KR20070101545A - 표시 장치 - Google Patents

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박경태
최범락
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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 4색의 화소, 3색의 입력 영상 신호를 감마 변환하여 휘도 정보를 가지는 4색의 출력 영상 신호를 생성하는 신호 제어부, 그리고 기준 전압을 공급받고, 상기 출력 영상 신호에 기초한 데이터 전압을 생성하여 상기 화소에 공급하는 데이터 구동부를 포함한다. 따라서 감마 변환하여 휘도 정보를 가지는 영상 신호를 생성하고, 영상 신호를 선형 변환하여 데이터 전압을 생성하므로 백색 화소를 포함하는 표시 장치의 신호 제어부 및 데이터 구동부의 로직을 단순화할 수 있다.
유기 발광 표시 장치, RGBW 구동, 감마 변환, 계조 전압

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 감마 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 구동부의 동작을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 구동부의 동작을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감마 곡선을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
근래, 음극선관(CRT)을 대체할 수 있는 평판 표시 장치가 활발하게 연구되고 있으며, 특히 유기 발광 표시 장치는 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하여 차세대 평판 표시 장치로 주목 받고 있다.
일반적으로 능동형 평판 표시 장치에서는 복수의 화소가 행렬 형태로 배열되며, 주어진 휘도 정보에 따라 각 화소의 광 강도를 제어함으로써 화상을 표시한다. 유기 발광 표시 장치는 형광성 유기 물질을 전기적으로 여기 발광시켜 화상을 표시하는 표시 장치로서, 자기 발광형이고 소비 전력이 작으며, 화소의 응답 속도가 빠르므로 고화질의 동영상을 표시하기 용이하다.
유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)와 이를 구동하는 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 구비한다. 이 박막 트랜지스터는 활성층(active layer)의 종류에 따라 다결정 규소(poly silicon) 박막 트랜지스터와 비정질 규소(amorphous silicon) 박막 트랜지스터 등으로 구분된다. 다결정 규소 박막 트랜지스터를 채용한 유기 발광 표시 장치는 여러 가지 장점이 있어서 일반적으로 널리 사용되고 있으나 박막 트랜지스터의 제조 공정이 복잡하고 이에 따라 비용도 증가한다. 또한 이러한 유기 발광 표시 장치로는 대화면을 얻기가 어렵다. 반면 비정질 규소 박막 트랜지스터를 채용한 유기 발광 표시 장치는 대화면을 얻기 용이하고, 다결정 규소 박막 트랜지스터를 채용한 유기 발광 표시 장치보다 제조 공정 수효도 상대적으로 적다.
유기 발광 표시 장치는 한 도트를 나타내는 복수의 화소를 포함하며, 각 화소의 유기 발광층은 서로 다른 색의 빛을 발광하여 이러한 빛의 조합으로 한 도트의 색이 결정된다.
그러나 적색, 녹색, 청색의 3색 화소를 토대로 하나의 도트를 표시하는 일반 적인 표시 장치에서는 광 효율이 저하될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 백색을 더 포함하는 4색의 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 4색의 화소, 3색의 입력 영상 신호를 감마 변환하여 휘도 정보를 가지는 4색의 출력 영상 신호를 생성하는 신호 제어부, 그리고 기준 전압을 공급받고, 상기 출력 영상 신호에 기초한 데이터 전압을 생성하여 상기 화소에 공급하는 데이터 구동부를 포함한다.
상기 신호 제어부는 상기 3색의 입력 영상 신호를 감마 변환하여 상기 입력 영상 신호보다 높은 비트 수를 가지는 4색의 휘도 영상 신호를 생성하고, 상기 휘도 영상 신호의 비트 수를 낮춘 상기 4색의 출력 영상 신호를 생성할 수 있다.
상기 감마 변환은 상기 입력 영상 신호의 색에 따라 서로 다른 감마 함수에 의해 이루어질 수 있다.
상기 데이터 전압은 상기 출력 영상 신호의 휘도에 대하여 선형성을 가질 수 있다.
상기 감마 변환은 상기 데이터 전압과 휘도의 비선형성을 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부는 상기 출력 영상 신호의 휘도에 대하여 비선형적인 상기 데이터 전압을 출력할 수 있다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기 술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시판(display panel)(300), 표시판(300)에 연결된 주사 구동부(400) 및 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결되어 있는 계조 전압 생성부(800) 및 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.
표시판(300)은 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm), 복수의 전압선(도시하지 않음), 그리고 이들에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복 수의 화소(pixel)(PX)를 포함한다.
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선(G1-Gn) 및 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1- Dm)을 포함한다. 주사선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 분리되어 있다. 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 각 전압선(도시하지 않음)은 구동 전압(Vdd) 등을 전달한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소(PX), 예를 들면 i번째 주사선(Gi)(i=1, 2, …, n)과 j번째 데이터선(Dj)(j=1, 2, …, m)에 연결되어 있는 화소(PX)는 유기 발광 다이오드(LD), 구동 트랜지스터(Qd), 축전기(Cst) 및 스위칭 트랜지스터(Qs)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 삼단자 소자로서, 제어 단자(control terminal), 입력 단자(input terminal) 및 출력 단자(output terminal)를 가진다. 제어 단자는 주사선(Gi)과 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(Dj)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 연결되어 있다. 이러한 스위칭 트랜지스터(Qs)는 주사선(Gi)을 통해 인가되는 주사 신호에 응답하여 데이터 전압을 전달한다.
구동 트랜지스터(Qd) 또한 삼단자 소자로서, 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가진다. 제어 단자는 스위칭 트랜지스터(Qs)와 연결되어 있고, 입력 단자 는 구동 전압(Vdd)과 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 소자(LD)와 연결되어 있다. 이러한 구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(ILD)를 흘린다.
축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 축전기(Cst)는 스위칭 트랜지스터(Qs)를 통하여 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자에 인가되는 데이터 전압을 충전하고 스위칭 트랜지스터(Qs)가 턴 오프된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 다이오드(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자와 연결되어 있는 애노드(anode) 및 공통 전압(Vcom)과 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 소자(LD)는 출력 전류(ILD)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다. 유기 발광 소자(LD)는 재료에 따라 기본색(primary color) 중 한 색상 또는 백색의 빛을 낸다. 기본색의 예로는 적색, 녹색, 청색의 삼원색을 들 수 있으며 이들 삼원색의 공간적 합으로 원하는 색상을 표시한다. 백색은 휘도 향상을 위해 포함된 것이다. 앞으로 적색, 녹색, 청색 및 백색의 빛을 내는 화소를 각각 적색 화소(PR), 녹색 화소(PG), 청색 화소(PB) 및 백색 화소(PW)라 한다.
4색의 화소(PX)는 다양한 형태로 배열될 수 있다.
스트라이프(stripe) 구조로 배열되는 경우, 복수의 화소(PX)가 행렬의 형태로 배열되어 있어 복수의 화소 행과 복수의 화소 열이 구비된다.
각 화소 행은 차례로 배열된 4 가지 색상의 화소(PX)를 포함하며, 각 화소 열은 4가지 색상의 화소(PR, PG, PB, PW) 중 한 색상의 화소(PX)만을 포함한다. 화소 행 내에서의 배열 순서는 바뀔 수 있다.
모든 화소(PX)는 실질적으로 동일한 크기를 가질 수도 있고 다른 크기를 가질 수도 있다. 백색 화소(PW)는 적색, 녹색 및 청색 화소(PR, PG, PB)보다 작을 수 있으며, 이와 같이 하면 백색 화소(PW)의 추가에 따른 채도의 감소를 방지할 수 있다. 적색, 녹색 및 청색 화소(PR, PG, PB)는 동일한 크기를 가질 수 있다.
이러한 백색 화소(PW)와 적색, 녹색 및 청색 화소(PR, PG, PB)의 크기의 비는 휘도와 목표 색온도를 고려하여 결정한다. 백색 화소(PW)의 크기는 다른 화소 (PR, PG, PB)의 반 또는 1/4일 수 있다.
한편 복수의 화소(PX)가 바둑판 구조로 배열되는 경우, 각 화소 행과 각 화소 열은 4 가지 색상의 화소(PX) 중에서 두 가지 색상의 화소(PX)를 포함한다.
녹색 및 적색 화소(PG, PR)를 포함하는 화소 행과 청색 및 백색 화소(PB, PW)를 포함하는 화소 행이 교대로 배열되어 있다. 열의 관점에서 보면, 녹색 및 청색 화소(PG, PB)를 포함하는 화소 열과 적색 및 백색 화소(PG, PW)를 포함하는 화소 열이 교대로 배열되어 있다.
화소 행 및 화소 열 내에서의 배열 순서는 역시 바뀔 수 있다.
모든 화소(PX)는 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있으며, 서로 다른 크기를 가질 수 도 있다. 백색 화소(PW)는 적색, 녹색 및 청색 화소(PR, PG, PB)보다 작을 수 있으며, 적색, 녹색 및 청색 화소(PR, PG, PB)는 동일한 크기를 가질 수 있고 서로 다른 크기를 가질 수도 있다.
바둑판 구조의 화소(PX) 배치의 경우 적색, 녹색 및 청색 화소(PR, PG, PB) 가 동등하게 커질 수 없다.
인간의 눈이 청색 빛의 광량 변화가 적색 및 녹색 빛의 광량 변화에 비하여 상대적으로 덜 민감하고 이에 따라 청색 화소(PB)의 면적 확대가 화질에 미치는 영향이 상대적으로 작기 때문에 청색 화소(PB)가 늘어난 면적이 적색 화소(PR) 및 녹색 화소(PG)가 늘어난 면적보다 크게 하는 것이 바람직하다.
또한, 백색 화소(PW)의 면적을 줄이면 휘도 증가로 인하여 나타날 수 있는 색농도(color level 또는 color saturation, chromaticity)의 열화를 방지할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)는 비정질 규소 또는 다결정 규소로 이루어진 n채널 전계 효과 트랜지스터(metal oxide semiconductor field effect transistor, FET)이다. 그러나 이러한 트랜지스터(Qs, Qd) 중 적어도 하나는 p채널 MOSFET일 수 있다. 또한 트랜지스터(Qs, Qd), 축전기(Cst) 및 유기 발광 다이오드(LD)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 주사 구동부(400)는 표시판(300)의 주사선(G1-Gn)에 연결되어 스위칭 트랜지스터(Qs)를 턴 온시킬 수 있는 고전압(Von)과 턴 오프시킬 수 있는 저전압(Voff)의 조합으로 이루어진 주사 신호를 주사선(G1-Gn)에 각각 인가한다.
계조 전압 생성부(800)는 계조 전압을 생성하여 데이터 구동부(500)로 출력한다.
데이터 구동부(500)는 표시판(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 출력 영상 신호(DAT')를 나타내는 데이터 전압을 데이터선(D1-Dm)에 인가한다.
이러한 데이터 구동부(500)는 데이터선(D1-Dm)과 연결되는 적어도 하나의 데이터 구동 집적 회로(integrated circuit, IC)를 포함한다.
데이터 구동 IC는 차례로 연결되어 있는 시프트 레지스터(shift register), 래치(latch), 디지털-아날로그 변환부(digital-to-analog converter) 및 출력 버퍼(output buffer)를 포함한다.
시프트 레지스터는 수평 동기 시작 신호(STH)(또는 시프트 클록 신호)가 들어오면 데이터 클록 신호(HCLK)에 따라 출력 영상 신호(DAT')를 래치에 전달한다. 데이터 구동부(500)가 복수의 데이터 구동 IC를 포함하는 경우 한 구동 IC의 시프트 레지스터는 시프트 클록 신호를 다음 구동 IC의 시프트 레지스터로 내보낸다.
래치는 출력 영상 신호(DAT')를 기억하며, 기억하고 있는 출력 영상 신호(DAT')를 로드 신호(LOAD)에 따라 디지털-아날로그 변환부에 내보낸다.
디지털-아날로그 변환부는 계조 전압 생성부(800)로부터 계조 전압을 공급 받으며, 출력 영상 신호(DAT')에 따라 해당 계조 전압을 선택하여 출력 버퍼로 내보낸다.
출력 버퍼는 디지털-아날로그 변환부로부터의 출력 전압을 데이터 전압으로서 데이터선(D1-Dm)으로 출력하며, 이를 1 수평 주기(1H) 동안 유지한다.
신호 제어부(600)는 주사 구동부(400), 데이터 구동부(500) 및 계조전압 생성부(800) 등의 동작을 제어한다. 또한 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B)를 감마 변환하여 출력 영상 신호(DAT')를 생성하는 신호 변환부(650)을 포함한다. 신호 변환부(650)의 동작에 대하여는 뒤에서 상세히 설명한다.
이러한 구동 장치(400, 500, 600, 800) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 표시판(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 표시판(300)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(도시하지 않음) 위에 장착될 수도 있다. 이와는 달리, 이들 구동 장치(400, 500, 600, 800)가 신호선(G1-Gn, D1-Dm) 및 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Qs, Qd) 따위와 함께 표시판(300)에 집적될 수도 있다. 또한, 구동 장치(400, 500, 600, 800)는 단일 칩으로 집적될 수 있으며, 이 경우 이들 중 적어도 하나 또는 이들을 이루는 적어도 하나의 회로 소자가 단일 칩 바깥에 있을 수 있다.
이하, 도 3 및 도 4을 참조하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 감마 변환에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 감마 변환을 나타내는 그래프이고, 도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 구동부의 동작을 나타내는 그래프이다.
신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 삼색의 입력 영상 신호(R, G, B) 및 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호를 수신한다. 입력 영상 신호(R, G, B)는 삼색을 기준으로 한 각 화소(PX)의 1024(=210), 256(=28) 또는 64(=26) 개의 계조(gray)를 가지고 있다. 입력 제어 신호의 예로는 수직 동기 신호(Vsync)와 수평 동기 신호(Hsync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 등이 있다.
도 3을 참조하면, 신호 변환부(650)는 삼색의 입력 영상 신호(R, G, B)를 감마 함수(Γ(x)) 에 따라 휘도 정보를 가지는 휘도 영상 신호(DAT)로 변환한다. 감마 함수(Γ(x))는 계조가 증가함에 따라 휘도도 증가하는 증가 함수이고 일대일 함수이다.
입력 영상 신호(R, G, B)가 256 계조의 8비트 디지털 데이터인 경우, 휘도 영상 신호(DAT)는 그보다 높은 비트 수, 예를 들어 15비트를 가지는 디지털 데이터일 수 있다. 휘도는 단위 면적 당 광량을 나타내는 물리량으로서 가감이 가능하므로 3색의 휘도 영상 신호(DAT)로부터 백색의 휘도 영상 신호(DAT)를 추출할 수 있다. 따라서 신호 변환부(650)는 3색의 휘도 영상 신호(DAT)로부터 백색의 휘도 영상 신호(DAT)를 추출하고, 추출된 백색의 휘도 영상 신호(DAT)에 따라 3색의 휘도 영상 신호(DAT)를 보정한다. 이때 백색의 휘도 영상 신호(DAT) 추출 및 3색의 휘도 영상 신호(DAT)를 보정하는 방법은 다양하게 구현될 수 있으며, 간단한 예로, 적색, 녹색, 청색의 휘도 영상 신호(DAT)의 휘도가 각각 (10, 25, 30)인 경우, 백색의 휘도 영상 신호(DAT)의 휘도는 삼색 중 가장 최소값인 10을 가지며, 삼색의 휘도 영상 신호(DAT)는 백색의 휘도를 뺀 값인 (0, 15, 20)의 휘도를 가짐으로써 구현될 수 있다.
다음으로 신호 변환부(650)는 백색의 휘도 영상 신호(DAT) 및 보정된 3색의 휘도 영상 신호(DAT)의 비트 수를 낮춘 4색의 출력 영상 신호(DAT')를 생성한다. 이는 상위 비트를 버리거나 하위 비트를 버림으로써 간단히 구현될 수 있다. 따라서 4색의 출력 영상 신호(DAT')는 8비트 또는 10비트와 같이 입력 영상 신호(R, G, B)와 대등한 비트 수를 가질 수 있다.
마지막으로 신호 변환부(650)는 4색의 출력 영상 신호(DAT')를 신호 제어부(600)의 제어에 따라 그 순서를 정렬하여 데이터 구동부(500)로 출력한다. 따라서 4색의 출력 영상 신호(DAT')는 디감마 변환(휘도에서 계조로의 변환) 없이 휘도 정보를 그대로 가지며 데이터 구동부(500)에 입력된다.
신호 변환부(650)는 이와 같은 출력 영상 신호(DAT')의 생성을 위한 프레임 메모리(도시하지 않음) 또는 룩업 테이블(도시하지 않음) 등을 포함할 수 있다.
이때, 신호 변환부(650)는 적색, 녹색, 청색의 유기 발광 다이오드(LD)의 수명에 따라 서로 다른 감마 함수(Γ(x))를 따르는 독립 감마 변환을 수행할 수 있다. 그러나 유기 발광 표시 장치가 백색의 유기 발광 다이오드(LD)만을 포함하고, 색필터를 통하여 다양한 색을 표시하는 경우, 백색의 유기 발광 다이오드(LD)의 감마 함수(Γ(x))를 이용하여 감마 변환을 수행할 수 있다.
신호 제어부(600)는 또한 주사 제어 신호(CONT1), 데이터 제어 신호(CONT2) 및 계조 제어 신호(CONT3) 등을 생성한 후, 주사 제어 신호(CONT1)를 주사 구동부(400)로 내보내고, 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 출력 영상 신호(DAT')를 데이터 구동부(500)로 내보낸다.
주사 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 고전압(Von)의 출력 주기를 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 주사 제어 신호(CONT1)는 또한 고전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 더 포함할 수 있다.
데이터 제어 신호(CONT2)는 한 행의 화소(PX)에 대한 디지털 출력 영상 신호(DAT')의 전송 시작을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 아날로그 데이터 전압(Vdat)을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다.
신호 제어부(600)는 적색, 녹색, 청색 및 백색의 4색 출력 영상 신호(DAT'), 주사 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2)를 출력한다.
데이터 구동부(500)는 신호 제어부(600)로부터 출력 영상 신호(DAT'')를 공급받고, 계조 전압 생성부(800)로부터 상위 전압(VH)과 하위 전압(VL)을 공급받는다.
도 4와 같이 출력 영상 신호(DAT')의 휘도에 대하여 데이터 전압(Vdat)의 선형성이 보장되는 경우, 데이터 구동부(500)는 출력 영상 신호(DAT')의 휘도에 따라 상위 전압(VH)과 하위 전압(VL)의 전압차를 등분하여 해당 전압을 아날로그 데이터 전압(Vdat)으로 출력한다.
주사 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터 공급되는 주사 제어 신호(CONT1)에 따라, 주사 신호선(G1-Gn)에 인가되는 주사 신호를 고전압(Von)으로 변환한다.
그러면, 화소(PX)에 공급되는 고전압(Von)에 따라 화소(PX)의 스위칭 트랜지 스터(Qs)가 턴 온된다. 그러면, 각 화소(PX)의 구동 트랜지스터(Qd)는 턴 온된 스위칭 트랜지스터(Qs)를 통하여 해당 데이터 전압(Vdat)을 인가 받는다. 각각의 구동 트랜지스터(Qd)는 인가된 데이터 전압(Vdat)에 상응하는 구동 전류(ILD)를 유기 발광 다이오드(LD)로 출력한다. 이에 따라 유기 발광 다이오드(LD)는 구동 전류(ILD)에 상응하는 크기의 빛을 발광한다.
이와 같이 4개의 화소(PX)가 발광하여 한 도트의 색이 표시되며, 백색 화소(PW)를 더 포함함으로써 전체적으로 높은 휘도를 유지할 수 있다.
이러한 동작이 n번째 행의 화소(PX)까지 차례로 진행되어 하나의 영상이 표시된다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 계조를 휘도로 감마 변환하여 백색 출력 영상 신호(DAT')를 생성하고, 디감마 변환 없이 휘도 정보를 가지는 출력 영상 신호(DAT')를 데이터 전압(Vdat)으로 선형 변환하여 신호 제어부(600)의 동작 및 데이터 구동부(500)의 디지털-아날로그 변환을 단순화한다.
한편, 유기 발광 표시 장치는 그 구동 트랜지스터(Qd)의 동작 특성 및 유기 발광 다이오드(LD)의 동작 특성이 환경 조건 및 소자 조건에 따라 유동적이므로 휘도와 데이터 전압(Vdat)이 선형적 관계가 아닌 비선형 관계를 가질 수 있다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예를 살펴본다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 구동부의 동작을 나타내는 그래프이며, 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 감마 곡선을 나타내는 그래프 이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 구동부(500)는 도 3과 같이 신호 제어부(600)로부터 휘도 정보를 가지는 4색의 출력 영상 신호(DAT')를 공급받는다.
또한, 도 5와 같이 데이터 구동부(500)는 복수의 단계를 가지는 계조 전압 집합, 예를 들어, 6단계의 계조 전압(Vga0, Vga1, Vga2, Vga3, Vga4, Vga5, Vga6)을 포함하는 계조 전압 집합을 공급받는다.
데이터 구동부(500)는 출력 영상 신호(DAT')의 휘도에 대하여 비선형적인 데이터 전압(Vdat)을 출력하며, 그 비선형 함수(f(x))는 환경 조건 및 소자 조건의 정보를 포함한다.
한편, 도 6과 같이 신호 변환부(650)에서 수행하는 감마 변환에서 휘도와 데이터 전압(Vdat) 사이의 비선형 함수(f(x))를 휘도와 계조의 감마 함수(Γ(x))와 합성한 보정 감마 함수(Γ'(x))를 이용하여 휘도 영상 신호(DAT)를 생성할 수도 있다. 이러한 경우, 휘도 영상 신호(DAT)에 기초하는 출력 영상 신호(DAT')도 역시 휘도 정보 및 휘도와 데이터 전압(Vdat) 사이의 비선형 정보를 포함하므로 데이터 구동부(500)는 도 4와 같이 상위 전압(VH) 및 하위 전압(VL)만을 공급받고 이를 출력 영상 신호(DAT')의 휘도에 따라 선형적으로 분압하여 데이터 전압(Vdat)을 생성할 수 있다.
따라서 데이터 구동부(500)의 디지털-아날로그 변환을 단순화하면서도, 휘도와 데이터 전압 사이의 비선형성 또한 반영될 수 있다.
이러한 신호 제어부(600) 및 데이터 구동부(500)의 로직은 유기 발광 표시 장치뿐 아니라 백색 화소를 포함하는 액정 표시 장치에도 적용이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 감마 변환을 수행하여 휘도 정보를 가지는 영상 신호를 생성하고, 데이터 구동부가 영상 신호를 선형 변환하여 데이터 전압을 생성하므로 백색 화소를 포함하는 표시 장치의 신호 제어부 및 데이터 구동부의 로직을 단순화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

  1. 4색의 화소,
    3색의 입력 영상 신호를 감마 변환하여 휘도 정보를 가지는 4색의 출력 영상 신호를 생성하는 신호 제어부, 그리고
    기준 전압을 공급받고, 상기 출력 영상 신호에 기초한 데이터 전압을 생성하여 상기 화소에 공급하는 데이터 구동부
    를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 신호 제어부는 상기 3색의 입력 영상 신호를 감마 변환하여 상기 입력 영상 신호보다 높은 비트 수를 가지는 4색의 휘도 영상 신호를 생성하고, 상기 휘도 영상 신호의 비트 수를 낮춘 상기 4색의 출력 영상 신호를 생성하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 감마 변환은 상기 입력 영상 신호의 색에 따라 서로 다른 감마 함수에 의해 이루어지는 표시 장치.
  4. 제2항에서,
    상기 데이터 전압은 상기 출력 영상 신호의 휘도에 대하여 선형성을 가지는 표시 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    상기 감마 변환은 상기 데이터 전압과 휘도의 비선형성을 포함하는 표시 장치.
  6. 제2항에서,
    상기 데이터 구동부는 상기 출력 영상 신호의 휘도에 대하여 비선형적인 상기 데이터 전압을 출력하는 표시 장치.
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