KR101073162B1 - 유기전계발광표시장치 및 그를 이용한 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 본 발명의 목적은 소비전력을 줄이며 화면에 노이즈가 발생되는 것을 억제하는 유기전계발광표시장치 및 그를 이용한 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 복수의 주사신호와 복수의 발광제어신호와 복수의 데이터신호를 전달받아 영상을 표현하는 화소를 포함하는 화소부; 상기 복수의 주사신호와 상기 복수의 발광제어신호를 상기 화소부에 전달하는 주사구동부; 비디오 데이터신호를 전달받아 상기 복수의 데이터신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 데이터구동부; 한 프레임 구간에서 비디오 데이터를 합산한 프레임 데이터를 생성하며 상기 프레임 데이터의 크기에 따라 상기 화소부의 휘도 제한범위를 결정하여 상기 화소부의 휘도를 제한하는 휘도제어부; 및 상기 휘도제어부의 구동을 제어하는 인에이블신호를 출력하되, 상기 휘도제어부를 주기적으로 구동을 시켜 상기 프레임 데이터가 주기적으로 생성되도록 하는 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.

Description

유기전계발광표시장치 및 그를 이용한 구동방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그를 이용한 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 소비전력을 감소시키고 화면에 노이즈가 발생하는 것을 줄일 수 있는 유기전계발광표시장치 및 그를 이용한 구동방법에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.

평판표시장치 중 유기전계발광표시장치는 전류의 흐름에 대응하여 발생하는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)를 이용하여 화상을 표시한다.

이와 같은 상기 유기전계발광표시장치는 색 재현성의 뛰어남과 얇은 두께 등의 여러 가지 이점으로 인해 응용분야에서 휴대폰용 이외에도 PDA, MP3 플레이어 등으로 시장이 크게 확대되고 있다.

상기와 같은 유기전계발광표시장치는 휴대폰 등에 사용할 때 소비전력이 적게 소모되어야 장시간 사용할 수 있어 유용하다. 따라서, 소비전력을 줄이는 것이 매우 중요하다.

유기전계발광표시장치는 전류가 흐르는 양에 대응하여 휘도가 결정되므로, 낮은 휘도로 발광하게 되면 소비전력이 적고 높은 휘도로 발광하게 되면 소비전력이 낮아진다.

따라서, 유기전계발광표시장치에서 휘도 제한치를 설정하고 매 프레임 별로 상기의 휘도제한치를 넘지 않도록 휘도를 조절하게 되면 소비전력이 감소하게 되며, 이러한 기술적인 특징은 한국등록 10-0629586에 기술되어 있다.

하지만, 상기에 제시된 발명을 적용하게 되면 화면 상에 휘도차이가 많이 나면, 즉, 어두운 밤에 촛불과 같은 불빛이 표현되는 경우에는 어두운 밤 부분을 표현하는 영역을 표현하게 될 때는 공급되는 전류의 양이 작지만 불빛을 표현하게 될때는 전류의 양이 급격히 커지게 된다. 한 프레임 내에서 순간적으로 전류의 양이 급격히 증가하게 되면 전원공급부에서 출력되는 전압 역시 흔들리게 되어 전압 변동의 크기만큼 유기발광다이오드에 흐르는 전류에 변화가 생겨 화면에 노이즈가 나타나게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 소비전력을 줄이며 화면에 노이즈가 발생되는 것을 억제하는 유기전계발광표시장치 및 그를 이용한 구동방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 측면은, 복수의 주사신호와 복수의 발광제어신호와 복수의 데이터신호를 전달받아 영상을 표현하는 화소를 포함하는 화소부; 상기 복수의 주사신호와 상기 복수의 발광제어신호를 상기 화소부에 전달하는 주사구동부; 비디오 데이터신호를 전달받아 상기 복수의 데이터신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 데이터구동부; 한 프레임 구간에서 비디오 데이터를 합산한 프레임 데이터를 생성하며 상기 프레임 데이터의 크기에 따라 상기 화소부의 휘도 제한범위를 결정하여 상기 화소부의 휘도를 제한하는 휘도제어부; 및 상기 휘도제어부의 구동을 제어하는 인에이블신호를 출력하되, 상기 휘도제어부를 주기적으로 구동을 시켜 상기 프레임 데이터가 주기적으로 생성되도록 하는 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2 측면은, 한 프레임에 입력되는 비디오 데이터를 이용하여 프레임 데이터를 생성하여 상기 프레임 데이터를 이용하여 발광제어신호의 펄스폭을 결정하는 제 1 단계; 및 발광제어신호의 펄스폭을 초기설정된 폭으로 출력하는 제 2 단계를 포함하고, 상기 프레임 데이터를 생성하는 휘도제어부를 포함하며, 상기 휘도제어부를 주기적으로 구동을 시켜 상기 프레임 데이터가 주기적으로 생성되도록 하는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법에 의하면, 발광제어신호를 조절하여 화소에 흐르는 전류의 양을 조절할 때 전류량의 급격한 변화가 발생하더라도 화소에 전달되는 전압의 변동이 줄어 화면에 노이즈가 발생하지 않게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치를 나타내는 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유기전계발광표시장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 본 발명에 따른 발광표시장치에서 채용된 휘도제어부의 일례를 나타내는 구조도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치를 나타내는 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 유기전계발광표시장치는 화소부(100), 휘도제어부(200), 데이터 구동부(300), 주사 구동부(400), 전원공급부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.

화소부(100)는 복수의 화소(110)가 배열되고 각 화소(110)에 발광소자(미도시)가 연결된다. 그리고, 행방향으로 형성되며 주사신호를 전달하는 n 개의 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 발광제어신호를 전달하는 n 개의 발광제어신호선(E1,E2, ...En-1,En), 열방향으로 형성되며 데이터신호를 전달하는 m 개의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 화소에 제 1 전원(ELVDD)을 전달하는 제 1 전원선(L1)과 화소에 제 2 전원(ELVSS)을 전달하는 제 2 전원선(L2)이 배열된다. 이때, 제 2 전원선(L2)은 등가적으로 표현된 것이며 화소부(100) 전 영역에 형성되어 각 화소(110)에 전기적으로 접속될 수도 있다.

휘도제어부(200)는 휘도제어신호를 출력하여 화상을 표현하는 화소부(100)의 휘도가 일정수준을 넘어서지 않도록 휘도를 제한한다. 화소부(100)의 휘도는 화소부(100)에서 높은 휘도로 발광하는 면적이 큰 경우에 화소부(100)에서 높은 휘도로 발광하는 면적이 작은 경우보다 더 높게 표현된다. 예를 들어 화소부(100)가 풀 화이트로 발광하는 경우는 그렇지 않은 경우보다 높은 휘도를 갖게 된다. 따라서, 상기와 같이 높은 휘도로 발광하는 면적이 큰 경우에는 일정 정도 휘도를 낮춰서 표현한다. 이때, 높은 휘도로 발광하는 면적에 대응하여 휘도를 제한하는 범위를 설정함으로써 화면 전체의 휘도에 따라 제한범위를 다르게 한다. 이를 위해 휘도제어부(200)는 매 프레임 별로 한 프레임에 입력되는 비디오데이터신호의 합인 프레임데이터의 크기를 파악한다. 그리고, 프레임데이터의 크기가 크면 밝게 발광하는 화소의 수가 많다고 판단을 하여 화소부(100)에 공급되는 전류량이 많은 것으로 판단한다. 그리고, 프레임데이터의 크기가 작으면 화소부(100)에 공급되는 전류량이 적은 것으로 판단한다.

또한, 휘도제어부(200)는 화소부(100)가 발광하는 시간을 조절하기 위해서 발광제어신호선(E1,E2,...En-1,En)을 통해 전달되는 발광제어신호의 펄스 폭을 조절한다. 즉, 한 프레임 내에서 발광하는 발광시간을 조절하여 펄스 폭이 길면 화소부(100)에 유입되는 전류의 양에 제한이 없어 화소부(100)의 휘도가 저하되지 않는다. 이에 반해 발광제어신호의 펄스 폭이 짧으면 화소부(100)에 유입되는 전류의 양에 제한이 있어 화소부(100)의 전체 휘도가 저하되도록 한다.

따라서, 화소부(100)에 공급되는 전류량이 제한되어 소비전력이 작으므로, 고출력의 전원공급부(500)를 필요로 하지 않게 된다.

데이터구동부(300)는 화소부(100)에 데이터 신호를 인가하는 수단으로, 적색, 청색, 녹색의 성분을 갖는 비디오 데이터를 입력받아 데이터신호를 생성한다. 그리고, 데이터 구동부(300)는 화소부(100)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 연결되어 생성된 데이터 신호를 화소부(100)에 인가한다.

주사구동부(400)는 화소부(100)에 주사신호와 발광제어신호를 인가하는 수단으로, 주사구동부(400)는 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 발광신호선(E1,E2,...En-1,En)에 연결되어 주사신호와 발광제어신호를 화소부(100)의 특정한 행에 전달한다. 그리고, 주사구동부(400)는 휘도제어부(200)으로부터 휘도제어신호를 입력받아 발광제어신호를 출력한다.

주사신호가 전달된 화소(110)에는 데이터구동부(300)에서 출력된 데이터신호가 전달되며, 발광제어신호가 전달된 화소(110)는 발광제어신호에 따라 화소(110)가 발광하게 된다.

주사구동부(400)은 주사신호를 생성하는 주사구동회로와 발광제어신호를 생성하는 발광구동회로로 구분될 수 있으며, 주사구동회로와 발광구동회로는 하나의 구성부분에 포함되어 있을 수 있고 별도의 구성부분으로 분리될 수도 있다.

주사신호가 전달된 화소부(100)의 특정한 행에는 데이터 구동부(300)에서 입력되는 데이터 신호가 인가되며 발광제어신호에 데이터신호에 대응되는 전류가 발광소자에 전달되어 발광소자의 발광에 의해 영상이 표시된다. 이때, 모든 행이 순차적으로 선택되면 하나의 프레임이 완성된다.

전원공급부(500)는 화소부(400)에 제 1 전원(ELVDD)과 제 2 전원(ELVSS)을 전달하여 제 1 전원(ELVDD)과 제 2 전원(ELVSS)의 차이에 의해 각 화소에서 데이터신호에 대응되는 전류가 흐르도록 한다.

제어부(600)는 휘도제어부(200)의 구동을 제어하여 매 프레임에서 일부의 프레임에서 휘도제한이 이루어지도록 한다. 즉, 제어부(600)은 인에이블신호(enable)를 이용하여 휘도제어부(200)가 구동 또는 정지하도록 한다. 휘도제어부(200)가 정지하게 되면 발광제어신호의 발광구간은 초기설정값으로 지정되어 발광제어신호의 발광구간이 길게 형성된다. 따라서, 휘도제한이 발생하지 않게 된다.

도 2는 도 1에 도시된 유기전계발광표시장치의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 먼저, 첫번째 프레임에서는 휘도제어부(200)가 구동을 하여 휘도를 제한하도록 한다. 전원공급부(500)에서 출력되는 제 1 전원(ELVDD)는 전압이 흔들리게 된다. 제 1 전원(ELVDD)의 전압이 흔들리면 화소(110)의 유기발광다이오드로 입력되는 전류 역시 흔들리게 되어 화소부(100)에서 표현되는 화상에 노이즈가 발생한다. 그리고, 두번째 프레임에서는 휘도제어부(200)가 구동을 하지 않아 휘도가 제한되지 않는다. 휘도가 제한되지 않는 경우에는 전원공급부(500)에서 출력되는 제 1 전원(ELVDD)의 전압이 흔들리지 않게 된다. 따라서, 화소(110)의 유기발광다이오드로 입력되는 전류 역시 흔들리지 않게 되며, 이로 인해 노이즈는 발생하지 않는다. 즉, 휘도제어부(200)의 구동을 주기적으로 정지시켜 노이즈가 발생하는 프레임과 노이즈가 발생하는 프레임이 반복적으로 나타나도록 한다. 이때, 인간은 영상의 인식가능한 프레임 주파수는 20~34㎐ 이하 이므로, 휘도제어부(200)가 구동을 하여 노이즈가 발생한 프레임이 약 30㎐의 정도로 반복되면 인간이 인식을 하지 못하여 노이즈 발생을 인식하지 못한다. .

도 3은 본 발명에 따른 발광표시장치에서 채용된 휘도제어부의 일례를 나타내는 구조도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 휘도제어부(200)는 데이터합산부(210), 룩업테이블(220) 및 신호구동부(230)를 포함한다. 휘도제어부(200)는 인에이블 신호를 전달받아 동작하며, 인에이블신호에 의해 주기적으로 구동을 정지하여 휘도를 제한하는 프레임과 휘도를 제한하지 않는 프레임이 반복적으로 나타나도록 한다.

데이터합산부(210)는 하나의 프레임에 입력되는 적색, 청색 및 녹색에 대한 정보를 가지고 있는 비디오 데이터를 합산한 프레임데이터에 대한 정보를 추출한다. 프레임데이터는 한 프레임에 대한 모든 비디오 데이터가 합산되어, 프레임데이터의 데이터값이 크면 고계조를 표현하는 데이터가 많이 포함되어 있으며 프레임데이터의 데이터값이 작으면 고계조를 표현하는 데이터가 적게 포함되어 있음을 알 수 있다.

룩업테이블(220)은 프레임데이터의 데이터값에 따라 발광제어신호의 발광구간의 폭이 지정되어 있다. 프레임 데이터의 크기가 크면 화소부(100)의 휘도가 높은 것으로 파악하여 발광제어신호의 발광구간이 짧게 설정되고 프레임 데이터의 크기가 작으면 화소부(100)의 휘도가 낮은 것으로 파악하여 발광제어신호의 발광구간이 길게 설정된다.

신호구동부(230)은 룩업테이블에 저장되어 있는 발광제어신호의 발광구간에 대응하는 휘도제어신호를 출력한다. 휘도제어신호가 주사구동부(400)에 전달되면 주사구동부(400)는 휘도제어신호에 대응하는 발광제어신호를 생성하여 화소부(100)에 전달한다.

본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.

100: 화소부 110: 화소
200: 휘도제어부 210: 데이터합산부
220: 룩업테이블 230: 신호구동부
300: 데이터구동부 400: 주사구동부
500: 전원공급부 600: 제어부

Claims (6)

1. 복수의 주사신호와 복수의 발광제어신호와 복수의 데이터신호를 전달받아 영상을 표현하는 화소를 포함하는 화소부;
   상기 복수의 주사신호와 상기 복수의 발광제어신호를 상기 화소부에 전달하는 주사구동부;
   비디오 데이터신호를 전달받아 상기 복수의 데이터신호를 생성하여 상기 화소부에 전달하는 데이터구동부;
   한 프레임 구간에서 비디오 데이터를 합산한 프레임 데이터를 생성하며 상기 프레임 데이터의 크기에 따라 상기 화소부의 휘도 제한범위를 결정하여 상기 화소부의 휘도를 제한하는 휘도제어부; 및
   상기 휘도제어부의 구동을 제어하는 인에이블신호를 출력하되, 상기 휘도제어부를 주기적으로 구동을 시켜 상기 프레임 데이터가 주기적으로 생성되도록 하는 제어부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 휘도제어부는 상기 인에이블신호에 의해 구동이 결정되며,
   상기 한 프레임 구간에 해당하는 비디오 데이터를 합산하여 상기 프레임 데이터를 생성하는 데이터 합산부;
   상기 프레임 데이터에 따라 상기 화소의 발광시간에 대한 발광정보를 저장하는 룩업테이블; 및
   상기 발광정보에 따라 상기 발광제어신호를 제어하는 휘도제어신호를 전달하는 신호구동부를 포함하는 유기전계발광표시장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 휘도제어부가 30㎐ 이상의 주파수로 동작하도록 하는 유기전계발광표시장치.
   
4. 한 프레임에 입력되는 비디오 데이터를 이용하여 프레임 데이터를 생성하여 상기 프레임 데이터를 이용하여 발광제어신호의 펄스폭을 결정하는 제 1 단계; 및
   발광제어신호의 펄스폭을 초기설정된 폭으로 출력하는 제 2 단계를 포함하고,
   상기 프레임 데이터를 생성하는 휘도제어부를 포함하며, 상기 휘도제어부를 주기적으로 구동을 시켜 상기 프레임 데이터가 주기적으로 생성되도록 하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
   
5. 삭제
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 휘도제어부는 30㎐ 이상의 주파수로 구동하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
   

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