KR20230143231A - 표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법 Download PDF

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Abstract

표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값을 생성하는 전류 센서, 표시 패널을 복수의 화소 블록들로 구분하고, 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보를 저장하며, 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하고, 입력 영상 데이터를 분석하여 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조 및 블록 로드를 계산하고, 계조-블록 로드 게인 정보, 블록 대표 계조 및 블록 로드에 기초하여 표시 패널에 대한 최종 로드를 계산하고, 최종 로드 및 센싱 전류 값에 기초하여 스케일 인자를 결정하고, 입력 영상 데이터에 스케일 인자를 적용하여 출력 영상 데이터를 생성하는 컨트롤러, 및 출력 영상 데이터에 기초하여 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버를 포함한다.

Description

표시 장치, 및 표시 장치의 구동 방법{DISPLAY DEVICE, AND METHOD OF OPERATING A DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 표시 패널의 전류를 제어하는 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치와 같은 표시 장치에서, 표시 패널의 전류가 입력 영상 데이터의 로드에 따라 제어될 수 있다. 이러한 표시 패널의 전류 제어에 의해, 상기 표시 패널이 원하는 휘도로 발광할 수 있다. 또한, 이러한 표시 패널의 전류 제어에 의해, 상기 표시 패널이 과도하게 높은 휘도로 발광하는 것이 방지될 수 있고, 따라서 전력 소모가 감소될 수 있다.
다만, 유기 발광 다이오드와 같은 발광 소자의 발광 효율(또는 전류 효율)은 계조 또는 데이터 전압에 따라 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 동일한 로드를 가지는 제1 및 제2 영상 데이터들이 서로 다른 계조 분포들을 가지는 경우, 표시 패널이 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동될 때 요구되는 전류와 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동될 때 요구되는 전류가 서로 다를 수 있다. 그러나, 종래의 표시 장치에서는, 상기 표시 패널이 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 경우와 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 경우에서, 표시 패널의 전류가 동일한 전류로 제어되고, 따라서 상기 표시 패널이 원하는 휘도로 발광하지 못할 수 있다.
본 발명의 일 목적은 계조 및 위치에 따른 발광 효율을 반영하여 표시 패널의 전류를 제어할 수 있는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 계조 및 위치에 따른 발광 효율을 반영하여 표시 패널의 전류를 제어할 수 있는 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값을 생성하는 전류 센서, 상기 표시 패널을 복수의 화소 블록들로 구분하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보를 저장하며, 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하고, 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조 및 블록 로드를 계산하고, 상기 계조-블록 로드 게인 정보, 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드를 계산하고, 상기 최종 로드 및 상기 센싱 전류 값에 기초하여 스케일 인자를 결정하고, 상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 출력 영상 데이터를 생성하는 컨트롤러, 및 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들을 나타내고, 상기 계조-블록 로드 게인 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 표시 장치에 대한 휘도 및 색 보정 동작에 의해 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-데이터 전압 정보를 저장하는 계조-데이터 전압 저장 블록, 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 블록 로드 게인 추출 블록, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 계산하는 블록 로드 계산 블록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보 및 상기 블록 대표 계조에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 로드 게인을 결정하고, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 블록 로드들 및 상기 블록 로드 게인들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 최종 로드 계산 블록, 상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정하는 목표 전류 결정 블록, 상기 전류 센서로부터 상기 센싱 전류 값을 수신하고, 상기 센싱 전류 값과 상기 목표 전류 값을 비교하여 상기 스케일 인자를 결정하는 전류 제어 블록, 및 상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 데이터 보정 블록을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 블록 로드 게인 추출 블록은, 상기 계조-데이터 전압 정보가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브의 최소 좌표와 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인을 결정하고, 상기 기준 계조-데이터 전압 라인과 상기 실제 계조-데이터 전압 커브의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브를 생성하고, 상기 계조-전압 차 커브가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 상기 기준 계조-데이터 전압 라인이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브를 생성하고, 상기 계조-전압 차 비율 커브를 정규화(normalize)하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 블록 로드 계산 블록은, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 대표 계조를 계산하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 상기 계조 레벨들의 합산 값을 계산하고, 상기 계조 레벨들의 상기 합산 값을 최대 합산 값으로 나누어, 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 로드를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 최종 로드 계산 블록은, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 상기 블록 대표 계조에 상응하는 상기 블록 로드 게인을 결정하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 블록 로드와 상기 블록 로드 게인을 승산하여 최종 블록 로드를 계산하며, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 평균을 계산하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 목표 전류 결정 블록은, 복수의 로드 값들에 각각 상응하는 복수의 목표 전류 값들을 저장하는 로드-목표 전류 룩업 테이블을 포함하고, 상기 로드-목표 전류 룩업 테이블을 이용하여 상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전류 제어 블록은, 상기 센싱 전류 값이 상기 목표 전류 값보다 작은 경우, 1 보다 큰 상기 스케일 인자를 생성하고, 상기 센싱 전류 값이 상기 목표 전류 값보다 큰 경우, 1 보다 작은 상기 스케일 인자를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 데이터 보정 블록은, 상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 승산하여 상기 출력 영상 데이터를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소들 각각은 제1 색의 광을 발광하는 제1 부화소, 제2 색의 광을 발광하는 제2 부화소, 및 제3 색의 광을 발광하는 제3 부화소를 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 계조-데이터 전압 정보로서, 상기 제1, 제2 및 제3 부화소들에 대한 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들을 저장하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 계조-블록 로드 게인 정보로서, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들에 기초하여 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들을 각각 생성하며, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들을 계산하고, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들, 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 컨트롤러는, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들을 저장하는 계조-데이터 전압 저장 블록, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들을 생성하는 블록 로드 게인 추출 블록, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들을 계산하는 블록 로드 계산 블록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드 게인들을 결정하고, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드 게인들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 최종 로드 계산 블록, 상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정하는 목표 전류 결정 블록, 상기 전류 센서로부터 상기 센싱 전류 값을 수신하고, 상기 센싱 전류 값과 상기 목표 전류 값을 비교하여 상기 스케일 인자를 결정하는 전류 제어 블록, 및 상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 데이터 보정 블록을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 표시 장치의 표시 패널의 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보가 저장되고, 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보가 생성되며, 상기 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값이 생성되고, 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조 및 블록 로드가 계산되며, 상기 계조-블록 로드 게인 정보, 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드가 계산되고, 상기 최종 로드 및 상기 센싱 전류 값에 기초하여 스케일 인자가 결정되며, 상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 출력 영상 데이터가 생성되고, 상기 출력 영상 데이터에 기초하여 상기 표시 패널이 구동된다.
일 실시예에서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들을 나타내고, 상기 계조-블록 로드 게인 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 표시 장치에 대한 휘도 및 색 보정 동작에 의해 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하도록, 상기 계조-데이터 전압 정보가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브의 최소 좌표와 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인이 결정되고, 상기 기준 계조-데이터 전압 라인과 상기 실제 계조-데이터 전압 커브의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브가 생성되며, 상기 계조-전압 차 커브가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 상기 기준 계조-데이터 전압 라인이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브가 생성되고, 상기 계조-전압 차 비율 커브를 정규화(normalize)하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보가 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 계산하도록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 대표 계조가 계산되고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 상기 계조 레벨들의 합산 값을 계산하고, 상기 계조 레벨들의 상기 합산 값을 최대 합산 값으로 나누어, 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 로드가 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하도록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 상기 블록 대표 계조에 상응하는 상기 블록 로드 게인이 결정되고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 블록 로드와 상기 블록 로드 게인을 승산하여 최종 블록 로드가 계산되며, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 평균을 계산하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드가 계산될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스케일 인자를 결정하도록, 복수의 로드 값들에 각각 상응하는 복수의 목표 전류 값들을 저장하는 로드-목표 전류 룩업 테이블을 이용하여 상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값이 결정되고, 상기 센싱 전류 값과 상기 목표 전류 값을 비교하여 상기 스케일 인자가 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 패널의 각 화소는 제1 색의 광을 발광하는 제1 부화소, 제2 색의 광을 발광하는 제2 부화소, 및 제3 색의 광을 발광하는 제3 부화소를 포함할 수 있다. 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-데이터 전압 정보를 저장하도록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 제1, 제2 및 제3 부화소들에 대한 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들이 저장될 수 있다. 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하도록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들에 기초하여 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들이 각각 생성될 수 있다. 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 계산하도록, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들이 계산될 수 있다. 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하도록, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들, 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드가 계산될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치, 및 상기 표시 장치의 구동 방법에서, 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보가 저장되고, 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보가 생성되며, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 표시 패널의 최종 로드가 결정될 수 있다. 이에 따라, 상기 최종 로드를 결정하는 데에 각 화소 블록(또는 각 위치) 및 각 계조에 상응하는 발광 효율(또는 전류 효율)이 반영될 수 있고, 전력 소모를 감소시키도록 상기 표시 패널의 전류가 제어되면서 상기 표시 패널이 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 계조에 따른 발광 효율의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 표시 장치에서의 표시 패널의 전류 제어의 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 복수의 화소 블록들로 구분되는 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 계조에 따른 이상적 데이터 전압 라인과 실제 데이터 전압 커브의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에서의 표시 패널의 전류 제어의 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 8a는 휘도 보정 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 색 보정 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 8c는 복수의 화소 블록들에 대한 계조-데이터 전압 정보의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 9a는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 실제 계조-데이터 전압 커브들 및 기준 계조-데이터 전압 라인들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 9b는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 계조-전압 차 커브들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 9c는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 계조-전압 차 비율 커브들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 9d는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 계조-블록 로드 게인 커브들의 예들을 나타내는 도면이다.
도 10은 각 화소 블록에 대하여 블록 대표 계조에 따라 블록 로드 게인이 결정되는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 로드-목표 전류 룩업 테이블의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 14는 복수의 화소 블록들에 대한 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이고, 도 2는 계조에 따른 발광 효율의 일 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 종래의 표시 장치에서의 표시 패널의 전류 제어의 예들을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 복수의 화소 블록들로 구분되는 표시 패널의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 계조에 따른 이상적 데이터 전압 라인과 실제 데이터 전압 커브의 일 예를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치에서의 표시 패널의 전류 제어의 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(110), 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호들(SS)을 제공하는 스캔 드라이버(120), 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(DV)을 제공하는 데이터 드라이버(130), 표시 장치(100)에 전력을 제공하는 전력 관리 회로(140), 표시 패널(110)에 흐르는 전류를 센싱하는 전류 센서(150), 및 표시 장치(100)의 동작을 제어하는 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 데이터 라인들, 복수의 스캔 라인들, 및 상기 복수의 데이터 라인들 및 상기 복수의 스캔 라인들에 연결된 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 각 화소(PX)는 적어도 두 개의 트랜지스터들, 적어도 하나의 커패시터, 및 발광 소자를 포함하고, 표시 패널(110)은 발광 표시 패널일 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 소자는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED)이고, 표시 패널(110)은 OLED 표시 패널일 수 있다. 다른 예들에서, 상기 발광 소자는 나노 발광 다이오드(Nano light Emitting Diode; NED), 퀀텀 닷(Quantum Dot; QD) 발광 다이오드, 마이크로 발광 다이오드, 무기 발광 다이오드, 또는 다른 임의의 적합한 발광 소자일 수 있다. 다만, 표시 패널(110)은 상기 발광 표시 패널에 한정되지 않고, 임의의 적합한 표시 패널일 수 있다.
스캔 드라이버(120)는 컨트롤러(160)로부터 수신된 스캔 제어 신호(SCTRL)에 기초하여 스캔 신호들(SS)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호들(SS)을 행 단위로 순차적으로 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 스캔 제어 신호(SCTRL)는 스캔 시작 신호 및 스캔 클록 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 스캔 드라이버(120)는 표시 패널(110)에 집적 또는 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 스캔 드라이버(120)는 하나 또는 그 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다.
데이터 드라이버(130)는 컨트롤러(160)로부터 수신된 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)에 기초하여 데이터 전압들(DV)을 생성하고, 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(DV)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호 및 로드 신호를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서, 데이터 드라이버(130)는 하나 또는 그 이상의 집적 회로들로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 데이터 드라이버(130) 및 컨트롤러(160)는 단일한 집적 회로로 구현될 수 있고, 이러한 집적 회로는 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 드라이버(Timing controller Embedded Data driver; TED)로 불릴 수 있다.
전력 관리 회로(140)는 표시 패널(110)에 제1 전원 전압(ELVDD)(예를 들어, 고 전원 전압) 및 제2 전원 전압(ELVSS)(예를 들어, 저 전원 전압)을 제공할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 전력 관리 회로(140)는 표시 장치(100)의 구동에 필요한 전압들을 제공할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로(140)는 스캔 드라이버(120), 데이터 드라이버(130), 전류 센서(150) 및 컨트롤러(160)에 전원 전압들 및/또는 구동 전압들을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 전력 관리 회로(140)는 별도의 집적 회로로 구현될 수 있고, 이러한 집적 회로는 전력 관리 집적 회로(Power Management Integrated Circuit; PMIC)로 불릴 수 있다. 다른 실시예에서, 전력 관리 회로(140)는 컨트롤러(160)에 포함될 수 있다.
전류 센서(150)는 표시 패널(110)의 전류를 센싱하여 센싱 전류 값(SCUR)을 생성하고, 컨트롤러(160)에 센싱 전류 값(SCUR)을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전류 센서(150)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급하기 위한 전원 라인을 통하여 표시 패널(110)에 제공되는 전류를 센싱할 수 있다. 다른 실시예에서, 전류 센서(150)는 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하기 위한 전원 라인의 전류를 센싱할 수 있다. 일 실시예에서, 전류 센서(150)는 전력 관리 회로(140)에 포함될 수 있다. 다른 실시예에서, 전류 센서(150)는 전력 관리 회로(140)의 외부에 위치할 수 있다.
컨트롤러(160)(예를 들어, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller; TCON))는 외부의 호스트(예를 들어, 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP), 그래픽 처리부(Graphics Processing Unit; GPU) 또는 그래픽 카드(Graphics Card))로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 일 실시예에서, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 컨트롤러(160)는 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)에 기초하여 출력 영상 데이터(ODAT), 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 스캔 제어 신호(SCTRL)를 생성하고, 데이터 드라이버(130)에 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)를 제공하여 데이터 드라이버(130)의 동작을 제어하고, 스캔 드라이버(120)에 스캔 제어 신호(SCTRL)를 제공하여 스캔 드라이버(120)를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서, 컨트롤러(160)는 표시 패널(110)에 대한 전류 제어 또는 휘도 제어를 위한 글로벌 전류 관리(Global Current Management; GCM) 장치(180)(또는 글로벌 전류 변조(Global Current Modulation) 장치)를 포함할 수 있다. 글로벌 전류 관리 장치(180)는 입력 영상 데이터(IDAT)를 분석하여 입력 영상 데이터(IDAT)에 상응하는 표시 패널(110)의 로드를 계산하고, 상기 로드 및 센싱 전류 값(SCUR)에 기초하여 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다. 컨트롤러(160)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 적용하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성하고, 데이터 드라이버(130)는 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 표시 패널(110)을 구동할 수 있다. 표시 패널(110)이 스케일 인자(SF)가 적용된 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 구동되므로, 표시 패널(110)의 전류가 원하는 전류로 제어될 수 있다.
다만, 각 화소(PX)의 상기 발광 소자(예를 들어, OLED)의 발광 효율(또는 전류 효율)은 계조에 따라 일정하지 않을 수 있다. 한편, 상기 발광 효율은 상기 발광 소자의 휘도와 면적의 곱을 상기 발광 소자의 전류로 나누어 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 최대 계조에서의 상기 발광 소자의 발광 효율은 약 10.8 cd/A이나, 중간 계조에서의 상기 발광 소자의 발광 효율은 약 12 cd/A일 수 있다. 따라서, 상기 최대 계조에서의 상기 발광 소자의 발광 효율이 상기 중간 계조에서의 상기 발광 소자의 발광 효율보다 낮을 수 있다. 이에 따라, 동일한 로드를 가지는 제1 및 제2 영상 데이터들이 서로 다른 계조 분포들을 가지는 경우, 표시 패널(110)이 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동될 때 요구되는 전류와 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동될 때 요구되는 전류가 서로 다를 수 있다. 그러나, 글로벌 전류 관리를 수행하는 종래의 표시 장치에서는, 표시 패널이 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 경우와 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 경우에서, 상기 표시 패널의 전류가 동일한 전류로 제어되고, 따라서 상기 표시 패널이 원하는 휘도로 발광하지 못할 수 있다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 동일한 로드를 가지는 제1 및 제2 영상 데이터들 중, 상기 제1 영상 데이터가 표시 패널(210)의 일부 영역에 대하여 약 1000 nit에 상응하는 고계조를 나타내고, 표시 패널(210)의 나머지 영역에 대하여 약 0 nit에 상응하는 저계조를 나타내는 경우, 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(210)은 약 23A의 전류를 요구할 수 있다. 또한, 상기 동일한 로드를 가지는 상기 제1 및 제2 영상 데이터들 중, 상기 제2 영상 데이터가 표시 패널(220)의 전체 영역에 약 200 nit에 상응하는 중간 계조를 나타내는 경우, 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(220)은 약 19A의 전류를 요구할 수 있다. 그러나, 상기 글로벌 전류 관리를 수행하는 종래의 표시 장치에서는, 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(210)의 전류와 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(220)의 전류를 동일한 전류로 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 종래의 표시 장치가 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(220)에서 요구되는 약 19A의 전류로 상기 글로벌 전류 관리를 수행하는 경우, 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(240)은 원하는 휘도인 약 200 nit로 발광하나, 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(230)의 상기 일부 영역은 원하는 휘도인 약 1000 nit보다 낮은 약 900 nit로 발광할 수 있다. 또한, 상기 종래의 표시 장치가 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(210)에서 요구되는 약 23A의 전류로 상기 글로벌 전류 관리를 수행하는 경우, 상기 제1 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(250)의 상기 일부 영역은 원하는 휘도인 약 1000 nit로 발광하나, 상기 제2 영상 데이터에 기초하여 구동되는 표시 패널(260)은 원하는 휘도인 약 200 nit보다 높은 약 220 nit로 발광할 수 있다. 이와 같이, 상기 종래의 표시 장치의 표시 패널은 영상 데이터의 계조 분포에 따라 원하는 휘도로 발광하지 못할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자의 상기 발광 효율은 상술한 바와 같이 계조에 따라 일정하지 않을 뿐만 아니라, 공정 편차 등에 의해 상기 발광 소자의 위치에 따라 일정하지 않을 수 있다. 한편, 상기 종래의 표시 장치는 상기 글로벌 전류 관리를 수행함에 있어서 상기 계조 및 상기 위치에 따른 상기 발광 효율(또는 상기 발광 효율의 편차)를 고려하지 않는다.
그러나, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)는 상기 계조 및 상기 위치에 따른 상기 발광 효율을 고려하여 상기 글로벌 전류 관리를 수행할 수 있다. 상기 계조 및 상기 위치에 따른 상기 발광 효율을 고려하도록, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서는, 표시 패널(110)이 복수의 화소 블록들로 구분되고, 컨트롤러(160)의 계조-데이터 전압 저장 블록(170)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보(GDVI)를 저장하며, 글로벌 전류 관리 장치(180)는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보(GDVI)를 이용하여 상기 글로벌 전류 관리를 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 글로벌 전류 관리 장치(180)는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하고, 입력 영상 데이터(IDAT)를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조 및 블록 로드를 계산하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보, 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드를 계산하고, 상기 최종 로드 및 센싱 전류 값(SCUR)에 기초하여 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(160)는 표시 패널(110)을 N*M개의 화소 블록들(PB11, PB12, …, PB1M, PB21, PB22, …, PB2M, … PBN1, PBN2, …, PBNM)로 구분할 수 있다(N 및 M 각각은 1 이상의 정수). 또한, 글로벌 전류 관리 장치(180)는 N*M개의 화소 블록들(PB11 내지 PBNM) 각각의 상기 계조-블록 로드 게인 정보, 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 이용하여 표시 패널(110)에 대한 최종 로드를 결정함으로써, 각 화소 블록에 따른 또는 상기 위치에 따른 상기 발광 효율(또는 상기 발광 효율의 편차)를 고려하여 상기 글로벌 전류 관리를 수행할 수 있다.
또한, 각 화소 블록에 대하여, 계조-데이터 전압 정보(GDVI)는 복수의 계조들(예를 들어, 255개의 계조들)에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 효율(또는 상기 발광 효율의 편차)이 반영된 복수의 데이터 전압 값들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차가 없는 경우, 즉 상기 발광 소자의 발광 효율이 상기 계조에 따라 일정한 이상적 경우, 데이터 전압(DV)은 이상적 계조-데이터 전압 라인(310)에서와 같이 상기 계조에 선형적으로 비례할 수 있다. 그러나, 상기 발광 소자의 발광 효율이 도 2에 도시된 바와 같이 상기 계조에 따라 일정하지 않은 실제 경우, 상기 발광 소자 상기 계조에 따라 원하는 휘도로 발광하도록, 데이터 전압(DV)은 (예를 들어, 도 8a 및 도 8b에 도시된 휘도 및 색 보정 동작에 의해) 상기 계조에 따른 상기 발광 효율을 반영하여 실제 계조-데이터 전압 커브(330)와 같이 설정될 수 있다. 계조-데이터 전압 정보(GDVI)는 상기 계조에 따른 상기 발광 효율이 반영된 실제 계조-데이터 전압 커브(330), 즉 상기 복수의 계조들에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 효율이 반영된 복수의 실제 데이터 전압 값들을 나타낼 수 있다. 상기 복수의 화소들 각각에 대하여, 글로벌 전류 관리 장치(180)는 이상적 계조-데이터 전압 라인(310)과 실제 계조-데이터 전압 커브(330), 즉 계조-데이터 전압 정보(GDVI)의 차이에 기초하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하고, 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 상기 블록 대표 계조에서의 블록 로드 게인을 결정할 수 있다. 이러한 블록 로드 게인은 상기 발광 소자의 발광 효율에 비례할 수 있다. 예를 들어, 상기 블록 로드 게인은 상기 발광 효율이 상대적으로 높은 상기 블록 대표 계조에서 상대적으로 높을 수 있고, 상기 발광 효율이 상대적으로 낮은 상기 블록 대표 계조에서 상대적으로 낮을 수 있다. 또한, 글로벌 전류 관리 장치(180)는 각 화소 블록의 상기 블록 로드 게인을 반영하여 상기 최종 로드 및 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다. 따라서, 상기 최종 로드 및 스케일 인자(SF)에는 각 화소 블록에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 소자의 발광 효율(또는 상기 발광 효율의 편차)이 반영되고, 스케일 인자(SF)가 적용된 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 구동되는 표시 패널(110)은 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 입력 영상 데이터(IDAT)가 표시 패널(210)의 상기 일부 영역에 대하여 약 1000 nit에 상응하는 고계조를 나타내는 상기 제1 영상 데이터인 경우, 표시 장치(100)는 상기 계조 및 상기 위치에 따른 상기 발광 효율을 고려하여 상기 제1 영상 데이터에 적합한 스케일 인자(SF)를 결정하고, 스케일 인자(SF)가 적용된 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성하여 표시 패널(270)이 상기 일부 영역에서 원하는 휘도인 약 1000 nit로 발광하게 할 수 있다. 또한, 입력 영상 데이터(IDAT)가 표시 패널(220)의 상기 전체 영역에 대하여 약 200 nit에 상응하는 중간 계조를 나타내는 상기 제2 영상 데이터인 경우, 표시 장치(100)는 상기 계조 및 상기 위치에 따른 상기 발광 효율을 고려하여 상기 제2 영상 데이터에 적합한 스케일 인자(SF)를 결정하고, 스케일 인자(SF)가 적용된 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성하여 표시 패널(280)이 상기 전체 영역에서 원하는 휘도인 약 200 nit로 발광하게 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치(100)에서는, 상기 제1 및 제2 영상 데이터들이 동일한 로드를 가지더라도, 상기 최종 로드를 결정하는 데에 각 화소 블록(또는 각 위치) 및 각 계조에 상응하는 상기 발광 효율이 반영되므로, 전력 소모를 감소시키도록 표시 패널(110)의 전류가 제어되면서 표시 패널(110)이 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 컨트롤러를 나타내는 블록도이고, 도 8a는 휘도 보정 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 8b는 색 보정 동작의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 8c는 복수의 화소 블록들에 대한 계조-데이터 전압 정보의 일 예를 나타내는 도면이고, 도 9a는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 실제 계조-데이터 전압 커브들 및 기준 계조-데이터 전압 라인들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 9b는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 계조-전압 차 커브들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 9c는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 계조-전압 차 비율 커브들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 9d는 제1 및 제2 화소 블록들에 대한 계조-블록 로드 게인 커브들의 예들을 나타내는 도면이고, 도 10은 각 화소 블록에 대하여 블록 대표 계조에 따라 블록 로드 게인이 결정되는 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 로드-목표 전류 룩업 테이블의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 컨트롤러(160a)는 계조-데이터 전압 저장 블록(170a), 글로벌 전류 관리 장치(180a) 및 데이터 보정 블록(190)을 포함할 수 있다. 글로벌 전류 관리 장치(180a)는 블록 로드 게인 추출 블록(410a), 블록 로드 계산 블록(420a), 최종 로드 계산 블록(430a), 목표 전류 결정 블록(440a) 및 전류 제어 블록(450a)을 포함할 수 있다.
계조-데이터 전압 저장 블록(170a)은, 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들을 나타내는 계조-데이터 전압 정보(GDVI)를 저장할 수 있다. 일 실시예에서, 계조-데이터 전압 저장 블록(170a)은, 상기 표시 장치에 대한 휘도 및 색 보정(Luminance & Color Correction; LCC) 동작을 수행하고, 상기 휘도 및 색 보정 동작에 의해 생성된 계조-데이터 전압 정보(GDVI)를 저장하는 LCC 블록일 수 있다. 예를 들어, 상기 LCC 블록은 도 8a에 도시된 바와 같이 상기 표시 장치의 보정 전 계조-휘도 커브(510)를 (예를 들어, 2.2의) 감마 커브에 상응하는 계조-휘도 커브(520)로 조정하는 휘도 보정을 수행하고, 또한 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 표시 장치의 보정 전 계조-x 색 좌표 커브(530) 및 계조-y 색 좌표 커브(540)를 계조에 따라 일정한 색 좌표를 가지는 계조-x 색 좌표 라인(550) 및 계조-y 색 좌표 라인(560)으로 조정하는 색 보정 동작을 수행할 수 있다. 또한, 상기 LCC 블록은 (예를 들어, 도 4에 도시된) 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 이러한 휘도 및 색 보정 동작을 수행하고, 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 도 8c에 도시된 바와 같이 상기 휘도 및 색 보정 동작에 의해 결정된 복수의 계조들(1G, 2G, …, 255G)에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들(DV1_PB11, DV2_PB11, …, DV255_PB11, …, DV1_PBNM, DV2_PBNM, …, DV255_PBNM)을 나타내는 계조-데이터 전압 정보(GDVI)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 계조-데이터 전압 정보(GDVI)는 제1 화소 블록(PB11)에 대하여 복수의 계조들(1G, 2G, …, 255G)에 각각 상응하는 복수의 제1 데이터 전압 값들(DV1_PB11, DV2_PB11, …, DV255_PB11)을 나타내고, 제2 화소 블록(PBNM)에 대하여 복수의 계조들(1G, 2G, …, 255G)에 각각 상응하는 복수의 제2 데이터 전압 값들(DV1_PBNM, DV2_PBNM, …, DV255_PBNM)을 나타낼 수 있다. 즉, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 수행된 상기 휘도 및 색 보정 동작에 의해 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보(GDVI)가 생성될 수 있다.
블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보(GDVI)에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 생성할 수 있다. 한편, 계조-데이터 전압 정보(GDVI)에는 계조에 따른 발광 효율(또는 상기 발광 효율의 편차)이 반영되므로, 계조-데이터 전압 정보(GDVI)에 기초하여 생성된 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI) 또한 상기 계조에 따른 발광 효율(또는 상기 발광 효율의 편차)이 반영될 수 있다.
일 실시예에서, 블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 상기 복수의 화소들 각각에 대하여 계조-데이터 전압 정보(GDVI)가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브의 최소 좌표와 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 9a에 도시된 바와 같이, 블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 제1 화소 블록(PB11)에 대하여 계조-데이터 전압 정보(GDVI)가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브(610)의 (0G, 2V)의 최소 좌표와 (255G, 8V)의 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인(620)(또는 이상적 계조-데이터 전압 라인)을 결정하고, 제2 화소 블록(PBNM)에 대하여 계조-데이터 전압 정보(GDVI)가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브(710)의 (0G, 2V)의 최소 좌표와 (255G, 7.6V)의 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인(720)(또는 이상적 계조-데이터 전압 라인)을 결정할 수 있다.
블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 상기 복수의 화소들 각각에 대하여 상기 기준 계조-데이터 전압 라인과 상기 실제 계조-데이터 전압 커브의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 제1 화소 블록(PB11)에 대하여 기준 계조-데이터 전압 라인(620)과 실제 계조-데이터 전압 커브(610)의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브(630)를 생성하고, 제2 화소 블록(PBNM)에 대하여 기준 계조-데이터 전압 라인(720)과 실제 계조-데이터 전압 커브(710)의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브(730)를 생성할 수 있다. 한편, 기준 계조-데이터 전압 라인(620, 720), 즉 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차가 없는 경우의 이상적 계조-데이터 전압 라인(620, 720)과, 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차가 고려된 실제 계조-데이터 전압 커브(610, 710)의 차이는, 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차에 상응할 수 있고, 따라서 각 화소 블록(PB11, PBNM)에 대한 계조-전압 차 커브(630, 730)는 상기 화소 블록(PB11, PBNM)에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차에 상응할 수 있다.
블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 상기 복수의 화소들 각각에 대하여 상기 계조-전압 차 커브가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 상기 기준 계조-데이터 전압 라인이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같이, 블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 제1 화소 블록(PB11)에 대하여 계조-전압 차 커브(630)가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 기준 계조-데이터 전압 라인(620)이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브(640)를 생성하고, 제2 화소 블록(PBNM)에 대하여 계조-전압 차 커브(730)가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 기준 계조-데이터 전압 라인(720)이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브(740)를 생성할 수 있다.
블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 상기 복수의 화소들 각각에 대하여 상기 계조-전압 차 비율 커브를 정규화(normalize)하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 9c 및 도 9d에 도시된 바와 같이, 블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 제1 화소 블록(PB11)에 대하여, 계조-전압 차 비율 커브(640)의 최대 비율 값이 1의 최대 블록 로드 게인이 되고, 계조-전압 차 비율 커브(640)의 최소 비율 값이 "1-최대 비율 값", 즉 0.9의 최소 블록 로드 게인이 되도록, 계조-전압 차 비율 커브(640)를 정규화하여 계조-블록 로드 게인 커브(650)를 나타내는 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 생성하고, 제2 화소 블록(PBNM)에 대하여, 계조-전압 차 비율 커브(740)의 최대 비율 값이 1의 최대 블록 로드 게인이 되고, 계조-전압 차 비율 커브(740)의 최소 비율 값이 "1-최대 비율 값", 즉 0.875의 최소 블록 로드 게인이 되도록, 계조-전압 차 비율 커브(740)를 정규화하여 계조-블록 로드 게인 커브(750)를 나타내는 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 생성할 수 있다. 이러한 각 화소 블록(PB11, PBNM)에 대한 계조-블록 로드 게인 커브(650, 750), 즉 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)는 상기 화소 블록(PB11, PBNM)에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차에 상응에 상응하는 계조-전압 차 커브(630, 730)에 기초하여 생성되므로, 각 화소 블록(PB11, PBNM)에 대한 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)에는 상기 화소 블록(PB11, PBNM)에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 효율의 편차가 반영될 수 있다.
블록 로드 계산 블록(420a)은 입력 영상 데이터(IDAT)를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조(BRG) 및 블록 로드(BLOAD)를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 복수의 화소 블록들 각각의 블록 대표 계조(BRG)를 계산할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 블록 로드 계산 블록(420a)은 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 상기 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨을 블록 대표 계조(BRG)로 결정할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 상기 계조 레벨들의 합산 값을 계산하고, 상기 계조 레벨들의 상기 합산 값을 최대 계조 레벨들의 합인 최대 합산 값으로 나누어, 상기 복수의 화소 블록들 각각의 블록 로드(BLOAD)를 계산할 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 블록 로드 계산 블록(420a)은 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 상기 계조 레벨들의 상기 최소 계조 레벨 또는 상기 최대 계조 레벨에 기초하여 블록 로드(BLOAD)를 결정할 수 있다.
최종 로드 계산 블록(430a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI) 및 블록 대표 계조(BRG)에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 로드 게인을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이, 최종 로드 계산 블록(430a)은, 각 화소 블록(예를 들어, 제1 화소 블록(PB11))에 대하여, 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)가 나타내는 계조-블록 로드 게인 커브(650)에서 블록 로드 계산 블록(420a)에 의해 결정된 (예를 들어, 제1 화소 블록(PB11)에 대한 입력 영상 데이터(IDAT)의 평균 계조 레벨, 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨인) 블록 대표 계조(BRG)에 상응하는 블록 로드 게인(BGAIN)을 결정할 수 있다. 이러한 블록 로드 게인(BGAIN)에는 각 화소 블록에서의 상기 계조에 따른 상기 발광 효율이 반영될 수 있다. 예를 들어, 블록 로드 게인(BGAIN)은 상기 발광 효율이 상대적으로 높은 계조에서 상대적으로 높은 값을 가지고, 상기 발광 효율이 상대적으로 낮은 계조에서 상대적으로 낮은 값을 가질 수 있다.
또한, 최종 로드 계산 블록(430a)은 상기 복수의 화소 블록들의 상기 블록 로드들 및 상기 블록 로드 게인들에 기초하여 표시 패널에 대한 최종 로드(FLOAD)를 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 최종 로드 계산 블록(430a)은 각 화소 블록에 대하여 블록 로드(BLOAD)와 상기 블록 로드 게인을 승산하여 최종 블록 로드를 계산하고, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 평균을 계산하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드(FLOAD)를 계산할 수 있다. 다른 실시예에서, 최종 로드 계산 블록(430a)은 상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 최소 값 또는 최대 값을 최종 로드(FLOAD)로 결정할 수 있다.
목표 전류 결정 블록(440a)은 최종 로드(FLOAD)에 상응하는 목표 전류 값(TCUR)을 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 목표 전류 결정 블록(440a)은 도 11에 도시된 바와 같이 복수의 로드 값들(0%, 1%, …, 100%)에 각각 상응하는 복수의 목표 전류 값들(TCUR0, TCUR1, …, TCUR100)을 저장하는 로드-목표 전류 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 한편, 도 11에는 0% 내지 100%의 범위에서 약 1%의 간격을 가지는 복수의 로드 값들에서의 복수의 목표 전류 값들(TCUR0, TCUR1, …, TCUR100)을 저장하는 상기 로드-목표 전류 룩업 테이블의 일 예가 도시되어 있으나, 상기 로드 값의 범위 및 간격은 도 11의 예에 한정되지 않는다. 또한, 목표 전류 결정 블록(440a)은 상기 로드-목표 전류 룩업 테이블을 이용하여 최종 로드(FLOAD)에 상응하는 목표 전류 값(TCUR)을 결정할 수 있다.
전류 제어 블록(450a)은 도 1의 전류 센서(150)로부터 센싱 전류 값(SCUR)을 수신하고, 센싱 전류 값(SCUR)과 목표 전류 값(TCUR)을 비교하여 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 전류 제어 블록(450a)은 센싱 전류 값(SCUR)이 목표 전류 값(TCUR)보다 작은 경우 1 보다 큰 스케일 인자(SF)를 생성하고, 센싱 전류 값(SCUR)이 목표 전류 값(TCUR)보다 큰 경우 1 보다 작은 스케일 인자(SF)를 생성할 수 있다.
데이터 보정 블록(190)은 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 적용하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 보정 블록(190)은 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 승산하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 최종 로드(FLOAD)가 각 위치, 즉 각 화소 블록에서의 계조에 따른 발광 효율이 반영된 블록 로드 게인(BGAIN)을 고려하여 결정되므로, 최종 로드(FLOAD)에 상응하는 스케일 인자(SF)가 적용된 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 구동되는 표시 패널은 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 계조-데이터 전압 저장 블록(170a)은 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보(GDVI)를 저장할 수 있다(S810). 계조-데이터 전압 정보(GDVI)는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 계조-데이터 전압 정보(GDVI)는 상기 표시 장치에 대한 휘도 및 색 보정 동작에 의해 생성될 수 있다.
블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 계조-데이터 전압 정보(GDVI)에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 생성할 수 있다(S820). 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 블록 로드 게인 추출 블록(410a)은 계조-데이터 전압 정보(GDVI)가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브의 최소 좌표와 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인(또는 이상적 계조-데이터 전압 라인)을 결정하고, 상기 기준 계조-데이터 전압 라인과 상기 실제 계조-데이터 전압 커브의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브를 생성하며, 상기 계조-전압 차 커브가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 상기 기준 계조-데이터 전압 라인이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브를 생성하고, 상기 계조-전압 차 비율 커브를 정규화하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 상기 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 생성할 수 있다.
도 1에 도시된 전류 센서(150)는 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값(SCUR)을 생성할 수 있다(S830). 일 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 전류 센서(150)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급하기 위한 전원 라인을 통하여 표시 패널(110)에 제공되는 전류를 센싱할 수 있다.
블록 로드 계산 블록(420a)은 입력 영상 데이터(IDAT)를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조(BRG) 및 블록 로드(BLOAD)를 계산할 수 있다(S840). 일 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 복수의 화소 블록들 각각의 블록 대표 계조(BRG)를 계산할 수 있다. 또한, 블록 로드 계산 블록(420a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 상기 계조 레벨들의 합산 값을 계산하고, 상기 계조 레벨들의 상기 합산 값을 최대 합산 값으로 나누어, 상기 복수의 화소 블록들 각각의 블록 로드(BLOAD)를 계산할 수 있다.
최종 로드 계산 블록(430a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI), 블록 대표 계조(BRG) 및 블록 로드(BLOAD)에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드(FLOAD)를 계산할 수 있다(S850). 일 실시예에서, 최종 로드 계산 블록(430a)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 상기 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 계조-블록 로드 게인 정보(GBLGI)를 이용하여 블록 대표 계조(BRG)에 상응하는 블록 로드 게인을 결정하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 블록 로드(BLOAD)와 상기 블록 로드 게인을 승산하여 최종 블록 로드를 계산하며, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 평균을 계산하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드(FLOAD)를 계산할 수 있다.
목표 전류 결정 블록(440a) 및 전류 제어 블록(450a)은 최종 로드(FLOAD) 및 센싱 전류 값(SCUR)에 기초하여 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다(S860). 일 실시예에서, 목표 전류 결정 블록(440a)은 복수의 로드 값들에 각각 상응하는 복수의 목표 전류 값들을 저장하는 로드-목표 전류 룩업 테이블을 이용하여 최종 로드(FLOAD)에 상응하는 목표 전류 값(TCUR)을 결정하고, 전류 제어 블록(450a)은 센싱 전류 값(SCUR)과 목표 전류 값(TCUR)을 비교하여 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다.
데이터 보정 블록(190)은 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 적용하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다(S870). 일 실시예에서, 데이터 보정 블록(190)은 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 승산하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 상기 표시 패널은 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 구동될 수 있다(S880).
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치에 포함된 컨트롤러를 나타내는 블록도이고, 도 14는 복수의 화소 블록들에 대한 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 컨트롤러(160b)는 계조-데이터 전압 저장 블록(170b), 글로벌 전류 관리 장치(180b) 및 데이터 보정 블록(190)을 포함할 수 있다. 글로벌 전류 관리 장치(180b)는 블록 로드 게인 추출 블록(410b), 블록 로드 계산 블록(420b), 최종 로드 계산 블록(430b), 목표 전류 결정 블록(440b) 및 전류 제어 블록(450b)을 포함할 수 있다. 한편, 도 13의 컨트롤러(160b)는, 글로벌 전류 관리 장치(180b)가, 복수의 화소 블록들에 대하여, 제1 색의 광(예를 들어, 적색 광)을 발광하는 제1 부화소(예를 들어, 적색 부화소), 제2 색의 광(예를 들어, 녹색 광)을 발광하는 제2 부화소(예를 들어, 녹색 부화소), 및 제3 색의 광(예를 들어, 청색 광)을 발광하는 제3 부화소(예를 들어, 청색 부화소)에 대한 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들(예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들(R_GDVI, G_GDVI, B_GDVI))을 이용하여 최종 로드(FLOAD)를 결정하는 것을 제외하고, 도 7의 컨트롤러(160a)와 유사한 구성 및 유사한 동작을 가질 수 있다.
상기 표시 장치의 각 화소는 상기 제1, 제2 및 제3 부화소들, 예를 들어 상기 적색, 녹색 및 청색 부화소들을 포함하고, 계조-데이터 전압 저장 블록(170b)은, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 적색, 녹색 및 청색 부화소들에 대한 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들(R_GDVI, G_GDVI, B_GDVI)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 복수의 화소 블록들(PB11, …, PBNM) 각각에 대하여, 도 14에 도시된 바와 같이, 계조-데이터 전압 저장 블록(170b)은 복수의 계조들(1G, 2G, …, 255G)에 각각 상응하는 상기 적색 부화소에 대한 복수의 데이터 전압 값들(R_DV1_PB11, R_DV2_PB11, …, R_DV255_PB11, …, R_DV1_PBNM, R_DV2_PBNM, …, R_DV255_PBNM)을 나타내는 적색 계조-데이터 전압 정보(R_GDVI), 복수의 계조들(1G, 2G, …, 255G)에 각각 상응하는 상기 녹색 부화소에 대한 복수의 데이터 전압 값들(G_DV1_PB11, G_DV2_PB11, …, G_DV255_PB11, …, G_DV1_PBNM, G_DV2_PBNM, …, G_DV255_PBNM)을 나타내는 녹색 계조-데이터 전압 정보(G_GDVI), 및 복수의 계조들(1G, 2G, …, 255G)에 각각 상응하는 상기 청색 부화소에 대한 복수의 데이터 전압 값들(B_DV1_PB11, B_DV2_PB11, …, B_DV255_PB11, …, B_DV1_PBNM, B_DV2_PBNM, …, B_DV255_PBNM)을 나타내는 청색 계조-데이터 전압 정보(B_GDVI)을 저장할 수 있다.
상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 블록 로드 게인 추출 블록(410b)은 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들(R_GDVI, G_GDVI, B_GDVI)에 기초하여 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 계조-블록 로드 게인 정보들(R_GBLGI, G_GBLGI, B_GBLGI)을 생성할 수 있다.
블록 로드 계산 블록(420b)은 입력 영상 데이터(IDAT)를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 블록 대표 계조들(R_BRG, G_BRG, B_BRG) 및 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 블록 로드들(R_BLOAD, G_BLOAD, B_BLOAD)을 계산할 수 있다. 일 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420b)은 각 화소 블록의 적색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 화소 블록의 적색 블록 대표 계조(R_BRG)를 계산하고, 상기 화소 블록의 녹색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 화소 블록의 녹색 블록 대표 계조(G_BRG)를 계산하고, 상기 화소 블록의 청색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 화소 블록의 청색 블록 대표 계조(B_BRG)를 계산할 수 있다. 다른 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420b)은 각 화소 블록의 적색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨을 상기 화소 블록의 적색 블록 대표 계조(R_BRG)로 결정하고, 상기 화소 블록의 녹색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨을 상기 화소 블록의 녹색 블록 대표 계조(G_BRG)로 결정하고, 상기 화소 블록의 청색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨을 상기 화소 블록의 청색 블록 대표 계조(B_BRG)로 결정할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420b)은 각 화소 블록의 적색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 제1 합산 값을 계산하고, 상기 제1 합산 값을 최대 합산 값으로 나누어, 상기 화소 블록의 적색 블록 로드(R_BLOAD)를 계산하고, 상기 화소 블록의 녹색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 제2 합산 값을 계산하고, 상기 제2 합산 값을 상기 최대 합산 값으로 나누어, 상기 화소 블록의 녹색 블록 로드(G_BLOAD)를 계산하고, 상기 화소 블록의 청색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 제3 합산 값을 계산하고, 상기 제3 합산 값을 상기 최대 합산 값으로 나누어, 상기 화소 블록의 청색 블록 로드(B_BLOAD)를 계산할 수 있다. 다른 실시예에서, 블록 로드 계산 블록(420b)은 각 화소 블록의 적색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨에 기초하여 상기 화소 블록의 적색 블록 로드(R_BLOAD)를 결정하고, 상기 화소 블록의 녹색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨에 기초하여 상기 화소 블록의 녹색 블록 로드(G_BLOAD)를 결정하고, 상기 화소 블록의 청색 부화소들에 대하여 입력 영상 데이터(IDAT)가 나타내는 계조 레벨들의 최소 계조 레벨 또는 최대 계조 레벨에 기초하여 상기 화소 블록의 청색 블록 로드(B_BLOAD)를 결정할 수 있다.
상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 최종 로드 계산 블록(430b)은 적색, 녹색 및 청색 계조-블록 로드 게인 정보들(R_GBLGI, G_GBLGI, B_GBLGI) 및 적색, 녹색 및 청색 블록 대표 계조들(R_BRG, G_BRG, B_BRG)에 기초하여 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드 게인들, 예를 들어 적색, 녹색 및 청색 블록 로드 게인들을 결정할 수 있다. 또한, 최종 로드 계산 블록(430b)은 상기 복수의 화소 블록들의 적색, 녹색 및 청색 블록 로드들(R_BLOAD, G_BLOAD, B_BLOAD) 및 상기 적색, 녹색 및 청색 블록 로드 게인들에 기초하여 표시 패널에 대한 최종 로드(FLOAD)를 계산할 수 있다.
또한, 목표 전류 결정 블록(440b)은 최종 로드(FLOAD)에 상응하는 목표 전류 값(TCUR)을 결정할 수 있다. 전류 제어 블록(450b)은 전류 센서로부터 센싱 전류 값(SCUR)을 수신하고, 센싱 전류 값(SCUR)과 목표 전류 값(TCUR)을 비교하여 스케일 인자(SF)를 결정할 수 있다. 데이터 보정 블록(190)은 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 적용하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 한편, 최종 로드(FLOAD)는 위치(또는 화소 블록) 및 계조에 따른 적색, 녹색 및 청색 발광 소자들의 발광 효율들을 반영하여 결정되고, 이러한 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 구동된 상기 표시 패널은 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 계조-데이터 전압 저장 블록(170b)은 적색, 녹색 및 청색 부화소들에 대한 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들(R_GDVI, G_GDVI, B_GDVI)을 저장할 수 있다(S910).
상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 블록 로드 게인 추출 블록(410b)은 적색, 녹색 및 청색 계조-데이터 전압 정보들(R_GDVI, G_GDVI, B_GDVI)에 기초하여 적색, 녹색 및 청색 계조-블록 로드 게인 정보들(R_GBLGI, G_GBLGI, B_GBLGI)을 생성할 수 있다(S920).
도 1에 도시된 전류 센서(150)는 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값(SCUR)을 생성할 수 있다(S930).
상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 블록 로드 계산 블록(420b)은 입력 영상 데이터(IDAT)를 분석하여 적색, 녹색 및 청색 블록 대표 계조들(R_BRG, G_BRG, B_BRG) 및 적색, 녹색 및 청색 블록 로드들(R_BLOAD, G_BLOAD, B_BLOAD)을 계산할 수 있다(S940).
최종 로드 계산 블록(430b)은 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 적색, 녹색 및 청색 계조-블록 로드 게인 정보들(R_GBLGI, G_GBLGI, B_GBLGI), 적색, 녹색 및 청색 블록 대표 계조들(R_BRG, G_BRG, B_BRG) 및 적색, 녹색 및 청색 블록 로드들(R_BLOAD, G_BLOAD, B_BLOAD)에 기초하여 표시 패널에 대한 최종 로드(FLOAD)를 계산할 수 있다(S950).
목표 전류 결정 블록(440b) 및 전류 제어 블록(450b)은 최종 로드(FLOAD) 및 센싱 전류 값(SCUR)에 기초하여 스케일 인자(SF)를 결정하고(S960), 데이터 보정 블록(190)은 입력 영상 데이터(IDAT)에 스케일 인자(SF)를 적용하여 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다(S970). 상기 표시 패널은 출력 영상 데이터(ODAT)에 기초하여 구동될 수 있다(S980).
도 16은 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
도 16을 참조하면, 전자 기기(1100)는 프로세서(1110), 메모리 장치(1120), 저장 장치(1130), 입출력 장치(1140), 파워 서플라이(1150) 및 표시 장치(1160)를 포함할 수 있다. 전자 기기(1100)는 비디오 카드, 사운드 카드, 메모리 카드, USB 장치 등과 통신하거나, 또는 다른 시스템들과 통신할 수 있는 여러 포트(port)들을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1110)는 특정 계산들 또는 태스크(task)들을 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 프로세서(1110)는 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP), 그래픽 처리부(Graphics Processing Unit; GPU), 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 호스트 프로세서(1110)는 어드레스 버스(address bus), 제어 버스(control bus) 및 데이터 버스(data bus) 등을 통하여 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다. 실시예에 따라서, 프로세서(1110)는 주변 구성요소 상호연결(Peripheral Component Interconnect; PCI) 버스와 같은 확장 버스에도 연결될 수 있다.
메모리 장치(1120)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 데이터들을 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리 장치(1120)는 EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), PRAM(Phase Change Random Access Memory), RRAM(Resistance Random Access Memory), NFGM(Nano Floating Gate Memory), PoRAM(Polymer Random Access Memory), MRAM(Magnetic Random Access Memory), FRAM(Ferroelectric Random Access Memory) 등과 같은 비휘발성 메모리 장치 및/또는 DRAM(Dynamic Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 모바일 DRAM 등과 같은 휘발성 메모리 장치를 포함할 수 있다.
저장 장치(1130)는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid State Drive; SSD), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive; HDD), 씨디롬(CD-ROM) 등을 포함할 수 있다. 입출력 장치(1140)는 키보드, 키패드, 터치패드, 터치스크린, 마우스 등과 같은 입력 수단, 및 스피커, 프린터 등과 같은 출력 수단을 포함할 수 있다. 파워 서플라이(1150)는 전자 기기(1100)의 동작에 필요한 파워를 공급할 수 있다. 표시 장치(1160)는 상기 버스들 또는 다른 통신 링크를 통해서 다른 구성 요소들에 연결될 수 있다.
표시 장치(1160)에서, 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보가 저장되고, 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보가 생성되며, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 표시 패널의 최종 로드가 결정될 수 있다. 이에 따라, 상기 최종 로드를 결정하는 데에 각 화소 블록(또는 각 위치) 및 각 계조에 상응하는 발광 효율이 반영될 수 있고, 전력 소모를 감소시키도록 상기 표시 패널의 전류가 제어되면서 상기 표시 패널이 원하는 휘도로 발광할 수 있다.
실시예들에 따라, 전자 기기(1100)는 휴대폰(Mobile Phone), 스마트 폰(Smart Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet Computer), 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, VR(Virtual Reality) 기기, 개인용 컴퓨터(Personal Computer; PC), 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터(Laptop Computer), 개인 정보 단말기(personal digital assistant; PDA), 휴대형 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player; PMP), 디지털 카메라(Digital Camera), 음악 재생기(Music Player), 휴대용 게임 콘솔(portable game console), 내비게이션(Navigation) 등과 같은 표시 장치(1160)를 포함하는 임의의 전자 기기일 수 있다.
본 발명은 임의의 표시 장치 및 이를 포함하는 전자 기기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 TV, 디지털 TV, 3D TV, 휴대폰, 스마트 폰, 태블릿 컴퓨터, VR 기기, PC, 가정용 전자기기, 노트북 컴퓨터, PDA, PMP, 디지털 카메라, 음악 재생기, 휴대용 게임 콘솔, 내비게이션 등에 적용될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치
110: 표시 패널
120: 스캔 드라이버
130: 데이터 드라이버
140: 전력 관리 회로
150: 전류 센서
160, 160a, 160b: 컨트롤러
170, 170a, 170b: 계조-데이터 전압 저장 블록
180, 180a, 180b: 글로벌 전류 관리 장치
190: 데이터 보정 블록
410a, 410b: 블록 로드 게인 추출 블록
420a, 420b: 블록 로드 계산 블록
430a, 430b: 최종 로드 계산 블록
440a, 440b: 목표 전류 결정 블록
450a, 450b: 전류 제어 블록

Claims (20)

  1. 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값을 생성하는 전류 센서;
    상기 표시 패널을 복수의 화소 블록들로 구분하고, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보를 저장하며, 상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하고, 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조 및 블록 로드를 계산하고, 상기 계조-블록 로드 게인 정보, 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드를 계산하고, 상기 최종 로드 및 상기 센싱 전류 값에 기초하여 스케일 인자를 결정하고, 상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 출력 영상 데이터를 생성하는 컨트롤러; 및
    상기 출력 영상 데이터에 기초하여 상기 복수의 화소들에 데이터 전압들을 제공하는 데이터 드라이버를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들을 나타내고,
    상기 계조-블록 로드 게인 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 표시 장치에 대한 휘도 및 색 보정 동작에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-데이터 전압 정보를 저장하는 계조-데이터 전압 저장 블록;
    상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 블록 로드 게인 추출 블록;
    상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 계산하는 블록 로드 계산 블록;
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보 및 상기 블록 대표 계조에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 로드 게인을 결정하고, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 블록 로드들 및 상기 블록 로드 게인들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 최종 로드 계산 블록;
    상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정하는 목표 전류 결정 블록;
    상기 전류 센서로부터 상기 센싱 전류 값을 수신하고, 상기 센싱 전류 값과 상기 목표 전류 값을 비교하여 상기 스케일 인자를 결정하는 전류 제어 블록; 및
    상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 데이터 보정 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 블록 로드 게인 추출 블록은,
    상기 계조-데이터 전압 정보가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브의 최소 좌표와 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인을 결정하고,
    상기 기준 계조-데이터 전압 라인과 상기 실제 계조-데이터 전압 커브의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브를 생성하고,
    상기 계조-전압 차 커브가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 상기 기준 계조-데이터 전압 라인이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브를 생성하고,
    상기 계조-전압 차 비율 커브를 정규화(normalize)하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 블록 로드 계산 블록은,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 대표 계조를 계산하고,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 상기 계조 레벨들의 합산 값을 계산하고, 상기 계조 레벨들의 상기 합산 값을 최대 합산 값으로 나누어, 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 로드를 계산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 최종 로드 계산 블록은,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 상기 블록 대표 계조에 상응하는 상기 블록 로드 게인을 결정하고,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 블록 로드와 상기 블록 로드 게인을 승산하여 최종 블록 로드를 계산하며,
    상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 평균을 계산하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제4 항에 있어서, 상기 목표 전류 결정 블록은,
    복수의 로드 값들에 각각 상응하는 복수의 목표 전류 값들을 저장하는 로드-목표 전류 룩업 테이블을 포함하고,
    상기 로드-목표 전류 룩업 테이블을 이용하여 상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제4 항에 있어서, 상기 전류 제어 블록은,
    상기 센싱 전류 값이 상기 목표 전류 값보다 작은 경우, 1 보다 큰 상기 스케일 인자를 생성하고,
    상기 센싱 전류 값이 상기 목표 전류 값보다 큰 경우, 1 보다 작은 상기 스케일 인자를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제4 항에 있어서, 상기 데이터 보정 블록은,
    상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 승산하여 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 화소들 각각은 제1 색의 광을 발광하는 제1 부화소, 제2 색의 광을 발광하는 제2 부화소, 및 제3 색의 광을 발광하는 제3 부화소를 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 계조-데이터 전압 정보로서, 상기 제1, 제2 및 제3 부화소들에 대한 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들을 저장하고,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 계조-블록 로드 게인 정보로서, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들에 기초하여 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들을 각각 생성하며,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 입력 영상 데이터를 분석하여 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들을 계산하고,
    상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들, 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들을 저장하는 계조-데이터 전압 저장 블록;
    상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들을 생성하는 블록 로드 게인 추출 블록;
    상기 입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들을 계산하는 블록 로드 계산 블록;
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 대표 계조들에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드 게인들을 결정하고, 상기 복수의 화소 블록들의 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드들 및 상기 제1, 제2 및 제3 색 블록 로드 게인들에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 최종 로드 계산 블록;
    상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정하는 목표 전류 결정 블록;
    상기 전류 센서로부터 상기 센싱 전류 값을 수신하고, 상기 센싱 전류 값과 상기 목표 전류 값을 비교하여 상기 스케일 인자를 결정하는 전류 제어 블록; 및
    상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 상기 출력 영상 데이터를 생성하는 데이터 보정 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 표시 장치의 표시 패널의 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-데이터 전압 정보를 저장하는 단계;
    상기 계조-데이터 전압 정보에 기초하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 단계;
    상기 표시 패널에 흐르는 전류를 센싱하여 센싱 전류 값을 생성하는 단계;
    입력 영상 데이터를 분석하여 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 블록 대표 계조 및 블록 로드를 계산하는 단계;
    상기 계조-블록 로드 게인 정보, 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드에 기초하여 상기 표시 패널에 대한 최종 로드를 계산하는 단계;
    상기 최종 로드 및 상기 센싱 전류 값에 기초하여 스케일 인자를 결정하는 단계;
    상기 입력 영상 데이터에 상기 스케일 인자를 적용하여 출력 영상 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 출력 영상 데이터에 기초하여 상기 표시 패널을 구동하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 데이터 전압 값들을 나타내고,
    상기 계조-블록 로드 게인 정보는 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 계조-데이터 전압 정보는 상기 표시 장치에 대한 휘도 및 색 보정 동작에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제13 항에 있어서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 단계는,
    상기 계조-데이터 전압 정보가 나타내는 실제 계조-데이터 전압 커브의 최소 좌표와 최대 좌표를 잇는 기준 계조-데이터 전압 라인을 결정하는 단계;
    상기 기준 계조-데이터 전압 라인과 상기 실제 계조-데이터 전압 커브의 차이에 상응하는 계조-전압 차 커브를 생성하는 단계;
    상기 계조-전압 차 커브가 나타내는 각 계조에서의 전압 차를 상기 기준 계조-데이터 전압 라인이 나타내는 상기 계조에서의 데이터 전압 값으로 나누어 계조-전압 차 비율 커브를 생성하는 단계; 및
    상기 계조-전압 차 비율 커브를 정규화(normalize)하여 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제13 항에 있어서, 상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 계조 레벨들의 평균을 계산하여 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 대표 계조를 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 입력 영상 데이터가 나타내는 상기 계조 레벨들의 합산 값을 계산하고, 상기 계조 레벨들의 상기 합산 값을 최대 합산 값으로 나누어, 상기 복수의 화소 블록들 각각의 상기 블록 로드를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제13 항에 있어서, 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 단계는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 복수의 계조들에 각각 상응하는 복수의 블록 로드 게인들을 나타내는 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 이용하여 상기 블록 대표 계조에 상응하는 상기 블록 로드 게인을 결정하는 단계;
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 블록 로드와 상기 블록 로드 게인을 승산하여 최종 블록 로드를 계산하는 단계; 및
    상기 복수의 화소 블록들의 상기 최종 블록 로드들의 평균을 계산하여 상기 표시 패널에 대한 상기 최종 로드를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제13 항에 있어서, 상기 스케일 인자를 결정하는 단계는,
    복수의 로드 값들에 각각 상응하는 복수의 목표 전류 값들을 저장하는 로드-목표 전류 룩업 테이블을 이용하여 상기 최종 로드에 상응하는 목표 전류 값을 결정하는 단계; 및
    상기 센싱 전류 값과 상기 목표 전류 값을 비교하여 상기 스케일 인자를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제13 항에 있어서, 상기 표시 패널의 각 화소는 제1 색의 광을 발광하는 제1 부화소, 제2 색의 광을 발광하는 제2 부화소, 및 제3 색의 광을 발광하는 제3 부화소를 포함하고,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-데이터 전압 정보를 저장하는 단계는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여 상기 제1, 제2 및 제3 부화소들에 대한 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들을 저장하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 계조-블록 로드 게인 정보를 생성하는 단계는,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대하여, 상기 제1, 제2 및 제3 색 계조-데이터 전압 정보들에 기초하여 제1, 제2 및 제3 색 계조-블록 로드 게인 정보들을 각각 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 화소 블록들 각각에 대한 상기 블록 대표 계조 및 상기 블록 로드를 계산하는 단계는,
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KR100316271B1 (ko) 1999-05-27 2001-12-12 구본준, 론 위라하디락사 전계발광소자 및 그의 제조방법
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KR20160123452A (ko) * 2015-04-15 2016-10-26 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR102584631B1 (ko) * 2019-05-15 2023-10-06 삼성디스플레이 주식회사 휘도 제어 장치, 이를 포함하는 표시 장치 및 이의 구동 방법
KR20210116834A (ko) * 2020-03-17 2021-09-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20220063811A (ko) * 2020-11-09 2022-05-18 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 표시장치의 구동 방법

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