KR20040025142A - 스택형 유기 ｅｌ의 감마 조정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 스캔 라인에 두 개의 데이터 라인이 연결된 스택형 유기 EL에서 위아래 데이터 라인의 선저항에 따른 패널에서의 휘도 편차를 조정하는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것으로서, 선택되어진 스캔 라인의 위치에 따라서 픽셀에 전류의 양을 다르게 주입하거나 혹은 온 시키는 시간을 조절함으로서, 위아래의 데이터 라인의 길이에 따른 패널에서의 휘도 편차를 조정하고 있다.

Description

스택형 유기 ＥＬ의 감마 조정 장치 및 방법{apparatus and method for gamma correction of stack type organic electroluminescence}

본 발명은 스택형 유기 EL의 감마(gamma) 조정에 관한 것으로, 특히 데이터라인을 아래위로 만드는 방법에서 위아래 데이터 라인의 저항에 따른 휘도 편차를 조정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

스택형 유기 EL은 하나의 스캔 라인 안에 상하로 두 개의 픽셀이 배치되고, 배치된 두 개의 픽셀이 각각 독립적으로 구동이 되도록 데이터 라인이 각각 따로 연결되어 있는 구조로 하나의 스캔 라인 신호로 두 개의 데이터 라인에 연결된 픽셀들을 제어함으로 빠른 구동시간과 높은 휘도값을 갖는 장점이 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 스택형 유기 EL 패널의 구조를 나타낸 도면이다.

도 1과 같이, 각각의 스캔라인 안에는 픽셀이 두 개씩 위치하고 있으며, 이중 하나의 픽셀은 Db(1) 라인에 연결되어 있으며, 또 하나의 픽셀은 Da(1) 라인에 연결되어 있다.

이때 상기 스택형(stack type) 패널과 같이 데이터 라인을 아래위로 배치할 경우에 있어서 픽셀의 위치에 따라서 IC와 픽셀과의 거리가 다른데, 이는 데이터 라인에 따른 선저항의 차이로 인해 픽셀 사이에 휘도 편차가 생기게 된다.

즉, 스캔 1라인이 선택되어 있다고 보면 Db(1)라인에 연결된 픽셀은 데이터 라인의 길이가 가장 짧기 때문에 선저항이 가장 작고, Da(1)라인에 연결된 픽셀은 데이터 라인의 길이가 가장 길기 때문에 선저항이 가장 크게 된다.

따라서 밝기를 비교해 보면, Db(1)라인에 연결된 픽셀은 가장 밝게 되고, Da(1)라인에 연결된 픽셀은 가장 어둡게 된다.

그리고 스캔 라인들을 계속해서 구동해 가면, 마지막 라인인 스캔 M라인을 구동할 경우에는 반대로 Db(1) 라인에 연결된 픽셀은 가장 어둡게 되고, Da(1) 라인에 연결된 픽셀은 가장 밝게 된다.

이와 같이 스택형 유기 EL 패널을 구동할 때 패널 내에서 스캔 라인에 따라 데이터 라인에 휘도 편차가 발생하여 픽셀의 밝기가 서로 다른 문제가 생기게 된다.

이런 문제를 그래프로 그려보면 도 2와 같이 데이터가 아래위로 구성된 스택형 패널의 밝기 곡선으로 나타낼 수 있다.

스캔 라인을 따라서 Da(n) 라인과 연결된 픽셀들은 Da라인과 같은 밝기 곡선을 나타내게 된다. 또한 스캔 라인을 따라서 Db(n)라인과 연결된 픽셀들은 Db라인과 같은 밝기 곡선을 나타내게 된다.

이와 같은 픽셀 사이의 휘도 편차는 패널에서 데이터 라인의 저항을 아주 작게 줄여주면 해결되지만, 실제로 패널을 만들 경우에는 보통 수 kΩ정도의 저항값을 보이게 되는데 이런 데이터 라인의 저항을 아주 작게 줄이기는 불가능하다.

따라서, 픽셀 사이의 휘도 편차를 해결하기 위해 주로 사용되는 방법이 모든 데이터 라인을 한 방향으로 배열시키는 방법이 있다.

그러나 이와 같이 데이터 라인을 한 방향으로 배열하는 방법은 패널 해상도가 높아지게 되면 패널과 IC가 위치한 COF를 본딩하기 위한 패드(pad)의 피치가 너무 좁아지기 때문에 COF의 제작이 불가능해지는 문제점을 가지게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 하나의 스캔 라인에 두 개의 데이터 라인이 연결된 스택형 유기 EL에서 위아래 데이터 라인의 선저항에 따른 패널에서의 휘도 편차를 조정하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 스택형 유기 EL 패널의 구조를 나타낸 도면

도 2 는 종래 기술에 따른 스택형 유기 EL 패널의 밝기 곡선을 나타낸 도면

도 3 은 본 발명에 따른 스택형 유기 EL에서 전류의 양을 이용하여 감마를 조정하는 제 1 실시예

도 4 는 본 발명에 따른 스택형 유기 EL에서 구동시간을 이용하여 감마를 조정하는 제 2 실시예

도 5 는 본 발명에 따른 스택형 유기 EL 패널의 밝기 곡선을 나타낸 도면

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

P1 : 제 1 정전류원P2 : 제 2 정전류원

10 : 바이어스 생성회로20 : 감마 바이어스 생성회로

30 : 스위치부40 : 픽셀(유기 EL)

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스택형 유기 EL의 감마 조정 장치의 특징은 픽셀에 전류를 인가하여 구동하는 제 1 정전류원과, 상기 제 1 정전류원에서 인가하는 전류의 양을 조절하는 바이어스 생성회로와, 상기 유기 EL에 추가로 전류를 인가하는 제 2 정전류원과, 상기 제 2 정전류원에서 추가로 인가하는 전류의 양을 조절하는 감마 바이어스 생성회로와, 상기 바이어스 생성회로와 감마 바이어스 생성회로에 온/오프를 통해 인가되는 전류를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 구성되는데 있다.

이때, 상기 제 1 정전류원 및 제 2 정전류원은 구동용 트랜지스터로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 감마 바이어스 생성회로는 상기 제 2 정전류원의 베이스 전압을 조절하여 추가로 인가하는 전류의 양을 조절하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법의 특징은 하나의 스캔 라인 안에 상하로 두 개의 픽셀이 배치되고, 배치된 두 개의 픽셀이 각각 독립적으로 구동이 되도록 데이터 라인이 각각 따로 연결되어 있는 스택형의 패널의 구동방법에 있어서, 상기 위와 아래로 배열된 데이터 라인과 연결된 구동용 IC에서 픽셀에 인가되는 전류의 양을 데이터 라인에 따른 선저항의 크기에 상응하도록 조절하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법의 다른 특징은 하나의 스캔 라인 안에 상하로 두 개의 픽셀이 배치되고, 배치된 두 개의 픽셀이 각각 독립적으로 구동이 되도록 데이터 라인이 각각 따로 연결되어 있는 스택형의 패널의 구동방법에 있어서, 상기 위와 아래로 배열된 데이터 라인과 연결된 구동용 IC에서 픽셀에 인가되는 구동 시간을 데이터 라인에 따른 선저항의 크기에 상응하도록 조절하는데 있다.

이때, 상기 구동 시간의 조절은 픽셀에 인가되는 각각의 구동 시간을 한 TM캔 시간 안에서 발광 구동시간과 추가 구동시간으로 나누고 상기 발광 픽셀을 구동하고 남은 추가 구동 시간을 데이터 라인에 따른 선저항이 큰 픽셀에는 많은 구동시간을, 데이터 라인에 따른 선저항이 작은 픽셀에는 더 적은 구동시간을 추가하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 추가되는 구동 시간은 본래의 구동시간의 앞에서 추가가 되거나 혹은 뒤에서 추가가 되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 하나의 스캔 라인에 두 개의 데이터 라인이 연결된 스택형 유기 EL에서 선택되어진 스캔 라인의 위치에 따라서 픽셀에 전류의 양을 다르게 주입하거나 혹은 온 시키는 시간을 조절하여 위아래의 데이터 라인의 길이에 따른 패널에서의 편차를 조정할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 스택형 유기 EL의 감마 조정 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3 은 본 발명에 따른 스택형 유기 EL에서 전류의 양을 이용하여 감마를 조정하는 제 1 실시예를 나타낸 도면이다.

도 3을 보면, 픽셀(유기 EL)(40)에 전류를 인가하여 구동하는 제 1 정전류원(P1)과, 상기 제 1 정전류원(P1)에서 인가하는 전류의 양을 조절하는 바이어스 생성회로(10)와, 상기 유기 EL(40)에 추가로 전류를 인가하는 제 2 정전류원(P2)과, 상기 제 2 정전류원(P2)에서 추가로 인가하는 전류의 양을 조절하는 감마 바이어스 생성회로(20)와, 상기 바이어스 생성회로(10)와 감마 바이어스 생성회로(20)에 온/오프를 통해 인가되는 전류를 스위칭하는 스위치부(30)로 구성된다.

이때, 상기 제 2 정전류원(P2)은 상기 제 1 정전류원(P1)과 유사한 구동용 트랜지스터로 구성되며, 상기 제 2 정전류원(P2)에서 인가되는 전류의 양을 조절하기 위해서 상기 감마 바이어스 생성회로(20)는 구동용 트랜지스터의 게이트에 인가되는 베이스 전압을 조절하여 구동용 전류에 추가로 전류를 흘려주어서 편차를 조정하는 구조로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 패널에 형성된 각각의 픽셀은 상기 바이어스 생성회로(10)의 제어에 의해 제 1 정전류원(P1)을 통해 대략 100㎂ 정도의 전류가 인가되면, 해당 픽셀(40)은 인가되는 전류의 양에 따라 소정의 휘도값을 가지고 발광하게 된다.

이때, 스택형 유기 EL 패널의 특성상 데이터 라인의 길이에 따른 선저항이 발생하게 되어, 발광되는 픽셀의 밝기가 달라지게 된다.

즉, 도 1과 같이 구성되는 스택형 유기 EL 패널을 보면, 스캔 1라인에서는 데이터 라인 Db(1)에 연결된 픽셀은 가장 밝게 되고, Da(1)에 연결된 픽셀은 가장 어둡게 된다. 그리고 스캔 M라인에서는 데이터 라인 Db(1)에 연결된 픽셀은 가장 어둡게 되고, Da(1)에 연결된 픽셀은 가장 밝게 된다.

여기서 가장 어두운 픽셀의 밝기와 가장 밝은 픽셀의 밝기 차이를 비교해서 가장 밝은 픽셀의 밝기보다 어두운 픽셀들에 소정의 전류를 더 인가함으로써 밝기의 차이를 조절할 수 있게 되며, 실험 결과 제 1 정전류원(P1)에서 인가되는 전류의 약 20% 정도의 전류 양만을 추가로 인가하게 되면 가장 어두운 픽셀과 가장 밝은 픽셀의 차이를 조절할 수 있게 된다.

따라서 스캔 1라인에서 데이터 라인 Db(1)에 연결된 픽셀이 발광할 경우에는 스위치부를 통해 상기 감마 바이어스 생성 회로를 스위칭하여 추가로 인가하는 전류의 양을 가장 크게 제어한다.

그리고 다음 스캔 2라인에서 스캔 3라인, 스캔 4라인...으로 이동할수록 데이터 라인 Db(1)에 연결된 픽셀에 추가로 인가되는 전류의 양을 점차 감소시킨다.

그리고 마지막 스캔 M라인에서는 감마 바이어스 생성회로를 오프시켜 추가로 인가되는 전류가 없도록 한다. 이때는 단지 바이어스 생성회로를 통해서 인가되는 전류의 양만을 이용하여 픽셀을 구동한다.

아울러 스캔 M라인에서 데이터 라인 Da(1)에 연결된 픽셀이 발광할 경우에는스위치부를 통해 상기 감마 바이어스 생성 회로를 스위칭하여 추가로 인가하는 전류의 양을 가장 크게 제어한다.

그리고 다음 스캔 M-1라인에서 스캔 M-2라인, 스캔 M-3라인...으로 이동 할 수록 데이터 라인 Da(1)에 연결된 픽셀에 추가로 인가되는 전류의 양을 점차 감소킨다.

그리고 마지막 스캔 1라인에서는 감마 바이어스 생성회로를 오프시켜 추가로 인가하는 전류가 없도록 한다. 이때는 단지 바이어스 생성회로를 통해서 인가되는 전류의 양만을 이용하여 픽셀을 구동한다.

이와 같이 구성되는 제 1 실시예는 스캔의 순서에 따라서 각각의 데이터 라인에 적당한 전류의 양을 추가로 인가하여 패널에서의 휘도 편차를 조정함으로서, 도 5와 같이, 모든 픽셀의 밝기를 일정하게 유지시킬 수 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 스택형 유기 EL에서 구동시간을 이용하여 감마를 조정하는 제 2 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4와 같이, 패널 전체를 구동하는데 걸리는 시간, 즉 한 프레임동안 스캔 1에서 스캔 M까지 소정 시간단위로 스캔 시간이 설정되어 있다. 그리고 각 스캔 시간동안에 발광하고자 하는 해당 픽셀을 구동하기 위해 데이터 인에이블(DE) 신호가 인가된다.

그러면, 상기 스캔 신호와 데이터 신호가 동시에 인가되는 영역의 픽셀은 발광하게 되고, 그 이외 영역의 픽셀은 발광하지 않게 된다.

이때, 스택형 유기 EL 패널의 특성상 데이터 라인의 길이에 따른 선저항이발생하게 되어, 발광되는 픽셀의 밝기가 달라지게 된다.

즉, 도 1과 같이 구성되는 스택형 유기 EL 패널을 보면, 스캔 1라인에서는 데이터 라인 Db(1)에 연결된 픽셀은 가장 밝게 되고, Da(1)에 연결된 픽셀은 가장 어둡게 된다. 그리고 스캔 M라인에서는 데이터 라인 Db(1)에 연결된 픽셀은 가장 어둡게 되고, Da(1)에 연결된 픽셀은 가장 밝게 된다.

여기서 가장 어두운 픽셀의 밝기와 가장 밝은 픽셀의 밝기의 차이를 비교해서 가장 밝은 픽셀의 밝기 보다 어두운 픽셀에 소정의 구동시간을 추가로 인가함으로써 밝기의 차이를 조절할 수 있게 된다.

이때, 픽셀에 인가되는 각각의 추가 구동 시간을 30% 이하로 바람직하게는 20%로 줄이고 나머지 구동 시간을 사용하여 발광 픽셀을 구동한다. 그리고 상기 발광 픽셀을 구동하고 남은 추가 구동 시간을 데이터 라인에 따른 선저항이 큰 픽셀에는 많은 구동시간을, 데이터 라인에 따른 선저항이 작은 픽셀에는 더 적은 구동시간을 추가하여 발광 픽셀 휘도에 따른 오차를 감마 조정한다.

여기서 각 픽셀에 구동되는 시간을 소정 시간씩 잘라내어 사용하고 있으나, 그 시간은 매우 미비하여 휘도에는 크게 영향을 주지 않으며, 또한 전체 패널의 모든 픽셀들에서 동일한 시간을 잘라내었기 때문에 시청자는 이를 판별하지 못하여 영상에 크게 문제가 되지 않는다.

이렇게 감마 조정을 위해 잘라낸 소정 시간은 픽셀을 구동하기 위해 인가되는 데이터 신호의 앞 혹은 뒤에 추가되며, 여기서는 데이터 신호의 앞쪽에 위치하는 것으로 한다.

그리고 추가로 인가하는 구동 시간은 선택되어지는 스캔 라인의 위치에 따라서 각각 다르게 성장을 하도록 만들어져 있다.

실 예로서, 스캔 1라인에서는 Da 라인이 가장 어둡기 때문에 도면에서 보는 바와 같이 추가로 인가하는 시간을 가장 길게 설정하고 있으며(T1), 이후 스캔 라인이 동작을 하는 위치에 따라서 T2 > T3 > ... > Tm의 시간 순으로 설정한다.

또한 Db 라인은 스캔 M 라인에서 가장 어둡기 때문에 추가로 인가하는 시간을 가장 길게 설정을 하며(T1), 이후 스캔 라인이 동작하는 위치에 따라서 T(M-1) > T(M-2) > ... > T1의 시간 순으로 설정한다.

이와 같이 제 2 실시예는 스캔의 순서에 따라서 각각의 데이터 라인에 적당한 구동 시간을 추가로 인가하여 패널에서의 휘도 편차를 조정함으로써, 도 5와 같이, 모든 픽셀의 밝기를 일정하게 유지시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 스택형 유기 EL의 감마 조정 장치 및 방법은 선택되어진 스캔 라인의 위치에 따라서 발생되는 데이터 라인의 선저항에 의한 휘도 편차를 간단한 하드웨어 자원 및 손쉬운 방법으로 쉽게 조정할 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (7)

1. 하나의 스캔 라인 안에 상하로 두 개의 픽셀이 배치되고, 배치된 두 개의 픽셀이 각각 독립적으로 구동이 되도록 데이터 라인이 각각 따로 연결되어 있는 스택형의 패널의 구동방법에 있어서,

   상기 위와 아래로 배열된 데이터 라인과 연결된 데이터 구동용 IC에서 픽셀에 인가되는 전류의 양을 데이터 라인에 따른 선저항의 크기에 상응하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법.
2. 하나의 스캔 라인 안에 상하로 두 개의 픽셀이 배치되고, 배치된 두 개의 픽셀이 각각 독립적으로 구동이 되도록 데이터 라인이 각각 따로 연결되어 있는 스택형의 패널의 구동장치에 있어서,

   상기 위와 아래로 배열된 데이터 라인과 연결된 데이터 구동용 IC에서,

   픽셀에 전류를 인가하여 구동하는 제 1 정전류원과,

   상기 제 1 정전류원에서 인가하는 전류의 양을 조절하는 바이어스 생성회로와,

   상기 픽셀에 추가로 전류를 인가하는 제 2 정전류원과,

   상기 제 2 정전류원에서 추가로 인가하는 전류의 양을 조절하는 감마 바이어스 생성회로와,

   상기 바이어스 생성회로와 감마 바이어스 생성회로에 온/오프를 통해 인가되는 전류를 스위칭하는 스위치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 정전류원 및 제 2 정전류원은 구동용 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 감마 바이어스 생성회로는 상기 제 2 정전류원의 베이스 전압을 조절하여 추가로 인가하는 전류의 양을 조절하는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 장치.
5. 하나의 스캔 라인 안에 상하로 두 개의 픽셀이 배치되고, 배치된 두 개의 픽셀이 각각 독립적으로 구동이 되도록 데이터 라인이 각각 따로 연결되어 있는 스택형의 패널의 구동방법에 있어서,

   상기 위와 아래로 배열된 데이터 라인과 연결된 구동용 IC에서 픽셀에 인가되는 구동 시간을 데이터 라인에 따른 선저항의 크기에 상응하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동 시간의 조절은

   픽셀에 인가되는 각각의 구동 시간을 한 스캔 시간 내에서 발광 구동 시간과 추가 구동시간으로 나누고, 상기 발광 픽셀에 인가하는 추가 구동 시간을 데이터 라인에 따른 선저항이 큰 픽셀에는 많은 구동시간을, 데이터 라인에 따른 선저항이 작은 픽셀에는 더 적은 구동시간을 추가하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 추가되는 구동 시간은 본래의 구동시간의 앞에서 추가가 되거나 혹은 뒤에서 추가가 되는 것을 특징으로 하는 스택형 유기 EL의 감마 조정 방법.