特許 6067958 表示装置及びその駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6067958

(24)【登録日】2017年1月6日

(45)【発行日】2017年1月25日

(54)【発明の名称】表示装置及びその駆動方法

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/3291 20160101AFI20170116BHJP

   G09G 3/30 20060101ALI20170116BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20170116BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20170116BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/3291

   G09G3/30 K

   G09G3/20 611A

   G09G3/20 612U

   G09G3/20 641P

   G09G3/20 670M

   G09G3/20 670K

   H05B33/14 A

【請求項の数】14

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2011-42230(P2011-42230)

(22)【出願日】2011年2月28日

(65)【公開番号】特開2012-42914(P2012-42914A)

(43)【公開日】2012年3月1日

【審査請求日】2014年2月21日

(31)【優先権主張番号】10-2010-0080960

(32)【優先日】2010年8月20日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(74)【代理人】

【識別番号】100159042

【弁理士】

【氏名又は名称】辻 徹二

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(72)【発明者】

【氏名】アルキポブ アレキサンダー

(72)【発明者】

【氏名】李 白 雲

【審査官】 波多江 進

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００３３６０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２４８６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０９８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００８７３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１１６７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／００９９３６７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／２０ − ３／３２９１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素を含む表示パネルと、
現在フレームのスケールファクターを乗算して現在フレームの画素データ信号の階調を変換する階調変換部と、
変換電流値と過電流防止電流値とを比較して、前記現在フレームのスケールファクターを生成するスケールファクター生成部と、を含み、
前記変換電流値は、以前フレームのスケールファクターが乗算された前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される電流値であり、
前記過電流防止電流値は、前記表示パネルの最大消費電流値より小さく、前記スケールファクターを固定するために使用される基準電流値より大きく設定され、前記基準電流値は前記最大消費電流値より小さく、
前記変換電流値と前記過電流防止電流値とを比較する段階において、前記変換電流値が前記過電流防止電流値を超過する場合、
前記現在フレームのスケールファクターは、前記現在フレームのスケールファクターが乗算された前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される電流値が前記過電流防止電流値より小さく設定され、
前記変換電流値が前記過電流防止電流値より小さい場合、
前記基準電流値より小さい値に下限基準電流値を設定し、前記基準電流値より大きく、前記過電流防止電流値より小さい値に上限基準電流値を設定し、
前記変換電流値が前記下限基準電流値と前記上限基準電流値との間の値を有する場合、
前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと同一であることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記変換電流値が前記過電流防止電流値より大きい場合、
前記過電流防止電流値が大きい場合ほど前記現在フレームのスケールファクターは増加することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される原電流値が増加するほど前記現在フレームのスケールファクターは減少することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記現在フレームのスケールファクターは前記過電流防止電流値を前記原電流値で割った値の１/γ二乗値を有し、前記γは前記表示パネルのガンマ値であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記下限基準電流値と前記基準電流値との差、及び前記上限基準電流値と前記基準電流値との差は前記基準電流値の１％以内であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記変換電流値が前記下限基準電流値と前記上限基準電流値との間の範囲を逸脱する場合、
前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと異なる値を有し、
前記変換電流値から前記基準電流値を引き算した値が増加するほど、前記現在フレームのスケールファクターと前記以前フレームのスケールファクターとの差は増加することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記変換電流値が前記下限基準電流値より小さい場合、
前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターより大きいことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。

【請求項8】

前記変換電流値が前記上限基準電流値より大きい場合、
前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターより小さいことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。

【請求項9】

前記現在フレームのスケールファクター及び前記以前フレームのスケールファクターは０より大きく、１以下の値を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項10】

前記階調変換部は、前記現在フレームの画素データ信号を格納するフレームメモリと、 前記現在フレームの画素データ信号の階調を変換する画素データ変換部とを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項11】

前記フレームメモリは前記現在フレームの画素データ信号を前記画素データ変換部に伝達し、
前記画素データ変換部は前記現在フレームの画素データ信号に前記現在フレームのスケールファクターを乗算することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。

【請求項12】

現在フレームの画素データ信号に以前フレームのスケールファクターを乗算して表示パネルで消費される変換電流値を計算する段階と、
前記変換電流値と過電流防止電流値とを比較する段階と、
現在フレームのスケールファクターを生成する段階と、
前記現在フレームのスケールファクターを乗算して前記現在フレームの画素データ信号の階調を変換する段階と、を含み、
前記過電流防止電流値は、前記表示パネルの最大消費電流値より小さく、前記最大消費電流値より小さい基準電流値より大きく設定され、
前記変換電流値と前記過電流防止電流値とを比較する段階において、前記変換電流値が前記過電流防止電流値を超過する場合、
前記現在フレームのスケールファクターを生成する段階において、
前記現在フレームのスケールファクターは、前記現在フレームのスケールファクターが乗算された前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される電流値が前記過電流防止電流値より小さく設定され、
前記変換電流値と前記過電流防止電流値とを比較する段階において、前記変換電流値が前記過電流防止電流値未満の場合、
前記変換電流値が前記基準電流値と予め設定された所定範囲内にあるか否かを比較する段階をさらに含み、
前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲内にあるか否かを比較する段階において、前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲内にある場合、
前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと同一であることを特徴とする表示装置の駆動方法。

【請求項13】

前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される原電流値を計算する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の駆動方法。

【請求項14】

前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲内にあるか否かを比較する段階において、前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲を逸脱する場合、
前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと異なり、前記変換電流値から前記基準電流値を引き算した値が増加するほど、前記現在フレームのスケールファクターと前記以前フレームのスケールファクターとの差は増加することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置の駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機発光表示装置（organic light emitting diode display、ＯＬＥＤ display）のような表示装置及びその駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、モニタまたはテレビなどの軽量化及び薄型化が要求されており、このような要求を満たす表示装置の１つとして、有機発光表示装置が注目されている。

【0003】

有機発光表示装置は２つの電極とその間に位置する発光層を含み、１つの電極から注入された電子（electron）と他の電極から注入された正孔（hole）が発光層で結合して励起子（exciton）を形成し、励起子がエネルギーを放出しながら発光する。電極には発光層を制御するための薄膜トランジスタが具備される。

【0004】

このような有機発光表示装置は自発光表示装置であるので、有機発光表示装置の駆動のために電流供給ラインが追加的に要求される。ところで、電流供給ラインを通じて有機発光表示装置に過電流が供給されると、有機発光表示装置の使用可能期間が減少してしまうことがある。このために、有機発光表示装置に過電流が流れることを防止するための技術が研究されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】韓国公開特許第２００７−００７２１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の一課題は、使用可能期間を増加することができる有機発光表示装置のような表示装置を提供することにある。

【0007】

本発明の他の課題は、過電流の発生を最小化することができる有機発光表示装置のような表示装置を提供することにある。

【0008】

本発明のまた他の課題は、有機発光表示装置のような表示装置の信頼性を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記技術的課題を解決するために、本発明は有機発光表示装置のような表示装置を提供する。前記表示装置は複数の画素を含む表示パネルと、現在フレームのスケールファクター（factor）が乗算された現在フレームの画素データ信号の階調を変換する階調変換部と、変換電流値と過電流防止電流値とを比較して前記現在フレームのスケールファクターを生成するスケールファクター生成部とを含む。前記変換電流値は、前のフレーム(以下では以前フレーム（previous frame）という)のスケールファクターが乗算された前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される電流値であり、前記過電流防止電流値は、前記表示パネルの最大消費電流値より小さく、前記最大消費電流値より小さい基準電流値より大きく設定される。

【0010】

前記変換電流値が前記過電流防止電流値より大きい場合、前記過電流防止電流値が増加するほど前記現在フレームのスケールファクターは増加される。

【0011】

前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される原電流値が増加するほど前記現在フレームのスケールファクターは減少される。

【0012】

前記現在フレームのスケールファクターは前記過電流防止電流値を前記原電流値で割った値の１/γ二乗値を有し、前記γは前記表示パネルのガンマ値でありうる。

【0013】

前記変換電流値が前記過電流防止電流値より小さい場合、前記スケールファクター生成部は前記変換電流値、下限基準電流値及び上限基準電流値を比較して前記現在フレームのスケールファクターを生成し、前記下限基準電流値は前記基準電流値より小さい値に設定され、前記上限基準電流値は前記基準電流値より大きく、且つ前記過電流防止電流値より小さく設定される。

【0014】

前記下限基準電流値と前記基準電流値との差、及び前記上限基準電流値と前記基準電流値との差は前記基準電流値の１％以内でありうる。

【0015】

前記変換電流値が前記下限基準電流値と前記上限基準電流値との間の値を有する場合、前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと同一でありうる。

【0016】

前記変換電流値が前記下限基準電流値と前記上限基準電流値との間の範囲を逸脱する場合、前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと異なる値を有し、前記変換電流値から前記基準電流値を引き算した値が増加するほど、前記現在フレームのスケールファクターと前記以前フレームのスケールファクターとの差は増加される。

【0017】

前記変換電流値が前記下限基準電流値より小さい場合、前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターより大きいことがある。

【0018】

前記変換電流値が前記上限基準電流値より大きい場合、前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターより小さいことがある。

【0019】

前記現在フレームのスケールファクター及び前記以前フレームのスケールファクターは０より大きく、且つ１以下の値を有することができる。

【0020】

前記階調変換部は、前記現在フレームの画素データ信号を格納するフレームメモリと、前記現在フレームの画素データ信号の階調を変換する画素データ変換部とを含むことができる。

【0021】

前記フレームメモリは前記現在フレームの画素データ信号を前記データ変換部に伝達し、前記画素データ変換部は前記現在フレームの画素データ信号に前記現在フレームのスケールファクターを乗算することができる。

【0022】

前記技術的課題を解決するために、本発明は表示装置の駆動方法を提供する。前記表示装置の駆動方法は、現在フレームの画素データ信号に以前フレームのスケールファクターを乗算して表示パネルで消費される変換電流値を計算する段階と、前記変換電流値と過電流防止電流値とを比較する段階と、現在フレームのスケールファクターを生成する段階と、前記現在フレームのスケールファクターが乗算された前記現在フレームの画素データ信号の階調を変換する段階とを含み、前記過電流防止電流値は、前記表示パネルの最大消費電流値より小さく、前記最大消費電流値より小さい基準電流値より大きく設定される。

【0023】

前記表示装置の駆動方法は、前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される原電流値を計算する段階をさらに含むことができる。

【0024】

前記変換電流値と前記過電流防止電流値とを比較する段階において、前記変換電流値が前記過電流防止電流値を超過する場合、前記現在フレームのスケールファクターを生成する段階において、前記現在フレームのスケールファクターは、前記現在フレームのスケールファクターが乗算された前記現在フレームの画素データ信号によって前記表示パネルで消費される電流値が前記過電流防止電流値より小さく設定される。

【0025】

前記変換電流値と前記過電流防止電流値とを比較する段階において、前記変換電流値が前記過電流防止電流値未満の場合、前記表示装置の駆動方法は前記変換電流値が前記基準電流値と予め設定された（preset）所定範囲内にあるか否かを比較する段階をさらに含むことができる。

【0026】

前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲内にあるか否かを比較する段階において、前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲内にある場合、前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと同一でありうる。

【0027】

前記変換電流値から前記基準電流値を引き算した可変因子を計算する段階をさらに含むことができる。

【0028】

前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲内にあるか否かを比較する段階において、前記変換電流値が前記基準電流値と前記予め設定された所定範囲を逸脱する場合、前記現在フレームのスケールファクターは前記以前フレームのスケールファクターと異なることができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明に係る表示装置は、変換電流値と過電流防止電流値とを比較して第ｎ番目のフレームのスケールファクターを生成するスケールファクター生成部と、前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターが乗算された第ｎ番目のフレームの画素データ信号の階調を変換する階調変換部とを含む。前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターは前記階調変換された前記第ｎ番目のフレームの画素データによって消費されるすべての電流値が前記過電流防止電流値を超過しないように設定されるので、高信頼性の表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の一実施形態に係る表示装置を説明するためのブロック図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれた表示パネルを説明するためのブロック図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る表示装置の表示パネルに含まれた画素を説明するための回路図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれた階調変換部及びスケールファクター生成部を説明するためのブロック図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれたスケールファクター生成部の動作を説明するためのフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態に係る表示装置のシミュレーション結果を示す図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る表示装置のシミュレーション結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以上の本発明の目的、他の目的、特徴及び利点は添付の図面と、それに係わる以下の望ましい実施形態を通じて容易に理解できる。

【0032】

本発明の一実施形態に係る表示装置を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置を説明するためのブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれた表示パネルを説明するためのブロック図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る表示装置の表示パネルに含まれた画素を説明するための回路図である。図３の回路図にあっては、簡潔な説明のために、第ｎゲートラインＧＬｎ及び第ｍデータラインＤＬｍに接続された画素を示す。

【0033】

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係る表示装置は、有機発光表示パネル１００と、スキャン駆動部（scan driver）１１０と、データ駆動部（data driver）１２０と、電源部１３０と、タイミング制御部１４０と、階調変換部１５０と、スケールファクター生成部（scale factor generator）１６０とを含むことができる。

【0034】

図２を参照すると、前記表示パネル１００は第１方向に延長される複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎと、前記第１方向に垂直な第２方向に延長される複数のデータラインＤＬ１〜ＤＬｍと、複数の画素セルＰとを含むことができる。それぞれの前記画素セルＰは１つのゲートライン及び１つのデータラインと接続されている。前記第１方向に延長される複数の画素セルＰは行を構成することができ、前記第２方向に延長される複数の画素セルＰは列を構成することができる。同一の行に含まれた画素セルＰは同一のゲートラインに接続されており、同一の列に含まれた画素セルＰは同一のデータラインに接続されている。前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎは隣接した前記行の間で延長することができ、前記データラインＤＬ１〜ＤＬｍは隣接した前記列の間で延長することができる。

【0035】

前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎは前記スキャン駆動部１１０から供給されたゲート電圧Ｇｖを前記画素セルＰに印加することができる。前記データラインＤＬ１〜ＤＬｍは前記データ駆動部１２０から供給されたデータ出力電圧Ｄｖを前記画素セルＰに印加することができる。

【0036】

図３を参照すると、前記画素セルＰのそれぞれはスイッチング素子、格納素子、及び発光素子を含むことができる。前記スイッチング素子はスイッチングトランジスタＴｓ及び駆動トランジスタＴｄを含むことができ、前記格納素子はキャパシタＣでありうる。前記発光素子は有機発光ダイオードＯＬＥＤでありうる。

【0037】

有機発光ダイオードＯＬＥＤはアノード電極と、カソード電極と、前記アノード電極と前記カソード電極との間の有機発光体層とを含むことができる。前記有機発光体層はホール注入層（Hole Injection Layer、ＨＩＬ）と、ホール輸送層（Hole Transport Layer、ＨＴＬ）と、発光層（Emission Layer、ＥＭＬ）と、電子輸送層（Electron Transport Layer、ＥＴＬ）と、電子注入層（Electron Injection Layer、ＥＩＬ）とを含むことができる。前記ホール注入層は前記アノード電極に隣接して配置することができ、前記電子注入層は前記カソード電極に隣接して配置することができる。有機発光ダイオードＯＬＥＤはホール注入層とホール輸送層を通じて供給される正孔と電子注入層及び電子輸送層を通じて供給される電子が発光層で再結合することによって発光することができる。

【0038】

前記スイッチングトランジスタＴｓはデータラインＤＬｍと第１ノードＮ１との間に接続されている。前記スイッチングトランジスタＴｓはゲートラインＧＬｎを通じて印加されるゲート電圧Ｇｖによってターンオン（turn-on）され、前記データラインＤＬｍを通じて印加されるデータ出力電圧Ｄｖを第１ノードＮ１に伝達することができる。前記第１ノードＮ１に伝達されたデータ出力電圧Ｄｖは第１ノードＮ１と第２ノードＮ２との間に接続された格納キャパシタＣに格納することができる。

【0039】

前記駆動トランジスタＴｄは前記第１ノードＮ１に伝達されるデータ出力電圧Ｄｖによってターンオン（turn-on）されうる。前記駆動トランジスタＴｄがターンオン（turn-on）される場合、第１電源電圧ＶＤＤ及び第２電源電圧ＶＳＳの電圧差によって駆動電流Ｉが有機発光ダイオードＩに印加されうる。前記第１電源電圧ＶＤＤは前記第２電源電圧ＶＳＳより高いレベルの電圧を有することができる。前記第１電源電圧ＶＤＤは前記有機発光ダイオードの前記アノード（anode）に印加され、前記第２電源電圧ＶＳＳは前記有機発光ダイオードＯＬＥＤの前記カソード（cathode）に印加されうる。

【0040】

前記駆動電流Ｉの強度は前記駆動トランジスタＴｄに印加される前記データ出力電圧Ｄｖによって決められる。前記有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度は前記駆動電流Ｉの強度に比例することができる。したがって、有機発光ダイオードＯＬＥＤの輝度はデータ出力電圧Ｄｖによって決められる。

【0041】

再び図１及び図２を参照すると、前記スキャン駆動部１１０は前記電源部１３０からゲートオン電圧Ｖｏｎ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆが入力され、前記タイミング制御部１４０からゲート制御信号ＧＣＳが入力され、前記複数のゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎのうちのいずれか１つを選択し、選択されたゲートラインにゲート電圧を印加することができる。前記スキャン駆動部１１０は前記ゲート制御信号ＧＣＳに応答して前記ゲートラインＧＬ１〜ＧＬｎに供給される前記ゲート電圧のタイミングを調節することができる。

【0042】

例えば、前記スキャン駆動部１１０は第１ゲートラインＧＬ１から前記第ｎゲートラインＧＬｎまで前記第２方向に沿って順次に前記ゲート電圧を印加することができる。前記ゲート電圧が印加された前記選択されたゲートラインと接続された画素セルに含まれたスイッチングトランジスタはターンオン（turn-on）され、前記ゲート電圧が印加されない非選択されたゲートラインと接続された画素セルに含まれたスイッチングトランジスタはターンオフ（turn-off）されうる。前記スキャン駆動部１１０は前記表示パネル１００が形成された基板上に直接形成されうる。

【0043】

前記データ駆動部１２０は前記電源部１３０からアナログ駆動電圧ＡＶＤＤが入力され、前記タイミング制御部１４０から第ｎ番目のフレームの階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１及びデータ電圧制御信号ＤＣＳが入力されうる。前記データ駆動部１２０は前記階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１をアナログ電圧に変換し、前記データラインＤＬ１〜ＤＬｍにデータ出力電圧を供給することができる。前記階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は赤色有機発光ダイオード、緑色有機発光ダイオード、及び青色有機発光ダイオードを含む画素セルにそれぞれ印加されるデータ出力電圧に変換できる。

【0044】

前記電源部１３０は前記スキャン駆動部１１０にゲートオン電圧Ｖｏｎ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆを供給することができる。前記電源部１３０は前記データ駆動部１２０にアナログ駆動電圧ＡＶＤＤを供給することができる。前記電源部１３０は前記表示パネル１００の画素セルＰの有機発光ダイオードＯＬＥＤに印加される前記第１電源電圧ＶＤＤ及び前記第２電源電圧ＶＳＳを供給することができる。

【0045】

前記タイミング制御部１４０には前記階調変換部１５０から前記第ｎ番目のフレームの前記階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１が入力される。前記タイミング制御部１４０は前記階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１及びデータ電圧制御信号ＤＣＳをデータ駆動部１２０に伝達し、前記ゲート制御信号ＧＣＳを前記スキャン駆動部１１０に伝達することができる。

【0046】

前記階調変換部１５０には外部から前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂが入力され、前記スケールファクター生成部１６０から第ｎ番目のフレームのスケールファクター（scale factor）Ｓ_ｎが入力される。前記階調変換部１５０は前記画素データ信号Ｒ、Ｇ、ＢにスケールファクターＳｎを乗算して表示されるフレームの階調情報を変更することができる。これによって、前記表示パネル１００の有機発光ダイオードＯＬＥＤに過電流が流れることを防止することができる。

【0047】

前記スケールファクター生成部１６０は前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂが入力されて前記第ｎ番目のスケールファクターＳ_ｎを生成することができる。前記スケールファクターＳ_ｎは前記階調変換部１５０に伝達される。

【0048】

次に、図４及び図５を参照して、前記階調変換部１５０及び前記スケールファクター生成部１６０を詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれた階調変換部及びスケールファクター生成部を説明するためのブロック図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る表示装置に含まれたスケールファクター生成部の動作を説明するためのフローチャートである。

【0049】

図４及び図５を参照すると、前記階調変換部１５０はフレームメモリ１５２と、画素データ変換部１５４とを含むことができる。前記フレームメモリ１５２は前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎが生成される間に前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂを格納することができる。前記画素データ変換部１５４はフレームメモリ１５２から前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂが伝送され、前記スケールファクター生成部１６０から前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳｎが伝送され、階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を計算することができる。前記階調変換された画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１は前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂに前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳｎが乗算されて階調変換された値を有することができる。

【0050】

スケールファクター生成部１６０はデータ計算部１６２と、データ比較部１６４とを含むことができる。前記データ計算部１６２は前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂが入力されて前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎを計算するためのデータを計算することができ、スケールファクター決定信号Ｓｄｉが入力されてスケールファクターＳｎを計算し、これを前記データ画素変換部１５４に伝達することができる。前記データ比較部１６４は予め設定された値と前記データ計算部１６２から伝送されたデータとを比較してスケールファクター決定信号Ｓｄｉを生成し、これを前記データ計算部１６２に伝達することができる。前記スケールファクター生成部１６０は前記表示パネル１００で消費される電流値が一定値を超過しないようにスケールファクターＳ_ｎを生成することができる。

【0051】

図５におけるＳ１０では、前記データ計算部１６２は前記表示パネル１００の画素セルＰで消費される原電流値Ｉ及び変換電流値Ｉ_Ｃを計算することができる。前記原電流値Ｉは前記データ計算部１６２に伝送された第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂを利用して計算できる。前記原電流値Ｉは数１のように計算できる。

【0052】

【数1】

【0053】

前記ガンマ値γは表示パネル１０によって変わる１．８〜２．６の間の定数でありうる。前記ＥＲ、ＥＧ、及びＥＢはそれぞれ赤色有機発光ダイオード、緑色有機発光ダイオード、及び青色有機発光ダイオードに含まれた物質の種類によって変わる効率係数でありうる。例えば、Ｅ_Ｒは１であり、Ｅ_Ｇは２であり、Ｅ_Ｂは４でありうる。前記Ｒ^γの値は赤色有機発光ダイオードを含む画素セルの個数ａだけ足すことができ、前記Ｇ^γの値は緑色有機発光ダイオードを含む画素セルの個数ｂだけ足すことができ、Ｂ^γの値は青色有機発光ダイオードを含む画素セルの個数ｃだけ足すことができる。

【0054】

前記データ計算部１６２は変換電流値Ｉ_Ｃを計算することができる。前記変換電流値Ｉ_Ｃは第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂが第ｎ−１番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎ−１によって変換された場合、第ｎ番目のフレームで前記表示パネル１００が消費する電流値でありうる。前記変換電流値Ｉ_Ｃは前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂに前記第ｎ−１番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎ−１が乗算されて階調変換された値でありうる。例えば、前記変換電流値Ｉ_Ｃは数２のように計算できる。

【0055】

【数2】

【0056】

前記データ計算部１６２は前記変換電流値Ｉ_Ｃを前記データ比較部１６４に伝達することができる。

【0057】

Ｓ２０では、前記変換電流値Ｉ_Ｃが計算された後、前記データ計算部１６２は可変因子Δを計算することができる。前記可変因子（variable factor）Δは変換電流値Ｉ_Ｃと基準電流値Ｉ_ｔｈとの差値を有することができる。例えば、前記可変因子Δは数３のように計算できる。

【0058】

【数3】

【0059】

前記基準電流値Ｉ_ｔｈは前記表示パネル１００の最大消費電流値より小さい値に予め設定された値でありうる。前記基準電流値Ｉ_ｔｈは前記最大消費電流値の約２０〜３０％の値を有することができる。例えば、前記表示パネル１００の最大消費電流値が３０Ａである場合、前記基準電流値Ｉ_ｔｈは６Ａでありうる。

【0060】

前記データ比較部１６４は前記データ計算部１６２から伝送された前記変換電流値Ｉ_Ｃを、過電流防止電流値Ｉ_ＯＰ、上限及び下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕ、Ｉ_ｔｈ．Ｌとそれぞれ比較し、スケールファクター決定信号Ｓｄｉを前記データ計算部１６２に送ることができる。

【0061】

Ｓ３０では、前記データ比較部１６４は前記変換電流値Ｉ_Ｃと過電流防止電流値Ｉ_ＯＰとを比較することができる。前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰは前記表示パネル１００に流れる電流量が前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過しないように予め設定された値でありうる。前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰは前記基準電流値Ｉ_ｔｈより大きく、前記最大消費電流値より小さい値に設定できる。前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰは最大消費電流値の約４０％でありうる。例えば、前記最大消費電流値が３０Ａである場合、前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰは１２Ａでありうる。

【0062】

前記変換電流値Ｉ_Ｃと前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰとを比較し、前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰより大きい場合、前記データ比較部１６４は前記データ計算部１６２に第１スケールファクター決定信号Ｓｄ１を伝達することができる。前記データ計算部１６２は前記第１スケールファクター決定信号Ｓｄ１に応答して第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎを計算することができる。

【0063】

Ｓ３５では、前記データ計算部１６２が前記第１スケールファクター決定信号Ｓｄ１に応答し、前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎを前記表示パネル１００で消費される原電流値Ｉが過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過しないように設定できる。したがって、前記スケールファクターＳ_ｎは数４の条件を満足するように設定できる。

【0064】

【数4】

【0065】

前記スケールファクターＳ_ｎは前記原電流値Ｉに反比例し、前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰに比例する値を有することができる。前記スケールファクターＳ_ｎは数５のように計算できる。

【0066】

【数5】

【0067】

前記スケールファクターＳ_ｎは前記画素データ変換部１５４に伝達され、前記第ｎフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂに乗算されて階調変換できる。前記階調変換された第ｎフレームの画素データ信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１によって消費される最終電流値Ｉ_ｆは数６のように計算できる。

【0068】

【数6】

【0069】

前記数２のように、第ｎ−１番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎ−１によって計算された変換電流値Ｉ_Ｃが過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過する場合、前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎは前記第ｎ番目のフレームで消費される前記最終電流値Ｉ_ｆが過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過しないように新しく設定できる。

【0070】

本発明の一実施形態によると、ｎ番目のフレームで前記表示パネル１００が消費する電流値が過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過しないことによって、前記表示パネル１００に過電流が流れることを最小化することができる。これによって、表示パネル１００に含まれた有機発光ダイオードに過電流が供給されることを最小化し、高信頼性及び低電力化に最適化され、且つ使用可能期間が増加した表示装置を提供することができる。

【0071】

Ｓ４０では、前記変換電流値Ｉ_Ｃと前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰとを比較して前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記過電流防止電流値Ｉ_ＯＰより小さい場合、前記データ比較部１６４は前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌ及び前記上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕの範囲内にあるか否かを比較することができる。前記下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌは前記基準電流値Ｉｔｈより低く予め設定された値であり、前記上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕは前記基準電流値Ｉ_ｔｈより高く予め設定された値でありうる。例えば、前記下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌは前記基準電流値Ｉ_ｔｈより前記基準電流値Ｉ_ｔｈの１％小さいことがあり、前記上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕは前記基準電流値Ｉ_ｔｈより前記基準電流値Ｉ_ｔｈの１％大きいことがある。

【0072】

前記データ比較部１６４は前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌ及び前記上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕの範囲内にある場合、前記データ比較部１６４は前記データ計算部１６２に第２スケールファクター決定信号Ｓｄ２を伝達することができる。前記データ計算部１６２は前記第２スケールファクター決定信号Ｓｄ２に応答し、スケールファクターＳ_ｎを計算することができる。

【0073】

Ｓ４５では、前記データ計算部１６２が前記第２スケールファクター決定信号Ｓｄ２に応答し、前記第ｎ番目のフレームの前記スケールファクターＳ_ｎを前記第ｎ−１番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎ−１と同一に設定できる。したがって、前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記表示パネル１００で用いられるすべての電流値に該当することができる。上述のように、前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記下限及び上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌ、Ｉ_ｔｈ．Ｕの間の値を有する程度に、前記基準電流値Ｉ_ｔｈと微細な差を有する場合、前記スケールファクターＳ_ｎは固定することができる。これによって、前記表示パネル１００内に流れる電流量が微細に変動することを防止して、高信頼性の表示装置を提供することができる。

【0074】

もし、前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記下限及び上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌ、Ｉ_ｔｈ．Ｕの範囲内の値を有する程度に前記基準電流値Ｉ_ｔｈと微細な差があっても、前記スケールファクターＳ_ｎが変化する場合には、前記スケールファクターＳ_ｎが微細に変動（fluctuate）することができる。すなわち、前記変換電流値Ｉ_Ｃがノイズ（noise）などによって前記基準電流値Ｉ_ｔｈと微細な差が発生する場合も、前記スケールファクターＳ_ｎはフレームごとに変動でき、これによって、前記表示パネル１００に流れる電流値が変動し、前記表示パネル１００の動作が不安定になる恐れがある。

【0075】

しかし、上述のように、本発明の一実施形態によると、前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記基準電流値Ｉ_ｔｈと微細な差があっても、前記下限及び上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌ、Ｉ_ｔｈ．Ｕの間の値を有する場合、前記スケールファクターＳ_ｎが固定され、高信頼性の表示装置を提供することができる。

【0076】

前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌ及び前記上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕの範囲内にない場合、前記データ比較部１６４は前記データ計算部１６２に第３スケールファクター決定信号Ｓｄ３を伝達することができる。前記データ計算部１６２は前記第３スケールファクター決定信号Ｓｄ３に応答し、第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎを計算することができる。

【0077】

Ｓ５０では、前記データ計算部１６２が前記第３スケールファクター決定信号Ｓｄ３に応答し、前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎを数７のように計算することができる。

【0078】

【数7】

【0079】

前記ａは絶対値が１以下の予め設定された正の定数でありうる。前記Ｎは３２〜１０２４のうちで予め設定された定数でありうる。前記ａ及び前記Ｎは前記スケールファクターが０と１との間の値を有するように設定できる。前記Ｎが小さい値を有するほど、前記スケールファクターＳｎの変換量が大きく、したがって、フレームごとに前記表示パネル１００で消費される電流値の差が大きくて、表示装置の信頼性及び性能が低下することができる。一方、前記Ｎが大きい値を有するほど、前記スケールファクターＳｎの変換量が小さく、したがって、フレームごとに前記表示パネル１００で消費される電流値の差が小さくて、表示パネル１００で消費される電流値の制御が容易ではないこともある。前記Ｎは上述の事項を考慮して設定することができる。例えば、前記Ｎを２５６に設定できる。

【0080】

前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記下限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｌより小さい場合、前記可変因子Δは負の値に計算できる。したがって、前記第ｎ番目のフレームの前記スケールファクターＳ_ｎは前記第ｎ−１番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎ−１より大きいことがある。一方、前記変換電流値Ｉ_Ｃが前記上限基準電流値Ｉ_ｔｈ．Ｕより大きい場合、前記可変因子Δは正の値に計算できる。したがって、前記第ｎ番目のフレームの前記スケールファクターＳ_ｎは前記第ｎ−１番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎ−１より小さいことがある。

【0081】

前記第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎは前記画素データ計算部１６４に伝達され、前記第ｎ番目のフレームの画素データ信号Ｒ、Ｇ、Ｂにそれぞれ乗算されうる。

【0082】

図６は、本発明の一実施形態に係る表示装置のシミュレーション結果を示す図である。

【0083】

図６を参照すると、Ｘ軸はフレームの数を示し、Ｙ軸は最大消費電流値を示し、前記最大消費電流値を１００と仮定した。図中に示す（ａ）は上述の本発明の一実施形態に係るスケールファクター生成部を含む表示装置のフレームによる表示パネルの消費電流値を測定したものを示し、過電流防止電流値Ｉ_ＯＰは最大消費電流値の約４０％で設定し、基準電流値Ｉ_ｔｈは前記最大消費電流値の２５％で設定した。同じく図中に示す（ｂ）は図５を参照して説明した変換電流値Ｉ_Ｃと過電流防止電流値Ｉ_ＯＰとを比較して第ｎ番目のフレームのスケールファクターＳ_ｎを設定する段階が省略された場合、表示装置のフレームによる表示パネルの消費電流値を測定したものを示す。（ａ）の場合、表示パネルで消費される電流値が基準電流値Ｉ_ｔｈより一時的に高いことがあるが、過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過しない。一方、（ｂ）の場合、基準電流値Ｉ_ｔｈを超過して一時的に過電流が表示パネルに流れるフレームが存在する。したがって、本発明の一実施形態によると、表示パネルに過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを超過する過電流が流れることを防止し、表示パネルの信頼性及び使用可能期間が増加することができる。

【0084】

図７は、本発明の一実施形態に係る表示装置のシミュレーション結果を示す図である。

【0085】

図７を参照すると、Ｘ軸は時間ｓを示し、Ｙ軸は表示パネルの消費電力を示す。図中に示す（ｃ）及び（ｄ）は上述の本発明の一実施形態に係るスケールファクター生成部を含む表示装置の時間による消費電力を測定したものである。（ｃ）は過電流防止電流値Ｉ_ＯＰを最大電流値の約４０％で設定し、基準電流値Ｉ_ｔｈを最大電流値の約２５％で設定した。（ｄ）は過電流基準電流値Ｉ_ＯＰを最大電流値の約４０％で設定し、基準電流値Ｉ_ｔｈを最大電流値の約３５％で設定した。（ｄ）は上述の本発明の実施形態に係るスケールファクター生成部が含まれない表示装置の消費電力を測定したものである。上述の本発明の一実施形態に係るスケールファクター生成部を含む表示装置の消費電力は前記スケールファクター生成部を含まない表示装置の消費電力より低い。また。過電流防止電流値Ｉ_ＯＰが同一である場合、基準電流値Ｉ_ｔｈの差によって表示パネルの消費電力を制御することができる。これによって、低電力化に最適化された表示装置を提供することができる。

【0086】

本発明はここで説明する実施形態に限定されず、他の形態に具体化することもできる。さらに、ここで紹介する実施形態は開示された内容が徹底且つ完全になれるように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝達するために提供されるものである。

【0087】

ここに説明及び例示される各実施形態はそれの相補的な実施形態も含む。 本明細書で使われた用語「及び／または」は、これと関連して記載された項目のうち、１つまたはそれ以上の任意の組合わせまたはあらゆる組合わせを含み、“／”として縮約して記載されることもある。明細書の全体にかけて同じ参照番号は同じ構成要素を示す。

【符号の説明】

【0088】

１００ 表示パネル
１１０ スキャン駆動部
１２０ データ駆動部
１３０ 電源部
１４０ タイミング制御部
１５０ 階調変換部
１６０ スケールファクター生成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】