KR20230134068A - 표시 장치 및 이의 구동 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이의 구동 방법 Download PDF

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KR20230134068A
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이경훈
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Abstract

표시 장치는 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 스캔 라인들을 통해 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버, 데이터 라인들을 통해 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 및 스캔 드라이버 및 데이터 드라이버를 제어하고, 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 처리부를 포함하는 컨트롤러를 포함한다. 영상 데이터 처리부는 가변 입력 프레임 주파수에 따른 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하며, 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하고, 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터와 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력한다.

Description

표시 장치 및 이의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF OPERATING THE SAME}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치 및 이의 구동 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치는 60Hz 또는 그 이상의 일정한 프레임 레이트(또는, 일정한 프레임 주파수)로 영상을 표시한다. 그러나, 표시 장치에 프레임 데이터를 제공하는 호스트 프로세서(예를 들어, GPU(Graphic Processing Unit) 또는 그래픽 카드)에 의한 렌더링의 프레임 레이트가 표시 장치의 프레임 레이트(또는, 프레임 주파수)와 일치하지 않을 수 있고, 특히 호스트 프로세서가 복잡한 렌더링을 수행하는 게임 영상에 대한 프레임 데이터를 표시 장치에 제공할 때 이러한 프레임 레이트 불일치가 심화될 수 있고, 프레임 레이트 불일치에 의해 표시 장치에서 표시되는 영상에 경계선이 발생되는 티어링(tearing) 현상 등이 발생될 수 있다.
최근, 이러한 티어링 현상을 방지하도록, 호스트 프로세서가 가변 프레임 레이트(또는, 가변 입력 프레임 주파수)로 프레임 데이터를 표시 장치에 제공하는 가변 프레임 모드(예를 들어, 프리-싱크(Free-Sync) 모드, 쥐-싱크(G-Sync) 모드, 큐-싱크(Q-Sync) 모드 등)가 개발되었다. 상기 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치는 상기 가변 프레임 레이트에 동기시켜 영상을 표시함으로써 티어링 현상을 방지할 수 있다.
다만, 상기 가변 프레임 모드로 동작하는 상기 표시 장치에서, 제1 프레임 주파수로 구동되는 표시 패널의 휘도와 상기 제1 프레임 주파수와 다른 제2 프레임 주파수로 구동되는 상기 표시 패널의 휘도가 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 표시 장치의 프레임 주파수가 변경될 때 플리커(flicker)가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 목적은 표시 품질이 향상된 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 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 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버, 상기 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 및 상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하고, 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 처리부를 포함하는 컨트롤러를 포할 수 있다. 상기 영상 데이터 처리부는 상기 가변 입력 프레임 주파수에 따른 상기 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하고, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하며, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 성분들 중 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하고, 상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값에 대응하여 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하며, 상기 임의의 하나의 성분 및 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 기초로 상기 제2 보정값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정 비율을 상기 나머지 성분들에 대한 원본 색좌표값에 적용하여 상기 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 임의의 하나의 성분에 대한 원본 색좌표값이 상기 보정된 색좌표값으로 보정되었을 때, Lab 색 공간에서 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 출력 영상 데이터의 Lab 색차가 최소가 되도록 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 서로 다른 상기 제1 보정값을 저장하는 복수의 룩업 테이블들을 포함하고, 상기 룩업 테이블들 중 상기 가변 입력 프레임 주파수에 대응하는 룩업 테이블을 참조하여 상기 입력 영상 데이터를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정하는 제1 보정값 결정부, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 Lab 색 공간의 색좌표값으로 변환하여 상기 제2 보정값을 결정하는 제2 보정값 결정부 및 상기 출력 영상 데이터를 출력하는 영상 데이터 보정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 가변 입력 프레임 주파수의 가변 주파수 범위에서 최소 주파수가 기준 주파수로 결정되고, 상기 기준 주파수에서의 상기 표시 패널의 휘도로 기준 휘도를 결정하며, 상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치는 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널, 상기 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버, 상기 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버, 및 상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하고, 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 처리부를 포함하는 컨트롤러를 포함할 수 있다. 상기 영상 데이터 처리부는 상기 가변 입력 프레임 주파수에 따른 상기 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하고, 상기 제1 보정값을 기초로 상기 표시 패널의 휘도가 제1 휘도 범위 및 제2 휘도 범위 중 어느 휘도 범위에 해당하는지 판단하며, 상기 표시 패널의 휘도가 상기 제1 휘도 범위에 해당하는 경우, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하고, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 표시 패널의 휘도가 상기 제2 휘도 범위에 해당하는 경우, 상기 출력 영상 데이터를 상기 제1 보정값과 상기 입력 영상 데이터를 더한 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 휘도 범위는 0.5nit 내지 4.5nit이고, 상기 제2 휘도 범위는 0.5nit 미만 4.5nit 초과일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 성분들 중 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하고, 상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값에 대응하여 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하며, 상기 임의의 하나의 성분 및 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 기초로 상기 제2 보정값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정 비율을 상기 나머지 성분들에 대한 원본 색좌표값에 적용하여 상기 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 임의의 하나의 성분에 대한 원본 색좌표값이 상기 보정된 색좌표값으로 보정되었을 때, Lab 색 공간에서 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 출력 영상 데이터의 Lab 색차가 최소가 되도록 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 서로 다른 상기 제1 보정값을 저장하는 복수의 룩업 테이블들을 포함하고, 상기 룩업 테이블들 중 상기 가변 입력 프레임 주파수에 대응하는 룩업 테이블을 참조하여 상기 입력 영상 데이터를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정하는 제1 보정값 결정부, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 Lab 색 공간의 색좌표값으로 변환하여 상기 제2 보정값을 결정하는 제2 보정값 결정부 및 상기 출력 영상 데이터를 출력하는 영상 데이터 보정부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는 상기 가변 입력 프레임 주파수의 가변 주파수 범위에서 최소 주파수를 기준 주파수로 결정하고, 상기 기준 주파수에서의 상기 표시 패널의 휘도로 기준 휘도를 결정하며, 상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치의 구동 방법은 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 단계, 상기 가변 입력 프레임 주파수에 따른 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하는 단계, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하는 단계 및 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 표시 장치의 구동 방법은 상기 입력 영상 데이터를 수신하는 단계 이후에 상기 입력 영상 데이터를 기초로 상기 표시 패널의 휘도를 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 보정값을 결정하는 단계는 상기 성분들 중 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계, 상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값에 대응하여 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계 및 상기 임의의 하나의 성분 및 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 기초로 상기 제2 보정값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계는 상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정 비율을 상기 나머지 성분들에 대한 원본 색좌표값에 적용하여 상기 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계는 상기 임의의 하나의 성분에 대한 원본 색좌표값이 상기 보정된 색좌표값으로 보정되었을 때, Lab 색 공간에서 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 출력 영상 데이터의 Lab 색차가 최소가 되도록 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 보정값을 결정하는 단계는 상기 가변 입력 프레임 주파수의 가변 주파수 범위에서 최소 주파수를 기준 주파수로 결정하는 단계, 상기 기준 주파수에서의 상기 표시 패널의 휘도로 기준 휘도를 결정하는 단계 및 상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 상기 표시 장치의 구동 방법에 있어서, 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하고, 가변 입력 프레임 주파수에 따른 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하며, 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터의 RGB 성분에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하고, 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터와 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력할 수 있다. 이에 따라, 플리커(flicker)가 최소화 또는 감소될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과가 상기 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 가변 입력 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상 데이터의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 휘도 보정이 수행되지 않는 경우 서로 다른 프레임 주파수들로 구동되는 표시 패널의 휘도들의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 휘도 보정이 수행되지 않는 경우의 표시 패널의 휘도의 일 예 및 휘도 보정이 수행되는 경우의 표시 패널의 휘도의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 표시 패널의 휘도에 따른 색좌표값의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 영상 데이터 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 도 1의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들에 따른 표시 장치 및 이의 구동 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면 상의 동일한 구성 요소에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하고 동일한 구성 요소에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)는 복수의 화소들(PX)을 포함하는 표시 패널(110), 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호(SS)를 제공하는 스캔 드라이버(120), 감마 기준 전압들(VGR)을 생성하는 감마 기준 생성기(130), 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압(VD)을 제공하는 데이터 드라이버(140), 및 스캔 드라이버(120), 감마 전압 생성기(130) 및 데이터 드라이버(140)를 제어하는 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다.
표시 패널(110)은 복수의 스캔 라인들(SL1 내지 SLn), 복수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 및 복수의 화소들(PX)을 포함할 수 있다(단, n 및 m은 2 이상의 정수). 스캔 라인들(SL1 내지 SLn) 각각은 제1 방향(예를 들어, 행 방향)으로 연장될 수 있고, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm) 각각은 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향(예를 들어, 열 방향)으로 연장될 수 있다. 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)은 서로 절연될 수 있다. 복수의 화소들(PX)은 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)과 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)이 교차하는 영역에 배열될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 복수의 화소들(PX) 각각은 스캔 신호(SS)에 응답하여 데이터 전압(VD)을 전송하는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터에 의해 전송된 데이터 전압(VD)을 저장하는 스토리지 커패시터, 상기 스토리지 커패시터에 저장된 데이터 전압(VD)에 기초하여 구동 전류를 생성하는 구동 트랜지스터 및 상기 구동 트랜지스터에 의해 생성된 상기 구동 전류에 기초하여 발광하는 발광 소자를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 발광 소자는 발광 다이오드(light emitting diode, LED), 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED), 퀸텀 닷(quantum dot, QD) 발광 소자 등을 포함할 수 있다.
스캔 드라이버(120)는 컨트롤러(150)로부터 수신된 스캔 제어 신호(SCTRL)에 기초하여 복수의 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)을 통해 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호들(SS)을 제공할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 스캔 드라이버(120)는 복수의 화소들(PX)에 스캔 신호들(SS)을 행 단위로 순차적으로 제공할 수 있다. 또한, 스캔 제어 신호(SCTRL)는 스캔 시작 신호, 스캔 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 스캔 드라이버(120)는 표시 패널(110)의 주변부에 집적 또는 형성될 수 있다. 선택적으로, 스캔 드라이버(120)는 하나 이상의 집적 회로(integrated circuit, IC)들로 구현될 수도 있다.
감마 전압 생성기(130)는 컨트롤러(150)로부터의 감마 제어 신호(GCTRL)에 의해 제어되어 하나 이상의 감마 기준 전압들(VGR)을 생성할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 감마 제어 신호(GCTRL)는 감마 기준 전압들(VGR)의 전압 레벨들을 나타내고, 감마 전압 생성기(130)는 감마 제어 신호(GCTRL)가 나타내는 상기 전압 레벨들에 상응하는 감마 기준 전압들(VGR)을 생성할 수 있다. 예를 들어, 감마 전압 생성기(130)는 데이터 드라이버(140)에 포함될 수 있다. 선택적으로, 감마 전압 생성기(130)는 데이터 드라이버(140)의 외부에 위치할 수도 있다.
데이터 드라이버(140)는 컨트롤러(150)로부터 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 출력 영상 데이터(ODAT)를 수신하고, 감마 전압 생성기(130)로부터 감마 기준 전압들(VGR)을 수신하며, 데이터 제어 신호(DCTRL), 출력 영상 데이터(ODAT) 및 감마 기준 전압들(VGR)에 기초하여 복수의 데이터 라인들(D1L 내지 DLm)을 통해 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(VD)을 제공할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 데이터 드라이버(140)는 감마 기준 전압들(VGR)에 기초하여 각각의 계조 레벨에 상응하는 각각의 계조 전압들을 생성하고, 상기 계조 전압들 중 출력 영상 데이터(ODAT)에 상응하는 계조 전압들들 선택하며, 복수의 화소들(PX)에 데이터 전압들(VD)로서 상기 선택된 계조 전압들을 제공할 수 있다. 또한, 데이터 제어 신호(DCTRL)는 출력 데이터 인에이블 신호, 수평 개시 신호, 로드 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 데이터 드라이버(140)는 단일한 집적 회로로 구현될 수 있고, 상기 집적 회로는 타이밍 컨트롤러 임베디드 데이터 드라이버(timing controller embedded data driver, TED)로 지칭될 수 있다. 선택적으로, 데이터 드라이버(140)는 별개의 집적 회로들로 구현될 수도 있다.
컨트롤러(150)는 외부의 호스트 프로세서로부터 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)를 제공받을 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(150)는 타이밍 컨트롤러이고, 상기 호스트 프로세서는 어플리케이션 프로세서(application processor, AP), 그래픽 처리 유닛(graphic processing unit, GPU) 또는 그래픽 카드일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 입력 영상 데이터(IDAT)는 적색 영상 데이터, 녹색 영상 데이터 및 청색 영상 데이터를 포함하는 RGB 영상 데이터일 수 있다. 또한, 제어 신호(CTRL)는 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 입력 데이터 인에이블 신호, 마스터 클록 신호 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 컨트롤러(150)는 입력 영상 데이터(IDAT) 및 제어 신호(CTRL)에 기초하여 스캔 제어 신호(SCTRL), 감마 제어 신호(GCTRL), 데이터 제어 신호(DCTRL) 및 출력 영상 데이터(ODAT)를 생성할 수 있다. 컨트롤러(150)는 스캔 드라이버(120)에 스캔 제어 신호(SCTRL)를 제공하여 스캔 드라이버(120)의 동작을 제어하고, 감마 전압 생성기(130)에 감마 제어 신호(GCTRL)를 제공하여 감마 전압 생성기(130)의 동작을 제어하며, 데이터 드라이버(140)에 출력 영상 데이터(ODAT) 및 데이터 제어 신호(DCTRL)를 제공하여 데이터 드라이버(140)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 호스트 프로세서는 매 프레임 구간마다 블랭크 구간의 시간 길이를 변경하여 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)(또는, 가변 프레임 레이트)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 표시 장치(100)에 제공하고, 컨트롤러(150)는 상기 호스트 프로세서로부터 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)는 소정의 최소 주파소로부터 소정의 최대 주파수까지의 가변 주파수 범위 내에서 가변될 수 있다. 예를 들어, 상기 최소 주파수는 약 48Hz이고, 상기 최대 주파수는 약 240Hz이며, 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)의 상기 가변 주파수 범위는 약 48Hz 내지 약 240Hz일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
컨트롤러(150)는 표시 패널(110)을 가변 입력 주파수(VIFF)로 구동하도록 데이터 드라이버(140) 및 스캔 드라이버(130)를 제어할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 표시 패널(110)을 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 구동하는 표시 장치(100)의 모드는 가변 프레임 모드로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 프레임 모드는 프리-싱크(free-sync) 모드, 쥐-싱크(G-sync) 모드, 큐-싱크(Q-sync) 모드 등일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 있어서, 컨트롤러(150)는 영상 데이터 처리부(160)를 포함할 수 있다. 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 주파수(VIFF)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다. 영상 데이터 처리부(160)는 표시 패널(110)의 휘도 보정을 수행할 수 있다. 또한, 영상 데이터 처리부(160)는 입력 영상 데이터(IDAT)의 색상 보정을 수행할 수 있다. 선택적으로, 영상 데이터 처리부(160)는 컨트롤러(150)의 외부에 위치할 수도 있다.
도 2는 도 1의 표시 장치에 가변 입력 프레임 주파수로 입력되는 입력 영상 데이터의 일 예를 나타내는 타이밍도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 호스트 프로세서의 렌더링(210, 220, 230)의 주기 또는 주파수가 일정하지 않을 수 있고, 상기 호스트 프로세서는 상기 가변 프레임 모드에서 이러한 렌더링(210, 220, 230)의 불일정한 주기 또는 주파수에 동기시켜 입력 영상 데이터(IDAT), 즉, 프레임 데이터(FD1, FD2, FD3)를 표시 장치(100)에 제공할 수 있다. 즉, 상기 가변 프레임 모드에서, 각 프레임 구간(FP1, FP2, FP3)은 일정한 시간 길이를 갖는 일정한 액티브 구간을(AP1, AP2, AP3) 가지나, 상기 호스트 프로세서는 각 프레임 구간(FP1, FP2, FP3)의 가변 블랭크 구간(VBP1, VBP2, VBP3)의 시간 길이를 변경시켜 표시 장치(100)에 가변 프레임 주파수(VIFF)로 프레임 데이터(FD1, FD2, FD3)를 제공할 수 있다.
제1 프레임 구간(FP1)에서 제2 프레임 데이터(FD2)가 약 240Hz의 주파수로 렌더링(210)되고, 이와 동시에 상기 호스트 프로세서는 표시 장치(100)에 약 240Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 이전에 렌더링된 제1 프레임 데이터(FD1)를 제공할 수 있다. 또한, 상기 호스트 프로세서는 제2 프레임 구간(FP2)의 액티브 구간(AP2) 동안 제2 프레임 데이터(FD2)를 출력하고, 제3 프레임 데이터(FD3)에 대한 렌더링(220)이 완료될 때까지 제2 프레임 구간(FP2)의 가변 블랭크 구간(VBP2)을 지속할 수 있다. 따라서, 제2 프레임 구간(FP2)에서 제3 프레임 데이터(FD3)가 약 48Hz의 주파수로 렌더링(220)되는 경우, 상기 호스트 프로세서는 표시 장치(100)에 제2 프레임 구간(FP2)의 가변 블랭크 구간(VBP2)의 시간을 증가시켜 약 48Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 제2 프레임 데이터(FD2)를 제공할 수 있다. 제3 프레임 구간(FP3)에서 제4 프레임 데이터(FD4)가 다시 약 240Hz의 주파수로 렌더링(230)되는 경우, 상기 호스트 프로세서는 표시 장치(100)에 다시 약 240Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 제3 프레임 데이터(FD3)를 제공할 수 있다.
즉, 상기 가변 프레임 모드에서, 각 프레임 구간(FP1, FP2, FP3)은 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)와 무관하게 일정한 시간 길이를 갖는 액티브 구간(AP1, AP2, AP3) 및 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 상응하는 가변 시간 길이를 갖는 가변 블랭크 구간(VBP1, VBP2, VBP3)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 프레임 모드에서, 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)가 감소할수록 가변 블랭크 구간(VBP1, VBP2, VBP3)의 시간이 증가될 수 있다. 상기 가변 프레임 모드에서, 컨트롤러(150)는 출력 영상 데이터(ODAT)로서 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 수신된 입력 영상 데이터(IDAT)를 데이터 드라이버(140)에 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)와 실질적으로 동일한 구동 주파수로 출력할 수 있다. 이에 따라, 상기 가변 프레임 모드를 지원하는 표시 장치(100)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 동기시켜 영상을 표시함으로써 프레임 주파수 불일치에 의해 발생되는 티어링(tearing) 현상을 방지할 수 있다.
다만, 상기 가변 프레임 모드에서 가변 입력 프레임 주파수(VIFF), 즉 표시 패널(110)의 상기 구동 주파수에 따른 휘도 보정이 수행되지 않는 경우, 표시 패널(110)의 휘도가 가변 입력 프레임 주파수(VIFF), 즉 표시 패널(110)의 상기 구동 주파수에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 가변 프레임 모드에서 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 상기 데이터 보정이 수행되지 않는 경우, 동일한 시간 동안, 제1 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 각 화소(PX)가 초기화되는 횟수는 상기 제1 구동 주파수와 다른 제2 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 각 화소(PX)가 초기화되는 횟수와 다를 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도는 상기 제2 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도와 다를 수 있다.
도 3은 데이터 보정이 수행되지 않는 경우 서로 다른 프레임 주파수들로 구동되는 표시 패널의 휘도들의 일 예를 나타내는 도면이다.
예를 들어, 도 3은 상기 가변 프레임 모드에서 약 48Hz의 제1 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도(310)의 일 예 및 약 240Hz의 제2 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도(330)의 일 예를 도시하고 있다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 상기 휘도 보정이 수행되지 않는 경우, 동일한 시간(예를 들어, 약 53ms) 동안 약 48Hz의 상기 제1 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 각 화소(PX)는 약 2.5번 초기화되고, 약 240Hz의 상기 제2 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 각 화소(PX)는 약 13번 오프될 수 있다. 이에 따라, 약 240Hz의 상기 제2 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 평균 휘도(AVGLUM2)는 약 48Hz의 상기 제1 구동 주파수로 구동되는 표시 패널(110)의 평균 휘도(AVGLUM1)보다 낮을 수 있다.
이러한 가변 입력 프레임 주파수(VIFF), 즉 표시 패널(110)의 상기 구동 주파수에 따른 표시 패널(110)의 휘도 차이를 제거 또는 감소시키도록, 표시 장치(100)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 휘도 보정을 수행할 수 있다.
도 4는 휘도 보정이 수행되지 않는 경우의 표시 패널의 휘도의 일 예 및 휘도 보정이 수행되는 경우의 표시 패널의 휘도의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 휘도 보정이 수행되지 않는 경우(350), 약 240Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도와 약 120Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도가 서로 다를 수 있다. 그러나, 상기 휘도 보정이 수행되는 경우(370), 약 240Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도와 약 120Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 구동되는 표시 패널(110)의 휘도가 서로 유사할 수 있다.
상기 휘도 보정을 수행하기 위해, 일 실시예에 있어서, 표시 장치(100)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)의 상기 가변 주파수 범위에서 최소 주파수를 기준 주파수로 결정하고, 상기 기준 주파수에서의 표시 패널(110)의 휘도를 기준 휘도로 결정하며, 상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 휘도 보정을 수행할 수 있다.
도 5는 표시 패널의 휘도에 따른 색좌표값의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 표시 패널(110)의 휘도에 따라 색좌표값이 달라질 수 있다. 예를 들어, 약 0.5nit 이하의 휘도 범위를 갖는 저휘도 영역에서 표시 패널(110)의 휘도에 따라서 색좌표값이 달라질 수 있다. 즉, 상기 휘도 보정이 수행되는 경우에 있어서, 상기 저휘도 영역의 경우 표시 패널(110)의 휘도에 따라 색좌표값의 변화가 발생할 수 있다. 또한, 동일 휘도일 경우에도 색좌표값 변화가 발생할 수 있다. 이 경우, 색좌표 변화가 플리커로 시인될 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(100)에 있어서, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 상기 휘도 보정 및 상기 색상 보정을 수행할 수 있다. 즉, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 표시 패널(110)의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하고, 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하며, 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)의 변경 시의 플리커(flicker)가 최소화 또는 감소될 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 표시 패널(110)의 휘도를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정하고, 상기 제1 보정값을 기초로 표시 패널(110)의 휘도가 제1 휘도 범위 및 제2 휘도 범위 중 어느 휘도 범위에 해당하는지 판단하며, 표시 패널(110)의 휘도가 상기 제1 휘도 범위에 해당하는 경우, 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 RGB 성분에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 상기 제2 보정값을 결정하고, 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT))와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다. 이때, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 표시 패널(110)의 휘도가 상기 제2 휘도 범위에 해당하는 경우, 출력 영상 데이터(ODAT)를 상기 제1 보정값과 입력 영상 데이터(IDAT)를 더한 것으로 결정할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 휘도 범위는 약 0.5nit 내지 약 4.5nit이고, 상기 제2 휘도 범위는 약 0.5nit 미만 약 4.5nit 초과일 수 있다.
도 6은 도 1의 영상 데이터 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 제1 보정값 결정부(410), 제2 보정값 결정부(420) 및 영상 데이터 보정부(430)를 포함할 수 있다.
제1 보정값 결정부(410)는 제1 룩업 테이블(511), 제2 룩업 테이블(512) 및 제3 룩업 테이블(513)을 포함할 수 있다. 제1 룩업 테이블(511), 제2 룩업 테이블(512) 및 제3 룩업 테이블(513)은 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 각각 대응하고, 서로 다른 상기 제1 보정값을 저장할 수 있다. 예를 들어, 제1 룩업 테이블(511)은 약 144Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 대응하고, 제2 룩업 테이블(512)은 약 120Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 대응하며, 제3 룩업 테이블(513)은 약 48Hz의 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 대응할 수 있다.
제1 보정값 결정부(410)는 제1 룩업 테이블(511), 제2 룩업 테이블(512) 및 제3 룩업 테이블(513) 중 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 대응하는 하나의 룩업 테이블을 선택할 수 있다. 제1 보정값 결정부(410)는 상기 선택된 룩업 테이블을 참조하여 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정할 수 있다. 상기 제1 보정값은 입력 영상 데이터(IDAT)에 반영될 수 있다.
제2 보정값 결정부(420)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 색좌표값을 보정하기 위한 상기 제2 보정값을 결정할 수 있다. 즉, 제2 보정값 결정부(420)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 색상 보정 정도를 결정할 수 있다.
먼저, 제2 보정값 결정부(420)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 RGB 성분 중 임의의 한 성분에 대해서 보정된 색좌표값을 먼저 결정할 수 있다.
이하에서, 제2 보정값 결정부(420)가 B 성분에 대하여 보정된 색좌표값을 먼저 결정하는 것으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 R 성분 또는 G 성분에 대하여 보정된 색좌표값을 먼저 결정하는 경우에도 적용될 수 있다.
제2 보정값 결정부(420)는 보정된 B 성분의 색좌표값을 기초로, 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다. 이하에서, 기결정된 임의의 한 성분(예를 들어, B 성분)의 보정된 색좌표값을 기초로, 다른 성분들(예를 들어, R 성분, G 성분)의 보정된 색좌표값을 결정하는 방법을 구체적으로 설명한다.
제2 보정값 결정부(420)는 임의의 한 성분에 대한 보정된 색좌표값의 보정 비율에 대응하여 다른 성분들의 색좌표값을 보정할 수 있다. 원래의 RGB 성분들에 대한 색좌표값을 RO, GO, BO라 하고, B 성분의 원래 색좌표값에 대한 보정된 색좌표값의 비율을 Ireduce(%)라 하면, 보정된 RGB 성분들에 대한 보정된 색좌표값인 Rr, Gr, Br은 하기 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
제2 보정값 결정부(420)는 색 공간 변환을 이용하여 다른 성분들의 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제2 보정값 결정부(420)는 입력 영상 데이터(IDAT)의 RGB 색좌표값을 Lab 색 공간의 색좌표값으로 변환시킬 수 있다. 상기 Lab 색 공간은 L 성분, a 성분 및 b 성분에 대한 좌표값으로 구분될 수 있다. 상기 L 성분은 색의 밝기(예를 들어, 0은 블랙, 100은 화이트), 상기 a 성분은 색도로서 양수는 레드, 음수는 그린을 나타내며, 성분 b는 색도로서 양수는 블루, 음수는 옐로우를 나타낼 수 있다.
제2 보정값 결정부(420)는 기설정된 변환 행렬(M)을 이용하여 하기 수학식 2를 통해 RGB 색좌표값을 XYZ 색 공간의 색좌표값으로 변환시킬 수 있다. 상기 변환된 XYZ 색 공간의 색좌표값은 하기 수학식 3을 따라 다시 Lab 색 공간의 색좌표값으로 변환될 수 있다. 하기 수학식 3에서 Xn=95.074, Yn=100.000, Zn=108.883이다.
[수학식 2]
[수학식 3]
제2 보정값 결정부(420)는 B 성분의 보정된 색좌표값에 기초하여, 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)와 출력 영상 데이터(ODAT)의 Lab 색차, 즉, Lab 색좌표 사이의 거리가 최소가 되도록, 다른 성분들의 색좌표값을 결정할 수 있다. 상기 Lab 색차는 하기 수학식 4와 같이 정의될 수 있다. 하기 수학식 4에서, W는 색차, L0, a0, b0는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)에 대한 Lab 색좌표값, Lr, ar, br은 출력 영상 데이터(ODAT)에 대한 Lab 색좌표값이다.
[수학식 4]
상기 수학식 2를 참조하면, XYZ 색 공간에서 Z 성분은 0.0193R+0.1192G+0.9503B에 의해 결정되므로, RGB 색 공간에서의 B 성분에 근사화될 수 있다. 제2 보정값 결정부(420)는 기결정된 B 성분의 보정된 색좌표값을 기초로, Z 값을 근사화하여 고정된 값으로 결정할 수 있다.
상기 Z 값이 고정된 상태에서, 제2 보정값 결정부(420)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)와 출력 영상 데이터(ODAT)의 색차가 최소가 되게 하는 X 및 Y 값을 결정할 수 있다. 상기 수학식 4로부터, 상기 X 및 Y 값은 하기 수학식 5 및 6에 의해 결정될 수 있다. 하기 수학식 5 및 6에서, X0, Y0, Z0는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)에 대한 XYZ 색좌표값, Xr, Yr, Zr은 출력 영상 데이터(ODAT)에 대한 XYZ 색좌표값이다. 여기서, 상기 Zr은 상술한 바와 같이 B 성분의 보정된 색좌표값을 기초로 미리 결정된 값이다.
[수학식 5]
[수학식 6]
제2 보정값 결정부(420)는 상기 수학식 5 및 6에 의해 결정되는 Xr, Yr 및 기결정된 Zr 값을 기초로, 상기 수학식 2를 역산하여 RGB 성분들의 보정된 색좌표값을 결정할 수 있다. Xr, Yr 및 Zr 값으로부터 역산되는 RGB 색좌표값은 하기 수학식 7과 같이 표현될 수 있다. 여기서, R', G', B'는 최종적으로 보정된 RGB 성분들의 색좌표값이다.
[수학식 7]
상기 수학식 7에 의해 결정되는 B 성분의 보정된 색좌표값은, 기결정된 B 성분의 보정된 색좌표값과 상이할 수 있으나, 이들 사이의 오차는 크지 않을 수 있다. 따라서, 제2 보정값 결정부(420)는 기결정된 B 성분의 보정된 색좌표값을 선택하거나, 상기 수학식 7에 의하여 결정되는 B 성분의 보정된 색좌표값을 선택할 수 있다.
상기에서, 제2 보정값 결정부(420)가 Lab 색 공간으로의 변환을 이용하는 예로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 보정값 결정부(420)는 u'v' 색 공간, CIE2001 색 공간 등과 같은 다양한 색 공간으로의 변환을 이용할 수도 있다.
영상 데이터 보정부(430)는 제2 보정값 결정부(420)에서 결정된 RGB 성분들의 보정된 색좌표값(즉, 상기 제2 보정값)을 적용하여 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)를 보정할 수 있다. 영상 데이터 보정부(430)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다.
도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다(S110).
컨트롤러(150)는 입력 영상 데이터(IDAT)를 기초로 표시 패널(110)의 휘도를 설정하고 확인할 수 있다(S120).
컨트롤러(150)는 표시 패널(110)의 휘도를 기초로 하여 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)를 센싱할 수 있다(S130). 즉, 표시 패널(110)의 휘도를 확인한 후, 확인된 표시 패널(110)의 휘도를 기초로 하여 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)를 센싱할 수 있다.
컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 표시 패널(110)의 휘도를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정할 수 있다(S140). 구체적으로, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)의 상기 가변 주파수 범위에서 상기 최소 주파수를 상기 기준 주파수로 결정하고, 상기 기준 주파수에서의 표시 패널(110)의 휘도로 기준 휘도를 결정하며, 상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정할 수 있다.
컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 RGB 성분에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 상기 제2 보정값을 결정할 수 있다(S150). 상기 제2 보정값을 결정하는 방법에 대한 구체적인 설명은 상술한 바와 같다. 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다(S160).
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법을 나타내는 순서도이다. 이하에서는, 도 8을 참조하여 설명한 표시 장치(100)의 구동 방법과 동일하거나 유사한 구성에 대해서 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.
도 1, 도 6 및 도 8을 참조하면, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)로 입력 영상 데이터(IDAT)를 수신할 수 있다(S210). 컨트롤러(150)는 입력 영상 데이터(IDAT)를 기초로 표시 패널(110)의 휘도를 확인할 수 있다(S220). 컨트롤러(150)는 표시 패널(110)의 휘도를 기초로 하여 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)를 센싱할 수 있다(S230). 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 가변 입력 프레임 주파수(VIFF)에 따른 표시 패널(110)의 휘도를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정할 수 있다(S240).
컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 상기 제1 보정값을 기초로 하여 표시 패널(110)의 휘도가 상기 제1 휘도 범위 및 상기 제2 휘도 범위 중 어느 휘도 범위에 해당하는지 판단할 수 있다(S250). 구체적으로, 표시 패널(110)의 각 화소(PX)마다 상기 제1 휘도 범위 및 상기 제2 휘도 범위 중 어느 휘도 범위에 해당하는지 판단할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 휘도 범위는 약 0.5nit 내지 약 4.5nit이고, 상기 제2 휘도 범위는 약 0.5nit 미만 약 4.5nit 초과일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 표시 패널(110)의 휘도가 상기 제1 휘도 범위에 해당하는 경우, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)의 RGB 성분에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정할 수 있다(S260). 그 다음, 상기 제1 보정값이 반영된 입력 영상 데이터(IDAT)와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다(S270).
다른 실시예에 있어서, 표시 패널(110)의 휘도가 상기 제2 휘도 범위에 해당하는 경우, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 상기 제1 보정값과 입력 영상 데이터(IDAT)를 더한 출력 영상 데이터(ODAT)를 출력할 수 있다(S280). 즉, 컨트롤러(150)의 영상 데이터 처리부(160)는 입력 영상 데이터(IDAT)에 대한 색상 보정을 수행하지 않을 수 있다,
도 9는 도 1의 표시 장치를 포함하는 전자 기기를 나타내는 블록도이다. 예를 들어, 도 9에 도시된 표시 장치(1160)는 도 1에 도시된 표시 장치(100)에 대응될 수 있다.
도 9를 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 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙 처리 장치(CPU) 등일 수 있다. 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 따라, 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.
실시예에 따라, 전자 기기(1100)는 스마트 폰(Smart Phone), 휴대폰(Mobile Phone), 태블릿 컴퓨터(Tablet Computer), 디지털 TV(Digital Television), 3D TV, 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.
상술한 바에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
본 발명은 표시 장치를 구비할 수 있는 다양한 디스플레이 기기들에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 고해상도 스마트폰, 휴대폰, 스마트패드, 스마트 워치, 태블릿 PC, 차량용 네비게이션 시스템, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 노트북 등에 적용될 수 있다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 스캔 드라이버 130: 감마 전압 생성기
140: 데이터 드라이버 150: 컨트롤러
160: 영상 데이터 처리부 410: 제1 보정값 결정부
420: 제2 보정값 결정부 430: 영상 데이터 보정부

Claims (20)

  1. 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버;
    상기 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버; 및
    상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하고, 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 처리부를 포함하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 가변 입력 프레임 주파수에 따른 상기 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하고,
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하며,
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력하는 표시 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 성분들 중 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하고,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값에 대응하여 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하며,
    상기 임의의 하나의 성분 및 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 기초로 상기 제2 보정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정 비율을 상기 나머지 성분들에 대한 원본 색좌표값에 적용하여 상기 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 원본 색좌표값이 상기 보정된 색좌표값으로 보정되었을 때, Lab 색 공간에서 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 출력 영상 데이터의 Lab 색차가 최소가 되도록 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    서로 다른 상기 제1 보정값을 저장하는 복수의 룩업 테이블들을 포함하고, 상기 룩업 테이블들 중 상기 가변 입력 프레임 주파수에 대응하는 룩업 테이블을 참조하여 상기 입력 영상 데이터를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정하는 제1 보정값 결정부;
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 RGB 성분에 대한 색좌표값을 Lab 색 공간의 색좌표값으로 변환하여 상기 제2 보정값을 결정하는 제2 보정값 결정부; 및
    상기 출력 영상 데이터를 출력하는 영상 데이터 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 가변 입력 프레임 주파수의 가변 주파수 범위에서 최소 주파수를 기준 주파수로 결정하고,
    상기 기준 주파수에서의 상기 표시 패널의 휘도로 기준 휘도를 결정하며,
    상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 복수의 스캔 라인들 및 복수의 데이터 라인들에 각각 연결되는 복수의 화소들을 포함하는 표시 패널;
    상기 스캔 라인들을 통해 상기 화소들에 스캔 신호들을 제공하는 스캔 드라이버;
    상기 데이터 라인들을 통해 상기 화소들에 데이터 신호들을 제공하는 데이터 드라이버; 및
    상기 스캔 드라이버 및 상기 데이터 드라이버를 제어하고, 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 영상 데이터 처리부를 포함하는 컨트롤러를 포함하고,
    상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 가변 입력 프레임 주파수에 따른 상기 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하고,
    상기 제1 보정값을 기초로 상기 표시 패널의 휘도가 제1 휘도 범위 및 제2 휘도 범위 중 어느 휘도 범위에 해당하는지 판단하며,
    상기 표시 패널의 휘도가 상기 제1 휘도 범위에 해당하는 경우, 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하고,
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력하는 표시 장치.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 표시 패널의 휘도가 상기 제2 휘도 범위에 해당하는 경우, 상기 출력 영상 데이터를 상기 제1 보정값과 상기 입력 영상 데이터를 더한 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 제1 휘도 범위는 0.5nit 내지 4.5nit이고, 상기 제2 휘도 범위는 0.5nit 미만 4.5nit 초과인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제7 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 성분들 중 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하고,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값에 대응하여 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하며,
    상기 임의의 하나의 성분 및 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 기초로 상기 제2 보정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정 비율을 상기 나머지 성분들에 대한 원본 색좌표값에 적용하여 상기 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 원본 색좌표값이 상기 보정된 색좌표값으로 보정되었을 때, Lab 색 공간에서 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 출력 영상 데이터의 Lab 색차가 최소가 되도록 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  13. 제7 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    서로 다른 상기 제1 보정값을 저장하는 복수의 룩업 테이블들을 포함하고, 상기 룩업 테이블들 중 상기 가변 입력 프레임 주파수에 대응하는 룩업 테이블을 참조하여 상기 입력 영상 데이터를 보정하기 위한 상기 제1 보정값을 결정하는 제1 보정값 결정부;
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 Lab 색 공간의 색좌표값으로 변환하여 상기 제2 보정값을 결정하는 제2 보정값 결정부; 및
    상기 출력 영상 데이터를 출력하는 영상 데이터 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  14. 제7 항에 있어서, 상기 영상 데이터 처리부는,
    상기 가변 입력 프레임 주파수의 가변 주파수 범위에서 최소 주파수를 기준 주파수로 결정하고,
    상기 기준 주파수에서의 상기 표시 패널의 휘도로 기준 휘도를 결정하며,
    상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  15. 가변 입력 프레임 주파수로 입력 영상 데이터를 수신하는 단계;
    상기 가변 입력 프레임 주파수에 따른 표시 패널의 휘도를 보정하기 위한 제1 보정값을 결정하는 단계;
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터의 성분들에 대한 색좌표값을 보정하기 위한 제2 보정값을 결정하는 단계; 및
    상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 제2 보정값을 더한 출력 영상 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 입력 영상 데이터를 수신하는 단계 이후에,
    상기 입력 영상 데이터를 기초로 상기 표시 패널의 휘도를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 제2 보정값을 결정하는 단계는,
    상기 성분들 중 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계;
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정된 색좌표값에 대응하여 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계; 및
    상기 임의의 하나의 성분 및 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 기초로 상기 제2 보정값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계는,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 보정 비율을 상기 나머지 성분들에 대한 원본 색좌표값에 적용하여 상기 나머지 성분에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  19. 제17 항에 있어서, 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 단계는,
    상기 임의의 하나의 성분에 대한 원본 색좌표값이 상기 보정된 색좌표값으로 보정되었을 때, Lab 색 공간에서 상기 제1 보정값이 반영된 상기 입력 영상 데이터와 상기 출력 영상 데이터의 Lab 색차가 최소가 되도록 상기 나머지 성분들에 대한 보정된 색좌표값을 결정하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  20. 제15 항에 있어서, 상기 제1 보정값을 결정하는 단계는,
    상기 가변 입력 프레임 주파수의 가변 주파수 범위에서 최소 주파수를 기준 주파수로 결정하는 단계;
    상기 기준 주파수에서의 상기 표시 패널의 휘도로 기준 휘도를 결정하는 단계; 및
    상기 기준 주파수에 상응하는 상기 기준 휘도에 기초하여 상기 제1 보정값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
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