KR20210085232A - 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법은, 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 프레임 데이터를 입력받는 단계, 상기 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 상기 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적하는 단계, 상기 프레임 데이터의 입력 시간을 누적하는 단계, 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터 누적이 완료되면 누적된 상기 입력 시간에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출하는 단계, 상기 보정 게인 값에 기초하여 상기 누적된 스트레스 데이터를 보정하는 단계 및 보정된 상기 누적된 스트레스 데이터를 저장하는 단계를 포함한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING DISPLAY DEVICE}
본 명세서는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 패널의 열화를 보상하여 영상 품질을 높일 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
표시 장치의 대표적인 예로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display device: FED), 전기 발광 표시 장치(Electro Luminescence Display device: ELD), 전기 습윤 표시 장치(Electro-Wetting Display device: EWD) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display device: OLED) 등을 들 수 있다.
이 중에서 유기 발광 표시 장치는 자발광 소자인 유기 발광 소자를 포함하는 픽셀을 통해서 영상을 표시한다. 따라서 유기 발광 표시 장치는 다른 표시 장치에 비해서 얇은 두께를 가지며 시야각이 넓고 반응 속도가 빠르다는 장점을 갖는다. 그러나 유기 발광 표시 장치의 픽셀은 다양한 원인으로 인하여 열화된다. 이처럼 각 픽셀의 열화로 인하여 표시 패널이 열화되면 잔상이나 얼룩이 발생하여 영상 품질이 저하된다. 이에 따라서 유기 발광 표시 장치의 픽셀 열화를 보상하기 위한 다양한 기술이 적용되고 있다.
표시 패널의 열화를 보상하기 위한 방법 중 하나는 표시 패널에 영상이 표시될 때 각 픽셀의 사용량에 비례하는 값인 각 픽셀의 스트레스 데이터를 누적하는 데이터 카운팅 방식이다. 데이터 카운팅 방식에 따르면 누적된 각 픽셀의 스트레스 데이터에 따라서 각 픽셀의 열화 정도가 예측되고, 예측된 열화 정도에 따라서 각 픽셀의 열화가 보상된다. 데이터 카운팅 방식에서 각 픽셀의 스트레스 데이터는 표시 장치에 입력되는 입력 영상 데이터에 기초하여 누적된다.
한편, 일반적인 표시 장치는 고정된 주사율(Fixed Refresh Rate)을 가지나, 최근 가변 주사율(Variable Refresh Rate)을 갖는 표시 장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 따라서 고정된 주사율을 갖는 표시 장치뿐만 아니라 가변 주사율을 갖는 표시 장치의 표시 패널의 열화 또한 정확히 보상될 필요가 있다.
본 명세서의 목적은 주사율과 무관하게 표시 패널의 열화를 정확하게 보상할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 명세서의 목적은 각 픽셀의 특성치에 대한 센싱을 수행하지 않고 각 픽셀의 열화를 보상함으로써 센싱을 위한 화소 구조를 생략하여 표시 패널의 개구율이 향상되고 제조 비용이 절감될 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 명세서의 목적은 데이터 카운팅 방식을 이용하여 각 픽셀의 열화를 실시간으로 계산하여 보상할 수 있는 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법에 의하면, 호스트 시스템으로부터 입력되는 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 프레임 데이터가 입력된다. 또한 수직 동기 신호의 각 프레임 입력 구간 사이의 블랭크 구간마다, 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적된다. 본 명세서의 일 실시예에서, 스트레스 데이터는 프레임 데이터가 입력될 때마다 N개(단, N은 자연수)의 수평 라인 단위로 누적된다.
또한 수직 동기 신호와 함께 프레임 데이터가 입력될 때, 프레임 데이터의 입력 시간이 누적된다.
표시 패널의 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터의 누적이 완료되면, 누적된 프레임 데이터의 입력 시간에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값이 산출된다. 본 명세서의 일 실시예에서, 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터는 프레임 단위로 누적된다.
본 명세서의 일 실시예에 산출되는 보정 게인 값은 호스트 시스템으로부터 입력되는 프레임 데이터의 주사율을 반영하여 누적된 스트레스 데이터를 정확하게 보정하기 위한 값이다. 본 명세서의 일 실시예에서, 미리 정해진 표준 누적 시간을 누적된 입력 시간으로 나눈 값이 보정 게인 값으로 결정된다.
그리고 나서, 산출된 보정 게인 값에 기초하여 누적된 스트레스 데이터가 보정된다. 본 명세서의 일 실시예에서, 스트레스 누적 데이터에 보정 게인 값을 곱하여 스트레스 누적 데이터가 보정된다. 보정 게인 값에 기초하여 보정된 누적된 스트레스 데이터는 메모리에 저장되어 표시 패널의 열화를 보상하는데 사용된다.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치는 다수의 픽셀을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부, 상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부 및 상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 상기 타이밍 컨트롤러는 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 프레임 데이터를 입력받고, 상기 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 상기 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적하고, 상기 프레임 데이터의 입력 시간을 누적하고, 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터 누적이 완료되면 누적된 상기 입력 시간에 기초하여 상기 스트레스 누적 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출하고, 상기 보정 게인 값에 기초하여 상기 스트레스 누적 데이터를 보정하고, 보정된 상기 스트레스 누적 데이터를 저장한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 제어 방법에 의하면 주사율과 무관하게 표시 패널의 열화를 정확하게 보상할 수 있다.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 각 픽셀의 특성치에 대한 센싱을 수행하지 않고 각 픽셀의 열화를 보상함으로써 센싱을 위한 화소 구조를 생략하여 표시 패널의 개구율이 향상되고 제조 비용이 절감될 수 있다.
또한 본 명세서의 일 실시예에 따르면 데이터 카운팅 방식을 이용하여 각 픽셀의 열화를 실시간으로 계산하여 보상할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에서 입력 영상 데이터가 고정된 주사율로 입력될 때 수직 동기 신호의 파형을 나타낸다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에서 입력 영상 데이터가 가변 주사율로 입력될 때 수직 동기 신호의 파형을 나타낸다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 명세서의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 명세서는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 명세서의 개시가 완전하도록 하며, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 명세서는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 다수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 명세서의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 명세서의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시될 수도 있고 서로 연관되어 함께 실시될 수도 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구성을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)는 표시 패널(10) 및 패널 구동부(12)를 포함한다.
표시 패널(10)은 패널 구동부(12)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 기초하여 각 픽셀(P)의 유기 발광 소자(OLED)를 발광시킨다. 각 픽셀(P)로부터 방출되는 빛에 의해서 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 영상이 표시 패널(10)에 표시된다.
표시 패널(10)은 서로 교차하여 픽셀 영역을 정의하는 n(단, n은 자연수)개의 데이터 라인(DL)과 m(단, m은 자연수)개의 게이트 라인(GL)을 포함한다. 또한 표시 패널(10)은 n개의 데이터 라인(DL)에 나란하게 형성되어 각 픽셀(P)에 접속되는 복수의 구동 전압 라인(PL1) 및 각 픽셀(P)에 접속되는 캐소드 전압 라인(PL2)을 포함한다.
n개의 데이터 라인(DL) 및 m개의 게이트 라인(GL) 각각은 일정한 간격을 가지면서 서로 교차한다. m개의 게이트 라인(GL) 각각은 표시 패널(10)의 m개의 수평 라인을 형성한다.
복수의 구동 전압 라인(PL1)은 n개의 데이터 라인(DL) 각각에 인접하도록 나란하게 형성되어 전원 공급부(미도시)로부터 구동 전압(ELVDD)을 공급받는다. 캐소드 전압 라인(PL2)에는 구동 전압(ELVDD)보다 낮은 저전위 전압 레벨 또는 접지(또는 그라운드) 전압 레벨의 캐소드 전압(ELVSS)이 공급된다.
복수의 픽셀(P) 각각은 접속되어 있는 게이트 라인(GL)으로부터 공급되는 게이트 신호(GS)에 응답하여, 접속되어 있는 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 휘도를 갖는 빛을 방출한다. 복수의 픽셀(P) 각각은 적색, 녹색, 청색 및 백색 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 본 명세서의 일 실시예에서, 하나의 컬러 영상을 표시하는 단위 픽셀은 인접한 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 및 청색 픽셀로 이루어지거나, 인접한 적색 픽셀, 녹색 픽셀, 청색 픽셀, 및 백색 픽셀로 이루어질 수 있다.
복수의 픽셀(P) 각각은 유기 발광 소자(OLED), 및 픽셀 회로(PC)를 포함한다.
유기 발광 소자(OLED)는 픽셀 회로(PC)와 캐소드 전압 라인(PL2) 사이에 접속되어 픽셀 회로(PC)로부터 공급되는 데이터 전류에 비례하여 발광한다. 유기 발광 소자(OLED)는 픽셀 회로(PC)에 접속된 애노드 전극(또는 픽셀 전극), 캐소드 전압 라인(PL2)에 접속된 캐소드 전극(또는 반사 전극) 및 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 유기층을 포함한다. 여기서, 유기층은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가질 수 있다. 또한 유기층에는 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층이 추가로 형성될 수 있다.
픽셀 회로(PC)는 패널 구동부(12)로부터 게이트 라인(GL)에 공급되는 게이트 신호(GS)에 응답하여 패널 구동부(12)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 기반으로 해당하는 구동 전압 라인(PL1)으로부터 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 이를 위해, 픽셀 회로(PC)는 데이터 전압(Vdata)을 기반으로 구동 전압 라인(PL1)으로부터 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터(미도시), 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압(Vdata)을 공급하는 스위칭 트랜지스터(미도시) 및 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 접속되어 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압을 한 프레임 동안 유지시키는 스토리지 커패시터(미도시)를 포함한다.
패널 구동부(12)는 타이밍 컨트롤러(102), 데이터 구동부(104), 게이트 구동부(106)를 포함한다.
타이밍 컨트롤러(102)는 호스트 시스템(2)으로부터 출력되는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 메인 클럭 등을 포함하는 타이밍 동기 신호(TSS) 및 입력 영상 데이터(Idata)를 입력받는다.
호스트 시스템(2)은 수직 동기 신호와 동기하여 입력 영상 데이터(Idata)를 타이밍 컨트롤러(102)에 전송한다. 수직 동기 신호는 프레임 입력 구간 및 블랭크 구간을 포함한다. 호스트 시스템(2)은 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 입력 영상 데이터(Idata)를 프레임 단위로 타이밍 컨트롤러(102)에 전송한다. 이하에서는 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 프레임 단위로 전송되는 입력 영상 데이터(Idata)를 '프레임 데이터'로 지칭한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 호스트 시스템(2)은 고정된 주사율 또는 가변 주사율에 기초하여 입력 영상 데이터(Idata)를 타이밍 컨트롤러(102)에 전송한다. 입력 영상 데이터(Idata)가 고정된 주사율로 전송되면 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간의 길이는 항상 동일하다. 그러나 입력 영상 데이터(Idata)가 가변 주사율로 전송되면 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간의 길이는 주사율에 따라서 달라진다.
타이밍 컨트롤러(102)는 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 호스트 시스템(2)으로부터 프레임 데이터를 입력받는다. 또한 타이밍 컨트롤러(102)는 프레임 입력 구간에서 입력되는 프레임 데이터를 기초로, 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 누적한다. 타이밍 컨트롤러(102)는 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적될 때까지 각각의 블랭크 구간마다 스트레스 데이터를 누적한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 프레임 데이터에 포함된 각 픽셀 별 영상 데이터를 변환하여 스트레스 데이터를 생성한다. 스트레스 데이터의 크기는 표시 패널(10)에 영상이 표시될 때 각 픽셀에 인가되는 전류 또는 전압의 크기, 각 픽셀에 전류 또는 전압이 인가되는 시간, 각 픽셀의 휘도 또는 계조 값에 따라서 달라진다. 이러한 요소들과 스트레스 데이터 간의 관계는 수식 또는 테이블로 미리 생성될 수 있다. 타이밍 컨트롤러(102)는 전술한 요소들이 반영된 미리 정해진 수식이나 테이블에 기초하여 각 픽셀 별 영상 데이터를 각 픽셀 별 스트레스 데이터로 변환할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 미리 정해진 누적 단위에 따라서 스트레스 데이터를 누적한다. 보다 구체적으로, 타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 블랭크 구간마다 프레임 데이터에 포함된 영상 데이터 중 N개(단, N은 자연수)의 수평 라인 데이터를 획득하고, 획득된 수평 라인 데이터를 스트레스 데이터로 변환하여 누적한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 프레임 단위로 스트레스 데이터를 누적한다. 예를 들어 표시 패널(10)의 해상도가 1920×1080 픽셀이고, 각각의 블랭크 구간마다 2개의 수평 라인 데이터에 대한 스트레스 데이터가 누적되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 총 540개의 블랭크 구간에서 각각 2개의 수평 라인 데이터에 대한 스트레스 데이터를 누적하여 1개 프레임에 해당하는 스트레스 데이터를 누적한다.
타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 블랭크 구간마다 스트레스 데이터를 누적하면서, 프레임 데이터의 입력 시간을 누적한다. 본 명세서에서, 각각의 프레임 데이터의 입력 시간은 각각의 프레임 입력 구간의 시간 및 각각의 블랭크 구간의 시간을 포함한다.
전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터 누적이 완료되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 누적된 입력 시간에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 미리 정해진 표준 누적 시간을 누적된 입력 시간으로 나눈 값을 보정 게인 값으로 결정한다.
보정 게인 값이 결정되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정 게인 값에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 누적된 스트레스 데이터에 보정 게인 값을 곱하여 누적된 스트레스 데이터를 보정한다.
타이밍 컨트롤러(102)는 보정된 스트레스 데이터를 기초로 표시 패널(10)의 각 픽셀의 보상 데이터를 생성한다. 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 스트레스 데이터와 보상 데이터 간의 관계를 나타내는 수식 또는 테이블을 참조하여 각 픽셀의 스트레스 데이터를 각 픽셀의 보상 데이터로 변환한다.
타이밍 컨트롤러(102)는 보상 데이터를 이용하여 입력 영상 데이터(Idata)를 변조하고, 변조된 입력 영상 데이터(Mdata)를 데이터 구동부(104)에 전송한다. 이에 따라서 변조된 입력 영상 데이터(Mdata)를 기초로 한 영상이 표시 패널(10)에 표시된다.
또한 타이밍 컨트롤러(102)는 타이밍 동기 신호(TSS)를 이용하여 게이트 구동부(106)를 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)와 데이터 구동부(104)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 각각 생성한다.
데이터 구동부(104)는 타이밍 컨트롤러(102)로부터 공급되는 데이터 제어 신호(DCS)와 변조된 입력 영상 데이터(Mdata)를 입력받는다. 또한 데이터 구동부(104)는 기준 감마 전압 생성부(미도시)로부터 각기 다른 복수의 기준 감마 전압을 입력받는다. 데이터 구동부(104)는 1 수평 라인 단위로 입력되는 변조된 입력 영상 데이터(Mdata)를 데이터 제어 신호(DCS)에 기초하여 샘플링하고, 복수의 기준 감마 전압을 기초로 샘플링된 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압(Vdata)으로 변환하여 각 픽셀(P)의 데이터 라인(DL)에 공급한다.
게이트 구동부(106)는 타이밍 컨트롤러(102)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 응답하여 데이터 어드레싱을 위한 게이트 신호(GS)를 생성하여 m개의 게이트 라인(GL)에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동부(106)는 게이트 제어 신호(GCS)에 기초하여 게이트 신호(GS)를 순차적으로 출력하는 쉬프트 레지스터를 포함한다.
이하에서는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)가 고정된 주사율로 구동될 때의 제어 과정 및 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)가 가변 주사율로 구동될 때의 제어 과정이 각각 도면을 참조하여 기술된다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에서 입력 영상 데이터가 고정된 주사율로 입력될 때 수직 동기 신호의 파형을 나타낸다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)가 구동되면, 호스트 시스템(2)은 도 2에 도시된 바와 같은 수직 동기 신호와 함께 프레임 단위의 입력 영상 데이터, 즉 프레임 데이터가 입력된다. 수직 동기 신호는 하이 레벨인 프레임 입력 구간(V1, V2, V3, ..., V2160) 및 로우 레벨인 블랭크 구간(B1, B2, B3, ..., B2160)으로 구분된다.
도 2의 실시예에서, 표시 장치(1)의 표시 패널(10)은 3840×2160 픽셀, 즉 가로 3840 픽셀 및 세로 2160 픽셀의 해상도를 가지며, 호스트 시스템(2)은 120㎐의 주사율로 입력 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(102)에 전송한다. 이에 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 프레임 데이터의 입력 시간은 1/120초가 된다.
타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 프레임 입력 구간(V1, V2, V3, ..., V2160) 마다 호스트 시스템(2)으로부터 전송되는 프레임 데이터를 입력받는다. 또한 타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 프레임 입력 구간(V1, V2, V3, ..., V2160)에 입력되는 프레임 데이터에 기초하여 각각의 블랭크 구간(B1, B2, B3, ..., B2160)마다 미리 정해진 누적 단위에 따라서 스트레스 데이터를 누적한다.
도 2의 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 블랭크 구간(B1, B2, B3, ..., B2160)마다 1 수평 라인 단위로 스트레스 데이터를 누적한다. 예를 들어 제1 블랭크 구간(B1)에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 제1 프레임 입력 구간(V1)에 입력된 프레임 데이터의 제1 수평 라인 데이터(#1)를 획득하고, 획득된 제1 수평 라인 데이터(#1)에 포함된 각 픽셀 별 영상 데이터를 미리 정해진 수식 또는 테이블을 참조하여 스트레스 데이터로 각각 변환한다. 이에 따라서 표시 패널(10)의 제1 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적된다.
이어서 타이밍 컨트롤러(102)는 제2 블랭크 구간(B2)에서 제2 프레임 입력 구간(V2)에 입력된 프레임 데이터의 제2 수평 라인 데이터(#2)를 기초로 표시 패널(10)의 제1 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 누적한다. 타이밍 컨트롤러(102)는 이어지는 블랭크 구간에서 각각 프레임 데이터의 1 수평 라인 데이터를 기초로 스트레스 데이터를 누적한다. 이와 같은 스트레스 데이터 누적은 이어지는 블랭크 구간(B3, ...., B2159)마다 반복적으로 수행된다.
마지막으로 제2160 블랭크 구간(B2160)에서 제2160 프레임 입력 구간(V2160)에 입력된 프레임 데이터의 제2160 수평 라인 데이터(#2160)를 기초로 표시 패널(10)의 제2160 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적되면, 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대하여 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료된다. 참고로 제2161 블랭크 구간(B2161)에서는 제2161 프레임 입력 구간(V2161)에 입력된 프레임 데이터의 제1 수평 라인 데이터(#1)를 기초로 표시 패널(10)의 제1 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적된다.
전술한 바와 같이 제2160 블랭크 구간(B2160)에서 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대하여 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출한다.
본 명세서의 일 실시예에서, 보정 게인 값은 미리 정해진 표준 누적 시간을 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료된 시점의 누적된 입력 시간으로 나눈 값으로 결정된다. 예를 들어 도 2의 실시예에서 표준 누적 시간이 18초로 설정되었다면, 제2160 블랭크 구간(B2160)에서 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대하여 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료된 시점에서 보정 게인 값은 표준 누적 시간인 18초를 제2160 블랭크 구간(B2160)까지 누적된 입력 시간인 18초로 나눈 값인 1로 결정된다. 여기서 표준 누적 시간은 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다.
보정 게인 값이 결정되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정 게인 값에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정한다. 예를 들어 도 2의 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 제2160 블랭크 구간(B2160)에서 누적된 표시 패널(10)의 각 픽셀 별 누적 데이터에 앞서 산출된 보정 게인 값인 1을 각각 곱한 값을 각 픽셀의 최종 누적 데이터로 결정한다.
스트레스 데이터의 보정이 완료되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정된 스트레스 데이터를 메모리(108)에 저장한다.
이후에는 전술한 과정이 반복되어 각 픽셀의 누적 데이터가 프레임 단위로 메모리(108)에 누적되어 저장된다. 타이밍 컨트롤러(102)는 메모리(108)에 누적된 스트레스 데이터를 각 픽셀 별 보상 데이터로 변환하여 각 픽셀의 열화를 보상할 수 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에서 입력 영상 데이터가 가변 주사율로 입력될 때 수직 동기 신호의 파형을 나타낸다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치(1)가 구동되면, 호스트 시스템(2)은 도 3에 도시된 바와 같은 수직 동기 신호와 함께 프레임 단위의 입력 영상 데이터, 즉 프레임 데이터가 입력된다. 수직 동기 신호는 하이 레벨인 프레임 입력 구간(V1, V2, V3, ..., V1080) 및 로우 레벨인 블랭크 구간(B1, B2, B3, ..., B1080)으로 구분된다.
도 3의 실시예에서, 표시 장치(1)의 표시 패널(10)은 3840×2160 픽셀, 즉 가로 3840 픽셀 및 세로 2160 픽셀의 해상도를 가지며, 호스트 시스템(2)은 고정된 주사율이 아닌 가변 주사율로 입력 영상 데이터를 타이밍 컨트롤러(102)에 전송한다. 이에 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 각각의 프레임 데이터의 입력 시간(t1, t2, ..., t1080)은 서로 동일하거나 서로 동일하지 않을 수 있다.
타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 프레임 입력 구간(V1, V2, V3, ..., V1080) 마다 호스트 시스템(2)으로부터 전송되는 프레임 데이터를 입력받는다. 또한 타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 프레임 입력 구간(V1, V2, V3, ..., V1080)에 입력되는 프레임 데이터에 기초하여 각각의 블랭크 구간(B1, B2, B3, ..., B1080)마다 미리 정해진 누적 단위에 따라서 스트레스 데이터를 누적한다.
도 3의 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 각각의 블랭크 구간(B1, B2, B3, ..., B1080)마다 2 수평 라인 단위로 스트레스 데이터를 누적한다. 예를 들어 제1 블랭크 구간(B1)에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 제1 프레임 입력 구간(V1)에 입력된 프레임 데이터의 제1 수평 라인 데이터(#1) 및 제2 수평 라인 데이터(#2)를 획득하고, 획득된 제1 수평 라인 데이터(#1) 및 제2 수평 라인 데이터(#2)에 포함된 각 픽셀 별 영상 데이터를 미리 정해진 수식 또는 테이블을 참조하여 스트레스 데이터로 각각 변환한다. 이에 따라서 표시 패널(10)의 제1 수평 라인 및 제2 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적된다.
이어서 타이밍 컨트롤러(102)는 제2 블랭크 구간(B2)에서 제2 프레임 입력 구간(V2)에 입력된 프레임 데이터의 제3 수평 라인 데이터(#3) 및 제4 수평 라인 데이터(#4)를 기초로 표시 패널(10)의 제3 수평 라인 및 제4 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 누적한다. 타이밍 컨트롤러(102)는 이어지는 블랭크 구간에서 각각 프레임 데이터의 2 수평 라인 데이터를 기초로 스트레스 데이터를 누적한다. 이와 같은 스트레스 데이터 누적은 이어지는 블랭크 구간(B3, ...., B1079)마다 반복적으로 수행된다.
마지막으로 제1080 블랭크 구간(B1080)에서 제1080 프레임 입력 구간(V1080)에 입력된 프레임 데이터의 제2159 수평 라인 데이터(#2159) 및 제2160 수평 라인 데이터(#2160)를 기초로 표시 패널(10)의 제2159 수평 라인 및 제2160 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적되면, 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대하여 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료된다. 참고로 제1081 블랭크 구간(B1081)에서는 제1081 프레임 입력 구간(V1081)에 입력된 프레임 데이터의 제1 수평 라인 데이터(#1) 및 제2 수평 라인 데이터(#2)를 기초로 표시 패널(10)의 제1 수평 라인 및 제2 수평 라인에 대응되는 각 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적된다.
전술한 바와 같이 제1080 블랭크 구간(B1080)에서 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대하여 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출한다.
도 3의 실시예에서 표준 누적 시간이 18초로 설정되었다면, 제1080 블랭크 구간(B1080)에서 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대하여 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료된 시점에서 보정 게인 값은 표준 누적 시간인 18초를 제1080 블랭크 구간(B1080)까지 누적된 입력 시간인 T초로 나눈 값인 18/T로 결정된다. 여기서 표준 누적 시간은 실시예에 따라 다르게 설정될 수 있다.
보정 게인 값이 결정되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정 게인 값에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정한다. 예를 들어 도 3의 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 제1080 블랭크 구간(B1080)에서 누적된 표시 패널(10)의 각 픽셀 별 누적 데이터에 앞서 산출된 보정 게인 값인 18/T를 각각 곱한 값을 각 픽셀의 최종 누적 데이터로 결정한다.
스트레스 데이터의 보정이 완료되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정된 스트레스 데이터를 메모리(108)에 저장한다.
이후에는 전술한 과정이 반복되어 각 픽셀의 누적 데이터가 프레임 단위로 메모리(108)에 누적되어 저장된다. 타이밍 컨트롤러(102)는 메모리(108)에 누적된 스트레스 데이터를 각 픽셀 별 보상 데이터로 변환하여 각 픽셀의 열화를 보상할 수 있다.
도 3의 실시예와 같이 호스트 시스템(2)이 가변 주사율로 프레임 데이터를 전송할 경우, 프레임 데이터가 입력되는 시점의 주사율에 따라서 각 프레임 데이터의 입력 시간(t1, t2, ...)이 달라진다. 이처럼 각 프레임 데이터의 입력 시간이 달라지게 되면 각 프레임이 표시될 때마다 각 픽셀이 받는 스트레스의 크기, 즉 각 픽셀의 열화량이 달라지게 된다. 따라서 전체 픽셀에 대하여 프레임 단위로 누적되는 스트레스 데이터가 열화 보상에 그대로 사용되면 각 픽셀의 열화량이 실제 보상 과정에서 정확하게 반영되지 못하는 문제가 있다.
이에 따라서 본 명세서에서는 표시 장치(1)의 주사율이 달라지더라도 누적되는 스트레스 데이터가 각 픽셀의 실제 열화량을 보다 정확하게 반영할 수 있게 하기 위해서, 보정 게인 값을 기초로 누적된 스트레스 데이터가 보정된다. 이처럼 프레임 단위로 누적되는 전체 픽셀의 스트레스 데이터를 보정한 후 누적함으로써 표시 장치(1)의 주사율이 가변하더라도 스트레스 데이터의 정확성이 높아지므로 표시 패널(10)의 열화가 보다 정확하게 보상될 수 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
표시 장치(1)의 구동이 시작되면, 호스트 시스템(2)으로부터 출력되는 프레임 데이터가 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 타이밍 컨트롤러(102)로 입력된다(402).
타이밍 컨트롤러(102)는 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적한다(404). 본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 프레임 데이터가 입력될 때마다 스트레스 데이터를 N개(단, N은 자연수)의 수평 라인 단위로 누적할 수 있다.
또한 타이밍 컨트롤러(102)는 프레임 데이터를 입력받으면서 프레임 데이터의 입력 시간을 누적한다(406).
스트레스 데이터가 누적되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적되었는지 확인한다(408).
확인(408) 결과 아직 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적되지 않았으면, 타이밍 컨트롤러(102)는 단계(402) 내지 단계(406)을 다시 수행한다.
확인(408) 결과 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터가 누적되었으면, 타이밍 컨트롤러(102)는 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출한다(410).
본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 미리 정해진 표준 누적 시간을 단계(406)에서 누적된 입력 시간으로 나눈 값을 보정 게인 값으로 결정한다(410).
보정 게인 값이 산출되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정 게인 값을 기초로 누적된 스트레스 데이터를 보정한다(412).
본 명세서의 일 실시예에서, 타이밍 컨트롤러(102)는 누적된 스트레스 데이터에 보정 게인 값을 곱하여 누적된 스트레스 데이터를 보정한다.
스트레스 데이터의 보정이 완료되면, 타이밍 컨트롤러(102)는 보정된 스트레스 데이터를 메모리(108)에 저장한다(414). 이에 따라서 표시 패널(10)의 전체 픽셀에 대한 1 프레임 분량의 스트레스 데이터 누적이 완료된다.
이상과 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였다. 그러나 본 명세서는 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 명세서의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 명세서의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 명세서의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 프레임 데이터를 입력받는 단계;
    상기 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 상기 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적하는 단계;
    상기 프레임 데이터의 입력 시간을 누적하는 단계;
    전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터 누적이 완료되면 누적된 상기 입력 시간에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출하는 단계;
    상기 보정 게인 값에 기초하여 상기 누적된 스트레스 데이터를 보정하는 단계; 및
    보정된 상기 누적된 스트레스 데이터를 저장하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 상기 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적하는 단계는
    상기 프레임 데이터가 입력될 때마다 상기 스트레스 데이터를 N개(단, N은 자연수)의 수평 라인 단위로 누적하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보정 게인 값을 산출하는 단계는
    미리 정해진 표준 누적 시간을 상기 누적된 입력 시간으로 나눈 값을 상기 보정 게인 값으로 결정하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보정 게인 값에 기초하여 상기 누적된 스트레스 데이터를 보정하는 단계는
    상기 누적된 스트레스 데이터에 상기 보정 게인 값을 곱하여 상기 누적된 스트레스 데이터를 보정하는 단계를 포함하는
    표시 장치의 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터는 프레임 단위로 누적되는
    표시 장치의 제어 방법.
  6. 다수의 픽셀을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널의 데이터 라인을 구동하는 데이터 구동부;
    상기 표시 패널의 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부; 및
    상기 데이터 구동부 및 상기 게이트 구동부의 구동을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 포함하고,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    수직 동기 신호의 프레임 입력 구간마다 프레임 데이터를 입력받고, 상기 수직 동기 신호의 블랭크 구간마다 상기 프레임 데이터에 기초하여 일부 픽셀에 대한 스트레스 데이터를 미리 정해진 누적 단위에 따라서 누적하고, 상기 프레임 데이터의 입력 시간을 누적하고, 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터 누적이 완료되면 누적된 상기 입력 시간에 기초하여 누적된 스트레스 데이터를 보정하기 위한 보정 게인 값을 산출하고, 상기 보정 게인 값에 기초하여 상기 누적된 스트레스 데이터를 보정하고, 보정된 상기 누적된 스트레스 데이터를 저장하는
    표시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 프레임 데이터가 입력될 때마다 상기 스트레스 데이터를 N개(단, N은 자연수)의 수평 라인 단위로 누적하는
    표시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    미리 정해진 표준 누적 시간을 상기 누적된 입력 시간으로 나눈 값을 상기 보정 게인 값으로 결정하는
    표시 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 타이밍 컨트롤러는
    상기 누적된 스트레스 데이터에 상기 보정 게인 값을 곱하여 상기 누적된 스트레스 데이터를 보정하는
    표시 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 전체 픽셀에 대한 스트레스 데이터는 프레임 단위로 누적되는
    표시 장치.
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