KR-102961628-B1 - Display device and method for selecting a gamma power

Abstract

본 발명은 유기 발광(OLED) 표시 장치에서 각각의 휘도에 대응하는 감마 세트의 선택 시에 그에 대응되는 저전압 전원 및 초기 전압을 선택하여 표시 패널에 제공함으로써 블랙 전압 및 구동 전압을 최적화시킬 수 있도록 하는 감마 전원 선택 표시 장치 및 감마 전원 선택 방법에 관한 것이다. 이를 실현하기 위해, 본 발명은 각각의 감마 세트마다 그에 대응하는 저전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini2)을 각각 설정하여 룩업 테이블(Look-up Table)로 저장하고 있는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명은 감마 세트의 선택만으로 저전압(ELVSS) 및 초기화(Vini2) 전압을 변경할 수 있으며, 블랙 전압 및 로우 그레이(Low Gray) 구동에 적합한 표시 장치를 구현하는 효과가 있다.

Inventors

• 김민철

Assignees

• 엘지디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20201109

Claims (12)

1. 복수의 게이트 배선 및 복수의 데이터 배선이 교차하여 배치되고 각 교차점에 유기발광 다이오드를 구비하는 각 화소를 정의하는 표시패널; 상기 복수의 게이트 배선에 스캔 신호를 인가하는 스캔 구동부; 상기 복수의 데이터 배선에 데이터 신호를 인가하는 데이터 구동부; 상기 복수의 화소들에 발광 제어 신호를 인가하는 발광 제어부; 상기 화소들에 고전원 전압(ELVDD), 저전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini2)을 제공하는 파워 유닛; 상기 스캔 구동부, 상기 데이터 구동부, 상기 발광 제어부 및 상기 파워 유닛을 제어하는 타이밍 제어부; 및 복수의 감마 데이터들을 각각 포함하는 복수의 감마 세트들 중에서 선택되는 하나의 감마 세트를 상기 데이터 구동부에 제공하고, 상기 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 상기 발광 제어부에 제공하는 휘도 제어부를 포함하고, 상기 데이터 구동부는 상기 휘도 제어부로부터 상기 선택된 감마세트를 수신하면 상기 선택된 감마세트에 대응되는 저전원 전압 신호 및 초기화 전압 신호를 상기 파워 유닛으로 제공하고, 상기 파워 유닛은 상기 데이터 구동부로부터 제공된 상기 저전원 전압 신호 및 상기 초기화 전압 신호에 대응하는 저전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini2)을 상기 표시패널의 복수의 화소들에 제공하는, 감마 전원 선택 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 구동부는, 상기 복수의 감마 세트들에 대하여, 하나의 감마 세트에 하나의 저전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini2)을 대응시켜 설정하여 저장한 룩업 테이블(Look-up Table)을 포함하는, 감마 전원 선택 표시 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도 제어부는, 외부로부터 상기 표시 패널에 출력할 휘도 데이터를 입력받고, 상기 휘도 데이터에 대응하는 상기 선택된 감마 세트를 결정하는 감마세트 선택부; 상기 복수의 감마 세트들을 저장하는 감마세트 저장부; 및 상기 복수의 감마 세트들 각각에 대응하는 상기 복수의 디밍 데이터들을 저장하는 디밍 데이터 저장부; 를 포함하는 감마 전원 선택 표시 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 휘도 데이터는 상기 표시 패널이 출력하는 최대 휘도를 나타내는 데이터이고, 상기 선택된 감마 세트는 상기 감마 세트들 중에서 출력 가능한 최대 휘도가 상기 휘도 데이터와 일치하는 감마 세트인, 감마 전원 선택 표시 장치.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 디밍 데이터에 기초하여 상기 표시 패널의 디밍 동작이 수행되고, 상기 디밍 데이터는 상기 유기발광 다이오드의 발광 시간을 조절하는 오프 듀티비(off duty ratio)인, 감마 전원 선택 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 디밍 동작은 글로벌 디밍 동작이고, 상기 표시 패널의 전체 영역에 대하여 수행되는, 감마 전원 선택 표시 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 디밍 동작은 로컬 디밍 동작이고, 상기 표시 패널의 부분 영역들에 대하여 개별적으로 수행되는, 감마 전원 선택 표시 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 휘도 제어부는, 상기 데이터 구동부 내에 구비되거나, 또는 상기 데이터 구동부에 연결되는, 감마 전원 선택 표시 장치.
10. (a) 휘도 제어부가 표시 패널에 출력할 휘도 데이터를 외부로부터 입력받는 단계; (b) 감마세트 선택부가 복수의 감마 데이터들을 각각 포함하는 복수의 감마 세트들 중에서 상기 휘도 데이터에 대응하는 감마 세트를 선택하는 단계; (c) 상기 휘도 제어부가 상기 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 호출하는 단계; (d) 상기 휘도 제어부가 상기 선택된 감마 세트를 데이터 구동부로 출력하고, 상기 디밍 데이터를 발광 제어부로 출력하는 단계; (e) 상기 데이터 구동부가 상기 선택된 감마 세트에 대응하는 저전원 전압 신호 및 초기화 전압 신호를 룩업 테이블로부터 획득하는 단계; 및 (f) 상기 데이터 구동부가 상기 획득된 저전원 전압 신호 및 초기화 전압 신호를 파워 유닛에 제공하는 단계; 및 (g) 상기 파워 유닛이 상기 제공받은 저전원 전압 신호 및 초기화 전압 신호에 대응되는 저전원 전압 및 초기화 전압을 상기 표시 패널에 제공하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 감마 전원 선택 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 (e) 단계에서 상기 룩업 테이블은, 상기 복수의 감마 세트들에 대하여, 각각 하나의 감마 세트에 하나의 저전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini2)이 대응되게 저장하고 있는, 표시 장치의 감마 전원 선택 방법.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 휘도 데이터는 상기 표시 패널이 출력하는 최대 휘도를 나타내는 데이터이고, 상기 선택된 감마 세트는 상기 감마 세트들 중에서 출력 가능한 최대 휘도가 상기 휘도 데이터와 일치하는 감마 세트이고, 상기 디밍 데이터는 유기발광 다이오드의 발광 시간을 조절하는 오프 듀티비(off duty ratio)이며, 상기 표시 패널은 상기 디밍 데이터에 기초하여 디밍 동작이 수행되는, 표시 장치의 감마 전원 선택 방법.

Description

감마 전원 선택 표시 장치 및 감마 전원 선택 방법{Display device and method for selecting a gamma power} 본 발명은 유기 발광(OLED) 표시 장치에서 각각의 휘도에 대응하는 감마 세트의 선택 시에 그에 대응되는 저전압 전원 및 초기 전압을 선택하여 표시 패널에 제공함으로써 블랙 전압 및 구동 전압을 최적화시킬 수 있도록 하는 감마 전원 선택 표시 장치 및 감마 전원 선택 방법에 관한 것이다. 일반적으로, 유기발광 표시장치는 표시패널에 구비되는 유기전계 발광다이오드(OLED)가 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가지며, 또한 스스로 빛을 내는 자체 발광형이다. 따라서 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적인 특성이 있다. 유기전계 발광다이오드(OLED)는 구동 박막트랜지스터(D-TFT)의 드레인 전극에 애노드 전극이 접속되며, 캐소드 전극이 접지(VSS)되며, 캐소드 전극과 애노드 전극 사이에 형성되는 유기 발광층을 포함한다. 전술한 유기발광 표시장치는 구동 박막트랜지스터의 게이트 전극에 데이터 전압(Vd)이 인가되면, 게이트-소스 간 전압(Vgs)에 따라 드레인-소스 간 전류가 흐르게 되어, 유기전계 발광다이오드에 공급된다. 이러한 유기발광 표시장치는 구동 박막트랜지스터에 의해 유기전계 발광다이오드에 흐르는 전류의 양을 조절하여 영상의 계조를 표시한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 감마 전압 선택 표시 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 구동부의 내부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 감마 전압 선택 표시 장치의 화소 회로도를 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 휘도 제어부를 나타낸 블록도이다. 도 5는 도 4의 휘도 제어부에 포함되는 감마세트 저장부 및 디밍데이터 저장부를 나타낸 블록도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터 구동부의 룩업 테이블에 세팅되어 있는 감마 세트, 저전압 및 초기화 전압을 나타낸 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 감마 전압 선택 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도를 나타낸 도면이다. 전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. 또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 감마 전압 선택 표시 장치를 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 감마 전압 선택 표시 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 감마 전압 선택 표시 장치(100)는, 휘도 제어부(10)를 비롯하여 다수의 화소가 정의되는 표시패널(20)과, 표시패널(20)과 연결된 스캔 구동부(30), 데이터 구동부(40), 발광 제어부(50), 파워 유닛(60) 및 타이밍 제어부(70)를 포함할 수 있다. 휘도 제어부(10)는 복수의 감마 데이터들을 각각 포함하는 복수의 감마 세트들 중에서 선택되는 하나의 감마 세트를 데이터 구동부(40)에 제공하고, 선택된 감마 세트에 대응하는 디밍 데이터를 발광 제어부(50)에 제공한다. 표시패널(20)은 복수의 화소(Px)들을 포함할 수 있다. 이 때, 화소(Px)들 각각은 유기 발광 다이오드를 구비할 수 있다. 표시패널(20)은 복수의 게이트 배선(GL) 및 복수의 데이터 배선(DL)이 교차하여 배치되고 각 교차점에서 각 화소(PX)를 정의한다. 즉, 표시패널(20)은 유기 기판 또는 플라스틱 기판 상에 서로 교차되도록 복수의 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)이 형성되고, 게이트 배선(GL) 및 데이터 배선(DL)이 교차하는 지점에 각각 적(R), 녹(G) 및 청(B)에 해당하는 화소(PX)들이 정의된다. 표시패널(20)의 각 배선(SL, DL)들은 표시패널(20)의 외곽에 형성된 스캔 구동부(30) 및 데이터 구동부(40)와 연결된다. 또한, 표시패널(20)에는 데이터 배선(DL)과 평행한 방향으로 형성되는 전원전압 공급배선(ELVDD, Vini2, ELVSS)이 더 형성되어 각 화소들(PX)과 연결될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만 각 화소(PX)들은 적어도 하나의 유기전계 발광다이오드, 캐패시터, 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터를 포함한다. 여기서, 유기전계 발광다이오드는 제 1 전극(정공주입 전극)과 유기 화합물층 및 제 2 전극(전자주입 전극)으로 이루어질 수 있다. 유기 화합물층은 실제 발광이 이루어지는 발광층 이외에 정공 또는 전자의 캐리어를 발광층까지 효율적으로 전달하기 위한 다양한 유기층들을 더 포함할 수 있다. 이러한 유기층들은 제 1 전극과 발광층 사이에 위치하는 정공 주입층 및 정공 수송층, 제 2 전극과 발광층 사이에 위치하는 전자 주입층 및 전자 수송층일 수 있다. 또한, 스위칭 및 구동 박막트랜지스터들은 스캔 배선(SL) 및 제어신호 공급배선(CL)과 데이터 배선(DL)에 연결되며, 스캔 배선(SL)에 입력되는 게이트 전압에 따라 스위칭 박막트랜지스터들이 도통되고, 동시에 데이터 배선(DL)에 입력되는 데이터 전압을 구동 박막트랜지스터로 전송한다. 캐패시터는 박막트랜지스터와 전원공급배선 사이에 연결되며, 박막트랜지스터로부터 전송되는 데이터 전압으로 충전되어 1 프레임 동안 유지하게 된다. 그리고, 구동 박막트랜지스터는 전원공급배선(VL)과 캐패시터에 연결되고, 게이트-소스 간 전압에 대응하는 드레인 전류를 유기전계 발광다이오드로 공급한다. 이에 따라 유기전계 발광다이오드는 드레인 전류에 의해 발광하게 된다. 여기서, 구동 박막트랜지스터는 게이트 전극과 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하며, 유기전계 발광다이오드의 애노드 전극은 구동 박막트랜지스터의 일 전극에 연결된다. 스캔 구동부(30)는 복수의 스캔 배선(SL)에 스캔 신호를 인가한다. 즉, 스캔 구동부(30)는 게이트 제어 신호(GCS)에 대응하여 각 화소들(PX)에 게이트 전압을 하나의 수평선 단위씩 순차적으로 인가한다. 이러한 스캔 구동부(30)는 1 수평 기간마다 하이레벨의 게이트 전압을 순차적으로 출력하는 다수의 스테이지를 갖는 쉬프트 레지스터로 구현될 수 있다. 데이터 구동부(40)는 복수의 데이터 배선(DL)에 데이터 신호를 인가한다. 즉, 데이터 구동부(40)는 타이밍 제어부(70)로부터 인가되는 디지털 파형의 영상 신호를 입력받아 화소(PX)가 처리할 수 있는 계조값을 갖는 아날로그 전압 형태의 데이터 전압으로 변환하고, 또한 입력되는 데이터 제어 신호(DCS)에 대응하여 데이터 배선(DL)을 통해 각 화소(PX)에 데이터 전압을 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(40)는 기준전압 공급부(미도시)로부터 공급되는 다수의 기준전압을 이용하여 영상 신호를 데이터 전압으로 변환하게 된다. 발광 제어부(50)는 발광 제어 신호를 복수의 화소들에 인가한다. 파워 유닛(60)은 고전원 전압(ELVDD), 저전원 전압(ELVSS) 및 초기화 전압(Vini2)을 각 화소들에 제공한다. 타이밍 제어부(70)는 스캔 구동부(30) 및 데이터 구동부(40)를 제어한다. 즉, 타이밍 제어부(70)는 외부로부터 인가되는 영상 신호와, 클럭 신호, 수직 및 수평 동기신호 등의 타이밍 신호를 인가받아, 게이트 제어 신호(GCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 여기서, 수평 동기신호는 화면의 한 라인을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타내고, 수직 동기신호는 한 프레임의 화면을 표시하는 데 걸리는 시간을 나타낸다. 또한, 클록 신호는 게이트 및 각 구동부의 제어신호의 생성 기준이 되는 신호이다. 한편, 도시하지는 않았지만, 타이밍 제어부(70)는 외부의 시스템과 소정의 인터페이스를 통해 연결되어 그로부터 출력되는 영상 관련 신호와 타이밍 신호를 잡음 없이 고속으로 수신하게 된다. 이러한 인터페이스로는 LVDS(Low Voltage Differential Signal) 방식 또는 TTL(Transistor-Transistor Logic) 인터페이스 방식 등이 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 타이밍 제어부(70)는 각 화소의 전류 편차에 따른 데이터 전압의 보상값을 생성하는 보상 모델이 탑재된 마이크로 칩(미도시)을 내장할 수 있으며, 이를 통해 데이터 구동부(40)에 제공하는 영상 신호에 전압 보상값을 적용하여, 이후 데이터 구동부(40)에 의해 공급되는 데이터 전압에 전압 보상값이 반영되도록 제어할 수 있다. 여기서, 마이크로 칩(미도시)은 예를 들어, 각 화소에 대한 온도, 가중치가 적용된 시간, 평균밝기, 인가 데이터 신호, 초기 데이터 신호를 딥 러닝(Deep Learning) 방식으로 학습하여 생성된 보상 모델이 탑재될 수 있다. 이때 데이터 신호는 데이터 전압을