KR20130084009A - 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전계발광 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
본 발명은 4개의 서브 픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하고, 전원인가에 따른 적어도 하나의 단위픽셀을 포함하는 블록으로 구획된 액정 패널, 상기 각 서브 픽셀에 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버, 상기 서브 픽셀들에 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버, 입력되는 3색 소스 데이터의 계조차이를 이용하여 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램으로부터 추출되는 게인값에 따라 상기 블록으로 구획된 액정 패널에 디스플레이되는 영상의 휘도를 조절하는 데이터 변환부, 상기 데이터 변환부로부터 출력되는 휘도 조절 신호에 따른 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러, 기 설정된 구획에 따라 전원을 공급하는 전원공급부를 포함한다.

Description

유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법{Organic Electroluminescent display device and method of driving the same}
본 발명은 유기전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
종래의 LCD(Liquid Crystal Display)모듈을 이용한 디스플레이 장치는 액정에 의한 백라이트 구동전압이 안정적이고 소전압 소전류 구동방식을 갖는다. 또한 PDP(Plasma Display Panal)모듈을 이용한 디스플레이 장치는 대전압, 소전류 구동방식을 이용하여 구동된다.
하지만 OLED(Organic Light Emitting Diode)모듈을 채택한 디스플레이장치는 전류 구동방식으로 소전압 대전류 구동방식을 채택하고 있다.
종래와 같은 OLED구동방식은 자체발광 소자의 효율 및 높은 전류의 TFT(Thin Film Transistor)구동방식으로 최대전류(Peak current)를 보상해야 한다. 특히 최대 전류를 보상하지 않음에 따른 휘도 열화 또는 포화 같은 문제점이 발생함에 따라 영상의 왜곡이 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 최대전류 구동에 따른 휘도의 열화 또는 포화에 따른 영상의 왜곡을 저감시킬 수 있는 유기전계발광 장치 및 그 구동방법을 제공한다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 LED모듈을 통해 출력되는 영상의 휘도를 제어하도록 함으로, 효율적인 구동회로의 동작을 제어하고, 전력의 소모를 최소화할 수 있도록 하는 유기전계발광 장치 및 그 구동방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 장치는 4개의 서브 픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하고, 전원인가에 따른 적어도 하나의 단위픽셀을 포함하는 블록으로 구획된 액정 패널, 상기 각 서브 픽셀에 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버, 상기 서브 픽셀들에 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버, 입력되는 3색 소스 데이터의 계조 차이를 이용하여 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램으로부터 추출되는 게인값에 따라 상기 블록으로 구획된 액정 패널에 디스플레이되는 영상의 휘도를 조절하는 데이터 변환부, 상기 데이터 변환부로부터 출력되는 휘도 조절 신호에 따른 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러, 기 설정된 구획에 따라 전원을 공급하는 전원공급부를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따른 4색의 서브픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하는 액정패널의 구동 방법에 있어서, 입력되는 소스 데이터의 계조값을 산출하는 단계, 상기 산출된 계조값에 따른 히스토그램을 생성하는 단계, 상기 히스토그램 및 상기 계조값에 따라 기 설정된 휘도 레벨 조정을 위한 설정값과 비교하여 게인값을 산출하는 단계, 상기 산출된 게인값에 따라 소스 데이터의 휘도 레벨을 조정하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, OLED모듈을 포함하는 디스플레이장치에 있어서, 구동회로에 대한 신뢰성을 증대시키고, 전류를 효율적으로 소비할 수 있도록 하는 효과를 가질 수 있다.
또한 본 발명은 OLED모듈을 구비한 디스플레이 장치의 구동 수명을 장기화할 수 있고, 영상의 화질을 극대화 하면서도 소비전력을 절감할 수 있도록 하는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 OLED의 유기 TFT포화영역을 나타내기 위한 그래프 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예가 적용되는 유기전계발광 디스플레이장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 디스플레이장치에서 데이터 변환부를 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 디스플레이장치에서 휘도 조정을 위한 동작 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 OLED의 유기 TFT포화영역을 나타내기 뒤한 그래프 예시도이다.
도 1을 참조하면, OLED구동에 있어서 유기물 TFT가 도 1의 그래프에 도시된 바와 같이 포화영역에서 동작하기 때문에 높은 전류가 요구된다.
OLED의 유기물 TFT는 포화 영역에서 동작하므로, 소자의 효율을 감안하게 되면 OLED 구동 시 높은 전류에 의해 신뢰성이 저하되는 경우가 발생하게 된다.
따라서 도 2에 도시되는 블록 구성도를 이용하여 모듈에 공급하는 전류에 따른 휘도를 제어하기 위한 동작을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예가 적용되는 유기전계발광 디스플레이장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 디스플레이 장치는 유기 발광 표시장치이며, 상기 유기발광 표시장치는 유기 물질에 양극(anode)과 음극(cathode)을 형성하고, 형성된 여기자로의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생하는 현상을 이용한 자체 발광형 표시장치이다.
유기 발광 표시장치는 백라이트와 같은 별도의 광원이 요구되지 않아 액정표시장치에 비해 소비전력이 낮을 뿐 아니라 고화질 구현이 가능하고 광시야각 및 빠른 응답 속도 확보가 용이하다.
도 2를 참조하면 유기발광 디스플레이 장치는 복수의 스캔라인(SL1 내지 SLn)과 복수의 데이터 라인(DL1 내지 DLn)이 교차되어 매트릭스 형태로 배열되고, 그 사이에 각각 적색, 녹색 및 청색을 구현하는 화소부가 구비되는 표시패널(2)과 상기 게이트라인 (GL1 내지 GLn)을 통해 표시패널(2)에 스캔 구동 신호를 공급하는 게이트 드라이버(6)와 상기 데이터 라인(DL1 내지 DLn)에 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버(4)와 외부 시스템으로부터 제어신호 및 데이터 신호를 공급받아 상기 게이트 드라이버(6) 및 데이터 드라이버(4)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(8)를 포함한다.
유기전계발광 표시장치는 데이터 드라이버(4)에 공급되는 데이터 신호와 표시 패널(2)로부터 피드백한 데이터를 분석 및 비교하여 트랜지스터의 열화에 정도에 따라 휘도를 변조하는 데이터 변환부(10)를 포함한다.
표시패널(2)에는 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 픽셀들이 서브 픽셀의 행 방향으로 반복적으로 형성된다. 이러한 적색, 녹색 및 청색 서브 픽셀들 각각에는 각 색에 대응되는 컬러필터가 배치되는 반면에 백색 서브픽셀에는 별도의 컬러필터가 배치되지 않는다. 그리고 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브 픽셀들은 동일한 면적 비율 또는 다른 면적 비율의 스트라이프 구조를 이룬다.
게이트 드라이버(6)는 상기 타이밍 컨트롤러(8)로부터 공급되는 제어신호에 따라 게이트 라인에 1프레임 구간 동안 스캔 신호를 공급한다.
데이터드라이버(4)는 상기 타이밍 컨트롤러(8)로부터 데이터 제어신호 및 데이터 신호가 공급되며, 공급된 데이터 신호를 기준전압에 대응하여 아날로그 형태로 변환하고 변환된 아날로그 데이터를 데이터 라인에 공급한다.
타이밍 컨트롤러(8)는 상기 게이트 드라이버(6) 및 데이터 드라이버(4)를 제어하는 스캔 제어신호와 데이터 제어신호 및 데이터 신호를 생성한다. 상기 타이밍 컨트롤러(8)는 상기 게이트 드라이버(6)에 스캔 제어신호를 공급하고 데이터 드라이버(4)에 데이터 제어신호 및 데이터 신호를 공급한다.
데이터 변환부(10)는 외부로부터 입력되는 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 서브픽셀로 구성되는 단위픽셀 각각에 공급되는 3색 소스 데이터의 계조 차이를 이용하여 계조 차이별 히스토그램을 추출한다. 상기 추출된 계조 차이별 히스토그램으로부터 추출되는 게인값에 따라 3색 소스 데이터를 4색 데이터(RGBW)로 변환하여 타이밍 컨트롤러(8)로 공급한다.
전원공급부(12)는 전원 공급원으로부터 원천 전원을 공급받아 각 내장 회로 별로 상기 원천 전원을 분할하여 전원 전압을 전달한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 디스플레이장치에서 데이터 변환부를 나타낸 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 데이터변환부(10)는 계조 검출부(110), 히스토그램 생성부(120) 및 게인값 추출부(130)를 포함한다.
계조 검출부(110)는 입력되는 화상의 각 단위픽셀의 3색 소스 데이터(RGB)를 전원공급부(12)의 전원인가 블록에 따라 그룹화된 블록에 대한 계조 특성을 검출한다. 상기 계조 검출부(110)는 각 블록에 대한 3색 데이터(RGB)를 서로 비교하여 단위 그룹별 최대 계조값과 최소 계조값을 검출한다. 계조 검출부(110)는 검출된 최대 계조값 및 최소 계조값을 히스토그램 생성부(120)로 출력한다.
히스토그램 생성부(120)는 상기 블록 별로 산출된 최대 계조값과 최소 계조값에 대한 픽셀 수를 계수하여 히스토그램을 산출한다.
게인값 추출부(130)는 상기 히스토그램 생성부(120)에서 생성된 히스토그램에 대하여 계조에 따른 기 설정된 기준 계조값에 따른 게인값을 추출한다. 즉, 게인값 추출부(130)는 상기 히스토그램 생성부(120)에서 생성된 히스토그램에 따라 상기 블록의 휘도를 조정하기 위한 게인값을 추출하게 된다. 상기 게인값은 기 설정된 휘도 조정 레벨과 상기 추출된 히스토그램에 따른 휘도값을 비교하여 조정 게인값을 산출할 수 있다.
상기의 유기전계발광 장치 및 상기 유기전계발광 장치의 데이터 변환부의 동작에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 휘도레벨을 조정하기 위한 동작을 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 디스플레이장치에서 휘도 조정을 위한 동작 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 장치는 전원공급부(12)로부터 AC전원을 입력받아(402단계) 디스플레이 장치의 내부에 원천 전원을 분할하여 전원 전압을 전달하여 디스플레이 장치의 구동전원을 인가한다.(404단계) 특히 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 장치의 전원은 기 설정된 블록에 따라 전원이 인가될 수 있다. 즉, 표시패널(2)은 전원 인가를 위하여 임의의 블록으로 구획될 수 있으며, 상기 구획 블록에 따라 전원인가가 이루어질 수 있다.
디스플레이 장치는 전원 인가에 따라 데이터 신호를 출력하는 시그널 보드를 구동한다.(406단계)
디스플레이 장치는 상기 시그널 보드가 구동되기 시작하면 타이머컨트롤러(8)를 구동한다. 즉 디스플레이 장치에 전원공급부(12)로부터 입력되는 전압에 따라 신호 및 타이밍 컨트롤러 보드와 OLED드라이버가 구동된다.(408단계)
디스플레이 장치는 OLED드라이버가 구동됨에 따라 상기 디스플레이 장치에 공급되는 전압에 따른 전류값을 확인하기 위하여 피드백 신호를 출력하고, 상기 피드백된 전류값을 확인한다.(410단계)
디스플레이 장치는 상기 전류값 확인 결과에 따른 전원 인가 블록에 따른 휘도 레벨을 확인한다.(414단계)
디스플레이 장치는 전원 인가 블록에 따른 휘도 레벨 확인 결과 기 설정된 휘도 레벨과 비교하여 휘도레벨 조정을 위한 게인값을 산출한다.(414단계)
디스플레이 장치는 상기 산출된 게인값에 따라 휘도 레벨을 조정하게 된다.(416단계)
상기와 같이 본 발명은 전원이 인가되는 블록에 따라 휘도레벨을 조정함에 있어서, 기 설정된 휘도 레벨 조정값과 비교하고 상기 블록에 따른 계조값을 확인하고 상기 계조값에 따른 휘도 레벨을 조정하도록 하여 휘도를 유지하거나 최적화 할 수 있도록 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 4개의 서브 픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하고, 전원인가에 따른 적어도 하나의 단위픽셀을 포함하는 블록으로 구획된 액정 패널;
    상기 각 서브 픽셀에 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버;
    상기 서브 픽셀들에 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버;
    입력되는 3색 소스 데이터의 계조 차이를 이용하여 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램으로부터 추출되는 게인값에 따라 상기 블록으로 구획된 액정 패널에 디스플레이되는 영상의 휘도를 조절하는 데이터 변환부;
    상기 데이터 변환부로부터 출력되는 휘도 조절 신호에 따른 데이터 드라이버를 제어하는 타이밍 컨트롤러;
    기 설정된 구획에 따라 전원을 공급하는 전원공급부;를 포함하는
    유기전계발광 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는
    상기 히스토그램과 기 설정된 설정값에 따른 게인값을 생성하는
    유기전계발광 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 데이터 변환부는
    전원인가에 따라 블록으로 구획된 액정패널에 디스플레이되는 3색 데이를 상기 블록에 따라 계조값을 산출하는 계조 검출부;
    상기 계조 검출부에서 검출된 계조값에 따른 히스토그램을 생성하는 히스토그램 생성부;
    상기 히스토그램 생성부 및 계조 검출부에서 검출된 값과 기 설정된 휘도 조정을 위한 설정값과 비교하여 휘도 레벨 조정을 위한 게인값을 산출하는 게인값 산출부;를 포함하는
    유기전계발광 표시장치
  4. 제3항에 있어서,
    상기 히스토그램 생성부는
    계조 검출부에서 검출된 계조값에 대하여 최대 계조값과 최소 계조값을 감산하여 히스토그램을 생성하는
    유기전계발광 표시장치.
  5. 4색의 서브픽셀로 이루어진 복수의 단위픽셀을 포함하는 액정패널의 구동 방법에 있어서,
    입력되는 소스 데이터의 계조값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 계조값에 따른 히스토그램을 생성하는 단계;
    상기 히스토그램 및 상기 계조값에 따라 기 설정된 휘도 레벨 조정을 위한 설정값과 비교하여 게인값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 게인값에 따라 소스 데이터의 휘도 레벨을 조정하는 단계;를 포함하는
    유기전계발광장치의 구동 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 히스토그램 생성단계는
    상기 산출된 계조값에 있어서 최대 계조값과 최소 계조값을 감산하여 상기 히스토그램을 생성하는
    유기전계발광장치의 구동 방법.
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