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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6706046
(24)【登録日】2020年5月19日
(45)【発行日】2020年6月3日
(54)【発明の名称】電界発光ディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
G09G 3/3233 20160101AFI20200525BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20200525BHJP
H01L 51/50 20060101ALI20200525BHJP
【ＦＩ】
G09G3/3233
G09G3/20 624C
G09G3/20 641P
G09G3/20 642P
G09G3/20 611A
G09G3/20 612A
G09G3/20 612D
G09G3/20 612U
H05B33/14 A
【請求項の数】10
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2015-210754(P2015-210754)
(22)【出願日】2015年10月27日
(65)【公開番号】特開2016-118768(P2016-118768A)
(43)【公開日】2016年6月30日
【審査請求日】2018年10月17日
(31)【優先権主張番号】10-2014-0186050
(32)【優先日】2014年12月22日
(33)【優先権主張国】KR
(73)【特許権者】
【識別番号】512187343
【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
(74)【代理人】
【識別番号】100121382
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 託嗣
(74)【代理人】
【識別番号】110000981
【氏名又は名称】アイ・ピー・ディー国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】朴 修亨
(72)【発明者】
【氏名】徐 志明
(72)【発明者】
【氏名】鄭 喜順
(72)【発明者】
【氏名】尹 銖浣
(72)【発明者】
【氏名】鄭 智雄
(72)【発明者】
【氏名】洪 準佑
(72)【発明者】
【氏名】高 俊哲
【審査官】
小野 健二
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１２／１７２６０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１３／００５２５７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１３−１４０３６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２００９／００２７３７５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０９Ｇ ３／００−３／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
負の電圧レベルを有する低電源電圧に基づいて動作する複数のピクセルを含むディスプレイパネルと、
前記低電源電圧のオーミック降下（ｏｈｍｉｃ ｄｒｏｐ ｏｒ ＩＲ ｄｒｏｐ）を検出するための少なくとも１つのフィードバック電圧を変換してディジタルフィードバック信号を発生させるアナログ−ディジタルコンバータと、
入力映像データ及び前記ディジタルフィードバック信号に応じて、電圧制御信号を発生させる適応的電圧コントローラと、
入力電圧及び前記電圧制御信号に基づいて前記低電源電圧を発生させる電圧コンバータと、
を含み、
前記適応的電圧コントローラは、
前記入力映像データの最大階調によって変化する第１目標電圧、に対応する第１目標電圧信号を発生させる第１電圧計算部と、
前記ディジタルフィードバック信号によって変化する、測定オーミック降下マージンを提供するオーミック降下検出部と、
前記入力映像データの平均階調に応じて変化する計算オーミック降下マージンを提供するオーミック降下計算部と、
前記第１目標電圧信号、前記測定オーミック降下マージン及び前記計算オーミック降下マージンに基づき、第１目標電圧よりも、測定オーミック降下マージンと計算オーミック降下マージンのうち、より小さいマージンの分だけ増加した値に対応する第２目標電圧信号を発生させる第２電圧計算部と、
前記第２目標電圧信号に基づいて前記電圧制御信号を発生させる制御信号発生部と、
を含むことを特徴とする、電界発光ディスプレイ装置。
前記低電源電圧のオーミック降下（ｏｈｍｉｃ ｄｒｏｐ ｏｒ ＩＲ ｄｒｏｐ）を検出するための少なくとも１つのフィードバック電圧を変換してディジタルフィードバック信号を発生させるアナログ−ディジタルコンバータと、
入力映像データ及び前記ディジタルフィードバック信号に応じて、電圧制御信号を発生させる適応的電圧コントローラと、
入力電圧及び前記電圧制御信号に基づいて前記低電源電圧を発生させる電圧コンバータと、
を含み、
前記適応的電圧コントローラは、
前記入力映像データの最大階調によって変化する第１目標電圧、に対応する第１目標電圧信号を発生させる第１電圧計算部と、
前記ディジタルフィードバック信号によって変化する、測定オーミック降下マージンを提供するオーミック降下検出部と、
前記入力映像データの平均階調に応じて変化する計算オーミック降下マージンを提供するオーミック降下計算部と、
前記第１目標電圧信号、前記測定オーミック降下マージン及び前記計算オーミック降下マージンに基づき、第１目標電圧よりも、測定オーミック降下マージンと計算オーミック降下マージンのうち、より小さいマージンの分だけ増加した値に対応する第２目標電圧信号を発生させる第２電圧計算部と、
前記第２目標電圧信号に基づいて前記電圧制御信号を発生させる制御信号発生部と、
を含むことを特徴とする、電界発光ディスプレイ装置。
【請求項2】
前記の適応的電圧コントローラによる一連の処理の前に、前記入力映像データの全ての階調の値を一定の値だけ減少させておくか、または、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の全ての階調の値を一定の割合で減少させておくこと、
を特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
を特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項3】
前記階調マージンは、前記入力映像データの最大階調が増加するほど減少すること、
を特徴とする、請求項２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
を特徴とする、請求項２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項4】
前記オーミック降下マージンは、前記低電源電圧のオーミック降下が増加するほど減少すること、
を特徴とする、請求項２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
を特徴とする、請求項２に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項5】
前記ディスプレイパネルのカソード電極上における複数の検出ポイントに各々連結された複数の伝導ラインをさらに含み、
前記少なくとも１つのフィードバック電圧は、前記伝導ラインを通じて前記アナログ−ディジタルコンバータに提供される複数のフィードバック電圧を含むこと、
を特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
前記少なくとも１つのフィードバック電圧は、前記伝導ラインを通じて前記アナログ−ディジタルコンバータに提供される複数のフィードバック電圧を含むこと、
を特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項6】
前記低電源電圧のオーミック降下は、前記複数のフィードバック電圧のうち、最大フィードバック電圧と前記ディスプレイパネルに印加される低電源電圧との差に相当すること、
を特徴とする、請求項５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
を特徴とする、請求項５に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項7】
前記入力映像データは、赤色データ、緑色データ、及び青色データを含み、
前記オーミック降下計算部は、次式により、計算オーミック降下を求め、この計算オーミック降下と、前記第１目標電圧信号に基づいて提供される最大オーミック降下とに基づいて、前記測定オーミック降下マージンを提供することを特徴とする請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
ＣＩＲＤ＝Ｋｒ×ＲＡＶＲ＋Ｋｇ×ＧＡＶＲ＋Ｋｂ×ＢＡＶＲ
（上記の式で、Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｒは、それぞれ、赤色ピクセル、緑色ピクセル、青色ピクセルの電圧−電流特性によって決定される比例定数である。）
前記オーミック降下計算部は、次式により、計算オーミック降下を求め、この計算オーミック降下と、前記第１目標電圧信号に基づいて提供される最大オーミック降下とに基づいて、前記測定オーミック降下マージンを提供することを特徴とする請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
ＣＩＲＤ＝Ｋｒ×ＲＡＶＲ＋Ｋｇ×ＧＡＶＲ＋Ｋｂ×ＢＡＶＲ
（上記の式で、Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｒは、それぞれ、赤色ピクセル、緑色ピクセル、青色ピクセルの電圧−電流特性によって決定される比例定数である。）
【請求項8】
前記入力映像データは、赤色データ、緑色データ、及び青色データを含み、
前記第１電圧計算部は、前記赤色データの最大階調、前記緑色データの最大階調、及び
前記青色データの最大階調を抽出して前記第１目標電圧を決定すること、
を特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
前記第１電圧計算部は、前記赤色データの最大階調、前記緑色データの最大階調、及び
前記青色データの最大階調を抽出して前記第１目標電圧を決定すること、
を特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項9】
前記オーミック降下検出部は、
複数のフィードバック電圧に各々対応する複数のディジタルフィードバック信号に基づき、前記フィードバック電圧のうち、最大フィードバック電圧を抽出して提供する最大フィードバック電圧抽出ユニットと、
前記最大フィードバック電圧及び前記電圧制御信号に基づいて測定オーミック降下を提供する第１計算ユニットと、
前記第１目標電圧信号に基づいて最大オーミック降下を提供する第２計算ユニットと、
前記測定オーミック降下及び前記最大オーミック降下に基づいて前記測定オーミック降下マージンを提供する第３計算ユニットと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
複数のフィードバック電圧に各々対応する複数のディジタルフィードバック信号に基づき、前記フィードバック電圧のうち、最大フィードバック電圧を抽出して提供する最大フィードバック電圧抽出ユニットと、
前記最大フィードバック電圧及び前記電圧制御信号に基づいて測定オーミック降下を提供する第１計算ユニットと、
前記第１目標電圧信号に基づいて最大オーミック降下を提供する第２計算ユニットと、
前記測定オーミック降下及び前記最大オーミック降下に基づいて前記測定オーミック降下マージンを提供する第３計算ユニットと、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【請求項10】
前記測定オーミック降下マージンは、前記最大オーミック降下と前記測定オーミック降下との差に相当すること、
を特徴とする、請求項９に記載の電界発光ディスプレイ装置。
を特徴とする、請求項９に記載の電界発光ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電界発光ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）ディスプレイ装置、プラズマ（Ｐｌａｓｍａ）ディスプレイ装置、電界発光（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ディスプレイ装置などの平板ディスプレイ装置が一般化している。特に、電界発光ディスプレイ装置は、電子と正孔との再結合により光を発生する発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）または有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いて速い応答速度と低い消費電力で駆動できる。
【0003】
有機発光ダイオードは、アノード電極、カソード電極、及びアノード電極とカソード電極との間の発光層を含み、アノード電極からカソード電極に流れる電流によって発光する。電界発光ディスプレイ装置は、各ピクセルの有機発光ダイオードを通じて流れる駆動電流によって発光輝度が決定され、高輝度イメージの場合、低輝度イメージより大きい駆動電流が要求される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、電界発光ディスプレイ装置では、正の電圧レベルを有する高電源電圧と負の電圧レベルを有する低電源電圧との差に該当する駆動電圧が増加するほど、有機発光ダイオードを通じて流れる駆動電流が増加する。前記駆動電圧を大きく設定するほど、表示されるイメージの品質は向上できるが、消費電力が増加するという問題点がある。
【0005】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、負の電圧レベルを有する低電源電圧を適応的に制御することが可能な、新規かつ改良された電界発光ディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、負の電圧レベルを有する低電源電圧に基づいて動作する複数のピクセルを含むディスプレイパネルと、前記低電源電圧のオーミック降下（ｏｈｍｉｃ ｄｒｏｐ または ＩＲ ｄｒｏｐ）を検出するための少なくとも１つのフィードバック電圧を変換してディジタルフィードバック信号を発生させるアナログ−ディジタルコンバータと、入力映像データ、前記ディジタルフィードバック信号、前記入力映像データの分布、及び前記低電源電圧のオーミック降下に応じて、電圧制御信号を発生させる適応的電圧コントローラと、入力電圧及び前記電圧制御信号に基づいて前記低電源電圧を発生させる電圧コンバータと、を含むことを特徴とする、電界発光ディスプレイ装置が提供される。
【0007】
前記適応的電圧コントローラは、前記低電源電圧が、前記入力映像データの最大階調によって変化する階調マージンと前記低電源電圧のオーミック降下によって変化するオーミック降下マージンとの和だけ基準電圧より増加した目標電圧、に維持されるように前記電圧制御信号を調節してもよい。
【0008】
前記階調マージンは、前記入力映像データの最大階調が増加するほど減少してもよい。
【0009】
前記オーミック降下マージンは、前記低電源電圧のオーミック降下が増加するほど減少してもよい。
【0010】
前記電界発光ディスプレイ装置は、前記ディスプレイパネルのカソード電極上における複数の検出ポイントに各々連結された複数の伝導ラインをさらに含み、前記少なくとも１つのフィードバック電圧は、前記伝導ラインを通じて前記アナログ−ディジタルコンバータに提供される複数のフィードバック電圧を含んでもよい。
【0011】
前記低電源電圧のオーミック降下は、前記複数のフィードバック電圧のうち、最大フィードバック電圧と前記ディスプレイパネルに印加される低電源電圧との差に相当してもよい。
【0012】
前記適応的電圧コントローラは、前記入力映像データ及び前記入力映像データの最大階調によって変化する第１目標電圧、に対応する第１目標電圧信号を発生させる第１電圧計算部と、前記ディジタルフィードバック信号及び前記低電源電圧のオーミック降下によって変化する、測定オーミック降下マージンを提供するオーミック降下検出部と、前記第１目標電圧信号及び前記測定オーミック降下マージンの和に相当する第２目標電圧、に対応する第２目標電圧信号を発生させる第２電圧計算部と、前記第２目標電圧信号に基づいて前記電圧制御信号を発生させる制御信号発生部と、を含んでも良い。
【0013】
前記入力映像データは、赤色データ、緑色データ、及び青色データを含み、前記第１電圧計算部は、前記赤色データの最大階調、前記緑色データの最大階調、及び前記青色データの最大階調を抽出して前記第１目標電圧を決定してもよい。
【0014】
前記オーミック降下検出部は、複数のフィードバック電圧に各々対応する複数のディジタルフィードバック信号に基づき、前記フィードバック電圧のうち、最大フィードバック電圧を抽出して提供する最大フィードバック電圧抽出ユニットと、前記最大フィードバック電圧及び前記電圧制御信号に基づいて測定オーミック降下を提供する第１計算ユニットと、前記第１目標電圧信号に基づいて最大オーミック降下を提供する第２計算ユニットと、前記測定オーミック降下及び前記最大オーミック降下に基づいて前記測定オーミック降下マージンを提供する第３計算ユニットと、を含んでもよい。
【0015】
前記測定オーミック降下マージンは、前記最大オーミック降下と前記測定オーミック降下との差に相当してもよい。
【発明の効果】
【0016】
以上説明したように本発明によれば、フィードバック電圧を用いて低電源電圧のオーミック降下を検出し、検出されたオーミック降下に基づいて低電源電圧を制御することによって、画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置の駆動方法を示すフローチャートである。
【図2】本発明の実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を示すブロック図である。
【図8】本発明の一実施形態に係るオーミック降下検出のためのフィードバック電圧を提供する方法を説明するための図である。
【図10】最大階調及びオーミック降下に従う目標電圧の変化を示す図である。
【図16】本発明の実施形態に従ってフレーム単位で低電源電圧を制御する電界発光ディスプレイ装置を示す図である。
【図17】発明の実施形態に従ってフレーム単位で低電源電圧を制御する電界発光ディスプレイ装置を示す図である。
【図18】本発明の実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を示すブロック図である。
【図20】本発明の実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を示すブロック図である。
【図21】最大階調及びオーミック降下に従う駆動電圧の変化を示す図である。
【図22】本発明の実施形態に係るモバイル装置を示すブロック図である。
【図24】本発明の実施形態に係る携帯用端末機を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0020】
図１を参照すると、ディスプレイパネルから負の電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（Ｏｈｍｉｃ ｄｒｏｐまたはＩＲ ｄｒｏｐ）（ＩＲＤ）を検出するための少なくとも１つのフィードバック電圧（ＶＦＢ）を提供し（Ｓ１００）、提供されたフィードバック電圧（ＶＦＢ）を変換してディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）を発生する（Ｓ２００）。入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）及びディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に基づいて入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生する（Ｓ３００）。入力電圧（ＶＩＮ）及び電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）に基づいて低電源電圧を発生する（Ｓ４００）。
【0021】
図６、図７、及び図２０を参照して後述するように、ディスプレイパネルは低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）に基づいて動作する複数のピクセルを含む。ピクセルは正の電圧レベルを有する高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）と負の電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を受信し、高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）と低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）との差に該当する駆動電圧（ＶＥＬ）に従う駆動電流を発生してイメージを表示する。本発明は低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の適応的制御に関するものであり、以下では本発明の実施形態の説明に必要な場合を除いては高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）に対する言及および説明は省略する。
【0022】
従来、消費電力を削減する方法としては、イメージの輝度分析に基づいて電源電圧を制御する方法が知られている。しかしながら、イメージの輝度分析のみに依存する場合、色相別の輝度比と消費電流比との不一致によりユーザが認識する画質が劣化する可能性がある。また、イメージによって変化するオーミック降下の分布を予測することが困難であり、充分な駆動電圧を確保しなければならないため、消費電力の改善効果は減少する。一方、本発明の実施形態に従ってフィードバック電圧を用いて低電源電圧のオーミック降下を検出し、検出されたＩＲに基づいて前記低電源電圧を制御することによって、画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に削減することができる。
【0024】
図２を参照すると、電界発光ディスプレイ装置１０は、適応的電圧コントローラ２０、電圧コンバータ３０、ディスプレイパネル４０、及びアナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ：ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）５０を含む。
【0025】
ディスプレイパネル４０は、負の電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）に基づいて動作する複数のピクセルを含む。ディスプレイパネル４０及びこれに含まれるピクセルに対しては図６、図７、図及び２０を参照して後述する。
【0026】
アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）５０は、ディスプレイパネル４０から提供され低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出するための少なくとも１つのフィードバック電圧（ＶＦＢ）、を変換してディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）を発生させる。フィードバック電圧（ＶＦＢ）は、ディスプレイパネル４０の１つの地点でサンプリングされた１つのアナログ電圧、または多数の地点でサンプリングされた複数のアナログ電圧でありうる。フィードバック電圧（ＶＦＢ）のサンプリングについては図８を参照して後述する。
【0027】
適応的電圧コントローラ２０は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）及びディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に基づいて入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布、及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生する。本発明の一実施形態について、図３を参照して後述するように、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調を含むことができる。また、本発明の別の実施形態について、図１４を参照して後述するように、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調及び平均階調を含むことができる。
【0028】
電圧コンバータ３０は、入力電圧（ＶＩＮ）及び電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）に基づいて負の電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を発生させる。電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の電圧レベルに関する情報を含み、電圧コンバータ３０は、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）に相当する電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を発生させる。電圧コンバータ３０は、直流電圧を強圧して負の電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を提供することができる。
【0029】
図３を参照すると、適応的電圧コントローラ２０は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調によって変化する階調マージン（Ｇｒａｙ Ｓｃａｌｅ Ｍａｒｇｉｎ）（ＧＳＭ）と低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化するオーミック降下マージン（ＩＲ ｄｒｏｐ ｍａｒｇｉｎ）（ＩＲＭ）との和（ＧＳＭ＋ＩＲＤ）だけ基準電圧（ＶＲＥＦ）より増加した目標電圧（ＴＧＶ２）に維持されるように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。ここで、基準電圧（ＶＲＥＦ）は低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が有することができる最も低い電圧レベルに相当する。基準電圧（ＶＲＥＦ）より階調マージン（ＧＳＭ）だけ増加した電圧を第１目標電圧（ＴＧＶ１）と称することができ、基準電圧（ＶＲＥＦ）より階調マージン（ＧＳＭ）とオーミック降下マージン（ＩＲＭ）との和だけ増加した電圧を第２目標電圧（ＴＧＶ２）と称することができる。
【0030】
階調マージン（ＧＳＭ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調が増加するほど減少する。一方、最大階調が増加するほど、より広い範囲の階調を表現するために駆動電圧（ＶＥＬ）を増加する必要がある。また、高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）が最大階調に関わらず一定に維持された場合、駆動電圧（ＶＥＬ）を増加させるために低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）をより低い負の電圧レベルに減少させなければならない。例えば、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）が８ビットのピクセルデータで表現される場合、最大階調が０であれば階調マージン（ＧＳＭ）は最大となり、最大階調が２５５であれば階調マージン（ＧＳＭ）は０とすることができる。最大階調と階調マージン（ＧＳＭ）とのマッピング関係はピクセルの特性によって決定でき、ルックアップテーブル（ｌｏｏｋ ｕｐ ｔａｂｌｅ）の形態に提供できる。
【0031】
オーミック降下マージン（ＩＲＭ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）が増加するほど減少する。図３で、最大オーミック降下マージン（ＩＲＭ＿ＭＡＸ）は、ピクセルの有機発光ダイオードのカソード電極に印加されるカソード電圧（ＶＣＴＨ）の上限に該当する。最大オーミック降下マージン（ＩＲＭ＿ＭＡＸ）は、全てのピクセルデータが最大階調を有する場合、即ち全てのピクセルに対して駆動電流が最大となる場合のオーミック降下（ＩＲＤ）に該当する。言い換えると、最大オーミック降下マージン（ＩＲＭ＿ＭＡＸ）は、オーミック降下（ＩＲＤ）とオーミック降下マージン（ＩＲＭ）との和で表現できる。結果的に、オーミック降下（ＩＲＤ）が増加するほどオーミック降下マージン（ＩＲＭ）は減少し、オーミック降下（ＩＲＤ）が減少するほどオーミック降下マージン（ＩＲＭ）は増加する。
【0032】
以上説明したように、本発明の実施形態に従ってフィードバック電圧を用いて低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出し、検出されたオーミック降下（ＩＲＤ）に基づいてオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を反映するように低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を制御することによって、画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に削減することができる。
【0034】
図４を参照すると、適応的電圧コントローラ２０は、第１電圧計算部１００、オーミック降下検出部２００、第２電圧計算部３００、及び制御信号発生部４００を含む。
【0035】
第１電圧計算部１００は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）に基づいて、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調によって変化する第１目標電圧（ＴＧＶ１）を示す第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）を発生させる。第１目標電圧（ＴＧＶ１）は、アナログ値であり、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）は、前記アナログ値に相当するディジタル値でありうる。
【0036】
オーミック降下検出部２００は、ディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に基づき、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）を提供する。
【0037】
第２電圧計算部３００は、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）及び測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）に基づいて、第１目標電圧（ＴＧＶ１）より測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）だけ増加した第２目標電圧（ＴＧＶ２）を示す第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）を発生させる。第２目標電圧（ＴＧＶ２）はアナログ値であり、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）は前記アナログ値に相当するディジタル値でありうる。
【0038】
制御信号発生部４００は、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）に基づいて、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生する。制御信号発生部４００は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が第２目標電圧（ＴＧＶ２）を追従するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。例えば、図１２〜図１４を参照して後述するように、制御信号発生部４００は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が順次に減少または増加するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）をフレーム周期毎に順次変更することができる。
【0040】
図５を参照すると、第１電圧計算部１００は、最大階調抽出部１１０、最低電圧計算部１２０、及び第１目標電圧決定部１３０を含むことができる。前述した入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）は、赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）、及び青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）を含み、第１電圧計算部１００は、赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）、及び青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）の最大階調（ＲＭＡＸ、ＧＭＡＸ、ＢＭＡＸ）を抽出して第１目標電圧（ＴＧＶ１）を決定することができる。
【0041】
最大階調抽出部１１０は、赤色最大階調抽出部１１１、緑色最大階調抽出部１１２、及び青色最大階調抽出部１１３を含むことができ、最低電圧計算部１２０は、赤色最低電圧計算部１２１、緑色最低電圧計算部１２２、及び青色最低電圧計算部１２３を含むことができる。
【0042】
最大階調抽出部１１０は、毎フレーム毎に赤色データの最大階調（ＲＭＡＸ）、緑色データの最大階調（ＧＭＡＸ）、及び青色データの最大階調（ＢＭＡＸ）を各々抽出することができる。具体的に、赤色最大階調抽出部１１１は、赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）の入力をフレーム毎に順次に受け付け、この中で最も高い階調を赤色データの最大階調（ＲＭＡＸ）として抽出することができる。緑色最大階調抽出部１１２は、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）の入力をフレーム毎に順次に受け付け、この中で最も高い階調を緑色データの最大階調（ＧＭＡＸ）として抽出することができる。青色最大階調抽出部１１３は、青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）の入力をフレーム毎に順次に受け付け、この中で最も高い階調を青色データの最大階調（ＢＭＡＸ）として抽出することができる。
【0043】
最低電圧計算部１２０は、赤色データの最大階調（ＲＭＡＸ）に対応する第１低電源電圧（ＲＶＭ）を計算し、緑色データの最大階調（ＧＭＡＸ）に対応する第２低電源電圧（ＧＶＭ）を計算し、青色データの最大階調（ＢＭＡＸ）に対応する第３低電源電圧（ＢＶＭ）を計算することができる。具体的に、赤色最低電圧計算部１２１は、赤色データの最大階調（ＲＭＡＸ）の入力を受けて、最大階調（ＲＭＡＸ）に対応する第１低電源電圧（ＲＶＭ）を第１目標電圧決定部１３０に出力することができる。緑色最低電圧計算部１２２は、緑色データの最大階調（ＧＭＡＸ）の入力を受けて、最大階調（ＧＭＡＸ）に対応する第２低電源電圧（ＧＶＭ）を第１目標電圧決定部１３０に出力することができる。青色最低電圧計算部１２３は、青色データの最大階調（ＢＭＡＸ）の入力を受けて、最大階調（ＢＭＡＸ）に対応する第３低電源電圧（ＢＶＭ）を第１目標電圧決定部１３０に出力することができる。前述したように、最大階調（ＲＭＡＸ、ＧＭＡＸ、ＢＭＡＸ）と、これに相当する階調マージンまたは低電源電圧（ＲＶＭ、ＧＶＭ、ＢＶＭ）とのマッピング関係は、ピクセルの特性によって決定されることができ、ルックアップテーブルの形態で提供できる。
【0044】
第１目標電圧決定部１３０は、赤色最低電圧計算部１２１で出力される第１低電源電圧（ＲＶＭ）、緑色最低電圧計算部１２２で出力される第２低電源電圧（ＧＶＭ）、及び青色最低電圧計算部１２３で出力される第３高電源電圧（ＢＶＭ）を比較して、第１から第３低電源電圧（ＲＶＭ、ＧＶＭ、ＢＶＭ）のうち、最も低い電圧を第１目標電圧（ＴＧＶ１）と決定し、これに相当する第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）を発生させることができる。
【0046】
図６を参照すると、ピクセル（ＰＸ）は、スイッチングトランジスタＳＴ、ストレージキャパシタＣＳＴ、駆動トランジスタＤＴ、及び有機発光ダイオードＯＬＥＤを含むことができる。
【0047】
スイッチングトランジスタＳＴは、データ信号（ＤＡＴＡ）に連結された第１電極、ストレージキャパシタＣＳＴに連結された第２電極、及びスキャン信号（ＳＣＡＮ）に連結されたゲート電極を有することができる。スイッチングトランジスタＳＴは、スキャンドライバから印加されたスキャン信号（ＳＣＡＮ）に応答してデータドライバから提供されたデータ信号（ＤＡＴＡ）をストレージキャパシタＣＳＴに転送することができる。
【0048】
ストレージキャパシタＣＳＴは、高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）に連結された第１電極、及び駆動トランジスタＤＴのゲート電極に連結された第２電極を有することができる。ストレージキャパシタＣＳＴは、スイッチングトランジスタＳＴを通じて転送されたデータ信号（ＤＡＴＡ）の電圧を格納することができる。
【0049】
駆動トランジスタＤＴは、高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）に連結された第１電極、有機発光ダイオードＯＬＥＤに連結された第２電極、及びストレージキャパシタＣＳＴに連結されたゲート電極を有することができる。駆動トランジスタＤＴは、ストレージキャパシタＣＳＴに格納されたデータ信号（ＤＡＴＡ）によってターンオン、またはターンオフできる。有機発光ダイオードＯＬＥＤは、駆動トランジスタＤＴに連結されたアノード電極、及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）に連結されたカソード電極を有することができる。
【0050】
有機発光ダイオードＯＬＥＤは、駆動トランジスタＤＴがターンオンされる間、高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）から低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）に流れる電流によって発光することができる。
【0051】
画素ピクセルのこのような単純な構造、即ち２つのトランジスタＳＴ、ＤＴ、及び１つのキャパシタＣＳＴを有する２Ｔ１Ｃ構造は、ディスプレイ装置の大型化に適した性質を持つ。
【0053】
図７には、図６におけるピクセルの構成要素のうち、駆動トランジスタＤＴと有機発光ダイオードＯＬＥＤが例示的に示されている。図７を参照すると、ディスプレイパネル５００は、基板５０１、バッファ層５０５、アクティブパターン５１０、ゲート絶縁層５３０、ゲート電極５３５、第１層間絶縁膜５４０、金属層５５０に形成される連結パターン５５１、５５２、第２層間絶縁膜５５５、アノード電極５６０、ピクセル定義膜５６５、有機発光層５７０、及びカソード電極５７５を含むことができる。
【0054】
ガラス、透明プラスチック、透明セラミックなどの透明絶縁物質で構成できる基板５０１の上にバッファ層５０５が形成され、バッファ層５０５の上にアクティブパターン５１０を形成することができる。アクティブパターン５１０は、スパッタリング工程、化学気相蒸着工程、プリンティング工程、スプレー工程、真空蒸着工程、原子層積層工程、ゾル−ゲル工程、プラズマ増大化学気相蒸着工程などを用いて形成できる。アクティブパターン５１０は、ソース−ドレイン領域５１５、５２０、及びゲート電極５３５の下部に位置するチャンネル領域５２５を含むことができる。
【0055】
アクティブパターン５１０が形成された後、アクティブパターン５１０をカバーするゲート絶縁層５３０が形成できる。ゲート絶縁層５３０は、化学気相蒸着工程、熱酸化工程、プラズマ増大化学気相蒸着工程、高密度プラズマ−化学気相蒸着工程などを用いて形成できる。ゲート絶縁層５３０は、アクティブパターン５１０を十分にカバーするように相対的に厚く形成できる。
【0056】
ゲート絶縁層５３０の上には、ゲート電極５３５が形成できる。ゲート電極５３５は、スパッタリング工程、スプレー工程、化学気相蒸着工程、原子層積層工程、真空蒸着工程、プリンティング工程などにより形成できる。
【0057】
ゲート電極５３５が形成された後、アクティブパターン５１０は不純物によりドーピングできる。ソース−ドレイン領域５１５、５２０には不純物がドーピングされ、ゲート電極５３５の下部に位置するチャンネル領域５２５には不純物がドーピングされないことがある。その結果、ソース−ドレイン領域５１５、５２０は導体として動作することができ、ゲート電極５３５の下部に位置するチャンネル領域５２５は駆動トランジスタＤＴのチャンネルとして動作することができる。
【0058】
ゲート絶縁層５３０の上には、ゲート電極５３５を覆う第１層間絶縁膜５４０が形成できる。第１層間絶縁膜５４０は、ゲート電極５３５を十分にカバーするように相対的に厚く形成できる。この場合、第１層間絶縁膜５４０は実質的に平坦な上面を有することができ、このような第１層間絶縁膜５４０の平坦な上面を具現するために、第１層間絶縁膜５４０に対して平坦化工程が追加的に遂行できる。
【0059】
第１層間絶縁膜５４０を部分的にエッチングして、アクティブパターン５１０のソース−ドレイン領域５１５、５２０を各々露出させるコンタクトホールを形成することができる。次に、コンタクトホールを通じた金属層５５０の内に連結パターン５５１、５５２を形成することができる。
【0060】
第１層間絶縁膜５４０の上には、連結パターン５５１、５５２を覆う第２層間絶縁膜５５５が形成できる。第２層間絶縁膜５５５は、連結パターン５５１、５５２を十分にカバーするように相対的に厚く形成できる。この場合、第２層間絶縁膜５５５は実質的に平坦な上面を有することができ、このような第２層間絶縁膜５５５の平坦な上面を具現するために、第２層間絶縁膜５５５に対して平坦化工程が追加的に遂行できる。
【0061】
第２層間絶縁膜５５５を部分的にエッチングして、連結パターン５５１の一部を露出させるコンタクトホールを形成することができる。次に、コンタクトホールを通じた第２層間絶縁膜５５５の上にアノード電極５６０を形成することができる。アノード電極５６０は、第２層間絶縁膜５５５の一部の上に形成できる。
【0062】
第２層間絶縁膜５５５の上には第１電極５６０を覆うピクセル定義膜５６５が形成できる。ピクセル定義膜５６５は、アノード電極５６０を十分にカバーするように相対的に厚く形成できる。
【0063】
ピクセル定義膜５６５は、第１電極５６０の一部に開口部を形成することができ、開口部には有機発光層５７０が形成できる。即ち、有機発光層５７０はピクセル定義膜５６５の開口部を通じて露出するアノード電極５６０の上に配置できる。
【0064】
最後に、ピクセル定義膜５６５、及び有機発光層５７０の上には、カソード電極５７５が形成できる。カソード電極５７５は、ピクセルが形成されるアクティブ領域の全体を覆うように形成される。このように、アクティブ領域の全体を覆うカソード電極５７５の少なくとも１つの地点に対してオーミック降下が発生した低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のフィードバック電圧（ＶＦＢ）をサンプリングできる。
【0065】
図６及び７を参照して説明したピクセルの構造は、本発明の実施形態を説明するための例示的なものであり、ピクセルの構造は多様に変更できる。
【0066】
図８は、本発明の一実施形態に係るオーミック降下検出のためのフィードバック電圧を提供する方法を説明するための図である。
【0067】
図８を参照すると、前述した少なくとも１つのフィードバック電圧（ＶＦＢ）は、ディスプレイパネルのカソード電極（ＣＥ）の上の複数の検出ポイント（ＦＰ１〜ＦＰ１０）に各々連結された複数の伝導ライン（ＬＮ１〜ＬＮ１０）を通じて、図２のアナログ−ディジタルコンバータ５０に提供される複数のフィードバック電圧（ＶＦＢ１〜ＶＦＢ１０）を含むことができる。この場合、図９を参照して後述するように、前述した低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）は、複数のフィードバック電圧（ＶＦＢ１〜ＶＦＢ１０）のうち、最大フィードバック電圧とディスプレイパネルに印加される低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）との差に相当することができる。最大フィードバック電圧は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下が最も激しく発生した検出ポイントでサンプリングされたフィードバック電圧に該当する。
【0068】
図８に示すように、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が、下部に形成されたリード線（ＩＬ１、ＩＬ２）に連結されたパワーポイント（ＰＰ１、ＰＰ２）を通じて供給される場合、ディスプレイパネルの中央上部、即ちカソード電極（ＣＥ）の中央上部領域（ＤＲＧ）に低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下が最も激しく発生する。このように、オーミック降下が最も激しく発生すると予測される検出ポイント（ＦＰ６）から、１つのフィードバック電圧（ＶＦＢ６）のみをサンプリングすることもできる。
【0070】
図９を参照すると、オーミック降下検出部２００は、最大フィードバック電圧抽出ユニット２１０、第１計算ユニット２２０、第２計算ユニット２３０、及び第３計算ユニット２４０を含むことができる。
【0071】
最大フィードバック電圧抽出ユニット２１０は、複数のフィードバック電圧（ＶＦＢ１〜ＶＦＢｋ）に各々相当する複数のディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ１〜ＤＧ＿ＶＦＢｋ）に基づいて、フィードバック電圧（ＶＦＢ１〜ＶＦＢｋ）のうち、最大フィードバック電圧（ＶＭＡＸ）を抽出して提供する。最大フィードバック電圧（ＶＭＡＸ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下が最も激しく発生した検出ポイントでサンプリングされた低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のフィードバック電圧に該当する。
【0072】
第１計算ユニット２２０は、最大フィードバック電圧（ＶＭＡＸ）及び電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）に基づいて、測定オーミック降下（ＭＩＲＤ）を提供する。前述したように、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）は、図２の電圧コンバータ３０が発生する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の電圧レベルに関する情報を含み、第１計算ユニット２２０は電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）に基づいてディスプレイパネルに印加される低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の電圧レベルを計算することができる。結果的に、第１計算ユニット２２０は最大フィードバック電圧（ＶＭＡＸ）と低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）との電圧レベルの差を測定オーミック降下（ＭＩＲＤ）として提供することができる。
【0073】
第２計算ユニット２３０は、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）に基づいて、最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）を提供することができる。最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）は、全てのピクセルデータが最大階調を有する場合、即ち全てのピクセルに対して駆動電流が最大となる場合のオーミック降下（ＩＲＤ）に該当する。即ち、最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）は、図３を参照して説明した最大オーミック降下マージン（ＩＲＭ＿ＭＡＸ）と同一でありうる。図５を参照して説明したように、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調に関する情報を含む。第２計算ユニット２３０は、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）に相当する最大階調を抽出し、抽出された最大階調に基づいて最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）を計算することができる。
【0074】
第３計算ユニット２４０は、測定オーミック降下（ＭＩＲＤ）及び最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）に基づいて、測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）を提供することができる。例えば、第３計算ユニット２４０は最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）と測定オーミック降下（ＭＩＲＤ）との差を、測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）として提供することができる。図３を参照して説明したように、測定オーミック降下（ＭＩＲＤ）が増加するほど測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）が減少できる。
【0075】
図１０は、最大階調及びオーミック降下に従う目標電圧の変化を示す図である。
【0076】
図１０で、横軸は８ビットのピクセルデータで構成された入力映像データの最大階調を示し、縦軸は低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の目標電圧を示す。図１０には前述した第１目標電圧（ＴＧＶ１）が「×」で表示されており、第２目標電圧（ＴＧＶ２）は点で表示されている。
【0077】
図１０を参照すると、第１目標電圧（ＴＧＶ１）は、基準電圧（ＶＲＥＦ）（例えば、−４Ｖ）より階調マージン（ＧＳＭ）だけ増加した電圧であり、第２目標電圧（ＴＧＶ２）は基準電圧（ＶＲＥＦ）より階調マージン（ＧＳＭ）とオーミック降下マージン（ＩＲＭ）との和だけ増加した電圧である。
【0078】
図１０に示すように、階調マージン（ＧＳＭ）は入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調が増加するほど減少できる。図１０には、便宜上、オーミック降下マージン（ＩＲＭ）が最大オーミック降下マージン（ＩＲＭ＿ＭＡＸ）の場合を示している。最大オーミック降下マージン（ＩＲＭ＿ＭＡＸ）は、オーミック降下（ＩＲＤ）が０の場合に相当する。オーミック降下マージン（ＩＲＭ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）が増加するほど減少できる。フィードバック電圧を用いて実際に測定される測定オーミック降下（ＭＩＲＤ）は０より大きい値を有し、第２目標電圧（ＴＧＶ２）は、図１０に図示されたものより低くなることがある。
【0079】
イメージの輝度分析に基づき、電源電圧を制御して消費電力を減少することも可能であるが、イメージの輝度分析のみに依存する場合、色相別の輝度比と消費電流比との不一致により、ユーザが認識する画質が劣化する可能性がある。また、イメージによって変化するオーミック降下の分布予測が困難なため、充分な駆動電圧を確保しなければならず、消費電力の改善効果が減少する。本発明の実施形態では、イメージに従う階調マージン（ＧＳＭ）に加えて、実際に測定されるオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を追加的に反映することにより画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に減少することができる。
【0081】
図１１を参照すると、制御信号発生部４００は、減算部４１１、加算部４１２、第１比較器４１３、第２比較器４１４、出力部４１５、及びバッファ（ＢＵＦＦ）４１６を含むことができる。
【0082】
バッファ４１６は、１つのフレーム周期の間、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）をバッファリングして前フレームの電圧制御信号（ＤＧ＿ＰＲＥ）を出力することができる。減算部４１１は、前フレームの電圧制御信号（ＤＧ＿ＰＲＥ）に相当する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）から第１電圧（Ｖ１）を減少した電圧（ＥＬＶＳＳ−Ｖ１）に相当する出力を提供することができる。加算部４１２は、前フレームの電圧制御信号（ＤＧ＿ＰＲＥ）に相当する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）から第２電圧（Ｖ２）を増加した電圧（ＥＬＶＳＳ＋Ｖ２）に相当する出力を提供することができる。
【0083】
第１比較器４１３は、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）と減算部４１１の出力を比較してダウン信号（ＤＮ）を出力する。第１比較器４１３は、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）が減算部４１１の出力より小さい場合には、ダウン信号（ＤＮ）を論理ハイレベルに活性化し、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）が減算部４１１の出力より大きい場合には、ダウン信号（ＤＮ）を論理ローレベルに不活性化することができる。結果的に、図１２に示すように、第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第１範囲（ＲＧ１）及び第２範囲（ＲＧ２）に該当する場合には、ダウン信号（ＤＮ）が論理ローレベル（Ｌ）に不活性化され、第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第３範囲（ＲＧ３）に該当する場合には、ダウン信号（ＤＮ）が論理ハイレベル（Ｈ）に活性化できる。
【0084】
第２比較器４１４は、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）と加算部４１２の出力を比較してアップ信号（ＵＰ）を出力する。第２比較器４１４は、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）が加算部４１２の出力より大きい場合には、アップ信号（ＵＰ）を論理ハイレベルに活性化し、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）が加算部４１２の出力より小さい場合には、アップ信号（ＵＰ）を論理ローレベルに不活性化することができる。結果的に、図１２に示すように、第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第１範囲（ＲＧ１）に該当する場合には、アップ信号（ＵＰ）が論理ハイレベル（Ｈ）に活性化され、第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第２範囲（ＲＧ２）及び第３範囲（ＲＧ３）に該当する場合には、アップ信号（ＵＰ）が論理ローレベル（Ｌ）に不活性化できる。
【0085】
出力部４１５は、ダウン信号（ＤＮ）が活性化された場合、即ち第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第３範囲（ＲＧＲ３）に該当する場合には、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が減少するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。出力部４１５は、アップ信号（ＵＰ）が活性化された場合、即ち第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第１範囲（ＲＧ１）に該当する場合には、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が増加するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。出力部４１５は、ダウン信号（ＤＮ）とアップ信号（ＵＰ）が全て不活性化された場合、即ち第２目標電圧（ＴＧＶ２）が第２範囲（ＲＧ２）に該当する場合には、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を変更せず、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）をそのまま維持することができる。
【0087】
図１１及び１３を参照すると、制御信号発生部４００は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が第２目標電圧に従って順次に増加または減少するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。
【0088】
低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が第２目標電圧（ＴＧＶａ）より大きい時間ｔ１までの区間では、ダウン信号（ＤＮ）が活性化されるため、制御信号発生部４００は、活性化されたダウン信号（ＤＮ）に応答して低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）がフレーム周期（ｔＦＲ）毎に第１電圧間隔（ＶＤ）ずつ順次に減少するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。
【0089】
低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が目標電圧（ＴＧＶｂ）より小さい時間ｔ２以後の区間では、アップ信号（ＵＰ）が活性化されるため、制御信号発生部４００は、活性化されたアップ信号（ＵＰ）に応答して低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）がフレーム周期（ｔＦＲ）毎に第２電圧間隔（ＶＵ）ずつ順次に増加するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。
【0090】
また、図１３に示すように、本発明の一実施形態では、第１電圧間隔（ＶＤ）を、第２電圧間隔（ＶＵ）より大きく設定することもできる。即ち、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を低めた場合、相対的に速い速度で第２目標電圧（ＴＧＶａ）に到達し、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を高めた場合、相対的に速い速度で目標電圧（ＴＧＶｂ）に到達できる。表示されるイメージの輝度が増加する場合には、低電源電圧を速かに低めることによって、即ち駆動電圧を速かに増加させることによって、ユーザが認識するイメージの品質劣化を防止することができる。
【0092】
図１４を参照すると、適応的電圧コントローラ２１は、第１電圧計算部１０１、オーミック降下検出部２０１、オーミック降下計算部２０２、第２電圧計算部３０１、及び制御信号発生部４０１を含む。
【0093】
第１電圧計算部１０１は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調によって変化する第１目標電圧（ＴＧＶ１）を示す、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）を発生させる。第１目標電圧（ＴＧＶ１）は、アナログ値であり、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）はアナログ値に相当するディジタル値でありうる。
【0094】
オーミック降下検出部２０１は、ディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に応じた降下マージン（ＭＩＲＭ）を提供する。降下マージン（ＭＩＲＭ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する。
【0095】
オーミック降下計算部２０２は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）に応じた計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）を提供する。計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の平均階調によって変化する
【0096】
第２電圧計算部３０１は、第１目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ１）、測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）、及び計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）に基づく第２目標電圧（ＴＧＶ２）を示す第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）を発生させる。第２目標電圧（ＴＧＶ２）は、第１目標電圧（ＴＧＶ１）より、測定オーミック降下マージン（ＭＩＲＭ）と計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）のうち、より小さいマージン分だけ増加した値、でありうる。第２目標電圧（ＴＧＶ２）はアナログ値であり、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）は、アナログ値に相当するディジタル値でありうる。
【0097】
制御信号発生部４０１は、第２目標電圧信号（ＤＧ＿ＴＧＶ２）に基づいて電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させる。前述したように、制御信号発生部４００は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）が第２目標電圧（ＴＧＶ２）を追従するように電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を調節することができる。
【0099】
図１５を参照すると、オーミック降下計算部２０２は、平均階調計算ユニット２５０、第１計算ユニット２６０、及び第２計算ユニット２７０を含むことができる。前述した入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）は、赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）、及び青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）を含み、オーミック降下計算部２０２は、赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）、及び青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）の平均階調（ＲＡＶＲ、ＧＡＶＲ、ＢＡＶＲ）を計算して計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）を決定することができる。
【0100】
平均階調計算ユニット２５０は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）に含まれる赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）、及び青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）の平均階調（ＲＡＶＲ、ＧＡＶＲ、ＢＡＶＲ）を計算することができる。平均階調計算ユニット２５０は、赤色平均階調計算ユニット２５１、緑色平均階調計算ユニット２５２、及び青色平均階調計算ユニット２５３を含むことができる。赤色平均階調計算ユニット２５１は、赤色データ（Ｒ＿ＤＡＴＡ）の入力を順次に受けて、フレーム毎の平均値を計算し、赤色平均階調（ＲＡＶＲ）を提供することができる。緑色平均階調計算ユニット２５２は、緑色データ（Ｇ＿ＤＡＴＡ）の入力を順次に受けて、フレーム毎の平均値を計算し、緑色平均階調（ＧＡＶＲ）を提供することができる。青色平均階調計算ユニット２５３は、青色データ（Ｂ＿ＤＡＴＡ）の入力を順次に受けて、フレーム毎の平均値を計算し、青色平均階調（ＢＡＶＲ）を提供することができる。
【0101】
第１計算ユニット２６０は、平均階調（ＲＡＶＲ、ＧＡＶＲ、ＢＡＶＲ）に基づいて計算オーミック降下（ＣＩＲＤ）を提供することができる。例えば、第１計算ユニットは次の数式により計算オーミック降下（ＣＩＲＤ）を提供することができる。
【0102】
ＣＩＲＤ＝Ｋｒ×ＲＡＶＲ＋Ｋｇ×ＧＡＶＲ＋Ｋｂ×ＢＡＶＲ
【0103】
上記の数式で、Ｋｒ、Ｋｇ、Ｋｒは各々、赤色ピクセル、緑色ピクセル、青色ピクセルの電圧−電流特性によって決定される比例定数である。
【0104】
第２計算ユニット２７０は、計算オーミック降下（ＣＩＲＤ）及び最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）に基づいて、測定オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）を提供することができる。最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）は、図９を参照して説明した通りである。例えば、第２計算ユニット２７０は、最大オーミック降下（ＩＲＤ＿ＭＡＸ）と計算オーミック降下（ＣＩＲＤ）との差を計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）として提供することができる。図３を参照して説明したように、計算オーミック降下（ＣＩＲＤ）が増加するほど計算オーミック降下マージン（ＣＩＲＭ）が減少できる。
【0106】
図１６を参照すると、電界発光ディスプレイ装置１１は、適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）２１、電圧コンバータ（ＶＣＯＮ）３１、ディスプレイパネル４１、及びデータドライバ（ＤＤＲＶ）６１を含むことができる。
【0107】
入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）は、フレーム単位でビットストリームとしてデータドライバ６１に提供され、データドライバ６１は受信されたデータに基づいてリアルタイムにディスプレイパネルを駆動する。例えば、データドライバ６１は、１つの行に対するデータの受信が完了したとき、相当する行のピクセルに対する駆動を直ぐに開始することができる。一方、適応的電圧コントローラ２１は、フレーム単位で入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調と平均階調の両方、またはいずれか一方を算出しなければならないため、１つのフレームに対するデータの受信が完了しなければ、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）の値を決定することができない。結果的に、適応的電圧コントローラ２１は、ディスプレイパネル４１がＮ番目（Ｎは、２以上の整数）のフレームデータの映像を表示する間に、Ｎ−１番目フレームデータに基づいて決定された電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させることができる。
【0108】
図１７を参照すると、電界発光ディスプレイ装置１２は、適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）２２、電圧コンバータ（ＶＣＯＮ）３２、ディスプレイパネル４２、データドライバ（ＤＤＲＶ）６２、及びフレームメモリ７２を含むことができる。
【0109】
フレームメモリ７２は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）をフレーム単位で格納し、１つのフレーム周期の後にバッファリングされたデータを、データドライバ６２に提供することができる。即ち、フレームメモリ７２はＭ＋１番目（Ｍは、１以上の整数）のフレームデータを受信する間に、Ｍ番目フレームデータを出力することができる。結果的に、適応的電圧コントローラ２２は、ディスプレイパネル４２がＭ番目フレームデータの映像をディスプレイする間に、Ｍ番目フレームデータに基づいて決定された電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させることができる。
【0110】
図１８は、本発明の実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を示すブロック図である。
【0111】
図１８を参照すると、電界発光ディスプレイ装置１５は、データ補正ユニット９５、適応的電圧コントローラ２５、電圧コンバータ３５、ディスプレイパネル４５、及びアナログ−ディジタルコンバータ５５を含む。
【0112】
図２の電界発光ディスプレイ装置１０と比較して、図１８の電界発光ディスプレイ装置１５は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の階調を補正して補正映像データ（ＲＧＢ＿ＣＯＲＲ）を提供するデータ補正ユニット９５をさらに含む。適応的電圧コントローラ２５は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の代わりに補正映像データ（ＲＧＢ＿ＣＯＲＲ）に基づいて電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させる。
【0114】
図１９Ａ及び図１９Ｂにおいて、横軸は入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の階調を示し、縦軸は補正映像データ（ＲＧＢ＿ＣＯＲＲ）の階調を示す。例えば、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）及び補正映像データ（ＲＧＢ＿ＣＯＲＲ）は８ビットのピクセルデータで表現できる。
【0115】
図１９Ａを参照すると、データ補正ユニット９５は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の全ての階調を一定の値（ｄＧ１）だけ減少させて、補正映像データ（ＲＧＢ＿ＣＯＲＲ）を提供することができる。この場合、Ｇ１以下の階調は全て０に変更できる。図１９Ｂを参照すると、データ補正ユニット９５は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の全ての階調を一定の割合（ｄＧ２／２５５）で減少させて、補正映像データ（ＲＧＢ＿ＣＯＲＲ）を提供することができる。このように、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を制御する以前に、先に階調を補正することによって、消費電力をより減少することができる。
【0116】
図２０は、本発明の実施形態に係る電界発光ディスプレイ装置を示すブロック図である。
【0117】
図２０に示されたディスプレイ装置６００、またはディスプレイモジュールは、電子と正孔との再結合により光を発生する発光ダイオード、または有機発光ダイオードを含む電界発光ディスプレイ装置でありうる。
【0118】
ディスプレイ装置６００は、複数のピクセル（ＰＸ）を含むディスプレイパネル６１０、スキャンドライバ（ＳＤＲＶ）６２０、データドライバ（ＤＤＲＶ）６３０、タイミングコントローラ６５０、ディスプレイ装置６００に電源及び電圧信号を提供する電圧供給部（ＶＰ）６６０、アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）、及び適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）を含むことができる。
【0119】
ピクセル（ＰＸ）は、複数の行制御ライン（ＳＬ１〜ＳＬｎ）及び複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の交差部毎に配置できる。それぞれのピクセル（ＰＸ）は行方向に配列されたＲ（ｒｅｄ）サブピクセル、Ｇ（ｇｒｅｅｎ）サブピクセル、及びＢ（ｂｌｕｅ）サブピクセルを含むことができる。この場合、図２０に示されたデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の各々は３個のＲＧＢサブピクセルを各々駆動するための３個の信号ラインを含むことができる。
【0120】
ピクセル（ＰＸ）は、電圧供給部６６０から正の電圧レベルを有する高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）及び負の電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）の供給を受ける。スキャンドライバ６２０は、図６に示すようなスキャン信号（ＳＣＡＮ）を、行制御ライン（ＳＬ１〜ＳＬｎ）を通じて行単位でピクセル（ＰＸ）に提供し、データドライバ６３０は、図６に示すようなデータ信号（ＤＡＴＡ）を、複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）を通じて列単位でピクセル（ＰＸ）に提供する。
【0121】
タイミングコントローラ６５０は、外部から伝達される複数の映像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を複数の映像データ信号（ＤＲ、ＤＧ、ＤＢ）に変換してデータドライバ６３０に伝達する。また、タイミングコントローラ６５０は、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、及びクロック信号（ＭＣＬＫ）を外部から受信し、スキャンドライバ６２０及びデータドライバ６３０を制御するための信号を生成して各々に伝達する。即ち、タイミングコントローラ６５０は、スキャンドライバ６２０を制御するスキャン駆動制御信号（ＳＣＳ）及びデータドライバ６３０を制御するデータ駆動制御信号（ＤＣＳ）を各々生成して伝達する。それぞれのピクセル（ＰＸ）は、データライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）を通じて伝達されるデータ信号によって発光素子（ＬＥＤ）に供給される駆動電流に相当する輝度の光を発光する。
【0122】
アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出するためにディスプレイパネル６１０から提供される、フィードバック電圧（ＶＦＢ）の少なくとも１つを変換して、ディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）を発生させる。フィードバック電圧（ＶＦＢ）は、ディスプレイパネル６１０の１つの地点でサンプリングされた１つのアナログ電圧、または複数の地点でサンプリングされた複数のアナログ電圧でありうる。フィードバック電圧（ＶＦＢ）のサンプリングについては、図８を参照して前述した通りである。
【0123】
適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）及びディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に基づいて、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させる。電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する。本発明の一実施形態において、図３を参照して前述したように、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調を含むことができる。また、図１４を参照して前述したように、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調及び平均階調を含むことができる。
【0124】
電圧供給部６６０は、高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）を発生する第１電圧コンバータ（ＶＣＯＮ１）、及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を発生する第２電圧コンバータ（ＶＣＯＮ２）を含むことができる。電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）は、第２電圧コンバータ（ＶＣＯＮ２）に提供され、第２電圧コンバータ（ＶＣＯＮ２）は、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）に相当する電圧レベルを有する低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を発生する。
【0125】
図２０に示すように、適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）は、タイミングコントローラ６５０に含まれることができる。適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）は、ソフトウェア若しくはハードウェア、またはソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで具現できる。適応的電圧コントローラ（ＡＶＣ）の少なくとも一部の構成要素は、プロセッサにより読取可能なプログラムコードの形態に具現できる。
【0126】
図２１は、最大階調及びオーミック降下に従う駆動電圧の変化を示す図である。
【0127】
図２１で、横軸は８ビットのピクセルデータで構成された入力映像データの最大階調を示し、縦軸は駆動電圧（ＶＥＬ）を示す。駆動電圧（ＶＥＬ）は高電源電圧（ＥＬＶＤＤ）と低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）との差（ＥＬＶＤＤ−ＥＬＶＳＳ）に該当する。図２１には前述した階調マージン（ＧＳＭ）を反映した駆動電圧が「×」で示されており、階調電圧（ＧＳＭ）及びオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を全て反映した駆動電圧は点で示されている。
【0128】
図２１を参照すると、階調マージン（ＧＳＭ）を伴う駆動電圧は、基準駆動電圧（例えば、９Ｖ）より階調マージン（ＧＳＭ）だけ減少した電圧であり、階調マージン（ＧＳＭ）とオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を伴う駆動電圧は、基準駆動電圧より階調マージン（ＧＳＭ）とオーミック降下マージン（ＩＲＭ）の和だけ減少した電圧である。
【0129】
図２１に示すように、階調マージン（ＧＳＭ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の最大階調が増加するほど減少できる。また、オーミック降下マージン（ＩＲＭ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）が増加するほど減少できる。
【0130】
また、イメージの輝度分析に基づく電源電圧の制御により、消費電力を削減することができる。しかしながら、イメージの輝度分析のみに依存する場合、色相別の輝度比と消費電流比との不一致により、ユーザが認識する画質が劣化する可能性がある。また、イメージによって変化するオーミック降下の分布予測が困難であるため、充分な駆動電圧を確保する必要があり、消費電力の改善効果が減少する。本発明の実施形態では、イメージに従う階調マージン（ＧＳＭ）に加えて実際に測定されるオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を追加的に反映することによって、画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に削減することができる。
【0131】
図２２は、本発明の実施形態に係るモバイル装置を示すブロック図である。
【0132】
図２２を参照すると、モバイル装置７００は、システムオンチップ７１０及び複数の機能モジュール７４０、７５０、７６０、７７０を含む。モバイル装置７００は、メモリ装置７２０、格納装置７３０、及び電力管理装置７８０をさらに含むことができる。
【0133】
システムオンチップ７１０は、モバイル装置７００の全般的な動作を制御することができる。言い換えると、システムオンチップ７１０は、メモリ装置７２０、格納装置７３０、及び複数の機能モジュール７４０、７５０、７６０、７７０を制御することができる。例えば、システムオンチップ７１０は、モバイル装置７００に備えられるアプリケーションプロセッサ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＡＰ）でありうる。
【0134】
システムオンチップ７１０は、中央処理ユニット７１２及び電力管理システム７１４を含むことができる。メモリ装置７２０及び格納装置７３０は、モバイル装置７００の動作に必要とされるデータを格納することができる。例えば、メモリ装置７２０は、ＤＲＡＭ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＳＲＡＭ（ｓｔａｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）装置、モバイルＤＲＡＭ装置などの揮発性メモリ装置に相当することができ、格納装置７３０は、ＥＰＲＯＭ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＥＥＰＲＯＭ（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）装置、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＰＲＡＭ（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＲＲＡＭ（ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）（登録商標）装置、ＮＦＧＭ（ｎａｎｏ ｆｌｏａｔｉｎｇ ｇａｔｅ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＰｏＲＡＭ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＭＲＡＭ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）装置、ＦＲＡＭ（ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）（登録商標）装置などの不揮発性メモリ装置に相当することができる。本発明の実施形態では、格納装置７３０は、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ；ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（ｈａｒｄｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ；ＨＤＤ）、ＣＤ−ＲＯＭなどをさらに含むこともできる。
【0135】
複数の機能モジュール７４０、７５０、７６０、７７０は、モバイル装置７００の多様な機能を各々遂行することができる。例えば、モバイル装置７００は、通信機能を遂行するための通信モジュール７４０（例えば、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）モジュール、ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）モジュール、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール、ＵＷＢ（ｕｌｔｒａ ｗｉｄｅｂａｎｄ）モジュール、ＷＬＡＮ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）モジュール、ＷＩＭＡＸ（ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｃｃｅｓｓ）モジュールなど）、カメラ機能を遂行するためのカメラモジュール７５０、表示機能を遂行するためのディスプレイモジュール７６０、タッチ入力機能を遂行するためのタッチパネルモジュール７７０などを含むことができる。本発明の実施形態では、モバイル装置７００は、ＧＰＳ（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）モジュール、マイクモジュール、スピーカーモジュール、ジャイロスコープ（ｇｙｒｏｓｃｏｐｅ）モジュールなどをさらに含むことができる。但し、モバイル装置７００に備えられる複数の機能モジュール７４０、７５０、７６０、７７０の種類はそれに限定されないことは自明である。
【0136】
電力管理装置７８０は、システムオンチップ７１０、メモリ装置７２０、格納装置７３０、及び複数の機能モジュール７４０、７５０、７６０、７７０に各々駆動電圧を提供することができる。
【0137】
本発明の実施形態では、ディスプレイモジュール７６０は、前述したようなアナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）及び適応的電圧コントローラ（ＡＤＣ）を含む。アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出するためにディスプレイパネルから提供されるフィードバック電圧（ＶＦＢ）の少なくとも１つを変換して、ディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）を発生させる。適応的電圧コントローラ（ＡＤＣ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）及びディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に基づいて、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させる。電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する。本発明の実施形態では、フィードバック電圧を用いて低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出し、検出されたオーミック降下（ＩＲＤ）に基づいてオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を反映するように低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を制御することによって、画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に削減することができる。
【0139】
図２３を参照すると、モバイル装置８００は、システムオンチップ８０２、及び複数のインターフェース８１１、８１２、８１３、８１４、８１５、８１６、８１７、８１８、８１９、８２０、８２１、８２２、８２３を含む。本発明の実施形態では、モバイル装置８００は、携帯電話（Ｍｏｂｉｌｅ Ｐｈｏｎｅ）、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）、個人情報端末機（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ；ＰＤＡ）、携帯型マルチメディアプレーヤー（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ；ＰＭＰ）、ディジタルカメラ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃａｍｅｒａ）、音楽再生機（Ｍｕｓｉｃ Ｐｌａｙｅｒ）、携帯用ゲームコンソール（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｇａｍｅ Ｃｏｎｓｏｌｅ）、ナビゲーション（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）システムなどの任意のモバイルシステムで具現できる。
【0140】
システムオンチップ８０２は、モバイル装置８００の全般的な動作を制御することができる。例えば、システムオンチップ８０２は、モバイル装置８００に備えられるアプリケーションプロセッサ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ；ＡＰ）でありうる。
【0141】
システムオンチップ８０２は、複数のインターフェース８１１〜８２３の各々を介して多数の周辺装置と通信することができる。例えば、複数のインターフェース８１１〜８２３の各々は、各電力領域に具現された多数の構成要素のうち、相当する構成要素から出力された少なくとも１つの制御信号を多数の周辺装置に転送することができる。
【0142】
例えば、システムオンチップ８０２は、各ディスプレイインターフェース８１１、８１２を介して各平板ディスプレイ装置（ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ）の電力状態と動作状態を制御することができる。平板ディスプレイ装置は、ＬＣＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、またはＡＭＯＬＥＤ（Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイを含むことができる。
【0143】
システムオンチップ８０２は、カムコーダインターフェース８１３を介してカムコーダの電力状態と動作状態を制御することができ、ＴＶインターフェース８１４を介してＴＶモジュールの電力状態と動作状態を制御することができ、イメージセンサーインターフェース８１５を介してカメラモジュールまたはイメージセンサーモジュールの電力状態と動作状態を制御することができる。
【0144】
システムオンチップ８０２は、ＧＰＳインターフェース８１６を介してＧＰＳモジュールの電力状態と動作状態を制御することができ、ＵＷＢインターフェース８１７を介してＵＷＢモジュールの電力状態と動作状態を制御することができ、ＵＳＢドライブインターフェース８１８を介してＵＳＢドライブの電力状態と動作状態を制御することができる。
【0145】
システムオンチップ８０２は、ＤＲＡＭインターフェース（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８１９を介してＤＲＡＭの電力状態と動作状態を制御することができ、不揮発性メモリインターフェース８２０、例えばフラッシュメモリインターフェースを介して不揮発性メモリ、例えばフラッシュメモリの電力状態と動作状態を制御することができ、オーディオインターフェース８２１を介してオーディオモジュールの電力状態と動作状態を制御することができ、ＭＦＣインターフェース８２２を介してＭＦＣの電力状態を制御することができ、ＭＰ３プレーヤーインターフェース８２３を介してＭＰ３プレーヤーの電力状態を制御することができる。ここで、モジュール（ｍｏｄｕｌｅ）またはインターフェースは、ハードウェアまたはソフトウェアで具現できる。
【0146】
図２４は、本発明の実施形態に係る携帯用端末機を示すブロック図である。
【0147】
図２４を参照すると、携帯用端末機１０００は、イメージ処理部１１００、無線送受信部１２００、オーディオ処理部１３００、イメージファイル生成部１４００、メモリ装置１５００、ユーザインターフェース１６００、アプリケーションプロセッサ１７００、及び電力管理装置１８００を含む。
【0148】
イメージ処理部１１００は、レンズ１１１０、イメージセンサー１１２０、イメージプロセッサ１１３０、及びディスプレイモジュール１１４０を含む。無線送受信部１２００は、アンテナ１２１０、トランシーバー１２２０、及びモデム１２３０を含む。オーディオ処理部１３００は、オーディオプロセッサ１３１０、マイク１３２０、及びスピーカー１３３０を含む。
【0149】
本発明の実施形態では、ディスプレイモジュール１１４０は、前述したようなアナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）、及び適応的電圧コントローラ（ＡＤＣ）を含む。アナログ−ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）は、低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出するためにディスプレイパネルから提供されるフィードバック電圧（ＶＦＢ）の少なくとも１つを変換して、ディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）を発生させる。適応的電圧コントローラ（ＡＤＣ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）及びディジタルフィードバック信号（ＤＧ＿ＶＦＢ）に基づいて、電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）を発生させる。電圧制御信号（ＤＧ＿ＥＬＶＳＳ）は、入力映像データ（ＲＧＢ＿ＤＡＴＡ）の分布及び低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）によって変化する。本発明の実施形態では、フィードバック電圧を用いて低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）のオーミック降下（ＩＲＤ）を検出し、検出されたオーミック降下（ＩＲＤ）に基づいてオーミック降下マージン（ＩＲＭ）を反映するように低電源電圧（ＥＬＶＳＳ）を制御することによって、画質の劣化を最小化し、かつ消費電力を効率的に削減することができる。
【0150】
携帯用端末機１０００は、多様な種類の半導体装置を含むことができ、アプリケーションプロセッサ１７００には、低電力性、高性能性が求められる。このため、アプリケーションプロセッサ１７００は、工程の微細化によりマルチコアを形成することもある。アプリケーションプロセッサ１７００は、中央処理ユニット１７０２及び電力管理システム１７０４を含むことができる。
【0151】
電力管理装置７８０は、イメージ処理部１１００、無線送受信部１２００、オーディオ処理部１３００、イメージファイル生成部１４００、メモリ装置１５００、ユーザインターフェース１６００、及びアプリケーションプロセッサ１７００の各々に駆動電圧を提供することができる。
【0152】
＜２．まとめ＞以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【0153】
本発明は、多様な電子機器に適用可能であり、特に、高速で動作し、低電力性が要求されるメモリカード、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ；ＳＳＤ）、コンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ノートブック（ｌａｐｔｏｐ）、携帯電話（ｃｅｌｌｕｌａｒ）、スマートフォン、ＭＰ３プレーヤー、ＰＤＡ、ＰＭＰ、ディジタルＴＶ、ディジタルカメラ、ポータブルゲームコンソールなどの電子機器に適用可能できる。
【符号の説明】
【0154】
２０、ＡＶＣ 適応的電圧コントローラ５０、ＡＤＣ アナログ−ディジタルコンバータ
ＩＲＤ オーミック降下
ＧＳＭ 階調マージン
ＩＲＭ オーミック降下マージン
ＭＩＲＭ 測定オーミック降下マージン
ＣＩＲＭ 計算オーミック降下マージン