KR20220000449A - 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향을 따라 교번하여 배열되는 제1 화소열과 제2 화소열 및 제1 화소열과 제2 화소열 사이에 배열되는 제3 화소열을 포함하는 화소부, 외부로부터 제공된 입력 영상 데이터를 변환하여 제1 영상 데이터 또는 제2 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부, 및 타이밍 제어부로부터 제공된 제1 영상 데이터 또는 제2 영상 데이터에 대응하여 데이터 전압을 생성하고, 데이터 전압을 화소부에 공급하는 데이터 구동부를 포함하되, 제1 화소열 및 제2 화소열은 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 반대 순서로 교번하여 배열되는 제1색 화소 및 제2색 화소를 포함하고, 제3 화소열은 제2 방향을 따라 배열되는 제3색 화소를 포함하며, 타이밍 제어부는 제1색 화소의 계조 값 및 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 기 설정된 기준 값과 비교하여, 차이 값이 기준 값보다 큰 경우, 제1색 화소 및 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하여 제2 영상 데이터를 생성한다.

Description

표시 장치 및 그의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시 장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display Device), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Device) 등과 같은 표시 장치의 사용이 증가하고 있다.
표시장치는 스트라이프(Stripe) 형태 또는 펜타일 매트릭스(Pentile Matrix) 형태로 배열된 적색 부화소들, 녹색 부화소들 및 청색 부화소들을 포함할 수 있다.
여기서, 펜타일 매트릭스 형태의 화소 배열 구조는 적색 부화소 및 청색 부화소가 동일 열에 교번적으로 형성되며, 인접 열에 녹색 부화소가 형성된다. 펜타일 매트릭스 화소 배열 구조를 적용하면 고해상도의 표현 능력이 향상되며, 특정 화소에 의한 세로줄 패턴이 시인되지 않아 화질을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
펜타일 매트릭스 화소 배열 구조가 적용된 표시 장치가 적색 영상 또는 청색 영상을 표시하는 경우, 적색 부화소 및 청색 부화소에 연결된 데이터 라인에 교번적으로 전압이 변경되어 인가되므로, 불필요하게 소비 전력이 증가하는 문제가 존재한다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 소비 전력을 저감시킬 수 있는 표시 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 제1 방향을 따라 교번하여 배열되는 제1 화소열과 제2 화소열 및 상기 제1 화소열과 상기 제2 화소열 사이에 배열되는 제3 화소열을 포함하는 화소부, 외부로부터 제공된 입력 영상 데이터를 변환하여 제1 영상 데이터 또는 제2 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부, 및 상기 타이밍 제어부로부터 제공된 상기 제1 영상 데이터 또는 상기 제2 영상 데이터에 대응하여 데이터 전압을 생성하고, 상기 데이터 전압을 상기 화소부에 공급하는 데이터 구동부를 포함하되, 상기 제1 화소열 및 상기 제2 화소열은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 반대 순서로 교번하여 배열되는 제1색 화소 및 제2색 화소를 포함하고, 상기 제3 화소열은 상기 제2 방향을 따라 배열되는 제3색 화소를 포함하며, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 기 설정된 기준 값과 비교하여, 상기 차이 값이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하여 상기 제2 영상 데이터를 생성한다.
상기 타이밍 제어부는 상기 차이 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 제1 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 상기 제2색 화소의 계조 값이 상기 제1색 화소의 계조 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소의 계조 값을 상기 제2색 화소의 계조 값과 동일하도록 변경할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 상기 제1색 화소의 계조 값을 영상 프레임 단위로 점진적으로 변경할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값을 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값 사이의 소정의 계조 값으로 변경할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 상기 차이 값이 상기 기준 값 이하가 되도록, 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값 중 적어도 하나를 변경할 수 있다.
상기 제1색은 적색이고, 상기 제2색은 청색이며, 상기 제3색은 녹색일 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 모드 입력부를 포함하되, 상기 모드 입력부는 외부로부터 제공된 모드 신호에 대응하여 활성 신호를 생성하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 활성 신호가 활성화된 경우, 상기 제2 영상 데이터를 생성하고, 상기 활성 신호가 비활성화된 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 제1 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 화소부는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 타이밍 제어부는 제1 판단부를 포함하되, 상기 제1 판단부는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 하나를 선택하는 영역 선택 신호를 생성하고, 상기 타이밍 제어부는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 선택된 영역에서 상기 차이 값 및 상기 기준 값을 비교할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 제2 판단부를 포함하고, 상기 제2 판단부는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 차이 값이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하기 위한 계조 조정 신호를 생성할 수 있다.
상기 타이밍 제어부는 데이터 변환부를 포함하고, 상기 데이터 변환부는 상기 계조 조정 신호에 대응하여 상기 입력 영상 데이터를 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값이 조절된 상기 제2 영상 데이터로 변환할 수 있다.
상기 입력 영상 데이터는 제1색 입력 영상 데이터, 제2색 입력 영상 데이터, 및 제3색 입력 영상 데이터를 포함하고, 상기 데이터 변환부는 계조 조정부를 포함하되, 상기 계조 조정부는 상기 계조 조정 신호에 대응하여 상기 제1색 입력 영상 데이터 및 상기 제2색 입력 영상 데이터 중 적어도 하나를 조정하여, 조정된 제1색 입력 영상 데이터 또는 조정된 제2색 입력 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 데이터 변환부는 신호 변환부를 더 포함하되, 상기 신호 변환부는 상기 제1색 입력 영상 데이터와 상기 조정된 제1색 입력 영상 데이터 중 하나, 상기 제2색 입력 영상 데이터와 상기 조정된 제2색 입력 영상 데이터 중 하나, 및 상기 제3색 입력 영상 데이터를 변환하여 상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터 중 하나를 생성할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 제1 방향을 따라 교번하여 배열되는 제1 화소열과 제2 화소열 및 상기 제1 화소열과 상기 제2 화소열 사이에 배열되는 제3 화소열을 포함하는 화소부를 포함하되, 상기 제1 화소열 및 상기 제2 화소열은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 반대 순서로 교번하여 배열되는 제1색 화소 및 제2색 화소를 포함하고, 상기 제3 화소열은 상기 제2 방향을 따라 배열되는 제3색 화소를 포함하는 표시 장치에 있어서, 외부로부터 제공된 모드 신호에 대응하여 활성 신호를 생성하는 단계, 상기 활성 신호가 활성화된 경우, 입력 영상 데이터에 포함된 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 기 설정된 기준 값과 비교하는 단계, 상기 차이 값이 상기 기준 값 보다 큰 경우, 상기 차이 값이 상기 기준 값 이하가 되도록, 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하여 보정된 입력 영상 데이터를 생성하는 단계, 상기 보정된 입력 영상 데이터를 영상 데이터로 변환하여 데이터 구동부에 출력하는 단계를 포함한다.
상기 활성 신호가 비활성화된 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 표시 장치의 구동 방법은 상기 활성 신호를 생성하는 단계 후, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 화소부 중 일부를 조절 영역으로 선택하는 단계를 더 포함하되, 상기 조절 영역에서 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 상기 기준 값과 비교할 수 있다.
상기 차이 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 영상 데이터를 생성할 수 있다.
상기 제2색 화소의 계조 값이 상기 제1색 화소의 계조 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소의 계조 값은 상기 제2색 화소의 계조 값과 동일하도록 변경될 수 있다.
상기 제1색 화소의 계조 값은 영상 프레임 단위로 점진적으로 변경될 수 있다.
상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값은 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값 사이의 소정의 계조 값으로 변경될 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 소비 전력이 저감된 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법을 제공할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 3의 화소의 동작을 나타내는 파형도이다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 제1 데이터 라인에 제공되는 제1 데이터 전압의 일 예를 나타내는 파형도이다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 1의 표시 장치에 포함된 화소부의 제1 영역 및 제2 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 타이밍 제어부에 포함된 데이터 변환부를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 내지 도 11은 도 7의 데이터 변환부에 의해 보정된 제1 데이터 전압들의 다양한 예를 나타내는 파형도들이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
실시예들을 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략되거나 간소하게 표현될 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치(10)는, 화소부(100), 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300), 및 타이밍 제어부(400)를 포함할 수 있다.
화소부(100)는 펜타일(pentile) 방식의 화소 배열 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 화소부(100)(또는, 표시 패널)는 제1 방향(DR1)을 따라 교번하여 배열된 제1 화소열(101) 및 제2 화소열(102)을 포함하고, 제1 화소열(101) 및 제2 화소열(102) 사이에 배열된 제3 화소열(103)을 포함할 수 있다.
제1 화소열(101)은 제1 방향(DR1)에 교차하는 제2 방향(DR2)을 따라 교번하여 배열된 제1 화소(PR)(또는, 제1색 화소) 및 제2 화소(PB)(또는, 제2색 화소)를 포함할 수 있다.
제2 화소열(102)은 제2 방향(DR2)을 따라 제1 화소열(101)과 반대 순서로 교번하여 배열된 제2 화소(PB) 및 제1 화소(PR)를 포함할 수 있다.
제3 화소열(103)은 제2 방향(DR2)을 따라 배열된 제3 화소(PG)(또는, 제3색 화소)를 포함할 수 있다.
화소부(100)가 포함하는 제1 화소(PR), 제2 화소(PB), 및 제3 화소(PG)는 서로 다른 색의 광을 출사하는 화소들일 수 있다. 예를 들어, 제1 화소(PR)는 제1 색의 광을 표시하고, 제2 화소(PB)는 제2 색의 광을 표시하며, 제3 화소(PG)는 제3 색의 광을 표시할 수 있다. 일 실시예로, 제1 화소(PR)는 적색 광을 출사하는 적색 화소이고, 제2 화소(PB)는 청색 광을 출사하는 청색 화소이며, 제3 화소(PG)는 녹색 광을 출사하는 녹색 화소일 수 있다.
화소들(PR, PB, PG) 각각은 대응하는 데이터 라인들(D1~Dm, m은 양의 정수) 및 대응하는 스캔 라인들(S1~Sn, n은 양의 정수)에 연결될 수 있다. 동일한 화소열에 포함되는 화소들은 동일한 데이터 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 화소열(101)에 포함되는 제1 화소(PR) 및 제2 화소(PB)는 서로 동일한 제1 데이터 라인(D1)에 연결될 수 있고, 제2 화소열(102)에 포함되는 제2 화소(PB) 및 제1 화소(PR)는 서로 동일한 제2 데이터 라인(D2)에 연결될 수 있다.
이하에서, 화소들(PR, PB, PG) 각각의 위치는 발광 소자(특히, 발광 층)의 위치를 기준으로 설명된다. 각각의 발광 소자에 연결된 화소 회로의 위치는 발광 소자의 위치와 대응하지 않을 수 있으며, 공간 효율성을 위해 화소부(100) 내에서 적절히 배치될 수 있다.
스캔 구동부(200)(또는, 게이트 구동부)는 타이밍 제어부(400)의 스캔 제어 신호(SCS)에 기초하여 스캔 신호들을 생성하고, 생성된 스캔 신호들을 스캔 라인들(S1~Sn)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 스캔 구동부(200)는 스캔 라인들(S1~Sn)에 순차적으로 턴-온 레벨의 펄스를 갖는 스캔 신호들을 제공할 수 있다. 여기서, 턴-온 레벨은 트랜지스터를 턴-온 시키는 전압 레벨일 수 있다. 예를 들어, 스캔 구동부(200)는 복수의 스테이지 회로들을 포함하는 시프트 레지스터(shift register) 형태로 구성되고, 클럭 신호에 응답하여 턴-온 레벨의 펄스를 가지는 스캔 스타트 신호를 현재 스테이지 회로로부터 다음 스테이지 회로에 순차적으로 전달하는 방식으로 스캔 신호들을 생성할 수 있다. 이에 따라, 스캔 구동부(200)는 화소부(100)에 스캔 신호들을 제공할 수 있다.
데이터 구동부(300)(또는, 소스 구동부)는 타이밍 제어부(400)의 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터(DATA)(또는, DATA')에 기초하여 데이터 전압들을 생성하고, 생성된 데이터 전압들을 데이터 라인들(D1~Dm)에 제공할 수 있다. 일 예로, 영상 데이터(DATA, DATA')는 각 화소들(PR, PB, PG)의 계조 값에 대한 정보를 포함하는 데이터일 수 있다. 데이터 구동부(300)는 클럭 신호를 이용하여 영상 데이터를 샘플링하고, 영상 데이터에 대응하는 데이터 전압들을 화소행 단위로 데이터 라인들(D1~Dm)에 제공할 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부 프로세서(미도시)로부터 제공된 입력 영상 데이터(IDATA) 및 제어 신호들에 기초하여 스캔 제어 신호(SCS), 데이터 제어 신호(DCS), 및 영상 데이터(DATA, DATA')를 생성할 수 있다. 입력 영상 데이터(IDATA)는 계조 값들을 포함하며, 제어 신호는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 클럭 신호, 및 모드 신호(MDS)를 포함할 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 데이터 제어 신호(DCS)(예를 들어, 수직 개시 신호에 대응하는 데이터 인에이블 신호) 및 영상 데이터(DATA, DATA')를 데이터 구동부(300)에 제공할 수 있다. 또한, 타이밍 제어부(400)는 스캔 제어 신호(예를 들어, 클럭 신호, 수직 개시 신호에 대응하는 스캔 스타트 신호)를 스캔 구동부(200)에 제공할 수 있다.
한편, 프로세서(미도시)는 어플리케이션 프로세서(application processor), CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit) 등을 포함할 수 있다. 프로세서는 화소부(100)의 배열 구조로서, 펜타일(pentile) 배열 구조 또는 RGB 스트라이프(RGB stripe) 배열 구조에 매칭되는 계조 값들을 표시 장치(10)에 제공할 수 있다.
실시예에 따라, 입력 영상 데이터(IDATA)가 화소부(100)의 구조에 매칭되지 않는 계조 값들을 포함하는 경우, 타이밍 제어부(400)는 계조 값들을 렌더링(rendering)하여 화소부(100)에 포함된 화소들(PR, PB, PG)과 일대일 대응되는 렌더링된 계조 값들을 생성하고, 렌더링된 계조 값들(또는, 영상 데이터(DATA, DATA'))을 데이터 구동부(300)에 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 타이밍 제어부(400)는 외부로부터 모드 신호(MDS)를 제공받을 수 있다. 타이밍 제어부(400)는 모드 신호(MDS)에 대응하여 입력 영상 데이터(IDATA)를 영상 데이터(DATA, DATA')로 변환할 수 있다. 여기서 영상 데이터(DATA)(또는, 제1 영상 데이터)는 계조 값이 보정되지 않은 데이터일 수 있고, 영상 데이터(DATA')(또는, 제2 영상 데이터)는 계조 값이 보정된 데이터일 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 모드 신호(MDS)에 대응하여 입력 영상 데이터(IDATA)가 포함하는 계조 값들 중 적어도 일부를 조정할 수 있고, 계조 값이 조정된 입력 영상 데이터(IDATA)를 기초로 영상 데이터(DATA')를 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(400)의 영상 데이터(DATA, DATA') 생성과 관련하여, 도 6 및 도 7를 참조하여 후술하기로 한다.
한편, 상술한 실시예에서, 타이밍 제어부(400)는 데이터 구동부(300)와 분리되어 별도로 구성될 수 있으나, 실시예에 따라 타이밍 제어부(400)는 데이터 구동부(300)와 일체로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 화소의 일 예를 나타내는 회로도이다. 도 3은 도 3의 화소의 동작을 나타내는 파형도이다. 도 1에 도시된 화소들(PR, PB, PG)은 상호 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 화소들(PR, PB, PG)을 포괄하여, i번째 화소행 및 j번째 화소열에 위치하는 화소(PXij)를 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 화소(PXij)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 스토리지 커패시터(Cst), 및 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다.
트랜지스터들은 P형 트랜지스터, 예를 들어 PMOS 트랜지스터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 트랜지스터들 중 적어도 하나는 N형 트랜지스터(예를 들어, NMOS 트랜지스터)일 수도 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제1 전원 라인(ELVDD)에 연결되고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 발광 소자(LD)(또는, 발광 다이오드)의 애노드에 연결되며, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 제1 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로 명명될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 데이터 라인(Dj)에 연결되고, 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되며, 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 스캔 라인(Si)에 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 제2 트랜지스터(T2)는 스캔 트랜지스터 및 스위칭 트랜지스터 등으로 명명될 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극(또는, 제1 전원 라인(ELVDD)) 및 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 사이에 연결되거나 형성될 수 있다.
발광 소자(LD)의 애노드는 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극에 연결되고, 발광 소자(LD)의 캐소드는 제2 전원 라인(ELVSS)에 연결될 수 있다. 발광 소자(LD)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode) 또는 마이크로 LED(micro light emitting diode), 양자점 발광 다이오드(quantum dot light emitting diode)와 같은 무기 발광 다이오드(inorganic light emitting diode)로 구성될 수 있다. 또한, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 다이오드일 수도 있다. 도 3에서 화소(PXij)는 단일(single) 발광 소자(LD)를 포함하는 것을 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 화소(PXij)는 복수의 발광 소자들을 포함할 수도 있다. 복수의 발광 소자들은 상호 병렬로 연결되거나, 직렬 연결될 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에 스캔 라인(Si)을 통해서 턴-온 레벨(예를 들어, 로우 레벨)의 스캔 신호가 공급되면, 제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(Dj)과 스토리지 커패시터(Cst)의 일 전극을 연결시킬 수 있다. 이 경우, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터 라인(Dj)을 통해 인가된 데이터 전압(DSij)과 제1 전원 전압(예컨대, 제1 전원 라인(ELVDD)에 공급되는 전압)의 차이에 따른 전압 값이 기입될 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 스토리지 커패시터(Cst)에 기입된 전압에 대응하는 구동 전류를 제1 전원 라인(ELVDD)으로부터 제2 전원 라인(ELVSS)으로 흐르게 할 수 있다. 이 경우, 발광 소자(LD)는 구동 전류량에 따른 휘도로 발광할 수 있다.
도 4는 도 1의 표시 장치에 포함된 제1 데이터 라인에 제공되는 제1 데이터 전압의 일 예를 나타내는 파형도이다. 도 4는 표시 장치(10)가 제2 색의 영상(또는, 청색 영상)을 표시하는 경우, 도 1의 데이터 라인들(D1~Dm) 중 제1 데이터 라인(D1)에 인가되는 제1 데이터 전압(DS1)을 도시하였다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 표시 장치(10)의 화소부(100)는 제2 색의 영상(또는, 청색 영상)을 표시할 수 있으며, 화소부(100)에는 제2 색의 영상을 표시하기 위한 데이터 전압들이 제공될 수 있다.
제1 화소(PR) 및 제2 화소(PB)를 포함하는 제1 화소열(101) 및 제2 화소열(102)에는 시간에 따라 교번하는 데이터 전압이 제공될 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 라인(D1)에 제공되는 제1 데이터 전압(DS1)은 시간에 따라 서로 교번하여 제공되는 제1 전압(Va) 및 제2 전압(Vb)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전압(Va)은 0 계조(0 gray)에 대응하는 전압으로서, 화소들(PR, PB, PG)을 오프(off)시키는 전압일 수 있다. 제2 전압(Vb)은 255 계조(255 gray)에 대응하는 전압으로서, 화소들(PR, PB, PG)을 온(on)시키는 전압일 수 있다.
본 실시예에서, 제1 전압(Va)은 제2 전압(Vb)보다 높은 전압일 수 있으나, 이는 화소 회로가 포함하는 트랜지스터의 종류에 따라 결정되는 것일 수 있다. 예를 들어, 각 화소들(PR, PB, PG)의 화소 회로가 P형 트랜지스터를 포함하는 경우, 제1 전압(Va)은 제2 전압(Vb)보다 높은 전압일 수 있고, 각 화소들(PR, PB, PG)이 N형 트랜지스터를 포함하는 경우, 제1 전압(Va)은 제2 전압(Vb)보다 낮은 전압일 수 있다. 이하에서는 설명의 편의상, 각 화소들(PR, PB, PG)이 P형 트랜지스터를 포함하며, 제1 전압(Va)이 제2 전압(Vb)보다 높은 전압인 것으로 설명한다.
데이터 구동부(300)는 스캔 라인들(S1~Sn)을 통해 제공되는 스캔 신호들에 동기하여 제1 데이터 라인(D1)을 통해 제1 전압(Va) 및 제2 전압(Vb)을 교번하여 제공할 수 있다. 이에 따라, 제1 스캔 라인(S1)에 스캔 신호가 제공될 때, 제1 스캔 라인(S1)에 연결된 제1 화소(PR)는 제1 데이터 라인(D1)을 통해 제1 전압(Va)을 제공받아 오프될 수 있고, 제2 스캔 라인(S2)에 스캔 신호가 제공될 때, 제2 스캔 라인(S2)에 연결된 제2 화소(PB)는 제1 데이터 라인(D1)을 통해 제2 전압(Vb)을 제공받아 제2 색의 광을 출사할 수 있다.
한편, 도면상 도시되진 않았으나, 제2 화소열(102)에는 제1 데이터 전압(DS1)과 반대 순서로 제공되는 제2 전압(Vb) 및 제1 전압(Va)을 포함하는 제2 데이터 전압이 제공될 수 있으며, 제2 데이터 전압에 대응하여 제1 화소(PR)가 오프되고, 제2 화소열(102)의 제2 화소(PB)가 제2 색의 광을 출사할 수 있다. 또한, 제3 화소(PG)를 포함하는 제3 화소열(103)에는 지속적으로 공급되는 제1 전압(Va)을 포함하는 제3 데이터 전압이 제공될 수 있으며, 제3 데이터 전압에 대응하여 제3 화소열(103)의 제3 화소(PG)들은 광을 출사하지 않을 수 있다.
상술한 바와 달리, 표시 장치(10)의 화소부(100)가 제1 색의 영상(또는, 적색 영상)을 표시하는 경우, 제1 화소열(101) 및 제2 화소열(102)의 제1 화소(PR)에는 제2 전압(Vb)이 제공되고, 제2 화소(PB)에는 제1 전압(Va)이 제공되어 제2 색의 영상을 표시할 수 있다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(10)가 제2 색의 영상(또는, 제1 색의 영상)을 표시하는 경우, 제1 화소(PR) 및 제2 화소(PB)에 인가되는 전압은 시간에 따라 서로 교번할 수 있으며, 데이터 구동부(300)는 교번하여 변경되는 데이터 전압을 출력하기 위해 데이터 구동부(300) 내의 출력 앰프를 지속적으로 충전 및 방전시킬 수 있다. 데이터 구동부(300)의 지속적인 충전 및 방전으로 인해 표시 장치(10)의 소비 전력이 증가될 수 있다. 이에 따라, 표시 장치(10)의 소비 전력을 저감하기 위해 타이밍 제어부(400)는 다양한 구성들을 포함할 수 있으며, 데이터 구동부(300)가 제공하는 데이터 전압들을 조정할 수 있다.
도 5는 도 1의 표시 장치에 포함된 타이밍 제어부를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 1의 표시 장치에 포함된 화소부의 제1 영역 및 제2 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 타이밍 제어부(400)는 모드 입력부(420), 제1 판단부(430), 제2 판단부(440), 및 데이터 변환부(450)를 포함할 수 있다.
도 1을 통해 설명한 바와 같이, 타이밍 제어부(400)는 외부 프로세서로부터 입력 영상 데이터(IDATA) 및 다양한 제어 신호들을 제공받을 수 있고, 타이밍 제어부(400)가 제공받는 제어 신호들은 모드 신호(MDS)를 포함할 수 있다. 타이밍 제어부(400)는 입력되는 모드 신호(MDS)에 응답하여 입력 영상 데이터(IDATA)를 영상 데이터(DATA)(또는, 제1 영상 데이터) 또는 보정된 영상 데이터(DATA')(또는, 제2 영상 데이터)로 변환하여 데이터 구동부(300)에 출력할 수 있다.
모드 입력부(420)는 외부로부터 제공된 모드 신호(MDS)에 응답하여 활성 신호(EN)를 생성할 수 있다.
모드 신호(MDS)는 소비 전력 저감을 위한 소비 전력 저감 모드를 구동시키기 위한 동작 신호일 수 있으며, 표시 장치(10)를 사용하는 사용자에 의해 발생되는 신호일 수 있다. 모드 신호(MDS)가 제공되는 경우, 표시 장치(10)는 소비 전력 저감 모드(또는, 제1 모드)로 동작할 수 있고, 모드 신호(MDS)가 제공되지 않는 경우, 표시 장치(10)는 일반 모드(또는, 제2 모드)로 동작할 수 있다. 실시예에 따라, 모드 신호(MDS)는 일반 모드에서 로우 전압 레벨을 가져 비활성화될 수 있고, 소비 전력 저감 모드에서 하이 전압 레벨을 가져 활성화되는 신호일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 실시예로, 모드 신호(MDS)는 사용자의 설정에 따라 더욱 세분화되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 세분화된 모드 신호(MDS)에 대응하여 소비 전력 저감 모드는 제1 소비 전력 저감 모드 및 제2 소비 전력 저감 모드로 구분될 수 있으며, 제1 소비 전력 저감 모드 및 제2 소비 전력 저감 모드에서 보정된 영상 데이터(DATA')의 보정 강도가 상이하게 설정될 수 있다.
제1 판단부(430)는 모드 입력부(420)로부터 제공된 활성 신호(EN)에 응답하여 영상 데이터의 보정을 수행하기 위한 영역을 설정하는 영역 선택 신호(AS)를 생성할 수 있다.
영역 선택 신호(AS)와 관련하여, 도 6을 더 참조하면, 화소부(100)는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)은 각각 복수의 화소들(PR, PB, PG)을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 표시 장치가 화소부(100)를 통해 표시하는 영상은 영상의 대부분을 차지하는 배경 영상(background image) 및 배경 영상 상에 표시되는 객체 영상(object image)을 포함할 수 있다. 여기서, 객체 영상은 영상의 정보를 표시하는 주요한 부분일 수 있으며, 배경 영상은 영상의 주요 정보와 무관한 부분일 수 있다. 도 6에서 제1 영역(A1)은 상술한 배경 영상을 의미할 수 있고, 제2 영역(A2)은 상술한 객체 영상을 의미할 수 있다.
제1 판단부(430)는 입력 영상 데이터(IDATA)를 분석하여 화소부(100)에 표시되는 영상 중 배경 영상을 출력하는 제1 영역(A1) 및 객체 영상을 출력하는 제2 영역(A2)을 구별하고, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 영상 데이터의 보정을 수행하기 위한 조절 영역을 선택할 수 있다. 구체적으로, 제1 판단부(430)는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 전체 화소부(100) 대비 제1 색의 영상 또는 제2 색의 영상을 표시하는 비율이 더 높은 영역을 선택할 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(A1)이 제1 색의 영상을 표시하고, 제2 영역(A2)이 제2 색의 영상을 표시하는 경우, 제2 영역(A2)에 비해 넓은 영역을 차지하는 제1 영역(A1)을 조절 영역으로 선택하여 영상 데이터의 보정을 수행할 수 있다.
실시예에 따라, 제1 판단부(430)는 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 표시 영상의 색상이 일부 변경되어 표시되더라도 사용자에게 미치는 영향이 크지 않고 거부감이 적은 영역을 선택하기 위한 별도의 알고리즘을 더 포함할 수 있으며, 해당 알고리즘에 기초하여 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 더욱 적합한 하나의 영역을 선택할 수 있다.
표시 장치의 설계 및 구동 조건에 따라, 제1 판단부(430)는 생략될 수도 있다. 이 경우, 타이밍 제어부(400)는 화소부(100)의 전체 영역에 대해 영상 데이터 보정을 수행할 수 있다.
제2 판단부(440)는 제1 판단부(430)로부터 제공된 영역 선택 신호(AS)에 응답하여 계조 조정 신호(CS)를 생성할 수 있다.
제2 판단부(440)는 입력 영상 데이터(IDATA)를 분석하여 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값과 미리 저장된 기준 값을 비교할 수 있고, 비교 결과에 따라 계조 조정 신호(CS)를 생성할 수 있다.
구체적으로, 입력 영상 데이터(IDATA)는 제1 화소(PR)의 계조 값 정보를 포함하는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R), 제2 화소(PB)의 계조 값 정보를 포함하는 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B), 및 제3 화소(PG)의 계조 값 정보를 포함하는 제3색 입력 영상 데이터(IDATA_G)를 포함할 수 있다. 제2 판단부(440)는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R)와 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B)를 기초로 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값을 산출할 수 있으며, 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값을 기준 값과 비교할 수 있다.
상술한 바와 같이, 기준 값은 제2 판단부(440) 내에 미리 저장된 값일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 기준 값은 외부로부터 실시간으로 입력되는 값일 수 있다. 이 경우 기준 값은 상술한 모드 신호(MDS)와 연동하여 제공될 수 있으며 영상 데이터 보정의 강도를 조절하기 위한 값으로 이용될 수 있다. 즉, 기준 값은 사용자에 의해 별도로 설정되는 값일 수 있으며, 화소의 최대 계조 값 및 최소 계조 값 사이의 임의의 값으로 설정될 수 있다.
제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값과 기준 값을 비교한 결과, 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값이 기준 값 보다 큰 경우, 제2 판단부(440)는 계조 조정 신호(CS)를 생성할 수 있다. 계조 조정 신호(CS)는 영상 데이터 보정 강도에 대한 정보를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 계조 조정 신호(CS)는 기준 값에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이와 반대로, 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값이 기준 값 보다 작은 경우, 제2 판단부(440)는 계조 조정 신호(CS)를 출력하지 않거나, 비활성화된 계조 조정 신호(CS)를 출력할 수 있다.
데이터 변환부(450)는 제2 판단부(440)로부터 제공된 계조 조정 신호(CS)에 응답하여 영상 데이터(DATA) 또는 보정된 영상 데이터(DATA')를 생성할 수 있다.
데이터 변환부(450)는 입력 영상 데이터(IDATA)를 제공받을 수 있고, 계조 조정 신호(CS)에 기초하여 입력 영상 데이터(IDATA)를 영상 데이터(DATA) 또는 보정된 영상 데이터(DATA')로 변환할 수 있다.
구체적으로, 데이터 변환부(450)에 계조 조정 신호(CS)가 제공되는 경우, 또는 활성화된 계조 조정 신호(CS)가 제공되는 경우, 데이터 변환부(450)는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R) 및 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B) 중 적어도 하나를 조정할 수 있고, 조정된 입력 영상 데이터(IDATA)를 영상 데이터(DATA')(또는, 제2 영상 데이터)로 변환할 수 있다.
이와 달리, 데이터 변환부(450)에 계조 조정 신호(CS)가 제공되지 않거나, 비활성화된 계조 조정 신호(CS)가 제공되는 경우, 데이터 변환부(450)는 입력 영상 데이터(IDATA)에 대한 조정 없이, 입력 영상 데이터(IDATA)를 영상 데이터(DATA)(또는, 제1 영상 데이터)로 변환할 수 있다.
한편, 상술한 모드 입력부(420)에 모드 신호(MDS)가 제공되지 않거나, 비활성화된 모드 신호(MDS)가 제공되는 경우, 제1 판단부(430) 및 제2 판단부(440)는 입력 영상 데이터(IDATA)에 대한 분석을 수행하지 않을 수 있다. 특히, 모드 신호(MDS)가 제공되지 않는 경우, 제2 판단부(440)는 계조 조정 신호(CS)를 생성하지 않을 수 있으며, 이에 따라 데이터 변환부(450)는 입력 영상 데이터(IDATA)에 대한 조정을 수행하지 않고, 입력 영상 데이터(IDATA)를 그대로 영상 데이터(DATA)로 변환할 수 있다. 이하 도 7을 참조하여, 데이터 변환부(450)에 대해 더욱 구체적으로 설명한다.
도 7은 도 5의 타이밍 제어부에 포함된 데이터 변환부를 설명하기 위한 도면이다.
도 1, 도 5 및 도 7을 참조하면, 데이터 변환부(450)는 계조 조정부(451) 및 신호 변환부(452)를 포함할 수 있다.
계조 조정부(451)는 계조 조정 신호(CS)에 대응하여 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R) 및 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B) 중 적어도 하나를 조정하여, 조정된 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R') 또는 조정된 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B')를 생성할 수 있다.
일 실시예로, 제2 화소(PB)의 계조 값이 제1 화소(PR)의 계조 값보다 큰 경우, 계조 조정부(451)는 계조 조정 신호(CS)에 대응하여 제1 화소(PR)의 계조 값이 증가하도록 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R)를 조정하여 조정된 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R')를 생성할 수 있다.
다른 실시예로, 제2 화소(PB)의 계조 값이 제1 화소(PR)의 계조 값보다 큰 경우, 계조 조정부(451)는 계조 조정 신호(CS)에 대응하여 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값을 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값 사이의 소정의 계조 값으로 조정할 수 있다. 이에 따라, 계조 조정부(451)는 제1 화소(PR)의 계조 값이 증가하도록 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R)를 조정하고, 제2 화소(PB)의 계조 값이 감소하도록 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B)를 조정할 수 있다.
즉, 계조 조정부(451)는 계조 조정 신호(CS)에 대응하여 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이를 줄이도록 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R) 및 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B) 중 적어도 하나를 조정할 수 있다. 계조 조정부(451)는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R) 및 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B) 중 조정되지 않는 입력 영상 데이터를 그대로 출력할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 계조 조정 신호(CS)가 제공되지 않는 경우, 계조 조정부(451)는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R) 및 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B)를 모두 그대로 출력할 수 있다.
신호 변환부(452)는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R)와 조정된 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R') 중 하나, 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B)와 조정된 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B') 중 하나, 및 제3색 입력 영상 데이터(IDATA_G)를 변환하여 영상 데이터(DATA) 및 보정된 영상 데이터(DATA') 중 하나를 생성할 수 있다.
신호 변환부(452)는 계조 조정부(451)로부터 제공된 입력 영상 데이터가 화소부(도 1의 100)의 화소 배열 구조(예컨대, 펜타일 구조)에 매칭되는 계조 값들을 포함하는 경우, 입력 영상 데이터(IDATA)를 데이터 구동부(도 1의 300)에 전달할 수 있으나, 입력 영상 데이터(IDATA)가 화소부(100)의 화소 배열 구조와 무관한 계조 값들을 포함하는 경우, 신호 변환부(452)는 계조 값들을 렌더링(rendering)하기 위한 렌더링부를 더 포함하여 화소부(100)에 포함된 화소들(도 1의 PR, PB, PG)과 일대일 대응되는 렌더링된 계조값들(또는, 영상 데이터(DATA, DATA'))를 생성하여 데이터 구동부(300)에 제공할 수 있다.
이하, 도 1, 도 4, 도 5, 도 7, 및 도 8 내지 도 11을 참조하여, 데이터 변환부(450)에 의해 생성된 보정된 영상 데이터(DATA')에 기초하여 출력되는 보정된 제1 데이터 전압들(DS1', DS1a, DS1b, DS1c)들에 대해 구체적으로 설명한다.
도 8 내지 도 11은 도 7의 데이터 변환부에 의해 보정된 제1 데이터 전압들의 다양한 예를 나타내는 파형도들이다. 설명의 편의상, 타이밍 제어부(400)에 제공되는 입력 영상 데이터(IDATA)가 제2 색의 영상(또는, 청색 영상)을 표시하기 위한 데이터인 점을 예로 들어 설명하며, 도 1의 데이터 라인들(D1~Dm) 중 제1 데이터 라인(D1)에 인가되는 제1 데이터 전압들을 도시하였다. 이하, 도 4의 제1 데이터 전압(DS1)과의 차이점을 위주로 설명한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(도 1의 400)는 제1 화소(PR)의 계조 값을 제2 화소(PB)의 계조 값과 동일한 255 계조(255 gray)로 조정할 수 있다. 즉, 제1 데이터 전압(DS1')은 제1 화소(PR)에 제2 전압(Vb)을 제공할 수 있으며, 제1 화소(PR)는 제공된 제2 전압(Vb)에 대응하여 제1 색의 광을 출사할 수 있다.
제1 화소(PR)가 광을 출사함에 따라, 제1 화소(PR)에서 소비 전력이 발생할 수 있으나, 제1 화소(PR)와 제2 화소(PB)에 제공되는 제1 데이터 전압(DS1')이 충전 및 방전 없이 일정하게 공급됨에 따라, 데이터 구동부(300)의 소비 전력이 감소하여, 전체적으로 표시 장치(10)의 소비 전력이 감소할 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(400)는 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값을 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값 사이의 소정의 계조 값(예컨대, 170 계조(170 gray))으로 조정할 수 있다. 이에 따라, 제1 화소(PR)의 계조 값은 증가될 수 있고, 제2 화소(PB)의 계조 값은 감소될 수 있다. 즉, 제1 데이터 전압(DS1a)은 제1 화소(PR) 및 제2 화소(PB)에 제3 전압(Vc)을 제공할 수 있으며, 제1 화소(PR)는 제공된 제3 전압(Vc)에 대응하여 제1 색의 광을 출사하고, 제2 화소(PB)는 제공된 제3 전압(Vc)에 대응하여 제2 색의 광을 출사할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 화소(PR)가 광을 출사함에 따라, 제1 화소(PR)에서 소비 전력이 발생할 수 있으나, 제1 화소(PR)와 제2 화소(PB)에 제공되는 제1 데이터 전압(DS1a)이 충전 및 방전 없이 일정하게 공급됨에 따라, 데이터 구동부(300)의 소비 전력이 감소하여, 전체적으로 표시 장치(10)의 소비 전력이 감소할 수 있다.
또한, 도 8의 실시예와 같이, 제1 화소(PR)의 계조 값만을 증가시키는 것이 아닌, 제2 화소(PB)의 계조 값을 함께 감소시킴에 따라, 표시 장치(10)가 제공하는 변경된 영상의 휘도가 기존에 제공하는 영상의 휘도와 유사하게 변경될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(400)는 제1 화소(PR)의 계조 값을 증가시켜 170 계조(170 gray)로 조정하고, 제2 화소(PB)의 계조 값을 감소시켜 180 계조(180 gray)로 조정할 수 있다. 즉, 제1 데이터 전압(DS1b)은 제1 화소(PR)에 제1 변경 전압(Va')을 제공할 수 있으며, 제1 화소(PR)는 제공된 제1 변경 전압(Va')에 대응하여 제1 색의 광을 출사할 수 있다. 또한, 제1 데이터 전압(DS1b)은 제2 화소(PB)에 제2 변경 전압(Vb')을 제공할 수 있으며, 제2 화소(PB)는 제공된 제2 변경 전압(Vb')에 대응하여 제2 색의 광을 출사할 수 있다.
여기서, 제1 변경 전압(Va') 및 제2 변경 전압(Vb')은 조정 범위(R) 내의 전압들일 수 있다. 조정 범위(R)는 입력 영상 데이터(IDATA)를 조정하는 과정에서 제공되는 값일 수 있으며, 예를 들어, 상술한 제2 판단부(도 5의 440)의 기준 값에 대응하는 범위일 수 있다. 일 예로, 조정 범위(R)는 160 계조(160 gray)에 대응하는 최소 조정 전압(Vma) 및 190 계조(190 gray)에 대응하는 최대 조정 전압(Vmb) 사이의 범위로 설정될 수 있으나, 사용자 또는 표시 장치의 제조자의 편의에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
도 8 및 도 9의 실시예들과 달리, 서로 다른 제1 변경 전압(Va') 및 제2 변경 전압(Vb')을 통해 표시 장치(10)가 표시하는 영상의 품위를 일정 수준으로 유지하면서, 제1 데이터 전압(DS1b)의 제1 변경 전압(Va') 및 제2 변경 전압(Vb') 사이의 차이를 감소시켜 데이터 구동부(300)의 충전 및 방전으로 인한 소비 전력을 저감할 수 있다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 타이밍 제어부(400)는 제1 화소(PR)의 계조 값을 영상 프레임 단위로 점진적으로 조정할 수 있다. 예컨대, 제1 화소(PR)의 계조 값을 0 계조(0 gray)에서 255 계조(255 gray)로 조정하는 경우, 타이밍 제어부(400)는 제1 영상 프레임에서 제1 화소(PR)의 계조 값을 85 계조(85 gray)로 조정하고, 제1 영상 프레임 다음의 제2 영상 프레임에서 제1 화소(PR)의 계조 값을 170 계조(170 gray)로 조정하며, 제2 영상 프레임 다음의 제3 영상 프레임에서 제1 화소(PR)의 계조 값을 255 계조(255 gray)로 조정할 수 있다. 즉, 제1 데이터 전압(DS1c)은 제1 영상 프레임에서 제1 화소(PR)에 제1 조정 전압(Va1)을 제공하고, 제2 영상 프레임에서 제1 화소(PR)에 제2 조정 전압(Va2)을 제공하며, 제3 영상 프레임에서 제1 화소(PR)에 제2 전압(Vb)을 제공할 수 있다.
상술한 예시에서는 제1 화소(PR)의 계조 값이 1 영상 프레임 단위로 조정되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 더욱 다양한 시간 간격으로 조정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 화소(PR)의 계조 값이 점진적으로 조정됨에 따라, 갑작스러운 표시 영상의 색감 변경으로 인한 사용자의 거부감을 최소화시킬 수 있으며, 더욱 자연스러운 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 특히, 도 12는 도 1에 도시된 표시 장치의 구동 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1, 도 5, 및 도 7에 결부하여 도 12를 더 참조하면, 우선, 표시 장치(10)의 타이밍 제어부(400)의 모드 입력부(420)는 외부로부터 제공된 모드 신호(MDS)에 대응하여 활성 신호(EN)를 생성할 수 있다(S100).
모드 신호(MDS)는 표시 장치(10)의 소비 전력 저감 모드(또는, 제1 모드) 및 일반 모드(또는, 제2 모드)에 대한 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 모드 입력부(420)는 소비 전력 저감 모드에서 활성화된 활성 신호(EN)를 출력하고, 일반 모드에서 활성 신호(EN)를 생성하지 않거나, 비활성화된 활성 신호(EN)를 생성할 수 있다.
다음으로, 활성 신호(EN)가 활성화된 경우, 타이밍 제어부(400)의 제1 판단부(430)는 입력 영상 데이터(IDATA)를 분석하여 화소부(100) 중 일부를 조절 영역으로 선택할 수 있다(S200).
상술한 바와 같이, 조절 영역은 화소부(100)의 배경 영역 및 객체 영역 중 하나로 선택되며, 영상 데이터 보정 시 소비 전력 저감 효과가 높은 영역으로 선택될 수 있다.
한편, 활성 신호(EN)가 비활성화된 경우, 타이밍 제어부(400)는 제공된 입력 영상 데이터(IDATA)를 조정하지 않고 신호 변환부(452)에 그대로 전달할 수 있다(S150).
다음으로, 타이밍 제어부(400)의 제2 판단부(440)는 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값을 기준 값과 비교할 수 있다(S300).
일 실시예로, 타이밍 제어부(400)가 제1 판단부(430)를 포함하는 경우, 제2 판단부(440)는 제1 판단부(430)로부터 제공된 영역 선택 신호(AS)에 대응하여 조절 영역에서의 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값을 기준 값과 비교할 수 있다. 다른 실시예로, 타이밍 제어부(400)가 제1 판단부(430)를 포함하지 않는 경우, 제2 판단부(440)는 활성 신호(EN)에 대응하여 비교를 수행할 수 있다.
비교 결과에 따라, 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값이 기준 값 보다 큰 경우, 타이밍 제어부(400)의 계조 조정부(451)는 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값이 기준 값 이하가 되도록, 제1 화소(PR) 및 제2 화소(PB) 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하여 보정된 입력 영상 데이터(IDATA)를 생성할 수 있다(S400).
실시예에 따라, 제1 화소(PR)의 계조 값을 조절하는 경우, 계조 조정부(451)는 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R)를 조정하여 제1색 입력 영상 데이터(IDATA_R')를 생성할 수 있다. 또한, 제2 화소(PB)의 계조 값을 조절하는 경우, 계조 조정부(451)는 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B)를 조정하여 제2색 입력 영상 데이터(IDATA_B')를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 계조 조정부(451)는 제1 화소(PR)의 계조 값을 제2 화소(PB)의 계조 값과 동일하게 증가시킬 수 있다. 실시예에 따라, 제1 화소(PR)의 계조 값은 도 11에 도시된 바와 같이 점진적으로 조정될 수 있으며, 예컨대, 영상 프레임 단위로 계조 값이 조정될 수 있다.
다른 예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 계조 조정부(451)는 제1 화소(PR)의 계조 값을 증가시키고, 제2 화소(PB)의 계조 값을 감소시켜 서로 동일한 계조 값을 갖도록 조정할 수 있다.
또 다른 예로, 도 10에 도시된 바와 같이, 계조 조정부(451)는 제1 화소(PR)의 계조 값을 증가시키고, 제2 화소(PB)의 계조 값을 감소시키되, 소정의 조정 범위(R) 내에서 서로 다른 계조 값을 갖도록 조정할 수 있다.
한편, 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값의 차이 값이 기준 값 보다 작은 경우, 계조 조정부(451)는 제공된 입력 영상 데이터(IDATA)를 조정하지 않고 신호 변환부(452)에 그대로 전달할 수 있다(S150).
다음으로, 타이밍 제어부(400)는 보정된 입력 영상 데이터(IDATA)를 영상 데이터(DATA')로 변환하여 데이터 구동부(300)에 출력할 수 있다(S500).
보정된 영상 데이터(DATA')에 대응하여 데이터 구동부(300)로부터 출력되는 보정된 데이터 전압은 보정되지 않은 데이터 전압에 비해 출력 전압의 전압 차가 작을 수 있다. 이에 따라, 데이터 구동부(300)에서 제1 화소(PR)의 계조 값 및 제2 화소(PB)의 계조 값에 대응하는 전압을 출력하기 위해 충전 및 방전이 반복되는 것을 방지할 수 있으며, 표시 장치(10)의 소비 전력이 감소될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 표시 장치 100: 화소부
101: 제1 화소열 102: 제2 화소열
103: 제3 화소열 200: 스캔 구동부
300: 데이터 구동부 400: 타이밍 제어부
420: 모드 입력부 430: 제1 판단부
440: 제2 판단부 450: 데이터 변환부
451: 계조 조정부 452: 신호 변환부
PR: 제1 화소 PB: 제2 화소
PG: 제3 화소 D1~Dm: 데이터 라인들
S1~Sn: 스캔 라인들 MDS: 모드 신호
IDATA: 입력 영상 데이터 DATA, DATA': 영상 데이터
EN: 활성 신호 AS: 영역 선택 신호
CS: 계조 조정 신호 DS1: 제1 데이터 전압
Va: 제1 전압 Vb: 제2 전압

Claims (20)

  1. 제1 방향을 따라 교번하여 배열되는 제1 화소열과 제2 화소열 및 상기 제1 화소열과 상기 제2 화소열 사이에 배열되는 제3 화소열을 포함하는 화소부;
    외부로부터 제공된 입력 영상 데이터를 변환하여 제1 영상 데이터 또는 제2 영상 데이터를 생성하는 타이밍 제어부; 및
    상기 타이밍 제어부로부터 제공된 상기 제1 영상 데이터 또는 상기 제2 영상 데이터에 대응하여 데이터 전압을 생성하고, 상기 데이터 전압을 상기 화소부에 공급하는 데이터 구동부를 포함하되,
    상기 제1 화소열 및 상기 제2 화소열은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 반대 순서로 교번하여 배열되는 제1색 화소 및 제2색 화소를 포함하고,
    상기 제3 화소열은 상기 제2 방향을 따라 배열되는 제3색 화소를 포함하며,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 기 설정된 기준 값과 비교하여, 상기 차이 값이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하여 상기 제2 영상 데이터를 생성하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 차이 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 제1 영상 데이터를 생성하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제2색 화소의 계조 값이 상기 제1색 화소의 계조 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소의 계조 값을 상기 제2색 화소의 계조 값과 동일하도록 변경하는 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제1색 화소의 계조 값을 영상 프레임 단위로 점진적으로 변경하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값을 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값 사이의 소정의 계조 값으로 변경하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 상기 차이 값이 상기 기준 값 이하가 되도록, 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값 중 적어도 하나를 변경하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1색은 적색이고, 상기 제2색은 청색이며, 상기 제3색은 녹색인 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 모드 입력부를 포함하되,
    상기 모드 입력부는 외부로부터 제공된 모드 신호에 대응하여 활성 신호를 생성하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 활성 신호가 활성화된 경우, 상기 제2 영상 데이터를 생성하고, 상기 활성 신호가 비활성화된 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 제1 영상 데이터를 생성하는 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 화소부는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
    상기 타이밍 제어부는 제1 판단부를 포함하되,
    상기 제1 판단부는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 하나를 선택하는 영역 선택 신호를 생성하고,
    상기 타이밍 제어부는 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역 중 선택된 영역에서 상기 차이 값 및 상기 기준 값을 비교하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 제2 판단부를 포함하고,
    상기 제2 판단부는 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 차이 값이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하기 위한 계조 조정 신호를 생성하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는 데이터 변환부를 포함하고,
    상기 데이터 변환부는 상기 계조 조정 신호에 대응하여 상기 입력 영상 데이터를 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값이 조절된 상기 제2 영상 데이터로 변환하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 입력 영상 데이터는 제1색 입력 영상 데이터, 제2색 입력 영상 데이터, 및 제3색 입력 영상 데이터를 포함하고,
    상기 데이터 변환부는 계조 조정부를 포함하되,
    상기 계조 조정부는 상기 계조 조정 신호에 대응하여 상기 제1색 입력 영상 데이터 및 상기 제2색 입력 영상 데이터 중 적어도 하나를 조정하여, 조정된 제1색 입력 영상 데이터 또는 조정된 제2색 입력 영상 데이터를 생성하는 표시 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는 신호 변환부를 더 포함하되,
    상기 신호 변환부는 상기 제1색 입력 영상 데이터와 상기 조정된 제1색 입력 영상 데이터 중 하나, 상기 제2색 입력 영상 데이터와 상기 조정된 제2색 입력 영상 데이터 중 하나, 및 상기 제3색 입력 영상 데이터를 변환하여 상기 제1 영상 데이터 및 상기 제2 영상 데이터 중 하나를 생성하는 표시 장치.
  14. 제1 방향을 따라 교번하여 배열되는 제1 화소열과 제2 화소열 및 상기 제1 화소열과 상기 제2 화소열 사이에 배열되는 제3 화소열을 포함하는 화소부를 포함하되,
    상기 제1 화소열 및 상기 제2 화소열은 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향을 따라 서로 반대 순서로 교번하여 배열되는 제1색 화소 및 제2색 화소를 포함하고,
    상기 제3 화소열은 상기 제2 방향을 따라 배열되는 제3색 화소를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    외부로부터 제공된 모드 신호에 대응하여 활성 신호를 생성하는 단계;
    상기 활성 신호가 활성화된 경우, 입력 영상 데이터에 포함된 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 기 설정된 기준 값과 비교하는 단계;
    상기 차이 값이 상기 기준 값 보다 큰 경우, 상기 차이 값이 상기 기준 값 이하가 되도록, 상기 제1색 화소 및 상기 제2색 화소 중 적어도 하나의 계조 값을 조절하여 보정된 입력 영상 데이터를 생성하는 단계;
    상기 보정된 입력 영상 데이터를 영상 데이터로 변환하여 데이터 구동부에 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 활성 신호가 비활성화된 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 영상 데이터를 생성하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 활성 신호를 생성하는 단계 후, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 화소부 중 일부를 조절 영역으로 선택하는 단계를 더 포함하되,
    상기 조절 영역에서 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값의 차이 값을 상기 기준 값과 비교하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제14 항에 있어서,
    상기 차이 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 입력 영상 데이터를 그대로 변환하여 상기 영상 데이터를 생성하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제14 항에 있어서,
    상기 제2색 화소의 계조 값이 상기 제1색 화소의 계조 값보다 큰 경우, 상기 제1색 화소의 계조 값은 상기 제2색 화소의 계조 값과 동일하도록 변경되는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 제1색 화소의 계조 값은 영상 프레임 단위로 점진적으로 변경되는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제14 항에 있어서,
    상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값은 상기 제1색 화소의 계조 값 및 상기 제2색 화소의 계조 값 사이의 소정의 계조 값으로 변경되는 표시 장치의 구동 방법.
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