有機発光表示装置及びその駆動方法
【課題】ＦＲＣ及びディザリング方法を用いてガンマ補正をすることで、データ処理量を減らしてドライブＩＣの面積と消費電力を減らした有機発光表示装置（又は有機電気発光素子と称する）の駆動回路、及びこれを用いた駆動方法を提供する。
【解決手段】入力された画像データをガンマ補正し、その補正された画像データのビット数を調節して出力するタイミングコントローラ、および出力された画像データに基づき、データ駆動信号を出力するデータ駆動部、タイミングコントローラから提供された制御信号に従ってゲート駆動信号を出力するゲート駆動部、そしてデータ駆動部及びゲート駆動部によって駆動するＯＬＥＤパネルを含むことを特徴とする。
【解決手段】入力された画像データをガンマ補正し、その補正された画像データのビット数を調節して出力するタイミングコントローラ、および出力された画像データに基づき、データ駆動信号を出力するデータ駆動部、タイミングコントローラから提供された制御信号に従ってゲート駆動信号を出力するゲート駆動部、そしてデータ駆動部及びゲート駆動部によって駆動するＯＬＥＤパネルを含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置に関し、特にフレームレートコントロール（ＦＲＣ）及びディザリング方法を用いて画像データを処理することで、データの処理量及びドライバーＩＣの面積と消費電力を減らした有機電界発光素子の駆動回路、及びこれを用いた駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＴＶやモニターのようなディスプレイ装置には、陰極線管（ＣＲＴ：Cathod Ray Tube）が主な装置として用いられているが、これは重量と体積が大きく、駆動電圧が高いという問題がある。このため、薄型化、軽量化、低消費電力化などの優れた特性を有する平板表示装置の必要性が台頭され、液晶表示装置（ＬＣＤ）とプラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ）、電界放出表示装置、そして電気発光表示装置（ＥＬＤ）のような多様な平板表示装置が研究、開発されている。
【０００３】
この中で、電気発光素子（ＥＬＤ）は、蛍光体に一定の以上の電場がかかると、光が発生する電気発光（ＥＬ）現象を用いた表示素子として、無機電気発光素子と有機電気発光素子（Organic Electro-Luminescence Display；ＯＥＬＤ）とに分けられる。
【０００４】
この中で、有機電気発光素子は青色を始めた可視光線の全ての領域の光が出るので、天然色の表示素子として注目を浴びており、高輝度および低い動作電圧の特性を有する。また、自体発光をするため、コントラストレシオが大きく、超薄型ディスプレイの実現が可能であり、製造工程が簡単であって環境汚染が比較的少ない。
【０００５】
一方、応答時間が数マイクロ秒（μｓ）程度なので動画像の実現がしやすく、視野角の制限がなく、低温でも安定的で、直流５Ｖないし１５Ｖの低電圧で駆動するので、駆動回路の製作及び設計が容易である。
【０００６】
かかる有機電気発光素子は、その構造が無機電気発光素子と類似するが、発光原理は電子と正孔の再結合による発光からなるので、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）とも呼ぶ。
【０００７】
このような有機電気発光素子は自体発光型であるため、液晶表示装置に比べて視野角、コントラストなどに優れ、バックライトが必要なく、軽量薄型が可能で、消費電力の側面でも有利である。そして、直流低電圧の駆動が可能で応答速度が早く、全部固体からなっていて、外部の衝撃に強くかつ使用温度の範囲も広く、特に、製造費用面でも低廉であるという長所がある。
【０００８】
特に、前記有機電気発光素子の製造工程は、液晶表示装置やＰＤＰと異なり、蒸着及び封止装備の使用が全部で、工程が非常に単純である。
【０００９】
特に、各画素ごとにスイッチング素子の薄膜トランジスターを有するアクティブマトリックス方式で有機電気発光ダイオード素子を駆動すると、低い電流を印加しても同一の輝度を表すので、低消費電力、高精細、大型化が可能であるという長所を有する。
【００１０】
一方、多数の画素をマトリックス形態で配列し、各画素に薄膜トランジスターを連結した能動行列の形態が平板表示装置に広く用いられており、これを有機電気発光素子に適用した能動行列有機電気発光素子（ＡＭＯＬＥＤ：Active Matrix Organic Light Emitting Device）について添付の図面を参照にして説明する。
【００１１】
図１は、一般的な有機電気発光素子を示す回路図である。
図１に示したように、一般的な有機電気発光素子の一つの画素は、互いに垂直に交差するゲート配線１とデータ配線２、スイッチング薄膜トランジスター４とドライビング薄膜トランジスター５、ストレージキャパシター６、そして発光ダイオード７からなる。
【００１２】
ここで、スイッチング薄膜トランジスター４のゲート電極は、ゲート配線１と連結され、ソース電極のデータ配線２と連結されている。スイッチング薄膜トランジスターのドレイン電極は、ドライビング薄膜トランジスター５のゲート電極と連結されており、ドライビング薄膜トランジスター５のドレイン電極は、発光ダイオード７のアノード電極と連結されている。ドライビング薄膜トランジスター５のソース電極は、パワーライン３と連結されており、発光ダイオード７のカソード電極は接地されている。次に、ストレージキャパシター６がドライビング薄膜トランジスター５のゲート電極及びソース電極と連結されている。
【００１３】
したがって、ゲート配線１を介してゲート信号が印加されると、スイッチング薄膜トランジスター４がオンになり、データ配線２の信号がドライビング薄膜トランジスター５のゲート電極に伝達され、ドライビング薄膜トランジスター５がオンになるので、発光ダイオード７を介して光が出力される。この際、ストレージキャパシター６は、スイッチング薄膜トランジスター４がオフになった時、ドライビング薄膜トランジスター５のゲート電圧を一定に維持させる役割をする。
【００１４】
図２は、図１のドライビング薄膜トランジスターと発光ダイオードに対する断面図である。
一般的な有機電気発光素子は図２のように構成される。
図２を見ると、基板１０上にシリコン酸化膜９（ＳｉＯ２）のような絶縁膜のバッファ層１１が全面に形成されており、バッファ層１１の上部の所定の部位に島状の多結晶シリコン層２１、２２、２３が形成されている。ここで、多結晶シリコン層２１、２２、２３は、ドッピングの可否により、ドーピングが行われていない薄膜トランジスターのアクティブ層２１と、不純物がドーピングされたソース及びドレイン領域２２、２３とに区分され定義される。このような多結晶シリコン層２１、２２、２３は、非晶質シリコン層が結晶化させ形成する。
【００１５】
そして、多結晶シリコン層２１、２２、２３の上部にはゲート絶縁膜３０が形成されており、この多結晶シリコン層は、薄膜トランジスターのアクティブ層２１と、不純物がドーピングされたソース及びドレイン領域２２、２３に分けられる。
【００１６】
次いで、多結晶シリコン層２１、２２、２３を含むバッファ層１１の全面にはゲート絶縁膜３０が形成されており、アクティブ層２１の上部のゲート絶縁膜３０上にはゲート電極４２が形成されている。
【００１７】
そして、ゲート電極４２を含むゲート絶縁膜３０上には層間絶縁膜５０が形成されており、層間絶縁膜５０は、多結晶シリコン層のソース及びドレイン領域２２、２３の一部をそれぞれ表す第１及び第２コンタクトホール５０ａ、５０ｂを有する。ここで、層間絶縁膜５０は、第１及び第２層間絶縁膜５１、５２の二重層からなる。
【００１８】
そして、第１及び第２コンタクトホール５０ａ、５０ｂを含む層間絶縁膜５０の上部の所定の部位には、金属のような導電物質でソース電極６２及びドレイン電極６３が形成されている。ここで、ソース及びドレイン電極６２、６３は、第１及び第２コンタクトホール５０ａ、５０ｂを介してそれぞれ多結晶シリコン層のソース及びドレイン領域２２、２３と連結されている。
【００１９】
そして、保護層７０がソース及びドレイン電極６２、６３を含む層間絶縁膜５０の全面にかけて形成され、ここで、保護層７０は、第２コンタクトホール５０ｂの上部のドレイン電極６３を表す第３コンタクトホール７１を有する。
【００２０】
保護層７０の上部の所定の部位には、第３コンタクトホール７１を介してドレイン電極６３と連結され、透明導電物質からなる画素電極８１が形成されている。ここで、画素電極８１は、発光ダイオードのアノード電極となる。
【００２１】
一方、一般的な表示装置のデータラインにデータ信号を印加するドライブＩＣは、線形的な出力特性を有しており、ガンマ補正を行うためには、入力されるデータを処理して、入力データのビット数よりさらに多いビット数のデータに変換させ駆動する。このように、データのビット数の増加によって、ドライブＩＣの面積と消費電力が共に増加する。
【００２２】
図３は従来の有機電気発光素子の駆動部を示すブロック図で、図４は図３のガンマ補正前後の階調別の輝度特性を示すグラフである。
図３及び図４に示すように、従来の有機電気発光素子の駆動部は、パネル１００内に形成されたそれぞれのゲートラインとデータラインに駆動信号を印加するゲート駆動部１０３、データ駆動部１０５と、ゲート駆動部１０３及びデータ駆動部１０５を制御するタイミングコントローラ１１０とを含んでなる。
【００２３】
タイミングコントローラ１１０は、システムのグラフィックソース（図示せず）からｎビットのＲＧＢ画像データと共に該当ＲＧＢ画像データのディスプレイのための同期信号（ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ）とクロック信号（ＤＥ、ＭＣＬＫ）が提供され、ガンマ補正と色補正を行った後、補正されたｍビットのＲＧＢデータをデータ駆動部１０５に出力する。
【００２４】
一方、タイミング制御部１１０は、その内部にＲＧＢ画像データのガンマ特性をガンマ２．２曲線に合わせて変換するデータ変換部１１１をさらに含んでいる。
【００２５】
データ変換部１１１は、ｎビットのＲＧＢ画像データが入力され、オリジナルＲＧＢ画像データのガンマ特性を、図４に示すガンマ２．２曲線に合わせて変換させ、ガンマ特性が変換されたｍビットのＲＧＢ画像データを出力させる。この際、データ変換部は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いたり、数式演算によってガンマ特性の変換を行うことができる。ガンマ特性が変換されたＲＧＢ画像データは、ガンマ特性変換の精密度を増加させるために、オリジナルＲＧＢ画像データのビット数より多くする。
【００２６】
図４はオリジナルＲＧＢ画像データのガンマ曲線と、ＲＧＢ色空間のガンマ特性に対する要件のガンマ２．２曲線とを比較して示しており、横軸は入力ＲＧＢ画像データの最大値が１と正規化された階調レベルで、縦軸は該当階調レベルに対応する最大値が１と正規化された輝度レベルである。ＲＧＢ色空間の要件を満たすためには、ガンマ２．２曲線に従うようにＲＧＢデータのガンマ特性を変換することが必須である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、上記のような従来の有機電気発光素子には次のような問題点があった。
【００２８】
従来の有機電気発光素子において、ガンマ補正のためにはタイミングコントローラに入力されるデータビットの数より多いビット数のデータをドライブＩＣに送る。タイミングコントローラに入力されるデータはｎビットで、ドライブＩＣに送るデータはｍビットとなり、ｍ＞ｎで、一般的にｍ＝ｎ＋２である。
この場合、ドライブＩＣでは、処理するデータがｍビットに増加するので、ドライブＩＣの面積や消費電力も増加する。
【００２９】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、ＦＲＣ及びディザリング方法を用いてガンマ補正をすることで、データ処理量を減らしてドライブＩＣの面積と消費電力を減らした有機発光表示装置（又は有機電気発光素子と称する）の駆動回路、及びこれを用いた駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成するための本発明に係る有機発光表示装置は、入力された画像データをガンマ補正し、その補正された画像データのビット数を調節して出力するタイミングコントローラ、および出力された画像データに基づき、データ駆動信号を出力するデータ駆動部、タイミングコントローラから提供された制御信号に従ってゲート駆動信号を出力するゲート駆動部、そしてデータ駆動部及びゲート駆動部によって駆動するＯＬＥＤパネルを含む。
【００３１】
タイミングコントローラは、入力された画像データを、設定されたガンマ特性を有するように補正するデータ補正部、および補正された画像データの所定の下位ビットによって残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的および空間的に調節して、残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにするデータ調節部を含む。
【００３２】
データ制御部はＦＲＣおよびディザリング部で構成される。
【００３３】
ＦＲＣ及びディザリング部は、データ補正部で補正された画像データのビットを縮小させる。
【００３４】
データ補正部は、外部のグラフィックソースから画像データを入力し、その入力された画像データに対して所定のガンマ曲線を満たすガンマ特性を有し、ビット数が拡張された画像データを出力させる。
【００３５】
データ調節部は、データ補正部から出力される画像データの下位の所定のビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的および空間的に調節して、残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにすることで、画像データのビットを縮小させ出力する。
【００３６】
データ駆動部は、タイミングコントローラから出力された画像データを入力し、その入力された画像データに当たる階調電圧を選択して出力させる。データ駆動部は、タイミングコントローラから提供された各種の制御信号を受け、順次にゲート駆動信号を出力する。
【００３７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る有機発光表示装置の駆動方法は、入力された画像データを、設定されたガンマ特性を有するように補正する第１段階、及び補正された画像データの所定の下位ビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的及び空間的に調節して、残りの上位ビットのデータのみでＯＬＥＤパネルの画面が構成されるようにする第２段階を含む。第２段階はＦＲＣ及びディザリング方法を用いる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る有機発光表示装置及びその駆動方法によれば、ＦＲＣ及びディザリング方法を用いてガンマ補正することで、データ処理量を減らし、ドライブＩＣの面積と消費電力を低減する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る有機発光表示装置及びその駆動方法を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
図５は本発明の有機発光表示装置を示すブロック図で、図６は図５のデータ変換部を示すブロック図である。
図５及び図６に示したように、本発明の有機発光表示装置は、ＯＬＥＤパネル２００、パネル２００内に形成されたそれぞれのゲートラインとデータラインに駆動信号を印加するゲート駆動部２０３及びデータ駆動部２０５、ゲート駆動部２０３及びデータ駆動部２０５を制御するタイミングコントローラ２１０を含んでなる。
【００４１】
タイミングコントローラ２１０は、外部システムのグラフィックソース（図示せず）からｎビットのＲＧＢ画像データと共にそのＲＧＢ画像データのディスプレイのための同期信号（ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ）とクロック信号（ＤＥ、ＭＣＬＫ）が提供され、ガンマ補正、色補正、ＦＲＣ(Frame Rate Control)、及びディザリングを行い、補正されたｎ'ビットのＲＧＢデータ（ｎ'＝ｎ又はｎ'＝ｎ＋１）をデータ駆動部２０５に出力する。
【００４２】
一方、タイミング制御部２１０の内部に備えられたデータ変換部２２０は、図６に示したように、ＲＧＢ画像データのガンマ特性をガンマ２．２曲線に合わせて変換して、ｍビットのＲＧＢデータを出力するデータ補正部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃと、ｍビットのＲＧＢデータをＦＲＣ及びディザリングして、データ変換するＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃをさらに備えている。
【００４３】
データ補正部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃは、従来の有機電気発光素子（又は有機発光表示装置）のタイミングコントローラに備えられたデータ変換部のような機能を行うものであって、入力されたｎビットのオリジナルＲＧＢ画像データのガンマ特性を図４に示したガンマ２．２曲線に合わせて変換させ、ガンマ特性が変換されたｍビットのＲＧＢ画像データを出力させる機能をする。この際、データ変換部は、ルックアップテーブル（ＬＣＴ）を用いたり、数式演算によってガンマ特性の変換を行うことができる。
【００４４】
例えば、ルックアップテーブルを用いた方法の場合、オリジナルＲＧＢ画像データの各入力階調別にガンマ特性が変換されたＲＧＢ画像データをマッピングさせて構成したルックアップテーブルから入力ＲＧＢ画像データに対応する変換されたＲＧＢ画像データを検索して出力させる。ここで、ガンマ特性が変換されたｍ（ｍ＝ｎ＋２）ビットのＲＧＢ画像データは、ガンマ特性変換の精密度を向上させるために、ｎビットのオリジナルＲＧＢ画像データのビット数より多くする。
【００４５】
データ補正部２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃを介して変換されたｍビットのＲＧＢ画像データは、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃに送られ、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃでは、ｍビットのＲＧＢ画像データに対して時間的及び空間的にディザリング処理とフレームレートコントロール(ＦＲＣ)処理が行われ、ｎ’ビットにビットが縮小する。このようにビット縮小したｎ’ビットは、オリジナルＲＧＢ画像データのビット数のｎと同じ、或いはｎ＋１である。
【００４６】
このように、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃは、データ補正部２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃから出力される画像データの下位の所定のビットによって、残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的及び空間的に調節して、残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにすることで、画像データのビット数を縮小させる役割をする。この際、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃは、データ補正部の画像データを１ビット又は２ビット縮小させる。
【００４７】
一般に、ディザリングとは、入力される階調データを減色処理して、階調データの本来数（以下、実際の色数ともいう）より少ない色数で実際の色数を疑似的に表現することをいう。このようなディザリング方式は、データビットの数が減縮する特性により、色数をそのまま表示する場合と比較して、低消費電力を図ることができる。
【００４８】
一般的に、ディザリングなどの減色処理においては、実際の色数に対する削減した色数の比率（以下、減色率）を選択可能であり、減色率が低いほど実際の色数に近いので、画質の劣化が少なく、高くなるほど画質が劣化する。
【００４９】
一方、表示装置においては、一般的に表示する色数が少ないほど回路動作を少なくすることができ、消費電力を削減することができる。
【００５０】
そして、ＦＲＣとは、同一の画素でオン/オフが繰り返される時ユーザーに観察されるフリッカー現象を防止するために、連続するフレームの同一の画素でオン/オフが繰り返されないように、隣接した空間でオン/オフが起こる画素を垂直ライン、水平ラインなどで異なるように変更して、オン/オフを実施する方法をいう。
【００５１】
一方、ＦＲＣ及びディザリング処理については以下の実施例を通じて詳細に説明する。
【００５２】
図７は本発明の第１実施例による有機発光表示装置の駆動方法を示す概念図である。
図７に示したように、本発明の第１実施例による有機発光表示装置の駆動方法は、オリジナルＲＧＢ画像データが６ビット（ｎ＝６）で、タイミングコントロール内のデータ補正部の内部のデータ補正されたビット数が８ビット（ｍ＝８）の場合を前提にする。
【００５３】
一方、タイミングコントローラに入力されたオリジナルＲＧＢ画像データは６ビットで、その６ビットのデータがデータ補正部を経て８ビットのデータとなり、その８ビットのデータを、ＦＲＣ及びディザリング処理をして６ビットに作り、出力する場合、有機発光表示装置の早い応答速度と大きい輝度変化によってフリッカーが発生することがある。
【００５４】
このような問題を解決するために、ガンマ補正されたデータが８ビットの場合には、下位１ビットのみを切り、データ駆動部に入るデータを７ビットに作る方式を用いる。
【００５５】
図７は、タイミングコントローラ２１０のデータ変換部２２０のＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃでＦＲＣ及びディザリング処理をしたデータを示している。
【００５６】
データ補正部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃから出力される８ビットのデータは、上位７ビットのデータと下位１ビットのデータとに分けることができ、下位１ビットのデータは‘０’、‘１’となる。この際、下位１ビットのデータが‘０’の場合を表示するためには、隣接する４つの画素を全部上位７ビットのデータに表現する。
【００５７】
そして、下位１ビットのデータが‘１’の場合を表示するためには、隣接する４つの画素（横と縦２×２画素）のうち、２つの画素に上位７ビットのデータに１を加えた値を表示すると、４つの画素は平均的に下位１ビットが‘１’の場合となる。この際、このようなフリッカーが発生しないように、上位７ビット＋１に当たる画素の位置を、図７に示したように、フレームによって移動させる。
【００５８】
図７において、２ｍと２ｍ＋１はゲートラインに対応する線で、横線上の何番目のラインかを、２ｋ及び２ｋ＋１はデータラインと対応する線で、縦線上の何番目のラインかを示し、２ｎ番目のフレームと２ｎ＋１番目のフレームでそれぞれ横と縦に隣接した４つの画素で下位１ビットの状態が‘０’か‘１’かによって可能な表現法を示している。
【００５９】
上述した第１実施例では、ＦＲＣ及びディザリング時に減縮したデータのビット数が１ビットであり、したがって、下位１ビットに当たる表現方法も２つ、つまり‘０’、‘１’と単純である。
【００６０】
図８は本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置の駆動方法を示す概念図である。
図８に示したように、本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置の駆動方法は、外部のグラフィックソースからタイミングコントローラに入力されたオリジナル画像データが８ビット（ｎ＝８）で、データ補正部を経たデータが１０ビット（ｍ＝１０）の場合についてのものである。第２実施例では、データ補正部から出力される１０ビットの画像データのうち、下位の２ビットを切り、データ駆動部に入るデータを８ビットに作る。
【００６１】
かかる第２実施例において、ディザリング法のみを用いて下位２ビットを切り、８ビットを作り、４フレームを周期で画素をオン/オフする場合、フリッカー現象が発生することがある。したがって、このようなフリッカー現象をなくすために、図８に示すように、連続するフレームで隣接した画素間の同じ位置で同一のオン/オフが発生しないように、フレーム別に配分するＦＲＣ法を用いる。
【００６２】
一方、１０ビットのデータは、上位８ビットのデータと下位２ビットのデータとに分けることができ、下位２ビットのデータは、‘００’、‘０１’、‘１０’又は‘１１’となる。この際、下位２ビットのデータが‘００’である場合を表示するためには、隣接する４つの画素を全部上位８ビットのデータに表現する。
【００６３】
そして、下位２ビットのデータが‘０１’の場合を表示するためには、隣接する４つの画素のうち、一つの画素には上位８ビットのデータに１を加えた値を表示すると、４つの画素は平均的に下位２ビットが‘０１’の場合となる。この際、このようなフリッカーが発生しないように、上位８ビット＋１に当たる画素の位置を図８に示したようにフレームによって移動させる。
【００６４】
同様に、下位２ビットが‘１０’の場合には、隣接する４つの画素から２つの画素を上位８ビット＋１のデータに表示する。
【００６５】
そして、下位２ビットが‘１１’の場合には、３つの画素を上位８ビット＋１のデータに表示する。そして、この場合にもフリッカーが発生しないように８ビット＋１のデータに表示される画素の位置をフレームによって変更させる。
【００６６】
図８では、その例として４ｎ、４ｎ＋１、４ｎ＋２、４ｎ＋３フレームによって画素の位置を変更する方法を示し、これは下位２ビットの場合の数が４である点を除いては図７で説明した第１実施例の方法と同一である。
【００６７】
上述した有機発光表示装置及びその駆動方法は、電流駆動型の有機発光表示装置において、ガンマ補正のために、入力されるデータのビット数よりさらに多いビット数のデータに変換させ、パネルを駆動するが、この際、多いビット数に変換されたデータをＦＲＣ及びディザリング処理して、実際データドライブＩＣに入力されるデータのビット数を入力データと同一、或いは一つ多いビット数のデータに変換させることで、データ駆動部（ドライブＩＣ）の面積と消費電力を減らすことができる。
【００６８】
一方、以上の実施例で説明した有機発光表示装置の駆動方法において、タイミングコントローラ内のビット数を拡張かつ減縮するデータのビット数は、それぞれ２ビット、１ビット、又は２ビットに限定されず、加減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】一般的な有機電気発光素子を示す回路図である。
【図２】図１のドライビング薄膜トランジスターと発光ダイオードに対する断面図である。
【図３】従来の有機電気発光素子の駆動部を示すブロック図である。
【図４】図３のガンマ補正前後の階調別の輝度特性を示すグラフである。
【図５】本発明の有機発光表示装置を示すブロック図である。
【図６】図５のデータ変換部を示すブロック図である。
【図７】本発明の有機発光表示装置の第１実施例による駆動方法を示す概念図である。
【図８】本発明の有機発光表示装置の第２実施例による駆動方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７０】
２００ パネル
２０３ ゲート駆動部
２０５ データ駆動部
２１０ タイミングコントローラ
２２０ データ変換部
２２１ データ補正部
２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ 第１乃至第３データ補正部
２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ 第１乃至第３ＦＲＣ及びディザリング部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置に関し、特にフレームレートコントロール（ＦＲＣ）及びディザリング方法を用いて画像データを処理することで、データの処理量及びドライバーＩＣの面積と消費電力を減らした有機電界発光素子の駆動回路、及びこれを用いた駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＴＶやモニターのようなディスプレイ装置には、陰極線管（ＣＲＴ：Cathod Ray Tube）が主な装置として用いられているが、これは重量と体積が大きく、駆動電圧が高いという問題がある。このため、薄型化、軽量化、低消費電力化などの優れた特性を有する平板表示装置の必要性が台頭され、液晶表示装置（ＬＣＤ）とプラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ）、電界放出表示装置、そして電気発光表示装置（ＥＬＤ）のような多様な平板表示装置が研究、開発されている。
【０００３】
この中で、電気発光素子（ＥＬＤ）は、蛍光体に一定の以上の電場がかかると、光が発生する電気発光（ＥＬ）現象を用いた表示素子として、無機電気発光素子と有機電気発光素子（Organic Electro-Luminescence Display；ＯＥＬＤ）とに分けられる。
【０００４】
この中で、有機電気発光素子は青色を始めた可視光線の全ての領域の光が出るので、天然色の表示素子として注目を浴びており、高輝度および低い動作電圧の特性を有する。また、自体発光をするため、コントラストレシオが大きく、超薄型ディスプレイの実現が可能であり、製造工程が簡単であって環境汚染が比較的少ない。
【０００５】
一方、応答時間が数マイクロ秒（μｓ）程度なので動画像の実現がしやすく、視野角の制限がなく、低温でも安定的で、直流５Ｖないし１５Ｖの低電圧で駆動するので、駆動回路の製作及び設計が容易である。
【０００６】
かかる有機電気発光素子は、その構造が無機電気発光素子と類似するが、発光原理は電子と正孔の再結合による発光からなるので、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）とも呼ぶ。
【０００７】
このような有機電気発光素子は自体発光型であるため、液晶表示装置に比べて視野角、コントラストなどに優れ、バックライトが必要なく、軽量薄型が可能で、消費電力の側面でも有利である。そして、直流低電圧の駆動が可能で応答速度が早く、全部固体からなっていて、外部の衝撃に強くかつ使用温度の範囲も広く、特に、製造費用面でも低廉であるという長所がある。
【０００８】
特に、前記有機電気発光素子の製造工程は、液晶表示装置やＰＤＰと異なり、蒸着及び封止装備の使用が全部で、工程が非常に単純である。
【０００９】
特に、各画素ごとにスイッチング素子の薄膜トランジスターを有するアクティブマトリックス方式で有機電気発光ダイオード素子を駆動すると、低い電流を印加しても同一の輝度を表すので、低消費電力、高精細、大型化が可能であるという長所を有する。
【００１０】
一方、多数の画素をマトリックス形態で配列し、各画素に薄膜トランジスターを連結した能動行列の形態が平板表示装置に広く用いられており、これを有機電気発光素子に適用した能動行列有機電気発光素子（ＡＭＯＬＥＤ：Active Matrix Organic Light Emitting Device）について添付の図面を参照にして説明する。
【００１１】
図１は、一般的な有機電気発光素子を示す回路図である。
図１に示したように、一般的な有機電気発光素子の一つの画素は、互いに垂直に交差するゲート配線１とデータ配線２、スイッチング薄膜トランジスター４とドライビング薄膜トランジスター５、ストレージキャパシター６、そして発光ダイオード７からなる。
【００１２】
ここで、スイッチング薄膜トランジスター４のゲート電極は、ゲート配線１と連結され、ソース電極のデータ配線２と連結されている。スイッチング薄膜トランジスターのドレイン電極は、ドライビング薄膜トランジスター５のゲート電極と連結されており、ドライビング薄膜トランジスター５のドレイン電極は、発光ダイオード７のアノード電極と連結されている。ドライビング薄膜トランジスター５のソース電極は、パワーライン３と連結されており、発光ダイオード７のカソード電極は接地されている。次に、ストレージキャパシター６がドライビング薄膜トランジスター５のゲート電極及びソース電極と連結されている。
【００１３】
したがって、ゲート配線１を介してゲート信号が印加されると、スイッチング薄膜トランジスター４がオンになり、データ配線２の信号がドライビング薄膜トランジスター５のゲート電極に伝達され、ドライビング薄膜トランジスター５がオンになるので、発光ダイオード７を介して光が出力される。この際、ストレージキャパシター６は、スイッチング薄膜トランジスター４がオフになった時、ドライビング薄膜トランジスター５のゲート電圧を一定に維持させる役割をする。
【００１４】
図２は、図１のドライビング薄膜トランジスターと発光ダイオードに対する断面図である。
一般的な有機電気発光素子は図２のように構成される。
図２を見ると、基板１０上にシリコン酸化膜９（ＳｉＯ２）のような絶縁膜のバッファ層１１が全面に形成されており、バッファ層１１の上部の所定の部位に島状の多結晶シリコン層２１、２２、２３が形成されている。ここで、多結晶シリコン層２１、２２、２３は、ドッピングの可否により、ドーピングが行われていない薄膜トランジスターのアクティブ層２１と、不純物がドーピングされたソース及びドレイン領域２２、２３とに区分され定義される。このような多結晶シリコン層２１、２２、２３は、非晶質シリコン層が結晶化させ形成する。
【００１５】
そして、多結晶シリコン層２１、２２、２３の上部にはゲート絶縁膜３０が形成されており、この多結晶シリコン層は、薄膜トランジスターのアクティブ層２１と、不純物がドーピングされたソース及びドレイン領域２２、２３に分けられる。
【００１６】
次いで、多結晶シリコン層２１、２２、２３を含むバッファ層１１の全面にはゲート絶縁膜３０が形成されており、アクティブ層２１の上部のゲート絶縁膜３０上にはゲート電極４２が形成されている。
【００１７】
そして、ゲート電極４２を含むゲート絶縁膜３０上には層間絶縁膜５０が形成されており、層間絶縁膜５０は、多結晶シリコン層のソース及びドレイン領域２２、２３の一部をそれぞれ表す第１及び第２コンタクトホール５０ａ、５０ｂを有する。ここで、層間絶縁膜５０は、第１及び第２層間絶縁膜５１、５２の二重層からなる。
【００１８】
そして、第１及び第２コンタクトホール５０ａ、５０ｂを含む層間絶縁膜５０の上部の所定の部位には、金属のような導電物質でソース電極６２及びドレイン電極６３が形成されている。ここで、ソース及びドレイン電極６２、６３は、第１及び第２コンタクトホール５０ａ、５０ｂを介してそれぞれ多結晶シリコン層のソース及びドレイン領域２２、２３と連結されている。
【００１９】
そして、保護層７０がソース及びドレイン電極６２、６３を含む層間絶縁膜５０の全面にかけて形成され、ここで、保護層７０は、第２コンタクトホール５０ｂの上部のドレイン電極６３を表す第３コンタクトホール７１を有する。
【００２０】
保護層７０の上部の所定の部位には、第３コンタクトホール７１を介してドレイン電極６３と連結され、透明導電物質からなる画素電極８１が形成されている。ここで、画素電極８１は、発光ダイオードのアノード電極となる。
【００２１】
一方、一般的な表示装置のデータラインにデータ信号を印加するドライブＩＣは、線形的な出力特性を有しており、ガンマ補正を行うためには、入力されるデータを処理して、入力データのビット数よりさらに多いビット数のデータに変換させ駆動する。このように、データのビット数の増加によって、ドライブＩＣの面積と消費電力が共に増加する。
【００２２】
図３は従来の有機電気発光素子の駆動部を示すブロック図で、図４は図３のガンマ補正前後の階調別の輝度特性を示すグラフである。
図３及び図４に示すように、従来の有機電気発光素子の駆動部は、パネル１００内に形成されたそれぞれのゲートラインとデータラインに駆動信号を印加するゲート駆動部１０３、データ駆動部１０５と、ゲート駆動部１０３及びデータ駆動部１０５を制御するタイミングコントローラ１１０とを含んでなる。
【００２３】
タイミングコントローラ１１０は、システムのグラフィックソース（図示せず）からｎビットのＲＧＢ画像データと共に該当ＲＧＢ画像データのディスプレイのための同期信号（ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ）とクロック信号（ＤＥ、ＭＣＬＫ）が提供され、ガンマ補正と色補正を行った後、補正されたｍビットのＲＧＢデータをデータ駆動部１０５に出力する。
【００２４】
一方、タイミング制御部１１０は、その内部にＲＧＢ画像データのガンマ特性をガンマ２．２曲線に合わせて変換するデータ変換部１１１をさらに含んでいる。
【００２５】
データ変換部１１１は、ｎビットのＲＧＢ画像データが入力され、オリジナルＲＧＢ画像データのガンマ特性を、図４に示すガンマ２．２曲線に合わせて変換させ、ガンマ特性が変換されたｍビットのＲＧＢ画像データを出力させる。この際、データ変換部は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いたり、数式演算によってガンマ特性の変換を行うことができる。ガンマ特性が変換されたＲＧＢ画像データは、ガンマ特性変換の精密度を増加させるために、オリジナルＲＧＢ画像データのビット数より多くする。
【００２６】
図４はオリジナルＲＧＢ画像データのガンマ曲線と、ＲＧＢ色空間のガンマ特性に対する要件のガンマ２．２曲線とを比較して示しており、横軸は入力ＲＧＢ画像データの最大値が１と正規化された階調レベルで、縦軸は該当階調レベルに対応する最大値が１と正規化された輝度レベルである。ＲＧＢ色空間の要件を満たすためには、ガンマ２．２曲線に従うようにＲＧＢデータのガンマ特性を変換することが必須である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、上記のような従来の有機電気発光素子には次のような問題点があった。
【００２８】
従来の有機電気発光素子において、ガンマ補正のためにはタイミングコントローラに入力されるデータビットの数より多いビット数のデータをドライブＩＣに送る。タイミングコントローラに入力されるデータはｎビットで、ドライブＩＣに送るデータはｍビットとなり、ｍ＞ｎで、一般的にｍ＝ｎ＋２である。
この場合、ドライブＩＣでは、処理するデータがｍビットに増加するので、ドライブＩＣの面積や消費電力も増加する。
【００２９】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、ＦＲＣ及びディザリング方法を用いてガンマ補正をすることで、データ処理量を減らしてドライブＩＣの面積と消費電力を減らした有機発光表示装置（又は有機電気発光素子と称する）の駆動回路、及びこれを用いた駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記目的を達成するための本発明に係る有機発光表示装置は、入力された画像データをガンマ補正し、その補正された画像データのビット数を調節して出力するタイミングコントローラ、および出力された画像データに基づき、データ駆動信号を出力するデータ駆動部、タイミングコントローラから提供された制御信号に従ってゲート駆動信号を出力するゲート駆動部、そしてデータ駆動部及びゲート駆動部によって駆動するＯＬＥＤパネルを含む。
【００３１】
タイミングコントローラは、入力された画像データを、設定されたガンマ特性を有するように補正するデータ補正部、および補正された画像データの所定の下位ビットによって残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的および空間的に調節して、残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにするデータ調節部を含む。
【００３２】
データ制御部はＦＲＣおよびディザリング部で構成される。
【００３３】
ＦＲＣ及びディザリング部は、データ補正部で補正された画像データのビットを縮小させる。
【００３４】
データ補正部は、外部のグラフィックソースから画像データを入力し、その入力された画像データに対して所定のガンマ曲線を満たすガンマ特性を有し、ビット数が拡張された画像データを出力させる。
【００３５】
データ調節部は、データ補正部から出力される画像データの下位の所定のビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的および空間的に調節して、残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにすることで、画像データのビットを縮小させ出力する。
【００３６】
データ駆動部は、タイミングコントローラから出力された画像データを入力し、その入力された画像データに当たる階調電圧を選択して出力させる。データ駆動部は、タイミングコントローラから提供された各種の制御信号を受け、順次にゲート駆動信号を出力する。
【００３７】
また、上記目的を達成するために、本発明に係る有機発光表示装置の駆動方法は、入力された画像データを、設定されたガンマ特性を有するように補正する第１段階、及び補正された画像データの所定の下位ビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的及び空間的に調節して、残りの上位ビットのデータのみでＯＬＥＤパネルの画面が構成されるようにする第２段階を含む。第２段階はＦＲＣ及びディザリング方法を用いる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る有機発光表示装置及びその駆動方法によれば、ＦＲＣ及びディザリング方法を用いてガンマ補正することで、データ処理量を減らし、ドライブＩＣの面積と消費電力を低減する効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明に係る有機発光表示装置及びその駆動方法を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
図５は本発明の有機発光表示装置を示すブロック図で、図６は図５のデータ変換部を示すブロック図である。
図５及び図６に示したように、本発明の有機発光表示装置は、ＯＬＥＤパネル２００、パネル２００内に形成されたそれぞれのゲートラインとデータラインに駆動信号を印加するゲート駆動部２０３及びデータ駆動部２０５、ゲート駆動部２０３及びデータ駆動部２０５を制御するタイミングコントローラ２１０を含んでなる。
【００４１】
タイミングコントローラ２１０は、外部システムのグラフィックソース（図示せず）からｎビットのＲＧＢ画像データと共にそのＲＧＢ画像データのディスプレイのための同期信号（ＨＳＹＮＣ、ＶＳＹＮＣ）とクロック信号（ＤＥ、ＭＣＬＫ）が提供され、ガンマ補正、色補正、ＦＲＣ(Frame Rate Control)、及びディザリングを行い、補正されたｎ'ビットのＲＧＢデータ（ｎ'＝ｎ又はｎ'＝ｎ＋１）をデータ駆動部２０５に出力する。
【００４２】
一方、タイミング制御部２１０の内部に備えられたデータ変換部２２０は、図６に示したように、ＲＧＢ画像データのガンマ特性をガンマ２．２曲線に合わせて変換して、ｍビットのＲＧＢデータを出力するデータ補正部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃと、ｍビットのＲＧＢデータをＦＲＣ及びディザリングして、データ変換するＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃをさらに備えている。
【００４３】
データ補正部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃは、従来の有機電気発光素子（又は有機発光表示装置）のタイミングコントローラに備えられたデータ変換部のような機能を行うものであって、入力されたｎビットのオリジナルＲＧＢ画像データのガンマ特性を図４に示したガンマ２．２曲線に合わせて変換させ、ガンマ特性が変換されたｍビットのＲＧＢ画像データを出力させる機能をする。この際、データ変換部は、ルックアップテーブル（ＬＣＴ）を用いたり、数式演算によってガンマ特性の変換を行うことができる。
【００４４】
例えば、ルックアップテーブルを用いた方法の場合、オリジナルＲＧＢ画像データの各入力階調別にガンマ特性が変換されたＲＧＢ画像データをマッピングさせて構成したルックアップテーブルから入力ＲＧＢ画像データに対応する変換されたＲＧＢ画像データを検索して出力させる。ここで、ガンマ特性が変換されたｍ（ｍ＝ｎ＋２）ビットのＲＧＢ画像データは、ガンマ特性変換の精密度を向上させるために、ｎビットのオリジナルＲＧＢ画像データのビット数より多くする。
【００４５】
データ補正部２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃを介して変換されたｍビットのＲＧＢ画像データは、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃに送られ、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃでは、ｍビットのＲＧＢ画像データに対して時間的及び空間的にディザリング処理とフレームレートコントロール(ＦＲＣ)処理が行われ、ｎ’ビットにビットが縮小する。このようにビット縮小したｎ’ビットは、オリジナルＲＧＢ画像データのビット数のｎと同じ、或いはｎ＋１である。
【００４６】
このように、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃは、データ補正部２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃから出力される画像データの下位の所定のビットによって、残りの上位ビットデータの発生頻度や位置を時間的及び空間的に調節して、残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにすることで、画像データのビット数を縮小させる役割をする。この際、ＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃは、データ補正部の画像データを１ビット又は２ビット縮小させる。
【００４７】
一般に、ディザリングとは、入力される階調データを減色処理して、階調データの本来数（以下、実際の色数ともいう）より少ない色数で実際の色数を疑似的に表現することをいう。このようなディザリング方式は、データビットの数が減縮する特性により、色数をそのまま表示する場合と比較して、低消費電力を図ることができる。
【００４８】
一般的に、ディザリングなどの減色処理においては、実際の色数に対する削減した色数の比率（以下、減色率）を選択可能であり、減色率が低いほど実際の色数に近いので、画質の劣化が少なく、高くなるほど画質が劣化する。
【００４９】
一方、表示装置においては、一般的に表示する色数が少ないほど回路動作を少なくすることができ、消費電力を削減することができる。
【００５０】
そして、ＦＲＣとは、同一の画素でオン/オフが繰り返される時ユーザーに観察されるフリッカー現象を防止するために、連続するフレームの同一の画素でオン/オフが繰り返されないように、隣接した空間でオン/オフが起こる画素を垂直ライン、水平ラインなどで異なるように変更して、オン/オフを実施する方法をいう。
【００５１】
一方、ＦＲＣ及びディザリング処理については以下の実施例を通じて詳細に説明する。
【００５２】
図７は本発明の第１実施例による有機発光表示装置の駆動方法を示す概念図である。
図７に示したように、本発明の第１実施例による有機発光表示装置の駆動方法は、オリジナルＲＧＢ画像データが６ビット（ｎ＝６）で、タイミングコントロール内のデータ補正部の内部のデータ補正されたビット数が８ビット（ｍ＝８）の場合を前提にする。
【００５３】
一方、タイミングコントローラに入力されたオリジナルＲＧＢ画像データは６ビットで、その６ビットのデータがデータ補正部を経て８ビットのデータとなり、その８ビットのデータを、ＦＲＣ及びディザリング処理をして６ビットに作り、出力する場合、有機発光表示装置の早い応答速度と大きい輝度変化によってフリッカーが発生することがある。
【００５４】
このような問題を解決するために、ガンマ補正されたデータが８ビットの場合には、下位１ビットのみを切り、データ駆動部に入るデータを７ビットに作る方式を用いる。
【００５５】
図７は、タイミングコントローラ２１０のデータ変換部２２０のＦＲＣ及びディザリング部２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃでＦＲＣ及びディザリング処理をしたデータを示している。
【００５６】
データ補正部２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃから出力される８ビットのデータは、上位７ビットのデータと下位１ビットのデータとに分けることができ、下位１ビットのデータは‘０’、‘１’となる。この際、下位１ビットのデータが‘０’の場合を表示するためには、隣接する４つの画素を全部上位７ビットのデータに表現する。
【００５７】
そして、下位１ビットのデータが‘１’の場合を表示するためには、隣接する４つの画素（横と縦２×２画素）のうち、２つの画素に上位７ビットのデータに１を加えた値を表示すると、４つの画素は平均的に下位１ビットが‘１’の場合となる。この際、このようなフリッカーが発生しないように、上位７ビット＋１に当たる画素の位置を、図７に示したように、フレームによって移動させる。
【００５８】
図７において、２ｍと２ｍ＋１はゲートラインに対応する線で、横線上の何番目のラインかを、２ｋ及び２ｋ＋１はデータラインと対応する線で、縦線上の何番目のラインかを示し、２ｎ番目のフレームと２ｎ＋１番目のフレームでそれぞれ横と縦に隣接した４つの画素で下位１ビットの状態が‘０’か‘１’かによって可能な表現法を示している。
【００５９】
上述した第１実施例では、ＦＲＣ及びディザリング時に減縮したデータのビット数が１ビットであり、したがって、下位１ビットに当たる表現方法も２つ、つまり‘０’、‘１’と単純である。
【００６０】
図８は本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置の駆動方法を示す概念図である。
図８に示したように、本発明の第２実施例に係る有機発光表示装置の駆動方法は、外部のグラフィックソースからタイミングコントローラに入力されたオリジナル画像データが８ビット（ｎ＝８）で、データ補正部を経たデータが１０ビット（ｍ＝１０）の場合についてのものである。第２実施例では、データ補正部から出力される１０ビットの画像データのうち、下位の２ビットを切り、データ駆動部に入るデータを８ビットに作る。
【００６１】
かかる第２実施例において、ディザリング法のみを用いて下位２ビットを切り、８ビットを作り、４フレームを周期で画素をオン/オフする場合、フリッカー現象が発生することがある。したがって、このようなフリッカー現象をなくすために、図８に示すように、連続するフレームで隣接した画素間の同じ位置で同一のオン/オフが発生しないように、フレーム別に配分するＦＲＣ法を用いる。
【００６２】
一方、１０ビットのデータは、上位８ビットのデータと下位２ビットのデータとに分けることができ、下位２ビットのデータは、‘００’、‘０１’、‘１０’又は‘１１’となる。この際、下位２ビットのデータが‘００’である場合を表示するためには、隣接する４つの画素を全部上位８ビットのデータに表現する。
【００６３】
そして、下位２ビットのデータが‘０１’の場合を表示するためには、隣接する４つの画素のうち、一つの画素には上位８ビットのデータに１を加えた値を表示すると、４つの画素は平均的に下位２ビットが‘０１’の場合となる。この際、このようなフリッカーが発生しないように、上位８ビット＋１に当たる画素の位置を図８に示したようにフレームによって移動させる。
【００６４】
同様に、下位２ビットが‘１０’の場合には、隣接する４つの画素から２つの画素を上位８ビット＋１のデータに表示する。
【００６５】
そして、下位２ビットが‘１１’の場合には、３つの画素を上位８ビット＋１のデータに表示する。そして、この場合にもフリッカーが発生しないように８ビット＋１のデータに表示される画素の位置をフレームによって変更させる。
【００６６】
図８では、その例として４ｎ、４ｎ＋１、４ｎ＋２、４ｎ＋３フレームによって画素の位置を変更する方法を示し、これは下位２ビットの場合の数が４である点を除いては図７で説明した第１実施例の方法と同一である。
【００６７】
上述した有機発光表示装置及びその駆動方法は、電流駆動型の有機発光表示装置において、ガンマ補正のために、入力されるデータのビット数よりさらに多いビット数のデータに変換させ、パネルを駆動するが、この際、多いビット数に変換されたデータをＦＲＣ及びディザリング処理して、実際データドライブＩＣに入力されるデータのビット数を入力データと同一、或いは一つ多いビット数のデータに変換させることで、データ駆動部（ドライブＩＣ）の面積と消費電力を減らすことができる。
【００６８】
一方、以上の実施例で説明した有機発光表示装置の駆動方法において、タイミングコントローラ内のビット数を拡張かつ減縮するデータのビット数は、それぞれ２ビット、１ビット、又は２ビットに限定されず、加減可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】一般的な有機電気発光素子を示す回路図である。
【図２】図１のドライビング薄膜トランジスターと発光ダイオードに対する断面図である。
【図３】従来の有機電気発光素子の駆動部を示すブロック図である。
【図４】図３のガンマ補正前後の階調別の輝度特性を示すグラフである。
【図５】本発明の有機発光表示装置を示すブロック図である。
【図６】図５のデータ変換部を示すブロック図である。
【図７】本発明の有機発光表示装置の第１実施例による駆動方法を示す概念図である。
【図８】本発明の有機発光表示装置の第２実施例による駆動方法を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７０】
２００ パネル
２０３ ゲート駆動部
２０５ データ駆動部
２１０ タイミングコントローラ
２２０ データ変換部
２２１ データ補正部
２２１ａ、２２１ｂ、２２１ｃ 第１乃至第３データ補正部
２２２ａ、２２２ｂ、２２２ｃ 第１乃至第３ＦＲＣ及びディザリング部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データのガンマ補正を行い、そのガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力するタイミングコントローラ、および
前記変換された画像データに基づき、データ駆動信号を出力するデータ駆動部を含むことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項２】
前記タイミングコントローラから提供された制御信号に基づき、ゲート駆動信号を出力するゲート駆動部、および
前記データ駆動部及び前記ゲート駆動部によって駆動する有機発光表示パネルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項３】
前記タイミングコントローラは、前記入力された画像データを、設定されたガンマ特性を有するように補正するデータ補正部、および
前記ガンマ補正された画像データの所定の下位ビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度、および位置を時間的および空間的に調節して、前記残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにするデータ調節部を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記データ調節部は、ＦＲＣ(Frame Rate Control)およびディザリング(dithering)部で構成されることを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記ＦＲＣ及びディザリング部は、前記ガンマ補正された画像データのビット数を１又は２ビット減少することを特徴とする請求項４に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記タイミングコントローラは、前記ガンマ補正された画像データのビット数を１又は２ビット減少することを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここでｎ'＝ｎ）であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここで、ｎ'＝ｎ＋１）であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記変換された画像データは、
（ａ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記変換された画像データは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項９に記載の有機発光表示装置。
【請求項１１】
ｎビットのデータを受信し、そのｎビットのデータをガンマ補正してｍビットのデータに変換する（ここで、ｍ＞ｎ）ガンマ補正部、および
前記ｍビットデータをディザリングによってｎ'ビットデータに変換する（ここで、ｎ'＝ｎ又は ｎ'＝ｎ＋１）データ調節部を含むことを特徴とする有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１２】
前記データ調節部は、フレームレートコントロール過程を行うことを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１３】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１４】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１５】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１６】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項１５に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１７】
入力された画像データのガンマ補正を行う段階、
前記ガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力する段階、
前記変換された画像データに基づき、データ駆動信号を発生して出力する段階を備えることを特徴とする有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
制御信号に従ってゲート駆動信号を発生して出力する段階、
前記データ駆動信号及び前記ゲート駆動信号に従って有機発光表示装置の有機発光表示パネルを駆動する段階をさらに備ることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記ガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力する前記段階は、前記ガンマ補正された画像データの所定の下位ビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度、及び位置を時間的及び空間的に調節して、前記残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにすることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記変更されたビット数を有する前記ガンマ補正された画像データに対して、フレームレートコントロール（ＦＲＣ）を行う段階をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記ガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力する前記段階は、前記ガンマ補正された画像データのビット数を１又は２ビット減少することを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここで、ｎ'＝ｎ）であることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２３】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここで、ｎ'＝ｎ＋１）であることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記変換された画像データは、
（ａ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２５】
前記変換された画像データは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項２４に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２６】
ガンマ補正部及びデータ調節部を有したタイミングコントローラにおいて、
前記ガンマ補正部で、ｎビットのデータを受信し、そのｎビットのデータをガンマ補正して、ｍビットのデータに変換する（ここで、ｍ＞ｎ）段階、および
前記データ調節部で、前記ｍビットデータをディザリングによってｎ'ビットデータに変換する（ここで、ｎ'＝ｎ又はｎ'＝ｎ＋１）段階を含むことを特徴とする有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項２７】
前記データ調節部によってフレームレートコントロール過程を行うことを特徴とする請求項２６に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項２８】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項２６に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項２９】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項２８に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項３０】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項２６に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項３１】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項３０に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項１】
入力された画像データのガンマ補正を行い、そのガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力するタイミングコントローラ、および
前記変換された画像データに基づき、データ駆動信号を出力するデータ駆動部を含むことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項２】
前記タイミングコントローラから提供された制御信号に基づき、ゲート駆動信号を出力するゲート駆動部、および
前記データ駆動部及び前記ゲート駆動部によって駆動する有機発光表示パネルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項３】
前記タイミングコントローラは、前記入力された画像データを、設定されたガンマ特性を有するように補正するデータ補正部、および
前記ガンマ補正された画像データの所定の下位ビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度、および位置を時間的および空間的に調節して、前記残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにするデータ調節部を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記データ調節部は、ＦＲＣ(Frame Rate Control)およびディザリング(dithering)部で構成されることを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記ＦＲＣ及びディザリング部は、前記ガンマ補正された画像データのビット数を１又は２ビット減少することを特徴とする請求項４に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記タイミングコントローラは、前記ガンマ補正された画像データのビット数を１又は２ビット減少することを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここでｎ'＝ｎ）であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここで、ｎ'＝ｎ＋１）であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記変換された画像データは、
（ａ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記変換された画像データは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項９に記載の有機発光表示装置。
【請求項１１】
ｎビットのデータを受信し、そのｎビットのデータをガンマ補正してｍビットのデータに変換する（ここで、ｍ＞ｎ）ガンマ補正部、および
前記ｍビットデータをディザリングによってｎ'ビットデータに変換する（ここで、ｎ'＝ｎ又は ｎ'＝ｎ＋１）データ調節部を含むことを特徴とする有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１２】
前記データ調節部は、フレームレートコントロール過程を行うことを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１３】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１４】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項１３に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１５】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１６】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項１５に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラ。
【請求項１７】
入力された画像データのガンマ補正を行う段階、
前記ガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力する段階、
前記変換された画像データに基づき、データ駆動信号を発生して出力する段階を備えることを特徴とする有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
制御信号に従ってゲート駆動信号を発生して出力する段階、
前記データ駆動信号及び前記ゲート駆動信号に従って有機発光表示装置の有機発光表示パネルを駆動する段階をさらに備ることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記ガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力する前記段階は、前記ガンマ補正された画像データの所定の下位ビットに基づき、残りの上位ビットデータの発生頻度、及び位置を時間的及び空間的に調節して、前記残りの上位ビットデータのみで画面が構成されるようにすることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記変更されたビット数を有する前記ガンマ補正された画像データに対して、フレームレートコントロール（ＦＲＣ）を行う段階をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記ガンマ補正された画像データのビット数を調節して、変換された画像データを出力する前記段階は、前記ガンマ補正された画像データのビット数を１又は２ビット減少することを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２２】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここで、ｎ'＝ｎ）であることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２３】
前記入力された画像データはｎビットデータで、前記変換された画像データはｎ'ビットデータ（ここで、ｎ'＝ｎ＋１）であることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２４】
前記変換された画像データは、
（ａ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ガンマ補正された画像データの最後の１又は２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２５】
前記変換された画像データは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項２４に記載の有機発光表示装置の駆動方法。
【請求項２６】
ガンマ補正部及びデータ調節部を有したタイミングコントローラにおいて、
前記ガンマ補正部で、ｎビットのデータを受信し、そのｎビットのデータをガンマ補正して、ｍビットのデータに変換する（ここで、ｍ＞ｎ）段階、および
前記データ調節部で、前記ｍビットデータをディザリングによってｎ'ビットデータに変換する（ここで、ｎ'＝ｎ又はｎ'＝ｎ＋１）段階を含むことを特徴とする有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項２７】
前記データ調節部によってフレームレートコントロール過程を行うことを特徴とする請求項２６に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項２８】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の１ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項２６に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項２９】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項２８に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項３０】
前記ｎ'ビットデータは、
（ａ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去されたものであるか、又は
（ｂ）前記ｍビットデータの最後の２ビットが除去された後、“１”が加えられたものであることを特徴とする請求項２６に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【請求項３１】
前記ｎ'ビットデータは、画素の位置によって前記（ａ）又は前記（ｂ）となることを特徴とする請求項３０に記載の有機発光表示装置用タイミングコントローラの駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−５３５３６（Ｐ２００６−５３５３６Ａ）
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１８９２３５（Ｐ２００５−１８９２３５）
【出願日】平成１７年６月２９日（２００５．６．２９）
【出願人】（５０１４２６０４６）エルジー．フィリップス エルシーデー カンパニー，リミテッド (732)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２３日（２００６．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月２９日（２００５．６．２９）
【出願人】（５０１４２６０４６）エルジー．フィリップス エルシーデー カンパニー，リミテッド (732)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]