KR20230006659A - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 복수 개의 데이터 라인들과 복수 개의 스캔 라인들에 각각 연결된 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로, 상기 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로 및 제어 신호 및 영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 데이터 구동 회로 및 상기 스캔 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함하되, 상기 구동 컨트롤러는 상기 영상 신호에 근거해서 상기 표시 패널에 표시될 영상의 제1 영역과 제2 영역을 판별하고, 상기 제1 영역에 대응하는 화소들 중 상기 제2 영역과 인접한 화소들로 제공될 상기 영상 신호를 보상값으로 보상한 영상 데이터 신호를 상기 데이터 구동 회로로 제공할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 표시 장치는 영상을 표시하기 위한 표시 패널과 표시 패널을 구동하는 구동 회로를 포함한다. 표시 패널은 복수의 스캔 라인, 복수의 데이터 라인 및 복수의 화소들을 포함한다. 구동 회로는 데이터 라인들에 데이터 구동 신호를 출력하는 데이터 구동 회로, 스캔 라인들을 구동하기 위한 스캔 신호를 출력하는 스캔 구동 회로 및 데이터 구동 회로와 스캔 구동 회로를 제어하기 위한 구동 컨트롤러를 포함한다.
이러한 표시 장치는 표시하고자 하는 화소와 연결된 스캔 라인으로 스캔 신호를 출력하고, 화소와 연결된 데이터 라인에 표시 영상에 대응하는 데이터 전압을 제공함으로써 영상을 표시할 수 있다.
본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 의하면, 표시 장치는, 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널 및 영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 복수의 화소들로 데이터 신호를 제공하는 구동 회로를 포함한다. 상기 구동 회로는 상기 영상 신호를 복수 개의 블록들로 나누고, 상기 복수 개의 블록들 각각의 대푯값을 포함하는 스트레스 맵을 생성하는 스트레스 맵 생성부, 상기 스트레스 맵에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각에 대응하는 보상값을 계산하는 보상값 계산부 및 상기 영상 신호의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 상기 보상값에 근거해서 상기 영상 신호를 보상한 상기 데이터 신호를 출력하는 보상부를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 스트레스 맵은 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록의 제1 대푯값 및 상기 제1 블록과 인접한 제2 블록의 제2 대푯값을 포함하고, 상기 제2 블록 내 목표 화소의 상기 보상값은 상기 제1 대푯값 및 상기 제2 대푯값을 이용한 보간 연산에 의해 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 블록의 상기 제1 대푯값은 상기 제1 블록의 중심에 위치한 제1 중심 화소의 보상값이고, 상기 제2 블록의 상기 제2 대푯값은 상기 제2 블록의 중심에 위치한 제2 중심 화소의 보상값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 목표 화소의 보상값은 상기 제1 대푯값, 상기 제2 대푯값, 상기 제1 중심 화소와 상기 목표 화소 사이의 거리 및 상기 제2 중심 화소와 상기 제1 화소 사이의 거리에 의해 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 대푯값이 상기 제2 대푯값보다 큰 값일 때 상기 제1 중심 화소와 상기 제2 중심 화소 사이의 화소들 각각의 보상값은 상기 제1 중심 화소부터 상기 제2 중심 화소 방향으로 점진적으로 감소할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스트레스 맵 생성부는 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록의 제1 대푯값 및 상기 제1 블록과 인접한 제2 블록의 제2 대푯값을 포함하는 상기 스트레스 맵을 생성하고, 상기 보상값 계산부는 상기 제1 대푯값 및 상기 제2 대푯값을 이용한 보간 연산에 의해 상기 제2 블록 내 목표 화소의 상기 보상값을 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들은 제1 색상 서브 화소들, 제2 색상 서브 화소들 및 제3 색상 서브 화소들을 포함하고, 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록 내 제1 색상 서브 화소들 및 제2 색상 서브 화소들 각각에 대응하는 상기 영상 신호가 최고 계조 레벨에 대응하고, 상기 제3 색상 서브 화소들 각각에 대응하는 상기 영상 신호가 최저 계조 레벨에 대응할 때, 상기 제1 색상 서브 화소들, 상기 제2 색상 서브 화소들 및 상기 제3 색상 서브 화소들에 각각 대응하는 보상값은 상기 제1 블록의 대푯값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상부는 상기 제3 색상 서브 화소들 각각에 대응하는 상기 영상 신호를 상기 보상값으로 보상할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 블록들 각각은 a × b 개(a, b 각각은 자연수)의 화소들에 대응할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 블록들 각각의 상기 대푯값은 상기 a × b 개의 화소들에 대응하는 영상 신호들의 산술 평균일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수 개의 화소들 각각은 제1 구동 전압을 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제1 전극 및 제2 구동 전압을 수신하는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드, 상기 데이터 신호를 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 초기화 전압을 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 상기 제2 전극 사이에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상값은 상기 제1 트랜지스터의 드레솔드 전압의 변화를 보상하기 위한 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 구동 회로는 상기 복수 개의 화소들과 연결된 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로, 상기 복수 개의 화소들과 연결된 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로 및 제어 신호 및 상기 영상 신호를 수신하고, 상기 데이터 구동 회로 및 상기 스캔 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 특징에 따른 표시 장치는 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널, 영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 복수의 화소들로 데이터 신호를 제공하는 구동회로를 포함한다. 상기 복수 개의 화소들 각각은 발광 다이오드 및 상기 데이터 신호에 대응하는 전류를 상기 발광 다이오드로 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 구동 회로는 상기 영상 신호를 복수 개의 블록들로 나누고, 상기 복수 개의 블록들 각각의 대푯값을 포함하는 스트레스 맵을 생성하는 스트레스 맵 생성부, 상기 스트레스 맵에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각에 대응하는 보상값을 계산하는 보상값 계산부 및 상기 영상 신호의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 상기 보상값에 근거해서 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 드레솔드 전압의 변화가 보상되도록 상기 영상 신호를 보상한 상기 데이터 신호를 출력하는 보상부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스트레스 맵은 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록의 제1 대푯값 및 상기 제1 블록과 인접한 제2 블록의 제2 대푯값을 포함하고, 상기 제2 블록 내 목표 화소의 상기 보상값은 상기 제1 대푯값 및 상기 제2 대푯값을 이용한 보간 연산에 의해 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 블록의 상기 제1 대푯값은 상기 제1 블록의 중심에 위치한 제1 중심 화소의 보상값이고, 상기 제2 블록의 상기 제2 대푯값은 상기 제2 블록의 중심에 위치한 제2 중심 화소의 보상값일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 목표 화소의 보상값은 상기 제1 대푯값, 상기 제2 대푯값, 상기 제1 중심 화소와 상기 목표 화소 사이의 거리 및 상기 제2 중심 화소와 상기 제1 화소 사이의 거리에 의해 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수 개의 화소들 각각은 제1 구동 전압을 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제1 전극 및 제2 구동 전압을 수신하는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드, 상기 데이터 신호를 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터, 초기화 전압을 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터 및 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 상기 제2 전극 사이에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 보상부는 상기 영상 신호의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 상기 보상값에 근거해서 상기 제1 트랜지스터의 상기 드레솔드 전압의 변화가 보상되도록 상기 영상 신호를 보상한 상기 데이터 신호를 출력할 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치는 서로 다른 계조 레벨을 갖는 영상 영역들 간의 경계에서 화소의 특성이 변화하는 것을 보상할 수 있는 데이터 신호를 화소로 제공한다. 따라서 영상 영역들 간의 경계에서 표시 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 예시적으로 보여준다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 5는 표시 장치에 표시되는 영상 및 화소들의 드레솔드 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프로세서의 블록도이다.
도 7은 맵 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 보상값 계산부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 보상값 계산부가 블록들 내 화소들에 대한 보상값을 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a는 표시 장치에 표시되는 영상의 일 예를 보여준다.
도 10b 및 도 10c는 도 10a에 도시된 영상의 경계 영역에 대응하는 영상 데이터 신호를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11은 표시 장치에 표시되는 영상 및 화소들의 드레솔드 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 12는 표시 장치에 표시되는 영상의 일 예를 보여준다.
도 13은 도 12에 도시된 영상에 대한 스트레스 맵 생성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 도 13에 도시된 화소를 보여주는 도면이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석해서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(DD)는 표시 패널(DP), 구동 컨트롤러(100), 데이터 구동 회로(200) 및 전압 발생기(300)를 포함한다.
구동 컨트롤러(100)는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)를 수신한다. 구동 컨트롤러(100)는 데이터 구동 회로(200)와의 인터페이스 사양에 맞도록 영상 신호(RGB)의 데이터 포맷을 변환한 영상 데이터 신호(DS)를 생성한다. 구동 컨트롤러(100)는 스캔 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 출력한다. 이 실시예에서, 구동 컨트롤러(100)는 동작 모드에 대응하는 전압 제어 신호(VC)를 출력할 수 있다.
데이터 구동 회로(200)는 구동 컨트롤러(100)로부터 데이터 제어 신호(DCS) 및 영상 데이터 신호(DS)를 수신한다. 데이터 구동 회로(200)는 영상 데이터 신호(DS)를 데이터 신호들로 변환하고, 데이터 신호들을 후술하는 복수 개의 데이터 라인들(DL1-DLm)에 출력한다. 데이터 신호들은 영상 데이터 신호(DS)의 계조 값에 대응하는 아날로그 전압들이다.
표시 패널(DP)은 제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn), 제2 스캔 라인들(SSL1-SSLn), 데이터 라인들(DL1-DLm) 및 화소들(PX)을 포함한다. 표시 패널(DP)은 스캔 구동 회로(SD)를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 구동 회로(SD)는 표시 패널(DP)의 제1 측에 배열된다. 제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn) 및 제2 스캔 라인들(SSL1-SSLn)은 스캔 구동 회로(SD)로부터 제1 방향(DR1)으로 연장된다.
구동 컨트롤러(100), 데이터 구동 회로(200) 및 스캔 구동 회로(SD)는 표시 패널(DP)의 화소들(PX)로 데이터 신호를 제공하는 구동 회로일 수 있다.
표시 패널(DP)은 표시 영역(DA) 및 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 화소들(PX)은 표시 영역(DA)에 배치되고, 스캔 구동 회로(SD)는 비표시 영역(NDA)에 배치될 수 있다.
제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn) 및 제2 스캔 라인들(SSL1-SSLn)은 제2 방향(DR2)으로 서로 이격되어 배열된다. 데이터 라인들(DL1-DLm)은 데이터 구동 회로(200)로부터 제2 방향(DR2)의 반대 방향으로 연장되며, 제1 방향(DR1)으로 서로 이격되어 배열된다.
복수의 화소들(PX)은 제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn), 제2 스캔 라인들(SSL2-SSLn) 그리고 데이터 라인들(DL1-DLm)에 각각 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 1 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(SCL1, SSL1)에 연결될 수 있다. 또한 2 번째 행의 화소들은 스캔 라인들(SCL2, SSL2)에 연결될 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 발광 다이오드(ED, 도 4 참조) 및 발광 다이오드의 발광을 제어하는 화소 회로부(PXC, 도 4 참조)를 포함한다. 화소 회로부(PXC)는 복수의 트랜지스터들 및 커패시터를 포함할 수 있다. 스캔 구동 회로(SD)는 화소 회로부(PXC)와 동일한 공정을 통해 형성된 트랜지스터들을 포함할 수 있다.
복수의 화소들(PX) 각각은 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 수신할 수 있다.
스캔 구동 회로(SD)는 구동 컨트롤러(100)로부터 스캔 제어 신호(SCS)를 수신한다. 스캔 구동 회로(SD)는 스캔 제어 신호(SCS)에 응답해서 제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn)로 제1 스캔 신호들을 출력하고, 제2 스캔 라인들(SSL1-SSLn)로 제2 스캔 신호들을 출력할 수 있다. 스캔 구동 회로(SD)의 회로 구성 및 동작은 추후 상세히 설명된다.
일 실시예에서, 스캔 구동 회로(SD)는 표시 영역(DA)의 제1 측에 배치되나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서, 스캔 구동 회로(SD)는 표시 영역(DA)의 제1 측 및 제2 측에 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 표시 영역(DA)의 제1 측에 배치된 스캔 구동 회로는 제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn)로 제1 스캔 신호들을 제공하고, 표시 영역(DA)의 제2 측에 배치된 스캔 구동 회로는 제2 스캔 라인들(SSL1-SSLn)로 제2 스캔 신호들을 제공할 수 있다.
전압 발생기(300)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 전압들을 발생한다. 이 실시예에서, 전압 발생기(300)는 표시 패널(DP)의 동작에 필요한 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT)을 발생한다. 전압 발생기(300)는 제1 구동 전압(ELVDD), 제2 구동 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(VINT) 뿐만 아니라 표시 패널(DP) 및 스캔 구동 회로(SD)의 동작에 필요한 다양한 전압들을 더 발생할 수 있다.도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 컨트롤러의 블록도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 구동 컨트롤러(100)는 영상 프로세서(112) 및 제어 신호 발생부(114)를 포함한다.
영상 프로세서(112)는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)에 응답해서 영상 데이터 신호(DS)를 출력한다.
제어 신호 발생부(114)는 영상 신호(RGB) 및 제어 신호(CTRL)에 응답해서 데이터 제어 신호(DCS) 및 스캔 제어 신호(SCS)를 출력한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소의 등가 회로도이다.
도 4에는 도 1에 도시된 데이터 라인들(DL1-DLm) 중 i번째 데이터 라인(DLi), 제1 스캔 라인들(SCL1-SCLn) 중 j번째 제1 스캔 라인(SCLj), 제2 스캔 라인들(SSL2-SSLn) 중 j번째 제2 스캔 라인(SSLj)에 접속된 화소(PXij)의 등가 회로도를 예시적으로 도시하였다.
도 1에 도시된 복수의 화소들(PX) 각각은 도 4에 도시된 화소(PXij)의 등가 회로도와 동일한 회로 구성을 가질 수 있다. 이 실시예에서 화소(PXij)는 적어도 하나의 발광 다이오드(light emitting diode)(ED) 및 화소 회로부(PXC)를 포함한다.
화소 회로부(PXC)는 상기 발광 다이오드(ED)와 전기적으로 연결되고, 데이터 라인(DLi)으로부터 전달된 데이터 신호(Di)에 대응하는 전류를 발광 다이오드(ED)로 제공하기 위한 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다.이 실시예에서 화소(PXij)의 화소 회로부(PXC)는 제1 트랜지스터(T1), 제2 트랜지스터(T2), 제3 트랜지스터(T3) 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1-T3) 각각은 산화물 반도체를 반도체층으로 하는 N-타입 트랜지스터이다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고, 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1-T3) 각각은 LTPS(low-temperature polycrystalline silicon) 반도체층을 갖는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1-T3) 중 적어도 하나가 N-타입 트랜지스터이고, 나머지는 P-타입 트랜지스터일 수 있다. 또한 본 발명에 따른 화소의 회로 구성은 도 4에 제한되지 않는다. 도 3에 도시된 화소 회로부(PXC)는 하나의 예시에 불과하고 화소 회로부(PXC)의 구성은 변형되어 실시될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 스캔 라인(SCLj)은 제1 스캔 신호(SCj)를 전달하고, 제2 스캔 라인(SSLj)은 제2 스캔 신호(SSj)를 전달할 수 있다. 데이터 라인(DLi)은 데이터 신호(Di)를 전달한다. 데이터 신호(Di)는 표시 장치(DD, 도 1 참조)에 입력되는 영상 신호(RGB)에 대응하는 전압 레벨을 가질 수 있다.
도 1에 도시된 표시 패널(DP)은 제1 내지 제3 전압 라인들(VL1, VL2, VL3)을 포함할 수 있다. 제1 전압 라인(VL1) 및 제3 전압 라인(VL3)은 제1 구동 전압(ELVDD) 및 초기화 전압(VINT)을 화소 회로부(PXC)로 전달하고, 제2 전압 라인(VL2)은 제2 구동 전압(ELVSS)을 발광 다이오드(ED)의 캐소드(또는 제2 단자)로 전달할 수 있다. 제3 전압 라인(VL3)은 초기화 전압(VINT)을 화소 회로부(PXC)로 전달하는 초기화 전압 라인일 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)는 제1 전압 라인(VL1)과 연결된 제1 전극(또는 드레인 전극), 발광 다이오드(ED)의 애노드(anode)(또는 제1 단자)와 전기적으로 연결된 제2 전극(또는 드레인 전극), 커패시터(Cst)의 일단과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제1 트랜지스터(T1)는 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 라인(DLi)이 전달하는 데이터 신호(Di)에 응답해서 발광 다이오드(ED)에 구동 전류를 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DLi)과 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 라인(SCLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제2 트랜지스터(T2)는 제1 스캔 라인(SCLj)을 통해 전달받은 제1 스캔 신호(SCj)에 따라 턴 온되어 데이터 라인(DLi)으로부터 전달된 데이터 신호(Di)를 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 전달할 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)는 제3 전압 라인(VL3)과 연결된 제1 전극, 발광 다이오드(ED)의 애노드와 연결된 제2 전극, 제2 스캔 라인(SSLj)과 연결된 게이트 전극을 포함한다. 제3 트랜지스터(T3)는 제2 스캔 라인(SSLj)을 통해 전달받은 제2 스캔 신호(SSj)에 따라 턴 온되어 초기화 전압(VINT)을 발광 다이오드(ED)의 애노드로 전달할 수 있다.
커패시터(Cst)의 일단은 앞에서 설명한 바와 같이 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 타단은 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극과 연결된다. 일 실시예에 따른 화소(PXij)의 구조는 도 5에 도시한 구조에 한정되는 것은 아니고 한 화소(PXij)가 포함하는 트랜지스터의 수와 커패시터의 수 및 연결 관계는 다양하게 변형 가능하다.
도 4는 제1 스캔 신호들 및 제2 스캔 신호들을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 스캔 구동 회로(SD)는 한 프레임(F)동안 제1 스캔 신호들(SC1-SCn) 및 제2 스캔 신호들(SS1-SSn)을 각각 순차적으로 하이 레벨로 활성화한다.
도 4에서는 제1 스캔 신호들(SC1-SCn) 및 제2 스캔 신호들(SS1-SSn) 중 서로 대응하는 신호들이 동시에 활성화되는 것으로 도시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 스캔 신호(SS1)가 먼저 활성화된 후 제1 스캔 신호(SC1)가 활성화되며, 제2 스캔 신호(SS2)가 먼저 활성화된 후 제1 스캔 신호(SC2)가 활성화될 수 있다.
제2 스캔 신호(SSj)가 하이 전압으로 천이하면, 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온되어서 초기화 전압(VINT)이 발광 다이오드(ED)의 애노드로 전달된다. 초기화 전압은 2V일 수 있다. 발광 다이오드(ED)는 초기화 전압(VINT)으로 초기화될 수 있다.
제1 스캔 신호(SCj)가 하이 전압으로 천이하면, 제2 트랜지스터(T2)가 턴 온되어서 데이터 신호(Di)가 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 전달된다. 제1 트랜지스터(T1)는 데이터 신호(Di)에 의해 턴 온되며, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압에 대응하는 구동 전류가 발광 다이오드(ED)의 애노드로 제공될 수 있다. 즉, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 제공된 데이터 신호(Di)와 초기화 전압(VINT)의 차에 대응하는 구동 전류가 발광 다이오드(ED)의 애노드로 제공될 수 있다.
커패시터(Cst)의 양단에는 데이터 신호(Di)와 초기화 전압(VINT)이 제공된다. 그러므로 제1 스캔 신호(SCj) 및 제2 스캔 신호(SSj) 각각이 로우 레벨로 천이해서 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 턴 오프되더라도 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압은 일정하게 유지되어서 구동 전류가 발광 다이오드(ED)로 제공될 수 있다.
데이터 구동 회로(120)로부터 제공되는 데이터 신호(Di)는 블랙 영상일 때 최저 계조 전압 레벨(예를 들면, 1V)을 가질 수 있다. 예를 들어, 초기화 전압(VINT)이 2V이면, 제2 트랜지스터(T2) 및 제3 트랜지스터(T3)가 턴 온된 후 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 -1V이다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs로 표기함)이 드레솔드 전압(Vth)보다 낮으므로 제1 트랜지스터(T1)는 충분히 턴 오프되고, 발광 다이오드(ED)는 블랙 색상 영상을 표시할 수 있다.
도 5는 표시 장치에 표시되는 영상 및 화소들의 드레솔드 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 그래프에서 가로축은 제1 방향(DR1)(도 1 참조)으로 화소의 위치(x)이고, 세로축은 화소의 드레솔드 전압(Vth)을 나타낸다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 표시 장치(DD)(도 1 참조)에 표시되는 영상(IM1)은 제1 영역(R1) 및 제2 영역(R2)을 포함한다. 제2 영역(R2)은 직사각 형태이고, 제1 영역(R1)은 제2 영역(R2)을 둘러싸는 형태이다. 제1 영역(R1)은 블랙 색상의 영상을 표시한다. 제2 영역(R2)은 화이트 색상의 영상을 표시할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 영역(R2)은 레드 색상이 최고 계조 레벨이고, 그린 색상 및 블루 색상 각각이 최저 계조 레벨인 영상을 표시하는 레드 영역일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 영역(R2)은 그린 색상이 최고 계조 레벨이고, 레드 색상 및 블루 색상 각각이 최저 계조 레벨인 영상을 표시하는 그린 영역일 수 있다. 일 실시예에서, 제2 영역(R2)은 블루 색상이 최고 계조 레벨이고, 레드 색상 및 그린 색상 각각이 최저 계조 레벨인 영상을 표시하는 블루 영역일 수 있다. 즉, 제2 영역(R2)은 레드 색상, 그린 색상 및 블루 색상 중 어느 하나가 최고 계조 레벨이고 다른 2 가지 색상이 최저 계조 레벨인 영상을 표시하는 영역일 수 있다.
제1 커브(C1)는 표시 장치(DD)에 영상(IM1)이 표시되기 시작하는 시점에서 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)의 변화를 나타낸다.
제2 커브(C2)는 표시 장치(DD)에 영상(IM1)이 표시된 후 소정 시간(예를 들면, 30시간)이 경과한 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)의 변화를 나타낸다.
제1 영역(R1)의 화소들(PX)은 블랙 색상의 영상을 표시하므로, 제1 영역(R1)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트-소스 전압(Vgs로 표기함)은 앞서 설명한 바와 같이, 드레솔드 전압(Vth)보다 낮은 레벨(예를 들면, -1V)로 네거티브 바이어스(negative bias)된다.
특히, 제1 영역(R1) 중 제2 영역(R2)과 인접한 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)는 제2 영역(R2)에서 출력되는 광을 흡수하면서 드레솔드 전압(Vth)이 네거티브로 쉬프트하는 현상이 발생할 수 있다. 일 예로, 제2 커브(C2)와 같이, 제1 영역(R1) 중 제2 영역(R2)과 인접한 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)은 -125mV까지 낮아질 수 있다.
반면 제2 영역(R2)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 드레솔드 전압(Vth)보다 훨씬 높은 레벨로 포지티브 바이어스(positive bias)된다. 포지티브 바이어스 스트레스로 인해 제2 영역(R2)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)은 포지티브 쉬프트될 수 있다. 일 예로, 제2 커브(C2)와 같이, 제2 영역(R2)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)은 22mV까지 상승할 수 있다.
이와 같이, 제1 영역(R1)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)은 네거티브 쉬프트되고, 제2 영역(R2)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)은 포지티브 쉬프트된 상태에서 제1 영역(R1)의 화소들(PX) 및 드레솔드 제2 영역(R2)의 화소들(PX)로 동일한 계조 레벨의 데이터 신호(Di)를 제공하는 경우, 제1 영역(R1)의 화소들 중 제2 영역(R2)과 인접한 위치의 화소들의 휘도가 높아질 수 있다. 이러한 잔상 현상은 표시 품질 저하를 초래할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 프로세서의 블록도이다.
도 6을 참조하면, 영상 프로세서(112)는 스트레스 맵 생성부(210), 보상값 계산부(220) 및 보상부(230)를 포함한다.
스트레스 맵 생성부(210)는 영상 신호(RGB)를 수신하고, 한 프레임의 영상 신호(RGB)에 대한 스트레스 맵(MP)을 생성한다.
보상값 계산부(220)는 스트레스 맵(MP)에 기초하여 화소들 각각에 대응하는 보상값(CV)을 계산하고, 계산된 보상값(CV)을 출력한다.
보상부(230)는 화소들 각각에 대응하는 보상값(CV)에 따라서 영상 신호(RGB)를 보상한 영상 데이터 신호(DS)를 출력한다. 영상 데이터 신호(DS)는 도 1에 도시된 데이터 구동 회로(120)로 제공될 수 있다.
영상 프로세서(112)는 레드, 그린 블루 색상 신호를 포함하는 영상 신호(RGB)를 색상, 채도, 명도 신호를 포함하는 HSV 신호로 변환하는 변환부를 더 포함할 수 있다. 영상 프로세서(112)는 변환부에 의해 변환된 HSV 신호를 스트레스 맵 생성부(210)로 제공할 수 있다. 이러한 경우, 보상부(230)로부터 출력되는 신호는 색상, 채도, 명도 신호를 포함하는 HSV 신호이므로, 영상 프로세서(112)는 HSV 신호를 레드, 그린 블루 색상 신호를 포함하는 영상 데이터 신호(DS)로 역변환하는 역변환부를 더 필요로 할 수 있다.
도 7은 스트레스 맵 생성부(210)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 스트레스 맵 생성부(210)는 한 프레임의 영상 신호(RGB)를 복수의 블록들로 나눈다. 도 7에 도시된 예에서, 스트레스 맵 생성부(210)는 영상 신호(RGB)를 7x5개(즉, 35개)의 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57)로 나누었다. 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 각각은 a × b 개의 화소들에 대응할 수 있다(a, b 각각은 자연수). 예를 들어, 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 각각은 32 × 32 개의 화소들에 대응할 수 있다. 즉, 하나의 블록은 32 × 32 개의 화소들에 대응하는 영상 신호들을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 예에서, 하나의 블록이 32 × 32개의 화소들에 대응하는 경우, 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57)은 244 × 160개의 화소들에 대응할 수 있다.
도 7에 도시된 블록들의 개수 및 각 블록의 크기(즉, 각 블록에 대응하는 화소들을 개수)는 설명의 편의를 위해 제시된 하나의 예에 불과하며, 본 발명은 도 7에 도시된 예에 한정되지 않는다.
스트레스 맵 생성부(210)는 영상 신호(RGB)의 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 각각의 대푯값을 계산할 수 있다. 예를 들어, 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 각각의 대푯값은 블록 내 영상 신호들의 산술 평균, 중앙값, 최빈값 등 블록을 대표할 수 있는 값들 중 하나일 수 있다. 일 실시예에서, 스트레스 맵 생성부(210)는 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 각각 내 영상 신호들의 산술 평균을 계산하고, 계산 결과를 대푯값으로 설정한다. 스트레스 맵 생성부(210)로부터 출력되는 스트레스 맵(MP)은 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 각각의 대푯값을 포함할 수 있다.
도 8은 보상값 계산부(220)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에는 도 7에 도시된 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 중 일부 블록들(BK11, BK12, BK21, BK22)을 도시한다. 블록들(BK11, BK12, BK21, BK22) 각각은 스트레스 맵 생성부(210)에 의해 계산된 대푯값(V11, V12, V21, V22)을 갖는다. 대푯값들(V11, V12, V21, V22) 각각은 블록들(BK11, BK12, BK21, BK22) 중 대응하는 블록의 중심에 위치한 중심 화소의 보상값(CV)일 수 있다.. 즉, 대푯값(V11)은 블록(BK11)의 중심인 좌표(16, 16)에 위치한 제1 중심 화소(CP1)의 보상값(CV)이고, 대푯값(V12)은 블록(BK12)의 중심인 좌표(48, 16)에 위치한 제2 중심 화소(CP2)의 보상값(CV)이고, 대푯값(V21)은 블록(BK21)의 중심인 좌표(16, 48)에 위치한 제3 중심 화소(CP3)의 보상값(CV)이고, 대푯값(V22)은 블록(BK22)의 중심인 좌표(48, 48)에 위치한 제4 중심 화소(CP4)의 보상값(CV)일 수 있다.
도 6 및 도 8을 참조하면, 보상값 계산부(220)는 스트레스 맵(MP)에 기초하여 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57) 내 화소들 각각에 대응하는 보상값을 계산할 수 있다.
보상값 계산부(220)는 대푯값들(V11, V12, V21, V22) 및 대푯값들(V11, V12, V21, V22)에 대응하는중심 화소와 목표 화소 사이의 거리에 근거한 보간 연산을 통해 화소에 대응하는 보상값(CV)을 계산할 수 있다.
블록(BK12) 내 화소(Pa)(즉, 목표 화소)의 보상값을 계산하는 것을 일 예로 설명한다. 블록(BK12) 내 화소(Pa)에 대응하는 보상값(CV)은 화소(Pa)가 속하는 블록(BK12)의 대푯값(V12) 및 블록(BK12)과 인접한 블록들(BK11, BK21, BK22)의 대푯값들(V11, V21, V22) 그리고 제1, 제2 및 제4 중심 화소들(CP1, CP2, CP4)과 화소(Pa) 사이의 거리(Dx1, Dx2, Dy1, Dy2)에 근거해서 계산될 수 있다.
블록(BK11)의 대푯값(V11)이 높은 계조에 대응하고, 블록(BK12)의 대푯값(V12)이 낮은 계조에 대응하는 경우, 블록(BK12) 내 화소(Pa)의 보상값(CV)은 제1 중심 화소(CP1)와 화소(Pa) 사이의 거리(Dx1) 및 제2 중심 화소(CP2) 과 화소(Pa) 사이의 거리(Dx2)에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 중심 화소(CP1)와 제2 중심 화소(CP2) 사이에 위치한 화소들의 보상값은 거리(Dx1)가 길어질수록 점진적으로 감소할 수 있다.
도 9는 보상값 계산부(220)가 블록들(BK11, BK12) 내 화소들에 대한 보상값을 계산하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 블록(BK11) 내 화소들이 모두 화이트 계조의 영상을 표시하고, 블록(BK12) 내 화소들이 모두 블랙 계조의 영상을 표시하는 것으로 가정한다. 블랙 계조는 계조 레벨 0에 대응하고, 화이트 계조는 계조 레벨 255에 대응하는 것으로 가정한다.
블록(BK11)의 대푯값(V11)은 좌표(16, 16)에 위치한 제1 중심 화소(CP1)의 보상값(CV)이고, 블록(BK12)의 대푯값(V12)은 좌표(48, 16)에 위치한 제2 중심 화소(CP2)의 보상값(CV)일 수 있다. 이 실시예에서, 제1 중심 화소(CP1)의 보상값(CV)은 255이고, 제2 중심 화소(CP2)의 보상값(CV)은 0인 것으로 가정한다.
블록(BK11)에 인접한 블록(BK12) 내 화소(Pb)(즉, 목표 화소)의 보상값(CV)은 블록(BK11)의 대푯값(V11), 블록(BK12)의 대푯값(V12) 그리고 대푯값들(V11, V12)이 위치한 화소들(Pa, Pcb)과 화소(Pb) 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 화소(Pb)의 보상값(CV)은 125일 수 있다.
블록(BK11) 내 제1 중심 화소(CP1)와 블록(BK12) 내 화소(Pb) 사이의 화소들에 대한 보상값들(CV)은 제1 중심 화소(CP1)로부터 화소(Pb)로 이동할수록 점진적으로 감소할 수 있다.
보상값 계산부(220)는 블록들(BK11-BK17, BK21-BK27, BK31-BK37, BK41-BK47, BK51-BK57)에 대한 대표값들을 이용하여 244 × 160 개의 화소들 각각에 대한 244 × 160 개의 보상값들(CV)을 출력할 수 있다.
도 6에 도시된 보상부(230)는 화소들에 대응하는 보상값들(CV)에 근거해서 영상 신호(RGB)를 보상하고, 영상 데이터 신호(DS)를 출력할 수 있다.
도 5에서 설명한 바와 같이, 블랙 계조의 영상을 표시하는 제1 영역(R1)의 화소들(PX) 내 드레솔드 전압(Vth)이 네거티브 쉬프트하는 경우 잔상 현상이 발생할 수 있다. 그러므로 보상부(230)는 보상값들(CV)에 근거해서 영상 신호(RGB) 중 블랙 계조(또는 저 계조)인 영상 신호(RGB)만을 보상할 수 있다. 예를 들어, 보상부(230)는 영상 신호(RGB)의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 보상값들(CV)에 근거해서 영상 신호(RGB)를 보상할 수 있다. 기준 계조 레벨은 저계조 레벨(예를 들면, 20 계조 레벨)로 설정될 수 있다.
도 9에 도시된 예에서, 보상부(230)는 블록(BK11) 내 화소들에 대응하는 영상 신호(RGB)는 보상하지 않고, 블록(BK11) 내 화소들에 대응하는 영상 신호(RGB)는 보상값(CV)에 근거해서 보상할 수 있다.
이때, 블록(BK11)과 인접한 화소의 보상값(CV)은 블록(BK11)과 멀리 떨어진 화소의 보상값(CV)보다 크다. 예를 들어, 도 9에 도시된 것과 같이, 화소(Pb)의 보상값(CV)은 125이고, 제2 중심 화소(CP2)의 보상값은 0이다.
즉, 화이트 계조의 영상을 표시하는 블록(BK11)과 인접한 화소(Pb)를 제2 중심 화소(CP2)보다 높은 보상값(CV)으로 보상할 수 있다. 그러므로 화소(Pb) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)이 네거티브 쉬프트하는 것을 방지할 수 있다.
도 10a는 표시 장치에 표시되는 영상(IM2)의 일 예를 보여준다.
도 10a를 참조하면, 영상(IM2)은 제1 영역(RA1) 및 제2 영역(RA2)을 포함한다. 제1 영역(RA1)은 화이트 색상의 영상을 표시한다. 제2 영역(RA2)은 블랙 색상의 영상을 표시한다. 경계 영역(BR)은 제1 영역(RA1)과 제2 영역(RA2)이 인접한 영역이다.
도 10b 및 도 10c는 도 10a에 도시된 영상(IM2)의 경계 영역(BR)에 대응하는 영상 데이터 신호(DS)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 10b 및 도 10c에서 가로축은 제1 방향(DR1)(도 1 참조)으로 화소의 위치(x)이고, 세로축은 영상 데이터 신호(DS)의 계조 레벨을 나타낸다.
도 10b는 영상 프로세서(112)가 보상 동작을 수행하지 않는 경우 영상 프로세서(112)로부터 출력되는 영상 데이터 신호(DS)를 보여준다.
경계 영역(BR) 중 제1 영역(RA1)에 대응하는 화소들로 제공될 영상 데이터 신호(DS)는 화이트 계조에 대응하는 계조 레벨(예를 들면, 255 계조 레벨)을 갖는다. 경계 영역(BR) 중 제2 영역(RA2)에 대응하는 화소들로 제공될 영상 데이터 신호(DS)는 블랙 계조에 대응하는 계조 레벨(예를 들면, 0 계조 레벨)을 갖는다.
도 10c는 영상 프로세서(112)가 보상 동작을 수행하는 경우 영상 프로세서(112)로부터 출력되는 영상 데이터 신호(DS)를 보여준다.
영상 프로세서(112)는 경계 영역(BR) 중 제1 영역(RA1)에 대응하는 화소들(PX) 각각으로 화이트 계조에 대응하는 계조 레벨(예를 들면, 255 계조 레벨)을 갖는 영상 데이터 신호(DS)를 제공한다. 영상 프로세서(112)는 경계 영역(BR)의 제2 영역(RA2) 중 제1 영역(RA1)과 인접한 1번째부터 M번째 화소들 각각으로 블랙 계조에 대응하는 계조 레벨보다 높은 계조 레벨(예를 들면, 5 계조 레벨)부터 점진적으로 낮아지는 영상 데이터 신호(DS)를 제공한다. 즉, 경계 영역(BR) 중 제2 영역(RA2)에 배치된 화소들에 각각 대응하는 보상값(CV)은 제1 영역(RA1)에 가까워질수록 점진적으로 커진다.
영상 프로세서(112)는 제2 영역(RA2)에 대응하는 화소들 중 제1 영역(RA1)으로부터 M+1번째 화소로 블랙 계조에 대응하는 계조 레벨(예를 들면, 0 계조 레벨)을 갖는 영상 데이터 신호(DS)를 제공한다. 여기서, M은 자연수이며, 영상(IM2)의 특성에 따라 가변될 수 있다.
도 3에서 설명한 바와 같이, 화이트 계조의 영상을 표시하는 제1 영역(RA1)과 인접한 제2 영역(RA2) 내 화소의 제1 트랜지스터(T1)의 드레솔드 전압(Vth)은 네거티브 쉬프트될 수 있다. 그러므로 경계 영역(BR)의 제2 영역(RA2) 중 제1 영역(RA1)과 인접한 1번째부터 M번째 화소들 각각으로 블랙 계조보다 높은 계조 레벨의 데이터 신호(Di)를 화소(PXij)로 제공함으로써 제1 트랜지스터(T1)의 드레솔드 전압(Vth)이 네거티브 쉬프트되는 현상을 보상할 수 있다.
또한 영상 프로세서(112)는 경계 영역(BR)의 제2 영역(RA2) 중 제1 영역(RA1)과 인접한 1번째부터 M번째 화소들 각각으로 블랙 계조에 대응하는 계조 레벨보다 높은 계조 레벨(예를 들면, 5 계조 레벨)부터 점진적으로 낮아지는 영상 데이터 신호(DS)를 제공함으로써 사용자가 제1 영역(RA1)과 제2 영역(RA2)의 경계 영역에서 휘도 변화를 인지하는 것을 방지할 수 있다.
도 11은 표시 장치에 표시되는 영상 및 화소들의 드레솔드 전압 변화를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 11에 도시된 그래프에서 가로축은 제1 방향(DR1)(도 1 참조)으로 화소의 위치(x)이고, 세로축은 화소의 드레솔드 전압(Vth)을 나타낸다.
도 11에 도시된 영상(IM1)은 도 5에 도시된 영상(IM1)과 동일하다. 영상(IM1)의 제2 영역(R2)은 직사각 형태이고, 제1 영역(R1)은 제2 영역(R2)을 둘러싸는 형태이다. 제1 영역(R1)은 블랙 색상의 영상을 표시한다. 제2 영역(R2)은 화이트 색상의 영상을 표시할 수 있다.
제3 커브(C3)는 표시 장치(DD)에 영상(IM1)이 표시되기 시작하는 시점에서 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)의 변화를 나타낸다.
제4 커브(C4)는 표시 장치(DD)에 영상(IM1)이 표시된 후 소정 시간(예를 들면, 30시간)이 경과한 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)의 변화를 나타낸다.
도 6에 도시된 영상 프로세서(112)는 영상 신호(RGB)를 보상값(CV)을 이용하여 보상한 영상 데이터 신호(DS)를 도 1에 도시된 데이터 구동 회로(120)로 제공할 수 있다. 따라서 표시 장치(DD)에 영상(IM1)이 장시간 표시되더라도 제1 영역(R1)의 화소들(PX) 내 제1 트랜지스터(TR1)의 드레솔드 전압(Vth)이 네거티브 쉬프트되는 것을 최소화할 수 있다.
도 12는 표시 장치에 표시되는 영상(IM3)의 일 예를 보여준다. 도 13은 도 12에 도시된 영상(IM3)에 대한 스트레스 맵 생성부(210)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 표시 장치(DD)(도 1 참조)에 표시되는 영상(IM3)은 제1 영역(RB1) 및 제2 영역(RB2)을 포함한다. 제2 영역(RB2)은 직사각 형태이고, 제1 영역(RB1)은 제2 영역(RB2)을 둘러싸는 형태이다. 제2 영역(RB2)은 블루 색상의 영상을 표시한다. 제1 영역(RB1)은 블랙 색상의 영상을 표시할 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(RB1)은 블록들(BK11-BK17, BK21, BK22, BK26, BK27, BK31, BK32, BK36, BK37, BK41, BK42, BK46, BK47, BK51-BK57)에 대응하고, 제2 영역(RB2)은 블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45)에 대응할 수 있다.
제1 영역(RB1)의 화소들 중 제2 영역(RB2)과 인접한 화소들의 영상 신호는 도 7 내지 도 9에서 설명한 방식에 의해 보상될 있다. 그러므로 제2 영역(RB2)의 화소들 내 트랜지스터들의 드레솔드 전압이 네가티브 쉬프트되는 것을 방지할 수 있다.
도 14는 도 13에 도시된 화소(Pd)를 보여주는 도면이다.
도 14를 참조하면,화소(Pd)는 레드 색상에 대응하는 레드 서브 화소(P-R), 그린 색상에 대응하는 그린 서브 화소(P-G) 및 블루 색상에 대응하는 블루 서브 화소(P-B)를 포함할 수 있다. 도 14에는 화소(Pd)가 레드 서브 화소(P-R), 그린 서브 화소(P-G) 및 블루 서브 화소(P-B)를 포함하는 것을 일 예로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 화소의 색상은 다양하게 변경될 수 있다
도 1 내지 도 12의 설명에서 화소(PX)는 특정 색상에 한정되지 않고, 레드 서브 화소(P-R), 그린 서브 화소(P-G) 및 블루 서브 화소(P-B)를 통칭한다.
도 14에 도시된 레드 서브 화소(P-R), 그린 서브 화소(P-G) 및 블루 서브 화소(P-B) 각각은 도 3에 도시된 화소(PXij)와 동일한 회로 구성을 포함할 수 있다.
제2 영역(RB2)이 블루 색상의 영상을 표시하는 경우, 제2 영역(RB2) 내 블루 서브 화소(P-B)는 최고 계조 레벨(예를 들면, 255 계조 레벨)에 대응하는 데이터 신호(Di)(도 3 참조)를 수신하고, 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G)는 각각 최저 계조 레벨(예를 들면, 0 계조 레벨)의 데이터 신호(Di)를 수신할 수 있다. 그러므로 제2 영역(RB2) 내 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G) 내 제1 트랜지스터들의 드레솔드 전압도 네가티브 쉬프트될 수 있다.
도 13에 도시된 예에서, 블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45) 각각의 대푯값은 레드 서브 화소(P-R)에 대응하는 계조 레벨(0 계조 레벨), 그린 서브 화소(P-G)에 대응하는 계조 레벨(0 계조 레벨) 및 블루 서브 화소(P-B)에 대응하는 계조 레벨(255 계조 레벨)의 산술 평균인 85일 수 있다.
블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45) 각각의 대푯값이 서로 동일하므로 보간 계산 방식에 의해 블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45) 내 화소들의 보상값(CV)이 대푯값인 85로 동일할 수 있다.
도 6에 도시된 영상 프로세서(112)의 보상값 계산부(220)는 스트레스 맵(MP)에 기초하여 제2 영역(RB2) 내 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G) 각각에 대응하는 보상값(CV)을 출력할 수 있다.
블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45) 내 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G)에 대응하는 계조 레벨은 기준 계조 레벨 이하이므로, 보상부(230)는 보상값(CV)에 근거하여 제2 영역(RB2) 내 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G)에 대응하는 영상 신호(RGB)를 보상한 영상 데이터 신호(DS)를 출력할 수 있다.
즉, 블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45) 내 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G)에 대응하는 영상 신호(RGB)는 보상값(CV)(예를 들면, 85)에 근거해서 보상될 수 있다.
블록들(BK23-BK25, BK33-BK35, BK43-BK45) 내 블루 서브 화소(P-B)에 대응하는 영상 신호(RGB)는 기준 계조 레벨보다 높은 계조 레벨이므로, 보상없이 영상 신호(RGB)를 영상 데이터 신호(DS)로 출력할 수 있다.
그 결과, 제2 영역(RB2) 내 레드 서브 화소(P-R) 및 그린 서브 화소(P-G) 내 트랜지스터들의 드레솔드 전압이 네가티브 쉬프트되는 것을 최소화할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해여져야만 할 것이다.
DD: 표시 장치
DP: 표시 패널
100: 구동 컨트롤러
120: 데이터 구동 회로
130: 스캔 구동 회로
210: 스트레스 맵 생성부
220: 보상값 계산부
230: 보상부

Claims (20)

  1. 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 복수의 화소들로 데이터 신호를 제공하는 구동 회로를 포함하되;
    상기 구동 회로는
    상기 영상 신호를 복수 개의 블록들로 나누고, 상기 복수 개의 블록들 각각의 대푯값을 포함하는 스트레스 맵을 생성하는 스트레스 맵 생성부;
    상기 스트레스 맵에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각에 대응하는 보상값을 계산하는 보상값 계산부; 및
    상기 영상 신호의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 상기 보상값에 근거해서 상기 영상 신호를 보상한 상기 데이터 신호를 출력하는 보상부를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트레스 맵은 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록의 제1 대푯값 및 상기 제1 블록과 인접한 제2 블록의 제2 대푯값을 포함하고,
    상기 제2 블록 내 목표 화소의 상기 보상값은 상기 제1 대푯값 및 상기 제2 대푯값을 이용한 보간 연산에 의해 계산되는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 블록의 상기 제1 대푯값은 상기 제1 블록의 중심에 위치한 제1 중심 화소의 보상값이고,
    상기 제2 블록의 상기 제2 대푯값은 상기 제2 블록의 중심에 위치한 제2 중심 화소의 보상값인 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 목표 화소의 보상값은 상기 제1 대푯값, 상기 제2 대푯값, 상기 제1 중심 화소와 상기 목표 화소 사이의 거리 및 상기 제2 중심 화소와 상기 제1 화소 사이의 거리에 의해 계산되는 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 대푯값이 상기 제2 대푯값보다 큰 값일 때 상기 제1 중심 화소와 상기 제2 중심 화소 사이의 화소들 각각의 보상값은 상기 제1 중심 화소부터 상기 제2 중심 화소 방향으로 점진적으로 감소하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트레스 맵 생성부는 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록의 제1 대푯값 및 상기 제1 블록과 인접한 제2 블록의 제2 대푯값을 포함하는 상기 스트레스 맵을 생성하고,
    상기 보상값 계산부는 상기 제1 대푯값 및 상기 제2 대푯값을 이용한 보간 연산에 의해 상기 제2 블록 내 목표 화소의 상기 보상값을 계산하는 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 화소들은 제1 색상 서브 화소들, 제2 색상 서브 화소들 및 제3 색상 서브 화소들을 포함하고,
    상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록 내 제1 색상 서브 화소들 및 제2 색상 서브 화소들 각각에 대응하는 상기 영상 신호가 최고 계조 레벨에 대응하고, 상기 제3 색상 서브 화소들 각각에 대응하는 상기 영상 신호가 최저 계조 레벨에 대응할 때, 상기 제1 색상 서브 화소들, 상기 제2 색상 서브 화소들 및 상기 제3 색상 서브 화소들에 각각 대응하는 보상값은 상기 제1 블록의 대푯값으로 설정되는 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보상부는 상기 제3 색상 서브 화소들 각각에 대응하는 상기 영상 신호를 상기 보상값으로 보상하는 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 블록들 각각은 a × b 개(a, b 각각은 자연수)의 화소들에 대응하는 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 블록들 각각의 상기 대푯값은 상기 a × b 개의 화소들에 대응하는 영상 신호들의 산술 평균인 표시 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 화소들 각각은,
    제1 구동 전압을 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제1 전극 및 제2 구동 전압을 수신하는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드;
    상기 데이터 신호를 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
    초기화 전압을 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터; 및
    상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 상기 제2 전극 사이에 연결된 커패시터를 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보상값은 상기 제1 트랜지스터의 드레솔드 전압의 변화를 보상하기 위한 값으로 설정되는 표시 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동 회로는
    상기 복수 개의 화소들과 연결된 복수 개의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동 회로;
    상기 복수 개의 화소들과 연결된 복수 개의 스캔 라인들을 구동하는 스캔 구동 회로; 및
    제어 신호 및 상기 영상 신호를 수신하고, 상기 데이터 구동 회로 및 상기 스캔 구동 회로를 제어하는 구동 컨트롤러를 포함하는 표시 장치.
  14. 복수 개의 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    영상 신호를 수신하고, 상기 표시 패널에 영상이 표시되도록 상기 복수의 화소들로 데이터 신호를 제공하는 구동회로를 포함하되;
    상기 복수 개의 화소들 각각은 발광 다이오드 및 상기 데이터 신호에 대응하는 전류를 상기 발광 다이오드로 제공하는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며,
    상기 구동 회로는
    상기 영상 신호를 복수 개의 블록들로 나누고, 상기 복수 개의 블록들 각각의 대푯값을 포함하는 스트레스 맵을 생성하는 스트레스 맵 생성부;
    상기 스트레스 맵에 기초하여 상기 복수의 화소들 각각에 대응하는 보상값을 계산하는 보상값 계산부; 및
    상기 영상 신호의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 상기 보상값에 근거해서 상기 적어도 하나의 트랜지스터의 드레솔드 전압의 변화가 보상되도록 상기 영상 신호를 보상한 상기 데이터 신호를 출력하는 보상부를 포함하는 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 스트레스 맵은 상기 복수 개의 블록들 중 제1 블록의 제1 대푯값 및 상기 제1 블록과 인접한 제2 블록의 제2 대푯값을 포함하고,
    상기 제2 블록 내 목표 화소의 상기 보상값은 상기 제1 대푯값 및 상기 제2 대푯값을 이용한 보간 연산에 의해 계산되는 표시 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 블록의 상기 제1 대푯값은 상기 제1 블록의 중심에 위치한 제1 중심 화소의 보상값이고,
    상기 제2 블록의 상기 제2 대푯값은 상기 제2 블록의 중심에 위치한 제2 중심 화소의 보상값인 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 목표 화소의 보상값은 상기 제1 대푯값, 상기 제2 대푯값, 상기 제1 중심 화소와 상기 목표 화소 사이의 거리 및 상기 제2 중심 화소와 상기 제1 화소 사이의 거리에 의해 계산되는 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수 개의 화소들 각각은,
    제1 구동 전압을 수신하는 제1 전극, 제2 전극 및 게이트 전극을 포함하는 제1 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제1 전극 및 제2 구동 전압을 수신하는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드;
    상기 데이터 신호를 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제1 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터;
    초기화 전압을 수신하는 제1 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제2 전극과 전기적으로 연결된 제2 전극 및 제2 스캔 신호를 수신하는 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터; 및
    상기 제1 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 상기 제2 전극 사이에 연결된 커패시터를 포함하는 표시 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 보상부는
    상기 영상 신호의 계조 레벨이 기준 계조 레벨 이하일 때 상기 보상값에 근거해서 상기 제1 트랜지스터의 상기 드레솔드 전압의 변화가 보상되도록 상기 영상 신호를 보상한 상기 데이터 신호를 출력하는 표시 장치.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 블록들 각각은 a × b 개(i, j 각각은 자연수)의 화소들에 대응하는 표시 장치.
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