을 통해 ACL값에 해당하는 타겟 휘도를 공유하여 공통 ACL값을 결정하고, 결정된 공통 ACL값에 따라 영상 휘도를 더 조절한다.
도 3(a)에 예시한 바와 같이 복수의 표시 모듈(M1~M4) 각각은 영상에 따른 ACL값(900, 800, 700, 850)이 상이하여 휘도 편차가 발생할 수 있으므로, 복수의 표시 모듈(M1~M4)은 모듈간 통신을 통해 도 3(b)에 예시한 바와 같이 복수의 ACL 값(900, 800, 700, 850) 중 최소값(700)을 공통 ACL값(700)으로 결정한다. 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 공통 ACL값(700)을 타겟 피크 휘도로 이용하여 영상 휘도를 조절함으로써 도 3(b)와 같이 복수의 표시 모듈(M1~Mn)에 분할 표시되는 영상의 휘도 균일도를 확보할 수 있다.
패널(100)의 구동시간에 경과에 따른 OLED 소자의 열화를 감소시키기 위하여, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 도 4에 도시된 바와 같이 구동 시간의 경과에 따라 점진적으로 감소하는 타겟 게인을 적용하여 영상 휘도를 더 조절한다. 다시 말하여, 복수의 표시 모듈(M1~Mn) 각각은 구동 시간의 경과에 따라 감소하는 타겟 게인을 적용하여 영상 휘도를 감소시킴으로써 OLED 소자의 열화를 감소시킨다.
이러한 멀티비젼 시스템에서, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 복수의 표시 모듈(M1~M4)이 장시간 구동되다가 적어도 어느 하나의 모듈(M3)이 불량 발생에 의해 교체되는 경우, 교체된 표시 모듈(M5)과 기존에 장시간 구동된 표시 모듈(M1, M2, M4)은 구동 시간이 상이하기 때문에 영상에 적용되는 타겟 게인이 상이하여, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 교체된 모듈(M5)과 기존 표시 모듈(M1, M2, M4) 간에 구동 시간 차이로 인한 휘도 편차가 발생하게 된다.
이를 방지하기 위하여, 일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈(M1~Mn)은 적어도 어느 하나의 모듈이 교체되는 경우, 모듈간 통신을 통해 복수의 구동 시간 중 최대 구동 시간을 공유한다. 복수의 표시 모듈(M1~Mn)은 공유된 최대 구동 시간에 따라 동일한 타겟 게인을 적용하여 각 영상에 대한 휘도를 조절함으로써 도 5(c)에 도시된 바와 같이 교체된 모듈(M5)과 기존 표시 모듈(M1, M2, M4) 간의 휘도 편차를 완화하여 복수의 표시 모듈(M1~Mn)에 분할 표시되는 영상의 휘도를 균일화할 수 있다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템은 복수의 표시 모듈 중 적어도 어느 하나의 모듈을 교체하더라도 모듈간 통신을 통해 최대 구동 시간을 공유하여 구동 시간에 따른 타겟 휘도를 균일하게 적용함으로써 모듈간 구동시간 차이로 인한 휘도 편차를 방지하거나 최소화할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 복수의 표시 모듈에서 모듈간 통신을 통해 구동 시간 정보를 맞추는 방법을 나타낸 것으로 4개 표시 모듈(M1~M4)을 예를 들어 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 복수의 표시 모듈(M1~M4) 각각은 송신부(Tx) 및 수신부(Rx)를 포함하는 통신부를 통해 데이지 체인(Daisy chain) 연결 구조로 접속되고, 모듈간 통신을 통해 각 타이머가 나타내는 구동 시간 정보(타이머값)를 공유하여, 각 타이머값을 동일하게 조정하거나 휘도 편차가 인지되지 않을 정도로 유사하게 조정할 수 있다.
도 6(a)를 참조하면, 제1 모듈(M1)은 자신의 타이머값(100)을 제2 모듈(M2)로 송신한다. 제2 모듈(M2)은 제1 모듈(M1)로부터 공급받은 타이머값(100)과 자신의 타이머값(Timer: 300) 중 큰 값(300)으로 자신의 타이머값을 조정하고, 조정된 타이머값(Timer': 300)을 제3 모듈(M3)로 송신한다. 제3 모듈(M3)은 제2 모듈(M2)로부터 공급받은 타이머값(300)과 자신의 타이머값(Timer: 200) 중 큰 값(300)으로 자신의 타이머값을 조정하고, 조정된 타이머값(Timer': 300)을 제4 모듈(M4)로 송신한다. 제4 모듈(M4)은 제3 모듈(M4)로부터 공급받은 타이머값(300)과 자신의 타이머값(Timer: 150) 중 큰 값(300)으로 자신의 타이머값을 조정하고, 조정된 타이머값(Timer': 300)을 제1 모듈(M1)로 송신한다. 제1 모듈(M1)은 제4 모듈(M4)로부터 공급받은 타이머값(300)과 자신의 타이머값(Timer: 100) 중 큰 값(300)으로 자신의 타이머값을 조정하고 통신을 종료한다. 이에 따라, 복수의 표시 모듈(M1~M4)에서 서로 상이한 복수의 타이머값이 최대값(300)으로 통일되어 동일한 타겟 게인을 영상에 적용할 수 있으므로 복수의 표시 모듈(M1~M4)에 분할 표시되는 영상의 휘도 편차를 방지할 수 있다.
도 6(a)에서 Timer는 각 표시 모듈의 초기 타이머값을 의미하고, Timer'는 복수의 표시 모듈(M1~M4)에 대한 1라운드 순방향 통신을 통해 각 표시 모듈에서 조정된 타이머값을 의미한다.
한편, 도 6(a)와 같이 복수의 표시 모듈(M1~M4)의 각 타이머값이 최대값으로 통일되는 경우 영상 휘도가 감소하므로 교체되는 모듈이 증가할수록 복수의 표시 모듈(M1~M4) 전체의 휘도가 낮아질 수 있다.
따라서, 도 6(b)에 도시된 바와 같이 휘도 편차가 시인되지 않을 정도의 타이머값을 옵셋 시간(50)으로 설정하고, 복수의 표시 모듈(M1~M4)의 모듈간 통신을 통해 타이머값으로 최대값을 적용할 때, 설정된 옵셋 시간을 차감하여 적용할 수 있다. 예를 들면, 이웃하는 모듈간 옵셋 시간을 50으로 설정하는 경우, 도 6(b)와 같이 2라운드 통신 후 이웃하는 모듈간의 타이머값의 차이는 최대 50으로 설정될 수 있다. 이에 따라, 복수의 표시 모듈(M1~M4)에 공유되는 타이머값이 최대값으로 통일하는 경우보다 감소함으로써 휘도를 개선할 수 있다.
도 6(b)에서 Timer는 각 표시 모듈의 초기 타이머값을 의미하고, Timer'는 복수의 표시 모듈(M1~M4)에 대한 1라운드 순방향 통신을 통해 각 표시 모듈에서 조정된 타이머값을 의미하며,"Timer"는 복수의 표시 모듈(M1~M4)에 대한 1라운드 순방향 통신과 2라운드 역방향을 통신을 통해 각 표시 모듈에서 조정된 타이머값을 의미한다.
한편, 도 6(b)와 같이, 복수의 표시 모듈(M1~M4)이 순방향으로만 1라운드 통신하여 타이머값을 옵셋 시간을 적용하여 유사하게 조정(Timer')하는 경우 제1 및 제2 모듈(M1, M2)간 타이머값(Timer') 차이가 옵셋 시간(50)보다 커지는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 모듈간 타이머값 차이를 감소시키기 위하여, 복수의 표시 모듈(M1~M4)을 1라운드의 순방향 통신과 2라운드의 역방향 통신을 포함하는 양방향 통신을 통해 모듈간 타이머값을 조정(Timer")할 수 있다. 이에 따라, 복수의 표시 모듈(M1~M4)의 타이머값을 양방향 통신을 통해 조정하면, 인접한 모듈간의 타이머값 차이를 일방향 통신을 통해 조정한 경우보다 옵셋 시간(50)까지 감소시킬 수 있으므로, 이웃하는 모듈간 휘도 편차가 시인되지 않을 정도로 감소될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 각 표시 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 8은 도 7에 도시된 각 서브픽셀의 구성을 예시한 등가회로도이다.
도 7에 도시된 각 표시 모듈은 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 메모리(500), 감마 전압 생성부(700), 전원 공급부(600), 메모리(500) 등을 포함한다.
전원 공급부(600)는 외부로부터 공급받은 입력 전압을 이용하여 표시 모듈의 모든 회로 구성, 즉 패널(100), 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300), 타이밍 컨트롤러(400), 감마 전압 생성부(700), 메모리(500) 등의 구동에 필요한 각종 구동 전압들을 생성하여 출력한다. 예를 들면, 전원 공급부(600)는 입력 전압을 이용하여 타이밍 컨트롤러(400) 및 데이터 드라이버(300) 등에 공급되는 디지털 구동 전압과, 데이터 드라이버(300)에 공급되는 아날로그 구동 전압, 게이트 드라이버(200)에 공급되는 게이트 온 전압(VGH) 및 게이트 오프 전압(VGL)과, 패널(100) 구동에 필요한 복수의 구동 전압(EVDD, EVSS)과, 레퍼런스 전압을 생성하여 데이터 드라이버(300)를 통해 패널(100)에 공급한다.
패널(100)은 서브픽셀들(SP)이 매트릭스 형태로 배열된 픽셀 어레이를 통해 영상을 표시한다. 기본 픽셀은 화이트(W), 레드(R), 그린(G), 블루(B) 서브픽셀들 중 컬러 혼합으로 화이트 표현이 가능한 적어도 3개 서브픽셀들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 기본 픽셀은 R/G/B 조합의 서브픽셀들, W/R/G 조합의 서브픽셀들, B/W/R 조합의 서브픽셀들, G/B/W 조합의 서브픽셀들로 구성되거나, W/R/G/B 조합의 서브픽셀들로 구성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 각 서브픽셀(SP)은 고전위 구동전압(제1 구동 전압; 이하 EVDD) 라인(PW1) 및 저전위 구동전압(제2 구동전압; 이하 EVSS) 라인(PW2) 사이에 접속된 OLED 소자(10)와, OLED 소자(10)를 독립적으로 구동하기 위하여 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 적어도 포함하는 픽셀 회로를 구비한다. 한편, 픽셀 회로는 도 8의 구성 이외에도 다양하므로 다양한 구성이 적용될 수 있다.
스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)는 아몰퍼스 실리콘 (a-Si) TFT, 폴리-실리콘(poly-Si) TFT, 산화물(Oxide) TFT, 또는 유기(Organic) TFT 등이 이용될 수 있다.
OLED 소자(10)는 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)와 접속된 애노드와, EVSS 라인(PW2)과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층을 구비한다. 애노드는 서브픽셀별로 독립적이지만 캐소드는 전체 서브픽셀들이 공유하는 공통 전극일 수 있다. OLED 소자(10)는 구동 TFT(DT)로부터 구동 전류가 공급되면 캐소드로부터의 전자가 유기 발광층으로 주입되고, 애노드로부터의 정공이 유기 발광층으로 주입되어, 유기 발광층에서 전자 및 정공의 재결합으로 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써, 구동 전류의 전류값에 비례하는 밝기의 광을 발생한다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 게이트 드라이버(200)로부터 한 게이트 라인(GLn1)에 공급되는 스캔 펄스(SCAN)에 의해 구동되고, 데이터 드라이버(300)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1)에 공급한다.
제2 스위칭 TFT(ST2)는 게이트 드라이버(200)로부터 다른 게이트 라인(GLn2)에 공급되는 센스 펄스(SENSE)에 의해 구동되고, 데이터 드라이버(300)로부터 레퍼런스 라인(REF)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 구동 TFT(DT)의 소스 노드(N2)에 공급한다.
구동 TFT(DT)의 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)를 통해 게이트 노드(N1) 및 소스 노드(N2)에 각각 공급된 데이터 전압(Vdata)과 레퍼런스 전압(Vref)의 차전압을 구동 TFT(DT)의 구동 전압(Vgs)으로 충전하고, 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)가 오프되는 발광 기간 동안 충전된 구동 전압(Vgs)을 홀딩한다.
구동 TFT(DT)는 EVDD 라인(PW1)으로부터 공급되는 전류를 스토리지 커패시터(Cst)로부터 공급된 구동 전압(Vgs)에 따라 제어하여 구동 전압(Vgs)에 의해 정해진 구동 전류를 OLED 소자(10)로 공급함으로써 OLED 소자(10)를 발광시킨다.
한편, 서브픽셀(SP)의 센싱 모드일 때, 구동 TFT(DT)는 데이터 라인(DL) 및 제1 스위칭 TFT(ST1)를 통해 공급되는 센싱용 데이터 전압(Vdata)과, 레퍼런스 라인(REF) 및 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)를 공급받아 구동한다. 구동 TFT(DT)의 전기적인 특성(Vth, 이동도)이 반영된 픽셀 전류는 제2 스위칭 TFT(ST2)를 통해 플로팅 상태인 레퍼런스 라인(REF)의 라인 커패시터에 전압으로 충전된다. 데이터 드라이버(300)는 레퍼런스 라인(REF)에 충전된 전압을 샘플링하고 각 서브픽셀(SP)의 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)로 출력한다.
게이트 드라이버(200)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 복수의 게이트 제어 신호들을 이용하여 패널(100)의 게이트 라인들을 개별적으로 구동한다. 게이트 드라이버(200)는 해당 게이트 라인의 구동 기간 동안 게이트 온 전압(VGH; 게이트 온 전압)을 해당 게이트 라인에 공급하고, 해당 게이트 라인의 비구동 기간에는 게이트 오프 전압(VGL; 게이트 오프 전압)을 해당 게이트 라인에 공급한다. 게이트 드라이버(200)는 스캔용 게이트 라인에는 스캔 펄스(SCAN)를 공급하고, 센스용 게이트 라인에는 센스 펄스(SENSE)를 공급한다.
게이트 드라이버(200)는 복수의 게이트 IC로 구성되고, COF(Chip On Film) 등과 같이 회로 필름에 개별적으로 실장되어 패널(100)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 본딩되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 패널(100) 상에 실장될 수 있다. 한편, 게이트 드라이버(200)는 패널(100)의 픽셀 어레이를 구성하는 박막 트랜지스터 어레이와 함께 기판에 형성됨으로써 패널(100)의 비표시 영역에 GIP(Gate In Panel) 타입으로 내장되어 구성될 수 있다.
감마 전압 생성부(700)는 전압 레벨이 서로 다른 복수의 기준 감마 전압들을 포함하는 기준 감마 전압 세트를 생성하고 기준 감마 전압 세트를 데이터 드라이버(300)로 공급한다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 데이터 제어 신호에 따라, 타이밍 컨트롤러(400)로부터 공급받은 영상 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 패널(100)의 데이터 라인들로 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 감마 전압 생성부(700)로부터 공급받은 기준 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 복수의 계조 전압들로 세분화한다. 데이터 드라이버(300)는 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하고, 패널(100)의 데이터 라인들 각각에 데이터 전압을 공급한다. 데이터 드라이버(300)는 전압 공급부(500)로부터 공급받은 레퍼런스 전압(Vref)을 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 패널(100)의 레퍼런스 라인들에 공급한다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 컨트롤러(400)의 제어에 따라 센싱 모드일 때, 데이터 라인으로 센싱용 데이터 전압을 공급하여 각 서브픽셀이 구동되게 하고, 구동된 서브픽셀의 전기적인 특성을 나타내는 픽셀 전류를 레퍼런스 라인을 통해 전압으로 센싱하고 디지털 센싱 데이터로 변환하여 타이밍 컨트롤러(400)에 제공한다.
데이터 드라이버(300)는 복수의 데이터 IC로 구성되어, COF 등과 같이 회로 필름에 실장되어 패널(100)에 TAB 방식으로 본딩되거나, COG 방식으로 패널(100) 상에 실장될 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 호스트 시스템(10; 도 1)으로부터 영상 데이터 및 입력 타이밍 제어 신호들을 공급받는다. 입력 타이밍 제어 신호들은 도트 클럭, 데이터 인에이블 신호, 수직 동기 신호, 수평 동기 신호 등을 포함할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(400)는 호스트 시스템(1000)으로부터 공급받은 입력 타이밍 제어 신호들과 내부 레지스터에 저장된 타이밍 설정 정보(스타트 타이밍, 펄스폭 등)를 이용하여 데이터 드라이버(300)의 구동 타이밍을 제어하는 복수의 데이터 제어 신호들을 생성하여 데이터 드라이버(300)로 공급하고, 게이트 드라이버(200)의 구동 타이밍을 제어하는 복수의 게이트 제어 신호들을 생성하여 게이트 드라이버(200)로 공급한다.
센싱 모드일 때, 타이밍 컨트롤러(400)는 데이터 드라이버(300)를 통해 패널(100)의 각 서브픽셀의 전기적인 특성(구동 TFT의 Vth, 이동도, OLED의 Vth 등)을 센싱하고 센싱 결과를 이용하여 메모리(500)에 저장된 각 서브픽셀의 보상값을 업데이트한다.
타이밍 컨트롤러(400)는 호스트 시스템(1000)으로부터 시스템으로부터 공급받은 입력 영상에 대하여 소비 전력 감소 및 OLED 소자(10)의 열화 감소를 위한 휘도 보정 처리를 수행한다. 특히, 타이밍 컨트롤러(400)는 내장된 통신부를 이용한 모듈간 통신을 통해 영상 정보 및 구동 시간 정보를 다른 모듈과 공유하여 공통값을 결정하고, 결정된 공통값에 따라 입력 영상에 대한 휘도 보정 처리를 수행한다.
타이밍 컨트롤러(400)는 프레임 단위로 입력 영상을 분석하여 APL을 산출하고, 모듈간 통신을 통해 복수의 모듈들에 대한 APL들 중 최대값을 공통 APL로 결정한다. 타이밍 컨트롤러(400)는 공통 APL에 따라 반비례 관계를 갖는 제1 타겟 피크 휘도와 그에 따른 제1 휘도 게인을 결정하고, 결정된 제1 휘도 게인을 적용하여 입력 영상의 휘도를 1차 보정한다.
타이밍 컨트롤러(400)는 공통 APL에 따라 1차 보정된 영상 데이터를 이용하여 프레임 단위의 총전류를 계산하고, 계산된 총전류가 전류 제한값을 초과하는 경우 전류 제한을 위한 ACL값을 결정하고, 모듈간 통신을 통해 복수의 모듈들에 대한 ACL값들 중 최소값을 공통 ACL값으로 결정한다. 타이밍 컨트롤러(400)는 공통 ACL값에 따른 제2 휘도 게인을 결정하고, 결정된 제2 휘도 게인을 적용하여 영상 휘도를 2차 보정한다.
타이밍 컨트롤러(400)는 모듈간 통신을 통해 복수의 모듈의 구동 시간(타이머값) 중 최대 구동 시간을 공유하고, 공유된 최대 구동 시간에 따른 타겟 게인을 결정하고, 결정된 타겟 게인을 적용하여 영상 휘도를 3차 보정한다.
한편, 타이밍 컨트롤러(400)는 공통 APL에 따라 1차 보정된 영상 데이터를 이용하여 ACL값을 결정한 다음, 구동 시간에 따른 타겟 휘도를 적용하여 ACL값을 조정하고, 모듈간 통신을 통해 복수의 ACL값들 중 최소값을 공통 ACL값으로 결정하고, 결정된 공통 ACL값에 따라 영상 휘도를 2차 보정할 수 있다.
추가적으로, 타이밍 컨트롤러(400)는 디감마(De-gamma) 변환 처리를 통해 영상 데이터를 선형화한 후 전술한 휘도 보정 처리를 수행할 수 있고, 휘도 보정 처리 후에 감마 변환 처리를 수행하여 휘도 보정된 영상 데이터를 비선형화하여 출력할 수 있다.
또한, 타이밍 컨트롤러(400)는 감마 변환된 영상 데이터를 전압 데이터로 변환한 후 메모리(500)에 저장된 각 서브픽셀의 특성 편차에 대한 보상값을 전압 데이터에 적용하여 외부 보상 처리를 수행하고, 외부 보상된 데이터를 데이터 드라이버(300)로 공급한다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템에서 복수의 표시 모듈은 모듈간 통신을 통해 영상 정보 및 구동 시간 정보 또는 구동 시간이 반영된 영상 정보를 공유하여 공통값으로 각 모듈의 영상 휘도를 조절함으로써 영상 정보 및 구동 시간의 차이에 의한 모듈간의 휘도 편차를 완화하여 복수의 표시 모듈에 분할 표시되는 영상의 휘도 균일화할 수 있다.
따라서, 일 실시예에 따른 멀티비젼 시스템은 복수의 표시 모듈 중 적어도 어느 하나의 모듈을 교체하더라도 모듈간 통신을 통해 구동 시간 또는 구동 시간이 반영된 영상 정보를 공유하여 동일하거나 유사 범위내의 타겟 게인 또는 타겟 피크 휘도를 복수의 표시 모듈의 각 영상에 적용함으로써 모듈간 구동시간 차이로 인한 휘도 편차를 방지할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1000: 호스트 시스템 100: 패널
200: 게이트 드라이버 300: 데이터 드라이버
400: 타이밍 컨트롤러 500: 메모리
600: 전원 공급부 700: 감마 전압 생성부
10: OLED 소자 M1~Mn: 표시 모듈

Claims (6)

  1. 호스트 시스템으로부터 분할되어 공급된 입력 영상을 공급받아 발광 소자를 이용하는 해당 표시 패널에 표시하는 복수의 표시 모듈을 구비하고,
    상기 복수의 표시 모듈은 모듈간 통신을 통해 각 표시 모듈의 구동 시간을 서로 동일하거나 유사하게 조정하고, 조정된 구동 시간에 따라 타겟 게인을 결정하고, 결정된 타겟 게인을 적용하여 상기 입력 영상의 휘도를 보정하는 멀티비젼 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 표시 모듈은 상기 모듈간 통신을 통해, 상기 각 표시 모듈의 구동 시간 중 최대 구동 시간으로 상기 각 표시 모듈의 구동 시간을 조정하거나, 상기 최대 구동 시간에 옵셋 시간을 적용하여 상기 각 표시 모듈의 구동 시간을 유사하게 조정하는 멀티비젼 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 표시 모듈 각각에 포함된 타이밍 컨트롤러는
    상기 입력 영상을 프레임 단위로 분석하여 평균 화상 레벨(이하 APL)을 산출하고, 상기 모듈간 통신을 통해 상기 복수의 표시 모듈 각각의 APL 중 최대값을 공통 APL로 결정하고, 결정된 공통 APL에 따라 상기 입력 영상을 1차 휘도 보정하는 멀티비젼 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 표시 모듈 각각에 포함된 타이밍 컨트롤러는
    1차 휘도 보정된 영상으로부터 프레임 단위의 총전류값을 계산하고, 계산된 총전류값이 설정된 전류 최대값 이하가 되게 하는 자동 전류 제한(이하 ACL)값을 산출하고, 상기 모듈간 통신을 통해 상기 복수의 표시 모듈 각각의 ACL값 중 최소값을 공통 ACL값으로 결정하고, 결정된 공통 ACL값에 따라 상기 1차 휘도 보정된 영상을 2차 휘도 보정하는 멀티비젼 시스템.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 복수의 표시 모듈 각각에 포함된 타이밍 컨트롤러는
    상기 1차 휘도 보정된 영상 또는 상기 2차 휘도 보정된 영상에 상기 조정된 구동 시간에 따라 결정된 타겟 게인을 적용하여 상기 1차 휘도 보정된 영상 또는 상기 2차 휘도 보정된 영상을 추가로 휘도 보정하는 멀티비젼 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 표시 모듈 각각에 포함된 타이밍 컨트롤러는
    1차 휘도 보정된 영상으로부터 프레임 단위의 총전류값을 계산하고, 계산된 총전류값이 설정된 전류 최대값 이하가 되게 하는 ACL값을 산출하고,
    상기 조정된 구동 시간에 따라 결정된 타겟 게인을 적용하여 상기 산출된 ACL값을 조정하고,
    상기 모듈간 통신을 통해 상기 복수의 표시 모듈 각각의 조정된 ACL값 중 최소값을 공통 ACL값으로 결정하고, 결정된 공통 ACL값에 따라 상기 1차 휘도 보정된 영상을 2차 휘도 보정하는 멀티비젼 시스템.
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