KR101957758B1 - 유기발광표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기발광표시장치에 관한 것으로서, 특히, 무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하며, 상기 그레이보상값을 이용하여 영상데이터를 보정할 수 있는, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다. 이를 위해 본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 픽셀들 각각에, 유기발광다이오드와 복수의 트랜지스터들이 형성되어 있는 패널; 무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하고, 상기 그레이보상값을 이용하여 입력영상데이터를 보정하며, 보정된 영상데이터를 출력하기 위한 타이밍 컨트롤러; 상기 그레이보상값(β) 산출에 이용되는 각 그레이 및 픽셀별 휘도차이값(Δ)들을 포함하는 보상정보를 저장하기 위한 메모리; 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 상기 영상데이터를 영상신호로 변경하여 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 데이터 구동부를 포함한다.

Description

유기발광표시장치 및 그 구동방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 유기발광표시장치에 관한 것으로서, 특히, 유기발광다이오드(OLED)의 열화를 보상할 수 있는, 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.

휴대전화, 테블릿PC, 노트북 등을 포함한 다양한 종류의 전자제품에는 평판표시장치(FPD : Flat Panel Display)가 이용되고 있다. 평판표시장치에는, 액정표시장치(LCD : Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP : Plasma Display Panel), 유기발광표시장치(OLED : Organic Electro Luminescence Display) 등이 있으며, 최근에는 전기영동표시장치(EPD : ELECTROPHORETIC DISPLAY)도 널리 이용되고 있다.

이중, 유기발광표시장치(OLED)는 스스로 발광하는 자발광소자를 이용함으로써 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 크다는 장점을 가지고 있다.

도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 하나의 픽셀 구조를 나타내는 회로도로서, 두 개의 N타입 트랜지스터들로 구성되어 있는 픽셀 구조를 나타내고 있다.

일반적인 유기발광표시장치의 픽셀(50)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(OLED) 및 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(Gn)에 접속되어 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 적어도 두 개 이상의 트랜지스터(T1, T2)들로 구성될 수 있다. 일반적인 유기발광표시장치의 픽셀은

유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극은 제1전원(VDD)에 접속되고, 캐소드전극은 제2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 유기발광다이오드(OLED)는, 제2트랜지스터(T2)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.

픽셀(50)에 형성되어 있는 각종 회로들은, 게이트라인(Gn)에 스캔신호가 공급될 때 데이터라인(Dm)으로 공급되는 영상신호에 대응되어 유기발광다이오드로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 픽셀(50)에는 제1전원(VDD)과 유기발광다이오드 사이에 접속된 제2트랜지스터(T2)(구동트랜지스터), 제2트랜지스터(T2)와 데이터라인(DL)과 게이트라인(Gn) 사이에 접속된 제1트랜지스터(T1)(스위칭트랜지스터) 및 제2트랜지스터(T2)의 게이트전극과 유기발광다이오드(OLED) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.

한편, 상기한 바와 같은 유기발광표시장치는, 유기발광다이오드(OLED)를 이용하고 있기 때문에, 구동에 따라 열화가 발생될 수 있다. 열화가 발생되어, 각 픽셀 간 열화 차이가 발생할 경우, 밝기 및 색감 차이가 인지되며, 영구 잔상이 남게 된다.

즉, 유기 물질을 이용하는 유기발광표시장치에서는, 열화가 발생하고, 각 픽셀 별로 구동 전류 및 시간의 차이에 따라 열화 정도에도 차이가 발생하여, 영구 잔상으로 나타난다.

상기한 바와 같은 유기발광표시장치에서 발생되는 열화를 보상하기 위한 방법으로는, 유기발광표시장치의 전류량 변화 측정을 통한 열화 측정 및 보상 방법(대한민국 공개특허 10-2009-0102441) 및 유기발광패널에 구비된 센싱 픽셀 (sensing pixel)을 통해 열화 정도를 추출하고, 구동 전압을 변화시켜 보상하는 방법(대한민국 공개특허 10-2009-0046536) 등이 있으며, 상기한 바와 같은 선행기술들 이외에도, 열화를 보상하기 위한 다양한 방법들이 이용되고 있다.

상기한 바와 같은 종래의 기술들은, 유기발광다이오드(OLED)의 열화 패턴을 분석하여, 대표 열화 모델을 생성하고, 상기 열화 모델을 기반으로 하여, 모든 픽셀들을 보상한다.

그러나, 유기발광패널에 형성되어 있는 유기발광다이오드들 중, 무라영역 내에 형성된 유기발광다이오드들의 열화 모델은, 일반적으로, 정상영역 내에 형성된 유기발광다이오드들의 열화 모델과 다르다.

따라서, 정상영역 내에 형성된 유기발광다이오드의 열화 모델을 기준으로, 유기발광패널에 형성되어 있는 모든 유기발광다이오드들의 열화를 보상하는 종래의 기술들에서는, 다음과 같은 문제가 발생될 수 있다.

첫째, 무라영역에서 발생되는 실제 휘도값의 미 반영으로 인해, 열화 보상값의 오차가 발생될 수 있다.

둘째, 열화 보상값의 오차 누적으로 인해, 시간이 지남에 따라 휘도의 균일도(uniformity)가 저하될 수 있다.

즉, 상기한 바와 같은 종래 기술들에서는, 무라(Mura) 영역에 형성된 유기발광다이오드의 특성과, 비무라영역(정상영역)에 형성된 유기발광다이오드의 특성이 고려되지 않은 상태에서, 열화 보상이 이루어지고 있다. 따라서, 열화 보상값의 오차가 발생될 수 있으며, 시간이 지남에 따라 휘도의 균일도가 저하될 수 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하며, 상기 그레이보상값을 이용하여 영상데이터를 보정할 수 있는, 유기발광표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 픽셀들 각각에, 유기발광다이오드와 복수의 트랜지스터들이 형성되어 있는 패널; 무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하고, 상기 그레이보상값을 이용하여 입력영상데이터를 보정하며, 보정된 영상데이터를 출력하기 위한 타이밍 컨트롤러; 상기 그레이보상값(β) 산출에 이용되는 각 그레이 및 픽셀별 휘도차이값(Δ)들을 포함하는 보상정보를 저장하기 위한 메모리; 및 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 상기 영상데이터를 영상신호로 변경하여 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 데이터 구동부를 포함한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광표시장치 구동방법은, 무라영역에 대한 휘도차이값과 정상영역에 대한 휘도차이값들을 포함한 보상정보를 저장한 상태에서, 시스템으로부터 영상데이터를 수신하는 단계; 상기 휘도차이값을 이용하여 상기 입력영상데이터를 보정하며, 보정된 영상데이터를 출력하는 단계; 및 상기 영상데이터를 영상신호로 변경하여 패널에 형성된 데이터라인으로 출력하는 단계를 포함한다.

본 발명은 무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하며, 상기 그레이보상값을 이용하여 영상데이터를 보정함으로써, 무라영역의 열화에 의한 휘도변화를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 시간에 따른 유기발광표시장치의 휘도 균일도(Uniformity)의 감소가 완화될 수 있다.

도 1은 일반적인 유기발광표시장치의 하나의 픽셀 구조를 나타내는 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 일실시예 구성도.
도 3은 본 발명에 적용되는 타이밍 컨트롤러의 일실시예 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광표시장치 구동방법의 일실시예 흐름도.
도 5는 본 발명에 적용되는 휘도측정장치의 촬영위치를 나타낸 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 일실시예 구성도이다. 도 3은 본 발명에 적용되는 타이밍 컨트롤러의 일실시예 구성도이다.

본 발명은, 유기발광다이오드(OLED)를 이용함에 따라 나타나는, 픽셀별 유기발광다이오드의 열화 차이에 의한 휘도 균일도(Uniformity)의 감소를 완화시킬 수 있는, 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다. 본 발명은 무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하며, 상기 그레이보상값을 이용하여 입력영상데이터를 보정한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트구동부(200)와 데이터구동부(300)의 구동을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 출력함과 아울러, 입력 영상데이터(디지털 비디오 데이터(RGB))를 샘플링한 후에 재정렬하여, 재정렬된 영상데이터를 출력하는 타이밍 컨트롤러(400), 게이트 제어신호에 응답하여 패널(100)의 각 게이트라인(GL)에 스캔신호를 공급하는 게이트구동부(200), 데이터 제어신호에 응답하여 패널의 각 데이터라인(DL)에 아날로그의 데이터전압(이하, 간단히 '영상신호'라 함)을 공급하는 데이터구동부(300) 및 스캔신호와 영상신호에 의해 구동되는 픽셀들이 매트릭스 형태로 구비되어 화상을 표시하는 패널(100)을 포함하여 구성된다. 이외에도, 유기발광표시장치에는 상기 구성요소들에 필요한 전원을 공급하기 위한 전원공급부(미도시)가 포함되어 있다.

우선, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호(V, H)와 클럭신호(CLK)를 이용하여 게이트구동부(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터구동부(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다. 또한, 타이밍 컨트롤러는 상기 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터를 데이터구동부(300)에 공급한다.

즉, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 시스템으로부터 공급된 입력영상데이터를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터를 데이터구동부(300)로 전송하고, 시스템으로부터 공급된 클럭신호(CLK)와, 수평동기신호(Hsync)와, 수직동기신호(Vsync)(상기 신호들은 간단히 타이밍 신호라 함) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 이용해서 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여, 게이트구동부(200) 및 데이터구동부(300)로 전송한다.

특히, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 상기 타이밍 컨트롤러(400)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 시스템으로부터 상기 입력영상데이터와 상기한 바와 같은 각종 신호들을 수신하는 수신부(410), 상기 수신부로부터 수신된 신호들 중 프레임별로 상기 입력영상데이터들을 분석하여, 상기 입력영상데이터들을 구성하는 데이터들의 그레이를, 그레이보상값(β) 만큼 변경시키기 위한 영상데이터 처리부(430), 상기 수신부로부터 수신된 신호들을 이용하여 상기 게이트구동부와 상기 데이터구동부를 제어하기 위한 각종 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부(420), 상기 영상데이터 처리부(430)에서 생성된 영상데이터와 상기 제어신호들을 상기 데이터 구동부(300) 또는 상기 게이트 구동부(200)로 출력하기 위한 송신부(440) 및 상기 패널(100)에 형성된 각 픽셀별 및 각 그레이별로 상기 입력영상데이터의 그레이를 보정하기 위한 그레이보상값이 저장되어 있는 메모리(450)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 메모리(450)는 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 구비되어 있을 필요는 없다. 그러나, 이하에서는, 설명의 편의상 상기 메모리(450)가 상기 타이밍 컨트롤러(400)에 구비된 것을 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

다음으로, 상기 게이트구동부(200)는 상기 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 게이트 제어신호에 응답하여 패널의 게이트라인(GL)에 스캔신호들을 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 스캔신호들이 입력되는 해당 수평라인의 각각의 픽셀에 형성되어 있는 박막트랜지스터(TFT)들이 턴온되어, 각 픽셀로 영상이 출력될 수 있다.

다음으로, 상기 데이터구동부(300)는 타이밍 컨트롤러로부터 입력되는 데이터 제어신호에 응답하여, 상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 디지털 영상데이터(RGB)를 상기 디지털 영상데이터의 그레이에 대응하는 아날로그의 영상신호(데이터전압)로 변환하며, 변환된 영상신호를 패널(100)의 데이터라인(DL)에 공급한다.

마지막으로, 상기 패널(100)은 복수의 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)이 교차하는 영역마다 픽셀(P)(110)이 형성되어 있다.

각 픽셀은, 도 2의 확대된 원(1)에 도시된 바와 같이, 유기발광다이오드(OLED) 및 데이터 라인(DL)과 게이트 라인(Gn)에 접속되어 유기발광다이오드(OLED)를 제어하기 위한 적어도 두 개 이상의 트랜지스터(T1, T2)들과, 스토리지 커패시터(Cst)로 구성될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 패널(100), 상기 게이트 구동부(200) 및 상기 데이터 구동부(300)의 구성 및 기능은 변화가 없다. 따라서, 상기 패널(100), 상기 게이트 구동부(200) 및 상기 데이터 구동부(300)는 종래의 패널, 게이트 구동부 및 데이터 구동부가 그대로 적용될 수 있다.

즉, 본 발명의 특징은, 타이밍 컨트롤러(400)가 입력영상데이터의 그레이를 상기 메모리(450)에 저장되어 있는 휘도차이값(β)을 이용하여 변화시킨 후, 그레이가 변환된 영상데이터를 출력하는 것으로서, 이하에서는, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 특징이 상세히 설명된다.

도 4는 본 발명에 따른 유기발광표시장치 구동방법의 일실시예 흐름도이며, 도 5는 본 발명에 적용되는 휘도측정장치의 촬영위치를 나타낸 예시도이다.

우선, 본 발명의 실행에 앞서, 도 2에 도시된 바와 같은 유기발광표시장치가 제조된다(S402).

다음, 상기 유기발광표시장치를 구동하여, 상기 패널(100)의 무라영역과 정상영역을 구분한 후, 상기 패널(100)로 제1그레이의 이미지를 출력시킨 상태에서, 상기 제1그레이의 이미지가 출력되고 있는 상기 패널의 무라영역과 정상영역의 휘도(T)를, 휘도측정장치를 이용하여 추출한다(S404).

상기 무라영역과 상기 정상영역을 구분하는 과정은 상기 휘도(T)를 추출하는 과정과 동시에 이루어질 수도 있다.

즉, 우선적으로, 무라측정장치를 이용하여 상기 패널(100)의 무라영역과 정상영역이 구분된 후, 상기 휘도측정장치를 이용하여 상기 무라영역과 정상영역의 휘도가 추출될 수 있다.

또한, 상기 휘도측정장치가 상기 패널(100)의 다양한 위치를 측정하여 상기 휘도를 추출하고, 추출된 휘도의 차이가 많은 부분이 무라(Mura)영역으로 정의될 수도 있다.

색상 계측기 또는 카메라가 상기 휘도측정장치로 이용될 수 있다. 상기 색상 계측기로는 CA-310 계측기가 이용될 수 있다. 상기 카메라로는 CCD 카메라가 이용될 수 있다. 상기 CCD 카메라는, 전하 결합 소자(CCD)를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환시키는 장치이다.

상기 휘도가 측정되는 상기 무라영역은, 상기 패널 상의 한 위치일 수도 있으나, 복수 개의 위치가 될 수도 있다. 즉, 상기 무라영역이 복수 개인 경우에는, 복수 개의 무라영역별로 휘도가 측정될 수 있다.

상기 휘도가 측정되는 상기 정상영역 역시, 상기 패널 상의 한 위치일 수도 있으나, 복수 개의 위치가 될 수도 있다.

상기한 바와 같이, 상기 휘도측정장치가 상기 패널(100)의 다양한 위치를 측정하여 상기 휘도를 추출하고, 추출된 휘도의 차이가 많은 부분이 무라(Mura)영역으로 정의된다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 무라영역과 정상영역을 포함하여, 도 6에 도시된 바와 같이 총 9개의 위치에서 휘도가 측정된 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

상기 제1그레이는, 예를 들어, 0~255 그레이 중 어느 하나가 선택될 수 있으며, 이하에서는, 제1그레이가 16그레이인 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다. 즉, 상기 패널(100)의 모든 픽셀들을 통해 제1그레이(16Gray)의 영상데이터들을 갖는 이미지가 출력된다.

상기 제1그레이의 영상데이터들이 출력되는 상태에서 추출된, 상기 무라영역과 상기 정상영역의 휘도들에 대한 정보를 추출정보라 한다.

상기 추출정보에는, 상기 제1그레이의 영상데이터들이 출력되는 상기 패널(100)을 형성하는 모든 픽셀들 중, 상기 무라영역과 상기 정상영역에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도(T)들이 포함되어 있다. 즉, 상기 추출정보에는, 상기 패널(100)을 형성하는 모든 픽셀들 중 일부의 픽셀들의 휘도들만이 포함되어 있다.

다음, 복수의 그레이에서 상기 과정이 N번 반복적으로 수행되어, N개의 추출정보들이 생성된다(S406).

이하에서는, 5개의 그레이를 이용하여 상기 과정이 수행되는 경우를 일예로 하여 본 발명이 설명된다.

이 경우, 상기 5개의 그레이는, 16Gray(제1그레이), 64Gray(제2그레이), 128Gray(제3그레이), 196Gray(제4그레이) 및 255Gray(제5그레이)가 될 수 있다. 여기서, 상기 16, 64, 128, 196 및 255는 그레이 레벨을 말하며, 제1 내지 제5는, 상기 이미지 출력을 위해 상기 패널에 인가되는 그레이의 순서를 말한다.

따라서, 상기 추출정보도 5개가 생성될 수 있다.

한편, 상기 N개의 갯 수가 증가 될수록, 정확한 데이터(data)가 확보될 수 있으나, 메모리 사이즈의 적절성 등을 고려하여 적절한 갯 수가 선택될 수 있다.

다음, 상기 각 그레이에서 추출된 제1추출정보 내지 제5추출정보들을 이용하여, 모든 그레이(Y)에서의 각 픽셀별 휘도차이값(Δ=T-Y)을 포함하고 있는, 보상정보를 생성한다. 이러한 보상정보는 컴퓨터와 같은 연산처리장치에서 처리될 수 있다. 즉, 상기 각 그레이에서 추출된 제1추출정보 내지 제5추출정보들을 입력받은 상기 연산처리장치는, 상기 그레이들에 대한 정보와 상기 추출정보들을 이용하여, 모든 그레이(0~255) 각각에 대하여, 모든 픽셀들에 대한 휘도차이값(Δ)을 산출하며, 산출된 정보들을 이용하여 상기 보상정보를 생성한다.

여기서, 상기 휘도차이값(Δ)이란, 상기 패널의 각 픽셀로 인가된 영상데이터의 그레이에 해당하는 목표 휘도값(Y)과 상기 휘도측정장치에 의해 추출된 상기 휘도(T)의 차이값을 말한다.

부연하여 설명하면, 제1추출정보에는, 도 6에 도시된 바와 같은, 9개의 영역들(무라영역과 정상영역 포함)에서 측정된 휘도들 및 상기 제1그레이(16Gray)에 대한 정보가 포함되어 있고, 상기 제2추출정보에는, 상기 9개의 영역들에서 측정된 휘도들 및 상기 제2그레이(64Gray)에 대한 정보가 포함되어 있고, 상기 제3추출정보에는, 상기 9개의 영역들에서 측정된 휘도들 및 상기 제3그레이(128Gray)에 대한 정보가 포함되어 있고, 상기 제4추출정보에는, 상기 9개의 영역들에서 측정된 휘도들 및 상기 제4그레이(196Gray)에 대한 정보가 포함되어 있으며, 상기 제5추출정보에는, 상기 9개의 영역들에서 측정된 휘도들 및 상기 제5그레이(255Gray)에 대한 정보가 포함되어 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 9개의 영역들에서 측정된 상기 휘도들은, 상기 9개의 영역들에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도들이다.

상기 연산처리장치는, 상기 제1그레이와 상기 제1그레이에서의 상기 각각의 휘도들의 차이값을 추출하여 저장하고, 상기 제2그레이와 상기 제2그레이에서의 각각의 휘도들의 차이값을 추출하여 저장하고, 상기 제3그레이와 상기 제3그레이에서의 각각의 휘도들의 차이값을 추출하여 저장하고, 상기 제4그레이와 상기 제4그레이에서의 각각의 휘도들의 차이값을 추출하여 저장하며, 상기 제5그레이와 상기 제5그레이에서의 각각의 휘도들의 차이값을 추출하여 저장한다.

상기 과정을 통해, 상기 제1그레이의 영상데이터가 출력되는 상기 9개의 영역에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도차이값(Δ)들이 저장되고, 상기 제2그레이의 영상데이터가 출력되는 상기 9개의 영역에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도차이값(Δ)들이 저장되고, 상기 제3그레이의 영상데이터가 출력되는 상기 9개의 영역에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도차이값(Δ)들이 저장되고, 상기 제4그레이의 영상데이터가 출력되는 상기 9개의 영역에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도차이값(Δ)들이 저장되며, 상기 제5그레이의 영상데이터가 출력되는 상기 9개의 영역에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도차이값(Δ)들이 저장된다.

상기 연산처리장치는, 상기 제1그레이에서의 상기 9개의 영역들에 포함되어 있는 픽셀들의 휘도차이값들을 이용하여, 상기 제1그레이에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출한다. 즉, 상기 연산처리장치는, 상기 9개의 영역에 포함되어 있는 픽셀들 간의 거리 및 위치 관계 등을 고려하여, 상기 제1그레이에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출한다. 상기 연산처리장치는 상기한 바와 같은 방법을 이용하여, 상기 제2그레이에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출하고, 상기 제3그레이에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출하고, 상기 제4그레이에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출하며, 상기 제5그레이에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출한다.

상기 연산처리장치는, 상기 5개의 그레이들에서의 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 이용하여, 모든 그레이들 별로, 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출한다. 즉, 상기 연산처리장치는, 0그레이부터 255그레이까지의 모든 그레이들 각각에 대하여, 상기 패널의 모든 픽셀들에서의 휘도차이값들을 추출하여 상기 보상정보를 생성한다.

상기 보상정보는, 상기 유기발광표시장치의 상기 메모리(450)에 저장된다.

다음, 상기 보상정보가 상기 메모리(450)에 저장된 상태에서, 상기 유기발광표시장치가 구동되어, 상기 타이밍 컨트롤러(400)의 상기 영상데이터 처리부(430)로 입력영상데이터가 수신된다(S410).

다음, 상기 영상데이터 처리부(430)는, 상기 입력영상데이터의 그레이와, 상기 입력영상데이터가 출력될 픽셀(이하, 간단히 '출력픽셀'이라 함)의 좌표를 추출한 후, 상기 메모리(450)에 저장되어 있는 상기 보상정보 중 상기 그레이와, 상기 픽셀에 해당되는 출력휘도차이값(Δ)을 추출한다. 상기 영상데이터 처리부(430)는 [수학식 1]을 이용하여, 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀에 대한 출력그레이보상값(β)을 추출한다. 이하의 설명에서, 출력휘도차이값, 출력그레이보상값은, 상기 휘도차이값들 및 그레이보상값들 중 어느 하나를 말하는 것으로서, 특히, 상기 입력영상데이터에 의해 추출되거나 생성된 값들을 말한다.

[수학식 1]에서, L(t)는 현재 사용시간에서의 특정 픽셀의 휘도이고, Lo는 상기 특정 픽셀의 초기휘도이고, t50은 상기 특정 픽셀의 휘도가 반으로 떨어지는데 걸리는 시간이고, Δ는 상기 특정 픽셀에서의 휘도차이값이고, t는 현재의 사용시간이며, α는 다양한 실험, 시뮬레이션 또는 측정 등에 의해 산출된 파라미터이다. 상기 α, Δ 및 t가 0보다 큰 값을 가지고 있기 때문에, 현재 사용시간에서의 특정 픽셀의 휘도를 나타내는 상기 L(t)는 t가 증가될 수록 작은 값을 갖는다.

즉, [수학식 1]은 유기발광표시장치의 사용시간(t)이 증가할수록, 상기 특정 픽셀의 휘도는, 상기 특정 픽셀을 형성하는 유기발광다이오드(OLED)의 열화에 의해 점점 어두워짐을 표현하고 있다.

따라서, 상기 입력영상데이터가 출력될 상기 출력픽셀의 현재 사용시간에서의 휘도는 상기 [수학식 1]을 통해 산출될 수 있다.

상기 [수학식 1]을 통해 산출된 휘도(L(t))와, 상기 영상데이터 처리부(430)로 입력된 상기 입력영상데이터의 그레이(A)가 동일한 값을 갖는다면, 상기 입력영상데이터에 대한 보정은 요구되지 않는다.

그러나, 상기 영상데이터 처리부(430)로 입력된 상기 입력영상데이터의 그레이(A)와 상기 휘도(L(t))가 상이한 값을 갖는다면, 상기 그레이(A)와 상기 휘도(L(t))의 차이에 해당되는 값이, 출력그레이보상값(β)으로 산출된다.

즉, 상기 유기발광다이오드의 열화가 발생되지 않는다면, 상기 출력픽셀에서는 상기 그레이(A)에 해당되는 휘도가 출력된다. 그러나, 상기 유기발광다이오드가 열화되기 때문에, 상기 유기발광표시장치의 사용시간이 지나면, 상기 출력픽셀에서는 상기 그레이(A)에 해당되는 휘도보다 낮은 휘도(L(t))가 출력된다. 따라서, 상기 그레이(A)에 해당되는 휘도와 상기 [수학식 1]을 통해 산출된 휘도(L(t)) 만큼의 그레이보상값(β)을 상기 그레이에 추가시키면, 상기 출력픽셀에서는 상기 그레이(A)에 해당되는 휘도가 출력될 수 있다.

예를 들어, 상기 유기발광표시장치가 제작된 직후에는, [수학식 1]에서 t는 매우 작은 수가 되고, t50은 매우 큰 수가 되므로, t/t50은 0으로 표시될 수 있다.

따라서, 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도(L(t))는, 상기 출력픽셀의 초기휘도(Lo)에 상기 출력픽셀의 휘도차이값(Δ)을 더한 값이 된다. 이 경우, 상기 출력픽셀의 휘도(L(t))는 상기 입력영상데이터의 그레이와 거의 일치되는 값을 갖는다. 따라서, 상기 입력영상데이터의 그레이보상값(β)은 0이 되므로, 상기 입력영상데이터에 대하여는 별도의 보정이 요구되지 않는다.

반면에, 상기 유기발광표시장치의 사용시간이 상기 t50과 동일해진 상태에서는, [수학식 1]에서 t/t50은 1로 표시될 수 있다.

이 경우, 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도(L(t))는, 상기 출력픽셀의 초기휘도(Lo)에서 상기 출력픽셀의 휘도차이값(Δ)을 더한 값(Lo+Δ)에 1/(1+α)를 곱해준 값이된다. 즉, 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도(L(t))는 t가 1인 경우보다 작은 값을 갖는다. 이것은, 상기 유기발광표시장치의 사용시간(t)이 증가될 수록, 상기 출력픽셀의 휘도(L(t))는, 상기 출력픽셀을 형성하는 유기발광다이오드의 열화에 의해, 낮아진다는 것을 의미한다.

따라서, 상기 영상데이터 처리부(430)는 상기 출력픽셀의 현재 휘도(L(t) = (Lo+Δ)(1/(1+α))와 상기 그레이(A)의 차이값을 상기 그레이보상값(β)으로 산출한다.

한편, 본 발명의 특징은, 현재 사용시간에서의 상기 특정 픽셀의 휘도를 구하는 상기 [수학식 1]에서, 휘도차이값(Δ)이 이용된다는 점이다. 즉, 본 발명에서는 무라(Mura)가 고려된 휘도차이값(Δ)을 이용하여, 특정 픽셀에서의 현재의 휘도(L(t))가 산출되고 있기 때문에, 종래보다 정확한 현재의 휘도(L(t))가 산출될 수 있다.

픽셀의 현재의 휘도(L(t))가, 무라를 고려하여 정확히 산출될 수 있기 때문에, 상기 현재의 휘도(L(t))와 상기 입력영상데이터의 그레이(A) 차이값에 해당되는 그레이보상값(β)에도 상기 픽셀의 무라가 고려되어 있다.

다음, 상기 영상데이터 처리부(430)는 상기 입력영상데이터에 대한 상기 출력그레이보상값(β)을 이용하여, 상기 입력영상데이터의 그레이를 보정한 후, 보정된 그레이를 갖는 영상데이터를 출력한다. 즉, 상기 영상데이터 처리부(430)로부터 출력되는 상기 영상데이터의 그레이는, 상기 입력영상데이터의 그레이(A)에 상기 출력그레이보상값(β)이 더해진 값이 될 수 있다.

그러나, 상기 출력그레이보상값(β)을 이용하여 상기 입력영상데이터의 그레이(A)를 변경하는 방법은, 다양한 형태로 변경될 수 있다.

또한, 상기 영상데이터 처리부(430)는 상기 영상데이터를 상기 패널의 구조 및 특성에 맞게 다양한 형태로 정렬하여 출력할 수 있다.

상기 영상데이터 처리부(430)로부터 출력된 상기 영상데이터는 상기 송신부(440)를 통해 상기 데이터 구동부(300)로 전송된다.

마지막으로, 상기 데이터 구동부(300)는 상기 영상데이터를 데이터전압으로 변환시켜, 데이터전압으로 변환된 영상신호를 상기 데이터라인을 통해 상기 패널(100)에 형성된 각 픽셀들로 출력한다.

상기 영상신호는 상기 각 픽셀들의 무라(Mura) 및 열화가 고려되어 있기 때문에, 상기 영상신호들이 출력되는 상기 패널에서는 휘도차이에 의한 화질저하가 발생되지 않는다.

상기에서 설명된 본 발명을 다시 한번 정리하면 다음과 같다.

본 발명은 유기발광다이오드의 열화를 보상하기 위한 유기발광표시장치 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 유기발광다이오드(OLED)의 무라영역과 정상영역을 구분하여, 각 영역의 소자 열화 패턴을 분석 및 보상함으로써, 열화 진행에 따른 유기발광패널의 휘도 균일도(Uniformity)의 저하가 방지될 수 있다.

즉, 유기발광다이오드로 형성된 패널을 분석하면, 무라영역과 정상영역의 유기발광다이오드가 서로 다른 열화 특성을 가지고 있다는 점이 확인된다. 그러나, 종래에 이용된 열화 보상 방법들은 이러한 고려하지 않고 있다. 즉, 종래의 기술들은, 평균적인 열화 특성을 이용하여 모든 픽셀들로 출력될 입력영상데이터들에 대해 일률적으로 보상값을 적용하여 보정하고 있다. 따라서, 종래의 기술에 의한 경우, 잘못된 보상값의 누적으로 인해, 유기발광패널의 휘도 균일도(uniformity)가 시간이 갈수록 저하되고 있다.

그러나, 본 발명은 정상적인 유기발광다이오드(OLED)와는 다른 열화 특성을 보이는 무라영역 내의 유기발광다이오드(OLED)들의 열화 특성을 고려하여, 각 픽셀들을 차등적으로 보상하고 있다. 즉, 본 발명은 [수학식 1]에 도시된 바와 같이, 무라영역 내의 열화 특성을 고려하여 추출된 휘도차이값(Δ)을 이용하여, 각 픽셀들에 적용될 보상값(β)을 개별적을 산출하고 있다.

따라서, 본 발명은 단일한 열화 특성 적용으로 인한, 시간에 따른 무라영역 내 소자들의 과보상 또는 저보상 누적으로 발생하는 휘도 균일도(uniformity) 저하를 완화시킬 수 있다.

즉, 본 발명은 휘도측정장치를 이용하여 무라영역 내의 실제 휘도를 산출한 후(S404), 상기 실제 휘도를 이용하여 휘도차이값(Δ)을 산출하고 있다. 그러나, 상기한 바와 같은 휘도측정이 반드시 상기 휘도측정장치를 통해 산출되는 것은 아니다. 즉, 무라 보상 기술을 적용하여 무라영역 내 휘도값이 추출될 수도 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 패널 200 : 게이트 구동부
300 : 데이터 구동부 400 : 타이밍 컨트롤러

Claims (10)

1. 게이트라인들과 데이터라인들의 교차에 의해 형성되는 픽셀들 각각에, 유기발광다이오드와 복수의 트랜지스터들이 형성되어 있는 패널;
   무라영역에 대한 그레이보상값과 정상영역에 대한 그레이보상값을 개별적으로 생성하고, 상기 그레이보상값을 이용하여 입력영상데이터를 보정하며, 보정된 영상데이터를 출력하기 위한 타이밍 컨트롤러;
   상기 그레이보상값(β) 산출에 이용되는 각 그레이 및 픽셀별 휘도차이값(Δ)들을 포함하는 보상정보를 저장하기 위한 메모리; 및
   상기 타이밍 컨트롤러로부터 전송되어온 상기 영상데이터를 영상신호로 변경하여 상기 데이터라인으로 출력하기 위한 데이터 구동부를 포함하고,
   상기 휘도차이값(Δ)은 상기 패널에 형성되어 있는 픽셀로 입력된 영상데이터의 그레이에 해당하는 목표 휘도값과 상기 픽셀로 상기 영상데이터가 출력될 때의 상기 픽셀의 휘도의 차이값에 해당하고,
   상기 타이밍 컨트롤러는,
   상기 메모리에 저장된 상기 그레이 및 상기 픽셀에 해당하는 휘도차이값(Δ)을 이용하여 상기 픽셀의 현재 휘도를 산출하고, 산출된 상기 픽셀의 현재 휘도를 이용하여 상기 입력영상데이터를 보정하는 유기발광표시장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 타이밍 컨트롤러는,
   시스템으로부터 상기 입력영상데이터를 수신하기 위한 수신부;
   상기 입력영상데이터의 그레이와, 상기 입력영상데이터가 출력될 출력픽셀의 좌표를 추출한 후, 상기 메모리에 저장되어 있는 상기 보상정보 중 상기 그레이와, 상기 출력픽셀에 해당되는 출력휘도차이값(Δ)을 추출하고, 상기 출력휘도차이값(Δ)을 이용하여 출력그레이보상값(β)을 추출하며, 상기 출력그레이보상값(β)을 이용하여 상기 입력영상데이터를 보정하기 위한 영상데이터 처리부; 및
   상기 수신부로부터 수신된 타이밍 신호들을 이용하여, 상기 데이터구동부를 제어하기 위한 제어신호들을 생성하기 위한 제어신호 생성부를 포함하는 유기발광표시장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 휘도차이값은 모든 그레이에 대하여 산출되고, 상기 보상정보에는 상기 패널에 형성되어 있는 모든 픽셀들에 대한 상기 휘도차이값들이 포함되어 있으며, 상기 출력휘도차이값은 상기 휘도차이값들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 영상데이터 처리부는,
   상기 출력픽셀의 휘도와 상기 입력영상데이터의 그레이 간의 차이값을 상기 출력그레이보상값(β)으로 추출하는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 영상데이터 처리부는, 수학식
   

   

   
   을 이용하여 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도를 산출하며, 상기 수학식에서, 상기 L(t)는 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도이고, Lo는 상기 출력 픽셀의 초기휘도이고, t50은 상기 출력 픽셀의 휘도가 반으로 떨어지는데 걸리는 시간이고, Δ는 상기 출력휘도차이값이고, t는 현재의 사용시간이고, α는 파라미터이며, 상기 α, Δ 및 t는 0보다 큰 값을 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치.
6. 무라영역에 대한 휘도차이값과 정상영역에 대한 휘도차이값들을 포함한 보상정보를 저장한 상태에서, 시스템으로부터 영상데이터를 수신하는 단계;
   상기 휘도차이값을 이용하여 상기 영상데이터를 보정하는 단계;
   보정된 영상데이터를 출력하는 단계; 및
   상기 영상데이터를 영상신호로 변경하여 패널에 형성된 데이터라인으로 출력하는 단계를 포함하고,
   상기 휘도차이값(Δ)은 상기 패널에 형성되어 있는 픽셀로 입력된 영상데이터의 그레이에 해당하는 목표 휘도값과 상기 픽셀로 상기 영상데이터가 출력될 때의 상기 픽셀의 휘도의 차이값에 해당하고,
   상기 영상데이터를 보정하는 단계는, 상기 그레이 및 상기 픽셀에 해당하는 휘도차이값(Δ)을 이용하여 상기 픽셀의 현재 휘도를 산출하고, 산출된 상기 픽셀의 현재 휘도를 이용하여 상기 영상데이터를 보정하는 유기발광표시장치 구동방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 보정된 영상데이터를 출력하는 단계는,
   상기 영상데이터의 그레이와, 상기 영상데이터가 출력될 출력픽셀의 좌표를 추출한 후, 상기 보상정보 중 상기 그레이와, 상기 출력픽셀에 해당되는 출력휘도차이값(Δ)을 추출하는 단계;
   상기 출력휘도차이값(Δ)을 이용하여 출력그레이보상값(β)을 추출하는 단계; 및
   상기 출력그레이보상값(β)을 이용하여 상기 영상데이터를 보정한 후, 보정된 상기 영상데이터를 출력하는 단계를 포함하는 유기발광표시장치 구동방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 휘도차이값은 모든 그레이에 대하여 산출되고, 상기 보상정보에는 상기 패널에 형성되어 있는 모든 픽셀들에 대한 상기 휘도차이값들이 포함되어 있으며, 상기 출력휘도차이값은 상기 휘도차이값들 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치 구동방법.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 출력그레이보상값(β)을 추출하는 단계는,
   상기 출력픽셀의 휘도와 상기 입력영상데이터의 그레이 간의 차이값을 상기 출력그레이보상값(β)으로 추출하는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치 구동방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도는 수학식
    

    

    
    을 이용하여 산출되며, 상기 수학식에서, 상기 L(t)는 현재 사용시간에서의 상기 출력픽셀의 휘도이고, Lo는 상기 출력 픽셀의 초기휘도이고, t50은 상기 출력 픽셀의 휘도가 반으로 떨어지는데 걸리는 시간이고, Δ는 상기 출력휘도차이값이고, t는 현재의 사용시간이고, α는 파라미터이며, 상기 α, Δ 및 t는 0보다 큰 값을 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광표시장치 구동방법.

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