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KR20090117228A - 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법 Download PDF

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KR20090117228A
KR20090117228A KR1020080043174A KR20080043174A KR20090117228A KR 20090117228 A KR20090117228 A KR 20090117228A KR 1020080043174 A KR1020080043174 A KR 1020080043174A KR 20080043174 A KR20080043174 A KR 20080043174A KR 20090117228 A KR20090117228 A KR 20090117228A
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Abstract

본 발명의 목적은 감마보정의 범위를 넓게 하여 수율을 높일 수 있도록 하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 데이터선, 주사선이 교차하는 영역에 형성되는 화소를 포함하는 화소부; 감마보정신호를 생성하는 감마보정부; 상기 감마보정신호에 대응하여 계조전압을 조절하는 감마보정회로; 영상신호와 상기 계조전압을 이용하여 데이터신호를 생성하여 상기 데이터선에 전달하는 데이터구동부; 및 주사신호를 생성하여 상기 주사선에 전달하는 주사구동부를 포함하되, 상기 감마보정부는 제 1 감마보정신호를 저장하는 제 1 레지스터부; 상기 제 1 감마보정신호가 보정된 제 2 감마보정신호를 저장되는 제 2 레지스터부; 상기 제 2 레지스터부에 저장되어 있는 상기 제 2 감마보정신호를 전달받아 보정하여 제 3 감마보정신호를 생성하는 부스터부; 및 상기 제 2 레지스터부에 저장되어 있는 상기 제 2 감마보정신호와 상기 부스터부에서 출력되는 상기 제 3 감마보정신호 중 하나를 선택하여 상기 감마보정회로에 전달하는 먹스를 포함하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.

Description

유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 영상신호의 보정 범위를 더 넓게 하여 화질을 개선하도록 하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기전계발광표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)들을 이용하여 화상을 표시한다.
유기전계발광표시장치에 사용되는 유기발광다이오드는 애노드 전극과 캐소드 전극 및 이들 사이에 형성된 발광층을 포함한다. 이와 같은 유기발광다이오드는 애노드 전극에서 캐소드 전극 방향으로 전류가 흐르게 되면 발광층에서 빛을 발광하게 된다.
상기와 같은 유기전계발광표시장치는 유기발광다이오드의 특성을 이용하여 화상을 표현한다. 그리고, 유기전계발광표시장치는 복수의 박막트랜지스터와 유기발광다이오드로 구성된 복수의 화소를 포함하고 박막트랜지스터에 의해 유기발광다이오드에 흐르는 전류의 양이 조절된다.
하지만, 유기전계발광표시장치를 형성하는 과정에서 제조공정상의 편차 등에 의해 유기발광다이오드의 발광층 두께, 발광층 효율, 박막트랜지스터 특성편차 등이 달라지게 된다. 따라서, 각각의 유기전계발광표시장치들은 휘도와 색에 편차가 발생하게 되는 문제점이 있다. 그리고, 휘도와 색의 편차가 크게 발생한 제품들은 불량품으로 판단되어 폐기되기 때문에 수율이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 감마보정의 범위를 넓게 하여 수율을 높일 수 있도록 하는 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 측면은, 데이터선, 주사선이 교차하는 영역에 형성되는 화소를 포함하는 화소부; 감마보정신호를 생성하는 감마보정부; 상기 감마보정신호에 대응하여 계조전압을 조절하는 감마보정회로; 영상신호와 상기 계조전압을 이용하여 데이터신호를 생성하여 상기 데이터선에 전달하는 데이터구동부; 및 주사신호를 생성하여 상기 주사선에 전달하는 주사구동부를 포함하되, 상기 감마보정부는 제 1 감마보정신호를 저장하는 제 1 레지스터부; 상기 제 1 감마보정신호가 보정된 제 2 감마보정신호를 저장되는 제 2 레지스터부; 상기 제 2 레지스터부에 저장되어 있는 상기 제 2 감마보정신호를 전달받아 보정하여 제 3 감마보정신호를 생성하는 부스터부; 및 상기 제 2 레지스터부에 저장되어 있는 상기 제 2 감마보정신호와 상기 부스터부에서 출력되는 상기 제 3 감마보정신호 중 하나를 선택하여 상기 감마보정회로에 전달하는 먹스를 포함하는 유기전계발광표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2 측면은, 제 1 감마보정신호에 소정의 제 1 보정값을 합산하여 보정하여 보정된 제 2 감마보정신호를 생성하는 단 계, 상기 보정된 제 2 감마보정신호를 저장하는 단계, 상기 보정된 제 2 감마보정신호를 소정의 제 2 보정값을 이용하여 보정하여 제 3 감마보정신호를 생성하는 단계 및 상기 제 2 감마보정신호와 상기 제 3 감마보정신호 중 하나의 감마보정신호를 출력하는 단계를 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 유기전계발광표시장치 및 그의 구동방법에 의하면, 감마의 보정범위를 넓게 함으로써 화질을 개선한다. 또한, 제품의 수율을 높여 제조원가가 낮아지도록 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 유기전계발광표시장치는 화소부(100), 감마보정부(200), 데이터구동부(400) 및 주사구동부(500)를 포함한다.
화소부(100)는 복수의 화소(101)가 배열되고 각 화소(101)에 전류의 흐름에 대응하여 빛을 발광하는 유기발광다이오드(미도시)를 포함한다. 그리고, 행방향으로 형성되며 주사신호를 전달하는 n 개의 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 열방향으로 형성되며 데이터신호를 전달하는 m 개의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)이 배열된 다.
또한, 화소부(100)는 제 1 전원(ELVDD)과 제 2 전원(ELVSS)을 외부에서 전달받아 구동한다. 따라서, 화소부(100)는 주사신호, 데이터신호, 제 1 전원 및 제 2 전원에 의해 발생된 구동전류가 유기발광다이오드로 흐르면서 생성된 빛을 이용하여 영상을 표시한다.
감마보정부(200)는 유기전계발광표시장치의 감마특성에 따른 감마보정신호를 생성하여 데이터신호에 적용할 수 있도록 한다. 감마보정신호가 적용된 데이터신호는 계조 대 휘도의 비가 로그함수 또는 지수함수와 같은 형태의 곡선을 갖게 된다.
그리고, 감마보정신호가 적용된 데이터신호는 유기전계발광표시장치의 감마특성에 따라 영상신호를 표현하기 때문에 실제 표현하고자 하는 색과 휘도에 일치하도록 한다.
그리고, 감마보정신호는 화소부(100)에서 표현되는 휘도와 색에 따라 보정값이 적용된다. 즉, 감마보정신호를 보정하여 화소부(100)에서 표현되는 휘도와 색이 실제 표현하고자 하는 휘도와 색과 일치하도록 한다.
또한, 감마보정부(200)는 보정값이 적용된 감마보정신호를 저장하고 저장된 감마보정신호를 감마보정회로(300)에 전달하여 감마보정회로(300)에서 각 계조에 해당되는 전압을 설정한다. 그리고, 데이터구동부(400)는 감마보정회로(300)에 의해 설정된 전압을 이용하여 영상신호를 데이터신호가 되도록 한다. 상기의 감마보정회로(300)의 상세한 설명은 하기의 도 3 부분에서 설명하므로 여기서는 생략을 한다.
그리고, 유기전계발광표시장치에서 보정된 감마보정신호에 의해 생성된 데이터신호를 이용하여 영상을 표현하여도 실제로 표현하고자 하는 휘도와 색으로 표현되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 유기전계발광표시장치를 제조할 때 공정상의 편차 등의 이유로 인해 동일한 감마보정신호를 적용하더라도 실제 표현하고자 하는 휘도와 색과는 다르게 표현될 우려가 있다. 즉, 유기발광다이오드는 발광층의 두께, 발광층의 효율, 박막트랜지스터의 특성편차 등에 의해 제품마다의 편차가 발생하여 일률적으로 적용된 보정값에 의해 충분한 보정이 이루어지지 않을 수 있다. 이때는 저장되어 있는 보정된 감마보정신호에 다시 한번 보정값을 적용하여 보정범위를 더 넓게 구현할 수 있도록 한다.
데이터구동부(400)는 영상신호(R,G,B data)와 감마보정신호를 이용하여 데이터신호를 생성한다. 그리고, 데이터구동부(400)는 화소부(100)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 연결되어 생성된 데이터 신호를 화소부(100)에 인가한다.
주사구동부(500)는 주사신호를 생성하는 수단으로, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결되어 주사신호를 화소부(100)의 특정한 행에 전달한다. 주사신호가 전달된 화소(101)에는 데이터구동부(400)에서 출력된 데이터신호가 전달되어 구동전류가 생성되며 생성된 구동전류는 유기발광다이오드로 흐르게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 감마보정부의 구조를 나타내는 구조도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 감마보정부(200)는 제 1 레지스터부(210), 오프셋부(220), 제 1 덧셈기(230), 보정부(240), 부스터부(260), 제 2 레지스터부(250), 제 1 내지 제 4 저장부(221,222,241,261), 제 1 먹스(223) 및 제 2 먹스(270)를 포함한다.
제 1 레지스터부(210)는 유기발광다이오드의 특성에 따라 각 계조에 대응한 휘도를 생성하기 위한 제 1 감마보정신호를 저장한다. 제 1 감마보정신호는 64계조를 표현하는 경우 상위 레벨의 전압과 하위레벨의 전압을 64개의 전압, V0,V0....V62,V63으로 분배하도록 한다.
오프셋부(220)는 제 1 레지스터부(210)에 설정된 제 1 감마보정신호를 변경하도록 하는 역할을 수행한다. 오프셋부(220)는 제 1 저장부(221)와 제 2 저장부(222)를 포함하며 제 1 저장부(221)와 제 2 저장부(222)에 오프셋값이 각각 저장된다. 즉, 제 1 저장부(221)에 저장되어 있는 오프셋값에 대응하는 제 1 레지스터부(210)에 저장되어 있는 제 1 감마보정신호가 보정되고 제 2 저장부(222)에 저장되어 있는 오프셋값에 대응하는 제 1 레지스터부(210)에 저장되어 있는 제 1 감마보정신호가 보정된다.
따라서, 제 1 저장부(221)에 저장되어 있는 오프셋값에 따라 생성되는 64개의 전압과 제 2 저장부(222)에 저장되어있는 오프셋값에 따라 생성되는 64개의 전압은 서로 다른 값을 갖게 된다. 그리고, 오프셋부(220)는 제 1 먹스(223)를 포함하며 제 1 먹스(223)의 동작에 의해 제 1 저장부(221)와 제 2 저장부(222)에 저장되어 있는 오프셋값 중 하나를 출력한다. 오프셋값은 제 1 감마보정신호에 의해 표현되는 최상위 레벨의 전압과 최하위레벨의 전압을 조절하도록 한다. 따라서, 오프셋값이 적용된 제 2 감마보정신호는 제 1 감마보정신호와 기울기에서 차이가 발생하게 된다.
제 1 덧셈기(230)는 제 1 레지스터부(210)에 저장되어 있는 제 1 감마보정신호와 오프셋부(220)에서 출력되는 오프셋값을 합산하여 제 1 감마보정신호를 보정하여 제 2 감마보정신호를 생성한다. 즉, 제 1 덧셈기(230)에 의해 제 1 감마보정신호가 오프셋값에 의해 보정되어 제 2 감마보정신호가 된다.
보정부(240)는 오프셋부(220)에 의해 보정된 제 2 감마보정신호를 보정하여 제 2 감마보정신호를 보다 더 정교하게 보정되도록 하는 역할을 수행한다. 보정부(240)는 보정값을 저장하는 제 3 저장부(241)와 제 1 덧셈기(230)에서 출력되는 제 2 감마보정신호와 제 3 저장부(241)에 저장되어 있는 보정값을 덧셈하는 제 2 덧셈기(242)를 포함한다. 보정값은 설계자가 화소부에서 표시되는 영상의 색감과 휘도를 파악하여 설정된다. 보정부(240)는 제 2 덧셈기(242)를 이용하여 제 2 감마보정신호와 보정값을 합산하여 제 3 감마보정신호를 생성한다.
제 2 레지스터부(250)는 보정부(240)에서 생성된 제 3 감마보정신호를 저장한다. 제 2 레지스터부(250)에 저장된 제 3 감마보정신호는 부스터부(260)와 제 2 먹스(270)에 전달된다.
부스터부(260)는 제 3 감마보정신호를 전달받는다. 그리고, 부스터부(260)은 보정부(240)에 설정되어 있는 보정값과 동일한 보정값을 저장하는 제 4 저장부(261)와, 제 3 감마보정신호와 제 4 저장부(261)에 저장되어 있는 보정값을 연산하는 제 3 덧셈기(262)를 포함한다. 따라서, 부스터부(260)는 제 4 저장부(261)에 저장되어 있는 보정값을 이용하여 제 3 감마보정신호를 보정하여 제 4 감마보정신 호를 생성한다. 즉, 제 2 레지스터부(250)에 저장되어 있는 제 3 감마보정신호를 한번 더 보정하여 영상의 보정 범위가 더 넓어지도록 한다.
제 2 먹스(270)는 제 3 감마보정신호와 제 4 감마보정신호 중 하나의 값을 선택하여 감마보정회로(300)에 전달하여 감마보정이 이루어지도록 한다. 즉, 보정부(240)에서 보정된 결과가 충분한 경우에는 제 2 먹스(270)가 제 2 레지스터부(250)에 저장되어 있는 제 3 감마보정신호를 출력하고 보정부(240)에서 보정된 결과가 충분하지 않은 경우에는 제 2 먹스(270)가 부스터부(260)에서 출력되는 제 4 감마보정신호를 출력하도록 한다.
도 3은 도 2에 도시된 감마보정회로를 나타내는 구조도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 감마보정회로(300)는 래더 저항(61), 진폭 조절 레지스터(62), 커브 조절 레지스터(63), 제 1 선택기(64) 내지 제 6 선택기(69) 및 계조 전압 증폭기(70)를 포함하여 동작한다.
래더 저항(61)은 외부로부터 공급되는 최상위 레벨 전압(VHI)을 기준 전압으로 정하고, 최하위 레벨 전압(VLO)과 기준 전압 사이에 포함된 복수의 가변 저항이 직렬로 연결된 구성으로 되어있으며, 래더 저항(61)을 통해 복수의 계조 전압을 생성한다. 또한, 래더 저항(61)값을 작게 하는 경우 진폭 조정 범위는 좁아지지만, 조정 정밀도는 향상된다. 반면 래더 저항(61)값을 크게 하는 경우 진폭 조정 범위는 넓어지나, 조정 정밀도는 낮아진다.
감마보정신호는 26비트의 신호로 이루어지며, 상위 10비트는 진폭 조절 레지 스터(62)에 입력되고, 하위 16비트는 커브 조절 레지스터(63)에 각각 입력되어, 레지스터 설정 값으로써 선택된다.
진폭 조절 레지스터(62)는 감마보정신호의 상위 10비트의 신호를 전달받으며, 제 1 선택기(64)에 감마보정신호의 상위 10비트 중 3 비트를 출력하고, 제 2 선택기(65)에 감마보정신호의 상위 10비트 중 7비트를 출력한다. 이때 설정 비트 수를 증가시켜 선택할 수 있는 계조수를 늘릴 수 있다.
커브 조절 레지스터(63)는 감마보정신호의 하위 16비트의 신호를 전달받으며, 제 3 선택기(66) 내지 제 6 선택기(69) 각각에 감마보정신호의 하위 16 비트의 신호 중 각각 4비트의 값을 출력한다.
제 1 선택기(64)는 래더 저항(61)을 통해 분배된 복수의 계조 전압 중 진폭 조절 레지스터(62)에서 설정된 감마보정신호의 3 비트의 값에 대응하는 계조 전압을 선택하여 이를 최상위 계조 전압으로 출력한다.
제 2 선택기(65)는 래더 저항(61)을 통해 분배된 복수의 계조 전압 중 진폭 조절 레지스터(62)에서 설정된 감마보정신호의 7비트의 값에 대응하는 계조 전압을 선택하여 최하위 계조 전압으로 출력한다.
제 3 선택기(66)는 제 1 선택기(64)에서 출력된 계조 전압과 제 2 선택기(65)에서 출력된 계조 전압 사이의 전압을 복수의 저항 열을 통해 복수의 계조 전압으로 분배하고 감마보정신호의 4비트의 값에 대응하는 계조 전압을 선택하여 출력한다.
제 4 선택기(67)는 제 1 선택기(64)에서 출력된 계조 전압과 제 3 선택 기(66)에서 출력된 계조 전압 사이의 전압을 복수의 저항 열을 통해 분배하고 감마보정신호의 4비트의 값에 대응하는 계조 전압을 선택하여 출력한다.
제 5 선택기(68)는 제 1 선택기(64)와 제 4 선택기(67) 사이의 계조 전압 중 감마보정신호의 4비트의 값에 대응하는 계조 전압을 선택하여 출력한다.
제 6 선택기(69)는 제 1 선택기(64)와 제 5 선택기(68) 사이의 복수의 계조 전압 중 감마보정신호의 4비트의 값에 대응하는 계조 전압을 선택하여 출력한다.
상기와 같은 동작으로 커브 조절 레지스터(63)의 레지스터 설정 값에 따라 중간 계조부의 커브 조정을 가능하게 하여, 발광 소자 각각의 특성에 맞춰 감마 특성의 조정을 쉽게 할 수 있다. 또한, 감마 커브 특성을 아래로 볼록하게 하려면 작은 계조를 표시할수록 각계조간의 전위차가 커지도록 설정하고, 반면에 감마 커브 특성을 위로 볼록하게 조절하려면, 작은 계조를 표시할수록 각 계조간의 전위차가 작아지도록 각 래더 저항(61)의 저항값을 설정하면 된다.
계조전압 증폭기(70)는 화소부(100)에 표시할 복수의 계조 각각에 대응하는 복수의 계조 전압을 출력한다.
상기 상술한 동작은 R,G,B 각각의 발광 소자 자체 특성의 변동을 고려하여, R,G,B 가 거의 동일한 휘도 특성을 얻도록 R,G,B 그룹별로 감마 보정 회로를 설치하여 이루어진다. 이에 의해, 커브 조절 레지스터(63) 및 진폭 조절 레지스터(62)를 통한 진폭 및 커브를 R,G,B 별로 다르게 설정할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그 러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감마보정부의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 3은 도 2에 도시된 감마보정회로를 나타내는 구조도이다.

Claims (9)

  1. 데이터선, 주사선이 교차하는 영역에 형성되는 화소를 포함하는 화소부;
    감마보정신호를 생성하는 감마보정부;
    상기 감마보정신호에 대응하여 계조전압을 조절하는 감마보정회로;
    영상신호와 상기 계조전압을 이용하여 데이터신호를 생성하여 상기 데이터선에 전달하는 데이터구동부; 및
    주사신호를 생성하여 상기 주사선에 전달하는 주사구동부를 포함하되,
    상기 감마보정부는
    제 1 감마보정신호를 저장하는 제 1 레지스터부;
    상기 제 1 감마보정신호가 보정된 제 2 감마보정신호를 저장되는 제 2 레지스터부;
    상기 제 2 레지스터부에 저장되어 있는 상기 제 2 감마보정신호를 전달받아 보정하여 제 3 감마보정신호를 생성하는 부스터부; 및
    상기 제 2 레지스터부에 저장되어 있는 상기 제 2 감마보정신호와 상기 부스터부에서 출력되는 상기 제 3 감마보정신호 중 하나를 선택하여 상기 감마보정회로에 전달하는 먹스를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 레지스터부에 오프셋값을 전달하는 오프셋값 저장부와 상기 오프셋값 저장부에 저장되어 있는 오프셋값을 상기 제 1 감마보정신호에 합산하여 제 4 감마보정신호를 생성하는 제 1 덧셈기를 더 포함하는 유기전계발광표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 보정값을 저장하는 제 1 저장수단과 상기 제 1 저장수단에 저장되어 있는 상기 제 1 보정값과 상기 제 1 덧셈기에서 출력되는 상기 제 4 감마보정신호를 합산하여 상기 제 2 감마보정신호을 생성하는 제 2 덧셈기를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제 2 보정값을 저장하는 제 2 저장수단과 상기 제 2 저장수단에 저장되어 있는 상기 제 2 보정값과 상기 제 2 덧셈기에서 출력되는 상기 제 2 감마보정신호를 합산하는 제 3 덧셈기를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 보정값과 상기 제 2 보정값은 동일한 값인 유기전계발광표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 오프셋값에 의해 상기 제 4 감마보정신호는 상기 제 1 감마보정신호와 기울기에서 차이가 발생하는 유기전계발광표시장치.
  7. 제 1 감마보정신호에 소정의 제 1 보정값을 합산하여 보정하여 보정된 제 2 감마보정신호를 생성하는 단계;
    상기 보정된 제 2 감마보정신호를 저장하는 단계;
    상기 보정된 제 2 감마보정신호를 소정의 제 2 보정값을 이용하여 보정하여 제 3 감마보정신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제 2 감마보정신호와 상기 제 3 감마보정신호 중 하나의 감마보정신호를 출력하는 단계를 포함하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 보정값과 상기 제 2 보정값은 동일한 값인 유기전계발광표시장치의 구동방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 감마보정신호를 생성하는 단계에서, 상기 제 1 감마보정신호의 기울기를 변화시키는 오프셋값이 적용된 제 4 감마보정신호를 생성한 후 상기 제 4 감마보정신호에 상기 제 1 보정값을 적용하여 상기 제 2 감마보정신호를 생성하는 유기전계발광표시장치의 구동방법.
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