KR20150108442A

KR20150108442A - 디지털 비디오 데이터를 보정하기 위한 보정 데이터 산출방법과 이를 이용하여 생성한 룩-업 테이블을 포함하는 유기전계발광 표시장치

Info

Publication number: KR20150108442A
Application number: KR1020140030806A
Authority: KR
Inventors: 최원준
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2014-03-17
Filing date: 2014-03-17
Publication date: 2015-09-30
Also published as: US9691324B2; KR102159389B1; US20150262524A1

Abstract

본 발명의 실시 예는 디지털 비디오 데이터를 보정하기 위한 보정 데이터 산출방법과 이를 이용하여 생성한 룩-업 테이블을 포함하는 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법은 제1 계조 전압을 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제1 휘도값을 산출하는 단계; 제2 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제2 휘도값을 산출하는 단계; 상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들을 이용하여 보정 계수들을 산출하는 단계; 및 상기 보정 계수들에 기초하여 보정 데이터를 산출하는 단계를 포함한다.

Description

디지털 비디오 데이터를 보정하기 위한 보정 데이터 산출방법과 이를 이용하여 생성한 룩-업 테이블을 포함하는 유기전계발광 표시장치{COMPENSATION DATA CALCULATION METHOD FOR COMPENSATING DIGTAL VIDEO DATA AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE INCLUDING LUT-UP TABLE BUILT BY USING THE SAME}

본 발명의 실시 예는 디지털 비디오 데이터를 보정하기 위한 보정 데이터 산출방법과 이를 이용하여 생성한 룩-업 테이블을 포함하는 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.

최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 다양한 평판표시장치들이 개발되고 있다. 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel), 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.

평판표시장치들 중에서 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)를 이용하여 화상을 표시한다. 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비 전력으로 구동되는 장점이 있다.

유기전계발광 표시장치는 데이터 라인들에 데이터 전압들을 공급하는 데이터 구동부와, 주사 라인들에 주사 신호들을 공급하는 주사 구동부와, 주사 라인들 및 데이터 라인들에 의하여 구획된 영역에 배치되는 화소들을 구비한다. 화소는 구동 트랜지스터(transistor)의 제어 전극에 공급되는 데이터 전압에 따라 유기발광다이오드(organic light emitting diode)에 공급되는 전류를 제어함으로써 소정의 휘도로 발광한다.

유기전계발광 표시장치의 제조 공정 편차로 인하여, 표시패널의 화소들이 발광하는 휘도가 원래 의도한 바와 다른 문제가 발생할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 유기전계발광 표시장치의 제조 공정이 완료된 후에, 화소들에 소정의 계조 전압을 공급하여 휘도를 측정하고, 측정된 휘도에 기초하여 보정 데이터를 산출하는 방식이 제안되었다. 이 경우, 유기전계발광 표시장치는 산출된 보정 데이터를 룩-업 테이블에 저장하고, 입력되는 디지털 비디오 데이터를 보정 데이터를 이용하여 보정한 후 화소들에 공급함으로써, 제조 공정 편차로 인한 화소들의 발광 휘도가 원래 의도한 바와 달라지는 문제를 해결할 수 있다.

한편, 종래 보정 데이터 산출 방식은 보정 데이터의 정밀도를 높이기 위해 화소들에 소정의 계조 전압을 공급하여 휘도를 측정하는 것을 수차례 반복한다. 하지만, 이 경우 보정 데이터의 산출 시간이 길어지는 문제가 있다.

본 발명의 실시 예는 보정 데이터의 산출 시간을 줄일 수 있는 보정 데이터 산출방법과 이를 이용하여 생성한 룩-업 테이블을 포함하는 유기전계발광 표시장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법은 제1 계조 전압을 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제1 휘도값을 산출하는 단계; 제2 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제2 휘도값을 산출하는 단계; 상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들을 이용하여 보정 계수들을 산출하는 단계; 및 상기 보정 계수들에 기초하여 보정 데이터를 산출하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 표시장치는 데이터 라인들, 주사 라인들 및 상기 데이터 라인들과 주사 라인들에 접속된 화소들을 포함하는 표시패널; 상기 주사 라인들에 주사신호들을 공급하는 주사 구동부; 디지털 비디오 데이터를 데이터 전압들로 변환하고, 상기 주사신호들에 동기화하여 상기 데이터 라인들에 상기 데이터 전압들을 공급하는 데이터 구동부; 상기 디지털 비디오 데이터를 보정하기 위한 보정 데이터를 저장하는 룩-업 테이블; 및 상기 보정 데이터를 이용하여 상기 디지털 비디오 데이터를 보정하는 디지털 데이터 보정부를 구비하고, 상기 보정 데이터는, 제1 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제1 휘도값을 산출하고, 제2 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제2 휘도값을 산출하며, 상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들을 이용하여 보정 계수들을 산출한 후, 상기 보정 계수들에 기초하여 산출된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예는 두 개 내지 세 개의 계조 데이터를 공급하여 보정 계수들을 산출한다. 그 결과, 본 발명의 실시 예는 보정 데이터의 산출 시간을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 제조 공정 편차로 인해 왜곡된 휘도 곡선이 소정의 오프셋 구간을 포함하는 경우, 오프셋 구간은 디더링 방법에 의해 보정하고, 오프셋 구간을 제외한 나머지 구간은 제1 내지 제3 계조 전압들과 제1 내지 제3 휘도값들에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 보정한다. 그 결과, 본 발명의 실시 예는 보정 데이터의 산출 정밀도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도.
도 2는 도 1의 화소의 일 예를 보여주는 등가 회로도.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법을 보여주는 흐름도.
도 4는 화소에 공급되는 계조 전압에 따른 화소의 발광 휘도의 일 예를 보여주는 그래프.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법을 보여주는 흐름도.
도 6은 화소에 공급되는 계조 전압에 따른 화소의 발광 휘도의 또 다른 예를 보여주는 그래프.

이하 첨부된 도면을 참조하여 유기전계발광 표시장치를 중심으로 본 발명에 따른 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소들의 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 표시장치는 표시패널(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 타이밍 제어부(40), 전원 공급원(50), 룩-업 테이블(60), 디지털 데이터 보정부(70) 등을 구비한다.

표시패널(10)에는 데이터 라인들(DL1~DLm, m은 2 이상의 양의 정수)과 주사 라인들(SL1~SLn, n은 2 이상의 양의 정수)이 서로 교차되도록 형성된다. 표시패널(10)에는 데이터 라인들(DL1~DLm)과 주사 라인들(SL1~SLn)의 교차 영역에 매트릭스 형태로 배치된 화소(P)들이 형성된다.

화소(P)는 도 2와 같이 제k(k는 1≤k≤n을 만족하는 양의 정수) 주사 라인, 제j(j는 1≤j≤m을 만족하는 양의 정수) 데이터 라인, 제1 전원전압 라인(VDDL) 및 제2 전원전압 라인(VSSL)에 접속될 수 있다. 도 2를 참조하면, 화소(P)는 구동 트랜지스터(transistor)(DT), 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED), 주사 트랜지스터(ST) 커패시터(capacitor, C) 등을 포함할 수 있다.

구동 트랜지스터(DT)는 유기발광다이오드(OLED)와 제1 전원전압 라인(VDDL) 사이에 형성되며, 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 구체적으로, 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극에 공급되는 데이터 전압에 따라 구동 트랜지스터(DT)의 채널을 흐르는 드레인-소스간 전류가 달라지기 때문에, 유기발광다이오드(OLED)로 흐르는 전류량은 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극에 공급되는 데이터 전압을 제어함으로써 제어될 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극은 주사 트랜지스터(ST)의 제2 전극에 접속되고, 제1 전극은 제1 전원전압 라인(VDDL)에 접속되며, 제2 전극은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극에 접속된다.

유기발광다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(DT)의 드레인-소스간 전류에 따라 발광한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드(anode) 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 제2 전극에 접속되고, 캐소드(cathode) 전극은 저전위 전압 라인(VSSL)에 접속된다.

주사 트랜지스터(ST)는 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극과 제j 데이터 라인(Dj) 사이에 접속된다. 주사 트랜지스터(ST)는 제k 주사 라인(SLk)의 주사신호에 의해 턴-온되어 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극에 제j 데이터 라인(Dj)의 데이터 전압을 공급한다. 주사 트랜지스터(ST)의 제어 전극은 제k 주사 라인(SLk)에 접속되고, 제1 전극은 제j 데이터 라인(Dj)에 접속되며, 제2 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극에 접속된다.

커패시터(C)는 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극과 제1 전원전압 라인(VDDL) 사이에 형성된다. 커패시터(C)는 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극에 공급된 데이터 전압을 소정의 기간 동안 유지한다.

구동 트랜지스터(DT)와 주사 트랜지스터(ST)는 도 3과 같이 P 타입의 박막 트랜지스터(thin film transistor)로 형성될 수 있다. 이 경우, 구동 트랜지스터(DT)와 주사 트랜지스터(ST) 각각의 제어 전극은 게이트 전극, 제1 전극은 소스 전극 또는 드레인 전극, 제2 전극은 제1 전극과 다른 전극일 수 있다. 예를 들어, 제1 전극이 소스 전극인 경우, 제2 전극은 드레인 전극일 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터(DT)와 주사 트랜지스터(ST) 각각의 반도체층은 폴리 실리콘(Poly Silicon)으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, a-Si, 및 산화물 반도체, 특히 옥사이드(Oxide) 중 어느 하나로 형성될 수도 있다.

또한, 화소(P)는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 보상하기 위한 보상 회로(미도시)를 더 포함할 수 있다. 보상 회로(미도시)는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함할 수 있다. 보상 회로(미도시)는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압을 센싱하여 구동 트랜지스터(DT)의 제어 전극에 반영함으로써, 구동 트랜지스터(DT)의 드레인-소스간 전류(Ids)가 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)에 의존하지 않게 할 수 있다.

주사 구동부(20)는 주사 타이밍 제어신호(SCS)에 응답하여 주사 라인들(SL1~SLn)에 주사신호들을 공급한다. 주사 구동부(20)는 적어도 하나의 주사 드라이브 IC(Integrated Circuit)를 포함할 수 있다. 주사 드라이브 IC는 TCP(tape carrier package)상에 실장되고, TAB(tape automated bonding) 공정에 의해 표시패널(10)의 하부기판에 접합될 수 있다. 또는, 주사 구동부(20)는 게이트 드라이브 IC(integrated circuit)들을 COG(chip on glass) 공정으로 표시패널(10)의 하부기판에 접착될 수 있다. 또는, 주사 구동부(20)는 주사 드라이브 IC를 GIP(Gate Drive IC In Panel) 방식으로 화소 어레이(PA)와 동시에 표시패널(10)의 하부기판에 직접 형성될 수 있다. 주사 드라이브 IC는 순차적으로 출력 신호들을 발생하는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력 신호들을 화소(P)의 트랜지스터 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터 및 출력 버퍼 등을 포함할 수 있다.

데이터 구동부(30)는 적어도 하나의 소스 드라이브 IC를 포함한다. 소스 드라이브 IC는 타이밍 제어부(40)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)를 입력받는다. 소스 드라이브 IC는 타이밍 제어부(40)로부터의 소스 타이밍 제어신호(DCS)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 전압들로 변환한다. 소스 드라이브 IC는 주사신호들 각각에 동기화하여 데이터 전압들을 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다. 이에 따라, 주사신호가 공급되는 화소(P)들에 데이터 전압들이 공급된다.

타이밍 제어부(40)는 LVDS(Low Voltage Differential Signaling) 인터페이스, TMDS(Transition Minimized Differential Signaling) 인터페이스 등의 인터페이스를 통해 디지털 데이터 보정부(70)로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)를 입력받는다. 타이밍 제어부(40)는 수직 동기신호(vertical sync signal), 수평 동기신호(horizontal sync signal), 데이터 인에이블 신호(data enable signal), 도트 클럭(dot clock) 등을 포함하는 타이밍 신호들을 입력받는다. 타이밍 제어부(40)는 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동부(20)와 주사 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 타이밍 제어신호들은 주사 구동부(30)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 주사 타이밍 제어신호(SCS), 데이터 구동부(20)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호(DCS)를 포함한다. 타이밍 제어부(40)는 주사 타이밍 제어신호(SCS)를 주사 구동부(30)로 출력하고, 데이터 타이밍 제어신호(DCS)와 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 구동부(20)로 출력한다.

전원 공급원(50)은 표시패널(10)의 화소(P)들 각각에 제1 전원전압 라인(VDDL)을 통해 제1 전원전압을 공급하며, 제2 전원전압 라인(VSSL)을 통해 제2 전원전압을 공급한다. 제1 전원전압은 고전위 전원전압으로 설정되고, 제2 전원전압은 저전위 전원전압으로 설정될 수 있다. 또한, 전원 공급원(50)은 주사 구동부(20)에 게이트 온 전압과 게이트 오프 전압을 공급할 수 있다. 또한, 전원 공급원(50)은 감마기준전압들을 생성하여 데이터 구동부(30)에 공급할 수 있다.

룩-업 테이블(60)은 디지털 비디오 데이터(DATA)를 보정하기 위한 보정 데이터(compensation data, CD)를 저장한다. 룩-업 테이블(60)은 보정 데이터(CD)를 디지털 데이터 보정부(70)로 출력한다. 보정 데이터(CD)는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 보정하기 위한 데이터이다.

디지털 데이터 보정부(70)는 호스트 시스템(미도시)으로부터 디지털 비디오 데이터(DATA)를 입력받고, 룩-업 테이블(60)로부터 보정 데이터(CD)를 입력받는다. 디지털 데이터 보정부(70)는 보정 데이터(CD)를 이용하여 디지털 비디오 데이터(DATA)를 보정하여 출력한다. 예를 들어, 디지털 데이터 보정부(70)는 디지털 비디오 데이터(DATA)에 보정 데이터(CD)를 합산 또는 차감하는 연산을 수행함으로써 디지털 비디오 데이터(DATA)를 보정할 수 있다. 디지털 데이터 보정부(70)는 보정된 디지털 비디오 데이터(DATA)를 타이밍 제어부(40)로 출력한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유기전계발광 표시장치는 디지털 비디오 데이터(DATA)에 보정 데이터(CD)를 합산 또는 차감하는 연산을 수행함으로써, 유기전계발광 표시장치의 제조 공정 편차로 인해 화소들의 발광 휘도가 원래 의도한 바와 달라지는 문제를 해결할 수 있다. 한편, 유기전계발광 표시장치의 제조 공정 편차로 인한 화소들의 발광 휘도를 원래 의도한 바와 일치시키기 위해서는 보정 데이터(CD)의 산출방법이 중요하다. 이하에서는, 도 3 내지 도 6을 결부하여 본 발명의 실시 예에 따른 보정 데이터(CD) 산출방법을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법을 보여주는 흐름도이다. 도 4는 화소에 공급되는 계조 전압에 따른 화소의 발광 휘도의 일 예를 보여주는 그래프이다. 이하에서는, 도 1 내지 도 4를 결부하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법을 상세히 설명한다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법은 제1 내지 제4 단계들(S101~S104)을 포함한다.

첫 번째로, 제1 단계(S101)는 제1 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 유기전계발광 표시장치에 공급한다. 이 경우, 타이밍 제어부(40)는 제1 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)로 출력한다. 데이터 구동부(30)는 제1 계조 데이터를 제1 계조 전압(V1)으로 변환하여 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다. 이로 인해, 표시패널(10)의 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급된다. 제1 단계(S101)는 표시패널(10)의 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 측정한다. 표시패널(10)의 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 제1 휘도값(L1)으로 산출한다. (S101)

두 번째로, 제2 단계(S102)는 제2 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 유기전계발광 표시장치에 공급한다. 이 경우, 타이밍 제어부(40)는 제2 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)로 출력한다. 데이터 구동부(30)는 제2 계조 데이터를 제2 계조 전압(V2)으로 변환하여 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다. 이로 인해, 표시패널(10)의 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급된다. 제2 단계(S102)는 표시패널(10)의 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 측정한다. 표시패널(10)의 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 제2 휘도값(L2)으로 산출한다. (S102)

세 번째로, 제3 단계(S103)는 제1 및 제2 계조 전압들(V1, V2)과 제1 및 제2 휘도 값들(L1, L2)을 이용하여 보정 계수들을 산출한다. 구체적으로, 제3 단계(S103)는 제1 및 제2 계조 전압들(V1, V2)과 제1 및 제2 휘도 값들(L1, L2)에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 보정 계수들을 산출할 수 있다. 이하에서, 도 4를 결부하여 구체적으로 살펴본다.

도 4에는 화소(P)에 공급되는 계조 전압에 따른 화소(P)의 발광 휘도(L)의 그래프가 나타나 있다. 도 4에 도시된 그래프의 x 축은 화소(P)에 공급되는 계조 전압(gray level voltage)을 지시하고, y 축은 화소(P)의 발광 휘도(luminance)를 지시한다. 도 4에서 제1 휘도 곡선(C1)은 이상적인 휘도 곡선에 해당하고, 제2 휘도 곡선(C2)은 제조 공정 편차로 인해 왜곡된(distorted) 휘도 곡선을 의미한다. 이 경우, 제조 공정 편차로 인해 왜곡된 제2 휘도 곡선(C2)에 따른 화소(P)의 발광 휘도(L)는 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.

수학식 1에서, α는 제조 공정 편차로 인한 화소(P)의 유기발광다이오드(OLED)의 발광 효율 산포, β는 제조 공정 편차로 인한 화소(P)의 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압 산포, Vd는 화소(P)에 공급되는 계조 전압, L은 화소(P)의 유기발광다이오드(OLED)의 발광 휘도를 의미한다. 여기서, α를 제1 보정 계수로 정의하고, β를 제2 보정 계수로 정의한다.

따라서, 도 4와 같이 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급된 경우 화소(P)의 발광 휘도인 제1 휘도 값(L1)은 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.

또한, 도 4와 같이 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급된 경우 화소(P)의 발광 휘도인 제2 휘도 값(L2)은 수학식 3과 같이 정의될 수 있다.

한편, 수학식 2를 수학식 3으로 나눈 값을 제곱근(square root)함으로써, 수학식 4가 산출될 수 있다.

수학식 4를 정리하면, 수학식 5가 산출될 수 있다.

또한, 수학식 2를 정리하면, 수학식 6이 산출될 수 있다.

결국, 제3 단계(S103)는 제1 및 제2 보정 계수들(α,β)을 산출할 수 있다. 따라서, 제조 공정 편차로 인해 왜곡된 휘도 곡선인 제2 휘도 곡선(C2)은 제1 및 제2 보정 계수들(α,β)에 의해 이상적인 휘도 곡선인 제1 휘도 곡선(C1)으로 보정될 수 있다. (S103)

네 번째로, 제4 단계(S104)는 제1 및 제2 보정 계수들(α,β)에 기초하여 보정 데이터(CD)를 산출한다. 구체적으로, 제4 단계(S104)는 디지털 비디오 데이터(DATA)에 보정 데이터(CD)를 합산 또는 감산한 디지털 데이터를 화소(P)에 공급하였을 때 발광하는 화소(P)의 휘도가 제2 휘도 곡선(C2)을 제1 및 제2 보정 계수들(α,β)에 의해 보정한 곡선인 제1 휘도 곡선(C1)의 휘도와 일치하도록 보정 데이터(CD)를 산출한다. (S104)

한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법은 유기전계발광 표시장치의 제조 공정이 완료된 후에 모듈 공정에서 실시될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 모듈 공정에서 보정 데이터 산출방법에 의해 보정 데이터(CD)를 산출한 후, 보정 데이터(CD)를 룩-업 테이블(50)에 저장한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예는 제1 계조 전압에 해당하는 제1 계조 데이터와 제2 계조 전압에 해당하는 제2 계조 데이터, 단 두 개의 계조 데이터를 공급하여 보정 계수들을 산출한다. 그 결과, 본 발명의 제1 실시 예는 보정 데이터의 산출 시간을 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법을 보여주는 흐름도이다. 도 6은 화소에 공급되는 계조 전압에 따른 화소의 발광 휘도의 또 다른 예를 보여주는 그래프이다. 이하에서는, 도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 결부하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법을 상세히 설명한다. 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법은 제1 내지 제5 단계들(S201~S205)을 포함한다.

첫 번째로, 제1 단계(S201)는 제1 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 유기전계발광 표시장치에 공급한다. 이 경우, 타이밍 제어부(40)는 제1 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)로 출력한다. 데이터 구동부(30)는 제1 계조 데이터를 제1 계조 전압(V1)으로 변환하여 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다. 이로 인해, 표시패널(10)의 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급된다. 제1 단계(S201)는 표시패널(10)의 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 측정하고, 그 화소(P)의 발광 휘도를 제1 휘도값(L1)으로 산출한다. (S201)

두 번째로, 제2 단계(S202)는 제2 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 유기전계발광 표시장치에 공급한다. 이 경우, 타이밍 제어부(40)는 제2 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)로 출력한다. 데이터 구동부(30)는 제2 계조 데이터를 제2 계조 전압(V2)으로 변환하여 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다. 이로 인해, 표시패널(10)의 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급된다. 제2 단계(S202)는 표시패널(10)의 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 측정하고, 그 화소(P)의 발광 휘도를 제2 휘도값(L2)으로 산출한다. (S202)

세 번째로, 제3 단계(S203)는 제3 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 유기전계발광 표시장치에 공급한다. 이 경우, 타이밍 제어부(40)는 제3 계조 데이터에 해당하는 디지털 비디오 데이터(DATA)를 데이터 구동부(30)로 출력한다. 데이터 구동부(30)는 제3 계조 데이터를 제3 계조 전압(V3)으로 변환하여 데이터 라인들(D1~Dm)에 공급한다. 이로 인해, 표시패널(10)의 화소(P)에 제3 계조 전압(V3)이 공급된다. 제3 단계(S203)는 표시패널(10)의 화소(P)에 제3 계조 전압(V3)이 공급되었을 때에 화소(P)의 발광 휘도를 측정하고, 그 화소(P)의 발광 휘도를 제3 휘도값(L3)으로 산출한다. (S203)

네 번째로, 제4 단계(S204)는 제1 내지 제3 계조 전압들(V1, V2, V3)과 제1 내지 제3 휘도 값들(L1, L2, L3)을 이용하여 보정 계수들을 산출한다. 구체적으로, 제4 단계(S104)는 제1 내지 제3 계조 전압들(V1, V2, V3)과 제1 내지 제3 휘도 값들(L1, L2, L3)에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 보정 계수들을 산출할 수 있다. 이하에서, 도 6을 결부하여 구체적으로 살펴본다.

도 6에는 화소(P)에 공급되는 계조 전압에 따른 화소(P)의 발광 휘도(L)의 그래프가 나타나 있다. 도 6에 도시된 그래프의 x 축은 화소(P)에 공급되는 계조 전압(gray level voltage)을 지시하고, y 축은 화소(P)의 발광 휘도(luminance)를 지시한다. 도 6에서 제1 휘도 곡선(C1)은 이상적인 휘도 곡선에 해당하고, 제2 휘도 곡선(C2)은 제조 공정 편차로 인해 왜곡된 휘도 곡선을 의미한다. 한편, 도 6에 도시된 제2 휘도 곡선(C2)은 도 4에 도시된 제2 휘도 곡선(C2)과 다르게 y 절편에 해당하는 Loffset을 포함한다. 제2 휘도 곡선(C2)은 Loffset 구간을 포함하는 제1 구간(S1)과 Loffset 구간을 포함하지 않는 제2 구간(S2)으로 분할될 수 있다. 제2 휘도 곡선(C2)의 제2 구간(S2)에서 Loffset을 차감하여 제3 휘도 곡선(C3)을 산출하는 경우, 제3 휘도 곡선(C3)에 따른 화소(P)의 발광 휘도(L)는 수학식 7과 같이 정의될 수 있다. 즉, 제2 휘도 곡선(C2)의 제2 구간(S2)은 제3 휘도 곡선(C3)을 수학식 7을 이용하여 보정함으로써 보정될 수 있다. 하지만, 제2 휘도 곡선(C2)의 제1 구간(S1)은 수학식 7을 이용하여 보정할 수 없다. 따라서, 제2 휘도 곡선(C2)의 제2 구간(S2)은 디더링(dithering) 방법에 의해 보정될 수 있다.

수학식 7에서, α는 제조 공정 편차로 인한 화소(P)의 유기발광다이오드(OLED)의 발광 효율 산포, β는 제조 공정 편차로 인한 화소(P)의 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압 산포, γ는 Loffset, Vd는 화소(P)에 공급되는 계조 전압, L은 화소(P)의 유기발광다이오드(OLED)의 발광 휘도를 의미한다. 여기서, α를 제1 보정 계수로 정의하고, β를 제2 보정 계수로 정의하며, γ를 제3 보정 계수로 정의한다.

따라서, 도 6과 같이 화소(P)에 제1 계조 전압(V1)이 공급된 경우 화소(P)의 발광 휘도인 제1 휘도 값(L1)은 수학식 8와 같이 정의될 수 있다.

또한, 도 6과 같이 화소(P)에 제2 계조 전압(V2)이 공급된 경우 화소(P)의 발광 휘도인 제2 휘도 값(L2)은 수학식 9와 같이 정의될 수 있다.

또한, 도 6과 같이 화소(P)에 제3 계조 전압(V3)이 공급된 경우 화소(P)의 발광 휘도인 제3 휘도 값(L3)은 수학식 10과 같이 정의될 수 있다.

한편, 수학식 10으로부터 수학식 9를 차감함으로써, 수학식 11이 산출될 수 있다.

또한, 수학식 9로부터 수학식 8을 차감함으로써, 수학식 12가 산출될 수 있다.

한편, 제3 계조 전압(V3)과 제2 계조 전압(V2) 간의 차이(V3-V2)가 제2 계조 전압(V2)과 제1 계조 전압(V1) 간의 차이(V2-V1)와 동일한 경우, 수학식 11을 수학식 12로 나누면, 수학식 13이 산출될 수 있다.

수학식 13을 정리하면, 수학식 14가 산출될 수 있다.

또한, 수학식 11을 정리하면, 수학식 15가 산출될 수 있다.

또한, 수학식 8을 정리하면, 수학식 16이 산출될 수 있다.

결국, 제3 단계(S203)는 제1 내지 제3 보정 계수들(α,β, γ)을 산출할 수 있다. 따라서, 제3 휘도 곡선(C3)은 제1 내지 제3 보정 계수들(α,β, γ)에 의해 이상적인 휘도 곡선인 제1 휘도 곡선(C1)으로 보정될 수 있다. (S204)

다섯 번째로, 제5 단계(S205)는 제1 내지 제3 보정 계수들(α,β, γ)에 기초하여 보정 데이터(CD)를 산출한다. 구체적으로, 제5 단계(S205)는 디지털 비디오 데이터(DATA)에 보정 데이터(CD)를 합산 또는 감산한 디지털 데이터를 화소(P)에 공급하였을 때 발광하는 화소(P)의 휘도가 제3 휘도 곡선(C3)을 제1 내지 제3 보정 계수들(α,β, γ)에 의해 보정한 곡선인 제1 휘도 곡선(C1)의 휘도와 일치하도록 보정 데이터(CD)를 산출한다. (S205)

한편, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보정 데이터 산출방법은 유기전계발광 표시장치의 제조 공정이 완료된 후에 모듈 공정에서 실시될 수 있다. 본 발명의 실시 예는 모듈 공정에서 보정 데이터 산출방법에 의해 보정 데이터(CD)를 산출한 후, 보정 데이터(CD)를 룩-업 테이블(50)에 저장한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 예는 제1 계조 전압에 해당하는 제1 계조 데이터, 제2 계조 전압에 해당하는 제2 계조 데이터 및 제3 계조 전압에 해당하는 제3 계조 데이터, 단 세 개의 계조 데이터를 공급하여 보정 계수들을 산출한다. 그 결과, 본 발명의 제2 실시 예는 보정 데이터의 산출 시간을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시 예는 제조 공정 편차로 인해 왜곡된 휘도 곡선이 소정의 오프셋 구간을 포함하는 경우, 오프셋 구간은 디더링 방법에 의해 보정하고, 오프셋 구간을 제외한 나머지 구간은 제1 내지 제3 계조 전압들과 제1 내지 제3 휘도값들에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 보정한다. 그 결과, 본 발명의 제2 실시 예는 보정 데이터의 산출 정밀도를 높일 수 있다.

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 정하여져야만 할 것이다.

10: 표시패널 20: 데이터 구동부
30: 스캔 구동부 40: 타이밍 제어부
50: 전원 공급원 60: 룩-업 테이블
70: 디지털 데이터 보정부 C: 캐패시터
OLED: 유기발광다이오드 DT: 구동 트랜지스터
ST: 주사 트랜지스터 P: 화소

Claims

제1 계조 전압을 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제1 휘도값을 산출하는 단계;
제2 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제2 휘도값을 산출하는 단계;
상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들을 이용하여 보정 계수들을 산출하는 단계; 및
상기 보정 계수들에 기초하여 보정 데이터를 산출하는 단계를 포함하는 보정 데이터 산출방법.
제 1 항에 있어서,
상기 보정 계수들을 산출하는 단계는,
상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 상기 보정 계수들을 산출하는 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.
제 2 항에 있어서,
상기 보정 계수들을 산출하는 단계는,
상기 제1 계조 전압을 V1, 상기 제2 계조 전압을 V2, 상기 제1 휘도값을 L1, 상기 제2 휘도값을 L2, 제1 보정 계수를 α, 제2 보정 계수를 β라 할 때,
상기 제1 및 제2 보정 계수들을

,

,

에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.
제 1 항에 있어서,
제3 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제3 휘도값을 산출하는 단계를 더 포함하고,
상기 보정 계수들을 산출하는 단계는,
상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들 뿐만 아니라 상기 제3 계조 전압과 상기 제3 휘도값을 이용하여 보정 계수들을 산출하는 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.
제 4 항에 있어서,
상기 보정 계수들을 산출하는 단계는,
상기 제1 내지 제3 계조 전압들과 상기 제1 내지 제3 휘도값들에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 상기 보정 계수들을 산출하는 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.
제 5 항에 있어서,
상기 보정 계수들을 산출하는 단계는,
상기 제1 계조 전압을 V1, 상기 제2 계조 전압을 V2, 상기 제3 계조 전압을 V3, 상기 제1 휘도값을 L1, 상기 제2 휘도값을 L2, 상기 제3 휘도값을 L3, 제1 보정 계수를 α, 제2 보정 계수를 β, 제3 보정 계수를 γ라 할 때,
상기 제1 내지 제3 보정 계수들을

,

,

,

에 의해 산출하는 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제3 계조 전압과 상기 제2 계조 전압 간의 차이는 상기 제2 계조 전압과 상기 제1 계조 전압 간의 차이와 동일한 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.
데이터 라인들, 주사 라인들 및 상기 데이터 라인들과 주사 라인들에 접속된 화소들을 포함하는 표시패널;
상기 주사 라인들에 주사신호들을 공급하는 주사 구동부;
디지털 비디오 데이터를 데이터 전압들로 변환하고, 상기 주사신호들에 동기화하여 상기 데이터 라인들에 상기 데이터 전압들을 공급하는 데이터 구동부;
상기 디지털 비디오 데이터를 보정하기 위한 보정 데이터를 저장하는 룩-업 테이블; 및
상기 보정 데이터를 이용하여 상기 디지털 비디오 데이터를 보정하는 디지털 데이터 보정부를 구비하고,
상기 보정 데이터는,
제1 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제1 휘도값을 산출하고, 제2 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제2 휘도값을 산출하며, 상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들을 이용하여 보정 계수들을 산출한 후, 상기 보정 계수들에 기초하여 산출된 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 보정 계수들은 상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 계조 전압을 V1, 상기 제2 계조 전압을 V2, 상기 제1 휘도값을 L1, 상기 제2 휘도값을 L2, 제1 보정 계수를 α, 제2 보정 계수를 β라 할 때,
상기 제1 및 제2 보정 계수들은,

,

,

에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
제 8 항에 있어서,
상기 보정 데이터는,
제3 계조 전압을 상기 화소들에 공급하고 휘도를 측정하여 제3 휘도값을 산출하고, 상기 제1 및 제2 계조 전압들과 상기 제1 및 제2 휘도값들 뿐만 아니라 상기 제3 계조 전압과 상기 제3 휘도값을 이용하여 보정 계수들을 산출한 후, 상기 보정 계수들을 기초하여 산출된 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
제 11 항에 있어서,
상기 보정 계수들은 상기 제1 내지 제3 계조 전압들과 상기 제1 내지 제3 휘도값들에 의해 정의되는 수학식들을 이용하여 상기 보정 계수들을 산출하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
제 12 항에 있어서,
상기 제1 계조 전압을 V1, 상기 제2 계조 전압을 V2, 상기 제3 계조 전압을 V3, 상기 제1 휘도값을 L1, 상기 제2 휘도값을 L2, 상기 제3 휘도값을 L3, 제1 보정 계수를 α, 제2 보정 계수를 β, 제3 보정 계수를 γ라 할 때,
상기 제1 내지 제3 보정 계수들은,

,

,

,

에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 제3 계조 전압과 상기 제2 계조 전압 간의 차이는 상기 제2 계조 전압과 상기 제1 계조 전압 간의 차이와 동일한 것을 특징으로 하는 보정 데이터 산출방법.