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문제 정의
- 본 논문에서는 OLED의 전력을 저감하는 기술인 DVS 구동 방식을 모션블러를 줄이기 위한 서브필드 구동방식에 접목하여 각각의 효과를 살펴보았다. 단일 필드를 갖는 경우에 DVS를 적용하는 것은 특정 계조 이하에서만 적용 가능하였다면, 서브필드 분할 구동방법에 DVS를 적용하면, DVS를 적용할 수 있는 계조 영역이 여러 개로 분산되었다.
- 본 논문에서는 서브필드 분할 구동 방법에 DVS 기법을 적용하여, 모션 블러를 줄이면서도 기존의 DVS기법을 더 다양한 계조 조건에서 적용할 수 있도록 하는 방안에 대해서 제안하고자 한다.
가설 설정
- 모션블러는 움직이는 화상에서 인접한 화소 간에 밝기나 색에 대한 정보가 서로 혼합되어 나타나는 현상을 말한다. 1 프레임당 화면의 이동속도가 커질수록 모션블러의 범위는 커진다. 본 논문에서는 모션블러에 의한 왜곡을 평가하기 위해, 블러가 일어나는 경계의 휘도 변화를 측정하여 그 길이를 도출하는 방법인 BEW(Blur Edge Width)를 사용하였다[9].
- DVS는 한 프레임동안 계조가 128 이하인 경우 적용하였고, VDD는 15V에서 10V로 감소시켰다. DVS가 적용될 때의 VDD는 127 계조의 밝기에 해당하는 전류가 흐를 때, 그림 2에서 보인 동작점이 포화영역에 존재하도록 하기 위한 최소 전압으로 설정했으며, 본 실험에서는 10V로 가정하였다. 기본방식과 DVS 방식을 비교하면, 그림 4 (b), (c)에서 보듯이 OLED의 소비전력은 동일하지만, DVS 적용구간에서 VDD가 낮아지면서 TFT에 걸리는 전압이 감소하기 때문에 DVS 방식에 128 계조 이하에서 감소되는 소비전력은 아래와 같은 수식으로 표현된다.
- 그림 3은 본 연구에서 전력 계산을 위해 사용한 OLED의 전류-전압 곡선이다[8]. R,G,B 셀에 따라서 I-V곡선이 달라지겠으나 본 논문에서는 상대적인 비교를 목적으로 하였기 때문에 R,G,B가 동일한 I-V 곡선을 갖는다고 가정하였다. 그림 3에서는 10V의 전압이 인가된 경우의 전류가 256 계조에 해당하는 것으로 가정하고, 전류의 크기를 최소값과 최대값을 256등분하여 각 계조에 해당하는 전류와 전압을 그림 3으로부터 추정하였다.
- 유기 발광 다이오드 패널에서 이 방식은 공급 전압을 낮춰서 전체 패널의 전력을 줄이는 것을 뜻한다. 동일한 VDD가 인가되었을 때에 OLED 양단에 걸리는 전압은 작아지고 TFT 쪽에 걸리는 전압은 커지게 된다. 하지만 TFT는 드레인과 소스 양단의 전압(VDS)이 일정 이상이 되면, 전류는 전압과 무관한 특성을 가지고 있다.
- 그 사이의 거리의 증감 혹은 기울기의 증감으로 블러가 늘어나거나 줄어드는 것을 표현한다. 본 연구에서는 10 pixel /frame (ppf)의 속도로 화면이 이동한다고 가정하고 BEW를 계산하였다.
- 따라서 동일한 VDD를 공급 받는 모든 픽셀의 전류가 낮은 경우에만 DVS를 적용할 수 있다. 패널에서 각 수직 라인별로 VDD를 다르게 인가할 수 있고, 한 수직 라인에 속한 픽셀들에 인가되는 VDD는 동일하다고 가정한다. 이 경우 하나의 수직 라인에 속한 픽셀들의 계조 데이터를 분석하여 모든 픽셀에 DVS를 적용할 수 있으면, 이 수직 라인의 VDD를 낮은 값으로 바꾸어 소비 전력을 줄일 수 있다.
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