JP2006293363A - 有機発光表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】有機発光表示装置、特に画面を表わす表示部と表示部の画素を駆動する周辺回路が同一基板上に形成される有機発光表示装置を提供する。
【解決手段】有機発光表示装置は、複数の画素、第１基準電圧生成部、第２基準電圧生成部、第３基準電圧生成部およびデータ駆動部が同一な基板上に形成される。複数の画素は、それぞれの色相を有する複数の副画素をそれぞれ含む。第１乃至第３基準電圧生成部は、それぞれの最高基準電圧および最低基準電圧から複数の副画素中の当該色相の副画素に対応する複数の基準電圧を生成する。データ駆動部は、第１乃至第３色相の副画素に対応する映像信号をそれぞれ第１乃至第３基準電圧に基づいてデータ電圧に変換し、データ電圧を前記第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ伝達する。これにより、各色相別にガンマ特性に適したガンマ補正を行うことができ、電力消費を最少化しながら、同時に高い可視性を満足させうる。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光表示装置に係り、特に、周辺回路と表示領域が同一基板上に形成される表示装置に関するものである。

有機発光表示装置の駆動方法のうち能動駆動方式が知られているが、能動駆動方式は能動素子を用いる駆動方式を意味する。
最近、このような能動素子として絶縁基板上に半導体層を蒸着して、形成される薄膜トランジスターを用いようとする試みが行われている。

このように、絶縁基板上に薄膜トランジスターを形成することによって、絶縁基板上に、表示領域以外にも駆動部などの回路を形成することができる。このように絶縁基板上に表示領域と駆動部など周辺回路が共に形成されたパネル上システムを特にＳＯＰ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｏｎ Ｐａｎｅｌ）という。

一方、表示装置では、映像信号が入力されるパネルの特性などを考慮して、入力される映像信号に対してガンマ補正が行われている。
このようなガンマ補正は、有機発光表示装置の場合には、さらに問題を生じる。有機発光表示装置では、発光色相に応じて、Ｒ、Ｇ、Ｂ別に各々異なる有機発光材料を使う必要があり、材料ごとに各種特性が異なるためである。したがって、Ｒ、Ｇ、Ｂ入力信号それぞれに対するガンマ補正が要求される。

他方、発光表示装置の画像イメージは、周辺環境の明るさにより、可視性（視認性）が変わることがある。具体的には、周辺環境が明るい場合、発光表示装置は、外部光線の反射成分よりも、さらに明るい画像イメージを出力しなければ、優れた可視性を獲得できず、一方、周辺環境が十分に暗い場合、観覧環境を活かした優れた明暗比を達成するためには、より暗い画像イメージをも出力しなければならない。

このように、発光表示装置の出力画像イメージは、周辺環境の明るさに応じて異なる方式で調節される必要があり、その場合各発光色相に対して、ガンマ補正を再び調整なければならない必要が生じるようになる。

ところで、従来のガンマ補正方法は、Ｒ、Ｇ、Ｂ別の各有機発光材料の特性には関連なく共通した基準電圧を使って、ガンマ補正を行い、環境の変化があってもガンマ特性を変更することができなくて、このような要求を満足させることができない問題があった。

さらに、ＳＯＰに対する試みが進歩する状況において、次第に駆動部以外にも多くの回路を絶縁基板上に形成しようとする試みがあったが、Ｒ、Ｇ、Ｂ別にガンマ補正を異ならせて遂行するガンマ補正回路を、表示領域が形成された絶縁基板上に、追加して形成するＳＯＰタイプ発光表示装置は試みられていない状態である。

そこで、本発明の目的は、一つの基板上に表示領域およびＲ、Ｇ、Ｂ別ガンマ補正回路が形成された有機発光表示装置を提供することにある。

また本発明は、周辺環境の明るさの変化に適した輝度の画像イメージを出力できる有機発光表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の一つの特徴による有機発光表示装置は、複数の画素、第１基準電圧生成部、第２基準電圧生成部、第３基準電圧生成部およびデータ駆動部が同じ基板上に形成される。複数の画素の各々は、それぞれの色相を有する複数の副画素をそれぞれ含む。第１基準電圧生成部は、第１最高基準電圧および第１最低基準電圧から複数の副画素中第１色相の副画素に対応する複数の第１基準電圧を生成する。第２基準電圧生成部は、第２最高基準電圧および第２最低基準電圧から複数の副画素中第２色相の副画素に対応する複数の第２基準電圧を生成する。第３基準電圧生成部は、第３最高基準電圧および第３最低基準電圧から複数の副画素中第３色相の副画素に対応する複数の第３基準電圧を生成する。データ駆動部は、第１乃至第３色相の副画素に対応する映像信号をそれぞれ第１乃至第３基準電圧に基づいてデータ電圧に変換し、データ電圧を前記第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ伝達する。

本発明のまた他の特徴による他の有機発光表示装置は、複数の画素、第１抵抗ラダー部、第２抵抗ラダー部、第３抵抗ラダー部、第１基準電圧出力端、第２基準電圧出力端、第３基準電圧出力端、およびデータ駆動部が同一な基板上に形成される。複数の画素は、それぞれの色相を有する複数の副画素が同一な基板上に形成される。複数の画素は、基板上に形成され、それぞれの色相を有する複数の副画素をそれぞれ含む。第１抵抗部は、基板上に抵抗値を有する配線として形成され、両端にそれぞれ第１最高基準電圧と第１最低基準電圧が印加される。第２抵抗部は、基板上に抵抗値を有する配線として形成され、両端にそれぞれ第２最高基準電圧と第２最低基準電圧が印加される。第３抵抗部は、基板上に抵抗値を有する配線として形成され、両端にそれぞれ第３最高基準電圧と第３最低基準電圧が印加される。第１基準電圧出力端は、第１抵抗部にそれぞれ連結して、第１最高基準電圧と第１最低基準電圧の間の所定の数の電圧を基準電圧として出力する。第２基準電圧出力端は、第２抵抗部にそれぞれ連結して、第２最高基準電圧と第２最低基準電圧の間の所定の数の電圧を基準電圧として出力する。第３基準電圧出力端は、第３抵抗部にそれぞれ連結して、第３最高基準電圧と第３最低基準電圧の間の所定の数の電圧を基準電圧として出力する。データ駆動部は、第１乃至第３色相の副画素に対応する映像信号をそれぞれ第１乃至第３基準電圧に基づいてデータ電圧に変換し、データ電圧を第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ伝達する。

本発明による有機発光表示装置は、表示される各色相により別個のガンマ補正を行うことができる。具体的には、有機発光表示装置に使われる有機発光材料がその色相別に特性が互いに異なって、互いに異なる範囲のデータ電圧および色相別ガンマ補正が必要な場合でも、本発明の有機発光表示装置は、各色相別に使われる有機発光材料のそれぞれの特性に適した最高基準電圧および最低基準電圧を選択して使うことによって、各色相別にガンマ特性に適したガンマ補正を行うことができる。

また、本発明の有機発光表示装置は、周辺環境の明るさ変化にもいつも適した可視性を有する画像イメージを出力できる。例えば、野外のように明るさが高い環境の場合表示イメージを認知しにくいが、この場合、本発明の有機発光表示装置は、最高基準電圧および最低基準電圧を下向調節して、データ電圧を下げて、画像イメージの輝度を高めることができる。反対に、暗い室内のような場合、画像イメージに高い明暗比が要求されるが、この場合、本発明の有機発光表示装置は最高基準電圧および最低基準電圧を上向調節して、データ電圧を高めて、画像イメージの輝度を低めることができる。このように、本発明の有機発光表示装置は、周辺環境の明るさをモニタリングして、動的に画像イメージの輝度を調節できる。したがって、周辺環境の明るさにより、画像イメージの輝度を調節することによって、電力消費を最少化しながら、同時に高い可視性を満足させうる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について当業者が容易に実施することができるように詳細に説明する。しかしながら、本発明は多様に異なる形態で実現できるので、ここで説明する実施形態に限定されるものではない。図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略した。明細書全体を通じて類似した部分に関しては同一な図面符号で示すものとする。

以下、本発明の実施形態による有機発光表示装置について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態による有機発光表示装置の概略的な平面図である。
図１に示されているように、本発明の実施形態による有機発光表示装置は同一基板上に形成された表示部１００、データ駆動部２００、基準電圧生成部３００、シフトレジスター４００、レベルシフターおよび出力バッファー５００、およびＤＣ/ＤＣ変換部６００を含む。ここで、シフトレジスター４００とレベルシフターおよび出力バッファー５００は一括して走査駆動部と称する。

表示部１００は、行方向にのびている複数の走査線（Ｓ_１〜Ｓ_ｎ）および列方向にのびている複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）を含む。この時、一つの走査線（Ｓ_１〜Ｓ_ｎ）と一つのデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）が交差する地点に副画素が形成されるが、副画素は対応する走査線とデータ線に連結される。このような副画素は、薄膜トランジスターなどからなる画素駆動回路と有機発光素子（ＯＬＥＤ）を含む。そして副画素は、対応する走査線からの選択信号に応じて選択されて、データ線からのデータ信号を画素駆動回路を通して書き込み、データ信号に対応する明るさにＯＬＥＤを発光させる。そしてＲ色相を発光する副画素、Ｇ色相を発光する副画素およびＢ色相を発光する副画素が一つの画素を形成でき、これら副画素は、表示部１００で帯状形態、デルタ形態などで配列できる。

データ駆動部２００は、表示部１００の一側に配置されて、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）にデータ信号を伝達する。図１では、データ駆動部２００が表示部１００の一側にだけ配置されているものと仮定して図示したが、データ駆動部２００を二分して表示部１００の両側にそれぞれ配置してもよい。この場合、映像信号は、例えば、奇数および偶数番目映像データに分離されて第１データ駆動部および第２データ駆動部にそれぞれ印加される。この場合、第１データ駆動部および第２データ駆動部はそれぞれ表示部１００に奇数および偶数番目映像データ信号を伝達する。

基準電圧生成部３００は、データ駆動部２００のディジタルアナログ変換部（‘ＤＡＣ’という。）に赤色（‘Ｒ'という。）、緑色（‘Ｇ'という。）および青色（‘Ｂ'という。）別にＲ基準電圧、Ｇ基準電圧およびＢ基準電圧をそれぞれ生成して印加する。

シフトレジスター４００は、選択信号をレベルシフターおよび出力バッファー５００に順次に出力し、レベルシフターおよび出力バッファー５００は、シフトレジスター４００からの選択信号を受信して、選択信号の電圧レベルを変更（レベルシフト）して、表示部１００の走査線（Ｓ_１〜Ｓ_ｎ）に伝達する。

ＤＣ/ＤＣ変換部６００は、負極性電圧を生成して、レベルシフターおよび出力バッファー５００に伝達する。これは一般に表示部１００に伝えられる選択信号が、正極性電圧と負極性電圧の間を任意に移動する（‘振る'という。）尖頭値を持つパルス信号であるためである。

このような画素内部には、例えば図２に示すような画素回路を形成できる。図２は、本発明の実施形態による画素の等価回路の一例である。図２では、説明の便宜上ｎ番目行の走査線（Ｓｎ）とｍ番目列のデータ線（Ｄｍ）に連結された画素回路だけを示し、図２の画素回路はデータ信号としてアナログ電圧（以下、データ電圧という。）を用いる。そして図２では薄膜トランジスターをＰＭＯＳトランジスターとして示した。

図２に示すように、画素回路は２個の薄膜トランジスター（ＳＭ、ＤＭ）、キャパシタ（Ｃｓｔ）およびＯＬＥＤを含む。スイッチングトランジスター（ＳＭ）はゲートが走査線（Ｓｎ）に連結し、ソースがデータ線（Ｄｍ）に連結されており、スイッチングトランジスター（ＳＭ）のドレーンと駆動トランジスター（ＤＭ）のゲートが連結されている。駆動トランジスターは（ＤＭ）のソースは電源電圧（ＶＤＤ）に連結し、キャパシタ（Ｃｓｔ）は駆動トランジスター（ＤＭ）のゲートとソースとの間に連結されている。そしてＯＬＥＤのアノード電極は、駆動トランジスター（ＤＭ）のドレーンに連結し、ＯＬＥＤのカソード電極は電源電圧（ＶＤＤ）より低い電圧を供給する電源電圧（ＶＳＳ）に連結されている。

次に、図２に示された画素回路の動作を具体的に説明すれば、まず、走査線（Ｓｎ）に選択信号が印加されて、スイッチングトランジスター（ＳＭ）が導通すれば、データ電圧が駆動トランジスター（ＤＭ）のゲートに伝えられる。この時、電源電圧（ＶＤＤ）とデータ電圧（Ｖ_ＤＡＴＡ）の差に相当する電圧がキャパシタ（Ｃｓｔ）に保存されて、駆動トランジスター（ＤＭ）のゲート・ソース間電圧（Ｖ_ＧＳ）が一定期間維持される。そして駆動トランジスター（ＤＭ）はゲート・ソース間電圧（Ｖ_ＧＳ）に対応する電流（Ｉ_ＯＬＥＤ）をＯＬＥＤに印加して、ＯＬＥＤが発光するようになる。この時、ＯＬＥＤに流れる電流（Ｉ_ＯＬＥＤ）は式１のように表現できる。

ここで、Ｖ_ＧＳ駆動薄膜トランジスター（ＤＭ）のゲートおよびソース間の電圧、Ｖ_ＴＨは駆動トランジスター（ＤＭ）のスレッショルド電圧、Ｖ_ＤＡＴＡはデータ電圧、βは定数値を示す。

式１から、有機発光素子（ＯＬＥＤ）に印加される電流（Ｉ_ＯＬＥＤ）の量はデータ電圧（Ｖ_ＤＡＴＡ）が低いほど多く、データ電圧（Ｖ_ＤＡＴＡ）が高いほど少ないことが分かる。したがって、有機発光表示装置では、データ電圧が低いほど高い階調の画像が表示され、データ電圧が高いほど低い階調の画像が表示される。ただし、前記式１は、駆動トランジスター（ＤＭ）がＰＭＯＳである場合であり、駆動トランジスター（ＤＭ）がＮＭＯＳである場合には、データ電圧が高いほど高い階調の画像が表示され、データ電圧が低いほど低い階調の画像が表示される。

このような本発明の実施形態によるＳＯＰ型有機発光表示装置の製造過程を説明すれば、次の通りである。

まず、絶縁基板上に、薄膜トランジスタのチャンネル層形成のための非晶質シリコン層を蒸着し、蒸着された非晶質シリコン層をＬＴＰＳ（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）等の工程を通して、多結晶シリコン層に変換し、変換されたポリシリコン層をパターン化（模り）して、すべての薄膜トランジスタのチャンネルを形成する。このように形成される半導体チャンネル層は、本発明の実施形態による表示部１００、データ駆動部２００、基準電圧生成部３００、シフトレジスター４００およびレベルシフターおよび出力バッファー５００に含まれる薄膜トランジスタのチャンネルを形成する。次に、形成されたチャンネル上に第１絶縁膜を形成し、形成された第１絶縁膜上にゲート電極および配線用金属層を形成し、形成された金属層上に第２絶縁膜を形成した後、形成された第２絶縁膜上にドレーンおよびソース電極用金属層および有機発光素子（ＯＬＥＤ）のアノード電極用金属層を順次に形成する。次に、有機発光素子（ＯＬＥＤ）として、Ｒ、Ｇ、Ｂ別に各々所定の有機物質層を形成し、有機物質層上に透明カソード電極を形成する。

このようなＳＯＰ型有機発光表示装置の製造過程は、ゲート電極がチャンネル層上に形成されるトップゲート型構造の薄膜トランジスターを例に挙げて説明したものであるが、ゲート電極がチャンネル層の下に形成されるボトムゲート型構造の薄膜トランジスターも、また用いることができる。このようなボトムゲート型構造の薄膜トランジスタが使われるＳＯＰ型有機発光表示装置の製造過程は、当業者によって、詳述したトップゲート型構造の薄膜トランジスタが使われるＳＯＰ型有機発光表示装置の製造過程から容易に構成できるので、本発明の明細書では詳しい説明を省略する。

以下、図３を参照して本発明の実施形態によるデータ駆動部について詳細に説明する。
図３は、本発明の実施形態によるデータ駆動部の概略的な図面である。
図３に示されているように、本発明の実施形態によるデータ駆動部２００は、シフトレジスター２１０、サンプリングラッチ２２０、ホールディングラッチ２３０、レベルシフター２４０およびＤＡＣ２５０を含む。

シフトレジスター２１０は、開始信号（ＤＳＰ）、クロック（ＤＣＬＫ）、反転クロック（ＤＣＬＫＢ）を受信して、クロック（ＤＣＬＫ、ＤＣＬＫＢ）に応じて開始信号（ＤＳＰ）からサンプリング信号を生成し、このサンプリング信号をクロック（ＤＣＬＫ、ＤＣＬＫＢ）に応じて順次にシフトして出力する。

サンプリングラッチ２２０は、複数のサンプリング回路を含み、各サンプリング回路は、シフトレジスター２１０から順次に伝えられるサンプリング信号に応じて入力されるＲ、Ｇ、Ｂデジタル信号を順次にサンプリングする。

ホールディングラッチ２３０は、受信したイネーブル信号（ＤＥＮＢ）に応じてサンプリングラッチ２２０で順次にサンプリングされたＲ、Ｇ、Ｂデジタル信号を同時に出力する。

レベルシフター２４０は、入力信号（ＬＶＤＤ）の電圧に応じて、ホールディングラッチ２３０から出力されるＲ、Ｇ、Ｂデジタル信号の電圧レベルをＤＡＣ２５０で用いることができるレベルに変更する。

ＤＡＣ２５０は、入力されるＲ、Ｇ、Ｂデジタル信号を表示部１００の当該Ｒ、Ｇ、Ｂ副画素にそれぞれ印加されるＲ、Ｇ、Ｂ別データ電圧に変換する。この時、ＤＡＣ２５０は、基準電圧生成部３００から生成されて入力されるＲ、Ｇ、Ｂ別基準電圧（ＶＲ０〜ＶＲ８、ＶＧ０〜ＶＧ８、ＶＢ０〜ＶＢ８）を用いてＲ、Ｇ、Ｂデジタル信号をＲ、Ｇ、Ｂ別データ電圧に変換する。

次に、図４〜図１０を参照してＲ、Ｇ、Ｂ副画素のガンマ特性と入力される映像データをガンマ補正して、基準電圧に変更する基準電圧生成部３００およびＤＡＣ２５０について詳細に説明する。図４〜図１０で入力映像データは６ビットデジタル信号と仮定する。

まず、図４〜図６を参照してＲ、Ｇ、Ｂ副画素のガンマ特性について説明する。図４〜図６は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ副画素のガンマ特性を示す図面である。図４〜図６で横軸は入力映像データの階調レベルを示し、縦軸はこの階調レベルを実現するためにＲ、Ｇ、Ｂ副画素に印加されるべきデータ電圧を示す。

図４〜図６を参照すれば、同一な階調に対してＲ、Ｇ、Ｂ副画素に印加されるデータ電圧が互いに異なることが分かる。このようなＲ、Ｇ、Ｂ色相別によるガンマ特性差はＲ、Ｇ、Ｂ別に使われる有機発光材料の特性差によって発生する。

したがって、本発明の実施形態ではこのようなＲ、Ｇ、Ｂ別ガンマ特性を反映するためにＲ、Ｇ、Ｂ別にガンマ補正をすることに、特にＤＡＣ２５０に供給される基準電圧をＲ、Ｇ、Ｂ別に決定する。

まず、図４〜図６に示すように、本発明の実施形態では、６ビット映像データについて上位３ビットを基準に８個の区間に分割してガンマ補正をする。そして基準電圧生成部３００は、各区間の最小および最高階調にそれぞれ相当する電圧を基準電圧として供給し、８個の区間でこのような基準電圧はＲ、Ｇ、Ｂ別にそれぞれ９個になる。

図７は、本発明の実施形態によるＤＡＣ２５０の概略的な図面であり、図８は図７の抵抗ラダー部２５４およびＬＳＢデコーダー２５３を概略的に示す。ＤＡＣ２５０は複数のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）にそれぞれ対応する複数のＤＡＣセルに行われ、図７では、説明の便宜上三つのデータ線（Ｄ１〜Ｄ３）に対応するＤＡＣセルのみを示した。そして三つのデータ線（Ｄ１〜Ｄ３）は、それぞれ列方向にのびているＲ、Ｇ、Ｂ副画素に連結することと仮定する。

図７に示すように、ＤＡＣ２５０は、ＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）デコーダー２５１、基準電圧配線部２５２、ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）デコーダー２５３および抵抗ラダー部２５４を含む。ここで、ＭＳＢデコーダー２５１は、９個の基準電圧（ＶＲ０〜ＶＲ８）中で連続する二つの基準電圧を選択し、上位３ビットを担当し、ＬＳＢデコーダー２５３は、下位３ビットを担当する。

基準電圧配線部２５２には、基準電圧生成部３００から入力されるＲ基準電圧（ＶＲ０〜ＶＲ８）をそれぞれ伝達する９本の横配線、Ｇ基準電圧（ＶＧ０〜ＶＧ８）をそれぞれ伝達する９本の横配線およびＢ基準電圧（ＶＢ０〜ＶＢ８）をそれぞれ伝達する９本の横配線がそれぞれ横方向にのびている。そして９本の横配線には、それぞれ縦方向にのびている縦配線が連結され、この縦配線はＭＳＢデコーダー２５１に連結される。

以下、ＭＳＢデコーダー２５１、基準電圧配線部２５２、ＬＳＢデコーダー２５３および抵抗ラダー部２５４の詳しい構造および動作についてＲデジタルデータをＲデータ電圧に変換する過程を例に挙げて具体的に説明する。

ＭＳＢデコーダー２５１は、Ｒデジタルデータの上位３ビットによりそれぞれ９本の横配線中で二つの連続する横配線を選択する。そしてＭＳＢデコーダー２５１で選択した二つの横配線に伝えられた基準電圧（ＶＲＨ、ＶＲＬ）を伝達するための二つの縦配線が縦方向にのびて、抵抗ラダー部２５４に連結される。

図７および図８に示すように、抵抗ラダー部２５４はＭＳＢデコーダー２５１の２個の基準電圧（ＶＲＨ、ＶＲＬ）の間に直列に連結される７個の抵抗（Ｒ１〜Ｒ７）を含み、ＬＳＢデコーダー２５３は基準電圧（ＶＲＨ）と抵抗（Ｒ１）の接続点、隣接した二つの抵抗の接続点および抵抗（Ｒ７）と基準電圧（ＶＲＬ）の接続点にそれぞれ連結される８個の薄膜トランジスター（ＳＷ１〜ＳＷ８）を含む。そしてＬＳＢデコーダー２５３は、Ｒデジタルデータの下位３ビットにより８個の薄膜トランジスター（ＳＷ１〜ＳＷ８）のうちの一つの薄膜トランジスターを選択してＲデータ電圧に出力する。以上で、ＭＳＢデコーダー２５１の詳しい構造に関する説明が省略されたが、ＭＳＢデコーダー２５１また、ＬＳＢデコーダー２５３に対称されるように薄膜トランジスターを使って形成できる。

以下、ＤＡＣ２５０によるＲ、Ｇ、Ｂ別データ電圧生成方法について具体的に説明する。
まず、ＤＡＣ２５０は、基準電圧生成部３００からガンマ補正された基準電圧を受信する。次に、ＤＡＣ２５０は入力映像データを階調レベルにより一定した間隔に分割する。前述したように入力映像データが６ビットの場合、ＭＳＢデコーダー２５１で上位３ビットを処理し、ＬＳＢデコーダー２５３で下位３ビットを処理する。この時、入力映像データはまず、上位３ビット、つまり、８階調間隔に分割される。したがって６ビット入力映像データは、８階調間隔に８個の区間に分離される。この時、隣接した二区間の端を同一にすれば、８個の区間でできる７個の接続点および開始と終了区間の２個の端点を合わせて、総９個の境界点が形成される。この９個の境界点を基準電圧生成部３００からＤＡＣ２５０に入力される９個の基準電圧（ＶＲ０〜ＶＲ８）に設定して、各区間の傾きを９個の境界点の電圧差で決定する。そうすれば、図４〜６に示すように８個の区間でガンマ補正曲線に近似したグラフを形成できる。各区間での階調は前述したように、ＬＳＢデコーダー２５３と抵抗ラダー部２５４を用いて、細分化して生成される。

図９は、本発明の実施形態による基準電圧生成部３００を概略的に示す図面である。
図９に示すように、基準電圧生成部３００はＲ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０、Ｂ抵抗ラダー部３３０、Ｒ電圧バッファー部３７１〜３７７、Ｇ電圧バッファー部３８１〜３８７およびＢ電圧バッファー部３９１〜３９７を含む。

Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０はそれぞれ複数の抵抗が直列に連結して形成され、図９に示されているように垂直方向に配列される。一方、Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０は、水平方向に互いに重なるように配列されてもよい。このように水平方向に配列される場合、回路の配線は複雑になるが、回路配線空間を節約できる。Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０は、ＳＯＰ製造工程中に抵抗物質を添加して形成でき、その場合抵抗ラダー部は、複数の抵抗に区別されるものではなく、抵抗値を有する抵抗物質が附加された配線でありうる。

Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０の両端にＲ、Ｇ、Ｂ別最高基準電圧（ＶＲＥＦＨ-Ｒ、ＶＲＥＦＨ-Ｇ、ＶＲＥＦＨ-Ｂ）および最低基準電圧（ＶＲＥＦＬ-Ｒ、ＶＲＥＦＬ-Ｇ、ＶＲＥＦＬ-Ｂ）がそれぞれ印加される。ここで、最高基準電圧（ＶＲＥＦＨ-Ｒ、ＶＲＥＦＨ-Ｇ、ＶＲＥＦＨ-Ｂ）および最低基準電圧（ＶＲＥＦＬ-Ｒ、ＶＲＥＦＬ-Ｇ、ＶＲＥＦＬ-Ｂ）はＲ、Ｇ、Ｂ別有機発光材料の特性により個別的に求められるＲ、Ｇ、Ｂ別ガンマ特性によりＲ、Ｇ、Ｂ別に互いに異なるように設定されてもよい。

このようなＲ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０は、それぞれ複数の出力端を含む。複数の出力端は、それぞれ直列に連結された抵抗列の複数の所定地点に連結して、最高基準電圧（ＶＲＥＦＨ-Ｒ、ＶＲＥＦＨ-Ｇ、ＶＲＥＦＨ-Ｂ）と最低基準電圧（ＶＲＥＦＬ-Ｒ、ＶＲＥＦＬ-Ｇ、ＶＲＥＦＬ-Ｂ）の間の基準電圧を出力する。

Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０の抵抗列に連結する複数の出力端は、前述したように入力映像データを階調レベルにより分離した境界点に対応するように位置し、各出力端は相当する基準電圧を出力する。各出力端は、Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０を複数の抵抗値を有する区間に分離する。

前述したように、総９個の境界点がある場合には、最高基準電圧（ＶＲＥＦＨ-Ｒ、ＶＲＥＦＨ-Ｇ、ＶＲＥＦＨ-Ｂ）と最低基準電圧（ＶＲＥＦＬ-Ｒ、ＶＲＥＦＬ-Ｇ、ＶＲＥＦＬ-Ｂ）にそれぞれ一つの出力端を配置し、残り７個の基準電圧を生成位置に７個の出力端を配置する。このように出力端と連結する接続点によって、分離される抵抗は、互いに異なる基準電圧に対応するために互いに異なる抵抗値を有するように形成されてもよい。

また、Ｒ、Ｇ、Ｂ別基準電圧はＲ、Ｇ、Ｂ別最高基準電圧および最小基準電圧から生成されるので、基準電圧生成部３００に入力されるＲ、Ｇ、Ｂ別最高基準電圧および最小基準電圧を調節することによって、ＤＡＣ２５０から表示部１００に出力されるデータ電圧を調節できる。したがって、Ｒ、Ｇ、Ｂ別最高基準電圧および最小基準電圧を高める場合、表示部１００に印加されるデータ電圧が高まって、有機発光表示装置から出力される画像イメージの輝度が低くなる。反面、Ｒ、Ｇ、Ｂ別最高基準電圧および最小基準電圧を低める場合、データ電圧が低くなって、有機発光表示装置から出力される画像イメージの輝度が高まる。

次に、Ｒ電圧バッファー部３７１〜３７７、Ｇ電圧バッファー部３８１〜３８７およびＢ電圧バッファー部３９１〜３９７は、それぞれＲ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０およびＢ抵抗ラダー部３３０の抵抗列に連結する出力端に連結するように配置される。Ｒ電圧バッファー部３７１〜３７７、Ｇ電圧バッファー部３８１〜３８７およびＢ電圧バッファー部３９１〜３９７は、Ｒ抵抗ラダー部３１０、Ｇ抵抗ラダー部３２０、およびＢ抵抗ラダー部３３０で生成されて出力されるＲ、Ｇ、Ｂ別基準電圧のためのバッファーとして機能する。

図１０は、電圧バッファー部の一つの具体的な例を示す。図１０に示されているように、電圧バッファー部は薄膜トランジスター（Ｔ１〜Ｔ５）を含む。
ここで、トランジスター（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ５）はＰＭＯＳトランジスターに示し、トランジスター（Ｔ３、Ｔ４）はＮＭＯＳトランジスターに示した。この時、二つのトランジスター（Ｔ１、Ｔ２）は、同一な大きさと同一なスレッショルド電圧（Ｖｔｈ）を有し、二つのトランジスター（Ｔ３、Ｔ４）の大きさも同一である。

図１０に示すように、電源電圧（ＶＤＤ）にソースが連結された二つのトランジスター（Ｔ１、Ｔ２）のゲートが互いに連結して、二つのトランジスター（Ｔ１、Ｔ２）はミラーを形成する。トランジスター（Ｔ１）は、ソースがトランジスター（Ｔ３）のドレーンに連結され、ゲートとドレーンが連結されてダイオード連結構造を形成する。トランジスター（Ｔ２）は、ソースがトランジスター（Ｔ４）のドレーンおよび入力端に連結される。トランジスター（Ｔ３）はゲートに入力電圧が印加され、トランジスター（Ｔ４）はゲートおよびドレーンが出力端に連結される。トランジスター（Ｔ３）およびトランジスタートランジスタ（Ｔ４）は、ソースが互いに連結されてトランジスター（Ｔ５）のソースに連結される。トランジスター（Ｔ５）のドレーンに電圧（ＶＳＳ）が連結され、トランジスター（Ｔ５）はゲートとドレーンが連結して、ダイオード連結構造を形成する。

抵抗ラダー部３１０、３２０、３３０から出力される電圧がトランジスター（Ｔ３）のゲートに印加されれば、トランジスター（Ｔ３）が導通されて、トランジスター（Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５）を経由して電流が流れる。この時、二つのトランジスター（Ｔ１、Ｔ２）は、大きさが同じであり、ミラー形態に連結されているので、トランジスター（Ｔ２、Ｔ４）にもトランジスター（Ｔ１、Ｔ３）に流れる電流と同一な大きさの電流が流れる。そして二つのトランジスター（Ｔ３、Ｔ４）の大きさも同一なので、トランジスター（Ｔ４）のゲートには、トランジスター（Ｔ３）のゲート電圧と同一な電圧がかかる。したがって、電圧バッファー部３７１-３７７、３８１-３８７、３９１-３９７は、抵抗ラダー部３１０、３２０、３３０から出力される電圧と同一な大きさの電圧を基準電圧で出力する。

本発明の実施形態の有機発光表示装置で、基準電圧生成部３００はＲ、Ｇ、Ｂ別にそれぞれガンマ補正されたＲ基準電圧、Ｇ基準電圧およびＢ基準電圧を生成して、ＤＡＣ２５０に伝達し、ＤＡＣ２５０はＲ基準電圧、Ｇ基準電圧およびＢ基準電圧に基づいて、入力されるＲ、Ｇ、Ｂ別デジタル信号からＲ、Ｇ、Ｂ別データ電圧を生成して、表示部１００の各画素のデータ線に供給する。したがって、本発明の実施形態の有機発光表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂ別にガンマ補正された最適化した映像を表現できるようになる。

また、本発明の実施形態の有機発光表示装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂ別に互いに異なる最高基準電圧および最低基準電圧を使うことによって、表示部１００に使われる色相別発光材料の特性に適した最高基準電圧および最低基準電圧を使用して、各色相に最適化されたガンマ補正が可能である。具体的には、有機発光表示装置の外部環境の明るさにより基準電圧生成部３００で生成される基準電圧を変更することによって、本発明の実施形態の有機発光表示装置は、外部環境の明るさに適した画像イメージを出力できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付した図面の範囲内で多様に変形して実施するのが可能であり、これもまた本発明の範囲に属することは当然である。

本発明の実施形態による有機発光表示装置の平面図である。 本発明の実施形態による画素の等価回路図である。 本発明の実施形態によるデータ駆動部の概略的な構成図である。 赤色映像信号の階調レベルに対するディジタルアナログ変換部の出力データ電圧を示すグラフである。 緑色映像信号の階調レベルに対するディジタルアナログ変換部の出力データ電圧を示すグラフである。 青色映像信号の階調レベルに対するディジタルアナログ変換部の出力データ電圧を示すグラフである。 本発明の実施形態によるディジタルアナログ変換部の概略的な構成図である。 ディジタルアナログ変換部の抵抗ラダーおよびＬＳＢデコーダーの概略的な構成図である。 本発明の実施形態による電圧生成部の概略的な構成図である。 本発明の実施形態による電圧生成部のバッファー部の回路図である。

符号の説明

１００ 表示部
２００ データ駆動部
３００ 基準電圧生成部
４００ シフトレジスター
５００ レベルシフター及び出力バッファー
６００ ＤＣ／ＤＣ変換部

Claims (12)

1. 基板上に形成され、それぞれの色相を有する複数の副画素をそれぞれ含む複数の画素；
   前記基板上に形成され、第１最高基準電圧および第１最低基準電圧から前記複数の副画素中第１色相の副画素に対応する複数の第１基準電圧を生成する第１基準電圧生成部；
   前記基板上に形成され、第２最高基準電圧および第２最低基準電圧から前記複数の副画素中第２色相の副画素に対応する複数の第２基準電圧を生成する第２基準電圧生成部；
   前記基板上に形成され、第３最高基準電圧および第３最低基準電圧から前記複数の副画素中第３色相の副画素に対応する複数の第３基準電圧を生成する第３基準電圧生成部；そして
   前記基板上に形成され、前記第１乃至第３色相の副画素に対応する映像信号の階調を各各前記第１乃至第３基準電圧に基づいてデータ電圧に変換し、前記データ電圧を前記第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ伝達するデータ駆動部；
   を含む、有機発光表示装置。
2. 前記第１乃至第３基準電圧は、前記第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ対応する前記映像信号の所定階調にそれぞれ相当するデータ電圧である、請求項１に記載の有機発光表示装置。
3. 前記第１乃至第３基準電圧生成部は、前記映像信号の階調を少なくともひとつの最上位ビットを基準として複数のグループに分割し、前記各グループに属する複数の階調中特定階調に相当するデータ電圧を前記第１乃至第３基準電圧として設定する、請求項２に記載の有機発光表示装置。
4. 前記特定階調は、各グループの境界に相当する階調である、請求項３に記載の有機発光表示装置。
5. 前記データ駆動部は、
   前記複数の第１乃至第３基準電圧中それぞれ二つの第１乃至第３基準電圧を選択する第１デコーダー；
   前記選択された二つの第１基準電圧の間に直列に連結された複数の第１抵抗；
   前記選択された二つの第２基準電圧の間に直列に連結された複数の第２抵抗；
   前記選択された二つの第３基準電圧の間に直列に連結された複数の第３抵抗；そして
   前記映像信号の階調から前記少なくともひとつの最上位ビットを除外したビットから、前記直列に連結された第１乃至第３抵抗によって、形成される複数の接続点中前記映像信号の階調に対応する接続点を選択する第２デコーダー；
   を含む、請求項３又は請求項４に記載の有機発光表示装置。
6. 前記第１乃至第３最高基準電圧が互いに異なるように設定され、前記第１乃至第３最低基準電圧が互いに異なるように設定される、請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
7. 前記第１乃至第３基準電圧生成部は、それぞれ出力端に連結するバッファーを含む、請求項１乃至請求項４のうちのいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
8. 基板上に形成され、それぞれの色相を有する複数の副画素をそれぞれ含む複数の画素；
   前記基板上に抵抗値を有する配線として形成され、両端にそれぞれ第１最高基準電圧と第１最低基準電圧が印加される第１抵抗部；
   前記基板上に抵抗値を有する配線として形成され、両端にそれぞれ第２最高基準電圧と第２最低基準電圧が印加される第２抵抗部；
   前記基板上に抵抗値を有する配線として形成され、両端にそれぞれ第３最高基準電圧と第３最低基準電圧が印加される第３抵抗部；
   前記第１抵抗部にそれぞれ連結して、第１最高基準電圧と第１最低基準電圧の間の所定の数の電圧を基準電圧として出力する所定の数の第１基準電圧出力端；
   前記第２抵抗部にそれぞれ連結して、第２最高基準電圧と第２最低基準電圧の間の所定の数の電圧を基準電圧として出力する所定の数の第２基準電圧出力端；
   前記第３抵抗部にそれぞれ連結して、第３最高基準電圧と第３最低基準電圧の間の所定の数の電圧を基準電圧として出力する所定の数の第３基準電圧出力端；
   前記基板上に形成され、前記第１乃至第３色相の副画素に対応する映像信号を各各前記第１乃至第３基準電圧に基づいてデータ電圧に変換し、前記データ電圧を前記第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ伝達するデータ駆動部；
   を含む、有機発光表示装置。
9. 前記第１乃至第３基準電圧は、前記第１乃至第３色相の副画素にそれぞれ対応する前記映像信号の所定階調にそれぞれ相当するデータ電圧である、請求項８に記載の有機発光表示装置。
10. 前記データ駆動部は、
    前記複数の第１乃至第３基準電圧中それぞれ二つの第１乃至第３基準電圧を選択する第１デコーダー；
    前記選択した二つの第１基準電圧の間に直列に連結された複数の第１抵抗；
    前記選択した二つの第２基準電圧の間に直列に連結された複数の第２抵抗；
    前記選択した二つの第１基準電圧の間に直列に連結された複数の第３抵抗；そして
    前記映像信号の階調から前記少なくともひとつの最上位ビットを除外したビットから、前記直列に連結された第１乃至第３抵抗によって形成される複数の接続点中前記映像信号の階調に対応する接続点を選択する第２デコーダー；
    を含む、請求項７に記載の有機発光表示装置。
11. 前記第１乃至第３最高基準電圧が互いに異なるように設定され、前記第１乃至第３最低基準電圧が互いに異なるように設定される、請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
12. 前記第１乃至第３基準電圧生成部は、それぞれ出力端に連結するバッファーを含む、請求項８乃至請求項１０のうちのいずれか一項に記載の有機発光表示装置。

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