KR20060078590A - 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치 및 방법 - Google Patents

유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휘도 및 색좌표를 자동으로 셋팅함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치 및 방법에 관한 것이다.
이 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치는 테스트신호를 이용하여 서로 다른 색으로 제1 내지 제3 발광셀을 발광시키는 구동부와; 상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 검출하는 검출장치와; 상기 구동부에 상기 테스트 신호를 공급하고 상기 검출장치의 출력에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치 및 방법{Automatic setting Apparatus For Display Character Of Organic Electro-Luminescence Display Device And setting Method Thereby}
도 1은 종래의 유기 전계발광 셀을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 유기 전계발광 표시소자와 그 구동장치를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유기 전계발광 표시소자의 구동장치로부터 발생되는 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 휘도 자동 셋팅 장치를 간략하게 나타내는 블럭도이다.
도 5는 도 4의 유기 전계발광 표시장치의 휘도 자동 셋팅 장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4의 휘도검출장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 7은 R,G,B별 휘도 기여도를 확정하기 위한 관계식을 나타내는 도면이다.
〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉
11 : 기판 12 : 양극
13 : 정공주입층 14 : 발광층
20,120 : 표시패널 150 : 제어부
160 : 휘도 검출장치 170 : 구동부
24,124 : 데이터 구동부 22,122 : 스캔 구동부
본 발명은 유기 전계발광표시장치에 관한 것으로, 특히 휘도 및 색좌표를 자동으로 셋팅함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치 및 방법에 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 : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 PDP"라 함) 및 유기 전계발광(Electro-luminescence : 이하 "EL"이라 함) 표시소자 등이 있다.
EL 표시소자는 무기 EL과 유기 EL로 대별되며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 EL 표시소자는 대략 10[V] 전후의 전압으로 수만 [cd/㎡]의 높은 휘도로 화상을 표시할 수 있으므로 차세대 표시소자로서 주목받고 있다.
유기 EL 셀은 도 1에 도시된 바와 같이 기판(11) 상에 투명도전성물질로 된 양극(12)을 형성하고, 그 위에 정공주입층(13), 유기물질로 된 발광층(14), 일함수가 낮은 금속으로 된 음극(15)이 적층된다. 양극(12)과 음극(15) 사이에 전계가 인 가되면, 정공주입층(13) 내의 정공과 금속 내의 전자는 각각 발광층(14) 내로 진행한다. 그러면 발광층(14) 내의 형광물질이 여기 및 천이되면서 가시광이 발생된다. 이 때, 휘도는 양극(12)과 음극(15) 사이의 전류에 비례하게 된다.
도 2는 일반적인 패시브 매트릭스형(Passive Matrix Type) 유기 EL 표시장치를 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 유기 EL 표시장치는 제1 내지 제n 스캔라인(SL1 내지 SLn)과 제1 내지 제m 데이터라인(DL1 내지 DLm)의 교차부마다 배열된 EL 셀들(18)을 포함하는 EL 표시패널(20)과, 스캔 라인들(SL)을 구동하기 위한 스캔 구동부(22)와, 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 구동부(24)를 구비한다.
EL 셀들(18) 각각은 음극과 접속된 스캔 라인(SL)에 스캔펄스가 인가될 때 선택되어 양극과 접속된 데이터 라인(DL)에 공급되는 화소신호, 즉 전류신호에 상응하는 빛을 발생하게 된다. EL 셀들(18) 각각은 등가적으로 데이터 라인(DL)과 스캔 라인(SL) 사이에 접속된 다이오드로 표현된다. 이러한 EL셀들(18) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 스캔 라인(SL)에 부극성의 스캔펄스(SCAN)가 공급됨과 동시에 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터신호(DATA)에 따른 정극성의 전류가 인가되어 순방향 전압이 걸리는 경우 발광하게 된다. 이와 달리, 선택되지 않은 스캔라인(SL)에 포함되는 EL셀들(18)에는 역방향 전압이 인가됨으로써 발광하지 않게 된다. 다시 말하여, 발광하는 EL셀들(18)에는 순방향의 전하가 충전되는 반면에 발광하지 않은 EL셀들(18)에는 역방향의 전하가 충전된다.
데이터 구동부(24)는 수평기간마다 데이터신호에 응답하는 전류레벨 또는 펄 스폭을 갖는 전류신호(DATA)를 제1 내지 제m 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다.
스캔 구동부(22)는 제1 내지 제n 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)에 부극성의 스캔펄스(SCAN)를 라인순차적으로 공급한다.
한편, 이러한 종래의 유기 EL표시장치는 적절한 전류량에 따른 휘도 및 색좌표를 설정하기 위한 작업이 실시된다. 즉, 유기 EL표시소자의 R,G,B 별 EL셀(18)에 소정의 휘도 및 색좌표를 위한 전류값을 측정하여 이를 소자 발광시 사용자가 원하는 휘도를 나타내는 기준이 될 수 있도록 하는 휘도 셋팅이 실시된다. 그러나, 종래에는 이러한 휘도 셋팅 방법에 있어서 제어부에서 공급되는 소정의 테스트 데이터 값에 따른 휘도 값을 수동적으로 측정하여 데이터 값에 따른 휘도값을 판단한다. 이러한 일련의 과정을 다수번 되풀이 함으로써 제어부는 휘도에 따른 전류량을 판단하여 휘도와 전류량의 값의 관계를 확정한 후 이를 셋팅한다. 이와 같이 셋팅된 값에 따라 소정 휘도를 내기 위한 전류량이 제어부에 의해 제어되고 구동부를 통해 표시패널에 공급됨으로써 소정의 화상을 구현할 수 있게 된다. 그러나, 이와 같은 종래의 수동방식의 셋팅방법을 그 정확성이 다소 떨어지고 특히, 다수번 수동적으로 휘도 및 전류량을 측정하고 평균적인 값을 얻어야함으로써 상당한 양의 시간이 소비되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 휘도 및 색좌표를 자동으로 셋팅함으로써 생산성을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치 및 방법 을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동 설정 장치는 테스트신호를 이용하여 서로 다른 색으로 제1 내지 제3 발광셀을 발광시키는 구동부와; 상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 검출하는 검출장치와; 상기 구동부에 상기 테스트 신호를 공급하고 상기 검출장치의 출력에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 발광셀은 적색광을 방출하고; 상기 제2 발광셀은 녹색광을 방출하며; 상기 제3 발광셀은 청색광을 방출하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출장치는, 상기 제1 발광셀로부터의 적색광을 감지하는 적색 광전소자와; 상기 제2 발광셀로부터의 녹색광을 감지하는 녹색 광전소자와; 상기 제3 발광셀로부터의 청색광을 감지하는 청색 광전소자와; 상기 광전소자들 각각으로부터의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동 설정방법은 테스트신호를 이용하여 서로 다른 색으로 제1 내지 제3 발광셀을 발광시키는 단계와; 상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 검출하는 단계와; 상기 검출된 신호에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 발광셀은 적색광을 방출하고, 상기 제2 발광셀은 녹색광을 방출하며, 상기 제3 발광셀은 청색광을 방출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 검출하는 단계는 상기 제1 발광셀로부터의 적색광을 감지하는 단계와; 상기 제2 발광셀로부터의 녹색광을 감지하는 단계와; 상기 제3 발광셀로부터의 청색광을 감지하는 단계와; 상기 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 검출된 신호에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 단계는 상기 디지털 신호를 이용하여 상기 제1 내지 제3 발광셀들의 휘도 기여도를 판단하는 단계와; 상기 판단된 휘도 기여도에 대응하여 상기 제1 내지 제3 발광셀에 공급될 아날로그 신호를 설정하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 설명하기로 한다.
도 4은 본 발명의 실시 예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 표시특성 자동설정 장치를 간략하게 나타내는 블럭도이고, 도 5는 도 4를 좀더 상세히 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 유기 전계발광 표시장치의 표시특정 자동 설정 장치는 표시패널(120)과, 표시패널(120)의 스캔 라인들(SL) 및 데이터 라인들(DL)을 구동하기 위한 구동부(170)와, 표시패널(120)의 R,G,B 별 EL셀(118)의 휘도를 센싱하 는 휘도검출장치(160)와, 휘도검출장치(160) 및 구동부(170)를 제어하는 제어부(150)를 구비한다.
표시패널(120)은 제1 내지 제n 스캔라인(SL1 내지 SLn)과 제1 내지 제m 데이터라인(DL1 내지 DLm)의 교차부마다 배열된 EL 셀들(118)을 포함한다.
EL 셀들(118) 각각은 음극과 접속된 스캔 라인(SL)에 스캔펄스가 인가될 때 선택되어 양극과 접속된 데이터 라인(DL)에 공급되는 화소신호, 즉 전류신호에 상응하는 빛을 발생하게 된다. EL 셀들(118) 각각은 등가적으로 데이터 라인(DL)과 스캔 라인(SL) 사이에 접속된 다이오드로 표현된다. 이러한 EL셀들(18) 각각은 스캔 라인(SL)에 부극성의 스캔펄스(SCAN)가 공급됨과 동시에 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터신호(DATA)에 따른 정극성의 전류가 인가되어 순방향 전압이 걸리는 경우 발광하게 된다. 이와 달리, 선택되지 않은 스캔라인(SL)에 포함되는 EL셀들(18)에는 역방향 전압이 인가됨으로써 발광하지 않게 된다. 다시 말하여, 발광하는 EL셀들(18)에는 순방향의 전하가 충전되는 반면에 발광하지 않은 EL셀들(18)에는 역방향의 전하가 충전된다.
구동부(170)는 스캔 라인들(SL)을 구동하기 위한 스캔 구동부(22)와, 데이터라인들(DL)을 구동하기 위한 데이터 구동부(24)를 포함한다.
휘도검출장치(160)는 도 6에 도시된 바와 같이 발광시 발생되는 빛을 포집하는 렌즈부(162), 렌즈부(162)를 통과한 빛을 센싱하고 그에 따른 전류값을 생성하는 광전소자(164), 센싱된 아날로그 전류값을 디지털 신호로 변환시키는 아날로그/디지털 변환기(Analog to Digital Convertor : 이하 "ADC"라 한다.)(166)를 구비한 다. 이러한, 휘도검출장치(160)는 표시패널(120)의 R,G,B 별 EL셀(118)들이 발광할 때 휘도 및 색좌표를 측정하는 장치로써 표시패널(120)에서 나오는 빛이 휘도검출장치(160)의 렌즈부(162)를 통과하여 광전소자(164)에 센싱된다. 여기서, 광전소자(164)는 R발광셀(118)로 부터의 적색광을 감지하는 적색 광전소자와, G발광셀(118)로 부터의 녹색광을 감지하는 녹색 광전소자와, B발광셀(118)로 부터의 청색광을 감지하는 청색 광전소자를 포함한다. 이러한, 광전소자(164)는 센싱된 휘도와 색좌표에 따른 아날로그 값에 대응되는 전류값을 생성한다. 이러한 아날로그 값은 ADC(166)에 디지털 신호로 변화되어 제어부(150)로 피드백된다.
제어부(150)는 외부로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 구동부(124)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DDC) 및 스캔 구동부(122)를 제어하기 위한 스캔 제어신호(CDC)를 생성한다.
또한, R,G,B별 테스트 데이터(TD)를 데이터 구동부(124)에 공급하는 역할을 한다. R,G,B EL셀(118) 각각에 소정의 테스트 전류를 인가하기 위한 테스트 데이터(TD) 값을 데이터 구동부(124)에 공급한다.
이러한, 제어부(150)는 표시패널(120)을 구동하는 구동부(170)와 휘도검출장치(160)와 연결되어 있어 구동부(170)에 특정 휘도와 색좌표를 표현할 수 있는 전류값을 셋팅할 수 있는 명령어 즉, R,G,B별 테스트 데이터(TD)를 구동부(170)에 전달하는 기능을 한다. 또한, 휘도검출장치(160)의 동작을 컨트롤하기 위한 컨트롤 신호(CS)를 휘도검출장치(160)에 공급하고 휘도검출장치(160)로 부터의 휘도 및 색좌료에 대응되는 디지털 신호(DS)를 피드백 받아 저장하는 역할을 한다. 그리고, 이 저장된 값을 이용하여 사용자가 원하는 휘도와 색좌표를 표현할 수 있는 디지털 값을 계산하여 사용자에게 보여주는 역할을 한다.
이와 같은 구성을 가지는 유기 EL표시장치의 표시특성 자동 설정 장치를 이용한 표시특성 자동 설정방법을 이하 상세히 설명하면 다음과 같다.
제어부(170)는 외부로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 구동부(124)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DDC) 및 스캔 구동부(122)를 제어하기 위한 스캔 제어신호(CDC)를 생성한다. 본 발명에서는 제어부(170)로부터 R,G,B EL셀(118)에 대응되는 테스트 데이터 신호(TD)가 데이터 구동부(124)에 공급된다. 데이터 구동부(124)는 수평기간마다 테스트 데이터 신호(TD)에 응답하는 전류레벨 또는 펄스폭을 갖는 전류신호를 제1 내지 제m 데이터 라인들에 공급한다. 여기서, R,G,B별 테스트 데이터 신호(TD)가 순차적으로 공급되고 스캔 구동부(122)는 R,G,B별 공급신호에 대응되는 스캔 신호를 제1 내지 제n 스캔 라인에 공급한다. 이에 따라, R,G,B 별 테스트 데이터 신호(TD)에 대응되는 전류량에 따라 발광되는 EL셀(118)의 휘도를 휘도검출장치(162)가 센싱하게 된다. 여기서, 휘도검출장치(160)의 광전소자(164)에 센싱된 휘도와 색좌표에 따른 아날로그 값에 대응되는 전류값을 생성하고 생성된 전류는 ADC(166)를 통해 디지털 신호(DS)로 변환되어 제어부(150)로 피드백된다. 이와 같이 피드백된 디지털 신호(DS)에 대응되는 휘도값 및 전류량은 제어부(150)에 기억 및 저장됨으로써, R,G,B 각각의 절대 휘도 및 색좌표 값이 정해진다.
이후, 절대 휘도 및 색좌표를 도 7에 도시된 관계식에 대입하여 R,G,B별 휘 도 기여도를 확정한다.
즉, 목표 White 색좌표가 Wx, Wy로 표현되고, R,G,B 삼원색의 색좌표가 (Rx, Ry), (Gx, Gy), (Bx, By)일 때 휘도 기여도의 비율(Pr : Pg : Pb)을 구한다. 편의상 B에 대한 R,G의 휘도 기여도를 계산한다. 따라서 Pb는 1.0을 기준으로 한다. 이후 특정 목표 휘도량을 설정한다. 즉, R,G,B 에 따른 휘도기여도를 확정한 후 이를 휘도량으로 환산한다.
예를 들어, 휘도 기여도가 R이 1이고, G가 2이고, B가 1이라면 100cd의 목표 휘도를 위해 R이 25cd 정도, G가 50cd 정도, B가 25cd정도의 휘도를 내야 한다. 여기서, 제어부(150)는 각 휘도량의 비율에 따른 전류량을 판단하고 판단된 전류량을 기록 저장한다. 이러한 일련의 과정을 통해 원하는 값의 휘도를 나타내는 전류값이 제어부에 기록 저장되고 각 전류량들은 코드화 되어 제어부(150)에 저장되게 된다.
이와 같은 종래 대비 측정자가 수동방식에 의한 셋팅방식과는 달리 제어부에서 자동으로 휘도에 따른 전류량을 셋팅함으로써 상당히 시간을 줄일 수 있고, 정확한 데이터를 얻을 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계발광 표시장치의 휘도 자동 셋팅 장치 및 방법은 휘도검출장치를 이용하여 R,G,B 별 휘도 및 색좌표에 대한 데이터를 제어부에 공급하고, 제어부에는 자동으로 센싱된 휘도 및 색좌표의 비율에 따른 전류량을 판단하고 판단된 전류량을 기록 저장한다. 이러한 일련의 과정을 통해 원하는 값의 휘도를 나타내는 전류값이 제어부에 기록 저장되고 각 전류량들은 코 드화 되어 제어부에 저장되게 된다. 이에 따라, 종래 대비 측정자가 수동방식에 의해 셋팅하는 방식과는 달리 제어부에서 자동으로 휘도에 따른 전류량을 셋팅함으로써 상당히 시간을 줄일 수 있어 생산성이 향상되고, 정확한 데이터를 얻을 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 테스트신호를 이용하여 서로 다른 색으로 제1 내지 제3 발광셀을 발광시키는 구동부와;
    상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 검출하는 검출장치와;
    상기 구동부에 상기 테스트 신호를 공급하고 상기 검출장치의 출력에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 발광셀은 적색광을 방출하고;
    상기 제2 발광셀은 녹색광을 방출하며;
    상기 제3 발광셀은 청색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 검출장치는,
    상기 제1 발광셀로부터의 적색광을 감지하는 적색 광전소자와;
    상기 제2 발광셀로부터의 녹색광을 감지하는 녹색 광전소자와;
    상기 제3 발광셀로부터의 청색광을 감지하는 청색 광전소자와;
    상기 광전소자들 각각으로부터의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정장치.
  4. 테스트신호를 이용하여 서로 다른 색으로 제1 내지 제3 발광셀을 발광시키는 단계와;
    상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 검출하는 단계와;
    상기 검출된 신호에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 발광셀은 적색광을 방출하고,
    상기 제2 발광셀은 녹색광을 방출하며,
    상기 제3 발광셀은 청색광을 방출하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 발광셀의 발광을 감지하여 상기 발광셀들의 휘도와 색좌 표를 검출하는 단계는
    상기 제1 발광셀로부터의 적색광을 감지하는 단계와;
    상기 제2 발광셀로부터의 녹색광을 감지하는 단계와;
    상기 제3 발광셀로부터의 청색광을 감지하는 단계와;
    상기 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 검출된 신호에 따라 상기 발광셀들의 휘도와 색좌표를 설정하는 단계는
    상기 디지털 신호를 이용하여 상기 제1 내지 제3 발광셀들의 휘도 기여도를 판단하는 단계와;
    상기 판단된 휘도 기여도에 대응하여 상기 제1 내지 제3 발광셀에 공급될 아날로그 신호를 설정하는 단계를 포함하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계발광표시장치의 표시특성 자동설정방법.
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