KR100836424B1 - 유기 전계 발광표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데이터에 대응하여 휘도를 조절하고 소비전력을 절감함과 아울러, 과도한 휘도 저하를 방지할 수 있도록 한 유기 전계 발광표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 유기 전계 발광표시장치는 주사선들, 발광 제어선들 및 데이터선들에 연결된 다수의 화소를 포함하는 화소부와, 상기 주사선들 및 발광 제어선들을 통해 상기 화소부와 전기적으로 연결된 주사 구동부와, 상기 데이터선들을 통해 상기 화소부와 전기적으로 연결된 데이터 구동부와, 주변 광의 밝기에 대응하는 광 감지신호를 생성하는 광센서와, 상기 광 감지신호에 대응하여, 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 출력하는 제1 휘도 제어부와, 한 프레임 분의 데이터에 대응하여, 상기 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 출력하는 제2 휘도 제어부와, 상기 제1 휘도 제어신호와 상기 제2 휘도 제어신호를 비교하여, 이들 중 어느 하나를 상기 주사 구동부로 출력하는 비교 선택부를 포함한다.

Description

유기 전계 발광표시장치 및 그 구동방법{Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Thereof}
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기 전계 발광표시장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 휘도 제어부의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 A/D 변환기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 휘도 제어부의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 화소부 200: 주사 구동부
300: 데이터 구동부 400: 제1 휘도 제어부
500: 광센서 600: 제2 휘도 제어부
700: 비교 선택부
본 발명은 유기 전계 발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로, 특히 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데이터에 대응하여 휘도를 조절하고 소비전력을 절감함과 아울러, 과도한 휘도 저하를 방지할 수 있도록 한 유기 전계 발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관과 비교하여 무게가 가볍고 부피가 작은 각종 평판 표시장치(Flat Panel Display Device)들이 개발되고 있으며, 특히 유기 화합물을 발광재료로 사용하여 휘도 및 색순도가 뛰어난 유기 전계 발광표시장치(Organic Light Emitting Diodes Display Device)가 주목받고 있다.
이와 같은 유기 전계 발광표시장치는 얇고 가벼우며 저전력으로도 구동이 가능하여 휴대용 표시장치 등에 유용하게 이용될 것으로 기대되고 있다.
단, 일반적인 유기 전계 발광표시장치는 주변의 밝기와 관계없이 일정한 휘도로 발광하여 같은 계조를 표현하더라도 주변의 밝기에 따라 시인성이 달라지게 된다. 예를 들어, 주변의 밝기가 어두운 경우에 유기 전계 발광표시장치에서 표시되는 화상보다, 주변의 밝기가 밝은 경우에 표시되는 화상의 선명도가 감소하여 시인성이 저하될 수 있다.
또한, 일반적인 유기 전계 발광 표시장치는 한 프레임 동안 발광하는 화소의 수가 많을수록 화소부에 많은 전류가 흐른다. 특히, 발광하는 화소 중 고계조를 표 현하는 화소가 많을 때 화소부에는 더욱 많은 전류가 흐르게 되어 소비전력이 증가한다.
따라서, 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데이터에 대응하여 휘도를 조절하고 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 유기 전계 발광표시장치의 개발이 요구되고 있다.
단, 주변 광의 밝기와 한 프레임 분의 데이터에 대응한 휘도 감소분을 모두 적용하여 화소부의 휘도를 제한하는 경우, 화소부의 휘도가 과도하게 저하되어 시인성이 저하될 수 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 하는 방안도 더불어 모색할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데이터에 대응하여 휘도를 조절하고 소비전력을 절감함과 아울러, 과도한 휘도 저하를 방지할 수 있도록 한 유기 전계 발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면은 주사선들, 발광 제어선들 및 데이터선들에 연결된 다수의 화소를 포함하는 화소부와, 상기 주사선들 및 발광 제어선들을 통해 상기 화소부와 전기적으로 연결된 주사 구동부와, 상기 데이터선들을 통해 상기 화소부와 전기적으로 연결된 데이터 구동부와, 주변 광의 밝기 에 대응하는 광 감지신호를 생성하는 광센서와, 상기 광 감지신호에 대응하여, 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 출력하는 제1 휘도 제어부와, 한 프레임 분의 데이터에 대응하여, 상기 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 출력하는 제2 휘도 제어부와, 상기 제1 휘도 제어신호와 상기 제2 휘도 제어신호를 비교하여, 이들 중 어느 하나를 상기 주사 구동부로 출력하는 비교 선택부를 포함하는 유기 전계 발광표시장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 비교 선택부는, 상기 제1 및 제2 휘도 제어신호 중 상기 화소부의 휘도가 더 낮게 설정되도록 제어하는 휘도 제어신호를 출력함을 특징으로 한다. 상기 비교 선택부는 상기 제1 휘도 제어신호보다 상기 화소부의 휘도를 더 낮게 설정하는 상기 제2 휘도 제어신호를 상기 주사 구동부로 공급하고, 상기 제1 휘도 제어부가 오프되도록 제어하는 제1 선택신호(Vs1)를 상기 제1 휘도 제어부로 공급한다. 상기 비교 선택부는 상기 제2 휘도 제어신호보다 상기 화소부의 휘도를 더 낮게 설정하는 상기 제1 휘도 제어신호를 상기 주사 구동부로 공급하고, 상기 제2 휘도 제어부가 오프되도록 제어하는 제2 선택신호(Vs2)를 상기 제2 휘도 제어부로 공급한다. 상기 제1 휘도 제어부는, 상기 광센서에서 출력되는 아날로그 광 감지신호를 디지털 감지신호로 변환하는 아날로그-디지털 변환기와, 상기 디지털 감지신호에 대응되는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1) 정보가 저장되는 제1 룩업테이블과, 상기 제1 룩업테이블로부터 상기 디지털 감지신호에 대응하는 상기 제1 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 제1 제어부와, 상기 제1 제어부로부터 공급된 상기 제1 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 제1 휘도 제어신호를 생성하는 제1 휘도 제어신호 생성부를 포함한다. 상기 제1 발광 제어신호의 폭은 주변 광의 밝기가 어두운 단계에 대응되는 상기 디지털 감지신호일수록 상기 화소부의 휘도가 감소되도록 설정된다. 상기 제1 휘도 제어부는, 상기 비교 선택부로부터 공급되는 제1 선택신호에 대응하여, 상기 광센서로부터의 광 감지신호를 상기 아날로그-디지털 변환기로 전달하거나, 상기 광 감지신호가 상기 아날로그-디지털 변환기로 전달되는 것을 차단하는 제1 스위치부를 더 포함한다. 상기 제2 휘도 제어부는, 상기 한 프레임분의 데이터를 합산하여 합산 데이터를 생성하고, 상기 합산 데이터의 최상위 비트를 포함한 적어도 두 개의 비트값을 제어 데이터로 생성하는 데이터 합산부와, 상기 제어 데이터에 대응되는 제2 발광 제어신호의 폭(EW2) 정보가 저장되는 제2 룩업테이블과, 상기 제2 룩업테이블로부터 상기 제어 데이터에 대응하는 상기 제2 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 제2 제어부와, 상기 제2 제어부로부터 공급된 상기 제2 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 제2 휘도 제어신호를 생성하는 제2 휘도 제어신호 생성부를 포함한다. 상기 제2 발광 제어신호의 폭은 상기 제어 데이터 값이 증가할수록 상기 화소부의 휘도가 감소되도록 설정된다. 상기 제2 휘도 제어부는, 상기 비교 선택부로부터 공급되는 제2 선택신호에 대응하여, 상기 한 프레임분의 데이터를 상기 데이터 합산부로 전달하거나, 상기 데이터가 상기 데이터 합산부로 전달되는 것을 차단하는 제2 스위치부를 더 포함한다.
본 발명의 제2 측면은 주변 광의 밝기에 대응하는 광 감지신호를 생성하는 단계와, 상기 광 감지신호에 대응하여 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제1 휘도 제어신호를 생성하는 단계와, 한 프레임 분의 데이터에 대응하여 상기 발광 제 어신호의 펄스 폭을 조절하는 제2 휘도 제어신호를 생성하는 단계와, 상기 제1 및 제2 휘도 제어신호를 비교하여, 이들 중 어느 하나에 대응하여 화소부의 휘도를 제어하는 단계를 포함하는 유기 전계 발광표시장치의 구동방법을 제공한다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 휘도 제어신호 중 상기 화소부의 휘도가 더 낮게 설정되도록 제어하는 휘도 제어신호를 선택하고, 상기 선택된 휘도 제어신호에 대응하여 상기 화소부의 휘도를 제어한다. 상기 제1 휘도 제어신호를 생성하는 단계는, 상기 광 감지신호를 디지털 감지신호로 변환하는 단계와, 상기 디지털 감지신호에 대응되는 제1 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 단계와, 상기 제1 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 상기 제1 휘도 제어신호를 생성하는 단계를 포함한다. 상기 제2 휘도 제어신호를 생성하는 단계는, 상기 한 프레임분의 데이터를 합산하여 합산 데이터를 생성하고, 상기 합산 데이터에 대응하는 제어 데이터를 생성하는 단계와, 상기 제어 데이터에 대응되는 제2 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 단계와, 상기 제2 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 상기 제2 휘도 제어신호를 생성하는 단계를 포함한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기 전계 발광표시장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기 전계 발광표시장치는 화소부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300), 제1 휘도 제어부(400), 광센서(500), 제2 휘도 제어부(600) 및 비교 선택부(700)를 포함한다.
화소부(100)는 주사선들(S1 내지 Sn), 발광 제어선들(EM1 내지 EMn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)에 연결된 다수의 화소(110)를 포함한다. 여기서, 하나의 화소(110)는 각각 유기 발광 다이오드를 구비하며 서로 다른 색의 빛을 방출하는 적어도 두 개의 부화소들로 이루어질 수 있다.
이와 같은 화소부(100)는 외부로부터 공급되는 제1 전원(ELVdd) 및 제2 전원(ELVss)과, 주사 구동부(200)로부터 공급되는 주사신호 및 발광 제어신호와, 데이터 구동부(300)로부터 공급되는 데이터 신호에 대응하여 영상을 표시한다.
주사 구동부(200)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 발광 제어선들(EM1 내지 EMn)을 통해 화소부(100)와 전기적으로 연결된다. 이와 같은 주사 구동부(200)는 주사신호 및 발광 제어신호를 생성한다. 주사 구동부(200)에서 생성된 주사신호는 각각의 주사선(S1 내지 Sn)으로 순차적으로 공급되고, 발광 제어신호는 각각의 발광 제어선(EM1 내지 EMn)으로 순차적으로 공급된다.
단, 비교 선택부(700)로부터 제1 또는 제2 휘도 제어신호(Vc1, Vc2)가 공급될 때, 주사 구동부(200)에서 생성되는 발광 제어신호의 펄스 폭은 제1 또는 제2 휘도 제어신호(Vc1, Vc2)에 의해 제어되며, 이와 같은 발광 제어신호의 펄스 폭 변화에 따라 화소들(110)의 발광 시간이 변화되어 화소부(100)의 전체 밝기가 조절된 다.
데이터 구동부(300)는 데이터선들(D1 내지 Dm)을 통해 화소부(100)와 전기적으로 연결된다. 이와 같은 데이터 구동부(300)는 한 프레임 동안 자신에게 입력되는 영상 데이터(RGB Data)에 대응하여 데이터 신호를 생성한다. 데이터 구동부(300)에서 생성된 데이터 신호는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급되어 각 화소(110)로 전달된다.
제1 휘도 제어부(400)는 광센서(500)로부터 공급되는 광 감지신호(Ssens)에 대응하여 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 생성하고, 이를 비교 선택부(700)로 출력한다.
보다 구체적으로, 제1 휘도 제어부(400)는 수직 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등과 같이 외부로부터 공급되는 제어신호들과, 광센서(500)로부터 공급되는 광 감지신호(Ssens)에 따라 발광 제어신호의 펄스 폭을 선택하며, 선택된 발광 제어신호의 펄스 폭에 대응되는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 출력한다.
이와 같은 제1 휘도 제어부(400)는 비교 선택부(700)로부터 공급되는 제1 선택신호(Vs1)에 따라 온 또는 오프되도록 설정된다. 예를 들어, 제1 휘도 제어부(400)는, 온을 지시하는 제1 선택신호(Vs1)가 입력되면 광 감지신호(Ssens)에 대응하는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 출력하고, 오프를 지시하는 제1 선택신호(Vs1)가 입력되면 동작하지 않도록 설정될 수 있다.
광센서(500)는 트랜지스터 또는 포토 다이오드 등과 같은 광 감지소자를 구비하여 외광 즉, 주변 광의 밝기를 감지하고, 이에 대응하는 광 감지신호(Ssens)를 생성한다. 광센서(500)에서 생성된 광 감지신호(Ssens)는 제1 휘도 제어부(400)로 공급된다.
제2 휘도 제어부(600)는 한 프레임 분의 데이터(RGB Data)에 대응하여, 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 생성하고, 이를 비교 선택부(700)로 출력한다.
보다 구체적으로, 제2 휘도 제어부(600)는 한 프레임 동안 자신에게 공급되는 데이터(RGB Data)의 합산값과, 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등에 대응하여 발광 제어신호의 펄스 폭을 선택하며, 선택된 발광 제어신호의 펄스 폭에 대응되는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 생성하여 출력한다.
이와 같은 제2 휘도 제어부(600)는 비교 선택부(700)로부터 공급되는 제2 선택신호(Vs2)에 따라 온 또는 오프되도록 설정된다. 예를 들어, 제2 휘도 제어부(600)는, 온을 지시하는 제2 선택신호(Vs2)가 입력되면 한 프레임 분의 데이터의 합산값에 대응하는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 출력하고, 오프를 지시하는 제2 선택신호(Vs2)가 입력되면 동작하지 않도록 설정될 수 있다.
비교 선택부(700)는 제1 휘도 제어부(400)로부터 공급된 제1 휘도 제어신호(Vc1)와, 제2 휘도 제어부(600)로부터 공급된 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 비교하여 이들 중 어느 하나, 바람직하게는 화소부(100)의 휘도가 더 낮게 설정되도록 제어하는 휘도 제어신호를 주사 구동부(200)로 출력한다.
보다 구체적으로, 비교 선택부(700)는 제1 휘도 제어신호(Vc1)에 의해 조절되는 발광 제어신호의 펄스 폭과 제2 휘도 제어신호(Vc2)에 의해 조절되는 발광 제 어신호의 펄스 폭을 비교하고, 화소들(110)의 발광 시간이 보다 많이 감소되도록 제어하는 어느 하나의 휘도 제어신호(Vc)를 선택하여 이를 주사 구동부(200)로 출력할 수 있다.
예를 들어, 비교 선택부(700)는, 제1 휘도 제어신호(Vc1)가 제2 휘도 제어신호(Vc2)보다 화소부(100)의 휘도를 더 낮게 제어하도록 설정되는 경우, 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 주사 구동부(200)로 출력할 수 있다. 이 경우, 비교 선택부(700)는 소비전력 절감을 위하여 제2 휘도 제어부(Vc2)의 오프를 지시하는 제2 선택신호(Vs2)를 생성하고, 이를 제2 휘도 제어부(600)로 공급한다.
반면, 제2 휘도 제어신호(Vc2)가 제1 휘도 제어신호(Vc1)보다 화소부(100)의 휘도를 더 낮게 제어하도록 설정되는 경우, 비교 선택부(700)는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 주사 구동부(200)로 출력할 수 있다. 이 경우, 비교 선택부(700)는 제1 휘도 제어부(Vc1)의 오프를 지시하는 제1 선택신호(Vs1)를 생성하고, 이를 제1 휘도 제어부(400)로 공급한다.
그리고, 제1 휘도 제어신호(Vc1)와 제2 휘도 제어신호(Vc2)가 화소부(100)의 휘도를 제한하는 정도가 동일한 경우, 비교 선택부(700)는 두 휘도 제어신호 중 미리 설정된 어느 하나의 휘도 제어신호를 선택하여 주사 구동부(200)로 출력할 수 있다. 이 경우, 비교 선택부(700)는 선택된 휘도 제어신호를 생성하는 휘도 제어부는 온시키고 나머지 휘도 제어부는 오프시키도록 지시하거나, 혹은 제1 및 제2 휘도 제어부(400, 600) 모두가 온되도록 선택신호들(Vs1, Vs2)을 생성하여 이를 제1 및 제2 휘도 제어부(400, 600)로 공급할 수도 있다.
그러면, 주사 구동부(200)는 자신에게 공급된 제1 또는 제2 휘도 제어신호(Vc1, Vc2)에 대응하는 펄스 폭을 갖는 발광 제어신호를 생성하여 발광 제어선들(EM1 내지 EMn)로 공급함으로써, 화소부(100)의 휘도가 제어된다.
단, 이와 같은 유기 전계 발광표시장치에서, 제1 및/또는 제2 선택신호(Vs1, Vs2)에 의하여 제1 및/또는 제2 휘도 제어부(400, 600)가 오프된 이후에도, 새로운 데이터가 메모리에 기입될 때에는 제1 및 제2 휘도 제어부(400, 600)가 다시 온되도록 설정할 수 있다. 이에 의해, 주변 광의 밝기 및/또는 한 프레임 분의 데이터에 대응하는 휘도값을 적절히 반영하여 화소부(100)의 휘도를 보다 효율적으로 제어할 수 있다.
전술한 유기 전계 발광표시장치에 의하면, 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데이터에 대응하여 화소부(100)의 휘도를 조절함은 물론, 이들 중 화소부(100)의 휘도를 보다 많이 제한하는 어느 하나를 선택할 수 있도록 하는 최적의 구동조건을 적용할 수 있게 된다. 이와 같이 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데이터에 대응하는 휘도 감소분을 모두 적용하지 않고, 어느 하나를 적절하게 선택하여 화소부(100)의 휘도를 제한하는 경우, 과도한 휘도 저하가 방지된다.
또한, 제1 및 제2 휘도 제어부(400, 600) 중 어느 하나가 오프되는 경우, 예를 들어, 비교 선택부(700)로부터 공급되는 제2 선택신호(Vs2)에 의해 제2 휘도 제어부(600)가 오프되는 경우, 중복 동작에 의한 불필요한 전력의 소모를 방지할 수 있다.
또한, 제1 또는 제2 휘도 제어부(400, 600)에서 생성된 제1 또는 제2 휘도 제어신호(Vc1, Vc2)에 의해 발광 제어신호의 펄스 폭을 제한하는 경우, 화소부(100)에 과전류가 흐르는 것이 방지되어 소비전력이 절감된다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 휘도 제어부의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 제1 휘도 제어부(400)는 제1 스위치부(410), 아날로그-디지털 변환기(420), 제1 제어부(430), 제1 룩업테이블(435) 및 제1 휘도 제어신호(Vc1) 생성부(440)를 포함한다.
제1 스위치부(410)는 비교 선택부(700)로부터 공급되는 제1 선택신호(Vs1)에 대응하여, 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호와 광 감지신호(Ssens)의 공급여부를 제어한다.
보다 구체적으로, 제1 스위치부(410)는 제1 휘도 제어부(400)의 온을 지시하는 제1 선택신호(Vs1)가 입력되는 경우, 제1 선택신호(Vs1)에 대응하여 광센서(500)로부터 공급되는 광 감지신호(Ssens)를 아날로그-디지털 변환기(420)로 전달하는 한편, 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호를 제1 제어부(430)로 공급한다.
그리고, 이외의 경우, 즉, 제1 휘도 제어부(400)의 오프를 지시하는 제1 선택신호(Vs1)가 입력되는 경우, 제1 스위치부(410)는 광 감지신호(Ssens)가 아날로그-디지털 변환기(420)로 전달되는 것을 차단하는 한편, 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호가 제1 제어부(430)로 전달되는 것을 차단한다.
아날로그-디지털 변환기(이하, A/D 변환기라 한다)(420)는 광센서(500)에서 출력된 아날로그 광 감지신호(Ssens)를 설정된 기준 전압과 비교하고, 이에 대응하는 디지털 감지신호(SD)로 변환하여 출력한다.
예를 들어, A/D 변환기(420)는 주변의 밝기를 네 단계로 구분하고, 이에 따라 2bit의 디지털 감지신호(SD)를 출력하는 경우, 주변의 밝기가 가장 밝은 단계에서는 '11'의 디지털 감지신호(SD)를 출력하고, 주변의 밝기가 다소 밝은 단계에서는 '10'의 디지털 감지신호(SD)를 출력할 수 있다. 또한, 주변의 밝기가 다소 어두운 단계에서는 '01'의 디지털 감지신호(SD)를 출력하고 주변의 밝기가 가장 어두운 단계에서는 '00'의 디지털 감지신호(SD)를 출력할 수 있다. A/D 변환기(420)에서 출력된 디지털 감지신호(SD)는 제1 제어부(430)로 입력된다.
제1 룩업테이블(435)은 각각의 디지털 감지신호(SD)에 대응하는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1) 정보를 저장한다. 여기서, 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)은 화소들(110)의 발광시간을 제어하는 발광 제어신호의 폭에 대한 정보를 가진 데이터 값으로, 주변 광의 밝기가 어두울수록, 즉 주변 광의 밝기가 어두운 단계에 대응되는 디지털 감지신호(SD)일수록 화소들(110)의 발광시간을 감소시켜 화소부(100)의 휘도가 감소되도록 설정된다.
제1 제어부(430)는 자신에게 공급된 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호에 의해 구동되어, A/D 변환기(420)로부터 공급된 디지털 감지신호(SD)에 대응하는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1) 정보를 제1 룩업테이블(435)로부터 추출한다. 제1 제어부(430)에 의해 추출된 제1 발광 제어신호의 폭(EW1) 정보는 제1 휘도 제어신호(Vc1) 생성부(440)로 공급된다.
제1 휘도 제어신호(Vc1) 생성부(440)는 제1 제어부(430)로부터 공급된 제1 발광 제어신호의 폭(EW1) 정보에 대응하는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 생성하고, 이를 비교 선택부(700)로 출력한다.
도 3은 도 2에 도시된 A/D 변환기의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, A/D 변환기(420)는 제1 내지 제3 선택기(21, 22, 23), 제1 내지 제3 비교기(24, 25, 26) 및 덧셈기(27)를 포함한다.
제1 내지 제3 선택기(21, 22, 23)는 복수의 계조 전압(VHI 내지 VHO)을 생성하는 복수의 저항 열을 통해 분배된 복수의 계조 전압을 입력받고, 각각 다르게 설정된 2bit의 설정 값에 대응되는 계조 전압을 출력하여 이를 기준 전압(VH 내지 VL)으로 정한다.
제1 비교기(24)는 아날로그 광 감지신호(Ssens)와 제1 기준 전압(VH)을 비교하여 그 결과를 출력한다. 예를 들어, 제1 비교기(24)는 아날로그 광 감지신호(Ssens)가 제1 기준 전압(VH)보다 큰 경우에는 '1'을 출력하고, 아날로그 광 감지신호(Ssens)가 제1 기준 전압(VH)보다 작은 경우에는 '0'을 출력할 수 있다.
같은 방식으로, 제2 비교기(25)는 아날로그 광 감지신호(Ssens)와 제2 기준 전압(VM)을 비교한 결과를 출력하고, 제3 비교기(26)는 아날로그 광 감지신호(Ssens)와 제3 기준 전압(VL)을 비교한 결과를 출력한다.
또한, 제1 내지 제3 기준 전압(VH 내지 VL)을 가변시킴으로써, 동일한 디지털 감지신호(SD)에 대응하는 아날로그 광 감지신호(Ssens)의 영역을 변경시킬 수도 있다.
덧셈기(27)는 제1 내지 제3 비교기(24 내지 26)에서 출력된 결과 값을 전부 더하여 2비트의 디지털 감지신호(SD)로 출력한다.
이하에서는, 제1 기준 전압(VH)을 1V, 제2 기준 전압(VM)을 2V, 제3 기준 전압(VL)을 3V로 정하고, 아날로그 광 감지신호(Ssens)의 전압 값은 주변광이 밝을수록 커지는 것으로 가정하여 도 3에 도시된 A/D 변환기(420)의 동작을 설명하기로 한다.
아날로그 광 감지신호(Ssens)가 1V보다 작은 경우, 제1 내지 제3 비교기(24 내지 26)는 모두 '0'을 출력하고, 이에 따라 덧셈기(27)는 '00'의 디지털 감지신호(SD)를 출력한다.
또한, 아날로그 광 감지신호(Ssens)가 1V와 2V 사이인 경우에는 제1 내지 제3 비교기(24 내지 26)는 각각 '1', '0', '0'을 출력하고, 이에 따라 덧셈기(27)는 '01'의 디지털 감지신호(SD)를 출력한다.
같은 방식으로, 아날로그 광 감지신호(Ssens)가 2V와 3V 사이인 경우에 덧셈기(27)는 '10'의 디지털 감지신호(SD)를 출력하고, 아날로그 광 감지신호(Ssens)가 3V 이상인 경우에 덧셈기(27)는 '11'의 디지털 감지신호(SD)를 출력한다.
A/D 변환기(420)는 상술한 방식으로 동작하면서, 주변광의 밝기를 네 단계로 나누어 가장 어두운 단계에서는 '00'을 출력하고, 다소 어두운 단계에서는 '01'을 출력하고, 다소 밝은 단계에서는 '10'을 출력하며, 가장 밝은 단계에서는 '11'을 출력한다.
도 4는 도 2에 도시된 제1 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4에 도시된 제1 룩업테이블은 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)이 클수록 더 긴 시간 동안 화소(110)에 전류가 흐르는 경우를 가정하여 설정된 것이나, 이는 단지 일례를 보이기 위한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실제로 제1 룩업테이블에 저장되는 내용은 화소회로의 구성, 화소부(100)의 해상도, 크기 등에 의하여 실험적으로 다양하게 결정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 룩업테이블(435)에는 디지털 감지신호(SD)에 대응하는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)이 저장된다. 여기서, 주변 광의 밝기가 어두워질수록 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)은 좁아지도록 설정된다.
예를 들어, 주변 광의 밝기가 가장 어두운 경우에 해당되는 '00'의 디지털 감지신호(SD)에 대응되는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)은 수평 동기신호(Hsync)의 109주기로 가장 좁게 설정된다. 이에 의해, 화소들(110)의 발광시간이 감소하여 화소부(100)의 휘도가 낮아지고 소비전력이 감소된다.
그리고, 주변 광의 밝기가 증가할수록 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)이 점점 증가하도록 설정하고, 주변 광의 밝기가 가장 밝은 경우에 해당되는 '11'의 디지털 감지신호(SD)에 대응되는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1)은 수평 동기신호(Hsync)의 325주기로 설정하여 화소들(110)이 충분한 시간 동안 발광하도록 제어한다. 이에 의해, 주변 광의 밝기에 따라 화소부(100)의 휘도를 제어하면서 소비전력을 절감하거나, 혹은 화소부(100)의 시인성 저하를 방지할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 제2 휘도 제어부의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 5를 참조하면, 제2 휘도 제어부(600)는 제2 스위치부(610), 데이터 합산부(620), 제2 제어부(630), 제2 룩업테이블(635) 및 제2 휘도 제어신호(Vc2) 생성부(640)를 포함한다.
제2 스위치부(610)는 비교 선택부(700)로부터 공급되는 제2 선택신호(Vs2)에 대응하여, 데이터 합산부(620)로의 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호와, 한 프레임 분의 데이터(RGB Data)의 공급 여부를 제어한다.
보다 구체적으로, 제2 스위치부(610)는 제2 휘도 제어부(600)의 온을 지시하는 제2 선택신호(Vs2)가 입력되는 경우, 제2 선택신호(Vs2)에 대응하여, 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호와, 한 프레임 분의 데이터(RGB Data)를 데이터 합산부(620)로 전달한다. 그리고, 이외의 경우, 즉, 제2 휘도 제어부(600)의 오프를 지시하는 제2 선택신호(Vs2)가 입력되는 경우, 제2 스위치부(610)는 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호와, 한 프레임 분의 데이터(RGB Data)가 데이터 합산부(620)로 전달되는 것을 차단한다.
데이터 합산부(620)는 동기신호(Vsync) 및 클럭신호(CLK) 등의 제어신호에 대응하여, 한 프레임 시간 동안 입력되는 영상 데이터(RGB Data)를 합산한 합산 데이터를 생성하고, 합산 데이터의 최상위 비트를 포함한 적어도 두 개의 비트값을 제어 데이터로 생성한다. 편의상, 이하에서는 합산 데이터의 상위 5비트 값을 제어 데이터로 설정한 경우를 가정하기로 한다. 여기서, 합산 데이터의 값이 크면 소정 의 휘도 이상의 휘도 값을 가진 데이터가 많이 포함되어 있다는 것을 의미하고, 합산 데이터의 값이 작으면 소정의 휘도 이상의 휘도값을 가진 데이터가 적게 포함되어 있다는 것을 의미한다. 데이터 합산부(620)에서 생성된 제어 데이터는 제2 제어부(630)로 전송된다.
제2 룩업테이블(635)은 각각의 제어 데이터(예를 들어, 제어 데이터가 5비트 값으로 설정되는 경우, 0부터 31까지의 제어 데이터)에 대응하는 제2 발광 제어신호의 폭(EW2) 정보를 저장한다. 여기서, 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 화소들(110)의 발광 시간을 제어하는 발광 제어신호의 폭에 대한 정보를 가진 데이터 값으로, 제2 룩업테이블(635)에 저장되는 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 제어 데이터의 값이 증가할수록 화소부(100)의 휘도가 감소되도록 설정된다. 즉, 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 제어 데이터의 값이 증가할수록 화소들(110)의 발광 시간을 감소시켜 화소부(100)에 흐르는 전류값이 제한되도록 설정된다.
제2 제어부(630)는 데이터 합산부(620)로부터 공급된 제어 데이터에 대응하는 제2 발광 제어신호의 폭(EW2) 정보를 제2 룩업테이블(635)로부터 추출하고, 이를 제2 휘도 제어신호(Vc2) 생성부(640)로 전송한다.
제2 휘도 제어신호(Vc2) 생성부(640)는 제2 제어부(630)로부터 공급된 제2 발광 제어신호의 폭(EW2) 정보에 대응하는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 생성하고, 이를 비교 선택부(700)로 출력한다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 룩업테이블의 일례를 나타내는 도면이다. 도 6에 도시된 제2 룩업테이블은 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)이 클수록 더 긴 시간 동안 화소(110)에 전류가 흐르는 경우를 가정하여 설정되었으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 실제로, 제2 룩업테이블(635)에 저장되는 내용은 화소회로의 구성, 화소부(100)의 해상도, 크기 등에 의하여 실험적으로 다양하게 결정될 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 룩업테이블(635)에는 합산 데이터의 상위 5비트 값(즉, 제어 데이터)에 대응하는 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)이 저장된다. 여기서, 소비전력이 일정범위 내에서 제한될 수 있도록(즉, 휘도가 제한될 수 있도록) 제어 데이터의 값이 커질수록 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)이 좁아지도록 설정된다. 그리고, 제어 데이터가 최소값을 포함하는 적어도 하나의 값을 갖는 경우 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 일정폭을 유지한다.
실제로, 제어 데이터가 '4' 이하의 값으로 설정되는 경우 휘도가 제한되지 않도록 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 수평 동기신호(Hsync)의 325주기 만큼의 폭으로 설정된다. 이와 같이 제어 데이터가 최소값을 포함하는 적어도 하나의 값을 갖는 경우 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)이 제한되지 않으면 어두운 화상을 표시할 때 명암비가 향상되고, 이에 따라 콘트라스트가 향상된 영상을 표시할 수 있다.
그리고, 제어 데이터가 '5' 이상의 값으로 설정되는 경우 제어 데이터의 값이 커짐에 따라 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 서서히 좁아지게 된다. 이와 같이, 제어 데이터가 최소값을 포함하는 적어도 하나의 값보다 큰 값을 갖는 경우 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)이 좁아지면 휘도가 낮아져 소비전력을 일정범위 내에서 유 지할 수 있다. 또한, 화소부(100)의 휘도가 제한되기 때문에 장시간 화면을 보는 경우 눈의 피로를 덜 느낄 수 있게 된다. 실제로, 고계조를 표현하는 화소의 수가 많을수록 제어 데이터의 값이 커지기 때문에 휘도를 제한하는 비율도 커지게 된다.
그리고, 지나치게 휘도를 제한하는 것을 방지하기 위하여 휘도를 최대로 제한하는 비율을 설정하여 고계조를 표현하는 화소(110)들이 화소부(100) 면적의 대부분을 차지하더라도 화소(110)들의 발광비가 34%보다 작아지지 않도록 한다. 즉, 제어 데이터의 값이 최대값을 포함하는 적어도 하나의 값을 갖는 경우 제2 발광 제어신호의 폭(EW2)은 소정의 폭 이하로 설정되지 않도록 한다. 이 경우의 제2 룩업테이블(635)은 동영상인 경우에 적용하는 것이 바람직하다. 실제로, 유기 전계 발광표시장치에서 표현하는 영상이 정지영상인 경우와 동영상인 경우 영상의 종류에 따라 제한 범위를 다르게 한다. 예를 들어, 정지 영상의 경우 최대로 휘도를 제한하는 비율이 50%가 되게할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 주변 광의 밝기 및 한 프레임 분의 데 이터에 대응하여 화소부의 휘도를 조절함은 물론, 이들 중 화소부의 휘도를 보다 많이 제한하는 어느 하나를 선택할 수 있도록 하는 최적의 구동조건을 적용함으로써, 과도한 휘도 저하를 방지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 휘도 제어부 중 어느 하나가 오프되는 경우, 중복 동작에 의한 불필요한 전력의 소모를 방지할 수 있다.
또한, 제1 또는 제2 휘도 제어부에서 생성된 제1 또는 제2 휘도 제어신호에 의해 발광 제어신호의 펄스 폭을 제한하는 경우, 화소부에 과전류가 흐르는 것이 방지되어 소비전력을 절감할 수 있다.

Claims (14)

  1. 주사선들, 발광 제어선들 및 데이터선들에 연결된 다수의 화소를 포함하는 화소부와,
    상기 주사선들 및 발광 제어선들을 통해 상기 화소부와 전기적으로 연결된 주사 구동부와,
    상기 데이터선들을 통해 상기 화소부와 전기적으로 연결된 데이터 구동부와,
    주변 광의 밝기에 대응하는 광 감지신호를 생성하는 광센서와,
    상기 광 감지신호에 대응하여, 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제1 휘도 제어신호(Vc1)를 출력하는 제1 휘도 제어부와,
    한 프레임 분의 데이터에 대응하여, 상기 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제2 휘도 제어신호(Vc2)를 출력하는 제2 휘도 제어부와,
    상기 제1 휘도 제어신호와 상기 제2 휘도 제어신호를 비교하여, 이들 중 어느 하나를 상기 주사 구동부로 출력하는 비교 선택부를 포함하는 유기 전계 발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비교 선택부는, 상기 제1 휘도 제어신호와 상기 제2 휘도 제어신호를 비교한 결과, 이들 두 개의 휘도 제어신호 중 상기 화소부의 휘도가 보다 낮게 설정되도록 제어하는 것으로 판단된 어느 하나의 휘도 제어신호를 출력함을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비교 선택부는 상기 제1 휘도 제어신호보다 상기 화소부의 휘도를 더 낮게 설정하는 상기 제2 휘도 제어신호를 상기 주사 구동부로 공급하고, 상기 제1 휘도 제어부가 오프되도록 제어하는 제1 선택신호(Vs1)를 상기 제1 휘도 제어부로 공급하는 유기 전계 발광표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비교 선택부는 상기 제2 휘도 제어신호보다 상기 화소부의 휘도를 더 낮게 설정하는 상기 제1 휘도 제어신호를 상기 주사 구동부로 공급하고, 상기 제2 휘도 제어부가 오프되도록 제어하는 제2 선택신호(Vs2)를 상기 제2 휘도 제어부로 공급하는 유기 전계 발광표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 휘도 제어부는,
    상기 광센서에서 출력되는 아날로그 광 감지신호를 디지털 감지신호로 변환 하는 아날로그-디지털 변환기와,
    상기 디지털 감지신호에 대응되는 제1 발광 제어신호의 폭(EW1) 정보가 저장되는 제1 룩업테이블과,
    상기 제1 룩업테이블로부터 상기 디지털 감지신호에 대응하는 상기 제1 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 제1 제어부와,
    상기 제1 제어부로부터 공급된 상기 제1 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 제1 휘도 제어신호를 생성하는 제1 휘도 제어신호 생성부를 포함하는 유기 전계 발광표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 발광 제어신호의 폭은 주변 광의 밝기가 어두운 단계에 대응되는 상기 디지털 감지신호일수록 상기 화소부의 휘도가 감소되도록 설정되는 유기 전계 발광표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 휘도 제어부는, 상기 비교 선택부로부터 공급되는 제1 선택신호에 대응하여, 상기 광센서로부터의 광 감지신호를 상기 아날로그-디지털 변환기로 전달하거나, 상기 광 감지신호가 상기 아날로그-디지털 변환기로 전달되는 것을 차단 하는 제1 스위치부를 더 포함하는 유기 전계 발광표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 휘도 제어부는,
    상기 한 프레임분의 데이터를 합산하여 합산 데이터를 생성하고, 상기 합산 데이터의 최상위 비트를 포함한 적어도 두 개의 비트값을 제어 데이터로 생성하는 데이터 합산부와,
    상기 제어 데이터에 대응되는 제2 발광 제어신호의 폭(EW2) 정보가 저장되는 제2 룩업테이블과,
    상기 제2 룩업테이블로부터 상기 제어 데이터에 대응하는 상기 제2 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 제2 제어부와,
    상기 제2 제어부로부터 공급된 상기 제2 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 제2 휘도 제어신호를 생성하는 제2 휘도 제어신호 생성부를 포함하는 유기 전계 발광표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 발광 제어신호의 폭은 상기 제어 데이터 값이 증가할수록 상기 화소부의 휘도가 감소되도록 설정되는 유기 전계 발광표시장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제2 휘도 제어부는, 상기 비교 선택부로부터 공급되는 제2 선택신호에 대응하여, 상기 한 프레임분의 데이터를 상기 데이터 합산부로 전달하거나, 상기 데이터가 상기 데이터 합산부로 전달되는 것을 차단하는 제2 스위치부를 더 포함하는 유기 전계 발광표시장치.
  11. 주변 광의 밝기에 대응하는 광 감지신호를 생성하는 단계와,
    상기 광 감지신호에 대응하여 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제1 휘도 제어신호를 생성하는 단계와,
    한 프레임 분의 데이터에 대응하여 상기 발광 제어신호의 펄스 폭을 조절하는 제2 휘도 제어신호를 생성하는 단계와,
    상기 제1 및 제2 휘도 제어신호를 비교하고, 비교 결과 이들 두 개의 휘도 제어신호 중 화소부의 휘도가 보다 낮게 설정되도록 제어하는 것으로 판단된 어느 하나의 휘도 제어신호에 대응하여 상기 화소부의 휘도를 제어하는 단계를 포함하는 유기 전계 발광표시장치의 구동방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 휘도 제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 광 감지신호를 디지털 감지신호로 변환하는 단계와,
    상기 디지털 감지신호에 대응되는 제1 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 단계와,
    상기 제1 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 상기 제1 휘도 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 유기 전계 발광표시장치의 구동방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제2 휘도 제어신호를 생성하는 단계는,
    상기 한 프레임분의 데이터를 합산하여 합산 데이터를 생성하고, 상기 합산 데이터에 대응하는 제어 데이터를 생성하는 단계와,
    상기 제어 데이터에 대응되는 제2 발광 제어신호의 폭 정보를 추출하는 단계와,
    상기 제2 발광 제어신호의 폭 정보에 대응하는 상기 제2 휘도 제어신호를 생 성하는 단계를 포함하는 유기 전계 발광표시장치의 구동방법.
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