KR20150076783A - 유기 발광 다이오드 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치 - Google Patents

유기 발광 다이오드 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열화 보상에 따라 적응적으로 피크 휘도를 제어함으로써 고계조 영역에서도 보상 마진을 확보할 수 있는 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 데이터 처리 방법은 최대 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조하는 제1 단계와; 열화 보상 게인을 이용하여 상기 변조된 데이터를 열화 보상하는 제2 단계와; 상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고 그 열화 정도에 따라 열화 보상 게인을 검출하고 저장하여 상기 열화 보상 게인을 출력하는 제3 단계와; 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인 중 상기 최대 열화 보상 게인을 검출하여 출력하는 제4 단계와; 상기 입력 데이터를 분석하여 PLC 게인을 설정하고, 상기 최대 열화 보상 게인에 의해 상기 PLC 게인을 변조하는 제5 단계와; 상기 열화 보상된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고 상기 변조 PLC 게인에 의해 상기 피크 휘도를 조절하는 제6 단계를 포함한다.

Description

유기 발광 다이오드 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF PROCESSING DATA OF ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; 이하 OLED) 표시 장치에 관한 것으로, 특히 열화 보상에 따라 적응적으로 피크 휘도를 제어함으로써 보상 마진을 충분하게 확보할 수 있는 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치에 관한 것이다.
OLED 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 유기 발광층을 발광시키는 자발광 소자로 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능하여 차세대 표시 장치로 기대되고 있다.
OLED 표시 장치를 구성하는 다수의 화소들(서브화소들) 각각은 애노드 및 캐소드 사이의 유기 발광층으로 구성된 OLED 소자와, OLED 소자를 독립적으로 구동하는 화소 회로를 구비한다. 화소 회로는 적어도 스위칭 트랜지스터 및 스토리지 커패시터와 구동 트랜지스터를 포함한다. 스위칭 트랜지스터는 스캔 펄스에 응답하여 데이터 신호에 대응하는 전압을 스토리지 커패시터에 충전하고, 구동 트랜지스터는 스토리지 커패시터에 충전된 전압에 따라 OLED 소자로 공급되는 전류를 제어하여 OLED 소자의 발광량을 조절한다. OLED의 발광량은 구동 트랜지스터로부터 공급되는 전류에 비례한다.
소비 전력을 감소시키기 위하여, 종래의 OLED 표시 장치는 입력 영상에 따라 피크 휘도(최대 화이트 휘도)를 제어하여 표시 패널의 전류를 제어하는 방법을 이용한다. 종래의 OLED 표시 장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 각 프레임의 평균 화상 레벨(Average Picture Level; 이하 APL)에 따라 결정된 피크 휘도 제어(Peak Luminance Control; 이하 PLC) 게인을 이용하여 피크 휘도를 제어한다. 예를 들면, 종래의 OLED 표시 장치는 APL이 100%로 높으면 PLC 게인 1을 이용하여 피크 휘도를 100nit로 낮추고, APL이 25%로 낮으면 PLC 게인 4를 이용하여 피크 휘도를 500nit로 높임으로써 소비 전력을 절감하고 있다.
OLED 표시 장치는 구동 시간의 경과에 따라 OLED 소자가 전기적 스트레스에 의해 열화가 비선형적으로 진행됨으로써 동일 데이터 대비 휘도 편차가 발생하여 잔상이 발생하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위하여, OLED 표시 장치는 데이터 누적을 통해 열화 정도를 예측하여 데이터를 보상함으로써 도 2에 도시된 바와 같이 휘도를 증가시키는 열화 보상 방법을 이용하고 있다.
그러나, 종래의 열화 보상 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 보상 마진이 충분한 저계조 및 중간계조 영역에서는 열화 보상이 가능하지만, 보상 마진이 불충분한 고계조 영역에서는 피크 휘도로 포화 상태가 되어 보상이 불가능한 문제점이 있다.
한편, 보상 마진 확보를 위해 처음부터 최대 감마 전압을 높이는 경우 소비 전력이 증가하고 계조 표현 능력이 저하되어 화질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 열화 보상에 따라 적응적으로 피크 휘도를 제어함으로써 고계조 영역에서도 보상 마진을 확보할 수 있는 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법은 최대 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조하는 제1 단계와; 열화 보상 게인을 이용하여 상기 변조된 데이터를 열화 보상하는 제2 단계와; 상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고 그 열화 정도에 따라 열화 보상 게인을 검출하고 저장하여 상기 열화 보상 게인을 출력하는 제3 단계와; 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인 중 상기 최대 열화 보상 게인을 검출하여 출력하는 제4 단계와; 상기 입력 데이터를 분석하여 PLC 게인을 설정하고, 상기 최대 열화 보상 게인에 의해 상기 PLC 게인을 변조하는 제5 단계와; 상기 열화 보상된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고 상기 변조 PLC 게인에 의해 상기 피크 휘도를 조절하는 제6 단계를 포함한다.
상기 제3 단계는 상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 상기 각 서브픽셀의 누적 데이터를 출력하는 단계와; 상기 누적 데이터를 이용하여 상기 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하는 단계와; 상기 판단된 열화 정도에 대응하는 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 선택하여 출력하는 단계와; 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 저장하여 출력하는 단계를 포함한다.
본 발명의 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법은 상기 변조된 데이터를 상기 열화 보상하기 이전에 상기 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱한 정보를 이용하여 검출된 보상 정보를 이용하여 상기 변조된 데이터를 보상하거나, 상기 열화 보상 이후에 상기 보상 정보를 이용하여 상기 열화 보상된 데이터를 보상하는 단계를 추가로 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 데이터 처리 장치는 최대 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조하는 데이터 변조부와; 열화 보상 게인을 이용하여 상기 변조된 데이터를 열화 보상하는 데이터 보상부와; 상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고 그 열화 정도에 따라 열화 보상 게인을 검출하고 저장하여 상기 열화 보상 게인을 출력하는 열화 보상 게인 검출부와; 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인 중 상기 최대 열화 보상 게인을 검출하여 출력하는 최대 게인 검출부와; 상기 입력 데이터를 분석하여 PLC 게인을 설정하고, 상기 최대 열화 보상 게인에 의해 PLC 게인을 변조하는 PLC 설정부와; 상기 열화 보상된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고 상기 변조 PLC 게인에 의해 상기 피크 휘도를 조절하는 PLC 연산부를 구비한다.
상기 열화 보상 게인 검출부는 상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 상기 각 서브픽셀의 누적 데이터를 출력하는 데이터 누적부와; 상기 누적 데이터를 이용하여 상기 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하는 열화 정도 판단부와; 상기 판단된 열화 정도에 대응하는 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 선택하여 출력하는 게인 룩업테이블과; 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 저장하여 출력하는 게인 저장부를 포함한다.
상기 데이터 보상부는 상기 변조된 데이터를 상기 열화 보상하기 이전에 상기 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱한 정보를 이용하여 검출된 보상 정보를 이용하여 상기 변조된 데이터를 보상하거나, 상기 열화 보상 이후에 상기 보상 정보를 이용하여 상기 열화 보상된 데이터를 보상한다.
본 발명에 따른 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법 및 장치는 열화 보상 게인에 따라 데이터를 열화 보상 하기 이전에 최대 열화 보상 게인에 따라 입력 데이터를 변조함과 아울러 최대 열화 보상 게인에 따라 PLC 게인을 변조하여 피크 휘도를 제어함으로써 열화가 진행되기 이전에는 추가적인 보상 마진을 확보하지 않으므로 초기에 보상 마진을 확보하는 경우보다 소비전력을 절감할 수 있고, 열화가 진행되면 보상 마진을 확보하여 휘도 저하없이 열화 보상을 수행할 수 있으므로 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 OLED 표시 장치의 피크 휘도 조절 방법을 설명하는 그래프이다.
도 2는 종래의 OLED 표시 장치의 열화 보상 전후의 계조에 대한 휘도 변화를 비교하여 나타낸 그래프들이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 3에 도시된 타이밍 컨트롤러의 데이터 처리부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 데이터 처리부의 데이터 처리 방법을 단계적으로 나타낸 플로우챠트이다.
도 6은 도 4에 도시된 열화 보상 게인 검출부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 열화 보상 마진 확보를 보여주는 개념도이다.
도 8은 종래와 본 발명에 따른 OLED 표시 장치의 열화 보상 전후의 계조에 대한 휘도 변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피크 휘도 제어부가 적용된 OLED 표시 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3에 나타낸 OLED 표시 장치는 타이밍 컨트롤러(10), 데이터 드라이버(20), 게이트 드라이버(30), 감마 전압 생성부(40) 및 표시 패널(50)을 구비한다.
타이밍 컨트롤러(10)는 외부로부터 입력되는 다수의 동기 신호를 이용하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)의 구동 타이밍을 각각 제어하는 데이터 제어 신호 및 게이트 제어 신호를 생성하여 데이터 드라이버(20) 및 게이트 드라이버(30)로 출력한다.
타이밍 컨트롤러(10)는 화질 향상이나 소비 전력 절감 등을 위한 다양한 데이터 변조 방법을 통해 입력 영상을 변조할 수 있다.
타이밍 컨트롤러(10)는 데이터의 누적을 통해 각 서브픽셀의 열화 정도 예측하여 각 서브픽셀의 열화를 보상하기 위한 열화 보상 게인을 검출하여 저장하고, 저장된 열화 보상 게인으로 입력 데이터를 보상한다.
특히, 타이밍 컨트롤러(10)는 데이터가 열화 보상되기 이전에 각 서브픽셀의 열화 보상 게인 중 최대 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조한다.
또한, 타이밍 컨트롤러(10)는 입력 데이터를 분석하여 APL 등과 같은 영상 특성에 PLC 게인을 설정하며, PLC 게인에 의해 피크 휘도를 조절한다. 이때, 타이밍 컨트롤러(10)는 최대 열화 보상 게인에 의해 PLC 게인을 변조하고, 변조 PLC 게인을 이용하여 피크 휘도를 조절한다. 타이밍 컨트롤러(10)의 피크 휘도 제어 방법으로는 열화 보상이 완료된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고 변조 PLC 게인에 의해 피크 휘도를 조절하며 조절된 피크 휘도를 최대 감마 전압으로 변환하여 감마 전압 생성부(40)로 공급한다.
열화가 진행되지 않은 초기 구동시 열화 보상 게인은 1이므로 입력 데이터 및 PLC 게인은 변조되지 않는다.
타이밍 컨트롤러(10)는 데이터 드라이버(20)를 통해 각 서브픽셀 구동 TFT(DT)의 임계 전압(Vth) 및 이동도 특성을 포함하는 정보를 센싱하고, 센싱된 정보(센싱 데이터)를 미리 설정된 기준 정보와 비교하여 보상 정보를 검출하여 저장한다. 타이밍 컨트롤러(10)는 상기 열화 보상 이전에 상기 보정 정보를 이용하여 상기 변조된 데이터를 보상하거나, 상기 열화 보상 이후에 상기 보정 정보를 이용하여 상기 열화 보상된 데이터를 보상함으로써 각 서브픽셀의 구동 TFT의 특성 편차를 보상할 수 있다.
감마 전압 생성부(40)는 서로 다른 레벨을 갖는 다수의 감마 전압을 포함하는 감마 전압 세트를 생성하여 데이터 드라이버(20)로 공급한다. 감마 전압 생성부(40)는 타이밍 컨트롤러(100)로부터 공급된 최대 감마 전압을 저항 스트링을 통해 분압하여 다수의 감마 전압을 포함하는 감마 전압 세트를 생성하여 출력한다. 감마 전압 생성부(40)는 프로그래머블(Programmable) 감마를 이용할 수 있다. 감마 전압 생성부(40)는 데이터 드라이버(20)에 내장될 수 있다.
데이터 드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터의 데이터 제어 신호에 응답하여 타이밍 컨트롤러(10)로부터의 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환하여 표시 패널(50)의 다수의 데이터 라인으로 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(20)는 감마 전압 생성부(40)로부터의 감마 전압 세트를 데이터의 계조값에 각각 대응하는 계조 전압들로 세분화한 다음, 세분화된 계조 전압들을 이용하여 디지털 데이터를 아날로그 데이터 신호로 변환한다. 데이터 드라이버(20)는 타이밍 컨트롤러(10)의 제어에 따라 외부 보상을 위한 센싱 모드와 표시 구동을 위한 표시 모드로 구동된다. 데이터 드라이버(20)는 표시 모드에서 데이터 신호를 이용하여 데이터 라인을 통해 각 서브픽셀을 구동한다. 데이터 드라이버(20)는 센싱 모드에서 프라차지 전압을 이용하여 각 서브픽셀을 구동한 다음, 구동된 각 서브픽셀로부터 센싱 전압 또는 센싱 전류를 센싱 채널(데이터 라인 또는 레퍼런스 라인)을 통해 센싱하여 센싱 데이터로 변환하고, 센싱 데이터를 타이밍 컨트롤러(10)로 전송한다.
데이터 드라이버(20)는 적어도 하나의 데이터 드라이브 IC로 구성되어 TCP(Tape Carrier Package), COF(Chip On Film), FPC(Flexible Print Circuit) 등과 같은 회로 필름에 실장되고, 표시 패널(50)에 TAB(Tape Automatic Bonding) 방식으로 부착되거나, COG(Chip On Glass) 방식으로 표시 패널(50)의 비표시 영역 상에 실장될 수 있다.
게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터의 게이트 제어 신호에 응답하여 표시 패널(50)의 다수의 게이트 라인을 순차적으로 구동한다. 게이트 드라이버(30)는 게이트 제어 신호에 응답하여 각 게이트 라인에 해당 스캔 기간에서 게이트 온 전압의 스캔 펄스를 공급하고, 나머지 기간에서는 게이트 오프 전압을 공급한다. 게이트 드라이버(30)는 타이밍 컨트롤러(10)로부터 직접 게이트 제어 신호를 공급받거나, 타이밍 컨트롤러(10)로부터 데이터 드라이버(20)를 경유하여 게이트 제어 신호를 공급받을 수 있다.
게이트 드라이버(30)는 적어도 하나의 게이트 드라이브 IC로 구성되고 TCP, COF, FPC 등과 같은 회로 필름에 실장되어 표시 패널(50)에 TAB 방식으로 부착되거나, COG 방식으로 표시 패널(50)의 비표시 영역 상에 실장될 수 있다. 이와 달리, 게이트 드라이버(30)는 표시 패널(50)의 픽셀 어레이에 형성되는 TFT 어레이와 함께 TFT 기판의 비표시 영역에 형성됨으로써 표시 패널(50)에 내장된 GIP(Gate In Panel) 타입으로 형성될 수 있다.
표시 패널(50)은 매트릭스 형태의 픽셀 어레이를 포함한다. 픽셀 어레이의 각 픽셀은 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 서브픽셀의 조합으로 원하는 색을 구현하고, 휘도 향상을 위한 백색(W) 서브픽셀을 추가로 구비하기도 한다.
각 서브픽셀은 OLED 소자 및 그 OLED 소자를 구동하기 위한 픽셀 회로를 구비한다. 픽셀 회로는 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2) 및 구동 TFT(DT)와 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 또한, 픽셀 회로는 제1 및 제2 스위칭 TFT(ST1, ST2)를 각각 제어하는 제1 및 제2 게이트 라인(GLn1, GLn2)과, 제1 스위칭 TFT(ST1)에 데이터 신호 공급하는 데이터 라인(DLm)과, 제2 스위칭 TFT(ST2)에 레퍼런스 전압(Vref)을 공급하는 레퍼런스 라인(RLm)과, 구동 TFT(DT)에 고전위 전원(ELVDD)을 공급하는 ELVDD 라인과, OLED의 캐소드에 저전위 전원(ELVSS)을 공급하는 ELVSS 라인과 접속된다.
OLED는 ELVDD 라인 및 ELVSS 라인 사이에 구동 TFT(DT)와 직렬로 접속된다. OLED는 구동 TFT(DT)와 접속된 애노드와, ELVSS 라인과 접속된 캐소드와, 애노드 및 캐소드 사이의 발광층을 구비한다. 발광층은 캐소드와 애노드 사이에 순차 적층된 전자 주입층, 전자 수송층, 유기 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층을 구비한다. OLED는 애노드와 캐소드 사이에 포지티브 바이어스가 인가되면 캐소드로부터의 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 공급되고, 애노드로부터의 정공이 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 유기 발광층으로 공급된다. 이에 따라, 유기 발광층에서는 공급된 전자 및 정공의 재결합으로 형광 또는 인광 물질을 발광시킴으로써 전류량에 비례하는 광을 발생한다.
제1 스위칭 TFT(ST1)는 제1 게이트 라인(GLn1)의 제어에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호에 대응하는 전압을 스토리지 커패시터(Cst)에 충전한다. 이때, 제2 스위칭 TFT(ST2)는 제2 게이트 라인(GLn2)의 제어에 응답하여 레퍼런스 라인(RLm)으로부터의 레퍼런스 전압(Vref)을 구동 TFT(DT)와 OLED 소자 사이의 접속 노드에 공급한다. 구동 TFT(DT)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 따라 OLED 소자로 공급되는 전류를 제어하여 OLED 소자의 발광량을 조절한다. 한편, 제2 스위칭 TFT(ST2)는 센싱 모드에서 픽셀 회로의 구동 특성에 따라 출력되는 픽셀 전류를 레퍼런스 라인(RLm)으로 공급하는 경로로 이용될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 타이밍 컨트롤러에 내장된 데이터 처리부의 내부 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 데이터 처리부의 데이터 처리 방법을 단계적으로 나타낸 플로우챠트이다.
도 4에 도시된 타이밍 컨트롤러(10)의 데이터 처리부는 데이터 입력부(11), 데이터 변조부(12), 데이터 보상부(13), 데이터 출력부(14), 열화 보상 게인 검출부(15), 최대 게인 검출부(16), PLC 게인 설정부(17), PLC 연산부(18)를 구비한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 데이터 입력부(11)는 외부로부터 입력된 데이터를 수신하여 데이터 변조부(12) 및 PLC 게인 설정부(17)로 출력한다. (S11)
데이터 변조부(12)는 최대 게인 검출부(16)로부터 공급된 최대 열화 보상 게인을 이용하여 데이터를 변조하여 출력한다. (S12) 데이터 변조부(12)는 최대 열화 보상 게인에 따라 데이터가 감소하도록 변조하여 출력할 수 있다.
데이터 보상부(13)는 열화 보상 게인 검출부(15)로부터 공급된 열화 보상 게인을 이용하여 데이터 변조부(12)로부터 출력된 변조 데이터를 보상하여 출력한다. (S13) 데이터 보상부(13)는 변조 데이터와 열화 보상 게인을 승산하여 변조 데이터를 열화 보상할 수 있다.
추가로, 데이터 보상부(13)는 열화 보상 이전에 각 서브픽셀의 구동 TFT의 특성을 보상하기 위한 보상 정보를 이용하여 데이터 변조부(12)로부터 출력된 데이터를 먼저 보상한 다음, 열화 보상 게인을 이용하여 열화 보상을 실시할 수 있다. 이와 달리, 데이터 보상부(13)는 상기 열화 보상 이후에 상기 보정 정보를 이용하여 상기 열화 보상된 데이터를 보상함으로써 각 서브픽셀의 구동 TFT의 특성 편차를 보상할 수 있다.
데이터 출력부(14)는 데이터 보상부(13)로부터 출력된 데이터를 열화 보상 게인 검출부(15) 및 PLC 연산부(18)로 출력함과 아울러 데이터 드라이버(20)로 출력한다. (S14)
열화 보상 게인 검출부(15)는 데이터 출력부(14)로부터 공급된 출력 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고, 판단된 열화 정도에 따른 열화 보상 게인을 서브픽셀별로 설정하여 저장하고, 저장된 열화 보상 게인을 데이터 보상부(13) 및 최대 게인 검출부(16)로 출력한다. (S15)
최대 게인 검출부(16)는 열화 보상 게인 검출부(15)에 저장된 서브픽셀별 열화 보상 게인을 비교하여 최대 열화 보상 게인을 검출하여 데이터 변조부(12) 및 PLC 게인 설정부(17)로 출력한다. (S16)
PLC 게인 설정부(17)는 데이터 입력부(11)로부터 출력된 데이터를 분석하여 영상 특성에 따른 PLC 게인을 설정하고, 최대 게인 검출부(16)로부터 출력된 최대 열화 보상 게인을 이용하여 PLC 게인을 변조하고, 변조 PLC 게인을 PLC 연산부(18)로 출력한다. (S17) PLC 게인 설정부(17)는 입력 데이터를 프레임 단위로 분석하여 검출한 APL에 따라 PLC 게인을 설정할 수 있고, 추가로 에지 정보나 히스토그램 분산 정보 등과 같은 인지 특성 정보 등을 이용하여 PLC 게인을 보정할 수 있다. PLC 게인 설정부(17)는 PLC 게인과 최대 열화 보상 게인을 곱셈 연산하여 PLC 게인을 변조할 수 있다.
PLC 연산부(18)는 데이터 출력부(14)로부터 출력된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고, PLC 게인 설정부(17)로부터 공급된 변조 PLC 게인을 이용하여 피크 휘도를 조절하며, 조절된 피크 휘도를 최대 감마 전압으로 변환하여 감마 전압 생성부(40)로 출력한다. (S18)
열화가 진행되지 않은 초기 구동시 열화 보상 게인은 1이므로 입력 데이터 및 PLC 게인은 변조되지 않는다.
도 6은 도 4에 도시된 열화 보상 게인 검출부의 내부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6에 도시된 열화 보상 게인 검출부(15)는 데이터 누적부(151), 열화 정도 판단부(152), 게인 룩업 테이블(Look-up Table; 이하 LUT)(153), 게인 저장부(154)를 구비한다.
데이터 누적부(151)는 도 4에 도시된 데이터 출력부(14)로부터 공급된 출력 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 누적 데이터를 출력한다.
열화 정도 판단부(152)는 데이터 누적부(151)로부터 공급된 누적 데이터를 이용하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고, 판단된 열화 정도 데이터를 출력한다.
게인 LUT(153)은 열화 정도 판단부(152)로부터 공급된 열화 정도 데이터를 이용하여 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 선택하여 출력한다. 이를 위하여, 게인 LUT(153)에는 열화 정도 데이터에 따른 열화 보상 게인이 미리 설정되어 LUT 형태로 저장되어 있다.
게인 저장부(154)는 게인 LUT(153)로부터 공급된 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 저장하여 도 4에 도시된 데이터 보상부(13) 및 최대 게인 검출부(16)로 공급한다. 게인 저장부(154)는 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 저장하는 프레임 메모리로 구현된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 OLED 표시 장치의 열화 보상 마진 확보를 보여주는 개념도이다.
도 7을 참조하면, OLED 표시 장치에서 열화가 진행되기 이전에 PLC 게인이 1로 설정되고 피크 휘도는 100nit로 설정되어 사용된다. 구동 시간 경과에 따라 OLED 소자가 열화되면 피크 휘도 80nit로 감소할 수 있으나, 최대 열화 보상 게인(JB_2=1.2)을 이용하여 데이터를 변조함과 아울러 PLC 게인을 1.2로 변조함으로써 고계조 영역에서 피크 휘도가 포화되어 열화되지 않고 열화 보상 마진이 확보되어 피크 휘도가 120nit로 증가할 수 있음을 알 수 있다. 이에 따라, OLED 소자가 열화되더라도 초기 구동의 휘도와 유사하게 보상할 수 있고, 열화 보상 마진을 시간 경과에 따라 적응적으로 확보할 수 있음을 알 수 있다.
도 8은 종래와 본 발명에 따른 OLED 표시 장치의 열화 보상 전후의 계조에 대한 휘도 변화를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 8을 참조하면, 종래의 OLED 표시 장치에서는 열화 보상시 고계조 영역에서는 보상 마진이 확보되지 않고 포화되어 열화 보상이 불가능한 문제점이 있으나, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치에서는 열화 보상시 최대 열화 보상 게인에 의해 입력 데이터 및 PLC 게인을 변조함으로써 고계조 영역에서도 열화 보상 마진이 확보되어 열화 보상이 가능함을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치는 데이터 누적에 따른 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이이터를 열화 보상 하기 이전에 최대 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조함과 아울러 PLC 게인을 변조하여 피크 휘도를 제어한다.
따라서, 본 발명에 따른 OLED 표시 장치는 열화가 진행되기 이전에는 추가적인 보상 마진을 확보하지 않으므로 초기에 보상 마진을 확보하는 경우보다 소비전력을 절감할 수 있고, 열화가 진행되면 보상 마진을 확보하여 휘도 저하없이 열화 보상을 수행할 수 있으므로 화질을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
10: 타이밍 컨트롤러 20: 데이터 드라이버
30: 게이트 드라이버 40: 감마 전압 생성부
50: 표시 패널 11: 데이터 입력부
12: 데이터 변조부 13: 데이터 보상부
14: 데이터 출력부 15: 열화 보상 게인 검출부
16: 최대 게인 검출부 17: PLC 게인 설정부
18: PLC 연산부 151: 데이터 누적부
152: 열화 정도 판단부 153: 게인 LUT
154: 게인 저장부

Claims (6)

  1. 최대 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조하는 제1 단계와;
    열화 보상 게인을 이용하여 상기 변조된 데이터를 열화 보상하는 제2 단계와;
    상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고 그 열화 정도에 따라 열화 보상 게인을 검출하고 저장하여 상기 열화 보상 게인을 출력하는 제3 단계와;
    상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인 중 상기 최대 열화 보상 게인을 검출하여 출력하는 제4 단계와;
    상기 입력 데이터를 분석하여 피크 휘도 제어(이하 PLC) 게인을 설정하고, 상기 최대 열화 보상 게인에 의해 상기 PLC 게인을 변조하는 제5 단계와;
    상기 열화 보상된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고 상기 변조 PLC 게인에 의해 상기 피크 휘도를 조절하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드(이하 OLED) 표시 장치의 데이터 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 단계는
    상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 상기 각 서브픽셀의 누적 데이터를 출력하는 단계와;
    상기 누적 데이터를 이용하여 상기 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하는 단계와;
    상기 판단된 열화 정도에 대응하는 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 선택하여 출력하는 단계와;
    상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 저장하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 변조된 데이터를 상기 열화 보상하기 이전에 상기 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱한 정보를 이용하여 검출된 보상 정보를 이용하여 상기 변조된 데이터를 보상하거나,
    상기 열화 보상 이후에 상기 보상 정보를 이용하여 상기 열화 보상된 데이터를 보상하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치의 데이터 처리 방법.
  4. 최대 열화 보상 게인을 이용하여 입력 데이터를 변조하는 데이터 변조부와;
    열화 보상 게인을 이용하여 상기 변조된 데이터를 열화 보상하는 데이터 보상부와;
    상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하고 그 열화 정도에 따라 열화 보상 게인을 검출하고 저장하여 상기 열화 보상 게인을 출력하는 열화 보상 게인 검출부와;
    상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인 중 상기 최대 열화 보상 게인을 검출하여 출력하는 최대 게인 검출부와;
    상기 입력 데이터를 분석하여 PLC 게인을 설정하고, 상기 최대 열화 보상 게인에 의해 PLC 게인을 변조하는 PLC 설정부와;
    상기 열화 보상된 데이터를 분석하여 피크 휘도를 검출하고 상기 변조 PLC 게인에 의해 상기 피크 휘도를 조절하는 PLC 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치의 데이터 처리 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 열화 보상 게인 검출부는
    상기 열화 보상된 데이터를 누적하여 상기 각 서브픽셀의 누적 데이터를 출력하는 데이터 누적부와;
    상기 누적 데이터를 이용하여 상기 각 서브픽셀의 열화 정도를 판단하는 열화 정도 판단부와;
    상기 판단된 열화 정도에 대응하는 상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 선택하여 출력하는 게인 룩업테이블과;
    상기 각 서브픽셀의 열화 보상 게인을 저장하여 출력하는 게인 저장부를 포함하는 것을 OLED 표시 장치의 데이터 처리 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 데이터 보상부는
    상기 변조된 데이터를 상기 열화 보상하기 이전에 상기 각 서브픽셀의 구동 특성을 센싱한 정보를 이용하여 검출된 보상 정보를 이용하여 상기 변조된 데이터를 보상하거나,
    상기 열화 보상 이후에 상기 보상 정보를 이용하여 상기 열화 보상된 데이터를 보상하는 것을 특징으로 하는 OLED 표시 장치의 데이터 처리 장치.
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