KR20230111651A - 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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김민경
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

표시 장치는 표시 패널을 포함한다. 표시 패널은 화소를 포함하고, 화소는 상호 다른 색상들로 발광하는 서브 화소들을 포함한다. 구동부는 서브 화소들 각각에 흐르는 전류량 및 서브 화소들 각각의 발광 듀티를 조절한다. 화소가 표현하는 영상의 색좌표가 기준 색 공간 이내인 경우, 구동부는 서브 화소들 중 하나의 서브 화소를 제1 전류량 및 제1 발광 듀티로 구동시킨다. 색좌표가 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 구동부는 하나의 서브 화소를 제2 전류량 및 제2 발광 듀티로 구동시킨다. 동일한 휘도를 기준으로, 제2 전류량은 제1 전류량보다 크고, 제2 발광 듀티는 제1 발광 듀티보다 작다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF DRIVING DISPLAY DEVICE}
본 발명의 실시예는 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 정보 디스플레이에 대한 관심이 고조되고 있다. 이에 따라, 표시 장치에 대한 연구 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
본 발명의 일 목적은 고색 재현(wide color gamut)이 가능한 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 화소를 포함하고, 상기 화소는 상호 다른 색상들로 발광하는 서브 화소들을 포함하는, 표시 패널; 및 상기 서브 화소들 각각에 흐르는 전류량 및 상기 서브 화소들 각각의 발광 듀티를 조절하는 구동부를 포함한다. 상기 화소가 표현하는 영상의 색좌표가 기준 색 공간 이내인 경우, 상기 구동부는 상기 서브 화소들 중 하나의 서브 화소를 제1 전류량 및 제1 발광 듀티로 구동시킨다. 상기 색좌표가 상기 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 상기 구동부는 상기 하나의 서브 화소를 제2 전류량 및 제2 발광 듀티로 구동시킨다. 동일한 휘도를 기준으로, 상기 제2 전류량은 상기 제1 전류량보다 크고, 상기 제2 발광 듀티는 상기 제1 발광 듀티보다 작다.
상기 서브 화소들 각각은 무기 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 하나의 서브 화소에 흐르는 전류량에 따라 상기 하나의 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장이 쉬프트될 수 있다.
상기 화소는 적색으로 발광하는 제1 서브 화소, 녹색으로 발광하는 제2 서브 화소, 및 청색으로 발광하는 제3 서브 화소를 포함하고, 상기 제1 서브 화소는 AlGaInP 계열의 무기 물질을 포함하며, 상기 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소는 GaN 계열의 무기 물질을 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 화소에서 방출된 광은 약 635nm 내지 약 640nm 범위에서 가변되는 피크 파장을 가지고, 상기 제2 서브 화소에서 방출된 광은 약 520nm 내지 약 530nm 범위에서 가변되는 피크 파장을 가지며, 상기 제3 서브 화소에서 방출된 광은 약 450nm 내지 약 460nm 범위에서 가변되는 피크 파장을 가질 수 있다.
상기 제2 전류량은 상기 제1 전류량의 2배 이상이고, 상기 제2 발광 듀티는 상기 제1 발광 듀티의 1/2 이하일 수 있다.
상기 구동부는, 상기 서브 화소들에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 화소의 상기 색좌표를 산출하는 제1 산출부; 상기 색좌표에 대응하는 상기 하나의 서브 화소의 피크 파장들의 소비 전력들을 산출하는 제2 산출부; 상기 피크 파장들 중에서 상기 소비 전력들 중 가장 작은 소비 전력에 대응하는 피크 파장을 선택하는 선택부; 및 상기 피크 파장에 기초하여 상기 하나의 서브 화소에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 신호 생성부를 포함할 수 있다.
상기 하나의 서브 화소가 적색으로 발광하는 경우, 상기 선택부는 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 짧은 피크 파장을 선택할 수 있다.
상기 하나의 서브 화소가 녹색 또는 청색으로 발광하는 경우, 상기 선택부는 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 긴 피크 파장을 선택할 수 있다.
상기 서브 화소들 중 적어도 일부는 상호 다른 발광 듀티들을 가지고 발광할 수 있다.
상기 서브 화소들은 상호 동일한 발광 듀티를 가지고 발광할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 서브 화소들에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 영상의 삼자극치를 산출하는 제1 산출부; 상기 삼자극치에 대응하는 피크 파장을 결정하는 제2 산출부; 및 상기 피크 파장에 기초하여 상기 하나의 서브 화소에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 신호 생성부를 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 서브 화소들에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 화소의 색좌표를 산출하는 산출부; 상기 색좌표가 상기 기준 색 공간 이내인지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 하나의 서브 화소에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 신호 생성부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은, 화소를 포함하고 상기 화소는 상호 다른 색상의 광들을 방출하는 서브 화소들을 포함하는 표시 장치에서 수행될 수 있다. 상기 표시 장치의 구동 방법은, 상기 화소에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 화소가 표현하는 영상의 색좌표를 산출하는 단계; 및 상기 색좌표에 기초하여 상기 서브 화소들 각각에 흐르는 전류량 및 상기 서브 화소들 각각의 발광 듀티를 조절하여 상기 서브 화소들을 구동하는 단계를 포함한다. 동일한 휘도를 기준으로, 상기 화소의 색좌표가 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 상기 서브 화소들을 구동하는 단계는, 상기 서브 화소들 중 적어도 하나에 흐르는 상기 전류량을 증가시키는 단계; 및 상기 서브 화소들 중 상기 적어도 하나의 상기 발광 듀티를 감소시키는 단계를 포함한다.
동일한 휘도를 기준으로, 상기 화소의 색좌표가 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 상기 전류량은 2배 이상 증가하고, 상기 발광 듀티는 1/2 이하로 감소할 수 있다.
상기 서브 화소들을 구동하는 단계는, 상기 색좌표에 대응하는 상기 하나의 서브 화소의 피크 파장들의 소비 전력들을 산출하는 단계; 상기 피크 파장들 중에서 상기 소비 전력들 중 가장 작은 소비 전력에 대응하는 피크 파장을 선택하는 단계; 및 상기 피크 파장에 기초하여 상기 서브 화소들 중 상기 적어도 하나에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 하나의 서브 화소가 적색으로 발광하는 경우, 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 짧은 피크 파장이 선택될 수 있다.
상기 하나의 서브 화소가 녹색 또는 청색으로 발광하는 경우, 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 긴 피크 파장이 선택될 수 있다.
상기 서브 화소들을 구동하는 단계는, 상기 서브 화소들 중 적어도 일부를 상호 다른 발광 듀티들로 구동시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는, 서브 화소들을 포함하는 표시 패널; 및 영상 데이터에 기초하여 상기 서브 화소들에 흐르는 전류량 및 상기 서브 화소들의 발광 듀티를 조절하는 구동부를 포함한다. 상기 구동부는, 상기 영상 데이터에 대응하는 영상이 일반 영상인 경우 제1 모드로 동작하며, 상기 영상 데이터에 대응하는 영상이 고색 재현이 요구되는 영상인 경우 제2 모드로 동작한다. 상기 제2 모드에서 상기 전류량은 상기 제1 모드에서 상기 전류량에 비해 증가하고, 상기 제2 모드에서 상기 발광 듀티는 상기 제1 모드에서 상기 발광 듀티보다 작아진다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 구동 방법은, 화소(또는, 화소가 표시하는 타겟 영상)의 삼자극치 또는 색좌표에 기초하여 화소 내 서브 화소들 각각의 전류량 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 서브 화소들 각각에서 방출되는 광의 피크 파장은 전류량에 따라 가변될 수 있다. 따라서, 표시 장치는 소비 전력을 최소화하면서 고색 영역의 영상을 표시할 수 있다.
실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 서브 화소의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함된 구동부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2의 서브 화소의 구동 방식을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 2의 서브 화소에서 방출되는 광을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 표시 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1의 표시 장치의 표현 범위를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함된 구동부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 구동부에서 이용되는 제1 룩업테이블의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 1의 표시 장치에 포함된 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 도 12의 화소를 구동하는 단계를 나타내는 순서도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 표시 장치에 포함된 서브 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 16은 도 15의 서브 표시 장치에 포함된 서브 화소의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 아래의 설명에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수만을 포함하지 않는 한, 복수의 표현도 포함한다.
일부 실시예가 기능 블록, 유닛 및/또는 모듈과 관련하여 첨부된 도면에서 설명된다. 당업자는 이러한 블록, 유닛 및/또는 모듈이 논리 회로, 개별 구성 요소, 마이크로 프로세서, 하드 와이어 회로, 메모리 소자, 배선 연결, 및 기타 전자 회로에 의해 물리적으로 구현된다는 것을 이해할 것이다. 이는 반도체 기반 제조 기술 또는 기타 제조 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 마이크로 프로세서 또는 다른 유사한 하드웨어에 의해 구현되는 블록, 유닛 및/또는 모듈의 경우, 소프트웨어를 사용하여 프로그래밍 및 제어되어 본 발명에서 논의되는 다양한 기능을 수행할 수 있으며, 선택적으로 펌웨어 및/또는 또는 소프트웨어에 의해 구동될 수 있다. 또한, 각각의 블록, 유닛 및/또는 모듈은 전용 하드웨어에 의해 구현될 수 있거나, 일부 기능을 수행하는 전용 하드웨어와 다른 기능을 수행하는 프로세서(예를 들어, 하나 이상의 프로그래밍된 마이크로 프로세서 및 관련 회로)의 조합으로 구현 될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서 블록, 유닛 및/또는 모듈은 본 발명의 개념의 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 상호 작용하는 둘 이상의 개별 블록, 유닛 및/또는 모듈로 물리적으로 분리될 수도 있다. 또한, 일부 실시예서 블록, 유닛 및/또는 모듈은 본 발명의 개념의 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 물리적으로 더 복잡한 블록, 유닛 및/또는 모듈로 결합될 수도 있다.
한편, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지는 않으며, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있을 것이다. 또한, 이하에서 개시되는 각각의 실시예는 단독으로 실시되거나, 또는 적어도 하나의 다른 실시예와 결합되어 복합적으로 실시될 수 있을 것이다.
도면에서 본 발명의 특징과 직접적으로 관계되지 않은 일부 구성 요소는 본 발명을 명확하게 나타내기 위하여 생략되었을 수 있다. 또한, 도면 상의 일부 구성 요소는 그 크기나 비율 등이 다소 과장되어 도시되었을 수 있다. 도면 전반에서 동일 또는 유사한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조 번호 및 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 표시 장치(100)는, 표시부(110)(또는, 표시 패널), 데이터 처리부(120), 및 구동부(130)를 포함할 수 있다.
표시부(110)는 영상을 표시할 수 있다. 표시부(110)는 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3,...)(또는, 전류 제어 라인들), 듀티 제어 라인들(DCL1, DCL2, DCL3,...)(또는, 발광 제어 라인들), 및 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)을 포함할 수 있다. 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...) 각각은 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3,...) 중 대응되는 데이터 라인과 듀티 제어 라인들(DCL1, DCL2, DCL3,...) 중 대응되는 듀티 제어 라인에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1)는 제1 데이터 라인(DL1) 및 제1 듀티 제어 라인(DCL1)에 연결되고, 제2 서브 화소(SPXL2)는 제2 데이터 라인(DL2) 및 제2 듀티 제어 라인(DCL2)에 연결되며, 제3 서브 화소(SPXL3)는 제3 데이터 라인(DL3) 및 제3 듀티 제어 라인(DCL3)에 연결될 수 있다.
서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)은 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3,...)을 통해 제공되는 데이터 신호(또는, 전류 제어 신호)에 대응하는 강도로 발광하되, 듀티 제어 라인들(DCL1, DCL2, DCL3,...)을 통해 제공되는 듀티 제어 신호에 대응하는 발광 듀티(또는, 발광 시간)를 가지고 발광할 수 있다.
제1 서브 화소(SPXL1), 제2 서브 화소(SPXL2), 및 제3 서브 화소(SPXL3)는 상호 다른 색들(또는, 다른 파장대)로 발광할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1)는 적색(또는, 적색 파장대)의 광을 방출하며, 제2 서브 화소(SPXL2)는 녹색(또는, 녹색 파장대)의 광을 방출하고, 제3 서브 화소(SPXL3)는 청색(또는, 청색 파장대)의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1)는 약 635nm 내지 약 640nm 범위의 피크 파장을 가지는 광을 방출하고, 제2 서브 화소(SPXL2)는 약 520nm 내지 약 530nm 범위의 피크 파장을 가지는 광을 방출하며, 제3 서브 화소(SPXL3)는 약 450nm 내지 약 460nm 범위의 피크 파장을 가지는 광을 방출할 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 서브 화소(SPXL1), 제2 서브 화소(SPXL2), 및 제3 서브 화소(SPXL3)는 다른 색상들(예를 들어, 시안, 마젠타, 옐로우 등)로 발광할 수도 있다.
적어도 하나의 제1 서브 화소(SPXL1), 적어도 하나의 제2 서브 화소(SPXL2), 및 적어도 하나의 제3 서브 화소(SPXL3)는 풀-컬러를 표현하는 최소 단위인 화소(PXL)를 구성할 수 있다. 즉, 화소(PXL)는 적어도 하나의 제1 서브 화소(SPXL1), 적어도 하나의 제2 서브 화소(SPXL2), 및 적어도 하나의 제3 서브 화소(SPXL3)를 포함할 수 있다.
한편, 하나의 행(또는, 화소행)에 포함된 제1, 제2, 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)이 상호 다른 제1, 제2, 및 제3 듀티 제어 라인들(DCL1, DCL2, DCL3)에 연결되는 것으로 도 1에 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나의 행에 포함된 제1, 제2, 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)은 하나의 듀티 제어 라인에 연결될 수도 있다. 이 경우, 제1, 제2, 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 발광 듀티는 공통적으로 제어될 수도 있다.
데이터 처리부(120)는 외부(예를 들어, 그래픽 프로세서)로부터 입력 영상 데이터(DATA1) 및 제어 신호를 수신하고, 제어 신호에 기초하여 입력 영상 데이터(DATA1)를 변환하여 영상 데이터(DATA2)를 생성할 수 있다. 제어 신호는 수직 동기 신호, 기준 클럭 신호 등을 포함할 수 있다. 수직 동기 신호는 프레임 데이터(즉, 하나의 프레임 영상이 표시되는 프레임 구간에 대응하는 데이터)의 시작을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 데이터 처리부(120)는 입력 영상 데이터(DATA1)를 표시부(110) 내 화소 배열에 부합하는 포맷을 가지는 영상 데이터(DATA2)로 변환할 수 있다. 데이터 처리부(120)는 타이밍 제어부(timing controller; T-con)와 같은 집적 회로로 구현될 수 있다.
구동부(130)는 데이터 처리부(120)로부터 제공되는 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 데이터 신호들(또는, 데이터 전압들, 전류 제어 신호들)을 생성하고, 데이터 신호들을 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3,...)을 통해 표시부(110)(또는, 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...))에 제공할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 소스 드라이버와 같은 집적 회로로 구현되며, 소스 드라이버는 영상 데이터(DATA2)를 래치하는 래치, 래치된 영상 데이터(예를 들어, 디지털 형태의 데이터)를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터(또는, 디코더), 및 데이터 신호를 데이터 라인에 출력하는 버퍼(또는, 증폭기)를 포함할 수 있다.
또한, 구동부(130)는 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 듀티 제어 신호들을 생성하고, 듀티 제어 신호들을 듀티 제어 라인들(DCL1, DCL2, DCL3,...)을 통해 표시부(110)(또는, 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...))에 제공할 수 있다. 듀티 제어 신호들 각각은 사각파 형태를 가질 수 있다.
예를 들어, 저계조에 대한 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)의 발광 효율은 고계조에 대한 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)의 발광 효율보다 낮거나, 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)의 발광 특성들간에 편차가 존재할 수 있다. 이에 따라, 데이터 신호(또는, 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)에 흐르는 전류량)를 조절하는 방식만으로는 화소(PXL)의 휘도(또는, 저계조에 대응하는 휘도)를 정밀하게 제어하기 어렵거나 저계조의 영상을 제대로 표현하기 어려울 수 있다. 따라서, 저계조의 영상을 표시하고자 하는 경우, 구동부(130)(또는, 표시 장치(100))는 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)에 흐르는 전류량(또는, 이에 대응하는 데이터 신호)을 상대적으로 높게 유지하고(예를 들어, 중계조에 대응하는 전류량으로 유지하고), 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)의 발광 듀티를 조절할 수 있다.
실시예들에서, 구동부(130)는 영상 데이터(DATA2)에 포함된 계조값들에 기초하여 화소(PXL)(또는, 화소(PXL)가 표시하고자 하는 타겟 영상)의 색좌표(또는, 색도 좌표, 삼자극치)를 산출하고, 화소(PXL)의 색좌표(또는, 삼자극치)가 기준 색 공간(또는, 기준 자극치 공간) 이내인지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과에 기초하여 데이터 신호들 및 듀티 제어 신호들을 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 기준 색 공간(또는, 기준 색역)은 모니터, 프린터 등에 사용하기 위해 만들어진 표준 색 공간(예를 들어, sRGB)일 수 있다. 예를 들어, 색좌표가 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 전류량(또는, 전류 크기)을 높임과 동시에 발광 듀티가 낮아지도록, 구동부(130)는 데이터 신호들 및 듀티 제어 신호들을 가변시킬 수 있다.
후술하여 설명하겠지만, 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)이 무기 발광 소자 또는 무기 발광 물질을 포함하는 경우, 무기 발광 소자에 흐르는 전류량에 따라 무기 발광 소자에서 방출되는 광의 피크 파장이 쉬프트될 수 있다. 구동부(130)는 상기 피크 파장이 전류량에 따라 쉬프트되는 특성을 이용하여, 고색 재현(또는, 색 재현율을 높이는 것)을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 제1, 제2, 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 중 적어도 하나에 흐르는 전류량을 증가시킴으로써 색순도가 높은 색을 표현하고, 또한, 제1, 제2, 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 중 적어도 하나의 발광 듀티를 감소시켜 동일한 휘도를 표현할 수 있다.
데이터 신호(또는, 전류량) 및 듀티 제어 신호의 가변을 통해 고색 재현을 수행하는 내용에 대해서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 후술하기로 한다.
상술한 바와 같이, 표시 장치(100)는, 화소(PXL)(또는, 제1, 제2, 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 중 적어도 하나)의 전류량을 높이고 발광 듀티를 감소시킴으로써, 보다 높은 색순도를 가지는 영상을 표시할 수 있다.
한편, 데이터 처리부(120) 및 구동부(130) 각각은 별개의 집적 회로로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 데이터 처리부(120) 및 구동부(130)는 하나의 집적 회로로 구현될 수도 있다. 또한, 구동부(130)의 데이터 신호를 생성하는 구성 및 듀티 제어 신호를 생성하는 구성이 별개의 집적 회로로 구현될 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 포함된 서브 화소의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 서브 화소(SPXL)는 도 1에 도시된 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...) 중 어느 하나일 수 있다. 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)는 상호 실질적으로 동일하거나 유사한 구조를 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 서브 화소(SPXL)는 데이터 신호(VDATA)에 대응하는 강도(예를 들어, 휘도)의 광을 생성하기 위한 발광 유닛(EMU), 및 발광 유닛(EMU)을 구동하기 위한 화소 회로(PXC)를 포함할 수 있다.
발광 유닛(EMU)은 제1 전원 라인(PL1)과 제2 전원 라인(PL2)의 사이에 전기적으로 연결된 적어도 하나의 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다.
제1 전원 라인(PL1)에는 제1 전원(VDD)이 인가되고, 제2 전원 라인(PL2)에는 제2 전원(VSS)이 인가될 수 있다. 발광 소자(LD)가 발광할 수 있도록, 제1 전원(VDD)과 제2 전원(VSS)은 서로 다른 전압 레벨들을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 전원(VDD)의 전압 레벨은 제2 전원(VSS)의 전압 레벨보다 높을 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 무기 발광 다이오드이거나 무기 발광 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 GaN 또는 AlGaInP 계열의 무기 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드와 같은 무기 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 다른 예로, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 다이오드로 구성될 수도 있다.
발광 소자(LD)는 화소 회로(PXC)를 통해 공급되는 구동 전류(또는, 전류량)에 대응하는 강도(예를 들어, 휘도)로 발광할 수 있다. 예를 들어, 각각의 프레임 기간 동안 화소 회로(PXC)는 해당 프레임에서 표현할 계조값에 대응하는 구동 전류를 발광 유닛(EMU)으로 공급할 수 있다.
화소 회로(PXC)는 제1 전원 라인(PL1) 및 발광 유닛(EMU) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 화소 회로(PXC)는 데이터 라인(DL)(또는, 전류 제어 라인) 및 듀티 제어 라인(DCL)(또는, 발광 제어 라인)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 1을 참조하여 예를 들면, 서브 화소(SPXL)는 제1 서브 화소(SPXL1)이고, 데이터 라인(DL)은 제1 데이터 라인(DL1)이며, 듀티 제어 라인(DCL)은 제1 듀티 제어 라인(DCL1)일 수 있다.
실시예에 따라, 화소 회로(PXC)는 구동 트랜지스터(T_DR) 및 스위칭 트랜지스터(T_SW)(또는, 발광 제어 트랜지스터)를 포함할 수 있다.
구동 트랜지스터(T_DR)는 제1 전원 라인(PL1) 및 발광 유닛(EMU) 사이에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 구동 트랜지스터(T_DR)의 제1 전극은 제1 전원 라인(PL1)에 전기적으로 연결되고, 구동 트랜지스터(T_DR)의 제2 전극은 스위칭 트랜지스터(T_SW)를 통해 발광 소자(LD)의 애노드 전극에 전기적으로 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(T_DR)의 제1 전극 및 제2 전극 중 하나는 소스 전극이고, 제1 전극 및 제2 전극 중 다른 하나는 드레인 전극일 수 있다. 구동 트랜지스터(T_DR)의 게이트 전극은 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 구동 트랜지스터(T_DR)는 선형 영역(즉, 전압에 따라 전류가 변하는 영역, 또는 전압 범위)에서 동작하며, 데이터 라인(DL)을 통해 제공되는 데이터 신호(VDATA)에 대응하여 발광 유닛(EMU)으로 공급되는 구동 전류를 제어할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(T_SW)는 구동 트랜지스터(T_DR) 및 발광 소자(LD) 사이에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 스위칭 트랜지스터(T_SW)의 제1 전극은 구동 트랜지스터(T_DR)의 제2 전극에 전기적으로 연결되고, 스위칭 트랜지스터(T_SW)의 제2 전극은 발광 소자(LD)의 애노드 전극에 전기적으로 연결되며, 스위칭 트랜지스터(T_SW)의 게이트 전극은 듀티 제어 라인(DCL)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 스위칭 트랜지스터(T_SW)는 포화 영역에서 동작하며, 듀티 제어 라인(DCL)을 통해 제공되는 듀티 제어 신호(DCS)(예를 들어, 턴-온 전압 레벨 또는 온-듀티를 가지는 듀티 제어 신호(DCS))에 응답하여 턴-온되어, 구동 트랜지스터(T_DR) 및 발광 소자(LD)를 전기적으로 연결할 수 있다. 듀티 제어 신호(DCS)의 듀티비(또는, 온-듀티비)에 따라 발광 유닛(EMU)의 발광 시간이 조절될 수 있다.
도 2에서 스위칭 트랜지스터(T_SW)가 구동 트랜지스터(T_DR) 및 발광 소자(LD) 사이에 연결되는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스위칭 트랜지스터(T_SW)는 제1 전원 라인(PL1) 및 구동 트랜지스터(T_DR) 사이에, 또는 발광 소자(LD) 및 제2 전원 라인(PL2) 사이에 연결될 수도 있다.
또한, 구동 트랜지스터(T_DR) 및 스위칭 트랜지스터(T_SW)를 모두 n형 트랜지스터들로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 구동 트랜지스터(T_DR) 및 스위칭 트랜지스터(T_SW) 중 적어도 하나는 p형 트랜지스터로 변경될 수도 있다. 이외에도, 화소 회로(PXC)는, 구동 전류 및 발광 듀티를 조절할 수 있는 범위 내에서, 다양한 구조 및/또는 구동 방식의 화소 회로로 구성될 수 있다.
도 3은 도 1의 표시 장치에 포함된 구동부의 동작을 설명하는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 구동부(130)는 서브 화소(SPXL)에 흐르는 구동 전류의 크기(또는, 전류량)를 조절하며(즉, amplitude control), 또한, 서브 화소(SPXL)의 발광 듀티(또는, 듀티)를 조절할 수 있다(즉, duty control).
구동부(130)는 영상 데이터(DATA2)에 포함된 계조값들 중 서브 화소(SPXL)에 대응하는 계조값에 기초하여 구동 전류의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 상기 계조값에 대응하는 크기(또는, 전압 레벨)을 가지는 데이터 신호를 서브 화소(SPXL)에 제공함으로써, 구동 전류의 크기를 조절할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 상대적으로 큰 계조값에 대응하여 구동 전류의 크기를 높이거나, 상대적으로 낮은 계조값에 대응하여 구동 전류의 크기를 낮출 수 있다.
또한, 구동부(130)는 영상 데이터(DATA2)에 포함된 계조값들 중 서브 화소(SPXL)에 대응하는 계조값에 기초하여 발광 듀티를 조절할 수 있다. 예를 들어, 기준 계조값보다 낮은 계조값(또는, 저계조값)에 대응하여 구동 전류의 크기를 고정한 상태에서(예를 들어, 기준 계조값에 대응하는 크기로 구동 전류를 고정한 상태에서), 계조값에 대응하여 발광 듀티를 조절할 수 있다. 예를 들어, 구동부(130)는 상대적으로 큰 계조값에 대응하여 발광 듀티를 증가시키거나, 상대적으로 낮은 계조값에 대응하여 발광 듀티를 감소시킬 수 있다.
도 4는 도 2의 서브 화소의 구동 방식을 설명하는 도면이다. 도 5는 도 2의 서브 화소에서 방출되는 광을 나타내는 도면이다. 도 6은 도 1의 표시 장치에서 방출되는 광의 스펙트럼을 나타내는 도면이다. 도 7은 도 1의 표시 장치의 표현 범위를 나타내는 도면이다.
먼저 도 1 내지 도 4를 참조하면, 특정 휘도의 광을 방출하기 위해 서브 화소(SPXL)는 다양한 방식으로 구동될 수 있다. 달리 말해, 표시 장치(100)(또는, 구동부(130))는 다양한 방식으로 서브 화소(SPXL)를 특정 휘도로 발광 시킬 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 제1 케이스(CASE1)와 같이, 표시 장치(100)는 서브 화소(SPXL)에 제1 크기(A1)의 구동 전류(또는, 전류량, 피크 전류)가 흐르도록 제어하며, 또한, 서브 화소(SPXL)가 제1 발광 듀티(DUTY1)를 가지고 발광하도록 제어할 수 있다.
다른 예로, 도 4에 도시된 제2 케이스(CASE2)와 같이, 표시 장치(100)는 서브 화소(SPXL)에 제2 크기(A2)의 구동 전류가 흐르도록 제어하며, 또한, 서브 화소(SPXL)가 제2 발광 듀티(DUTY2)를 가지고 발광하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 크기(A2)와 제2 발광 듀티(DUTY2)를 곱한 값이 제1 크기(A1)와 제1 발광 듀티(DUTY2)를 곱한 값과 같거나 유사한 경우, 제2 케이스(CASE2)에 따른 서브 화소(SPXL)의 휘도(또는, 평균 휘도)는 제1 케이스(CASE1)에 따른 서브 화소(SPXL)의 휘도와 같을 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(CASE1)에 따른 서브 화소(SPXL)의 발광 듀티(즉, 제1 발광 듀티(DUTY1))가 50%인 경우, 표시 장치(100)는 발광 듀티를 12.5%로 낮추고 서브 화소(SPXL)에 흐르는 구동 전류의 크기를 4배로 증가시킴으로써, 서브 화소(SPXL)를 동일한 휘도로 발광시킬 수 있다. 달리 말해, 표시 장치(100)는 구동 전류의 크기를 N(단, N의 2 이상의 정수)배 증가시키고, 발광 듀티를 1/N배 수준으로 감소시킴으로써, 서브 화소(SPXL)를 동일한 휘도로 발광시킬 수 있다.
구동 전류의 크기가 증가함에 따라 소비 전력이 증가할 수 있으나, 고색 재현이 가능할 수 있다. 구동 전류의 크기(또는, 전류량)에 따라 서브 화소(SXPL)에서 방출되는 광의 피크 파장이 쉬프트될 수 있기 때문이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 서브 화소(SXPL)(예를 들어, 제3 서브 화소(SPXL3, 도 1 참고))는 청색으로 발광하는 청색 서브 화소(또는, 청색 화소)이며, 서브 화소(SXPL)의 발광 소자(LD)는 GaN(또는, InGaN) 계열의 무기 물질을 포함하는 무기 발광 다이오드인 것을 전제한다.
구동 전류의 크기가 증가할수록 서브 화소(SPXL)에서 방출되는 광량(또는, 방사 조도(irradiance))이 증가하나, 광의 피크 파장(Wp)(즉, 최대 방사 조도를 가지는 파장)이 짧아질 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 서브 화소(SPXL)에 가장 작은 구동 전류(예를 들어, 1A/mm2)가 흐르는 경우, 피크 파장(Wp)은 약 463nm일 수 있다. 서브 화소(SPXL)에 흐르는 구동 전류가 약 200A/mm2인 경우, 피크 파장(Wp)은 약 455nm일 수 있다. 즉, 청색 서브 화소에 흐르는 구동 전류의 크기가 커질수록 피크 파장(Wp)은 단파장으로 쉬프트될 수 있다.
구동 전류의 크기를 25% 이상 증가시키는 경우, 피크 파장(Wp)이 약 1nm만큼 쉬프트될 수 있다. 예를 들어, 구동 전류가 약 80A/mm2인 경우 피크 파장(Wp)은 약 457nm이며, 구동 전류가 약 120A/mm2인 경우(즉, 80A/mm2를 기준으로 약 50%만큼 구동 전류가 증가한 경우) 피크 파장(Wp)은 약 456nm일 수 있다.
일 실시예에서, 서브 화소(SXPL)(예를 들어, 제2 서브 화소(SPXL2, 도 1 참고))는 녹색으로 발광하는 녹색 서브 화소(또는, 녹색 화소)이며, 서브 화소(SXPL)의 발광 소자(LD)는 GaN 계열의 무기 물질을 포함하는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 이 경우, 청색 서브 화소와 유사하게, 구동 전류의 크기가 커질수록 녹색 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장(Wp)은 단파장으로 쉬프트될 수 있다.
일 실시예에서, 서브 화소(SXPL)(예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1, 도 1 참고))는 적색으로 발광하는 적색 서브 화소(또는, 적색 화소)이며, 서브 화소(SXPL)의 발광 소자(LD)는 AlGaInP (또는, GaP, GaInP) 계열의 무기 물질을 포함하는 무기 발광 다이오드일 수 있다. 이 경우, 청색 서브 화소와 반대로, 구동 전류의 크기가 커질수록 적색 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장(Wp)은 장파장으로 쉬프트될 수 있다.
도 1, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 표시 장치(100)가 도 4의 제1 케이스(CASE1)에 따라 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3, 도 1 참고)을 구동시키는 경우, 표시 장치(100)에서 약 635nm(또는, 약 630nm)의 피크 파장을 갖는 적색 광과, 약 530nm의 피크 파장을 갖는 녹색 광과, 457nm의 피크 파장을 갖는 청색 광이 측정될 수 있다. 예를 들어, 제1 케이스(CASE1)에 따라 동작하는 표시 장치(100)는 도 7에 도시된 제1 색 공간(S1)에 대응하는 표현 범위를 가질 수 있다.
UV 색 공간을 기준으로, 천연 색 공간(S0)은 사람이 인지할 수 있는 가시광(예를 들어, 약 400nm 내지 약 700nm의 파장 범위의 광)의 영역을 나타낼 수 있다. 제1 색 공간(S1)(또는, 기준 색 공간)은 모니터, 프린터 등에 사용하기 위해 만들어진 표준 색 공간(예를 들어, sRGB)을 나타내거나 상기 표준 색 공간에 대응할 수 있다.
표시 장치(100)가 도 4의 제2 케이스(CASE2)에 따라 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3, 도 1 참고)을 구동시키는 경우, 표시 장치(100)에서 약 640nm의 피크 파장을 갖는 적색 광과, 약 526nm의 피크 파장을 갖는 녹색 광과, 450nm의 피크 파장을 갖는 청색 광이 측정될 수 있다. 이 경우, 제2 케이스(CASE2)에 따라 동작하는 표시 장치(100)는 도 7에 도시된 제2 색 공간(S2)에 대응하는 표현 범위를 가질 수 있다. 제2 색 공간(S2)은 제1 색 공간(S1)을 포함하며, 제1 색 공간(S1)보다 클 수 있다.
표시 장치(100)가 제2 케이스(CASE2)에 따라 동작하는 경우 제1 케이스(CASE1)에 비해 소비 전력이 증가될 수 있으나, 표시 장치(100)는 제1 케이스(CASE1)에 비해 높은 색 재현율을 가질 수 있다. 이를 고려하여, 표시 장치(100)는 제1 색 공간(S1)에 대응하는 영상을 표시하기 위해 제1 내지 제3 서브 화소들(SXPL1, SPXL2, SPLX3)을 제1 케이스(CASE1)에 따라 구동시키며, 소비 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 표시 장치(100)는 제1 내지 제3 서브 화소들(SXPL1, SPXL2, SPLX3) 중 적어도 하나를 제2 케이스(CASE2)에 따라 구동시킴으로써(즉, 구동 전류의 크기는 증가시키면서 발광 듀티를 감소시킴으로써), 제2 색 공간(S2)에 대응하는 영상(또는, 제1 색 공간(S1)을 벗어난 영상, 높은 색 재현율이 요구되는 영상)을 표시할 수 있다.
도 8은 도 1의 표시 장치에 포함된 구동부의 일 실시예를 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8의 구동부에서 이용되는 제1 룩업테이블의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 8을 참조하면, 구동부(130)는 제1 산출부(131)(또는, 제1 산출 회로, 변환부), 제2 산출부(132)(또는, 제2 산출 회로), 선택부(133)(또는, 선택 회로), 및 신호 생성부(134)(또는, 신호 생성 회로)를 포함할 수 있다.
제1 산출부(131)는 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPLX3)에 대응하는 계조값들에 기초하여 삼자극치(TV) 또는 화소(PXL)의 색좌표(CC)를 산출할 수 있다. 계조값들은 영상 데이터(DATA2)에 포함될 수 있다.
예를 들어, 제1 산출부(131)는 일반적인 RGB-to-XYZ 변환식 또는 변환 행렬을 이용하여 화소(PXL)의 삼자극치(TV) 및/또는 XY 색 공간에서의 색좌표(CC)를 산출하거나, RGB-to-YUV 변환식 또는 변환 행렬을 이용하여 화소(PXL)의 UV 색 공간에서의 색좌표(CC)를 산출할 수 있다.
제2 산출부(132)는 제1 산출부(131)에서 산출된 삼자극치(TV) 또는 색좌표(CC)에 대응하는 서브 화소의 피크 파장의 범위를 결정하고, 상기 범위 내 파장별 소비 전력(PC)을 산출할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 산출부(132)는 제1 룩업테이블(LUT_W)을 이용하여 삼자극치(TV)(또는, 색좌표(CC))에 대응하는 피크 파장의 범위를 결정할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 룩업테이블(LUT_W)은 삼자극치(TV)(또는, 색좌표(CC))의 구간별로 설정된 서브 화소의 피크 파장에 대한 정보를 포함할 수 있다.
선택부(133)는 상기 범위 내 파장들 중에서 가장 작은 소비 전력(PC)을 가지는 파장을 선택할 수 있다.
신호 생성부(134)는 선택부(133)의 선택 결과(RS)에 기초하여 서브 화소에 대한 전류량(또는, 구동 전류, 피크 전류) 및 발광 듀티를 결정하고, 전류량에 대응하는 데이터 신호(VDATA) 및 발광 듀티에 대응하는 듀티 제어 신호(DCS)를 출력할 수 있다.
이하, 도 7에 도시된 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2)에 대한 구동부(130)의 동작을 예시적으로 설명한다.
예를 들어, 도 7에 도시된 제1 지점(P1)에서, 휘도는 300nit이고, 색좌표(예를 들어, (Cx, Cy))는 "(0.313, 0.329)"이며, 삼자극치(예를 들어, (X, Y, Z))는 "(128, 252, 90)"일 수 있다.
이 경우, 제2 산출부(132)는 삼자극치의 X성분(예를 들어, 적색)에 기초하여 적색의 피크 파장의 범위를 제1 구간 내지 제5 구간(즉, 636nm 내지 640nm)으로 결정할 수 있다. 달리 말해, 636nm 내지 640nm의 범위 내 모든 파장들이 제1 지점(P1)에 대응하는 영상을 표시하기 위해 이용될 수 있음을 의미할 수 있다.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 구동 전류의 크기가 커질수록 적색 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장이 장파장으로 쉬프트되므로, 636nm(즉, 제1 구간)에서 적색 서브 화소의 소비 전력이 가장 작으며, 640nm(즉, 제5 구간)에서 적색 서브 화소의 소비 전력이 가장 클 수 있다. 따라서, 선택부(133)는 636nm를 적색 서브 화소의 피크 파장으로서 선택할 수 있다. 즉, 적색 서브 화소의 경우, 선택부(133)는 삼자극치 또는 색좌표에 대응하는 피크 파장의 범위 내 파장들 중에서 가장 짧은 파장을 적색 서브 화소의 피크 파장으로 선택할 수 있다.
신호 생성부(134)는 선택부(133)에서 선택된 636nm의 피크 파장에 기초하여 적색 서브 화소(예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1, 도 1 참고))에 대한 전류량(또는, 구동 전류의 크기) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성부(134)는 636nm의 피크 파장을 광이 방출되도록 적색 서브 화소(예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1))의 전류량을 결정하고, 적색 서브 화소의 계조값(또는, 목표 휘도) 및 상기 결정된 전류량에 기초하여 적색 서브 화소의 발광 듀티를 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성부(134)는 피크 파장에 대하여 기 설정된 제2 룩업테이블(LUT_D)을 이용하여 전류량(또는, 데이터 신호(VDATA)) 및 발광 듀티(또는, 듀티 제어 신호(DCS))를 생성할 수 있다. 제2 룩업테이블(LUT_D)은 피크 파장 및 계조값에 따른, 전류량(또는, 데이터 신호(VDATA)) 및 발광 듀티(또는, 듀티 제어 신호(DCS))에 관한 정보를 포함할 수 있다.
유사하게, 제2 산출부(132)는 삼자극치의 Y성분(예를 들어, 녹색)에 기초하여 녹색의 피크 파장의 범위를 제1 구간 내지 제5 구간(즉, 530nm 내지 526nm)으로 결정할 수 있다.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 구동 전류의 크기가 커질수록 녹색 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장이 단파장으로 쉬프트되므로, 530nm(즉, 제1 구간)에서 녹색 서브 화소의 소비 전력이 가장 작으며, 526nm(즉, 제5 구간)에서 녹색 서브 화소의 소비 전력이 가장 클 수 있다. 따라서, 선택부(133)는 530nm를 녹색 서브 화소의 피크 파장으로서 선택할 수 있다. 즉, 녹색 서브 화소의 경우, 선택부(133)는 삼자극치 또는 색좌표에 대응하는 피크 파장의 범위 내 파장들 중에서 가장 긴 파장을 녹색 서브 화소의 피크 파장으로 선택할 수 있다.
신호 생성부(134)는 선택부(133)에서 선택된 530nm의 피크 파장에 기초하여 녹색 서브 화소(예를 들어, 제2 서브 화소(SPXL2, 도 1 참고))에 대한 전류량(또는, 구동 전류의 크기) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성부(134)는 530nm의 피크 파장을 광이 방출되도록 녹색 서브 화소(예를 들어, 제2 서브 화소(SPXL2))의 전류량을 결정하고, 녹색 서브 화소의 계조값(또는, 목표 휘도) 및 상기 결정된 전류량에 기초하여 녹색 서브 화소의 발광 듀티를 결정할 수 있다.
유사하게, 제2 산출부(132)는 삼자극치의 Z성분(예를 들어, 청색)에 기초하여 청색의 피크 파장의 범위를 제1 구간 내지 제5 구간(즉, 455nm 내지 451nm)으로 결정할 수 있다.
도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 구동 전류의 크기가 커질수록 청색 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장이 단파장으로 쉬프트되므로, 455nm(즉, 제1 구간)에서 청색 서브 화소의 소비 전력이 가장 작으며, 451nm(즉, 제5 구간)에서 청색 서브 화소의 소비 전력이 가장 클 수 있다. 따라서, 선택부(133)는 455nm를 청색 서브 화소의 피크 파장으로서 선택할 수 있다. 즉, 청색 서브 화소의 경우, 선택부(133)는 삼자극치 또는 색좌표에 대응하는 피크 파장의 범위 내 파장들 중에서 가장 긴 파장을 청색 서브 화소의 피크 파장으로 선택할 수 있다.
신호 생성부(134)는 선택부(133)에서 선택된 455nm의 피크 파장에 기초하여 청색 서브 화소(예를 들어, 제3 서브 화소(SPXL3, 도 1 참고))에 대한 전류량(또는, 구동 전류의 크기) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다.
이 경우, 화소(PXL, 도 1) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 각각은 도 4에 도시된 제1 케이스(CASE1)에 따라 구동될 수 있다.
다른 예로, 도 7에 도시된 제2 지점(P2)에서, 휘도는 50nit이고, 색좌표(예를 들어, (Cx, Cy))는 "(0.620, 0.260)"이며, 삼자극치(예를 들어, (X, Y, Z))는 "(626, 84, 57)"일 수 있다.
이 경우, 제2 산출부(132)는 삼자극치의 X성분(예를 들어, 적색)에 기초하여 적색의 피크 파장의 범위를 제3 구간 내지 제5 구간(즉, 638nm 내지 640nm)으로 결정할 수 있다. 달리 말해, 638nm 내지 640nm의 범위 내 파장들이 제2 지점(P2)에 대응하는 영상을 표시하기 위해 이용될 수 있음을 의미할 수 있다.
638nm 내지 640nm의 범위 내에서 638nm(즉, 제3 구간)에서 적색 서브 화소의 소비 전력이 가장 작을 수 있다. 따라서, 선택부(133)는 638nm를 적색 서브 화소의 피크 파장으로서 선택할 수 있다.
신호 생성부(134)는 선택부(133)에서 선택된 638nm의 피크 파장에 기초하여 적색 서브 화소(예를 들어, 제1 서브 화소(SPXL1, 도 1 참고))에 대한 전류량(또는, 구동 전류의 크기) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성부(134)는 640nm의 피크 파장의 광을 방출하는 적색 서브 화소와 비교하여, 전류량을 2배로 증가시키고, 발광 듀티를 적어도 1/2 수준으로 감소시킬 수 있다.
유사하게, 제2 산출부(132)는 삼자극치의 Y성분(예를 들어, 녹색)에 기초하여 녹색의 피크 파장의 범위를 제1 구간 내지 제5 구간(즉, 530nm 내지 526nm)으로 결정하며, 선택부(133)는 530nm를 녹색 서브 화소의 피크 파장으로서 선택할 수 있다. 신호 생성부(134)는 선택부(133)에서 선택된 530nm의 피크 파장에 기초하여 녹색 서브 화소(예를 들어, 제2 서브 화소(SPXL2, 도 1 참고))에 대한 전류량(또는, 구동 전류의 크기) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다.
유사하게, 제2 산출부(132)는 삼자극치의 Z성분(예를 들어, 청색)에 기초하여 청색의 피크 파장의 범위를 제4 구간 내지 제5 구간(즉, 452nm 내지 451nm)으로 결정하며, 선택부(133)는 452nm를 청색 서브 화소의 피크 파장으로서 선택할 수 있다.
신호 생성부(134)는 선택부(133)에서 선택된 452nm의 피크 파장에 기초하여 청색 서브 화소(예를 들어, 제3 서브 화소(SPXL3, 도 1 참고))에 대한 전류량(또는, 구동 전류의 크기) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 예를 들어, 신호 생성부(134)는 455nm의 피크 파장의 광을 방출하는 청색 서브 화소와 비교하여, 전류량을 4배로 증가시키고, 발광 듀티를 적어도 1/4 수준으로 감소시킬 수 있다.
이 경우, 화소(PXL, 도 1) 내 제1 및 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL3)이 도 4에 도시된 제2 케이스(CASE2)에 따라 구동되며, 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)은 상호 다른 발광 듀티들을 가지고 구동될 수 있다. 즉, 화소(PXL)에 대응하는 색좌표(CC)가 기준 색 공간(예를 들어, 도 7의 제1 색 공간(S1))을 벗어나는 경우, 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 중 적어도 일부는 상호 다른 발광 듀티들을 발광할 수 있다.
다만, 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 발광 듀티들이 개별적으로 제어되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 선택부(133)는 가장 높은 구간에 포함된 피크 파장, 예를 들어, 제4 구간의 452nm의 피크 파장을 선택하고, 452nm의 피크 파장의 정보를 선택 결과(RS)로서 출력할 수 있다. 이 경우, 구동부(130)는 도 4의 제2 케이스(CASE2)에 따라 구동하되, 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 발광 듀티를 동일하게 제어할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 구동부(130)는 화소(PXL)의 삼자극치(TV) 또는 색좌표(CC)를 산출하고, 상기 삼자극치(TV) 또는 색좌표(CC)에 기초하여 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 각각의 전류량 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 이를 통해, 표시 장치(100)는 소비 전력을 최소화하면서 고색 영역의 영상을 표시할 수 있다.
한편, 도 8에서 제2 산출부(132)가 삼자극치(TV) 또는 색좌표(CC)에 대응하는 피크 파장의 범위 및 상기 범위 내 파장별 소비 전력을 산출하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 산출부(132)는 소비 전력을 별도로 산출하지 않으며, 피크 파장의 범위 내에서 가장 길거나 짧은 파장(예를 들어, 적색 관련 가장 짧은 파장, 청색 및 녹색 관련 가장 긴 파장)을 선택하여 출력할 수도 있다. 이 경우, 선택부(133)는 생략되거나 제2 산출부(132)에 통합될 수도 있다.
도 10은 도 1의 표시 장치에 포함된 구동부의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 10을 참조하면, 구동부(130_1)는 제1 산출부(131)(또는, 산출 회로, 변환부), 결정부(135)(또는, 결정 회로), 및 신호 생성부(134)(또는, 신호 생성 회로)를 포함할 수 있다. 제1 산출부(131) 및 신호 생성부(134)는 도 9를 참조하여 설명하였으므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
결정부(135)는 제1 산출부(131)에서 산출된 색좌표(CC)(또는, 삼자극치(TV))가 기준 색 공간(또는, 기준 자극치 공간) 이내인지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 기준 색 공간은 도 7에 도시된 제1 색 공간(S1)에 대응할 수 있다.
신호 생성부(134)는 결정부(135)의 판단 결과(RD)에 기초하여 서브 화소에 대한 전류량 및 발광 듀티를 결정하고, 전류량에 대응하는 데이터 신호(VDATA) 및 발광 듀티에 대응하는 듀티 제어 신호(DCS)를 출력할 수 있다.
예를 들어, 도 7에 도시된 제1 지점(P1)에 대하여, 결정부(135)는 화소(PXL)의 색좌표(CC)가 제1 색 공간(S1) 이내인 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 색좌표(CC)가 제1 색 공간(S1) 이내라는 판단 결과(RD)에 따라, 신호 생성부(134)는 소비 전력이 최소화되는 전류량 및 발광 듀티를 결정하거나 선택할 수 있다. 예를 들어, 색좌표(CC)가 제1 색 공간(S1) 이내라는 판단 결과(RD)는 도 9에 도시된 제1 구간의 파장들(예를 들어, 636nm, 530nm, 455nm)에 대응할 수 있다. 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 각각은 도 4에 도시된 제1 케이스(CASE1)에 따라 구동될 수 있다.
다른 예로, 도 7에 도시된 제2 지점(P2)에 대하여, 결정부(135)는 화소(PXL)의 색좌표(CC)가 제1 색 공간(S1)을 벗어난 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 색좌표(CC)가 제1 색 공간(S1)을 벗어났다는 판단 결과(RD)에 따라, 신호 생성부(134)는 고색 재현이 가능한 전류량 및 발광 듀티를 결정하거나 선택할 수 있다. 예를 들어, 색좌표(CC)가 제1 색 공간(S1)을 벗어났다는 판단 결과(RD)는 도 9에 도시된 제5 구간의 파장들(예를 들어, 640nm, 526nm, 451nm)에 대응할 수 있다. 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 각각은 도 4에 도시된 제2 케이스(CASE2)에 따라 구동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 구동부(130_1)는 화소(PXL)의 색좌표(CC)(또는, 삼자극치(TV))를 산출하고, 상기 색좌표(CC)(또는, 삼자극치(TV))가 기준 색 공간(또는, 기준 자극치 공간) 이내인지 여부를 판단하며, 판단 결과(RD)에 기초하여 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 구동 방식(예를 들어, 도 4에 도시된 제1 케이스(CASE1)에 따른 구동 방식, 또는 제2 케이스(CASE2)에 따른 구동 방식)을 결정할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타내는 사시도 및 단면도이다. 도 11에서는 기둥형 발광 소자(LD)를 도시하였으나, 발광 소자(LD)의 종류 및/또는 형상이 이에 한정되지는 않는다.
도 11을 참조하면, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층(11) 및 제2 반도체층(13), 및 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 사이에 개재된 활성층(12)을 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)의 연장 방향을 길이(L) 방향이라고 하면, 발광 소자(LD)는 길이(L) 방향을 따라 순차적으로 적층된 제1 반도체층(11), 활성층(12), 및 제2 반도체층(13)을 포함할 수 있다.
발광 소자(LD)는 일 방향을 따라 연장된 기둥 형상으로 제공될 수 있다. 발광 소자(LD)는 제1 단부(EP1)와 제2 단부(EP2)를 가질 수 있다. 발광 소자(LD)의 제1 단부(EP1)에는 제1 및 제2 반도체층들(11, 13) 중 하나가 배치될 수 있다. 발광 소자(LD)의 제2 단부(EP2)에는 제1 및 제2 반도체층들(11, 13) 중 나머지 하나가 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 발광 소자(LD)는 식각 방식 등을 통해 기둥 형상으로 제조된 발광 소자일 수 있다. 본 명세서에서, 기둥 형상이라 함은 원 기둥 또는 다각 기둥 등과 같이 길이(L) 방향으로 긴(즉, 종횡비가 1보다 큰) 로드 형상(rod-like shape), 또는 바 형상(bar-like shape)을 포괄하며, 그 단면의 형상이 특별히 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 소자(LD)의 길이(L)는 그 직경(D)(또는, 횡단면의 폭)보다 클 수 있다.
발광 소자(LD)는 나노미터 스케일 내지 마이크로미터 스케일(nanometer scale to micrometer scale) 정도로 작은 크기를 가질 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)는 각각 나노미터 스케일 내지 마이크로미터 스케일 범위의 직경(D)(또는, 폭) 및/또는 길이(L)를 가질 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 크기가 이에 제한되는 것은 아니며, 발광 소자(LD)를 이용한 발광 장치를 광원으로 이용하는 각종 장치, 일 예로 표시 장치 등의 설계 조건에 따라 발광 소자(LD)의 크기는 다양하게 변경될 수 있다.
제1 반도체층(11)은 제1 도전형의 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 제1 반도체층(11)은 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 반도체층(11)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 어느 하나의 반도체 재료를 포함하며, Si, Ge, Sn 등과 같은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제1 반도체층(11)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 물질로 제1 반도체층(11)을 구성할 수 있다.
활성층(12)은 제1 반도체층(11) 상에 배치되며, 단일 양자 우물(Single-Quantum Well) 또는 다중 양자 우물(Multi-Quantum Well) 구조로 형성될 수 있다. 활성층(12)의 위치는 발광 소자(LD)의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
활성층(12)의 상부 및/또는 하부에는 도전성 도펀트가 도핑된 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 일 예로, 클래드층은 AlGaN 또는 InAlGaN으로 형성될 수 있다. 실시예에 따라, AlGaN, InAlGaN 등의 물질이 활성층(12)을 형성하는 데에 이용될 수 있으며, 이외에도 다양한 물질이 활성층(12)을 구성할 수 있다. 예를 들어, 활성층(12)이 적색 파장대의 광을 방출하는 경우, 활성층(12)은 AlGaInP 계열의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성층(12)이 녹색 또는 청색 파장대의 광을 방출하는 경우, 활성층(12)은 GaN계열의 물질을 포함할 수 있다.
제2 반도체층(13)은 활성층(12) 상에 배치되며, 제1 반도체층(11)과 상이한 타입의 반도체층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 반도체층(13)은 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 일 예로, 제2 반도체층(13)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 중 적어도 하나의 반도체 재료를 포함하며, Mg 등과 같은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 다만, 제2 반도체층(13)을 구성하는 물질이 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 다양한 물질이 제2 반도체층(13)을 구성할 수 있다.
발광 소자(LD)의 양단에 문턱 전압 이상의 전압을 인가하게 되면, 활성층(12)에서 전자-정공 쌍이 결합하면서 발광 소자(LD)가 발광하게 된다. 이러한 원리를 이용하여 발광 소자(LD)의 발광을 제어함으로써, 발광 소자(LD)를 표시 장치의 화소(또는, 서브 화소)를 비롯한 다양한 발광 장치의 광원으로 이용할 수 있다.
발광 소자(LD)는 표면에 제공된 절연막(INF)을 더 포함할 수 있다. 절연막(INF)은 적어도 활성층(12)의 외주면을 둘러싸도록 발광 소자(LD)의 표면에 형성될 수 있으며, 이외에도 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 일 영역을 더 둘러쌀 수 있다.
실시예에 따라, 절연막(INF)은 서로 다른 극성을 가지는 발광 소자(LD)의 양 단부를 노출할 수 있다. 예를 들어, 절연막(INF)은 발광 소자(LD)의 제1 및 제2 단부들(EP1, EP2)에 위치한 제1 및 제2 반도체층들(11, 13) 각각의 일단을 노출할 수 있다. 다른 실시예에서, 절연막(INF)은 서로 다른 극성을 가지는 발광 소자(LD)의 제1 및 제2 단부들(EP1, EP2)과 인접한 제1 및 제2 반도체층들(11, 13)의 측부를 노출할 수도 있다.
실시예에 따라, 절연막(INF)은 실리콘 산화물(SiOx), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산질화물(SiOxNy), 알루미늄 산화물(AlOx), 및 티타늄 산화물(TiOx) 중 적어도 하나의 절연 물질을 포함하여 단일층 또는 다중층(예를 들어, 알루미늄 산화물(AlOx)과 실리콘 산화물(SiOx)로 구성된 이중층)으로 구성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 실시예에 따라, 절연막(INF)은 생략될 수도 있다.
발광 소자(LD)의 표면, 특히 활성층(12)의 외주면을 커버하도록 절연막(INF)이 제공되는 경우, 활성층(12)이 후술할 제1 화소 전극 또는 제2 화소 전극 등과 단락되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(LD)의 전기적 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 발광 소자(LD)의 표면에 절연막(INF)이 제공되면, 발광 소자(LD)의 표면 결함을 최소화하여 수명 및 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러, 다수의 발광 소자들(LD)이 서로 밀접하여 배치되어 있는 경우에도 발광 소자들(LD)의 사이에서 원치 않는 단락이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에서, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층(11), 활성층(12), 제2 반도체층(13), 및/또는 이들을 감싸는 절연막(INF) 외에도 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광 소자(LD)는 제1 반도체층(11), 활성층(12) 및/또는 제2 반도체층(13)의 일단 측에 배치된 하나 이상의 형광체층, 활성층, 반도체층 및/또는 전극층을 추가적으로 포함할 수 있다. 일 예로, 발광 소자(LD)의 제1 및 제2 단부들(EP1, EP2)에는 각각 컨택 전극층이 배치될 수 있다. 한편, 도 11에서는 기둥형 발광 소자(LD)를 예시하였으나, 발광 소자(LD)의 종류, 구조 및/또는 형상 등은 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 다각 뿔 형상을 가지는 코어-쉘 구조로 형성될 수도 있다.
상술한 발광 소자(LD)를 포함한 발광 장치는 표시 장치를 비롯하여 광원을 필요로 하는 다양한 종류의 장치에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(100, 도 1 참고)의 각 서브 화소 내에 복수의 발광 소자들(LD)을 배치하고, 발광 소자들(LD)을 각 서브 화소의 광원으로 이용할 수 있다. 다만, 발광 소자(LD)의 적용 분야가 상술한 예에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 조명 장치 등과 같이 광원을 필요로 하는 다른 종류의 장치에도 이용될 수 있다.
도 12는 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다. 도 13은 도 12의 화소를 구동하는 단계를 나타내는 순서도이다.
도 1, 도 12, 및 도 13을 참조하면, 도 12의 방법은 도 1의 표시 장치(100)(또는, 구동부(130))에서 수행될 수 있다.
도 12의 방법은 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 화소(PXL)의 색좌표 또는 삼자극치를 산출할 수 있다(S100).
도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 12의 방법은 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPLX3)에 대응하는 계조값들에 기초하여 색좌표 또는 삼자극치를 산출할 수 있다. 계조값들은 영상 데이터(DATA2)에 포함될 수 있다.
이후, 도 12의 방법은 색좌표 또는 삼자극치에 기초하여 화소(PXL)에 흐르는 전류량(또는, 구동 전류의 크기, 피크 전류) 및 발광 듀티를 조절하여 화소(PXL)를 구동시킬 수 있다(S200).
일 실시예에서, 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 12의 방법은 화소(PXL)의 색좌표(또는, 삼자극치)가 기준 색 공간(또는, 기준 자극치 공간) 이내인지 여부를 판단하며, 판단 결과에 기초하여 화소(PXL) 내 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 구동 방식을 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 화소(PXL)의 색좌표가 제1 지점(P1, 도 7 참고)에 대응하는 경우, 도 12의 방법은 제1 케이스(CASE1, 도 4 참고)에 따라 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPLX3)을 구동시킬 수 있다. 다른 예로, 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 화소(PXL)의 색좌표가 제2 지점(P2, 도 7 참고)에 대응하는 경우, 도 12의 방법은 제2 케이스(CASE2, 도 4 참고)에 따라 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPLX3)을 구동시킬 수 있다.
다른 실시예에서, 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이, 도 13의 방법은 화소(PXL)의 색좌표(또는, 삼자극치)에 대응하는 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 각각의 피크 파장의 범위를 결정하고, 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 피크 파장들의 조합에 따른 소비 전력을 산출하며(S210), 소비 전력이 최소화되는 파장 조합(즉, 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 각각의 피크 파장)을 선택하고(S220), 선택된 파장 조합에 따라 전류량 및 발광 듀티를 결정할 수 있다(S230).
이를 통해, 도 13의 방법은 소비 전력을 최소화하면서 고색 영역의 영상을 표시할 수 있다.
도 14는 다른 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 도면이다.
도 14를 참조하면, 표시 장치(100_1)는 복수의 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)(또는, 복수의 표시 모듈들, 복수의 표시 패널들)을 포함할 수 있다.
표시 장치(100_1)는 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)이 연결되어 형성될 수 있다. 도 14에는 2*2의 배열로 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)이 연결되는 것이 도시되었으나, 표시 장치(100_1)에 포함되는 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)의 배열 및 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...) 각각은 서로 상이한 영상들을 독립적으로 출력할 수 있고, 이와 다르게 서로 하나의 영상을 공유하여 여러 개로 분할 출력을 할 수도 있다. 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)은 상호 인접하여 배치되어, 사용자에게 표시 장치(100_1)의 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)이 서로 분리된 화면으로 인식되지 않고 하나의 화면으로 인식될 수 있다.
서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...) 각각은 화소(PXL)를 포함하고, 화소(PXL)를 구동하기 위한 제어부(또는, 구동부)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제11 서브 표시 장치(100_S11)는 제11 제어부(CON11)를 포함하고, 제12 서브 표시 장치(100_S12)는 제12 제어부(CON12)를 포함하며, 제21 서브 표시 장치(100_S21)는 제21 제어부(CON21)를 포함하고, 제22 서브 표시 장치(100_S22)는 제22 제어부(CON22)를 포함할 수 있다.
서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...) 각각은 화소(PXL) 및 화소(PXL)를 구동하기 위한 제어부(또는, 구동부)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제11 서브 표시 장치(100_S11)는 제11 제어부(CON11)를 포함하고, 제12 서브 표시 장치(100_S12)는 제12 제어부(CON12)를 포함하며, 제21 서브 표시 장치(100_S21)는 제21 제어부(CON21)를 포함하고, 제22 서브 표시 장치(100_S22)는 제22 제어부(CON22)를 포함할 수 있다.
서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...) 각각은 대응되는 영상(또는, 영상 데이터)의 색좌표를 산출하고, 색좌표에 기초하여 화소(PXL)(또는, 화소들)의 구동 방식을 결정할 수 있다. 즉, 도 1의 표시 장치(100)는 화소(PXL)(또는, 서브 화소) 단위로 구동 방식을 결정하나, 도 14의 표시 장치(100_1)는 서브 표시 장치 단위로 구동 방식을 결정할 수 있다.
도 15는 도 14의 표시 장치에 포함된 서브 표시 장치의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)은 상호 실질적으로 동일하거나 유사하며, 서브 표시 장치(100_S)는 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)중 하나일 수 있다.
서브 표시 장치(100_S)는 표시부(110_1)(또는, 표시 패널) 및 제어부(CON)를 포함하고, 제어부(CON)는 스캔 구동부(1301)(또는, 게이트 구동부), 및 데이터 구동부(1302)(또는, 소스 구동부), 발광 구동부(1303)(또는, 듀티 제어부), 구동 제어부(1304)를 포함할 수 있다. 데이터 처리부(120)는 서브 표시 장치(100_S)에 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 장치(100_1)에 하나의 데이터 처리부(120)만이 구비되고, 데이터 처리부(120)는 서브 표시 장치들(100_S11, 100_S12, 100_S21, 100_S22,...)에 공통적으로 연결될 수도 있다. 데이터 처리부(120)는 도 1을 참조하여 설명하였으므로, 중복되는 설명은 반복하지 않기로 한다.
표시부(110_1)는 영상을 표시할 수 있다. 표시부(110_1)는, 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn, 단, n은 양의 정수), 데이터 라인들(DL1, DL2, DL3,..., DLm, 단, m은 양의 정수), 발광 제어 라인들(EML1 내지 EMLn)(또는, 듀티 제어 라인들), 및 화소(PXL)를 포함할 수 있다. 화소(PXL)는 적어도 하나의 제1 서브 화소(SPXL1), 적어도 하나의 제2 서브 화소(SPXL2), 및 적어도 하나의 제3 서브 화소(SPXL3)를 포함할 수 있다. 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 서브 화소(SPXL1), 제2 서브 화소(SPXL2), 및 제3 서브 화소(SPXL3)는 상호 다른 색들로 발광할 수 있다.
서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)은 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn), 및 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 의해 구획된 영역에 배치되거나 위치할 수 있다. 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...)(또는, 화소(PXL))은 표시부(110_1) 내에 매트릭스 형태로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3,...) 각각은 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn) 중 적어도 하나, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 중 하나, 및 발광 제어 라인들(EML1 내지 EMLn) 중 하나에 연결될 수 있다. 서브 화소에 대해서는 도 16을 참조하여 후술하기로 한다.
스캔 구동부(1301)는 스캔 신호를 생성하고, 스캔 신호를 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 스캔 구동부(1301)는 클럭 신호들을 이용하여 펄스 형태의 개시 신호를 순차적으로 쉬프트하여 스캔 신호를 생성 및 출력하는 쉬프트 레지스터(shift register)로 구현될 수 있다. 개시 신호는 데이터 처리부(120)로부터 제공될 수 있다.
스캔 구동부(1301)는 표시부(110_1) 상에 화소(PXL)와 함께 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 구동부(1301)는 집적 회로로 구현되어 회로필름에 실장되고, 회로필름을 통해 표시부(110_1)에 연결될 수도 있다.
데이터 구동부(1302)는 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 데이터 신호(또는, 데이터 전압)를 생성하고, 데이터 신호를 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 통해 표시부(110_1)(또는, 화소(PXL))에 제공할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구동부(1302)는 데이터 클럭 신호에 동기하여 수평 개시 신호를 쉬프트시켜 샘플링 신호를 생성하는 쉬프트 레지스터, 샘플링 신호에 응답하여 영상 데이터(DATA2)를 래치하는 래치, 래치된 영상 데이터(예를 들어, 디지털 형태의 데이터)를 아날로그 형태의 데이터 신호로 변환하는 디지털-아날로그 컨버터(또는, 디코더), 및 데이터 신호를 데이터 라인(DL)에 출력하는 버퍼(또는, 증폭기)를 포함할 수 있다. 데이터 클럭 신호 및 수평 개시 신호는 데이터 처리부(120)로부터 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 구동부(1302)는 제1 제어 신호(CS1)에 기초하여 데이터 신호를 가변시킬 수 있다. 제1 제어 신호(CS1)는 구동 제어부(1304)로부터 제공될 수 있다.
예를 들어, 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여, 데이터 구동부(1302)는 도 4에 도시된 제1 케이스(CASE1) 또는 제2 케이스(CASE2)에 대응하는 데이터 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 모드(또는, 일반 모드)에서 데이터 구동부(1302)는 상기 제1 케이스(CASE1)에 대응하는 데이터 신호를 생성하되, 제1 제어 신호(CS1)에 응답하여 제1 모드에서 제2 모드(또는, 고색 재현 모드)로 모드 전환하며, 제2 모드에서 상기 제2 케이스(CASE2)에 대응하는 데이터 신호를 생성할 수 있다.
발광 구동부(1303)는 발광 제어 신호(또는, 듀티 제어 신호)를 생성하고, 발광 제어 신호를 발광 제어 라인들(EML1 내지 EMLn)을 통해 표시부(110_1)(또는, 화소(PXL))에 제공할 수 있다. 발광 구동부(1303)는 스캔 구동부(1301)와 유사하게, 쉬프트 레지스터(shift register)로 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 발광 구동부(1303)는 제2 제어 신호(CS2)에 기초하여 발광 제어 신호의 듀티를 가변시킬 수 있다. 제2 제어 신호(CS2)는 구동 제어부(1304)로부터 제공될 수 있다. 발광 제어 신호의 듀티에 따라 화소(PXL)의 발광 시간이 가변될 수 있다.
예를 들어, 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여, 발광 구동부(1303)는 도 4에 도시된 제1 케이스(CASE1) 또는 제2 케이스(CASE2)에 대응하는 발광 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제1 모드(또는, 일반 모드)에서 발광 구동부(1303)는 상기 제1 케이스(CASE1)에 대응하는 발광 제어 신호를 생성하되, 제2 제어 신호(CS2)에 응답하여 제1 모드에서 제2 모드로 모드 전환하며, 제2 모드에서 상기 제2 케이스(CASE2)에 대응하는 발광 제어 신호를 생성할 수 있다.
구동 제어부(1304)는 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 제어부(1304)는 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 표시부(110_1)에 표시될 영상이 고색 재현이 요구되는 영상인지 여부를 판단하고, 판단 결과에 기초하여 제1 및 제2 제어 신호들(CS1, CS2)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 고색 재현이 요구되지 않는 경우(즉, 상기 영상이 일반 영상인 경우), 구동 제어부(1304)는 도 4의 제1 케이스(CASE1)에 따라(또는, 일반 모드로) 데이터 구동부(1302) 및 발광 구동부(1303)가 구동하도록 제어할 수 있다. 다른 예로, 고색 재현이 요구되는 경우(즉, 상기 영상이 고색 재현이 요구되는 영상인 경우), 구동 제어부(1304)는 도 4의 제2 케이스(CASE2)에 따라(또는, 고색 재현 모드로) 데이터 구동부(1302) 및 발광 구동부(1303)가 구동하도록 제어할 수 있다.
다른 실시예들에서, 구동 제어부(1304)는 영상 데이터(DATA2)에 기초하여 표시부(110_1)에 표시될 영상의 색좌표 또는 삼자극치를 산출하고, 상기 색좌표 또는 삼자극치에 기초하여 제1 및 제2 제어 신호들(CS1, CS2)을 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 제어부(1304)는 영상 데이터(DATA2)에 포함된 계조값들에 기초하여 영상의 색좌표 또는 삼자극치를 산출할 수 있다. 구동 제어부(1304)는 도 8을 참조하여 설명한 제1 산출부(131)와 유사하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 산출부(131)는 색상별로 평균 계조값을 산출하고, 평균 계조값에 기초하여 영상의 색좌표 또는 삼자극치를 산출할 수 있다. 다른 예로, 제1 산출부(131)는 화소들의 색좌표들을 산출하고, 색좌표들 중 색순도가 가장 높은 색좌표를 영상의 색좌표로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 구동 제어부(1304)는 영상의 색좌표 또는 삼자극치에 기초하여 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 구동 제어부(1304)는 도 8을 참조하여 제2 산출부(132) 및 선택부(133)와 유사하게, 영상의 색좌표 또는 삼자극치에 대응하는 적어도 피크 파장을 선택하고, 선택된 피크 파장에 기초하여 제1 제어 신호(CS1) 및 제2 제어 신호(CS2)를 생성할 수 있다.
예를 들어, 구동 제어부(1304)는 도 7의 제1 지점(P1)에 대하여 도 9의 제1 구간에 포함된 636nm, 530nm, 및 455nm의 피크 파장들을 선택할 수 있다. 이 경우, 구동 제어부(1304)는 도 4의 제1 케이스(CASE1)에 따라 데이터 구동부(1302) 및 발광 구동부(1303)가 구동하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동 제어부(1304)는 발광 구동부(1303)로 하여금 50%의 발광 듀티(또는, 듀티비)를 가지는 발광 제어 신호를 생성하도록 제어하는 제2 제어 신호(CS2)를 생성할 수 있다.
다른 예로, 구동 제어부(1304)는 도 7의 제2 지점(P2)에 대하여 도 9에 도시된 638nm, 530nm, 및 452nm의 피크 파장들을 선택할 수 있다. 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPLX3)이 동일한 발광 제어 신호에 따라 동작하는 경우, 구동 제어부(1304)는 가장 높은 구간에 포함된 피크 파장, 예를 들어, 제4 구간의 452nm의 피크 파장을 선택할 수 있다. 예를 들어, 452nm의 피크 파장의 광에 대응하는 구동 전류는, 455nm의 피크 파장의 광에 대응하는 구동 전류(또는, 피크 전류)의 약 4배일 수 있다. 이 경우, 구동 제어부(1304)는 도 4의 제2 케이스(CASE2)에 따라 데이터 구동부(1302) 및 발광 구동부(1303)가 구동하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 구동 제어부(1304)는 구동 전류가 4배 증가되도록 데이터 구동부(1302)를 제어하는 제1 제어 신호(CS1)를 생성하고, 발광 듀티가 1/4로 감소되도록 발광 제어 신호를 생성하도록 제어하는 제2 제어 신호(CS2)를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 구동 제어부(1304)는 영상이 고색 재현이 필요한지 여부를 판단하거나 상기 영상의 삼자극치 또는 색좌표를 산출하고, 상기 판단 결과 또는 산출 결과에 기초하여 화소(PXL)(또는, 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3))의 전류량(또는, 피크 전류) 및 발광 듀티를 결정할 수 있다. 이를 통해, 서브 표시 장치(100_S)는 소비 전력을 최소화하면서 고색 영역의 영상을 표시할 수 있다.
도 16은 도 15의 서브 표시 장치에 포함된 서브 화소의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 서브 화소(SPXL_1)는 스캔 라인(SCL), 데이터 라인(DL), 및 발광 제어 라인(EML)에 연결될 수 있다. 서브 화소(SPXL_1)는 제1 내지 제3 서브 화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3) 중 하나이며, 스캔 라인(SCL)은 스캔 라인들(SCL1 내지 SCLn) 중 하나이고, 데이터 라인(DL)은 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 중 하나이며, 발광 제어 라인(EML)은 발광 제어 라인들(EML1 내지 EMLn) 중 하나일 수 있다.
서브 화소(SPXL_1)는 발광 유닛(EMU), 제1 트랜지스터(T1)(또는, 구동 트랜지스터), 제2 트랜지스터(T2)(또는, 제1 스위칭 트랜지스터), 제3 트랜지스터(T3)(또는, 듀티 제어 트랜지스터, 발광 제어 트랜지스터) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1 내지 T3) 각각은 폴리 실리콘 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 내지 제3 트랜지스터들(T1 내지 T3) 중 적어도 일부는 산화물 반도체를 포함하거나, N형 반도체 또는 P형 반도체로 구현될 수 있다.
발광 유닛(EMU)은 제1 전원 라인(PL1)과 제2 전원 라인(PL2) 사이에 연결된 적어도 하나의 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다. 제1 전원 라인(PL1)에는 제1 전원(VDD)이 인가되고, 제2 전원 라인(PL2)에는 제2 전원(VSS)이 인가될 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이, 발광 유닛(EMU)은 제1 전원 라인(PL1)과 제2 전원 라인(PL2) 사이에 상호 병렬 연결된 복수의 발광 소자(LD)들을 포함할 수 있다. 다른 예로, 발광 유닛(EMU)은, 상호 병렬 연결된 복수의 발광 소자(LD)들 대신에, 직렬 연결된 복수의 발광 소자(LD)들을 포함할 수도 있다. 또 다른 예로, 발광 유닛(EMU)은 직/병렬 혼합 구조로 연결된 복수의 발광 소자(LD)들을 포함할 수도 있다.
발광 소자(LD)는 도 11에 도시된 발광 소자(LD)일 수 있으나, 발광 소자(LD)의 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발광 소자(LD)는 마이크로 LED(light emitting diode), 양자점 발광 다이오드와 같은 무기 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 다른 예로, 발광 소자(LD)는 유기물과 무기물이 복합적으로 구성된 발광 다이오드로 구성될 수도 있다.
발광 유닛(EMU)(또는, 발광 소자(LD))의 제1 전극은 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극에 접속(또는, 전기적으로 접속)될 수 있다. 발광 유닛(EMU)의 제1 전극은 애노드 전극일 수 있다. 발광 유닛(EMU)의 제1 전극은 제3 트랜지스터(T3) 및 제1 트랜지스터(T1)를 경유하여 제1 전원 라인(PL1)에 연결(또는, 전기적으로 연결)될 수 있다. 발광 유닛(EMU)(또는, 발광 소자(LD))의 제2 전극은 제2 전원 라인(PL2)에 접속될 수 있다. 발광 유닛(EMU)의 제2 전극은 캐소드 전극일 수 있다. 발광 유닛(EMU)(또는, 발광 소자(LD))는 제1 트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량(또는, 구동 전류)에 대응하여 소정 휘도의 광을 생성할 수 있다.
제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극은 제1 전원 라인(PL1)에 접속되고, 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극은 제3 트랜지스터(T3)의 제1 전극에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 및 제2 전극 중 하나는 드레인 전극이고, 다른 하나는 소스 전극일 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N1)의 전압(또는, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극 및 게이트 전극 사이에 걸리는 게이트-소스 전압)에 대응하여 발광 유닛(EMU)으로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제2 트랜지스터(T2)의 제1 전극은 데이터 라인(DL)에 접속되고, 제2 트랜지스터(T2)의 제2 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 스캔 라인(SCL)에 접속될 수 있다. 스캔 라인(SCL)으로 턴-온 전압 레벨의 스캔 신호(SC)가 공급될 때 제2 트랜지스터(T2)는 턴-온되어 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호(VDATA)(또는, 데이터 전압)를 제1 노드(N1)로 전달할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 제1 전원 라인(PL1) 사이에 형성되거나 접속될 수 있다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 노드(N1)의 전압을 저장하거나, 스토리지 커패시터(Cst)에 제1 노드(N1)의 전압에 대응하는 전하가 충전될 수 있다.
제3 트랜지스터(T3)의 제1 전극은 제1 트랜지스터(T1)의 제2 전극에 접속되고, 제3 트랜지스터(T3)의 제2 전극은 발광 유닛(EMU)의 제1 전극에 접속될 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 발광 제어 라인(EML)에 접속될 수 있다. 발광 제어 라인(EML)으로 턴-온 전압 레벨의 발광 제어 신호(EM)가 공급될 때 제3 트랜지스터(T3)는 턴-온되고, 구동 전류가 발광 유닛(EMU)을 통해 흐를 수 있다. 발광 제어 신호(EM)의 듀티비(또는, 온-듀티비)가 짧아질수록 발광 유닛(EMU)의 발광 시간이 짧아질 수 있다.
상술한 바와 같이, 서브 화소(SPXL_1)는 발광 유닛(EMU)에 직렬 연결된 제3 트랜지스터(T3)를 포함하고, 제3 트랜지스터(T3)에 제공되는 발광 제어 신호(EM)의 듀티비에 의해 서브 화소(SPXL_1)의 휘도가 제어될 수 있다.
한편, 제3 트랜지스터(T3)가 발광 유닛(EMU)에 직렬 연결되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제3 트랜지스터(T3)는 발광 유닛(EMU)에 병렬 연결된, 즉, 발광 유닛(EMU)의 양단에 연결될 수도 있다. 이 경우, 발광 제어 신호(EM)의 듀티비(또는, 온-듀티비)가 길어질수록 발광 유닛(EMU)의 발광 시간이 짧아질 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 전술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다. 또한, 특허 청구범위의 의미 및 범위, 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 표시 장치
100_S: 서브 표시 장치
110: 표시부
120: 데이터 처리부
130: 구동부
131: 제1 산출부
132: 제2 산출부
133: 선택부
134: 신호 생성부
135: 결정부
1301: 스캔 구동부
1302: 데이터 구동부
1303: 발광 구동부
1304: 구동 제어부
CON: 제어부
DL: 데이터 라인
DCL: 듀티 제어 라인
EML: 발광 제어 라인
LD: 발광 소자
PXL: 화소
SPXL: 서브 화소
T: 트랜지스터
T_DR: 구동 트랜지스터
T_SW: 스위칭 트랜지스터

Claims (20)

  1. 화소를 포함하고, 상기 화소는 상호 다른 색상들로 발광하는 서브 화소들을 포함하는, 표시 패널; 및
    상기 서브 화소들 각각에 흐르는 전류량 및 상기 서브 화소들 각각의 발광 듀티를 조절하는 구동부를 포함하고,
    상기 화소가 표현하는 영상의 색좌표가 기준 색 공간 이내인 경우, 상기 구동부는 상기 서브 화소들 중 하나의 서브 화소를 제1 전류량 및 제1 발광 듀티로 구동시키고,
    상기 색좌표가 상기 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 상기 구동부는 상기 하나의 서브 화소를 제2 전류량 및 제2 발광 듀티로 구동시키며,
    동일한 휘도를 기준으로, 상기 제2 전류량은 상기 제1 전류량보다 크고, 상기 제2 발광 듀티는 상기 제1 발광 듀티보다 작은, 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 서브 화소들 각각은 무기 발광 다이오드를 포함하는, 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 하나의 서브 화소에 흐르는 전류량에 따라 상기 하나의 서브 화소에서 방출되는 광의 피크 파장이 쉬프트되는, 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 화소는 적색으로 발광하는 제1 서브 화소, 녹색으로 발광하는 제2 서브 화소, 및 청색으로 발광하는 제3 서브 화소를 포함하고,
    상기 제1 서브 화소는 AlGaInP 계열의 무기 물질을 포함하며,
    상기 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소는 GaN 계열의 무기 물질을 포함하는, 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제1 서브 화소에서 방출된 광은 약 635nm 내지 약 640nm 범위에서 가변되는 피크 파장을 가지고,
    상기 제2 서브 화소에서 방출된 광은 약 520nm 내지 약 530nm 범위에서 가변되는 피크 파장을 가지며,
    상기 제3 서브 화소에서 방출된 광은 약 450nm 내지 약 460nm 범위에서 가변되는 피크 파장을 가지는, 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 제2 전류량은 상기 제1 전류량의 2배 이상이고, 상기 제2 발광 듀티는 상기 제1 발광 듀티의 1/2 이하인, 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 서브 화소들에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 화소의 상기 색좌표를 산출하는 제1 산출부;
    상기 색좌표에 대응하는 상기 하나의 서브 화소의 피크 파장들의 소비 전력들을 산출하는 제2 산출부;
    상기 피크 파장들 중에서 상기 소비 전력들 중 가장 작은 소비 전력에 대응하는 피크 파장을 선택하는 선택부; 및
    상기 피크 파장에 기초하여 상기 하나의 서브 화소에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 신호 생성부를 포함하는, 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 하나의 서브 화소가 적색으로 발광하는 경우, 상기 선택부는 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 짧은 피크 파장을 선택하는, 표시 장치.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 하나의 서브 화소가 녹색 또는 청색으로 발광하는 경우, 상기 선택부는 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 긴 피크 파장을 선택하는, 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서, 상기 서브 화소들 중 적어도 일부는 상호 다른 발광 듀티들을 가지고 발광하는, 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 서브 화소들은 상호 동일한 발광 듀티를 가지고 발광하는, 표시 장치.
  12. 제1 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 서브 화소들에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 영상의 삼자극치를 산출하는 제1 산출부;
    상기 삼자극치에 대응하는 피크 파장을 결정하는 제2 산출부; 및
    상기 피크 파장에 기초하여 상기 하나의 서브 화소에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 신호 생성부를 포함하는, 표시 장치.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 구동부는,
    상기 서브 화소들에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 화소의 색좌표를 산출하는 산출부;
    상기 색좌표가 상기 기준 색 공간 이내인지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 판단부의 판단 결과에 기초하여 상기 하나의 서브 화소에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 신호 생성부를 포함하는, 표시 장치.
  14. 화소를 포함하고, 상기 화소는 상호 다른 색상의 광들을 방출하는 서브 화소들을 포함하는 표시 장치에서,
    상기 화소에 대응하는 계조값들에 기초하여 상기 화소가 표현하는 영상의 색좌표를 산출하는 단계; 및
    상기 색좌표에 기초하여 상기 서브 화소들 각각에 흐르는 전류량 및 상기 서브 화소들 각각의 발광 듀티를 조절하여 상기 서브 화소들을 구동하는 단계를 포함하고,
    동일한 휘도를 기준으로, 상기 화소의 색좌표가 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 상기 서브 화소들을 구동하는 단계는,
    상기 서브 화소들 중 적어도 하나에 흐르는 상기 전류량을 증가시키는 단계; 및
    상기 서브 화소들 중 상기 적어도 하나의 상기 발광 듀티를 감소시키는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제14 항에 있어서, 동일한 휘도를 기준으로, 상기 화소의 색좌표가 기준 색 공간을 벗어나는 경우, 상기 전류량은 2배 이상 증가하고, 상기 발광 듀티는 1/2 이하로 감소하는, 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제14 항에 있어서, 상기 서브 화소들을 구동하는 단계는,
    상기 색좌표에 대응하는 상기 하나의 서브 화소의 피크 파장들의 소비 전력들을 산출하는 단계;
    상기 피크 파장들 중에서 상기 소비 전력들 중 가장 작은 소비 전력에 대응하는 피크 파장을 선택하는 단계; 및
    상기 피크 파장에 기초하여 상기 서브 화소들 중 상기 적어도 하나에 대한 피크 전류 및 발광 듀티를 결정하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16 항에 있어서, 상기 하나의 서브 화소가 적색으로 발광하는 경우, 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 짧은 피크 파장이 선택되는, 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제16 항에 있어서, 상기 하나의 서브 화소가 녹색 또는 청색으로 발광하는 경우, 상기 색좌표에 대응하는 상기 피크 파장들 중에서 가장 긴 피크 파장이 선택되는, 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제14 항에 있어서, 상기 서브 화소들을 구동하는 단계는, 상기 서브 화소들 중 적어도 일부를 상호 다른 발광 듀티들로 구동시키는, 표시 장치의 구동 방법.
  20. 서브 화소들을 포함하는 표시 패널; 및
    영상 데이터에 기초하여 상기 서브 화소들에 흐르는 전류량 및 상기 서브 화소들의 발광 듀티를 조절하는 구동부를 포함하고,
    상기 구동부는, 상기 영상 데이터에 대응하는 영상이 일반 영상인 경우 제1 모드로 동작하며, 상기 영상 데이터에 대응하는 영상이 고색 재현이 요구되는 영상인 경우 제2 모드로 동작하며,
    상기 제2 모드에서 상기 전류량은 상기 제1 모드에서 상기 전류량에 비해 증가하고, 상기 제2 모드에서 상기 발광 듀티는 상기 제1 모드에서 상기 발광 듀티보다 작아지는, 표시 장치.
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